Yöntem makalesi

Kemirgenlerde Alkol Tüketiminin İki Şişe Seçenekli Ev Kafesi İçme Yöntemi Kullanılarak Modellenmesi ve Mikroyapısal Analiz

1.8K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/67486

⸱

8 Kasım 2024

 ,  , 
1Center for Alcohol Research in Epigenetics, Department of Psychiatry, University of Illinois Chicago

Bu makalede

Özet

Bu protokol, sıçanlarda alkol tüketimini modellemek için standart bir aralıklı erişimli iki şişe seçimli ev kafesi içme paradigmasını tanımlar. Ek olarak, içme davranışının mikroyapısal analizini sağlayan bir DIY yalama algılama sistemi ile standart protokolü güçlendirmek için adım adım talimatlar sağlar.

Özet

İki şişe seçenekli evde kafes içme, kemirgenlerde etanol tüketimini incelemek için en yaygın kullanılan paradigmalardan biridir. En basit haliyle, hayvanlara, biri normal musluk suyu ve diğeri etanol içeren iki içme şişesine erişim sağlanır ve günlük alım, 24 saatlik süre boyunca şişe ağırlığındaki değişiklikle ölçülür. Sonuç olarak, bu yaklaşım özel bir laboratuvar ekipmanı gerektirmez. Bu tür bir uygulama kolaylığı, klinik öncesi alkol araştırmacıları tarafından yaygın olarak benimsenmesine en büyük katkıda bulunan şey olsa da, bu yaklaşım kullanılarak elde edilen içme verilerinin çözünürlüğü, araştırmacının şişe ağırlığını ölçme sayısı ile sınırlıdır (örneğin, günde bir kez). Bununla birlikte, genel alım, farmakolojik müdahaleler ve nöronal manipülasyonlar bağlamında içme modellerini inceleme arzusu, bireysel yalamalar düzeyinde veri elde edebilen ev kafesi yalama tespit sistemlerinin geliştirilmesine yol açmıştır. Son zamanlarda bu sistemlerden bir dizi geliştirilmiş olsa da, açık kaynaklı sistem olan LIQ HD (Lick Instance Quantifier Home cage Device), satın alınabilirliği ve kullanıcı dostu olması nedeniyle bu alanda büyük ilgi görmüştür. Heyecan verici olmasına rağmen, bu sistem farelerde kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Burada, standart ve likkometre donanımlı iki şişe seçenekli evde kafes içme için uygun prosedürleri gözden geçiriyoruz. Ayrıca, daha büyük kafes boyutuna uyum sağlamak için donanım modifikasyonları ve standart kullanıma hazır içme şişeleriyle uyumlu, yeniden tasarlanmış bir 3D baskılı şişe tutucu da dahil olmak üzere, LIQ HD sistemini farelere uyarlamak için yöntemler sunuyoruz. Bu yaklaşımı kullanarak, araştırmacılar birçok sıçanda alım seviyelerine paralel olarak günlük içme modellerini inceleyebilir ve böylece ek kaynaklara minimum yatırımla elde edilen verilerin çözünürlüğünü artırabilirler. Bu yöntemler, araştırmacılara, kesin deneysel ihtiyaçlarına bağlı olarak alkol içmenin altında yatan nörobiyolojik mekanizmaları sorgulamak için standart şişeler veya likkometre donanımlı bir cihaz kullanma esnekliği sağlar.

Giriş

Orta düzeyde alkol kullanımı tarihsel olarak orta düzeyde sağlık yararları ile ilişkilendirilmiş olsa da, son zamanlarda yapılan büyük ölçekli kapsamlı çalışmalar, hiçbir miktarda alkol tüketiminin güvenli olmadığını ortaya koymuştur1,2. Aslında, alkol kullanımı küresel olarak ölüm ve sakatlık için 7. önde gelen risk faktörüdür1 ve az miktarda alkol içen bireylerin kanser, bulaşıcı hastalıklar ve yaralanma riski artar1,3. Amerika Birleşik Devletleri'nde alkol kullanımından kaynaklanan ölümler 2016 ile 2021 yılları arasında neredeyse %30 arttı4. Daha da önemlisi, ölüm ve sakatlık riski, artan tüketim1 ile monoton olarak artar.

İnsanlarda yapılan çalışmalar, alkol kullanımı ve kötüye kullanımının nörobiyolojisi hakkında değerli bilgiler sağlamış olsa da, hayvan modelleri tarafından sağlanan deneysel kontrol, içme davranışının altında yatan mekanizmaların ve ağır içme riskinin derinlemesine anlaşılması için çok önemlidir. Bu modeller aynı zamanda kontrolsüz tüketimi azaltmayı amaçlayan tedavilerin geliştirilmesi için değerli araçlardır. İki şişe seçenekli ev kafesi içme, kemirgenlerde alkol tüketimini incelemek için en yaygın kullanılan klinik öncesi paradigmalardan biridir. Bu, büyük ölçüde, özel araştırma ekipmanına veya karmaşık analizlere ihtiyaç duymadan toplam gönüllü alkol içme ve tercihinin ölçülmesine izin verdiği için uygulama kolaylığından kaynaklanmaktadır. Bu yaklaşımı kullanarak, araştırmacılar bir içme seansının başından sonuna kadar şişe ağırlığındaki değişimi hesaplayarak istedikleri aralıklarla (örneğin saatler, günler, haftalar) ölçümler toplayabilirler. Bu temel yöntemdeki varyasyonlar, hem kısa hem de uzun süreler boyunca düşük ila orta ila aşırı alkol alımını kolaylaştırmak için alandaki birçok kişi tarafından kullanılmıştır. Örneğin, hem farelerde düşük ve orta düzeyde alkol alımını kolaylaştırmak için sürekli ve aralıklı iki şişe seçim prosedürleri kullanılmıştır5 ve rats6,7,8. Aynı paradigmalar, alkol tercih eden suşlarda yüksek düzeyde alımı teşvik edebilir7,9. Alternatif olarak, karanlık döngünün başlamasından yaklaşık 2 saat sonra başlayarak alkol erişimini günde 4-3 saat ile sınırlayan bu yöntemin bir uyarlamasının, farelerde aşırı içmeye neden olduğu gösterilmiştir (yani, Karanlıkta İçme)10,11. Bu yöntemlerin ek varyasyonları, yoksunluk sırasında gönüllü alkol içmenin artışını incelemek için alkol bağımlılığını kolaylaştıran yöntemlerle (yani, kronik aralıklı etanol buharına maruz kalma) birlikte kullanılmıştır12,13,14,15,16,17,18,19.

Alan tarafından yaygın olarak benimsenmesine rağmen, şişe ağırlığındaki değişiklikle alkol alımını ölçmenin standart yaklaşımı, içme seansı başına toplam tüketime göre çözünürlük açısından sınırlıdır. Sonuç olarak, bu yaklaşım, alkol kullanım bozukluğunun (AUD) hem riskini hem de şiddetini etkilediği iyi bilinen içme alışkanlıklarını yakalayamaz)20,21,22. Gerçekten de, bir bireyin zaman içindeki ortalama alımı, her biri nispeten düşük tüketimle ilişkili birkaç ağır içme olayının veya birçok içme bölümünün bir sonucu olabilir ve tüketim içme seansı başına toplam alım olarak ölçüldüğünde bu nüanslar tespit edilmez. Daha da önemlisi, sağlıklı kontrollere göre AUD'li bireylerde büyük içme nöbetleri (yani yutkunma) ile ilişkili önemli ölçüde daha fazla içme olayı gözlenmiştir23 ve insan olmayan primatlardaki veriler, içme geçmişlerinin erken dönemlerinde büyük içme nöbetlerini içeren bir alkol tüketimi modeli oluşturan bireylerin AUD22 için önemli risk altında olduğunu göstermektedir. Ayrıca, büyük tüketim nöbetleri içeren içme atakları, AUD tanısından bağımsız olarak morbidite ve mortalite riskini önemli ölçüde artırır21. Toplamda, bu veriler, klinik öncesi modellerde genel alım seviyelerine ek olarak içme kalıplarının incelenmesine olan ilginin artmasına yol açmış ve bireysel yalamalar düzeyinde içme verilerini yakalayabilen çeşitli karmaşıklıkta bir dizi sistemin geliştirilmesine yol açmıştır.

Bunlardan ilki, farelerde24'te kullanılmak üzere tasarlanmış fotobeam yalama algılama ile donatılmış iki şişeli bir sistemin geliştirilmesiydi. Bu sistem daha sonra ayrı bir grup tarafından rats25'te kullanılmak üzere uyarlandı. O zamandan bu yana, bu temanın varyasyonları, sosyal olarak barındırılan bireysel hayvanların yalama tespitine izin veren özel kemirgen barınağı26 içinde yer alan benzer sistemler geliştirmek için kullanılmıştır27,28 ve hem beslenme hem de içme davranışını yakalayan29. Bunlar arasında, LIQ HD (Lick Instance Quantifier Home cage Device)30, Godnyuck ve ark.24 tarafından geliştirilen sistemin uygulama kolaylığı ve satın alınabilirliğine paralel olarak farelerde kullanım için bir sistem sunmasıyla büyük ilgi gördü. Bu sistem, foto ışın algılama sistemi kullanılarak sağlanan yudumlayıcı yaklaşımı veya etkileşim gibi dolaylı önlemlerin aksine, dil ile iletken metal yudum borusu arasındaki teması doğrudan algılamak için kapasitif algılamayı kullanır. Yazarlar, kapasitif algılama sistemlerinin, yalama tespitinde önemli ölçüde daha fazla hassasiyet ve hassasiyet sağladığını ve yalama sayısı ile şişe ağırlığındaki değişiklik arasında fotobeam algılamadan daha güçlü korelasyonlar ürettiğini gösteren veriler sunmaktadır. Yazarlar ayrıca, bu sistemi, genel günlük alım30 ölçümlerine ek olarak alkol içme mikro yapısı önlemlerini yakalamak için sürekli erişimli iki şişe seçimli ev kafesi içme paradigması ile birlikte kullanma becerisini göstermektedir.

Burada, standart bir yaklaşım kullanarak iki şişe seçimli ev kafesinde alkol içme prosedürlerinin yanı sıra yalama tespitini sağlayan yöntemleri açıklıyoruz (Şekil 1). Ayrıca, daha büyük kafes boyutlarına uyum sağlamak için donanım modifikasyonları ve standart kullanıma hazır şişelerle uyumlu yeniden tasarlanmış bir 3D baskılı şişe tutucu içeren, sıçanlarda kullanım için LIQ HD30'un bir uyarlaması olan LIQ HDR'yi oluşturmak ve uygulamak için yöntemler sunuyoruz. Bu yöntemler, araştırmacılara deneysel kaynaklarına ve veri toplama ihtiyaçlarına bağlı olarak standart veya likkometre donanımlı bir yaklaşım kullanma esnekliği sağlar.

Aşağıda, Simms et al.7'den uyarlanan aralıklı erişimli iki şişe seçenekli içme prosedürünü kullanarak evde kafes içme işlemini yakalamak için gerekli malzemelerin bir açıklaması ve adım adım talimatlar bulunmaktadır. Bu prosedürde, sıçanlara haftanın 7 günü iki içme şişesine 24 saat erişim sağlanır. Pazartesi, çarşamba ve cuma günleri (MWF), sıçanlara su içeren bir şişe (H2O) ve etanol (EtOH) içeren başka bir şişe verilir. Bu şişeler Salı, Perşembe ve Cumartesi günleri (TRS) çıkarılır ve iki şişe su ile değiştirilir. Fareler cumartesi ve pazar günleri aynı iki şişe sudan içerler. Bu yöntemlerin, istenirse alternatif etanol erişim programları (örneğin, sürekli, tıkınırcasına vb.) için kolayca ayarlanabileceğini unutmayın. Standart ve likkometre donanımlı yaklaşımlar için ayrı talimatlar verilmiştir.

Protokol

Tüm temsili veriler, University of Illinois Chicago Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi'nin onayıyla ve NIH Laboratuvar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı Kılavuzları'na uygun olarak, tekli barındurulan yetişkin Long-Evans sıçanlar kullanılarak toplanmıştır. Her deneğin sıvı tüketimini doğru şekilde izleyebilmek için tekli barındurma gereklidir. Varışta P50-80 günlerinde olan yetişkin erkek (n = 38) ve dişi (n = 22) Long-Evans sıçanların, deney başlamadan önce bir hafta boyunca vivaryuma adapte olmalarına izin verilmiştir. Aksi belirtilmedikçe, sıçanların standart yeme (Teklad 7912, Envigo) ve suya ad libitum erişimi vardı.

