طريقة عامة لتقييم الحضانة لالتوق السكروز في الجرذان

Published 11/04/2011
0 Comments
  CITE THIS  SHARE 
Neuroscience

Your institution must subscribe to JoVE's Neuroscience section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

Welcome!

Enter your email below to get your free 10 minute trial to JoVE!





By clicking "Submit", you agree to our policies.

 

Summary

الاستجابة للمنبهات الغذاء أو الدواء ، المقترنة زيادات على مدى فترة من الامتناع عن ممارسة الجنس ، وهذا قد تتصل زيادة الحساسية للسلوكيات الانتكاس. نحن هنا من التفصيل إجراء لتقييم هذه "حضانة شغف" في الفئران التي لديها ذاتيا السكروز.

Cite this Article

Copy Citation

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, doi:10.3791/3335 (2011).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

بالنسبة لشخص قد لهفة الحمية الغذائية مقيدة الغذائية ، استجابة لمنبهات الغذائية المقترنة بمثابة نقطة التحول الرئيسية بين العفة السلوكية والانتكاس في الغذاء مع 1. شغف الغذاء تصور في هذا السبيل هو أقرب إلى الرغبة في المخدرات استجابة لمنبهات المخدرات الاقتران. وقد وضعت الأدب الغنية حول فهم المحددات السلوكية والعصبية الحيوية من شغف المخدرات ، ونحن وآخرون تم التركيز مؤخرا على ترجمة التقنيات من أبحاث الإدمان الأساسية من أجل فهم أفضل إدمان مثل السلوكيات المرتبطة بالغذاء 2-4.

كما فعلت في دراسات سابقة من شغف المخدرات ، ونقوم بدراسة السلوك السكروز شغف باستخدام نموذج الفئران من الانتكاس. في هذا النموذج ، الفئران ذاتيا إما المخدرات أو المواد الغذائية في جلسات على مدى عدة أيام. في الدورة ، رافعة الاستجابة يسلم مكافأة جنبا إلى جنب مع لهجة + التحفيز الخفيفة. ومن ثم السلوك شغف المعرفة عمليا والاستجابة فيدورة لاحقة حيث مكافأة غير متوفر. وسوف تستجيب الجرذان بشكل موثوق لهجة + التحفيز الخفيفة ، على الأرجح بسبب خصائصه المكتسبة مكيفة التسليح 5. ويشار أحيانا إلى هذا السلوك لأنه يسعى إلى التفاعل السكروز أو جديلة. في المناقشة الحالية سوف نستخدم مصطلح "شغف السكروز" لتستوعب كل من هذه البنى.

في العقد الماضي ، فقد ركزنا على كيفية طول الفترة الزمنية التالية مكافأة مكافأة التأثيرات الإدارة الذاتية شغف. ومن المثير للاهتمام ، الفئران زيادة الاستجابة لجديلة مكافأة - إقران على مدى عدة اسابيع من فترة الإمتناع القسري. وقد لوحظ هذا "حضانة شغف" في الفئران التي لديها ذاتيا إما الغذاء أو تعاطي المخدرات 4،6. قد يكون هذا الوقت تعتمد على زيادة في الرغبة التي حددناها في نموذج حيواني لها أهمية كبيرة لإمكانيات البشرية المخدرات والسلوكيات إدمان الغذاء. هنا نقدم بروتوكول للتقييم من الحضانة sucroالرغبة ذاتها في الفئران. سوف تتم الإشارة إلى المتغيرات من حيث هو إجراء تقييم شغف والاستجابة لجديلة السكروز - إقران المنفصلة التالية انقراض رافعة الضغط داخل السكروز الإدارة الذاتية السياق (دون انقراض العظة) أو الاستجابة للمنبهات السكروز ، مقترن في سياق عام الانقراض (الانقراض مع العظة).

