Sıçanlarda Sakkaroz Craving Kuluçka değerlendirilmesi için Genel Bir Yöntem

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

, Yiyecek ya da ilaç-eşleştirilmiş ipuçları yanıt yoksunluk bir süre boyunca artar ve bu artan bir duyarlılık relaps davranışları ile ilgili olabilir. Burada, kendi kendine uygulanan sakaroz sıçanlarda, bu "özlem inkübasyon" değerlendirmek için ayrıntılı bir işlem.

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

Gıda eşleştirilmiş uyaranlara yanıt olarak bir gıda kısıtlı bir diyet, gıda özlem birisi için, yoksunluk ve 1 alarak gıda için nüks davranış arasında önemli bir geçiş noktası olarak hizmet edebilir . Bu şekilde kavramsallaştırdığı Gıda özlem, ilaç-eşleştirilmiş ipuçları yanıt ilaç özlem benzer. Ilaç özlem davranışsal ve nörobiyolojik belirleyicileri anlayış etrafında gelişen zengin bir edebiyat olmuştur, biz ve diğerleri gıda 2-4 bağımlılığı gibi davranışlar daha iyi anlamak için temel bağımlılığı araştırma teknikleri tercüme yoğunlaştık.

Ilaç özlem önceki çalışmalar yapılması gibi, nüks bir fare modeli kullanılarak sakaroz özlem davranışlarını incelemek. Bu modelde, fareler oturumlarda ya da ilaç veya gıda birkaç gün içinde kendi kendini yönetmek. Bir oturumda, kolu yanıt, bir zil sesi ile birlikte ödül + hafif uyaran sunuyor. Craving davranışı daha sonra operasyonel bir yanıt olarak tanımlanırsonraki oturumda ödül mevcut değildir. Sıçanlar tonu güvenilir bir şekilde cevap + ışık uyaran, olasılıkla onun edinilen klimalı güçlendirici özellikleri 5 yüzünden. Bu davranış, bazen sakaroz isteyen veya işaret reaktivite olarak adlandırılır. Bu tartışmada biz bu yapıları hem içermekten teriminin "sakaroz özlem" kullanabilirsiniz.

Geçtiğimiz on yılda, biz süresini ödül öz-yönetim etkiler ödül özlem nasıl odaklanmıştır. İlginçtir, sıçan, zorunlu yoksunluk bir süre birkaç hafta boyunca ödül-eşleştirilmiş işaret yanıt artırmak. Bu "özlem inkübasyon" kötüye 4,6 öz-idare ya yiyecek ya da ilaç sıçanlarda görülmektedir. Hayvan modeli tespit özlem Bu zamana bağımlı bir artış, insan ilaç ve gıda bağımlılığı davranışları büyük bir potansiyel öneme sahip. Burada sucro, kuluçka değerlendirilmesi için bir protokol mevcutsıçanlarda se özlem. Prosedürü Türevleri özlem sakaroz, öz-yönetim bağlamında (kuyruksuz Extinction) içinde veya sakaroz eşleştirilmiş ipuçları yanıt olarak genel bir yok olma bağlamında basarak kolu yok ayrı bir sakaroz-eşleştirilmiş işaret yanıt olarak değerlendirildi olduğu belirtilecektir (ipuçları ile Extinction).

Protocol

1. Hayvan Başlık

  1. Erkek Long-Evans sıçan bir çalışmanın başında 3 aylık. Sıçanlar (Gilroy, California, ABD), Western Washington Üniversitesi vivaryum yetiştirilen Simonsen türevli ve Purina Mills Inc. Mazuri Kemirgen Peletler (Gri Zirvesi ile 12 saat ters gündüz / gece döngüsü (0700 azından ışıklar sönük) ayrı ayrı yerleştirilmiştir , MO, USA) ve su ad libitum.
  2. Tüm eğitim ve test her zaman eğitimli ve aynı zamanda günlük test sıçanların kohortlarında ile 0900-1300 arasında yer alır.
  3. Sıçanlar çalışma süresi boyunca her Pazartesi, Çarşamba ve Cuma tartılır.
  4. Eğitim aşamasının hemen öncesinde, sıçan, eğitimin ilk gününde sakaroz öz-yönetim teşvik etmek yaklaşık 20 saat süreyle su yoksun kalırlar.

2. Davranış Usulleri

Tüm edimsel davranış prosedürler standart edimsel koşullama odaları (Med Associates Inc, St Albans, Her edimsel koşullama odasının üstünde bulunan bir infüzyon pompası (RAZEL Scientific Instruments, St Albans, VT, USA) ile VT, ABD). Edimsel Koşullanma odaları içine ses azaltıcı havalandırma fanları dolapları (Western Washington University, USA). Tüm deneysel koşullar ve veri toplama Med PC IV yazılımı (Med Associates Inc, St Albans, VT, ABD) tarafından kontrol edilir.