1. Deney öncesi hazırlık

  1. İçme şişelerini H2O veya EtOH olarak etiketleyin. Ardından, her bir sıçan için benzersiz bir tanımlayıcı ile MWF için bir H2O ve bir EtOH şişesi, TRS için ise iki H2O şişesi etiketleyin.
    NOT: Şişe değişimi sırasında olası hataları önlemeye yardımcı olmak için H2O ve EtOH şişelerini ayırt etmek amacıyla isteğe bağlı olarak farklı renklerde bantlar kullanın.
  2. Deney başlangıç tarihinden 1 gün önce H2O şişelerini içme suyuyla doldurun. Deney başlangıç tarihinden 1 gün önce 190 proof EtOH ile içme suyunu birleştirerek (%20 v/v) EtOH çözeltisini hazırlayın.
    UYARI: Denatüre EtOH zehirli olduğundan, kullanılan EtOH'nin denatüre edilmemiş olması kritik öneme sahiptir.
  3. Deneye katılan sıçanlarla aynı rafta boş bir kafes hazırlayın. Bu kafes, dökülme miktarını hesaplamak için kullanılacaktır.
  4. Kullanılıyorsa kafesleri LIQ HDR sistemi ile donatın (bkz. adım 3, Şekil 2, Şekil 3, Şekil 4, Şekil 5, Şekil 6 ve Ek Şekil 1).
  5. Çalışma başlamadan önce şişe değişimi için günün kesin saatini belirleyin. 24 saatlik alımın doğru bir ölçümünü elde etmek için şişeler her gün aynı saatte değiştirilmelidir.
    NOT: Önceki araştırmalar, kemirgenlerin tüketimin en yüksek düzeyini karanlık döngüsünün başlangıcından kısa süre sonra sergilediğini göstermiştir10,31. Bu nedenle, bu oldukça aktif dönemdeki alımı yakalamak için (binge-benzeri içimi yakalamak için bkz. adım 2.3.1), şişe değişiminin ışıklar kapatıldıktan 30-60 dk sonra yapılması önerilir. Işık-karanlık döngüsünü bozmadan görselleştirme sağlamak için şişe değişimi sırasında kırmızı lambalar kullanın.

2. Günlük prosedürler ve bakım

  1. Deneyin birinci gününde şunları yapın.
    1. Standart su şişelerini kafeslerden çıkarın.
    2. İsteğe bağlı: Sıçratma kafesi tarafından düzeltilemeyen dökülmelere yol açabilen, sıçanların yiyecek ararken kafes üstünü sıklıkla sarsması durumuna karşı, kafes içinde yem kapları kullanılarak bu sorun giderilebilir. Kullanılacaksa, yiyecekleri şu an kafes üstünden kaldırın, kafesin içine bir yem kabı ekleyin ve içini yemle doldurun. Sıçana ayrılan taban alanının, sıçan kafesinin boyutu ve yem kabının boyutu temelinde kurum kılavuzlarına hala uygun olduğundan emin olun.
    3. Uygun olduğu durumlarda, bakım ve yetiştirme personeline, deney süresince yiyecek ve suyun araştırma personeli tarafından sağlanacağını bildirin.
    4. Kafes değişimleri veri toplama sürecini bozabilir. Kafes değişimlerini, vücut ağırlığı ölçümlerinin alınmasıyla eş zamanlı olarak gerçekleştirin. Bunu yapmayı tercih eden araştırmacılar, bakım ve yetiştirme personelini buna göre bilgilendirmelidir.
  2. Sonraki günlerde, aşağıda belirtilen prosedürleri izleyin.
    NOT: Kafeslerin ve şişelerin herhangi bir hareketinin dökülmeye neden olabileceğini unutmayın. Bu nedenle, hareketlerde nazik olmak ve şişelerin sıçratma kafesine uygulanması ve çıkarılması için sıçan kafeslerinde kullanılan yöntemlerin aynısını kullanmak önemlidir.
    1. Şişe değişim saatinden önce odaya girin, aşağıdaki adımları gerçekleştirmek için yeterli zaman olduğundan emin olun ve uygun seans başlangıç saatinde yeni şişeleri kafeslerin üzerine yerleştirin.
    2. Filtre kapaklarını kafeslerden çıkarın. MWF ise adım 2.2.3'e geçin. TRS ise adım 2.2.4'e geçin.
    3. Pazartesi, Çarşamba ve Cuma günleri TRS şişelerini kafes üstlerinden çıkarın. MWF şişelerini (bir EtOH ve bir H2O) tartın. Bugünün içme seansı için şişenin başlangıç ağırlığını kaydedin. Gerekiyorsa kafes üstüne veya yem kaplarına ek yiyecek sağlayın. Belirlenen seans başlangıç saatinde, sıçanların şişe etiketini kemirmemesi için bant kısmı yukarı bakacak şekilde şişeleri her sıçanın kafes üstüne yerleştirin.
      NOT: Genellikle TRS için su tüketimi kaydedilmez veya raporlanmaz, ancak araştırmacılar isterlerse aşağıda adım 2.2.3 ve adım 2.2.4'te açıklandığı gibi şişe başlangıç ve bitiş ağırlıklarını alarak bu verileri isteğe bağlı olarak toplayabilirler. Tüketim verilerini farkında olmadan saptırabilecek potansiyel bir taraf tercihinin gelişmesini önlemek için, EtOH şişesinin tarafı her içme seansından sonra değiştirilmelidir.
      1. İsteğe bağlı: Önceki çalışmalar, birçok sıçanın içme seansının başlangıcında aşırı içme (binge-like drinking) sergilediğini göstermiştir8,32,33. Bu süre zarfındaki aşırı içmeyi kaydeden çoğu araştırmacı, içme seansının ilk 30-60 dakikasındaki alımı raporlamaktadır. Bu potansiyel aşırı içme atağı sırasındaki alım verilerini elde etmek için aşağıdaki adımları izleyin.
      2. Şişeler son kafese uygulandıktan sonra bir zamanlayıcı ayarlayın. Zamanlanmış süre boyunca odadan ayrılın ve rahatsız etmeyin.
      3. Zamanlayıcı çaldığında odaya tekrar girin. EtOH ve H2O şişelerini çıkarın ve şişe ağırlıklarını kaydedin. EtOH ve H2O şişelerini kafeslere geri takın.
        NOT: Yalama tespiti (lick detection) için donatılmış bir sistem kullanıldığında, aşırı içme ataklarını yakalamak için bu adıma gerek yoktur.
    4. Salı, Perşembe ve Cumartesi günleri, başlangıç saatinden 24 saat sonrasına tekabül eden belirlenen seans bitiş saatinde MWF şişelerini kafeslerden çıkarın. Her şişeyi tartın ve MWF içme seansı için şişe bitiş ağırlığını kaydedin. Her sıçanın vücut ağırlığını ölçün ve kaydedin. Gerekiyorsa kafes üstüne veya yem kaplarına ek yiyecek sağlayın. TRS H2O şişelerini, sıçanların şişe etiketini kemirmemesi için bant kısmı yukarı bakacak şekilde her sıçanın kafes üstüne yerleştirin.
    5. Filtre kapaklarını kafeslere geri takın ve hayvan odasından ayrılın.
      NOT: Buharlaşmayı önlemek için EtOH şişesi emzikleri isteğe bağlı olarak kapatılabilir. Kafes değişimleri araştırma personeli tarafından yapılıyorsa, bu görevi yerine getirmek için TRS görevleri sırasında haftada 1 gün belirleyin. Vücut ağırlığı alındıktan sonra her sıçanı temiz bir kafese yerleştirin.
  3. Şişeleri yıkayın ve sıvıları, kurumun hayvan bakımı ve yetiştirme prosedürlerine uygun olarak düzenli haftalık veya iki haftalık periyotlarla yenileyin. Bu görevleri içme seanslarını bölmeyecek şekilde gerçekleştirmeye dikkat edin. Örneğin, TRS H2O şişeleri MWF gününde çıkarıldıktan sonra yıkanabilir ve yeniden doldurulabilir. Benzer şekilde, MWF H2O ve EtOH şişeleri TRS gününde çıkarıldıktan sonra yıkanabilir ve yeniden doldurulabilir.

3. İki şişeli seçim deneyleri sırasında yalama tespiti

NOT: Yüksek çözünürlüklü içme verileri elde etmek isteyen araştırmacılar, şişelere yalama tespit özellikleri ekleyerek yukarıdaki prosedürü modifiye edebilirler. LIQ HD30, farelerde bu tür veri toplama işlemlerine olanak tanıyan düşük maliyetli, kendi başına yap (DIY) bir sistemdir. Aşağıda belirtilen prosedürler, LIQ HD'nin sıçanlarda kullanımı için gerekli olan modifikasyonları (LIQ HDR olarak adlandırılır) tanımlamaktadır. 18 sıçana kadar iki şişeli seçim verilerini toplayabilen bir yalama tespit sistemi kurmak için gerekli olan tüm ticari ve özel 3D baskı parçaların listesi için Materyal Tablosuna bakınız. 3D baskı .stl dosyaları ve talimatlar yazarın web sitesinde (www.ejgloverlab.com/3dprints) bulunabilir.