Protocol

1. المواد الحيوانية

  1. ذكر لونغ إيفانس الفئران هي 3 أشهر من العمر في بداية الدراسة. الفئران هي سيمونسن المشتقة (غيلروي ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية) ولدت في الحظيرة الغربية جامعة واشنطن ويضم كل منها على حدة لمدة 12 ساعة لدورة اليوم / ليلة العكسي (الأنوار في 0700) مع شركة مطاحن بورينا الكريات القوارض Mazuri (القمة رمادي ، MO ، الولايات المتحدة) وبالمال وبالشهرة أيضا المياه الإعلانية المتاحة.
  2. جميع عمليات التدريب والاختبار يقام في الفترة بين 0900-1300 مع أفواج من الفئران المدربة دائما واختبار في نفس الوقت يوميا.
  3. يتم وزن الفئران في كل أيام الاثنين والأربعاء والجمعة لمدة الدراسة.
  4. مباشرة قبل مرحلة التدريب ، ومحرومون من المياه الفئران لنحو 20 ساعة لتشجيع السكروز الإدارة الذاتية في اليوم الأول من التدريب.

2. الإجراءات السلوكية

جميع الإجراءات السلوكية استثابي استخدام معيار الغرف تكييف هواء فعال (ميد شركاه المحدودة ، وسانت ألبانز، VT ، الولايات المتحدة الأمريكية) مع مضخة التسريب (Razel الآلات العلمية ، وسانت ألبانز ، VT ، الولايات المتحدة الأمريكية) تقع على رأس كل غرفة تكييف هواء فعال. الغرف المغلقة وتكييف هواء فعال في تخفيف الصوت خزائن مع مراوح التهوية (غرب جامعة واشنطن ، الولايات المتحدة). يتم التحكم في جميع الظروف التجريبية وجمع البيانات عن طريق برامج الكمبيوتر المتوسطي الرابع (ميد شركاه المحدودة ، وسانت ألبانز ، VT ، الولايات المتحدة).

الغرف تكييف هواء فعال (30 × 20 × 24 سم) تحتوي على اثنين العتلات (واحد ثابت واحد قابل للسحب) ، ومولد لهجة ، والتحفيز على ضوء أبيض فوق ذراع قابل للطي ، وضوء البيت الأحمر على الحائط المقابل. مضخة التسريب يسلم السكروز في وعاء مكافأة على يمين ذراع نشط. العتلات هي 10 سم من الطابق الشبكة. أربعة photobeams الأشعة تحت الحمراء تتقاطع كل من المجلسين. الحزم أمام كل من الطول 10.5 من الجدران الجانبية وعوارض جانبية كل 6 سم من جدران جانبية. كل شعاع يبلغ 4.5 سم فوق الأرض الفولاذ المقاوم للصدأ بار. ويبثإعادة تعيين لحساب عدد من فواصل كاملة. يتم تسجيل العدد الكلي للفواصل شعاع خلال التدريب واختبار شغف.

باستثناء القيود المياه قبل الدورة التدريبية الأولى ، يتم توفير الغذاء والماء الفئران بالمال وبالشهرة أيضا الإعلانية سواء في الداخل وأقفاص في الغرف تكييف هواء فعال. غرف في غرفة مخصصة اختبار ذلك ، كما هو الحال مع المربى اليابس ، على عكس ضوء دورة. ويتم نقل الفئران في اقفاص بين غرف المنزل على العربة التي تتناول مع ضوء النسيج حظر. في نهاية كل دورة ، يتم إرجاع الفئران لأقفاص المنزل.

هناك ثلاث مراحل لهذه التجربة النموذجية : التدريب ، والامتناع عن ممارسة الجنس بالإكراه ، والاختبار. الاختبار هو تقييم شغف فيه الدورة. نحن نقيم في اثنين من شغف إجراءات الاختبار العام ، اعتمادا على الدراسة. يتم وصف هذه الإجراءات اثنين في والمقاطع 2.3.1 2.3.2.