Edimsel Koşullanma odaları (30 x 20 x 24 cm), iki kolları (sabit ve geri çekilebilir), bir ses üreteci, geri çekilebilir kolu üzerinde beyaz bir uyaran ışık, karşı duvara kırmızı bir evde ışık içerir. Infüzyon pompası aktif kolu sağa bir ödül yuvasına sakaroz sağlar. Kollarını ızgara yerden 10 cm. Dört kızılötesi photobeams her odasına süsler. Ön kirişler yan duvarlar her 10,5 cm ve yan yan duvarları her 6 cm kirişler. Her ışın, paslanmaz çelik çubuk zemin üzerinde 4.5 cm. Kirişler birtam sonlarının sayısını ayarlayabilirsiniz yeniden. Işın sonlarının toplam sayısı özlem Eğitim ve Test sırasında kaydedilir.

Ilk Eğitim oturumu öncesinde su kısıtlaması hariç, fareler, ev kafeslerde ve edimsel koşullanma odaları, yiyecek ve su ad libitum verilmektedir. Odalar vivaryum olduğu gibi, bir ters ışık döngüsü, özel bir test odası vardır. Sıçanlar ışık engelleme kumaş ile kaplı bir arabası odalar arasında ev kafeslerde taşınan. Her oturumun sonunda, fareler, ev kafeslere iade edilir.

: Eğitim, Zorunlu Yoksunluk, ve Test tipik deney üç aşaması vardır. Test oturumu neyin özlem değerlendirilir. Biz, çalışmaya bağlı olarak, iki genel test prosedürleri özlem değerlendirmek. Bu iki prosedür bölüm 2.3.1 ve 2.3.2 'de açıklanmıştır.

  1. Eğitim
    1. Tipik bir deneyde, fareler için saat / gün 2 harcamak10 gün üst üste sağ kolu yuvasına% 10 sakaroz çözeltisini 0.2 ml teslimat için geri çekilebilir (aktif) bir kolu basın izin edimsel koşullama odalarında.
    2. Bu yanıt aynı zamanda bir sesi (2 kHz, ortam gürültüsü üzerinde 15 dB) ve beyaz ışık oluşan bir bileşiktir uyaran harekete geçirir. Bileşik uyarıcı 5 saniye sürer ve aktif kolu üzerinde presler kaydedilmiş ama hiç programlanmış bir sonucu vardır ve bu süre zarfında 40-s zaman takip ediyor.
    3. Inaktif (sabit) bir kolu üzerinde bir yanıt programlanmış bir sonucu vardır, ama presler kaydedilir. Eğitim ve Test sırasında ışın sonlarının numaraları kaydedilir. Tüm tepki ve lokomotor önlemleri zamanlı kurslar (2 dakika kutuları) olarak kaydedildi, ancak genellikle seans başına toplamları olarak bildirilmiştir.
  2. Zorla Yoksunluk. Sıçanlar zorla cinsel perhiz süresi için ev kafeslerde kalır. Kullandığımız zorla tipik yoksunluk dönemleri inci sıçanlarda testEğitimi (Gün 30 zorla yoksunluk) son gününü izleyen nihai Eğitim gün (zorla yoksunluk Gün 1) ya da 30 gün hemen aşağıdaki e gün.
  3. Test
    1. Extinction ipuçları olmadan. Bu Test prosedüründe, fareler ilk yanıtı yoktur sonuçları ve oturum süresi hariç Eğitimi ile aynı koşullarda aktif kolunu basın izin verilir 1 saattir. Sıçanlar Test gününde bu nesli oturumların en az altı karşılaşabilirsiniz. Her nesli oturumuna 5 dakika süre ile aktif kolu geri çekilir ve evin ışığı söner ayrılır. "Extinction" yanıt aktif kolu az 20 presleri / h düşürülmüştür gösterilir Bazı fareler yedinci oturumda gerektirir. Sonraki oturumda başka bir 5 dakikalık gecikmeden sonra sıçanlar sonra sesini basın Test oturumu + başlangıçta her teslimat Eğitim sırasında sakkaroz ile eşleştirilmiş ışık işaret.
    2. Ipuçları ile Extinction. Bu kısaltabilirsinizd Test prosedürü, sıçan, sakaroz teslim dışında eğitim aynı koşullarda aktif kolunu basın izin verilir.
  4. Basarak İnaktif kolu kolu ayrımcılığın bir önlem olarak kullanılır. Bu non-spesifik motor aktivasyon bir ölçüsü olarak kullanılan photobeam tatili ile birlikte, aynı zamanda. Motorik vs motivasyonel değişiklikler özlem davranış yorumu zorlaştırmaktadır. Yanıt inaktif kolu ve photobeam mola verileri (örneğin, 7, sakkaroz veya başka bir gıda için yüksek oranda yanıt sıçan, potansiyel bir özlem etkileyen bileşik meydan farmakolojik çalışmalarda karşılaştırma grupları olarak, özlem motor vs motivasyon katkıları açıklığa kavuşturulması yararlı , 8).

