שיטה להערכת מאפייני החיזוק של אתנול בחולדות ללא מצוקת מים, סכרין Fading או הדרכת גישה מורחבת

Behavior

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

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

 

Summary

פרוטוקול זה מתאר שיטה חדשה ויעילה ליזום אופרנטית במהירות להגיב עבור אתנול בחולדות כי בניגוד שיטות סטנדרטיות, אינו מחייב מצוקת המים או סוכרזית / סוכרוז דהייה ליזום להגיב.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations | Reprints and Permissions

Augier, E., Dulman, R. S., Singley, E., Heilig, M. A Method for Evaluating the Reinforcing Properties of Ethanol in Rats without Water Deprivation, Saccharin Fading or Extended Access Training. J. Vis. Exp. (119), e53305, doi:10.3791/53305 (2017).

Please note that all translations are automatically generated.

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

Abstract

אופרנטית שיטות אוראליות עצמי ממשל משמשות כדי ללמוד את המאפיינים של אתנול החיזוק בחיות. עם זאת, השיטות הסטנדרטיות דורשות דהיית סכרין / סוכרוז, מצוקת מים ו / או הדרכה מורחבת ליזום אופרנטית להגיב בחולדות. מאמר זה מתאר שיטה חדשה והיעילה ליזום אופרנטית במהירות להגיב עבור אתנול נוחה הנסיינים ואינו דורש מצוקת מים או דהיית סכרין / סוכרוז, ובכך לחסל את לבלבל הפוטנציאל של שימוש בממתיקים במחקרי מנהל עצמי אופרנטית אתנול. באמצעות שיטה זו, חולדות Wistar בדרך כלל לרכוש ולתחזק מינהל עצמי של פתרון אתנול 20% בתוך פחות משבועיים של אימונים. יתרה מכך, ריכוזי והטבות אתנול דם משיגים תוצאות טובות עבור מושב עצמית ממשל 30 דקות. יתר על כן, נלטרקסון, תרופה ה- FDA עבור תלות באלכוהול כי הוכח לדכא מינהל עצמי אתנולבמכרסמים, מינון באופן תלוי פוחת צריכת אלכוהול ומוטיבציה לצרוך אלכוהול עבור אתנול עצמית ניהול חולדות 20%, ובכך אימות השימוש בשיטה חדשה זו כדי ללמוד את המאפיינים של אלכוהול החיזוק בחולדות.

Introduction

פיתוח מודלים של בעלי חיים כדי לחקור את השפעות החיזוק של תרופות הוכיח כלי חשוב ללמוד התמכרות לסמי אדם. באופן ספציפי יותר, מנהל עצמי אופרנטית הוא מודל התנהגותי בשימוש נרחב כי הוא אחד האמצעים היעילים ביותר להערכת השפעות החיזוק החיוביות של פתרון אתנול נצרך דרך פה. סוגיה מוקדם עם פיתוח מודל כזה היה טעם מרתיעה העיקרי של ריכוזים גבוהים של אתנול עבור רוב מכרסמים, תופעה משותפת גם בבני אדם עם ניסיון מועט או לא עם אלכוהול 1. פרוטוקול סטנדרטי כדי להתגבר על מחסום זה דורש מצוקת מים ו / או סכרין או סוכרוז דהייה לרכישה והתחזוקה של מנהל עצמי. עם זאת, שתי הגישות האלה אינן יתרון. הם דורשים תקופות ארוכות של אימונים כדי ליזום פשוט להגיב על אתנול לקבל שיעור הצלחה יחסי של רכישה. השימוש בממתיקים גם משלב הטיה פוטנציאליתהפרשנות של נתוני המנהל עצמי. מגבלות אלה אינן חלים על הפרוטוקול הבא.

