שיטה כללית להערכת דגירה של השתוקקות סוכרוז בחולדות

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

בתגובה לאותות מזון או תרופות לזווג עליות במהלך תקופה של התנזרות זה עשוי להתייחס רגישות מוגברת להתנהגויות הישנות. כאן אנו פרט בהליך להערכת זה "דגירה של השתוקקות" אצל חולדות אשר למילוי עצמי סוכרוז.

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

עבור מישהו על תשוקה מזון מוגבלת, אוכל דיאטטי בתגובה מזון לזווג רמזים עשויה לשמש כנקודת מעבר מפתח התנהגותית בין התנזרות הישנות למזון לוקח 1. השתוקקות מזון conceptualized בדרך זו משול תשוקה סמים בתגובה סמים לזווג רמזים. ספרות עשירה פותחה סביב הבנת הגורמים ההתנהגותיים הנוירוביולוגי של השתוקקות לסמים, אנחנו ואחרים היו מתמקדים לאחרונה על תרגום טכניקות מחקר התמכרות בסיסית כדי להבין טוב יותר התמכרות כמו התנהגויות הקשורות לאוכל 2-4.

נעשה כמו במחקרים קודמים של השתוקקות לסמים, אנו בוחנים התנהגות השתוקקות סוכרוז על ידי שימוש במודל עכברים של נסיגה. במודל זה, חולדות עצמית לנהל או סמים או מזון בהפעלות על פני כמה ימים. בפגישה, מנוף להגיב מספק את הפרס יחד עם בטון + גירוי האור. התנהגות השתוקקות אז הוא מוגדר תפעולית להגיב בתוךבפגישה שלאחר מכן שבו הגמול אינו זמין. חולדות יהיה אמין להגיב לצליל + גירוי האור, סביר בשל המאפיינים שלה רכשה חיזוק מותנה 5. התנהגות זו מכונה לעיתים מחפשים סוכרוז או תגובתיות קיו. בדיון הנוכחי נשתמש "השתוקקות סוכרוז" המונח לכבוש את שני המושגים הללו.

בעשור האחרון, יש לנו התמקדו איך את משך הזמן הבאים עצמית הממשל לתגמל השפעות השתוקקות גמול. מעניין לציין, כי חולדות להגדיל להגיב על אות גמול-לזווג במהלך כמה שבועות של תקופה של התנזרות-בכפייה. "דגירה של השתוקקות" זו נצפתה אצל חולדות אשר למילוי עצמי או מזון או תרופות של התעללות 4,6. גידול זה תלוי זמן על השתוקקות שזיהינו במודל חיה יכול להיות רלוונטיות פוטנציאל גדול התרופה האדם התמכרות התנהגויות מזון. כאן אנו מציגים פרוטוקול הדגירה של הערכת sucrose השתוקקות אצל חולדות. גרסאות של ההליך תסומן שבו הכמיהה נבחנת כפי להגיב על רמז, סוכרוז לזווג בדידים הבאים הכחדה של מנוף לחיצה בתוך סוכרוז העצמי הממשל בהקשר (Extinction בלי רמזים) או להגיב על סוכרוז, לזווג רמזים בהקשר הכחדה כללית (Extinction עם רמזים).

Protocol

1. בעלי חיים נושאים

  1. זכר ארוך אוונס חולדות הן 3 חודשים בתחילת המחקר. חולדות הן סימונסן הנגזרות (גילרוי, קליפורניה, ארה"ב) וגדל בוושינגטון המערבי אוניברסיטת ביבר והם שוכנו בנפרד על מחזור של 12 שעות להפוך יום / לילה (האורות ב 0700) עם פורינה מילס פתיתי בע"מ Mazuri מכרסמים (Summit גריי , מיזורי, ארה"ב) ו כרצונך זמין מים המודעה.
  2. כל הדרכה ובחינות מתרחש בין 0900-1300 עם קבוצות של חולדות שאומנו תמיד ונבדקו באותו זמן יומי.
  3. חולדות הם שקלו כל יום שני, רביעי ושישי למשך של המחקר.
  4. בסמוך לפני שלב האימונים, חולדות מקופחים מים כ -20 שעות על מנת לעודד סוכרוז מינהל עצמי ביום הראשון של האימונים.

2. נוהלי ההתנהגות

כל נוהלי התנהגות אופרנטית להשתמש בתאי התניה אופרנטית רגילה (מד Associates Inc, סנט אלבנס, VT, ארה"ב) עם משאבת אינפוזיה (רזאל מכשירים מדעיים, סנט אלבנס, VT, ארה"ב), הממוקמים על גבי תא כל התניה אופרנטית. התניה אופרנטית לתאי מוקפים קול הפחתת ארונות עם אוהדים אוורור (מערב אוניברסיטת וושינגטון, ארה"ב). כל התנאים ניסיוניים איסוף הנתונים נשלטים על ידי מד IV PC תוכנה (מד Associates Inc, סנט אלבנס, VT, ארה"ב).

