쥐에서 자당의 갈망의 보육을 평가하기위한 일반적인 방법

Published 11/04/2011
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Neuroscience

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Summary

음식이나 약물 이점 단서에 대한 응답을하는 것은 금욕의 기간 동안 증가하고 이것은 재발 행동으로 증가 자화율과 관련 있습니다. 자기 관리 자당을 가지고 쥐이 '갈망의 배양 "을 평가하기위한 우리가 세부 절차를.

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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).

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Abstract

식품 이점 단서에 대한 응답으로 음식을 제한 다이어트, 음식 갈망에 누군가 금욕과 1로 데려가는 음식 재발 사이의 주요 행동 변화 포인트 역할을 수 있습니다. 이런 방식으로 개념 음식 갈망은 약물 이점의 단서에 대한 응답으로 마약 갈망하는 유사한 것입니다. 풍부한 문학 약물 갈망의 행동 및 신경 생물학 determinants을 이해 주위에 개발되었습니다, 우리와 다른 사람들은 더 나은 음식 2-4 관련된 중독 같은 행동을 이해하는 기본적인 중독 연구에서 기술을 번역에 대한 최근 주력하고 있습니다.

마찬가지로 약물 갈망의 이전 연구에서 한, 우리는 재발의 쥐 모델을 이용하여 자당의 갈망 동작을 확인합니다. 이 모델에서는 쥐들이 며칠 동안 세션에 약물이나 음식 중 하나를 자동 관리할 수 있습니다. 세션에서 레버 응답 음색과 함께 보상 + 빛의 자극을 제공합니다. 갈망의 동작은 다음 운영 체제는에 응답으로 정의됩니다보상이 제공되지 않습니다 후속 세션. 쥐 안정적으로 음색에 대해 답변해 드리겠습니다 + 빛의 자극을 가능성이 자사의 인수 시설 강화 특성으로 인해 5. 이 문제는 때로는 자당의 추구 또는 대사 반응이라고합니다. 현재의 논의에서는 이러한 구조를 모두 포함하다하는 용어 "자당의 갈망"을 사용합니다.

지난 10 년간, 우리는 시간의 길이가 보상을 자기 관리에 영향을의 보상 갈망을 따라하는 방법에 초점을 맞추고있다. 흥미롭게도, 쥐가 강제 금욕 기간의 몇 주간의 과정을 통해 보상 - 이점 큐에 대한 응답을 향상시킬 수 있습니다. 이 "갈망의 부화는"남용 4,6의 자기 관리 중 음식이나 약물이 쥐에서 관찰됩니다. 우리가 동물 모델에서 확인된이 갈망하는이 시간에 의존 증가는 인간의 약물 및 식품 중독 행동에 큰 가능성이 관련이있을 수 있습니다. 여기 sucro의 평가 부화를위한 프로토콜을 제시쥐의 SE의 갈망. 절차의 변종이 갈망은 일반적인 멸종 컨텍스트에서 자당 자기 관리 컨텍스트 (단서도없이 소멸) 내에서 또는 자당 - 이점의 단서에 대한 응답으로 눌러 레버의 멸종 다음과 같은 이산 자당 - 이점 큐에 대한 응답으로 평가 어디에 표시됩니다 (단서와 함께 소멸).

Protocol

1. 동물 과목

  1. 남자 장기 에반스의 쥐이 연구의 시작 3 개월입니다. 쥐 웨스턴 워싱턴 대학 동식물 사육장에서 자란 (길로이, 캘리포니아, 미국) 시몬 슨 - 파생되며 Purina 밀 주식 Mazuri의 설치류 동반한 (회색 회담과 12 - H 역방향 주 / 야주기 (0700에서 꺼주)에 개별적으로 보관되어 아르 , MO, 미국)와 물 사용 가능한 광고 libitum.
  2. 모든 교육 및 시험은 항상 훈련 매일 같은 시간에 테스트 쥐의 동료와 함께 0900-1300 사이에 일어난 일입니다.
  3. 쥐은 연구 기간 동안 매주 월요일, 수요일, 그리고 금요일 무게입니다.
  4. 훈련 단계 즉시 이전, 쥐가은 훈련의 첫날 자당 자기 관리를 장려하기 위해 약 20 H 물의 박탈됩니다.