  1. تدريب
    1. في تجربة نموذجية ، الفئران انفاق 2 ساعة / يوميا لمدة10 أيام متتالية في الغرف تكييف هواء فعال حيث يتم السماح لهم للضغط على انكماش (نشط) رافعة لتسليم 0.2 مل من محلول السكروز 10 ٪ في وعاء على يمين العتلة.
    2. هذا الرد ينشط أيضا حافزا مجمع يتألف من لهجة (2 كيلو هرتز ، 15 ديسيبل على الضوضاء المحيطة) ، والضوء الأبيض. الحافز مركب يستمر لمدة 5 ليالي وتبعتها فترة 40 ق من خلالها يتم تسجيل يضغط على رافعة نشطة ولكن ليس لديهم نتيجة المبرمجة.
    3. وردا على رافعة (الثابتة) خاملة لا يوجد لديه نتيجة المبرمجة ، ولكنها سجلت المطابع. وقد سجلت أعداد فواصل شعاع خلال التدريب والاختبار. يتم تسجيل جميع تدابير الاستجابة والحركي ودوام (2 صناديق دقيقة) ، ولكن عادة ما يتم الإبلاغ عن المجاميع في كل دورة.
  2. الامتناع عن ممارسة الجنس بالإكراه. تبقى الفئران في اقفاص المنزل لمدة الامتناع عن ممارسة الجنس بالإكراه. النموذجية فترات الامتناع عن ممارسة الجنس القسري التي نستخدمها هي أن الفئران اختبار اله اليوم التالي في اليوم الأخير من التدريب (يوم 1 من الامتناع القسري) أو 30 يوما التالية في اليوم الأخير للتدريب (يوم 30 من الامتناع القسري).
  3. الاختبار
    1. الانقراض دون العظة. في هذا الإجراء الاختبار ، وسماح أولا الفئران للضغط على ذراع نشط في ظروف مماثلة للتدريب مع استثناء أن الاستجابة لا يوجد لديه عواقب ومدة الدورة هو 1 ساعة. الفئران خبرة لا تقل عن ستة من هذه الدورات الانقراض يوم اختبار. يتم فصل كل دورة الانقراض قبل فترة 5 دقائق حيث يتم سحب ذراع نشطة ويتم تشغيل ضوء قبالة منزل. يشار إلى "انقراض" اذا تم تخفيض الرافعة الاستجابة النشطة إلى أقل من 20 معصرة / ساعة. بعض الفئران تتطلب الدورة السابعة. الدورة القادمة (بعد تأخير آخر 5 دقائق) هو اختبار الدورة حيث يمكن أن الفئران ثم اضغط على نغمة + جديلة الضوء الذي كان الاقتران في البداية مع كل من السكروز التسليم خلال التدريب.
    2. الانقراض مع العظة. في هذا اختصارويسمح للاختبار د الداخلي ، الفئران للضغط على ذراع نشط في ظروف مماثلة لتدريب إلا أنه لا يتم تسليم السكروز.
  4. يتم استخدام رافعة نشط الملحة كمقياس للتمييز رافعة. بل هو أيضا ، جنبا إلى جنب مع فواصل photobeam ، وتستخدم كمقياس لتنشيط الحركية غير محددة. التغييرات Motoric مقابل تحفيزية تعقيد تفسير السلوك شغف. ذراع نشط الاستجابة وكسر photobeam بيانات مفيدة في توضيح الدافع المحرك مقابل المساهمات في شغف ، كما هي مجموعات المقارنة في الدراسات الدوائية حيث تحدى الفئران الاستجابة بسعر مرتفع عن السكروز أو طعام آخر مع مجمع المحتملة التي تؤثر على الرغبة (على سبيل المثال 7 ، 8).

3. التلاعب ممثل يؤثر على التوق السكروز بعد فترات متفاوتة من الامتناع عن ممارسة الجنس بالإكراه

الأسلوب العام الموصوفة هنا يوفر وسيلة للتحقيق في determina السلوكية والعصبية الحيويةاليلة من شغف بعد فترات متفاوتة من الامتناع عن ممارسة الجنس بالإكراه. الأساليب الموصوفة هنا النتائج المتعلقة الممثل المنصوص عليها في الفقرة 4.