התניה אופרנטית לתאי (30 x 20 x 24 ס"מ) מכילים שני מנופים (אחד נייח ואחד נשלף), מחולל צליל, אור גירוי לבן מעל ידית נשלפת, ואור הבית האדום על הקיר ממול. משאבת עירוי מספק סוכרוז לתוך כלי קיבול פרס מימין מנוף הפעיל. מנופים הם 10 ס"מ מהרצפה את הרשת. ארבעה photobeams אינפרא אדום שחוצים כל תא. הקורות מול כל אחד מהם 10.5 ס"מ מהקירות בצד בצד קורות כל 6 ס"מ מן הקירות הצדדיים. קרן כל 4.5 ס"מ מעל הרצפה נירוסטה הבר. הקורותלהגדיר מחדש לספור את מספר הפסקות מוחלטת. המספר הכולל של הקרן נרשמות הפסקות במהלך בדיקה הדרכה השתוקקות.

למעט מגבלה מים לפני האימון הראשון, חולדות ניתנים מזון ומים כרצונך מודעות הן בכלובים הביתה בתאי התניה אופרנטית. צ'יימברס נמצאים בחדר מבחן ייעודי, כמו ביבר, הוא על מחזור אור הפוכה. חולדות מועברים בתוך כלובים בבית בין החדרים על עגלה כי הוא מכוסה בד חוסם אור. בסוף כל פגישה, חולדות הם חזרו הביתה בכלובים.

ישנם שלושה שלבים בניסוי טיפוסי: הדרכה, התנזרות כפויה, ובדיקות. בדיקה היא ההשתוקקות שבו ישיבה מוערך. אנו מעריכים השתוקקות בשני הליכי בדיקה כללית, תלוי במחקר. שני אלה הליכים המתוארים בסעיפים 2.3.1 ו - 2.3.2.

  1. הכשרה
    1. בניסוי טיפוסי, חולדות לבלות 2 שעה / יום10 ימים רצופים בתאי התניה אופרנטית שבו הם רשאים ללחוץ על הדוושה נשלף (פעיל) לאספקת 0.2 מ"ל של תמיסת סוכרוז 10% לתוך כלי קיבול מצד ימין של הידית.
    2. תגובה זו גם מפעיל גירוי מתחם המורכב של בטון (2 kHz, 15 dB מעל רעש הסביבה) לבין אור לבן. גירוי המתחם נמשך 5 s ואחריו זמן 40-s החוצה, שבמהלכה לחיצות על דוושה הפעיל נרשמות אבל אין תוצאה מתוכנת.
    3. תגובה על הידית (נייח) פעיל אין תוצאה מתוכנת, אבל בתי נרשמות. המספרים של קרן נרשמות הפסקות במהלך הדרכה ובדיקה. כל אמצעי התגובה של תנועה נרשמות לקורסים זמן (2 פחי דקות), אך מדווחות בדרך כלל הסיכומים בכל הפעלה.
  2. התנזרות כפויה. החולדות נשארות בכלובים בבית למשך התנזרות כפויה. תקופות טיפוסי התנזרות נאלצים אנו משתמשים הן כי חולדות נבדק הדואר היום מיד לאחר היום האחרון של ההדרכה (יום 1 של התנזרות בכפייה), או 30 ימים לאחר היום האחרון של ההדרכה (30 יום של התנזרות בכפייה).
  3. בדיקה
    1. Extinction בלי רמזים. בהליך זה בדיקה, חולדות מותר הראשון ללחוץ על הדוושה פעיל בתנאים זהים הדרכה למעט בתגובה כי אין כל ההשלכות ואת משך הפגישה הוא 1 ח חולדות ניסיון לפחות שישה מפגשים אלה הכחדה ביום מבחן. כל מפגש הוא הכחדה מופרדות תקופה 5 דקות שבו הפעיל מנוף חזר והאור בבית כבוי. "הכחדה" מצוין אם ידית פעיל להגיב צומצם לפחות מ 20 בתי / h. חולדות מסוימות דורשות הפעלה השביעי. בפגישה הבאה (לאחר עיכוב נוסף 5 דקות) הוא מושב בדיקה שבה חולדות יכול מכן הקש לצליל + אות אור זה היה זיווג בתחילה עם כל משלוח של סוכרוז במהלך אימון.
    2. Extinction עם רמזים. בכך לקצרהליך בדיקת ד, חולדות מותר ללחוץ על הדוושה פעיל בתנאים זהים הדרכה אלא סוכרוז לא מועבר.
  4. לחיצה על המנוף לא פעיל משמש כמדד של אפליה מנוף. זה גם, יחד עם הפסקות photobeam, המשמש כאמצעי של הפעלת הלא ספציפית המנוע. שינויים המוטורית לעומת מוטיבציה לסבך את הפרשנות של התנהגות השתוקקות. מנוף פעיל להגיב נתונים לשבור photobeam מועילים לבירור תרומות המנוע לעומת המוטיבציה תשוקה, כמו גם קבוצות השוואה במחקרים פרמקולוגיים שם חולדות להגיב בקצב גבוה עבור סוכרוז או אחר מזון מאותגרים עם תרכובת תשוקה העשויים להשפיע (למשל 7 , 8).