  1. Kapasitif sensör ünitelerinin kurulumu
    NOT: Her bir LIQ HDR sistemi, 18 tek başına barındırılan sıçana karşılık gelen 36 şişeden yalama verilerini paralel olarak toplayan üç kapasitif sensör ünitesinden oluşur. Her sensör ünitesi, bir diferansiyel I2C iletişim çıkış kartı ve her bir yalama ölçer için renk kodlu altı çift 2 pinli kablo aracılığıyla altı ayrı kafesteki yalama ölçerlere bağlanacak olan bir adet 12 tuşlu kapasitif sensör kartı,Şekil 2A).
    1. Her üç kapasitif sensör ünitesinin inşası için gerekli malzemeleri, gösterildiği üzere toplayın Şekil 2Bve gerekli lehimleme aletleri ile birlikte.
    2. Sensör ünitesi A'nın kurulumuna başlamak için, 2 pinli dişi konnektör kablosunu 7 inç uzunluğundaki kırmızı ısı ile daralan makaronla kaplayın; kablonun kırmızı ve siyah uçlarını sensör kartı üzerindeki 0 ve 1 numaralı pinlere yerleştirin (Şekil 2C-1), ve yerine lehimleyin (Şekil 2C-2). Kabloların üst üste binerek kayıt işlemini potansiyel olarak aksatmaması ve kafeslerin vivaryumda soldan sağa doğru sayısal sırayla düzenlenebilmesi için, kablonun gösterildiği gibi sensör kartının ön kısmında olduğundan emin olun (bkz. adım 3.6 ve Şekil 6).
    3. Beş kabloyu daha belirgin renkli ısı ile daralan makaronlarla kaplayın ve gösterildiği gibi 2-11 numaralı pinlere lehimleyin (Şekil 2C-3). Tüm kırmızı kabloların, sol taraftaki tüm şişelere bağlanacak olan çift numaralı pinlere; tüm siyah kabloların ise sağ taraftaki tüm şişelere bağlanacak olan tek numaralı pinlere lehimlendiğinden emin olun.
    4. Koruma amacıyla tüm lehim bağlantı noktalarını her yönden sıcak silikonla kaplayın (Şekil 2C-4). Konnektörleri sayısal sırayla etiketleyerek her bir yalama ölçer (lickometer) için benzersiz bir kimlik (ID) tanımlayın (Şekil 2C-4).
    5. Sensör ünitesi A'yı monte etmek için, sensör kartı A'yı 50 mm'lik 4 pinli bir kablo ile bir iletişim breakout EndPoint'ine bağlayın ve ardından EndPoint'i 100 mm'lik 4 pinli bir kablo ile 5V-3V seviye dönüştürücünün 3,3 V çıkışına bağlayın (Şekil 2D-1). Hem sensör kartı hem de iletişim dağıtım kartı iki adet özdeş 4 pinli konnektöre sahip olsa da, kabloların tam olarak gösterildiği şekilde olduğundan emin olmak önemlidir (Şekil 2D-1 ve Şekil 2F) 3B yazıcıyla üretilmiş sensör kasalarını ve önerilen vivaryum kurulumunu kullanmak için (bkz. adım 3.6 ve Şekil 6). Sensör ünitesini A, 3B yazıcıyla basılmış kasanın içine yerleştirin (Şekil 2D-2). Seviye kaydırıcı kablosunu sıkıştırmamaya dikkat ederek üst kısmı nazikçe kapatın (Şekil 2D-3).
    6. I'yı değiştirin2jumper telini belirtildiği gibi ADDR pininden 3Vo veya SDA pinine lehimleyerek B ve C sensör kartlarının C adreslerini belirleyin (Şekil 2E).
    7. Altı adet renk kodlu dişi konnektör kablosunu, board A için kullanılanla aynı sırayı takip ederek sensör board B ve C'ye lehimleyin. Her konnektörü ilgili lickometer kimlik numarasıyla etiketleyin. Board B'yi iletişim dağıtım noktası MidPoint'e ve C'yi 50 mm'lik 4 pinli kablolarla bir EndPoint'e bağlayın (Şekil 2F).
    8. B ve C sensör ünitelerini ilgili 3D yazıcıyla basılmış kutularına yerleştirin. Sensör kurulumunu tamamlamak için üç sensör ünitesini de Ethernet kabloları ile birbirine seri bağlayın (Şekil 2G).
  2. Mikrokontrolcü arayüzünün kurulumu
    NOT: LIQ HDR mikrodenetleyici arayüzü (Ek Şekil 1A) LIQ HD için açıklananla aynıdır30 çok küçük modifikasyonlarla. Aşağıda özetlenen prosedürler, adım 3.2.6 ve 3.2.8'de açıklanan modifikasyonlarla birlikte arayüzü kurmak için gerekli adımlara genel bir bakış sunmaktadır. Araştırmacıların, daha ayrıntılı adım adım talimatlar için orijinal protokole ve yazarın GitHub sayfasında sunulan video eğitimine başvurması önerilir30.
    1. Mikrokontrolcü arayüzünü oluşturmak için gerekli malzemeleri ve lehimleme araçlarını toplayın (Ek Şekil 1B). Dokunmatik kalkanın arka tarafında (Ek Şekil 1C-1), arka ışık lehim pedleri arasında bir lehim köprüsü oluşturun (Ek Şekil 1C-2).
    2. Veri günlükleme shield'ının arka yüzünde, CS pininin jumper ped yolunu kesin (Ek Şekil 1D-1). Veri kaydedicinin ön yüzünde, CS pininden 7 numaralı pine kısa bir jumper kablo lehimleyin (Ek Şekil 1D-2).
    3. Shield istifleme başlıklarını monte etmek için, önce bunları dokunmatik ekran shield'ının arkasına istifleyin (Ek Şekil 1E-1). Veri kaydediciyi dokunmatik ekrana üst üste yerleştirin, sabitlemek için bant kullanın ve tüm başlık pinlerini veri kaydediciye lehimleyin (Ek Şekil 1E-2). Ardından dokunmatik ekranı çıkarın.
    4. Kalan 2 x 3 pinli başlığı mikrodenetleyiciye takın (Ek Şekil 1F-1), ardından header pinlerini lehimlemeden önce veri kaydediciyi mikrodenetleyicinin üzerine yerleştirin (Ek Şekil 1F-2).
    5. Düğme pili veri kaydediciye yerleştirin (Ek Şekil 1G-1). Dokunmatik ekranı veri kaydedicinin üzerine yerleştirin (Ek Şekil 1G-1). microSD kartı, adaptörüyle birlikte veri kaydediciye yerleştirin (Ek Şekil 1G-2).
    6. Ek topraklama telini hazırlamak için, bir ara bağlantı telinden bir erkek konnektörü kesin ve ucunu yaklaşık 1/4 inç (~6 mm) boyunca soyun.Ek Şekil 1H-1). Soyulmuş tek damarlı katı telin bir ucunu ara bağlantı telini lehimleyin ve lehim noktasını ısı ile daralan makaronla kaplayın (Ek Şekil 1H-2).
    7. 4 pinli jumper kabloları ve ekstra topraklama kablosunu mikrodenetleyiciye takın (Siyah - GND, Kırmızı - 5V, Sarı - pin #21, Mavi - pin #20, Ek Şekil 1I-1). Bağlantıları sıcak silikonla sabitleyin (Ek Şekil 1I-2). İsteğe bağlı olarak, jumper kabloları ısı ile daralan makaronla sarın (Ek Şekil 1I-2).
    8. Tamamen monte edilmiş mikrodenetleyici arayüzünü, 4 pinli jumper kablolar ve topraklama kablosu üstteki açıklıktan geçecek şekilde 3 boyutlu yazıcıyla basılmış kasaya yerleştirin (Ek Şekil 1J).
    9. Mikrokontrolcü arayüz yazılımı kurulumu için orijinal protokolü izleyin30.
  3. LIQ HDR yalama ölçerlerin yapımı
    NOT: Şişeleri tutan özel 3D baskı, 8 mm emici uç boru çapına sahip standart bir kemirgen içme şişesi ile kullanılmak üzere tasarlanmıştır (bakınız Materyaller Tablosu, Şekil 3A). Bu şişe tutucu, küçük modifikasyonlarla veya hiç modifikasyon yapılmadan benzer şişeler ve emici tüplerle kullanıma kolayca uyarlanabilir.
    1. Bir adet lickometre oluşturmak için gerekli olan malzemeleri, 3D baskıları ve lehimleme araçlarını, gösterildiği üzere toplayın Şekil 3BHer bir LIQ HDR sisteminin 36 şişe için maksimum 18 yalama ölçer (lickometer) kapasitesine sahip olduğunu unutmayın.
    2. Erkek konnektör kablosunu uzatmak için, hem kablonun her iki ucunu hem de uzatma kablosunun siyah ve kırmızı tellerini yaklaşık 1/4 inç uzunluğunda soyun (Şekil 3C-1).
    3. Uzatma kablolarını konnektör kablosuna lehimleyin (Şekil 3C-2) ve lehim bağlantılarını ısı ile daralan makaronla kaplayın (Şekil 3C-3). Erkek konnektör kablosunu, sensör ünitesindeki karşılık gelen dişi konnektör kablosuyla renk uyumlu olan ısı ile daralan makaronla kaplayın (Şekil 3C-4).
    4. sensör kartı kablolamasıyla tutarlı olması için (Şekil 2), kırmızı ve siyah kabloları sırasıyla şişe tutucunun sol ve sağ dahili kablo geçişlerinden geçirin (Şekil 3D-1).
    5. Her bir teli 1'in en uç kısmına lehimleyin ¾ inç iletken bakır bant (Şekil 3D-2) ve bakır bantları ikiye katlayın (Şekil 3D-3).
    6. Bakır bandı soyun ve bir pens yardımıyla dikkatlice emici destek aparatının içine yerleştirin (Şekil 3E-1) ardından, sipper braketinin iç duvarlarına sıkıca yapıştırmadan önce (Şekil 3E-2). Bakır bandın lehim tarafının, belirtildiği gibi şişe tutucunun orta hattına daha yakın olan duvara yapıştırıldığından emin olun (Şekil 3E-2). Bandı duvara sıkıca bastırmak ve braketi hazırlamak için braketin içinden bir emici tüp itin.
    7. Yapışkanlığı daha düşük olan ve soyulma eğilimi gösteren bakır bandın lehim tarafını güçlendirmek için, lehim bağlantı noktasına bir miktar sıcak silikon uygulayın (Şekil 3E-3). Yapıştırıcıyı, hem bakır bandı hem de 3D baskının bitişiğindeki açıkta kalan kısımları kapatacak şekilde sürün (Şekil 3E-4).
    8. Kabloyu, kablo koruyucusunun iç pasajından geçirin (Şekil 3F). Önerilen vivarium düzenini kullanmak için her bir yalama ölçer (lickometer) için uygun kablo koruyucuyu (sola veya sağa bakan) seçtiğinizden emin olun (bkz. adım 3.6 ve Şekil 6)."NOT: Mevcut kurulumda mavi veya mor renkli kablolarla gösterilen 5-6, 11-12 ve 17-18 numaralı yalama ölçerler, sola bakan bir kablo koruyucu gerektirir (Şekil 4D-1), diğer tüm yalama ölçerlerin ise sağa bakan bir kablo koruyucuya ihtiyacı vardır (Şekil 4D-2).
    9. Kablo klipsini takmak için, öncelikle bir teli kablo klipsinin bir yarısının kanalına yerleştirin (Şekil 3G-1), ardından diğer yarısını ikinci telin üzerine yerleştirin ve sonra her iki yarısını somunla sıkıca kapatın (Şekil 3G-2).
    10. Erkek konnektörü ilgili likometre kimlik numarasıyla etiketleyin (Şekil 3H). Tüm 18 yalama ölçer (lickometer) yapılana kadar bu adımları tekrarlayın.
  4. LIQ HDR yalama ölçerlerin kurulumu
    NOT: LIQ HDR, metal telli üst kısmı olan standart bir ayakkabı kutusu sıçan kafesine kurulum için tasarlanmıştır (Şekil 4A-1).
    1. Şişe tutucuyu yerleştirmek için tel kafes üst kısmında merkezden merkeze uzaklığı ~75 mm olan iki çift çubuk belirleyin. Yudumlama uçlarının (sipper) açıklıkları etrafındaki metal çubukları hafifçe açmak için bir pense kullanın. Yudumlama uçları ile kafes üstü arasında metal-metale teması önlemek için bu çubukları elektrik bandıyla izole edin.Şekil 4A-2).
      NOT: Elektrik bandı sıçanların erişebileceği bir yerde olmasa ve bu nedenle kemirilme riskine açık olmasa da, bandın çalışma sonunda atılmasını ve çalışmalar arasında yeniden kullanılmamasını öneririz.
    2. Liko-metreyi ve 1/8 inç kalınlığındaki lazer kesim akrilik paneli, iki set M5 vida ve somun kullanarak kafes üstüne monte edin (Şekil 4B). Lickometre ve akrilik panel üzerindeki emme uçlarının (sipper) hizalı olduğundan ve emme uçlarının kafes üst kısmının herhangi bir bölümüyle temas etmediğinden emin olun.
    3. Kablo klipsini, tel kafes üst kısmının en dıştaki çubuğuna (~4 mm çapında) sabitleyin (Şekil 4C). Kafes üst kısmının kafes alt kısmına tam olarak oturduğundan ve kablonun çok fazla gerilmediğinden veya bükülmediğinden emin olmak için gerekirse kablo klipsini ayarlayın. Her likometre için doğru kablo koruyucunun kullanıldığından emin olun (Şekil 4D ve bkz. adım 3.8.8).
    4. Sipir tüplerini, kapağın dışına yalnızca ~2 cm kadar çıkacak şekilde gerektiği gibi ayarlayın (Şekil 4E-1). Şişeleri yerleştirmek için, emici tüpü şişe tutucunun emici braketinden tüp durana kadar içeri itin (Şekil 4E-2). Akrilik panelin dışına sadece emici tüpün en uç kısmı uzanmalıdır (Şekil 4E-3). Sıçanların emici tüpe dokunması veya onunla oynaması gibi tüketim dışı davranışlardan kaynaklanan yanlış pozitif yalama kayıtlarını önlemek için, emici tüpün başka hiçbir kısmının açıkta kalmaması kritik önem taşır. Bir filtre kapağı, kablonun kendisine müdahale etmeden tel kafes üstüne ve kablo klipsine sıkıca oturabilmelidir (Şekil 4F).
      NOT: Kısa emici tüplere ulaşmakta zorlanabilecek genç sıçanlarda su tüketiminin ölçülmesi gibi, emici tüplerin kafesin içine daha fazla uzanmasını gerektiren deneyler için, daha uzun emici tüpleri tamamen çevrelemek amacıyla daha kalın bir akrilik panel veya üst üste dizilmiş birden fazla 1/8 inçlik panel kullanılabilir.
  5. Sipir bloklayıcıların kurulumu ve kullanımı
    ​NOT: emici uç engelleyici (Şekil 5A), şişe değişimleri sırasında sıçaresinin emzikle olan erişimini kısıtlamak ve her içme seansının başlangıcında yalama ölçerin (lickometer) doğru şekilde kalibre edilmesini sağlamak için tasarlanmıştır.
    1. Görselde gösterildiği gibi, bir adet yudumlama engelleyici (sipper blocker) için 3B yazıcıyla basılmış parçaları ve bir adet M5 vida, somun ve pulu bir araya getirin Şekil 5B.
    2. SIPPER_Gear'ı SIPPER_Base'e yerleştirin (Şekil 5C-1). SIPPER_Gear'ın, 3D render ekinde gösterildiği şekilde tam olarak yönlendirildiğinden emin olun. SIPPER_Worm'u, SIPPER_Base'in üst kısmındaki açıklığa yerleştirin. Baş kısım tabanla aynı hizaya gelene kadar, yerleştirirken worm'u saat yönünde çevirin (Şekil 5C-2).
    3. SIPPER_Somunu, Taban'ın altından başlayarak Sonsuz Vidanın ucuna vidalayın (Şekil 5C-3). Sonsuz vida kadranını çevirirken somunu sıkmak için pens kullanın. SIPPER_Blocker'ların yuvarlak, dar boyunlarını Dişli'nin yuvalarına yerleştirin (Şekil 5C-4).
    4. Montajı tamamlanmış sipper engelleyiciyi, M5 vida setini kullanarak kafes üstüne monte edin (Şekil 5D). Her iki sipper engelleyicinin sipper açıklıklarıyla hizalandığından emin olun.
    5. Sipere erişimi engellemek için, engelleyiciler sipere açıklıklarını tamamen kapatana kadar sonsuz vidayı saat yönünde çevirerek engelleyicileri aşağı indirin (Şekil 5E).
    6. Suluklara erişim sağlamak için, engelleyiciler kafes üstüne dik olacak şekilde dikey konuma gelene kadar çevirme düğmesini saat yönünün tersine döndürün (Şekil 5F-1). Her bir bloklayıcı kolu, başlıklar tel kafes tepesinin hemen altına gelene kadar manuel olarak yukarı çekin. Bloklayıcıları döndürün 90° böylece başlıklar kafes üstündeki metal çubuklara paralel hale gelir ve kollar yerlerine sabitlenir (Şekil 5F-2). Her iki bloklayıcı kafesin üst kısmının üzerine çıkana kadar kadranı saat yönünün tersine çevirmeye devam edin (Şekil 5F-3) ve suluklar tamamen erişilebilir (Şekil 5F-4).
  6. Vivaryumda LIQ HDR sisteminin kullanımı
    NOT: Aşağıdaki vivaryum kurulumu, 18 standart ayakkabı kutusu tipi sıçan kafesine bağlı tek bir mikrodenetleyici arayüzü kullanılarak iki şişe seçimli içme davranışını kaydetmek için optimize edilmiştir. Mikrodenetleyici arayüzü, sensör üniteleri ve çeşitli kablolar dahil olmak üzere tüm elektronik bileşenler, kafesleri taşıyan duvara monte metal tel raflara sabitlenmiştir (Şekil 6A). Hayvan tesislerine ve kullanıcı ihtiyaçlarına uyarlanması için bazı modifikasyonlar gerekebilir.
    1. Her bir sensör ünitesini, özel olarak 3D yazıcıyla basılmış montaj vidasını kullanarak vivaryum rafına monte edin (Şekil 6B). Gereksiz kablo gerginliğini önlemek için her bir sensör ünitesinin, sarı renkli yalamaölçer (lickometer) ile birlikte doğrudan kafesin altına monte edildiğinden emin olun (Şekil 6A).
    2. Her bir dişi konnektör kablosunu, birbirlerinin üzerine binmediklerinden ve lehim uçlarında aşırı bükülme olmadıklarından emin olarak düzenleyin ve sabitleyin; aksi takdirde sızıntı tespiti yetersiz olabilir (Şekil 6B). Metal tel raflar kullanılıyorsa, bu durum, gösterildiği gibi bağlantı kablolarının raf üzerindeki ayrı tellere kablo bağlarıyla sabitlenmesiyle kolayca sağlanabilir.
    3. Mikrokontrolcü arayüzünü, aynı 3B yazıcıyla üretilmiş montaj vidasını kullanarak sensör ünitesi A'nın yanına monte edin ve 4 pinli konnektörünü, sensör ünitesi A'ya bağlı olan 5V'dan 3V'a seviye dönüştürücünün 5 V giriş portuna takın (Şekil 6C).
    4. Ekstra toprak kablosunu, metal raf gibi bir topraklama kaynağına elektrik bandı kullanarak sabitleyin (Şekil 6D).
    5. Her bir kafesi, kurulu olan yalama ölçerin rengine ve kimliğine göre şu şekilde düzenleyin: Şekil 6A kablo örtüşmesini ve gerilmesini minimize etmek amacıyla tasvir edilmiştir.
    6. Tüm erkek yalamaölçer (lickometer) konnektör kablolarını, uygun dişi sensör konnektör kablolarına güvenli bir şekilde bağlayın (Şekil 6E). Mikrodenetleyici arayüzünü açmak için güç kaynağını takın (Şekil 6F).
    7. Ana GUI (grafik kullanıcı arayüzü) sayfasında (Şekil 6G), dokunun Ayarlar Sembolü Ayarlar sayfasını açmak için. Kullanıcılar, karanlık döngüsü başladığında arayüz ekranının otomatik olarak kararmasını sağlamak için vivaryum programına göre Işıklar AÇIK ve KAPALI zamanlarını değiştirebilirler (Şekil 6H-1).
    8. Musluk Sensör Ayarlarını Düzenle (Şekil 6H-1) mevcut kurulumu kullanan sıçanlar için en tutarlı yalama tespitini sağladığını belirlediğimiz Dokunma Eşiği'ni (Touch Threshold) 8'e ve Bırakma Eşiği'ni (Release Threshold) 2'ye ayarlamak için (Şekil 6H-2). Ancak, mevcut sistemde herhangi bir değişiklik yapılması durumunda, kullanıcıların farklı ayarlar denemeleri gerekebileceği unutulmamalıdır.
    9. İşareti kaldırın Otomatik Kalibre Et veriler yalnızca 24 saatlik veya daha kısa bir süre boyunca toplanmışsa (Şekil 6H-2).