2. 행동 절차

모든 operant 행동 절차는 표준 operant 조절 챔버 (클럽메드 어소 주식 회사, 세인트 Albans를 사용하여각 operant 조절 챔버 상단에있는 주입 펌프 (Razel 과학 인 스트 루먼트, 세인트 Albans, VT, 미국)과 VT, 미국). Operant 컨디셔닝 야근이로 묶어 사운드 attenuating 환기 팬과 캐비닛 (웨스턴 워싱턴 대학, 미국). 모든 실험 조건 및 데이터 수집은 클럽메드 PC IV 소프트웨어 (클럽메드 어소 주식 회사, 세인트 Albans, VT, 미국)에 의해 제어됩니다.

Operant 컨디셔닝 챔버 스는 (30 X 20 X 24cm) 2 레버 (고정 하나는 개폐식 하나), 톤 발생기, 개폐식 레버 위에 하얀 자극 라이트 및 반대 벽면에 빨간 집 라이트가 포함되어 있습니다. 주입 펌프는 활성 레버의 오른쪽에 보상 콘센트로 자당을 제공합니다. 레버는 그리드 바닥에서 10cm입니다. 네 적외선 photobeams 각 챔버를 열십자. 전면 빔은 측면 벽에에서 각 10.5 cm이며, 측면은 측면 벽에에서 각 6cm를 빔. 각각의 빔은 스테인레스 스틸 바 층 이상 4.5 cm입니다. 빔완전한 휴식의 개수를 카운트로 설정 중입니다. 빔 휴식의 총수는 교육 및 갈망 테스트 중에 기록됩니다.

이전에 최초의 교육 세션에 물을 제한의 예외로, 쥐가는 홈 케이지와 operant 조절 실에서 모두 음식과 물을 광고 libitum를 제공하고 있습니다. 챔버 스는 동식물 사육장과 마찬가지로, 반대로 가벼운주기에, 전용 테스트 실에 있습니다. 쥐는 빛의 차단 섬유로 덮여있다 카트 방 사이 홈 케이지에 수송됩니다. 각 세션이 끝날 때, 쥐가 집에 연습장에 반환됩니다.

교육, 강제 금욕, 그리고 시험 : 전형적인 실험을 세 단계가 있습니다. 테스트 세션했었습니다의 갈망이 부과됩니다. 우리는 연구에 따라 두 개의 일반적인 시험 절차에 갈망을 평가합니다. 이 두 절차는 섹션 2.3.1과 2.3.2에 설명되어 있습니다.

  1. 훈련
    1. 전형적인 실험에서는 쥐가를위한 H / 2 일 지출그들이 레버의 오른쪽에있는 소켓에 10 % 자당 솔루션의 0.2 ML 배달 개폐식 (활성) 레버를 눌러 허용하는 operant 조절 실에서 10 일 연속.
    2. 이 응답은 또한 톤 (2 kHz에서, 주위 소음을 15dB 이상)과 흰색 빛으로 구성된 복합 자극을 활성화한다. 복합 자극은 5의 지속과 활성 레버에 프레스가 기록하지만 프로그램 결과가 없습니다되는 동안, 40의 시간에 의해 다음이다.
    3. 비활성 (정지) 레버에 대한 답변은 프로그램 결과가 없습니다,하지만 프레스가 기록됩니다. 빔 휴식의 번호는 교육 및 테스트 중에 기록됩니다. 모든 반응과 전위의 측정은 시간 코스 (이분 방식)으로 기록하지만, 일반적으로 세션 당 합계로보고됩니다.
  2. 강제 금욕. 쥐 강제 금욕의 기간 동안 홈 케이지에 남아 있습니다. 우리가 사용하는 일반적인 강제 금욕 기간이 일을 쥐가 테스트를해야하는 건가요즉시 교육 (강제 금욕의 날 30)의 마지막 날 다음 마지막 연수 일 (강제 금욕의 1 일) 또는 30 일 전자 날.
  3. 테스트
    1. 단서없이 멸종. 이 테스트 절차에서 쥐가 먼저 반응 결과 및 세션 기간도없는 것을 제외하고 교육하기 위해 동일한 조건에서 활성 레버를 눌러 허용하는 것은 한 H. 있습니다 쥐 시험 당일에 이러한 멸종 세션 최소 6 경험을 할 수 있습니다. 각 멸종 세션은 활성 레버가 철회되고 집안 조명이 꺼져 5 분 시대로 구분됩니다. "멸종"는 반응 활성 레버가 20 명 미만 프레스 / H.로 축소되어있다면이 표시됩니다 일부 쥐들이은 7 번째 세션을 필요로합니다. 다음 세션 (다른 5 분 지연 후) 쥐 그러면 음색에 대한 언론 수있는 테스트 세션 + 초기 훈련 기간 동안 자당의 각 배달와 결합했습니다 밝은 신호이다.
    2. 단서와 함께 멸종. 이 생략에D 테스트 절차, 쥐 그 자당이 전달되지 제외하고 교육하기 위해 동일한 조건에서 활성 레버를 눌러 사용할 수 있습니다.
  4. 누르면 비활성 레버는 레버 차별의 측정으로 사용됩니다. 그것은 아닌 특정 모터 활성의 측정으로 사용, photobeam 나누기와 함께도있다. Motoric 대 동기 변화가 갈망하는 동작의 해석을 복잡. 응답 비활성 레버와 photobeam 휴식 데이터 (예 : 7 자당 또는 다른 음식에 대한 높은 비율로 응답 쥐가 잠재적인 갈망에 영향을 미치는 화합물과 도전 아르 약리 연구에 비교 그룹이 같이 갈망하는 모터 대 동기 기여를 명확히에 유용 8).