3. מניפולציות נציג להשפיע השתוקקות סוכרוז לאחר תקופות משתנות של התנזרות כפויה

השיטה הכללית המתוארת כאן מספק דרך לחקור את determina התנהגותיות הנוירוביולוגילילות של השתוקקות לאחר תקופות משתנות של התנזרות כפויה. המתוארות כאן הן שיטות הקשורות תוצאות נציג כאמור בסעיף 4.

  1. שובע. חולדות שקיבלו כמה בקבוקים של סוכרוז 10% בכלובים בביתם 17 שעות מיד לפני בדיקה 8. החולדות במחקר זה נבדקו באמצעות הכחדה ללא הליך רמזים.
  2. העשרה סביבתית. במהלך תקופת התנזרות בכפייה, החולדות כמה נשאר דיור בודדות (Controls), בעוד אחרים הועברו גדול ("רוחב x 20" x 36 עומק 40 "גובה; קייג' איכות מוצרים, פורטלנד, אורגון, ארה"ב) כלוב עם שלוש קבוצות (מועשר). החיות מועשר היו כמה צעצועים בסביבתם כולל צינורות PVC, ניתנו גם צעצועים רומן כל M, W, F 10. החולדות במחקר זה נבדקו באמצעות הכחדה ללא הליך רמזים.
  3. אתגר תרופתי. ביום הבדיקה, החולדות היו pretreated עם מינון של אנטגוניסט לדופמין D1 SCH 23390. חולדות wer את המחקר הזהדואר נבדק באמצעות הכחדה עם הליך רמזים.

4. נציג תוצאות:

איור 1
איור 1 אימון נציג נתונים בדיקת הדגירה של הניסוי השתוקקות סוכרוז.

נקודות הנתונים מצביעים על אמצעי ± ומשווקי מנועי חיפוש. גודל הקבוצה עבור איור 1a הוא 77 חולדות עבור הקבוצה איור 1b גדלים נע בין 11-12 לכל קבוצה. * הבדל משמעותי מהקבוצה יום 1, p <0.05. דמות זו היא עיבוד נתונים 8 באישור שפרינגר.

איור 2
איור 2 אפקט השובע סוכרוז על השתוקקות סוכרוז אחרי 1 או 30 ימים של התנזרות כפויה. גודל הקבוצה 8-9 לכל קבוצה. * הבדל משמעותי מקבוצה 1 יום, הבדל † משמעותי שליטה בקבוצה, p <0.05. נתון זה מותאםמתוך 9 באישור Elsevier.

איור 3
איור 3 חודש של העשרה סביבתית מופחתת השתוקקות סוכרוז. גודל הקבוצה כל 8 חולדות. * הבדל משמעותי בין 1 יום, הבדל † משמעותי שליטה בקבוצה, p <0.05. דמות זו היא עיבוד 10 עם רשות הבריאות Kluwer וולטרס.

איור 4
איור 4 מערכתית SCH 23390 השתוקקות סוכרוז ירד בצורה יעילה יותר אחרי יום אחד של התנזרות כפויה. גודל הקבוצה 8-12 לכל קבוצה. * הבדל משמעותי מקבוצה 1 יום, הבדל † משמעותי מהקבוצה 0 מנה, p <0.05. דמות זו היא עיבוד 8 באישור שפרינגר.

  1. איור 1 מציין נציג הדרכה ובדיקה נתונים עבור סוכרוז עצמית ניהול חולדות (איור1 TOP) ולאחר מכן להגיב ב Extinction עם קיו סוכרוז-לזווג הזמין (איור 1 למטה). כפי שניתן לראות, חולדות להגיב באופן סלקטיבי על המנוף פעיל במהלך הדרכה במהלך הבדיקה. מעניין, להגיב פעיל ופעילות של תנועה להראות כמה הדגירה, אם כי ההשפעה היא החזקה ביותר על מנוף פעיל להגיב.
  2. איור 2 מראה את ההשפעה של שובע עם סוכרוז על השתוקקות סוכרוז אחרי 1 או 30 ימים של התנזרות כפויה. השובע מופחת Extinction בלי רמזים להגיב לאחר תקופה או של התנזרות כפויה, אבל להגיב מופחת רק המקל סוכרוז לבד חולדות אשר רק יום אחד של התנזרות כפויה.
  3. כפי שניתן לראות בתרשים 3, העשרה סביבתית מופחתת הכחדה מודגרות ללא אות להגיב להגיב על המקל סוכרוז לבד התנהגויות לרמות מצאו אחרי יום אחד בלבד של התנזרות כפויה.
  4. איור 4 מתאר את ההשפעה של התנזרות תלויי SCH 23390 על הכחדה עם רמזים להגיב. SCH 23390 היה EF ביותרfective להפחית את הכמיהה סוכרוז לאחר 1, לעומת 30 ימים של התנזרות כפויה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