4. Yalama deteksiyonu kullanılarak iki şişeli seçimli ev kafesi içirme işlemi için günlük prosedürler

  1. Standart iki şişe seçimi prosedürleri için adım 2'de belirtilen adımları aşağıdaki modifikasyonlarla takip edin.
  2. Pazartesi, Çarşamba ve Cuma günleri, MWF şişelerini yerleştirmeden önce tüm kafeslerdeki sipper açıklıklarını kapatmak için sipper engelleyicileri kullanın (bkz. adım 3.5.5 ve Şekil 5E).
  3. Kayda başlamadan önce, ana GUI sayfasından o gün için EtOH şişesinin bulunduğu taraf olan doğru Experimental Side (Deneysel Taraf) seçeneğini belirleyin (Şekil 6G).
  4. Tüm MWF şişelerini yerleştirdikten sonra, sensörlerin kalibrasyonunu başlatmak için ana sayfadaki START! butonuna dokunun (Şekil 6G); bu sırada kullanıcıların sistemden bir adım uzaklaşmaları ve farelerin sipperları yalamadığından emin olmaları önerilir (Şekil 6I-1). Kalibrasyonun tamamlanması birkaç saniye sürer, ardından sistem her lickometer için her şişedeki kümülatif yalama sayılarını gösteren ana kayıt sayfasına geçer (Şekil 6I-2).
  5. Sipperlara erişim sağlamak için tüm sipper engelleyicilerini kafes üstünün üzerine kaldırın (bkz. adım 3.5.6 ve Şekil 5F) ve tüm filtre kapaklarını açıklandığı şekilde nazikçe geri yerleştirin (bkz. adım 3.4.4 ve Şekil 4F).
  6. Ekrandaki yalama sayılarını güncellemek için Refresh butonuna dokunun; bu sayılar kendi başlarına gerçek zamanlı olarak güncellenmez (Şekil 6I-2).
  7. Salı, Perşembe ve Cumartesi günleri, MWF şişelerini çıkarmadan önce kaydı durdurup ana sayfaya dönmek için Save & Quit butonuna dokunun (Şekil 6I-2).
  8. Veri transferi için SD kartı çıkarmak amacıyla, kartı yerinden çıkarmadan önce Eject SD butonuna dokunun (Şekil 6G). SD kartı herhangi bir bilgisayara takın ve şişe açılış tarihine göre adlandırılmış .csv veri dosyasını o bilgisayara kopyalayıp yapıştırın (Şekil 6K). Bir sonraki kayıt için SD kartı tekrar bağlamak üzere, kartı arayüze takın ve Mount SD butonuna dokunun (Şekil 6J).
    NOT: Veri dosyalarının günlük olarak yedeklenmesini öneririz.
  9. Hayvan modeli ve hayvan kullanım protokolü ile uyumlu olduğu durumlarda, vücut ağırlığı ölçümlerinin haftada bir ile sınırlandırılması ve lickometerlar ile sensörlere yönelik gereksiz rahatsızlıkları en aza indirmek için bu işlemin kafes değişim günü yapılması tavsiye edilir. Kafesleri taşımadan önce tüm erkek lickometer kablolarını eşleşen dişi sensör kablolarından ayırın. Her fareyi tarttıktan sonra fareyi temiz bir kafese geri koyun. Lickometer'ı yeni bir kafes üstüne aktarın ve gerektiğinde her lickometer'ı ilgili sensöre yeniden bağlayın.
  10. Bir müdahalenin (örneğin ilaç enjeksiyonu) EtOH alımı ve içme mikro yapısı üzerindeki etkisini test eden deneyler için, bu tür müdahaleleri mümkün olduğunca içme seansı başlamadan önce planlayın. Bunun mümkün olmadığı durumlarda araştırmacılar, Pause butonuna dokunarak (Şekil 6I-2) yalama tespitini durdurabilir ve müdahale tamamlandıktan sonra Resume butonuna dokunarak veri yakalamaya devam edebilirler. Müdahale öncesi ve sonrası EtOH alımındaki değişiklikleri yakalamak ve ayrıca hayvana erişmek için kafes üstü çıkarılırken meydana gelebilecek dökülmeleri hesaba katmak amacıyla, içme seansındaki her duraklama sırasında şişe ağırlıklarının toplanmasını öneririz.
  11. Çalışmanın sonunda, hayvanlar arasındaki kontaminan iletimini sınırlamak için kafes içindeki tüm bileşenler yeni hayvanlarla kullanılmadan önce iyice dezenfekte edilmelidir. Dahili elektrik bileşenlerini bozmadığınızdan emin olarak, lickometer'ı %70 EtOH çözeltisi ile nazikçe püskürterek silmenizi öneririz. Sipper engelleyici ve akrilik panel ılık sabunlu su ile yıkanabilir.

5. Veri analizi

  1. Bağımlı değişkenleri değerlendirmeden önce, şişelerin her gün değiştirilmesi sonucunda kaçınılmaz olarak meydana gelen dökülmeler için alım verilerini düzeltin. Bunu yapmak için, tüm çalışma süresi boyunca dökülme kafesindeki EtOH ve H2O şişelerinin ağırlık değişiminin ortalamasını alın.
  2. Her şişe için ortalamadan iki standart sapmadan daha büyük olan tüm değerleri hariç tutun. Bu aykırı değerleri çıkardıktan sonra, hesaplanan ortalamaları hayvan içeren kafeslerdeki şişelerden elde edilen EtOH ve H2O şişesi ağırlık değişimlerinden çıkarın. Bu miktar çıkarılarak, araştırmacılar belirli bir solüsyonun dökülmesinden kaynaklanan ortalama kaybın tüketim ölçümlerine dahil edilmediğinden emin olabilirler. Ortalama dökülme miktarının çıkarılması, bazı hayvanlar için bazı durumlarda negatif bir değere yol açabilir. Bunları sıfıra dönüştürün ve söz konusu solüsyon için herhangi bir alımın olmadığını şeklinde yorumlayın.
  3. İki şişeli seçimli içme deneyleri için temel bağımlı değişkenler EtOH alımı (g/kg) ve tercih (%) değerleridir. Alımı, EtOH şişesi ağırlığındaki değişimden (g) hesaplayın ve aşağıdaki adımları kullanarak vücut ağırlığına (kg) göre normalize edin.
    1. Şişe ağırlığındaki değişimi (g), aşağıdaki denklemi kullanarak hacim değişimine (mL) dönüştürün:
      figure-protocol-1
      Saf etanolin yoğunluğu 0,789 g/mL'dir. Bu nedenle, %20'lik EtOH'nun katkı yoğunluğu 0,1578 g/mL'dir. H2O'nun ağırlığı 1 g/mL'dir. Dolayısıyla, %80'lik H2O'nun katkı yoğunluğu = 0,80 g/mL'dir. Sonuç olarak, %20'lik EtOH solüsyonunun (v/v) her mL'si, 0,1578 (EtOH) + 0,80 (H2O) = 0,9578 g/mL'den oluşur. Bu nedenle, %20 (v/v) EtOH konsantrasyonu kullanıldığında nihai denklem şöyledir:
      figure-protocol-2
    2. Tüketilen etanol dozunu aşağıdaki denklemi kullanarak hesaplayın. Tüketilen etanolü hayvan vücut ağırlığı cinsinden hesaplamak için alım verileriyle aynı hafta içinde elde edilen vücut ağırlıklarını kullanın.
      figure-protocol-3
    3. Tercihi aşağıdaki denklemi kullanarak hesaplayın:
      figure-protocol-4
  4. Farelerdeki karşılığı30 gibi, LIQ HDR; yalama süresi, but sayısı, but süresi, but yalama sayısı ve but yalama süresi dahil olmak üzere çeşitli içme mikro yapı değişkenlerini yakalar (Şekil 6K). Bir içme butu, 1 saniyenin altında gerçekleştirilen en az 3 yalama ile başlayan ve ek yalama olmaksızın 3 saniye geçtikten sonra sona eren bir yalama serisi olarak tanımlanır. Bu ölçümler daha sonra ortalama bireysel yalama süresini, ortalama bireysel but süresini, but başına ortalama yalama sayısını, ortalama yalama frekansını, tahmini yalamalar arası aralığı ve tahmini butlar arası aralığı hesaplamak için kullanılabilir.
    NOT: Mikrodenetleyici arayüzü, bu mikro yapı verilerini bir .csv dosyasında 1 dakikalık çözünürlükte sağlar (Şekil 6K). Araştırmacılar, verileri araştırma ihtiyaçlarına göre derlemek ve özetlemek için orijinal LIQ HD protokolüyle30 birlikte sağlanan analiz uygulamasını veya tercih ettikleri işlem sonrası platformu kullanabilirler. Mikro yapı verileri tipik olarak, ortalama farkları makro düzeyde karşılaştırmak için tüm 24 saatlik süre boyunca veya bir ışık-karanlık döngüsü boyunca içme modeli varyasyonlarını incelemek için 30 dakikalık ile 1 saatlik aralıklarla toplanır.