  1. شبع. تلقى بعض الفئران زجاجات من السكروز بنسبة 10 ٪ في أقفاص وطنهم لح 17 مباشرة قبل الاختبار 8. تم اختبار الفئران في هذه الدراسة باستخدام الانقراض دون إجراء العظة.
  2. البيئية لتخصيب اليورانيوم. خلال الفترة من الإمتناع القسري ، لا تزال هناك بعض الفئران في مساكن فردية (عناصر) في حين تم نقل آخرين إلى كبيرة ("العرض × 20" 36 x عمق 40 "الارتفاع ؛ المنتجات قفص الجودة ، وبورتلاند ، OR ، الولايات المتحدة الأمريكية) مع ثلاثة أفواج القفص (اليورانيوم) ، والحيوانات اليورانيوم قد لعب عدة في بيئتها بما في ذلك الأنابيب البلاستيكية ولعب الاطفال وقدمت أيضا رواية كل M ، W ، F 10. الفئران تم اختبارها في هذه الدراسة باستخدام الانقراض دون إجراء العظة.
  3. الدوائية التحدي. في يوم الاختبار ، وكانت سابقة التجهيز مع الفئران جرعة من مضادات الدوبامين D1 SCH 23390. الفئران في هذه الدراسة وره اختبار باستخدام الانقراض مع الإجراء العظة.

4. ممثل النتائج :

الشكل 1
الشكل 1 تدريب الممثل وبيانات اختبار لاحتضان التجربة شغف السكروز.

تشير البيانات إلى نقطة يعني ± SEMS. حجم المجموعة 1A عن الشكل هو 77 الجرذان والشكل لأحجام مجموعة 1B تراوحت 11-12 في المجموعة. * فرق كبير من المجموعة 1 يوم ، ف <0.05. ويتم تكييف هذا الرقم من البيانات في 8 بإذن من سبرينغر.

الشكل 2
الشكل 2 تأثير شبع السكروز على شغف السكروز بعد 1 أو 30 يوما من الامتناع عن ممارسة الجنس بالإكراه. أحجام المجموعة هي المجموعة 8-9 في المائة. * فرق كبير من المجموعة 1 يوم ، † فرق كبير من مجموعة التحكم ، P <0.05. ويتم تكييف هذا الرقمفي الفترة من 9 بإذن من السيفير.

الشكل 3
الشكل 3 تخفيض شهر واحد لتخصيب البيئية شغف السكروز. الأحجام هي كل مجموعة الفئران 8. * فرق كبير من يوم 1 ، † فرق كبير من مجموعة التحكم ، P <0.05. ويتم تكييف هذا الرقم في الفترة من 10 بإذن Wolters كلوير الصحة.

الشكل 4
الشكل 4 الجهازية SCH 23390 شغف السكروز انخفضت على نحو أكثر فعالية بعد يوم واحد من الامتناع عن ممارسة الجنس بالإكراه. أحجام المجموعة هي مجموعة 8-12 في المائة. * فرق كبير من المجموعة 1 يوم ، † فرق كبير من مجموعة الجرعة 0 ، ع <0.05. ويتم تكييف هذا الرقم في الفترة من 8 بإذن من سبرينغر.

  1. الرقم 1 يشير ممثل تدريب واختبار البيانات لالسكروز الذاتي بالإدارة الفئران (الشكل1 TOP) والاستجابة ثم في الانقراض مع جديلة السكروز - إقران المتاحة (الشكل 1 القاع). كما هو مبين ، الفئران تستجيب بشكل انتقائي على رافعة نشطة أثناء التدريب وخلال الاختبار. ومن المثير للاهتمام ، والاستجابة النشطة والنشاط الحركي تظهر بعض الحضانة ، على الرغم من أن التأثير أقوى على ذراع نشط الاستجابة.
  2. الشكل 2 يبين تأثير شبع مع السكروز على شغف السكروز بعد 1 أو 30 يوما من الامتناع عن ممارسة الجنس بالإكراه. انخفاض شبع الانقراض دون منبهات الاستجابة بعد فترة إما الامتناع القسري ، ولكن الرد الوحيد لخفض جديلة السكروز وحدها في الفئران التي كانت يوم واحد فقط من الامتناع عن ممارسة الجنس بالإكراه.
  3. انخفاض تخصيب البيئية على النحو المبين في الشكل رقم 3 ، وانقراض المحتضنة دون الاشارة الاستجابة والاستجابة لجديلة السكروز وحده السلوكيات لالمستويات التي وجدت بعد يوم واحد فقط من الامتناع عن ممارسة الجنس بالإكراه.
  4. الشكل 4 يصور تأثير العفة التي تعتمد على SCH 23390 على الانقراض مع العظة الاستجابة. وكان معظم SCH 23390 EFfective في الحد من الرغبة السكروز بعد 1 ، مقابل 30 يوما من الامتناع عن ممارسة الجنس بالإكراه.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