3. Zorla Yoksunluk Temsilcisi İşlemler Değişken Dönemleri sonra Sakkaroz Craving Etkiler

Burada açıklanan genel yöntemi, davranışsal ve nörobiyolojik tayini soruşturma için bir yol sağlarzorla yoksunluk değişken bir süre sonra özlem NTS. 4. bölümde sağlanan Temsilcisi Sonuçlar ilgili yöntemleri burada nitelendirdi.

  1. Erken doyma. Bazı fareler hemen önce Test 8 ila 17 saat için evlerinde kafeslerde% 10 sakaroz şişe aldı. Bu çalışmada sıçanlara ipuçları işleme gerek kalmaksızın Extinction kullanılarak test edildi.
  2. Çevre Zenginleştirme. Zorunlu yoksunluk döneminde, diğerleri büyük bir taşındı iken bazı sıçan bireysel konut (Kontroller) kaldı (36 "genişlik x 20" derinlik x 40 "height; Kalite Cage, Portland, OR, ABD) üç kohortlarında kafes (Zenginleştirilmiş). Zenginleştirilmiş hayvanlar PVC borular da dahil olmak üzere, kendi ortamında çeşitli oyuncaklar vardı ve aynı zamanda romanın oyuncaklar her M, B, F 10 verildi. Bu çalışmada sıçanlara ipuçları işleme gerek kalmaksızın Extinction kullanılarak test edildi.
  3. Farmakolojik meydan. Test gününde, sıçanlarda dopamin D1 antagonisti SCH 23390 bir doz ile ön tedavi edildi. Bu çalışmada wer sıçanlarae Extinction ipuçlarını prosedüre kullanarak test etti.

4. Temsilcisi Sonuçlar:

Şekil 1
Şekil Temsilcisi sakaroz özlem deney bir inkübasyon için 1 Eğitim ve Test verileri.

Veri noktaları demektir ± SEM'ler göstermektedir. Şekil 1a Grup büyüklüğü 77 sıçan ve Şekil 1b grubunda boyutları grup başına 11-12 arasında değişmektedir. * Gün 1 grubu, p <0.05 anlamlı bir fark. Bu rakam, 8 veri Springer izni ile uyarlanmıştır .

Şekil 2
1 veya 30 gün sonra zorla cinsel perhiz, sukroz özlem, sakaroz doyma Etkisi Şekil 2. Grup boyutları 8-9 grup başına. * Gün 1 grup † Kontrol grubu, p <0.05 anlamlı bir fark önemli bir farktır. Bu rakam adapteElsevier izni ile 9.

Şekil 3
Şekil 3. Bir ay çevresel zenginleştirme sakaroz özlem azalttı. Grup boyutları her 8 sıçan. * Gün 1, Kontrol grubu, p <0.05 anlamlı fark † önemli bir fark. Bu rakam 10 Wolters Kluwer Sağlık izni ile uyarlanmıştır.

Şekil 4
Şekil zorlandı yoksunluk bir gün sonra daha etkili bir şekilde 4 Sistemik SCH 23390 azalmış sakaroz özlem. Grup boyutları 8-12 başına bir gruptur. * Gün 1 grup, † 0 doz grubunda p <0.05 anlamlı bir fark önemli bir farktır. Bu rakam 8 Springer izni ile uyarlanmıştır.