Sonuçlar

Standart aralıklı iki şişeli seçim ev kafesi EtOH tüketim verileri
Standart prosedür kullanılarak (Şekil 7A), araştırmacılar 24 saatlik tüketimi (Şekil 7B-D) ve şişe ağırlıkları tüketim oturumunun başlangıcından kısa bir süre sonra toplandığında binge benzeri tüketimi (Şekil 7E-F) belirleyebilirler. Etanol tüketimi su tüketimine oranla hesaplanarak, araştırmacılar ölçülen tüm zaman noktaları için tercih verilerini de elde edebilirler (Şekil 7D,F). Şekil 7C'de gösterildiği gibi, sıçanlar iki şişeli seçim erişiminin ilk birkaç günü boyunca sıklıkla etanol tüketiminde bir artış dönemi sergilerler. Bunu, tüketimin nispeten stabil kaldığı bir plato dönemi izler. Erkek sıçanlarda tutarlı bir şekilde gözlemlenmiş olsa da7,32,33,34,35,36, bu örüntü dişilerde her zaman gözlemlenmez. Bunun yerine, bazı çalışmalar dişi sıçanlarda çalışma süresi boyunca stabil etanol tüketim seviyeleri bildirmektedir37,38. Ek olarak, bazı çalışmalar daha uzun süreli erişimle etanol tüketiminin daha da artabileceğini öne sürmektedir36,39. Günlük tüketim bireyler arasında önemli ölçüde farklılık gösterebilir. Ancak, alkol araştırmalarında en yaygın kullanılan suşlar için ortalama günlük tüketim iyi tanımlanmıştır ve gruplandırılmış verilere bakıldığında başarı için bir referans olarak kullanılabilir7,8,33,34,35,39.

Şekil 7E'de gösterildiği üzere, birçok sıçan günlük etanol alımlarının önemli bir kısmını içme seansının başlangıcından kısa süre sonra tüketir8,33. Etanol alımındaki bu tıkınırcasına içme benzeri örüntü, genellikle suya kıyasla etkileşimli bir etanol tercihine eşlik eder (Şekil 7F). Bununla birlikte, araştırmacılar 24 saatlik tercihin %50'yi aşmaması durumunda şaşırmamalıdır. Bu durum, özellikle outbred veya alkol tercih etmeyen kemirgen suşları ve iki şişeli seçim erişimiyle sınırlı olan nispeten kısa süreli çalışmalar için geçerlidir7,32,33,35,37.

İki şişeli seçimle içme mikroyapı analizi için LIQ HDR'nin doğrulanması
Standart sıçan iki şişeli seçim paradigmasına LIQ HDR sisteminin eklenmesi, araştırmacıların kaydedilen içme verilerini kullanarak alımı doğru ve kesin bir şekilde tahmin etmelerini sağlar. Bu durum, 24 saatlik bir süre boyunca hem EtOH (R2 = 0.7789, F(1,113) = 398.1, p < 0.0001) hem de H2O şişesi (R2 = 0.7910, F(1,117) = 442.9, p < 0.0001) için tespit edilen kümülatif yalama sayısı ile şişe ağırlıklarındaki değişim arasındaki güçlü ve anlamlı korelasyonla doğrulanmıştır (Şekil 8A). Bu durum, sıçanlara H2O içeren iki şişe verildiği günler için de geçerlidir (R2 = 0.8875, F(1,188) = 1484, p < 0.0001; Şekil 8B).

LIQ HDR ayrıca, standart iki şişeli seçim paradigmasının sağlamadığı yüksek bir zamansal çözünürlükte içme modellerinin hassas analizine olanak tanır. Bu yaklaşımı kullanan araştırmacılar; farklı solüsyonlar, ışık döngüsü, cinsiyetler, ilaç grupları ve daha fazlası arasındaki içme modeli farklılıklarını inceleme fırsatına sahip olurlar. Örneklemek gerekirse, ortalama yalama sayılarının 30 dakikalık aralıklarla gruplandırılması, ortalama 24 saatlik içme modellerinin kolayca analiz edilmesini sağlar. Beklendiği üzere bu analiz, sıçanların uyanık olduğu karanlık döngü sırasında hem EtOH hem de H2O alımlarının, sıçanların genellikle uyuduğu ışık döngüsüne kıyasla anlamlı derecede daha yüksek olduğunu ortaya koymaktadır (Şekil 8C). Benzer bir yaklaşım kullanarak araştırmacılar, içme modellerindeki grup farklılıklarını keşfedebilirler. Örneğin, 24 saatlik bir süre boyunca EtOH (Şekil 8D) veya su (Şekil 8E) için ortalama yalama sayısı incelenerek, erkek ve dişi sıçanlar arasındaki içme mikro yapısı karşılaştırılabilir. Ön yüklemeli (front-loading) ve/veya tıka basa (binge-like) içmeyi araştırmak için araştırmacılar, verileri özetlemek amacıyla daha küçük bir gruplandırma penceresi kullanarak analizlerinin çözünürlüğünü artırabilir ve seans başlangıcından kısa süre sonra gerçekleşen içmeye odaklanabilirler. Bu işlem, 24 saatlik bir süre içinde birden fazla şişe ağırlığı ölçümü gerektirmeden, araştırmacıların tıka basa içme dönemlerini incelemesine olanak tanır. Şekil 8C'de (iç ek) gösterildiği gibi, bu analiz, seans başlangıcından 30 dakika sonra elde edilen bir şişe ağırlığı tarafından yakalanan içmenin çoğunun, 30 dakikalık sürenin tamamına yayılmak yerine ilk 5 dakikada gerçekleştiğini ortaya koymaktadır. Bu tür veriler, kan etanol konsantrasyonunu (BEC) ölçmek için kan örneklerinin toplanması açısından optimal zaman noktalarının belirlenmesine yardımcı olabilir. Nitekim, yüksek çözünürlüklü içme modellerinin 15 dakika kadar kısa bir sürede yakalandığı ayrı bir içme gününde de benzer bir ön yüklemeli model gözlemlenmiştir (Şekil 8F). Bu seans sırasında kaydedilen ortalama yalamalar, şişe ağırlığındaki değişimi güvenilir bir şekilde öngörmüştür (EtOH: R2 = 0.6316, F(1,10) = 17.15, p = 0.0020; H2O: R2 = 0.8601, F(1,10) = 61.47, p < 0.0001; Şekil 8G). Dahası, seans başlangıcından 15 dakika sonra alınan kan örneklerinden elde edilen BEC değerleri, nispeten düşük EtOH alım seviyelerinde bile, tespit edilen yalama sayısı ile iyi bir korelasyon göstermiştir (R2 = 0.4327, F(1,10) = 7.627, p = 0.0201; Şekil 8H).

LIQ HDR, içme oturumları sırasında gerçek zamanlı olarak tespit edilen ve hesaplanan, yalama tespitine benzer şekilde 1 dakikalık kutularda saklanan çeşitli içme mikro yapısı ölçümlerini yakalar (Şekil 6K). Bu ölçümler adım 5.4'te kısaca özetlenmiş ve daha önce tanımlanmıştır30. Araştırmacılar, bireysel içme mikro yapısındaki değişikliklerin ayrıntılı analizlerini yapabilir ve içme modellerinin genel alıma olan katkısının nasıl ve ne derecede olduğunu inceleyebilirler. Örneklendirmek gerekirse, erkek ve dişi sıçanların su içerken benzer sayıda yalama, içme atağı ve atak süresi sergilediklerini (Şekil 9A-C), ancak bunun dişilerde erkeklere göre daha yüksek genel alım (g/kg) ile ilişkili olduğunu bulduk (t-testi; t=2.882, df=10, p=0.0163; Şekil 9D). Vücut ağırlığındaki cinsel dimorfizm göz önüne alındığında, eşdeğer yalama sayısı için dişilerin erkeklere göre vücut ağırlığına oranla daha yüksek alım seviyelerine ulaşmasını kolaylaştırdığı için bu durum beklenendir. Çarpıcı biçimde bu durum, EtOH için mikro yapı modellerindeki cinsiyet farklılıklarının karşılaştırılmasıyla tezat oluşturmaktadır; zira bu karşılaştırma, benzer EtOH alım seviyeleri ile ilişkili benzer içme mikro yapılarını ortaya çıkarmıştır (Şekil 9E-H). Bu veriler, su için yalama hacmi cinsiyetler arasında benzer olsa da, dişi sıçanların erkeklere kıyasla EtOH için daha küçük yalama hacmine sahip olduğunu göstermektedir. Birlikte değerlendirildiğinde, bu mikro yapısal veriler, erkek ve dişi sıçanların ev kafesi ortamında tüketilen sıvı türüne bağlı olarak gönüllü içme stratejileri açısından muhtemelen farklılık gösterdiği fikrini desteklemektedir. Önceki çalışmalar da sıvı türüne bağlı olarak içme stratejilerinde cinsiyet farklılıkları bildirmiştir40,41, ancak bu çalışmalarda gözlemlenen farklılıklar sadece su tüketimi ile sınırlı değildi. Mevcut veri setinde iki şişeli seçimli içme 5 hafta ile sınırlandırılmışken, önceki çalışmalarda 12 haftayı aşmış olduğundan, içme geçmişinin uzunluğu çalışmalar arasında gözlemlenen farklılıklarda rol oynamış olabilir40,41.