3. 대표 노는 강제 금욕의 가변 기간 이후 자당의 갈망에 영향을

여기에서 설명한 일반적인 방법은 행동과 신경 생물학 determina을 탐사하는 방법을 제공한다강제 금단의 변수 기간 이후에 갈망의 국세청. 섹션 4에서 제공하는 대표 결과에 관한 방법은 여기에 설명되어 있습니다.

  1. 포만. 일부 쥐들이 바로 전에 테스트 8 17 H 위해 홈 케이지의 10 % 자당 병을 받았습니다. 본 연구에서는 쥐는 단서 절차없이 소멸을 사용하여 테스트되었습니다.
  2. 환경 강화. 기타가 대형으로 이동하는 동안 강제 금욕 기간 동안 일부 쥐들이 개별 주택 (컨트롤)에 남아 (36 "폭 X 20"깊이 X 40 "높이; 품질 케이지 제품, 포틀랜드, OR, 미국) 3 동료와 케이지 (농축). 농축 동물 PVC 튜브를 포함하여 자신의 환경에서 여러 가지 장난감을했고 또한 새로운 장난감마다 M, W, F 10 제공되었습니다. 본 연구에서는 쥐가 단서 절차없이 소멸을 사용하여 테스트되었습니다.
  3. 약리 도전한다. 시험 당일에 쥐가 도파민 D1 길항제 SCH 23390의 복용과 pretreated되었습니다. 이 연구의 WER 쥐E는 단서 절차와 멸종을 사용하여 테스트했습니다.

4. 대표 결과 :

그림 1
그림 자당의 갈망 실험의 부화 1 대표 교육 및 테스트 데이터입니다.

데이터 포인트 수단 ± 전문가, 대리인을 나타냅니다. 그림 1A에 대한 그룹 크기는 77 쥐가하고 그림에 대한 1B 그룹 크기는 그룹당 11-12에서였다. 1 일 그룹, P <0.05에서 * 상당한 차이. 이 수치는 스프링어의 허가를 8 데이터에서 적응됩니다.

그림 2
강제 금단의 1 개 또는 30 일 후에 자당의 갈망에 대한 자당의 포만 2 효과 그림. 그룹 크기는 8-9 당 그룹입니다. 1 일 그룹, 제어 그룹, P <0.05에서 † 상당한 차이에서 * 상당한 차이. 이 수치는 적응됩니다Elsevier의 허가 9.

그림 3
그림 3은 환경 농축 1 개월이 자당의 갈망을 감소. 그룹 크기는 각각 8 쥐 있습니다. 1 일, 제어 그룹, P <0.05에서 † 상당한 차이에서 * 상당한 차이. 이 수치는 10 Wolters Kluwer 건강의 허가 적응이다.

그림 4
보다 효과적으로 강제 금욕의 하루 후 4 체계적 SCH 23,390 감소 자당의 갈망을 그림. 그룹 크기는 8-12 당 그룹입니다. 1 일 그룹, 0 복용 그룹, P는 <0.05에서 † 상당한 차이에서 * 상당한 차이. 이 수치는 스프링어의 허가 8 적응됩니다.