  1. Şekil 1 sıçan kendi kendini yönetmek sakaroz için temsili Eğitim ve Test verileri (Şekil gösterir1 TOP) ve daha sonra sakkaroz eşleştirilmiş işaret (Şekil 1 DİP) Extinction yanıt. Gösterildiği gibi, sıçanlar Eğitim sırasında ve Test sırasında aktif bir kolu üzerinde seçici cevap. İlginç bir yanıt aktif kolu üzerinde etkisi en güçlü olmasına rağmen, inaktif yanıt ve lokomotor aktivite, bazı kuluçka göstermektedir.
  2. Şekil 2 zorla yoksunluk 1 veya 30 gün sonra sakkaroz özlem sakaroz ile doyma etkisi gösterir. Erken doyma zorla yoksunluk iki dönem sonra yanıt ipuçları olmadan Extinction azalttı, ama yalnızca sınırlı zorla yoksunluk sadece bir gün vardı sıçanlarda tek başına sakaroz işaret yanıt.
  3. Şekil 3'te görüldüğü gibi, çevresel zenginleştirme işaret zorla yoksunluk sadece bir gün sonra bulundu seviyeleri davranışlar yanıt ve tek başına sakaroz işaret yanıt inkübe Extinction azalttı.
  4. Şekil 4 SCH 23390 ipuçları yanıt Extinction bir yoksunluk bağımlı etkisi gösteriyor. SCH 23390 en efzorla yoksunluk sonra sakkaroz özlem 1 azaltarak etkinleştirilecek, vs 30 gün.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Bu işaret için baskı kolu önce özlem test oturumuna bitmedi teknik olarak yanlış olmasına rağmen, biz burada açıklamak işlemleri, iade prosedürleri olarak tanımlanabilir. Tipik bir iade prosedürü, ödül-eşleştirilmiş ipuçları yanıt söndürüldü ve ardından ödül (priming-kaynaklı iade) şarta bağlı olmayan bir sunum ya da böyle footshock gibi bir stres (stres kaynaklı iade) 11 idaresi ile "yeniden" . Işaret (madde 2.3.1) erişim tek başına basarak kolu yok, iade için en yakın yaklaşım. Bununla birlikte, biz tarif prosedürleri, hedefe yönelik bir sakaroz-eşleştirilmiş işaret için yanıt ölçüm izin verir. Operasyonel, bu davranış relaps davranışları 4,12-14 ilgili olabilir işaret geliştirilmiş "özlem" davranış.

Ipuçları prosedüre Extinction (ite bazı pratik avantajlar vardırm 2.3.2) işaret prosedürü (Madde 2.3.1) erişim ipuçları olmadan Extinction üzerinde. Ikinci yaklaşımı ile, bazı sıçan altı oturumları kriterine söndürmek yoktur ve bu da ekstra bir nesli oturumu gerektirir. Buna karşılık, ipuçları prosedürü ile 2 saat Extinction özlem değerlendirilmesi için öngörülebilir bir zaman çerçevesi sağlar ve bu nedenle öz-yönetim bağlamında maruz kalma konuları ve koşulları tutarlı tutulmalıdır tasarımlar için daha uygun. Beyin dokusu, hemen erken gen ekspresyonu sonraki değerlendirmesi için bir özlem oturumun sonunda hemen toplanır, böyle bir çalışmanın bir örneği olacaktır.

Ipuçları prosedüre Extinction bir sınırlama ayrık ve bağlamsal ipuçlarını bir araya sunulmaktadır. Bu nedenle, bağlamsal vs ayrık ipuçlarını özlem davranış ve beyin moleküler değişikliklere katkısı yorumlanması eleştirilmiştir olacaktır. Bu ay özellikle önemli olabilirdelil olarak lecular çalışmalar bağlamında vs 15,16 öğrenme ayrık işaret aracılı nöral substratlar arasında bir ayrılma var.

Son olarak, tekrarlanan test tasarımları ile ilgili zorunlu bir yoksunluk prosedür genel bir sınırlama, "perhiz" konularda. Ipucu için yanıt zamanla artar. Bu nedenle, bu model testler arasında zaman dikkate alınmadığı takdirde, konuların anlamlı tekrarlanan test etmek için izin.

Sonuç olarak, sakkaroz özlem prosedürü inkübasyon bağımlılığı en çetin doğa katkıda bulunabilir, zamana bağımlı özlem davranışları artar bir model sağlar. Genel olarak konuşursak, model parçası nedeniyle Özünde 4,17,18 iyi valide iade modeli olan, makul tahmin geçerliliği yoktur. N içine sakaroz özlem model kuluçka inkübasyon davranışsal ve nörobiyolojik belirleyicileri prob kullanarak fikir verebilirbağımlılığı için tedavi yaklaşımları ovel.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Tüm işlemler "Laboratuar Hayvan Bakımı İlkeleri" (NIH yayın yok. 86-23) belirtilen yönergeleri takip ve Western Washington Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu tarafından onaylanmıştır.

Acknowledgements

Bu yazıda ve video üretimi, Ulusal Sağlık hibe R15 Uyuşturucu / National Institutes DA016285-02, Nörobilim Girişimi Western Washington Üniversitesi Biyomedikal Araştırma Faaliyetleri Enstitüsü ve Batı Washington Üniversitesi tarafından desteklenmiştir.

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