ويمكن تحديد الإجراءات وصفنا هنا إلى إجراءات إعادة ، رغم أن هذا غير دقيق من الناحية الفنية كما هو لا تنطفئ رافعة الضغط من أجل جديلة قبل جلسة اختبار شغف. في إجراء إعادة النموذجي ، مع الاستجابة مكافأة - إقران العظة يسقط ثم "إعادة" مع إدارة عرضا غير المملوكة للمكافأة (الناجم عن إعادة فتيلة) أو الضغوطات مثل footshock (الاجهاد الناجم عن إعادة) 11. انقراض رافعة الملحة وحدها تليها الوصول إلى جديلة (البند 2.3.1) هو الأقرب لتقريب إعادته. ومع ذلك ، فإن الإجراءات وصفنا تسمح بقياس الهدف الموجه الاستجابة لجديلة السكروز ، المقترنة. عمليا ، هذا السلوك هو جديلة محسنة "شغف" السلوك التي قد تكون ذات صلة السلوكيات 4،12-14 الانتكاس.

هناك بعض المزايا العملية للانقراض مع العظة الداخلي (الفنار2.3.2 م) على الانقراض دون منبهات تليها الوصول إلى إجراء جديلة (البند 2.3.1). مع هذا النهج الأخير ، وبعض الفئران لا يطفئ لالمعيار في ست جلسات ، وهذا يتطلب عقد جلسة اضافية الانقراض. في المقابل ، فإن الانقراض ح 2 مع العظة الإجراء يوفر إطار زمني يمكن التنبؤ بها لتقييم شغف ، وبالتالي أكثر استعدادا للتصاميم التي ينبغي أن تظل التعرض للسياق الإدارة الذاتية متناسقة عبر الموضوعات وشروطه. ومثال على هذه الدراسة واحدة حيث يتم جمع أنسجة المخ مباشرة في نهاية جلسة لاحقة لتقييم شغف التعبير الجيني الفوري في وقت مبكر.

والحد من الانقراض مع العظة الإجراء هو أن يتم تقديم العظة السياقية والمنفصلة معا. ولذلك سوف يكون مرتبك تفسير مساهمة العظة السياقية مقابل منفصلة للسلوك شغف والتغيرات الجزيئية في الدماغ. قد يكون هذا أهمية خاصة في مودراسات lecular كدليل وجود لتفارق بين ركائز العصبية السياق مقابل منفصلة جديلة بوساطة التعلم 15،16.

أخيرا ، وجود قيود عامة إجراء الإمتناع القسري بشأن اختبار تصاميم المتكررة هي أن "العفة" المسائل. الاستجابة لجديلة يزيد على مر الزمن. ولذلك ، فإن هذا النموذج لا يسمح للاختبار معنى تكرار الموضوعات ، ما لم يتم اتخاذ الوقت بين التجارب في الاعتبار.

في الختام ، فإن الحضانة الداخلي شغف السكروز يقدم نموذجا من الوقت تعتمد على زيادات في شغف السلوكيات التي قد تسهم في طبيعة مستعصية الإدمان. عموما ، فإن النموذج التنبؤي له صلاحية معقولة ، ويرجع ذلك جزئيا إلى وجود نموذج إعادة التحقق من صحة جيدة في جوهرها 4،17،18. ربما باستخدام نموذج حضانة شغف السكروز للتحقيق المحددات السلوكية والعصبية الحيوية للحضانة العائد نظرة ثاقبة نovel النهج لعلاج الإدمان.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

اتباع جميع الإجراءات المبادئ التوجيهية الواردة في "مبادئ رعاية الحيوان في المختبرات" (NIH المنشور رقم 86-23) ، وتمت الموافقة من قبل جامعة واشنطن الغربية رعاية الحيوان واللجنة المؤسسية الاستخدام.