figure-results-1
Şekil 1: İki şişeli seçimli kafes içi içme. (A) Araştırmacılar, şişe ağırlığındaki değişime dayanarak alımı hesaplayan standart bir yaklaşım kullanarak gönüllü kafes içi etanol alımını ve tercihini (suya oranla) ölçebilirler. (B) Sıçanlar için tasarlanmış düşük maliyetli bir kendin yap (DIY) kafes içi yalama tespit sistemi olan LIQ HDR kullanılarak, araştırmacılar standart iki şişeli seçim prosedüründekiyle aynı ölçümleri elde ederken, aynı zamanda tüm kayıt süresi boyunca yüksek çözünürlüklü içme mikro yapısını da kaydedebilirler. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-2
Şekil 2: Kapasitif sensör ünitelerinin oluşturulması. (A) Elektronik parçalar ve kablolama şeması. (B) Bir LIQ HDR sistemi kurmak için gereken üç kapasitif sensör ünitesinin yapımında kullanılan malzemeler. (C) 1-6 numaralı kafesler için 2 pinli dişi konnektör kablolarını A kartının 0-11 numaralı pinlerine lehimleyin ve lehim noktalarını sıcak silikonla sabitleyin. Kabloları renkli makaronlar ile renk kodlarına ayırın ve her birini benzersiz bir lickometer kimlik numarasıyla etiketleyin. (D) A kartını ve 5V-3V seviye dönüştürücüyü, 4 pinli kablolar (1) ile diferansiyel I2C iletişim çıkış EndPoint'ine bağlayın; A kartını ve iletişim çıkışını 3D yazıcıyla basılmış kılıfa (2-3) yerleştirin. (E) B ve C kartlarının I2C adreslerini, sırasıyla ADDR pininden 3Vo ve SDA pinlerine bir jumper kablo lehimleyerek değiştirin. (F) 2 pinli dişi konnektör kablolarını B ve C sensör kartlarına lehimleyin, karşılık gelen lickometer kimlikleri ile etiketleyin ve B kartını bir iletişim çıkış MidPoint'ine, C kartını ise 4 pinli kablolarla bir EndPoint'e bağlayın. (G) B ve C sensör ünitelerini kendi 3D yazıcıyla basılmış kılıflarına yerleştirin ve üç ünitenin tamamını Ethernet kablolarıyla seri olarak birbirine bağlayın. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-3
Şekil 3: LIQ HDR yalama ölçerin kurulumu. (A) Kafes içi bileşenlerin 3D çizimi. (B) Bir adet iki şişeli yalama ölçerin kurulumu için gereken malzemeler. Bir LIQ HDR sisteminin 18 adet iki şişeli yalama ölçer kapasitesine sahip olduğu unutulmamalıdır. (C) 2 pinli erkek konnektör kablosunun uzunluğunu bir çift siyah ve kırmızı kablo ile uzatın ve ısı ile daralan makaronlar kullanarak renk kodlaması yapın. (D) Siyah ve kırmızı kabloları şişe tutucunun (1) sol (L) ve sağ (R) açıklıklarından geçirin ve uçlarını bakır bantlara (2-3) lehimleyin. (E) Bakır bantları emici aparatların (1-2) iç duvarlarına yapıştırın ve sıcak silikonla (3-4) güçlendirin. (F) Kabloyu kablo koruyucudan geçirin. (G) Kablo klipsini takın. (H) Konnektörü uygun yalama ölçer kimlik numarası ile etiketleyin. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-4
Şekil 4Yalama ölçer kurulumu. (A) Metal kafes üstündeki sipper açıklıklarının etrafındaki metal çubukları yalıtmak için elektrik bandı kullanın. (B) Lickometreyi ve akrilik paneli, iki set M5 vida ve somun kullanarak kafes tavanına monte edin. (C) Kablo klipsini, tel kafes üst kısmının en dıştaki çubuğuna sabitleyin. (D) Her bir kafes için uygun kablo koruyucuyu (sol L veya sağ R) kullandığınızdan emin olun. (E) Şişe suluklarının yalnızca yaklaşık 2 cm'sinin dışarıda olduğundan emin olun (1); böylece şişeler kafese yerleştirildiğinde (2), sulukların sadece uç kısımları akrilik panelin ötesine uzanacak ve sıçanlar tarafından erişilebilir olacaktır. (F) Filtre üst kısmı, kablonun kendisine müdahale etmeden kablo klipsinin üzerine oturmalıdır. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-5
Şekil 5: Sipper blocker kurulumu ve kullanımı. (A) Sipper blocker'ın 3D çizimi. (B) Bir adet sipper blocker için özel 3D baskılı parçalar. (C) 3D baskılı parçaları monte edin. (D) Monte edilen sipper blocker'ı M5 vida + somun + pul ile kafes üst kısmına kurun. (E) Sipper'lara erişimi engellemek için kadranı saat yönünde çevirin. (F) Blokerleri sipper'lardan çıkarmak için kadranı saat yönünün tersine çevirin (1), blokerleri kaldırıp 90° döndürün (2) ve blokerler kafes üst kısmının üzerine çıkana kadar kadranı saat yönünün tersine çevirmeye devam edin (3-4). Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-6
Şekil 6Vivaryum kurulumu ve GUI kullanımı. (A) Önerilen vivaryum kurulumu ve kablolama şeması. (B) Her bir sensör ünitesini rafa monte edin; sensör kablolarını rafa göre düzenleyin ve sabitleyin. (C) Mikrokontrolcü arayüzünü rafa monte edin ve 4 pinli jumper'ını, sensör ünitesi A'ya bağlı olan 5V-3V seviye dönüştürücüye bağlayın. (D) Ek topraklama kablosunu elektrik bandı ile sabitleyin. (E) Sensör kablolarını karşılık gelen lickometre kablolarına bağlayın. (F) Mikrokontrolcü arayüzünü açmak için güç kaynağını prize takın. (G) GUI arayüzünün ana sayfası. (H) Musluk Ayarlar ışıkları AÇIK/KAPALI süresini vivaryum ışık programına (1) ve dokunuşla ayarlamak için Sensör Ayarları sıçanlar için dokunma ve bırakma eşiklerini ayarlamak (2). (I) Verileri kaydetmek için, ... seçin EtOH şişesinin yan tarafı ana sayfada, musluk Lütfen çevrilecek metni sağlayın. sensörleri kalibre etmek (1) ve kaydı başlatmak (2) için. Dokunun Yenile ekranda gösterilen yalama sayısını güncellemek için dokunun ve Kaydet & Çıkış kaydı durdurmak için. (J) Musluk SD'yi çıkarın SD kartı çıkarmak ve verileri aktarmak için ana sayfadaki seçeneğe dokunun. SD'yi monte edin SD kartı yerleştirdikten sonra. (K) Bir ... ekran görüntüsü mikrodenetleyici arayüzü tarafından mikro yapı verilerinin 1 dakikalık zaman aralıklarıyla nasıl kaydedildiğini gösteren temsili ham veri dosyası. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-7
Şekil 7: Standart prosedür kullanılarak elde edilen temsili iki şişeli tercihli içme verileri. Aralıklı erişimli iki şişeli tercihli ev kafesi EtOH içme paradigmasında, (A) sıçanlar Pazartesi, Çarşamba ve Cuma günleri (MWF) %20 (v/v) EtOH çözeltisi (turuncu) ve H2O (mavi), Salı, Perşembe ve hafta sonları ise H2O içeren iki şişe alırlar. (B) Günlük sıvı alımı ölçümleri, sıçanların çalışma süresi boyunca toplam sıvı alımını (mL) nispeten tutarlı bir seviyede koruduklarını, (C) ancak sıçanların genellikle ilk birkaç içme seansı boyunca EtOH alımında artış gösterdiklerini ve ardından alım seviyelerinin plato çizdiğini ortaya koymaktadır. (D) Bu artış ve sürdürme örüntüsü, EtOH tercihine benzer şekilde yansımıştır. Eğer şişe ağırlıkları seans başlangıcının ilk 30-60 dakikasından sonra toplanırsa, araştırmacılar binge tarzı EtOH alımını da (E) tespit edebilirler. (F) Bu durum genellikle H2O'ya kıyasla EtOH'ya yönelik yüksek bir tercih ile ilişkilidir. Gölgeli hata çubukları ± SEM'i temsil etmektedir (erkekler için n = 32 ve dişiler için n = 16). Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-8
Şekil 8LIQ HDR, tüketimi yüksek zamansal çözünürlükte doğru bir şekilde yakalar. LIQ HDR sisteminin hassasiyeti ve doğruluğu, kısmen şunların varlığıyla doğrulanmaktadır: sıçanların [şu maddeyi] aldığı günlerde, yalama sayısı ile şişe ağırlığındaki değişim arasında anlamlı pozitif bir korelasyon (A) H2O ve EtOH'nin yanı sıra (B) her iki şişenin de H içerdiği günler2O. (C) H arasındaki içme alışkanlıklarındaki farklar224 saatlik içme süresi boyunca H2O (mavi) ve EtOH (turuncu) tüketimi, ortalama yalama sayıları 30 dakikalık aralıklarla gruplandırılarak kolayca değerlendirilebilir. İç yerleştirme (inset), şişeye erişimin ilk 30 dakikasındaki (gri ile vurgulanmış) 5 dakikalık aralıklardaki ortalama yalamaları göstermektedir; sıçanlar bu süre zarfında sıklıkla belirgin bir ön yükleme (front-loading) davranışı sergilerler. İçme modellerindeki gruplar arası farklılıklar, ... için yalama mikro yapısında örneklendiği gibi benzer bir yaklaşım kullanılarak da incelenebilir. (D) EtOH ve (E) H224 saatlik bir süre boyunca erkek ve dişi sıçanlar için betimlenen O. (Fİçme modelleri, daha kısa bir test süresi boyunca yüksek zamansal çözünürlükte de değerlendirilebilir, (G) LIQ HDR'nin alımı doğru şekilde izlemeye devam ettiği süre boyunca (H) nispeten düşük EtOH alım seviyelerinde bile kan etanol konsantrasyonunu (BEC) öngörmek. Gölgeli hata çubukları şunları temsil eder: ± SEM (her cinsiyet için n = 6). Lütfen bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayın.

figure-results-9
Şekil 9: Temsili içme mikroyapı verileri. LIQ HDR, şişe ağırlığındaki değişimle toplam su alımının ölçülmesine (D) ek olarak, (A) yalama sayısı, (B) içme atağı sayısı ve (C) atak süresi dahil olmak üzere içme mikroyapı ölçümlerinin kaydedilmesini sağlar. (E-H) Benzer ölçümler etanol için de elde edilebilir. Bu ölçümlerin gruplar arası karşılaştırmaları, tüketilen solüsyonuna bağlı olarak içme stratejilerindeki cinsiyet farklarını ortaya çıkaran mevcut örnekte olduğu gibi, belirgin içme modellerini tanımlayabilir. Düz çizgi medyanı, noktalı çizgiler ise kuartilleri göstermektedir (her cinsiyet için n = 6); eşleştirilmemiş t-testi; *p < 0.05. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Ek Şekil 1: Mikrodenetleyici arayüzünün kurulumu. (A) Elektronik parçalar ve kablolama şeması. (B) Bir LIQ HDR sistemi için gerekli olan mikrodenetleyici arayüzünü oluşturmak için kullanılan malzemeler. (C) Kapasitif dokunmatik ekran kalkanının arka tarafında, arka ışık lehim pedleri arasına bir lehim köprüsü ekleyin. (D) Veri kayıt kalkanının arka tarafında, CS pininin (1) köprü ped hattını kesin. CS pininden 7 numaralı pine (2) bir köprü teli lehimleyin. (E) Dokunmatik kalkanı taban olarak kullanarak, veri kaydediciye başlık pinlerini lehimleyin. (F) Kalan 2x4 başlığı mikrodenetleyiciye (1) yerleştirin, veri kaydediciyi mikrodenetleyici üzerine istifleyin ve başlığı yerine lehimleyin (2). (G) Düğme pili veri kaydediciye takın (1), dokunmatik ekranı veri kaydedici üzerine istifleyin ve SD kartı veri kaydediciye yerleştirin (2). (H) Ek topraklama telini yapmak için, köprü telinden bir erkek konnektör kesin ve ucunu soyulmuş tek damarlı bir tele lehimleyin. (I) 4 pinli köprü tellerini ve ek topraklama telini mikrodenetleyiciye (1) bağlayın ve sıcak silikonla sabitleyin (2). (J) Mikrodenetleyici arayüzünü özel olarak 3D yazıcıyla basılmış gövdeye yerleştirin. Lütfen bu dosyayı indirmek için buraya tıklayın.

Tartışma

Mevcut protokol, aralıklı erişimli iki şişe seçimli ev kafesi prosedürünü kullanarak etanol içme verilerini yakalamak için adım adım talimatlar sağlar. Bu yöntem nispeten kolaylıkla ve çok az maliyetle veya hiç maliyet gerektirmeden veya özel araştırma ekipmanına ihtiyaç duymadan uygulanabilir. Araştırmacılar, sıçanlarda kullanım için bir yalama algılama sistemi olan LIQ HDR'yi oluşturmak ve uygulamak için burada sağlanan prosedürleri kullanarak, standart alım ve tercih ölçümlerine ek olarak yüksek çözünürlüklü içme mikro yapısı verilerini yakalayabilirler.

Mevcut protokolde açıklanan aralıklı erişim programı, büyük ölçüde yaygın olarak kullanılan bir prosedürdür, çünkü birçok alternatif etanol erişim programından daha yüksek seviyelerde etanol alımı sağladığı iyi bilinmektedir. Gerçekten de, önceki araştırmalar, aralıklı bir programa erişimi olan sıçanların, sürekli 24 saat erişimi olan sıçanlara göre daha yüksek ortalama günlük etanol alımına sahip olduğunu göstermiştir 6,7. Bununla birlikte, araştırma sorusuna veya diğer deneysel tasarım parametrelerine bağlı olarak farklı etanol erişim programları istenebilir. Araştırmacılar, şişenin açma/kapama saatini ve günlerini değiştirerek mevcut protokolü farklı programlara (örneğin, sürekli erişim, karanlıkta içme vb.) uyacak şekilde çok kolay bir şekilde değiştirebilirler.

İki şişe seçenekli içme, uygulanması nispeten basit bir paradigma olsa da, veri toplamayı tehlikeye atma potansiyeline sahip sorunlar ortaya çıkabilir. Bu nedenle, deneycilerin potansiyel sorunları hızlı bir şekilde belirlemek için verileri günlük olarak incelemeleri çok önemlidir. Özellikle araştırmacılar, sırasıyla sızdıran veya tıkanmış bir yudumun göstergesi olabilecek şişe ağırlıklarındaki çok büyük veya çok küçük değişikliklere çok dikkat etmelidir. Bu sorunların işaretlerini erken yakalamak, belirli bir konudaki tüm verilerin analizden hariç tutulmasını önleyebilir. Gerçekten de, araştırmacılar 24 saatlik bir süre içinde şişe ağırlığında ciddi değişiklikler (veya değişiklik olmaması) fark ederse, yeni bir şişeye basit bir geçiş, belirli bir şişenin dolaşımdan çıkarılması gerekip gerekmediğini doğrulamaya yardımcı olabilir. Bu nedenlerden dolayı, elinizde fazladan şişe ve yudum bulundurmak akıllıca olacaktır. Bununla birlikte, bazı sıçanların doğal olarak çok düşük seviyelerde etanol içme sergilediklerine dikkat edilmelidir, örneğin,35. Bu, özellikle belirli suşların sıçanları için geçerlidir, inceleme için8'e bakın. Bu nedenle, belirli bir deneyde küçük bir hayvan popülasyonunun etanol tüketiminin düşük olması veya hiç olmaması durumunda araştırmacılar paniğe kapılmamalıdır. Benzer şekilde, bazı hayvanlar dökülmeyi teşvik edebilecek şekilde yudumlayıcı/şişe ile oynamaya eğilimlidir. Nadir de olsa, şişe ağırlığında tüketimle ilişkili olmayan tekrarlanan yüksek değişiklik örnekleri, belirli bir hayvanın deneyden çıkarılmasını gerektirebilir.