  1. 그림 1은 쥐가 자기 관리 자당을위한 대표적인 교육 및 테스트 데이터 (그림을 나타냅니다한 TOP) 후 가능한 자당 - 이점 큐 (그림 1 아래)와 함께 종말을 응답. 그림과 같이, 쥐 훈련 기간 및 시험 기간 동안 활성 레버에 선택적으로 반응한다. 효과가 응답을 적극적으로 레버에 가장 강력한 있지만 흥미롭게도, 비활성, 응답 및 전위의 활동은 몇 가지 인큐베이션을 보여줍니다.
  2. 그림 2는 강제 금욕의 1 개 또는 30 일 후에 자당의 갈망에 자당과 포만의 효과를 보여줍니다. 포만이 강제 금욕 중 기간이 지난 후 응답 단서도없이 소멸을 감소 있지만 감소 강제 금욕의 한 하루였다 쥐에서 혼자 자당의 신호에 대한 응답.
  3. 그림 3과 같이, 환경 농축는 신호가 강제 금욕의 한 다음날 발견 수준으로 동작을 응답하고 혼자 자당의 신호에 대한 응답없이 incubated 멸종 감소.
  4. 그림 4는 단서가 응답과 함께 소멸에 SCH 23390의 금욕 종속 효과를 묘사. SCH 23390 대부분의 EF되었습니다강제 금단의 1 일 이후 자당의 갈망을 줄이는 fective, 대 30, 일.

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Discussion

이 대사에 대해 눌러 레버가 전에 갈망 테스트 세션에 소멸되지 않습니다 기술적으로 부정확하지만 우리가 여기서 설명하는 절차는 복직 절차로 식별 수 있습니다. 전형적인 복직 절차에서 보상 - 이점의 단서와 함께 응답하는 것은 소멸되고 다음 보상 (프라이밍 유도된 복귀)의 비 우발적인 프레 젠 테이션이나 footshock 같은 스트레스 (스트레스 유발 복직) 11 관리와 함께 "복직". 대사 (항목 2.3.1)에 대한 액세스 뒤에 혼자 눌러 레버의 멸종은 복직 가장 가까운 근사치입니다. 그럼에도 불구하고, 우리가 설명하는 절차는 목표 - 감독 자당 - 이점 큐에 대한 응답의 측정을 수 있습니다. 운영 체제는이 문제가 재발 행동 4,12-14에 관련된 수있는 신호 향상된 "갈망"동작입니다.

단서 절차와 멸종의 몇 가지 구체적인 장점 (감지가 있습니다대사 절차 (항목 2.3.1)에 대한 액세스 뒤에 단서없이 소멸을 통해 m 2.3.2). 후자의 방식으로, 어떤 쥐가 여섯 세션에서 기준으로 소화하지 않으며이 추가 멸종 세션을 필요로합니다. 반면, 단서의 절차 2 H의 종말이 땡긴다 평가에 대한 예측 기간을 제공하고 따라서 자기 관리 컨텍스트에 노출이 과목과 조건에 걸쳐 일관성을 유지한다 디자인에 더 많은 의무가있다. 이러한 연구의 예를 들어 뇌 조직은 즉각적인 - 초기 유전자 발현의 후속 평가에 대한 갈망 세션의 끝에 즉시 수집 하나가 될 것입니다.

단서 절차와 멸종의 제한은 콘텐츠와 이산 단서가 함께 제공됩니다 것입니다. 따라서 갈망의 행동과 뇌의 분자 변화 문맥 대 개별 단서의 기여의 해석은 혼란 것입니다. 이것은 미주리에 특히 중요합니다 수증거로 lecular 연구는 문맥 대 15,16 학습 이산 신호 - 중재의 신경 기판 사이의 분리를 위해 존재합니다.

마지막으로, 반복 테스트 설계에 관한 강제 금욕 절차의 일반적인 제한 사항은 "금욕"문제입니다. 신호에 대한 응답하는 것은 시간이 지남에 따라 증가한다. 따라서이 모델은 테스트 사이의 시간이 고려되지 않는 과목의 의미 반복 시험을 허용하지 않습니다.

결론적으로, 자당의 갈망 절차의 부화는 중독의 다루기 힘든 성격에 기여할 수 갈망하는 행동에서 시간 종속 증가의 모델을 제공합니다. 일반적으로 모델은 부분으로 인해 핵심 4,17,18에서 잘 입증 복직 모델을 가지고하는 합리적인 예측 타당성이 있습니다. 부화의 행동 및 신경 생물학 determinants을 알아내기 위해 자당의 갈망 모델의 부화를 사용하면 N에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다중독에 대한 치료 방법을 ovel.

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Disclosures

모든 절차는 "실험실 동물 관리의 원칙"(노 NIH 간행물. 86-23)에 명시된 지침을 따라하고 웨스턴 워싱턴 대학 기관 동물 관리 및 사용위원회에 의해 승인되었습니다.

Acknowledgements

이 원고 및 비디오 제작은 보건 부여 R15의 약물 남용 / 국립 연구소 DA016285 - 02, 신경 과학 이니셔티브에있는 웨스턴 워싱턴 대학 바이오 메디컬 연구 활동에 국립 연구소, 그리고 웨스턴 워싱턴 대학에 의해 지원되었다.

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

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References

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