בקצרה, שמשון ועמיתיו 2 הראו כי המסת אתנול פתרון מתוק של סוכרוז 20% ולאחר מכן דמימה המתיקות מעל 4 שבועות של אימון נדרש ליזום להגיב עבור אתנול 10% במים. יתר על כן, צריכת אתנול אמין בדרך כלל מושגת ב 6 עד 8 שבועות 1-3. גישה זו היא בעייתית מאוד. ראשית, זה דורש זמן ממושך של אימונים לפני חוקרים יכולים להתחיל למדוד אתנול מנהל עצמי. לעומת זאת, מינהל עצמי תוך ורידי של קוקאין או הרואין דורש 1 - 0 ימי אימונים טרום התרופה על מנוף אספקת מזון בחיות מוגבלים מזון, ויציב להגיב על תרופת מושגת לעתים קרובות 10 - 12 ימים 4,5. מגבלה נוספת של שיטה זו היא העובדה כי סכרין סוכרוז הם מתגמלים מאוד חולדות לעורר דפוסי פעילות המוח שלimilar לסמים של התעללות, וכך מציג הפוטנציאל מקעקע ב מנהל עצמי אתנול לומד 6-9. לבסוף, חולדות רכישת עצמית ממשל של פתרון אתנול באמצעות השתנות להראות בשיטה זו רכישה בשיעור ותגובת 1,10, עם חלק ניכר של חולדות נשללו בעקביות מניסויים בשל רכישת כושל ו / או שיעור תגובה מספק.

לעומת זאת, עם פרוטוקול זה, אנו מציגים שיטה פשוטה אך יעילה רכישה ותחזוקה של מנהל עצמי האוראלי של אתנול 20% בפתרון מים כי אינו מחייב מצוקת מים, סוכרוז / דהיית סכרין או הכשרת גישה מורחבת. תחקיר שנערך לאחרונה מצא כי מינהל עצמי עבור אתנול אוראלי מציג עקומת מנה תגובה הפוכה בצורת U עם צריכת אתנול הגבוהה ביותר במהלך מינהל עצמי בריכוז 20% אתנול, ובכך לספק רציונל לבחירת 20% פתרון אתנול experim שלנוental עיצוב 11.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

כל הנהלים נערכים בהתאם מדריך NIH לטיפול ושימוש בחיות מעבדה.

1. טיפול בבעלי חיים והשיכון

  1. בהגיעכם המושבה, חולדות Wistar זכר בבית ששוקלת 200 - 225 גרם בעת הכניסה בזוגות טמפרטורה (21 מעלות צלזיוס) וסביבה מבוקרת לחות עם מחזור אור כהה הפוך 12 שעות.
    הערה: בהתאם הרציונל של הניסויים, חולדות עשויות להיות חד שוכן.
  2. אפשר החולדות להסתגל ביבר ואת מחזור אור לפחות שבוע לפני תחילת ניסוי ולטפל בהם מדי יום. לשקול את החיות, פעם בשבוע.
  3. תן חולדות גישה חופשית זולל ומי ברז למשך הניסוי (מניעת מים אין צורך ליזום להגיב 12). לנהל את כל הבדיקות התנהגותיות בשלב הכהה של מחזור האור-חושך בחדר בדיקות כהה.
    הערה: למרות שאנחנו משתמשים באופן שגרתי חולדות Wistar זכר בוגר צעיר (ימים לאחר הלידה 62 - 65), עמ 'זוrotocol יכול תיאורטית להיות מתאים חוקרת זנים אחרים של חולדות, כמו גם יחסי מין ו / או הפרשי גיל.