Acknowledgements

وأيد إنتاج هذه المخطوطة والفيديو عن طريق المعهد الوطني للمعاهد اساءه / مخدرات الوطنية للصحة منح DA016285 R15 - 02 ، واشنطن الغربية بحوث الطبية الحيوية في جامعة الأنشطة مبادرة العلوم العصبية ، وجامعة واشنطن الغربية.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Enrichment Cage Quality Cage Company FH-36½T-N
Operant Chamber Med Associates, Inc. MED-008-CT-B3
SCH 23390 Sigma-Aldrich D054

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Sobik, L., Hutchison, K., Craighead, L. Cue-elicited craving for food: a fresh approach to the study of binge eating. Appetite. 44, 253-2561 (2005).
  2. Geiger, B. M. Deficits of mesolimbic dopamine neurotransmission in rat dietary obesity. Neuroscience. 159, 1193-1199 (2009).
  3. Grimm, J. W. Craving In Animal Models of Drug Addiction. Olmstead, C. Humana Press. New York. 311-336 (2011).
  4. Grimm, J. W., Kruzich, P. J., See, R. E. Contingent access to stimuli associated with cocaine self-administration is required for reinstatement of drug-seeking behavior. Psychobiology. 28, 383-386 (2000).
  5. Bossert, J. M., Ghitza, U. E., Lu, L., Epstein, D. H., Shaham, Y. Neurobiology of relapse to heroin and cocaine seeking: an update and clinical implications. Eur. J. Pharmacol. 526, 36-50 (2005).
  6. Bossert, J. M., Poles, G. C., Wihbey, K. A., Koya, E., Shaham, Y. Differential effects of blockade of dopamine D1-family receptors in nucleus accumbens core or shell on reinstatement of heroin seeking induced by contextual and discrete cues. J. Neurosci. 27, 12655-12663 (2007).
  7. Grimm, J. W. Effects of systemic or nucleus accumbens-directed dopamine D1 receptor antagonism on sucrose seeking in rats. Psychopharmacology (Berl). (2011).
  8. Grimm, J. W., Fyall, A. M., Osincup, D. P. Incubation of sucrose craving: effects of reduced training and sucrose pre-loading. Physiol Behav. 84, 73-79 (2005).
  9. Grimm, J. W. Environmental enrichment attenuates cue-induced reinstatement of sucrose seeking in rats. Behav Pharmacol. 19, 777-785 (2008).
  10. 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, 3-20 (2003).
  11. Childress, A. R. Limbic activation during cue-induced cocaine craving. Am J Psychiatry. 156, 11-18 (1999).
  12. Gearhardt, A. N. Neural Correlates of Food Addiction. Arch. Gen. Psychiatry. (2011).
  13. Markou, A. Animal models of drug craving. Psychopharmacology (Berl). 112, 163-182 (1993).
  14. Phillips, R. G., LeDoux, J. E. Differential contribution of amygdala and hippocampus to cued and contextual fear conditioning. Behav. Neurosci. 106, 274-285 (1992).
  15. Holland, P. C., Bouton, M. E. Hippocampus and context in classical conditioning. Curr. Opin. Neurobiol. 9, 195-202 (1999).
  16. Epstein, D. H., Preston, K. L., Stewart, J., Shaham, Y. Toward a model of drug relapse: an assessment of the validity of the reinstatement procedure. Psychopharmacology (Berl). 189, 1-16 (2006).
  17. Kupferschmidt, D. A., Brown, Z. J., Erb, S. A Procedure for Studying the Footshock-Induced Reinstatement of Cocaine Seeking in Laboratory Rats. J. Vis. Exp. (47), (2011).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Video Stats