Ayrıntılı adım adım protokolümüz, sıçanlar için LIQ HDR sisteminin uygulama ve kullanım kolaylığını göstermektedir. Mikrodenetleyici elektroniği ve programlama konusunda önceden bilgi veya beceriye sahip olmayan araştırmacılar, bu sistemi çok az değişiklikle veya hiç değişiklik yapmadan deneysel ihtiyaçlarına kolayca uyarlayabilirler. Temsili verilerimiz ayrıca, sıçan ev kafesi içme çalışmaları için başarılı uygulamasını ve yüksek zamansal çözünürlükte çok sayıda içme mikro yapısı ölçümünü yakalama konusundaki güçlü kapasitesini göstermektedir. LIQ HDR, önceki faresi30'a göre çeşitli tasarım değişiklikleri içerir. Bu, yalnızca sıçanlarda kullanım için başarılı bir adaptasyon için bir gereklilik olarak değil, aynı zamanda işlevselliği ve kullanıcı deneyimini geliştirmek için de yapıldı. 3D baskılı şişe tutucu, sipper engelleyici ve elektronik bileşenler de dahil olmak üzere kafes içi bileşenler, sık ve önemli veri kaybına ve donanım devrine neden olabilecek çiğnemeye karşı koruma sağlamak için kafesin üst kısmına taşınır. Lazerle kesilmiş akrilik panelin eklenmesi, bu hassas bileşenlerin tahrip edilmesinin önlenmesine de yardımcı olur. Standart bir ayakkabı kutusu fare kafesi ile aynı malzeme olan akrilik panelin yanı sıra, diğer tüm LIQ HDR bileşenlerine hayvan kafesin içinden erişemez veya şişe değişimi sırasında yalnızca kısa bir süre için erişilebilir. Bu tasarım, cihaz bileşenlerinin tahrip olma potansiyelini ve gıda dışı maddelerin yutulması yoluyla hayvana yönelik riski sınırlar. LIQ HD tasarımında kullanılan nispeten emek yoğun özel yapım şişelerin aksine, LIQ HDR'nin 3D baskılı şişe tutucusu, ticari kullanıma hazır kemirgen içme şişeleriyle uyumlu olacak şekilde tasarlanmıştır. Şişeler kafesin üstüne yerleştirilir ve standart bakım ve hayvancılık sırasında içme şişelerinin uygulandığı gibi fareler tarafından erişilebilir. Sipper engelleyicilerin eklenmesi, sistem güvenilirliğini artıran ve engelleyicinin yokluğunda, Arduino arayüzünde veri yakalamaya başlamadan önce meydana gelen içki içmeden veya günlük kalibrasyon sırasında fareler yudumlayıcılarla etkileşime girdiğinde meydana gelen hatalı yalama önlemlerinden kaynaklanabilecek değerli veri kaybını önleyen basit ama etkili bir çözümdür. Önemli ölçüde daha büyük sıçan kafesleri, orijinal donanım tasarımının boyut olarak büyütülmesini gerektirse de, önemli ölçüde daha uzun kabloların kullanılması, parazit nedeniyle kapasitif algılamanın hassasiyetini ve doğruluğunu ve ayrıca papatya dizimi sensör kartları ile Arduino arayüzü arasındaki I2C iletişiminin bütünlüğünü olumsuz yönde etkileyebilir. Ethernet kabloları aracılığıyla ultra uzun menzilli, neredeyse kayıpsız sinyal iletimi elde etmek için diferansiyel I2C iletişim sisteminin benimsenmesiyle bu sorunu aşıyoruz. Kafes içi bileşenler için kullanılan malzemeler, kullanımlar arasında kolay temizlik ve dezenfeksiyon sağlar. Lickometre %70 EtOH solüsyonu ile kısırlaştırılabilir ve silinebilirken, iletken bakır bant gibi elektrikli bileşenlerin sağlam kalmasını sağlamak için özen gösterilmelidir. Sipper engelleyici ve akrilik panel gibi hayvanla doğrudan temas halinde olan elektrikli olmayan ekipmanlar ılık sabunlu su ile iyice yıkanabilir.

Herhangi bir yalama tespit sisteminin güvenilirliği ve etkinliği, uygun inşaat ve kurulumun yanı sıra kapsamlı testler, özenli hata izleme ve etkili sorun giderme gerektirir. Tüm DIY bileşenlerinin beceri ve özenle yapılması ve monte edilmesi gerekir. Bu, özellikle yeni başlayanlar için pratik gerektirebilecek lehimlemeyi içeren adımlar için önemlidir. Ne olursa olsun, gerçek deneylerde kullanılmadan önce tüm lickometrelerin kapsamlı bir şekilde test edilmesi gerekir. Sistemin bireysel deneysel ihtiyaçlara uyum sağlamak için değiştirilmesi gerekiyorsa, doğru yalama tespiti için sensör ayarlarının (örneğin, dokunma ve bırakma eşikleri) daha fazla ince ayarlanması gerekebilir. İlk kez kullananlar için, yüksek düzeyde içki içmeye neden olacak oldukça lezzetli bir çözüm kullanarak sistemi kısa, küçük örneklemli bir pilot çalışmada test etmenizi öneririz. Yalama algılama, bir yalama kaydedildiğinde LED yanıp sönerken sensör kartını görsel olarak inceleyerek gerçek zamanlı olarak doğrulanabilir. Yalama sayısı ile şişe ağırlığındaki değişiklik arasındaki güçlü, anlamlı ve tutarlı korelasyonlar, uygun donanım ve yazılım kurulumu için bir ölçüt olarak kullanılmalıdır. Kurulum tamamlandıktan sonra bile, bir deneyin başlangıcında belirgin olabilecek ekipman sorunlarını gidermek için farelerin su içeren iki şişe aldığı bir günde belirli bir deney için kayıt başlatmanızı öneririz. Kafes değişimiyle ilişkili su gününde lickometre işlevini test etmek de avantajlı olabilir, çünkü bu, lickometrelerin bağlantısının kesilmesini ve sensöre yeniden bağlanmasını gerektirir. Aynı lickometre için tutarlı bir şekilde çok belirgin aykırı verilerle (örneğin, şişe ağırlığında önemli bir değişiklik olmasına rağmen hiç yalama tespit edilmemesi veya çok az yalama tespit edilmesi) sonuçlanacak olan bireysel lickometre veya sensörün rastgele arızalanması, hatalı bileşen(ler)in göstergesidir. Gerektiğinde kolay değiştirme sağlamak için lickometre sisteminin her bir elemanı için önceden ekstra bileşenler hazırlamanızı öneririz. Son olarak, sensör kablolarının üst üste gelmediğinden veya aşırı bükülmediğinden emin olmanın önemi ne kadar vurgulansa azdır. Bunu yapmak, şişe ağırlığındaki belirli bir değişiklik için makul olmayan düşük bir yalama sayısı veya dakikalar veya saatler süren son derece büyük yalama süreleri (1 dakikalık bir kutu için 60.000 ms'ye yakın) ile açıkça görülen, rastgele zayıf yalama algılama örneklerine neden olabilir. Bununla birlikte, standart veya lickometre donanımlı yaklaşımı kullanarak birçok hayvan için günler boyunca 24 saat boyunca veri toplayan çalışmalarda küçük veri kayıpları kaçınılmazdır. Araştırmacılar, şişe ağırlıklarının ve/veya yalamaların alımı açıkça yansıtmadığı nadir içme seansları için hatalı verileri hariç tutabilir (örneğin, yudum tıkanması, kalibrasyon hatası vb.). Bu gibi durumlarda, belirli bir konu için çalışma süresi boyunca belirli bir ölçü için ortalama değer (örneğin, alım (g/kg), yalamalar vb.), veri analizi sırasında eksik değerin yerine konabilir. Karışık efektli ANOVA, eksik veri noktalarını barındırmak için bir alternatif olarak da kullanılabilir.

İki şişe seçenekli içme paradigmasının avantajlarından biri, etanol alımının gönüllü yönüdür. Bu, özellikle deneyci tarafından uygulanan alkolün, gönüllü olarak kendi kendine uygulanan alkole kıyasla beyin fonksiyonu ve davranışı üzerinde önemli ölçüde farklı etkiler yaratabileceğini gösteren bulgular ışığında, mükemmel bir yüz geçerliliği sağlar42. Dahası, paradigmanın gönüllü doğası, araştırmacıların, insanlarda gözlemlenen alkol tercihi ve içme alışkanlıklarındaki değişkenliğe benzer şekilde, alımdaki bireysel farklılıkları yakalamasına olanak tanır. Bu bireysel farklılıklar, araştırmacılara tüketimi (alım ve/veya kalıplar) gözlemlenen patolojik etkilerin büyüklüğü ile ilişkilendirmeleri için güçlü bir fırsat sağlayabilir.

Bununla birlikte, iki şişeli ev kafesi içme paradigmasının bazı sınırlamaları dikkate alınmalıdır. Örneğin, etanol alımındaki bireysel değişkenlik bazı deneyler için avantajlı olabilse de, tutarlı bir düzeyde zehirlenme veya etanole maruz kalmanın istenebileceği diğer deneylerde bir dezavantaj olabilir. Bu, özellikle bağımlılığın ve kronik etanol maruziyetinden çekilmenin sonuçlarını inceleyen deneyler için geçerlidir. Daha da önemlisi, iki şişe seçenekli içme, uzun süre etanole erişimi olan sıçanlarda bile bir bağımlılık modeli olarak nitelendirilmez. Bu nedenle, eşlik eden yoksunluk semptomlarının yokluğunda, araştırmacılar uzun süreli etanol tüketiminin sonuçlarını bağımlılık ve/veya yoksunluğun etkileri olarak yorumlarken dikkatli olmalıdır. Gerçekten de, iki şişe seçim prosedürü sırasında nispeten büyük miktarlarda etanol içen sıçanların yoksunluk belirtileri göstermesi, ancak belirli bir 24 saatlik süre içinde daha düşük toplam hacimler içen sıçanların benzer bağımlılık belirtileri göstermemesi makul olmasa da mümkündür. 24 saatlik bir süre boyunca aynı miktarda içen iki hayvan, etanol alım modellerine bağlı olarak çok farklı seviyelerde zehirlenme (yani BEC) yaşayabileceğinden, içme alışkanlıkları da bu değerlendirmede önemli bir rol oynayabilir22. Bu, belirli bir dozda etanolü hızlı bir oranda (yani yutkunarak) tüketen sıçanları, aynı dozu çok daha yavaş bir oranda tüketenlere karşı (yani yudum) kolayca tanımlayabildiğinden, LIQ HDR'nin iki şişe seçim prosedüründeki faydasını vurgulamaktadır. Kontrollü bir etanol dozunun etkilerini araştıran çalışmalar için potansiyel olarak istenmeyen bir durum olsa da, belirli bir deneysel müdahaleyi takiben içme alışkanlıklarındaki değişikliklerin (örneğin, azalmış tıkınırcasına yeme atakları) tespiti, klinikte giderek daha fazla izlenen zarar azaltma yaklaşımı göz önüne alındığında önemli bir translasyonel değere sahiptir. Son olarak, burada açıklananlar da dahil olmak üzere, hayvanların evde kafes içme paradigmalarında etanole erişmesi için çaba sarf etmeye gerek yoktur. Bu nedenle, bu paradigmanın faydası tek başına içmenin analizi ile sınırlıdır, oysa araştırmacıların AUD'nin önemli bir özelliği olan alkol arayışını incelemekle ilgilendikleri durumlarda edimsel yöntemler tercih edilir.

Özetle, burada açıklanan protokol, araştırmacılara ev kafesi ortamında sıçanlarda etanol alımını ölçmek için gerekli tüm bilgi ve kaynakları sağlar. Nispeten düşük ve yüksek çözünürlüklü yaklaşımlar için seçenekler sunarak araştırmacılara araştırma ihtiyaçlarına en uygun yöntemi seçme esnekliği sağlıyoruz.

Açıklamalar

Tüm yazarlar herhangi bir çıkar çatışması beyan etmemektedir.