2. הדרכה אופרנטית

  1. לנהל את כל ההדרכה והבחינות התנהגותי בתאי אופרנטית זהים מדידת 30.5 × 29.2 × 24.1 סנטימטר המכיל קומות לרשת ומחבתות פסולות מרופדות מצעים (השתנה בין בעלי חיים כדי להפחית רמזי ריח), שוכן בתאי קול הפחתת מצויד מאווררים לאוורור .
    הערה: חולדות מאומנות על ידי-תניה אופרנטית מיום 1 של אימונים (תגובה על מנוף יש צורך לקבל חיזוק) בין + 1 h ו + 8 שעות של חושך המחזור. אין חשיפה טרום לאלכוהול, ולא מזון או בעיצוב נוזל לפני אימון אלכוהול.
  2. לצייד כל תא אופרנטית עם אורות גירוי, משאבות מזרק ושני מנופים נשלפו מיקומו רוחבי אל כלי קיבול כוס נוזל. תאי ושליטה ממשק על ידי מחשב באמצעות תוכנה מתאימה.
    הערה:רוב הספקים יספקו חבילות מנהל עצמי המכילות את כל המרכיבים הדרושים, כמו גם תוכנות וממשקים צורכות לשלוט על התאים.
  3. כתוב תכנית אופרנטית אוויר שרצון יחס קבוע (FR) תזמון חיזוקי 20% אתנול (לוח זמנים אופרנטית שבו תגובה מתחזקת רק לאחר מספר מסוים של תגובות) על פי הוראות היצרן. לדוגמא, ביחס של 1 קבוע יחס, חולדות צריכות לייצר תגובה אחת להשיג חיזוק (ראה במקטע קבצי הקוד משלים דוגמא של תכנית fr1). בצע את הפקודות הבאות.
    1. רחב שתי ידיות לסמן תחילתה של הפגישה לאותת זמינויות אלכוהול.
      הערה: מנוף לחץ אחת על הידית הקשורים אתנול (פעיל) מתוגמל על ידי המסיירת בהיקף של 100 μL של אתנול 20% במים הסמוכים שתייה גם ויוזם תקופה מקבילה 5-זמן קצוב אותתה על ידי האירקיו-אור מעל הידית. The-אור קיו הוא הציג ביום 1 של אימונים.
    2. במהלך פרק הזמן קצוב, שיא להגיב למרות שאין לו השלכות מתוכננות. תגובות רשומות על הידית האחרת (לא פעילה) אף שמעולם יש להם שלכות התנהגותיות. הערה: המנוף הפעיל משמש כביקורת להעריך התנהגות שאינה ספציפית.
    3. רשום את מספר תגובות על המנוף הפעיל (שיעורי תגובה) ומספר התגמולים אתנול 20% הרוויחו.
    4. לאחר 30 דקות חלפו, לחזור בו שתי הידיות כדי לסמן את סופה של הפגישה כדי לסמן את סופה של זמינות אלכוהול.
    5. שמור בארכיון את כל הנתונים.
  4. לפני תחילת האימון, לבדוק את התפקוד התקין של כל המכשירים בתא אחד אופרנטית (מנופים נשלפים, מנפק נוזל).
  5. הכן את הפתרון אתנול 20% v / v מ -190 הוכחה (95%) אתנול מדולל במים ברז.
    הערה: פתרון אתנול יכולים להישמר בטמפרטורת החדר. בהתאםעל היצרן, פתרונות אתנול מניות עשויים להיות עד 99.98%. כמו כן שימו לב, ואילו כתבי יד שפורסם, ריכוזי אתנול בדרך כלל מוצגים נפח / נפח, וחלקם עשוי להציג אותם כמו משקל / נפח.
  6. מלא את המזרק עם הפתרון אתנול 20% ולוודא שאין דליפות או בועות אוויר בתוך קווי העירוי. ידני לדחוף נפח קטן של אתנול מבעד לקווי העירוי לוודא כי אתנול יימסר כראוי לשקע מתגובת חיזק הראשונה. ייבש את הקיבול עם מגבת נייר ולוודא כי הוא ריק לפני תחילת הפגישה.
  7. טענת את תוכנת שולטת זמני FR של חיזוק אתנול 20%
  8. רכבת operant- וחולדות נאיבי סמים תחת לוח זמנים fr1 כדי עצמית לנהל אתנול 20% ללא מצוקת המים במהלך 30 מפגשים דקות.
    1. הובלת החולדות מן הביבר לחדר הבדיקות באמצעות כלוב תחבורה.
    2. להקצות לכל חולדה בתא אחד.קח בכל עכברוש פרט מכלוב תחבורה והכנסת אותו לתא עצמית הממשל המוקצה.
    3. נסה לשמור על מצב של הניסוי עקבי בכל יום. לכן, תמיד לבדוק חולדות באותו התא עצמית ממשל פחות או יותר באותו זמן בכל יום.
    4. הפעל את התוכנה כי יוזם את לוח הזמנים fr1 של חיזוק אתנול 20%.