הנהלים המתואר כאן יכול להיות מזוהה הליכי השבה, אם כי זה לא מדויק מבחינה טכנית כמנוף לחיצה על האות אינו כבה לפני הפגישה מבחן השתוקקות. בהליך כינון טיפוסית, להגיב עם גמול-לזווג רמזים הוא כיבה ולאחר מכן "מחדש" עם הממשל של המצגת הלא מותנה של הפרס (תחול-Induced השבה) או מלחץ כגון footshock (מתח המושרה השבה) 11. הכחדה של מנוף לחיצה לבד ואחריו גישה המקל (פריט 2.3.1) הוא קירוב הקרובים השבה. עם זאת, אנו מתארים את ההליכים לאפשר מדידה של מכוונת מטרה להגיב על רמז, סוכרוז לזווג. אופרטיבית, התנהגות זו היא אות משופרת "השתוקקות" התנהגות יכולה להיות רלוונטית להתנהגויות הישנות 4,12-14.

ישנם יתרונות מעשיים של הכחדה עם הליך רמזים (ITEמ '2.3.2) על פני הכחדה בלי רמזים ואחריו גישה ההליך המקל (פריט 2.3.1). בגישה השנייה, חולדות כמה לא לכבות קריטריון בשישה מפגשים וזה דורש ישיבה נוספת הכחדה. לעומת זאת, הכחדה 2 שעות עם הליך רמזים מספק מסגרת הזמן לחיזוי להערכה של השתוקקות ולכן הוא נוח יותר עיצובים שבו חשיפה עצמית בהקשר הממשל צריך להישמר עקבי נושאים ומצבים. דוגמה של מחקר כזה יהיה אחד שבו רקמת המוח נאסף מיד לאחר מכן להערכה של ביטוי מיידי מוקדם הגן בסוף הפגישה תשוקה.

הגבלה של הכחדה עם הליך רמזים כי רמזים הקשר ודיסקרטי מוצגים יחד. לכן הפרשנות של התרומה של רמזים הקשר מול בדידה להתנהגות ההשתוקקות השינויים המולקולריים המוח יהיה מבולבל. זה יכול להיות חשוב במיוחד מומחקרים lecular כראיה קיימת דיסוציאציה בין מצעים העצבית של הקשר מול בדידה קיו בתיווך למידה 15,16.

לבסוף, מגבלה כללית של הליך התנזרות בכפייה לגבי עיצובים בדיקות חוזרות ונשנות היא מה שחשוב "התנזרות". בתגובה עבור קיו עולה עם הזמן. לכן, המודל הזה אינו מאפשר בדיקות חוזרות ונשנות של נושאים בעלי משמעות, אלא אם כן את הזמן בין הבדיקות נלקחת בחשבון.

לסיכום, תהליך הדגירה של השתוקקות סוכרוז מספק מודל של זמן תלויי עליות התנהגויות השתוקקות שעשוי לתרום לאופי סורר של התמכרות. באופן כללי, המודל יש תוקף ניבוי סבירה, בין השאר בשל הצורך במודל השבה היטב תוקף במרכזו 4,17,18. שימוש הדגירה של מודל השתוקקות סוכרוז לחקור את הגורמים ההתנהגותיים הנוירוביולוגי של הדגירה עשוי להניב תובנות novel גישות לטיפול בהתמכרות.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

כל ההליכים בעקבות ההנחיות המתוארות בסעיף "עקרונות טיפול בבעלי חיים במעבדה" (NIH פרסום לא. 86-23) וכן אושרו על ידי טיפול בבעלי חיים באוניברסיטת וושינגטון המערבית מוסדיים ועדת שימוש.

Acknowledgements

הפקה של כתב היד הזה וידאו נתמך על ידי המכון הלאומי לשימוש בסמים המכונים / הלאומי לבריאות מענק DA016285 R15-02, אוניברסיטת וושינגטון המערבי פעילויות Biomedical Research ב Neuroscience יוזמת, ומערב אוניברסיטת וושינגטון.

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