Teşekkürler

Yazarlar, LIQ HDR geliştirme sırasındaki teknik yardımları için Joseph Pitock ve Dr. Katie Przybysz'e teşekkür eder. Ayrıca, LIQ HDR'nin geliştirilmesi sırasındaki birçok yararlı konuşma için Nicholas Petersen ve Marie Doyle, PhD'ye teşekkür ederiz. Bu çalışma, Ulusal Sağlık Enstitüleri'ndeki Ulusal Alkol Suistimali ve Alkolizm Enstitüsü (EJG'ye AA029130 P50 AA022538 ve R01) tarafından desteklenmiştir.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Ticari Olarak Mevcut BileşenlerQuantity
12 tuşlu kapasitif dokunmatik sensör koparma (MPR121)Adafruit19823
2 Pimli kablo eşleştirme çifti (JST XH 2,5 mm aralık)Adafruit487218
4 Pimli breadboard jumper (Qwiic)SparkFunPRT-179121
4 Pimli kablo (100 mm Qwiic)SparkFunPRT-172591
4 Pimli kablo (50 mm Qwiic)SparkFunPRT-172603
5V'den 3V'ye seviye değiştirici koparmaAdafruit56371
Kapasitif dokunmatik kalkan (2,8 inç)Adafruit19471
Bakır iletken bant (1/4 inç)DigiKey4393-CFT-1/4-ND1
Veri günlük kalkanıAdafruit11411
Diferansiyel I2C iletişim koparma kiti (QwiicBus)SparkFunKIT-172501
Elektrik bandıDigiKey3M156004-ND1
Isıyla daralan makaron (3/16 inç çeşitli renkler)Kablo Bağları ve Daha FazlasıHS357-S106
Isıyla daralan makaron kiti (4 inç siyah)Jameco20959631
Lityum düğme pil (3V 12,5 mm)DigiKey1908-CR1220JAUCHSB-ND1
M5 düz yıkayıcıGrainger54FN661
M5 altıgen somunGrainger6CA721
M5 makine vidası (12mm)Grainger6GU881
M5 makine Vidası (25mm)Grainger  6GU912
Erkek/erkek jumper telAdafruit19571
Mikrodenetleyici kartı (Arduino Mega 2560 Rev3)DigiKey1050-1018-ND1
PETG filament (2,85 mm gümüş)MatterHackersM-DDH-UZR22
PLA filament (2,85 mm siyah)MatterHackersM-SEW-RUAW2
PLA filament (2,85 mm gümüş)MatterHackersM-66P-6CLE1
Güç kaynağı (DC 9V 1A)Newegg9SIBPPKJYR59911
SD/microSD hafıza kartı (8GB)Adafruit12941
Kalkan istifleme başlıklarıAdafruit851
Katı çekirdekli tel (22AWG kırmızı)Adafruit2881
Örgülü damarlı tel (22AWG siyah)Adafruit29761
Örgülü çekirdekli tel (22AWG kırmızı)Adafruit30681
Bilyalı Büküm kapaklı yudum tüpüAlternatif TasarımTCCN8.5-ST2.5SB38
Su şişesi (8oz)Alternatif TasarımWB8FS38
Özel 3D Baskılı BileşenlerMiktar
>3D baskılı Arduino kasa altıN/AARDUINO_Bottom.stl1
3D baskılı Arduino kasa üstüN/AARDUINO_Top.stl1
3D baskılı kablo klipsi LN/ACLIP_L.stl18
3D baskılı kablo klipsi somunuN/ACLIP_Nut.stl18
3D baskılı kablo klipsi RN/ACLIP_R.stl18
3D baskılı lickometer şişe tutucuN/ALICKOMETER_Bottle Holder.stl19
3D baskılı yakometre kablo koruyucusu LN/ALICKOMETER_Cable Protector_L.stl6
3D baskılı lickometer kablo koruyucusu RN/ALICKOMETER_Cable Protector_R.stl12
3D baskılı lickometer harfleriN/ALICKOMETER_Letters.stl19
3D baskılı montaj vidasıN/AMontaj Vidası.stl4
3D baskılı sensör kutusu A altN/ASENSOR_A_Bottom.stl1
3D baskılı sensör kutusu A üstN/ASENSOR_A_Top.stl1
3D baskılı sensör kutusu B altN/ASENSOR_B_Bottom.stl1
3D baskılı sensör kutusu B üstN/ASENSOR_B_Top.stl1
3D baskılı sensör kutusu C altN/ASENSOR_C_Bottom.stl1
3D baskılı sensör kutusu C üstN/ASENSOR_B_Top.stl1
3D baskılı sensör kutusu harfleriN/ASENSOR_Letters.stl1
3D baskılı yudum engelleyiciN/ASIPPER_Blocker.stl36
3D baskılı yudum engelleyici tabanıN/ASIPPER_Base.stl18
3D baskılı yudum engelleyici dişliN/ASIPPER_Gear.stl18
3D baskılı yudum engelleyici somunN/ASIPPER_Nut.stl18
3D baskılı yudum engelleyici solucanN/ASIPPER_Worm.stl18
Lazer kesim lickometer akrilik panelN/ALICKOMETER_Acrylic Panel_Sketch.dxf19

Kaynaklar

  1. GBD 2016 Alcohol Collaborators. Alcohol use and burden for 195 countries and territories, 1990-2016: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2016. Lancet. 392 (10152), 1015-1035 (2018).
  2. Fillmore, K. M., Stockwell, T., Chikritzhs, T., Bostrom, A., Kerr, W. Moderate alcohol use and reduced mortality risk: systematic error in prospective studies and new hypotheses. Annals Epidemiol. 17 (5 Suppl), S16-S23 (2007).
  3. GBD 2020 Alcohol Collaborators. Population-level risks of alcohol consumption by amount, geography, age, sex, and year: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2020. Lancet. 400 (10347), 185-235 (2020).
  4. Esser, M. B., Sherk, A., Liu, Y., Naimi, T. S. Deaths from excessive alcohol use - United States, 2016-2021. Morbidity Mortality Weekly Rep. 73, 154-161 (2024).
  5. Melendez, R. I. Intermittent (every-other-day) drinking induces rapid escalation of ethanol intake and preference in adolescent and adult C57BL/6J mice. Alcohol Clin Exp Res. 35 (4), 652-658 (2011).
  6. Wise, R. A. Voluntary ethanol intake in rats following exposure to ethanol on various schedules. Psychopharmacologia. 29 (3), 203-210 (1973).
  7. Simms, J. A., et al. Intermittent access to 20% ethanol induces high ethanol consumption in Long-Evans and Wistar rats. Alcohol Clin Exp Res. 32 (10), 1816-1823 (2008).
  8. Carnicella, S., Ron, D., Barak, S. Intermittent ethanol access schedule in rats as a preclinical model of alcohol abuse. Alcohol. 48 (3), 243-252 (2014).
  9. Loi, B., et al. Increase in alcohol intake, reduced flexibility of alcohol drinking, and evidence of signs of alcohol intoxication in Sardinian alcohol-preferring rats exposed to intermittent access to 20% alcohol. Alcohol Clin Exp Res. 34 (12), 2147-2154 (2010).
  10. Rhodes, J. S., Best, K., Belknap, J. K., Finn, D. A., Crabbe, J. C. Evaluation of a simple model of ethanol drinking to intoxication in C57BL/6J mice. Physiol Behavior. 84 (1), 53-63 (2005).
  11. Thiele, T. E., Navarro, M. "Drinking in the dark" (DID) procedures: a model of binge-like ethanol drinking in non-dependent mice. Alcohol. 48 (3), 235-241 (2014).
  12. Rimondini, R., Sommer, W., Heilig, M. A temporal threshold for induction of persistent alcohol preference: behavioral evidence in a rat model of intermittent intoxication. J Studies Alcohol. 64 (4), 445-449 (2003).
  13. Sommer, W. H., et al. Upregulation of voluntary alcohol intake, behavioral sensitivity to stress, and amygdala crhr1 expression following a history of dependence. Biol Psychiatry. 63 (2), 139-145 (2008).
  14. Nentwig, T. B., et al. The lateral habenula is not required for ethanol dependence-induced escalation of drinking. Neuropsychopharmacol. 47 (12), 2123-2131 (2022).
  15. Becker, H. C., Lopez, M. F. Increased ethanol drinking after repeated chronic ethanol exposure and withdrawal experience in C57BL/6 mice. Alcohol Clin Exp Res. 28 (12), 1829-1838 (2004).
  16. Lopez, M. F., Becker, H. C. Effect of pattern and number of chronic ethanol exposures on subsequent voluntary ethanol intake in C57BL/6J mice. Psychopharmacology. 181 (4), 688-696 (2005).
  17. Griffin, W. C., Lopez, M. F., Becker, H. C. Intensity and duration of chronic ethanol exposure is critical for subsequent escalation of voluntary ethanol drinking in mice. Alcohol Clin Exp Res. 33 (11), 1893-1900 (2009).
  18. Hwa, L. S., et al. Persistent escalation of alcohol drinking in C57BL/6J mice with intermittent access to 20% ethanol. Alcohol Clin Exp Res. 35 (11), 1938-1947 (2011).
  19. Vierkant, V., Xie, X., Wang, X., Wang, J. Experimental models of alcohol use disorder and their application for pathophysiological investigations. Curr Prot. 3 (6), e831(2023).
  20. Greenfield, T. K., et al. Risks of alcohol use disorders related to drinking patterns in the U.S. general population. J Studies Alcohol Drugs. 75 (2), 319-327 (2014).
  21. Rehm, J., Greenfield, T. K., Rogers, J. D. Average volume of alcohol consumption, patterns of drinking, and all-cause mortality: results from the US National Alcohol Survey. Am J Epidemiol. 153 (1), 64-71 (2001).
  22. Grant, K. A., et al. Drinking typography established by scheduled induction predicts chronic heavy drinking in a monkey model of ethanol self-administration. Alcohol Clin Exp Res. 32 (10), 1824-1838 (2008).
  23. Nathan, P. E., O'Brien, J. S. An experimental analysis of the behavior of alcoholics and nonalcoholics during prolonged experimental drinking: A necessary precursor of behavior therapy. Behav Ther. 2 (4), 455-476 (1971).
  24. Godynyuk, E., Bluitt, M. N., Tooley, J. R., Kravitz, A. V., Creed, M. C. An open-source, automated home-cage sipper device for monitoring liquid ingestive behavior in rodents. eNeuro. 6 (5), (2019).
  25. Frie, J. A., Khokhar, J. Y. An open source automated two-bottle choice test apparatus for rats. HardwareX. 5, e00061(2019).
  26. Melo, M. C., Alves, P. E., Cecyn, M. N., Eduardo, P. M. C., Abrahao, K. P. Development of eight wireless automated cages system with two lick-o-meters each for rodents. eNeuro. 9 (4), (2022).
  27. Wong, K., et al. Socially integrated polysubstance (SIP) system: An open-source solution for continuous monitoring of polysubstance fluid intake in group housed mice. Addiction Neurosci. , (2023).
  28. Frie, J. A., Khokhar, J. Y. FARESHARE: An open-source apparatus for assessing drinking microstructure in socially housed rats. NPP-Digit Psychiatry Neurosci. 2 (1), 1-7 (2024).
  29. Zhao, Z., et al. INGEsT: An open-source behavioral setup for studying self-motivated ingestive behavior and learned operant behavior. bioRxiv. , (2024).
  30. Petersen, N., Adank, D. N., Raghavan, R., Winder, D. G., Doyle, M. A. LIQ HD (Lick Instance Quantifier Home Cage Device): An open-source tool for recording undisturbed two-bottle drinking behavior in a home cage environment. eNeuro. 10 (4), (2023).
  31. Trujillo, J. L., Roberts, A. J., Gorman, M. R. Circadian timing of ethanol exposure exerts enduring effects on subsequent ad libitum consumption in C57 mice. Alcohol Clin Exp Res. 33 (7), 1286-1293 (2009).
  32. Nentwig, T. B., Margaret Starr, E., Judson Chandler, L., Glover, E. J. Absence of compulsive drinking phenotype in adult male rats exposed to ethanol in a binge-like pattern during adolescence. Alcohol. 79, 93-103 (2019).
  33. Patwell, R., Yang, H., Pandey, S. C., Glover, E. J. An operant ethanol self-administration paradigm that discriminates between appetitive and consummatory behaviors reveals distinct behavioral phenotypes in commonly used rat strains. Neuropharmacology. 201, 108836(2021).
  34. Bito-Onon, J. J., Simms, J. A., Chatterjee, S., Holgate, J., Bartlett, S. E. Varenicline, a partial agonist at neuronal nicotinic acetylcholine receptors, reduces nicotine-induced increases in 20% ethanol operant self-administration in Sprague-Dawley rats. Addict Biol. 16 (3), 440-449 (2011).
  35. Mill, D. J., Bito-Onon, J. J., Simms, J. A., Li, R., Bartlett, S. E. Fischer rats consume 20% ethanol in a long-term intermittent-access two-bottle-choice paradigm. PloS One. 8 (11), e79824(2013).
  36. Carnicella, S., Amamoto, R., Ron, D. Excessive alcohol consumption is blocked by glial cell line-derived neurotrophic factor. Alcohol. 43 (1), 35-43 (2009).
  37. Moore, C. F., Lynch, W. J. Alcohol preferring (P) rats as a model for examining sex differences in alcohol use disorder and its treatment. Pharmacol Biochem Behav. 132, 1-9 (2015).
  38. Pitock, J. R., et al. Presence of distinct operant phenotypes and transient withdrawal-induced escalation of operant ethanol intake in female rats. bioRxiv. , (2024).
  39. Carnicella, S., Yowell, Q. V., Ron, D. Regulation of operant oral ethanol self-administration: a dose-response curve study in rats. Alcohol Clin Exp Res. 35 (1), 116-125 (2011).
  40. De Oliveira Sergio, T., et al. Sex- and estrous-related response patterns for alcohol depend critically on the level of compulsion-like challenge. Prog Neuro-Psychopharmacol Biol Psychiatry. 133, 111008(2024).
  41. Foo, J. C., Skorodumov, I., Spanagel, R., Meinhardt, M. W. Sex- and age-specific effects on the development of addiction and compulsive-like drinking in rats. Biol Sex Diff. 14 (1), 44(2023).
  42. Moolten, M., Kornetsky, C. Oral self-administration of ethanol and not experimenter-administered ethanol facilitates rewarding electrical brain stimulation. Alcohol. 7 (3), 221-225 (1990).

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

Kemirgenlerde Alkol T ketimime Mikroyap sYalama l er SistemiS anlarda Etanol Al mme ModelleriKan Etanol KonsantrasyonuBinge benzeri a r me
Kemirgenlerde Alkol Tüketiminin İki Şişe Seçenekli Ev Kafesi İçme Yöntemi Kullanılarak Modellenmesi ve Mikroyapısal Analiz
Bize Ulaşın
Kütüphaneye Öner

Gizlilik

Kullanım Koşulları

Politikalar

Telif Hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.