    5. בסוף הפגישה, להסיר את החולדות מתא המנהל העצמי ולהחזיר אותם הביבר.
    6. על מנת לאשר באופן ידני שפתרון האלכוהול נצרך על ידי בעלי החיים, להשתמש במגבת נייר ולבדוק אם הקיבול הוא מיובש. לחלופין, השתמש מזרק 1 מ"ל או 2 ולאסוף את הנוזלים שנותרו קיבול לאמוד את היקף שאינו נצרך.
      הערה: הערכה מדויקת יותר (אך גם יקר יותר), אפשר לצייד כל תא עם מערכת lickometer מחובר קיבול כוס נוזל המאפשר ספירה מדויקת של ללקקs המיוצר על ידי החולדות במהלך הפגישה עצמית הממשל.
    7. לנקות את רצפת קירות רשת של כל תא עם חומר חיטוי לפני שטח.
    8. לאחר השימוש, לשמור על קווי עירוי על ידי ניקוי אותם עם פתרון אתנול 70%. כאשר אינו בשימוש, הכנס את הכובע כדי למנוע עובש ואבק.
  9. לאחר כל פגישה, לאסוף ולנתח את הנתונים שנוצרו. ביתר פירוט, לחשב את המספר הממוצע של לחיצות מנוף פעילות, המספר הממוצע של תגמולי אלכוהול שהתקבל וכן המספר הממוצע של בתי מנוף פעילים.
    הערה: ברוב העיתונים, צריכת אלכוהול מוצגת גם צריכת אתנול גרם / קילו (משקל גוף). צריכת האתנול ניתן לחשב באמצעות הנוסחה הבאה:
    Equation1
    עם נפח נצרך (מ"ל) - מספר rewards הרווחת ± נפח / גמול וצפיפות יחידתי של אתנול בטמפ 'החדר - 0.789 גרם / מ"ל.
    לדוגמה, אם חולדה במשקל 400 גרם הרוויח 20 Rewaכבישי פתרון אתנול נ 20% / v:
    Equation2
  10. לנהל פגישות 5/6 ימים בשבוע עד התייצבות ביצועים (מוגדר מינימום של 15 הפעלות ואין שינוי בשיעור העולה על 15% במספר הכולל של תגמולים שנצברו במהלך 3 המפגשים האחרונים).
    הערה: לאחר חולדות הגיעו בסיס יציב על fr1, תכנית התניה אופרנטית ניתן לשנות על פי הוראות היצרן כדי להגדיל את מספר התגובות צורכות לקבל גמול אלכוהול. היחס הקבוע יכול למשל להיות עלה ל FR2 או FR3 כדי למזער חיזוק בשוגג.
  11. למדוד ריכוזי אתנול דם:
    1. כדי לאשר את הפירות שהתקבלו בפגישה עצמית הממשל שנצרכים על ידי חולדות, למדוד ריכוזי אתנול דם לאחר מינהל עצמי. לאחר חולדות הגיעו בסיס יציב, לאסוף דם מעורק הזנב לרוחב מייד לאחרהפגישה. הכנס מחט 23 G לתוך כלי הדם ולאסוף 50 דגימות μL דם באמצעות צינור נימים.
    2. העברת דגימות דם 50 μL עד 10 בקבוקונים אמיץ מ"ל ולהוסיף 50 μL של 1: 1,000 איזופרופיל אלכוהול כסטנדרט פנימי. כן עקומת תקן 10 כדי 300 מ"ג / ד"ל מסטנדרטים אתנול. תהליך דגימות עם סמפלר אמיץ עם טור כרומטוגרפיה 13 בהתאם להגדרות היצרן.
  12. יחס מתקדם
    1. השתמש יחס מתקדם (PR) לוחות זמנים להעריך את המוטיבציה של החיות לצרוך פרס 14. PR הוא לוח זמנים אופרנטית שבו את מספר התגובות להשיג חיזוק הוא גדל בהדרגה (במונחים אחרים, חולדות צריכות לעבוד קשה יותר עבור כל גמול רצוף).
      הערה: בניגוד FR הפעלות, הפעלת PR אינה מתוזמן ו יפוטר רק פעם אחת 30 דקות שחלף ללא יחס הושלם.
      1. מניחים חולדות בקופסאות אופרנטית שהוקצו להם ולאפשרלהם להגיב על אתנול 20% תחת לוח זמנים PR של חיזוק: שמור את כל תנאי הניסוי זהים לאלה המשמשים את לוח הזמנים FR (ראה שלב 2.3), למעט להגביר את הדרישה תגובה או עלות בתוך המושב (כלומר, מספר בתי מנוף נדרש על מנוף פעיל ולקבל תגמול אתנול יחיד) על פי הנוסחה הבאה: 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10, 12, 16, 20, 24, 28, 32 ... הערה: דוגמה תכנית יחסי הציבור מסופקת במקטע קבצי קוד משלימה.
      2. לסיים את הפגישה PR פעם 30 דקות שחלף ללא גמול.
        הערה: נקודת העצירה מוגדרת הדרישה בתגובה האחרונה שהשלימה במהלך פגישת PR.

3. בדיקת תוקף הניבוי של מודל אופרנטית של אלכוהול עצמית הממשל

הערה: לאחר חולדות רכשו בסיס עצמי ממשל יציב (ראה שלב 2), אפשר להעריך את תוקף הניבוי של המודל על ידיבדיקת יעילותם של נלטרקסון, תרופה ה- FDA כרגע תלות באלכוהול בהפחתת מינהל עצמי אתנול 20%. אנו ממליצים לעשות בדיקה זו על FR הגבוה ביותר שהושגו במהלך אימון (FR2), כאשר התגובות הן גבוהות באופן מהימן. ברגע תוקף ניבוי מוקם, המודל יכול לשמש כדי להעריך מועמדי תרופה חדשים.

  1. לפני יום בדיקה, לתת חולדות זריקות מלוחות תת עורית 30 דקות לפני עצמית ממשל הפעלות להרגיל אותם הזריקה במהלך מינימום של שני מפגשים רצופים עצמי ממשל או עד להגיב עבור אתנול אינו מושפע על ידי הזריקות המלוחות (המוגדרות ללא שינוי יותר מ -15% במספר הכולל של תגמולים שנצברו במהלך 2 הפגישות האחרונות).
  2. ממסי נלטרקסון מלוחים ולהתאים את ה- pH להגיע ניטראלי כדי להקל על הזריקות לבעלי החיים. להזריק את התרופה בהיקף של 1.0 מ"ל / ק"ג 30 דקות לפני הפגישה, באמצעות תוואי תת עורית של הממשל. הערה: ליטרature מספק ראיות טובות עבור בחירה מנה בין הטווחים של 0.1 - 1 מ"ג / ק"ג, כך 0.1, 0.3 ו 1 מ"ג / ק"ג משמשים בפרוטוקול זה.
    הערה: מחקרים מצביעים על שימוש בשני מהסלולים תת עורית ו intraperitoneal של ממשל נלטרקסון, אם כי העצמה שלהם עשויה להיות שונה עם הזרקה תת עורית להיות פי 30 יותר חזק כי זריקות intraperitoneal 15. מסיבה זו, אנו ממליצים להשתמש תוואי תת עורית כמו השימוש במסלול זה עבור הזרקה של נלטרקסון יאומת משוכפלים על ידי מעבדות שונות במגוון של ריכוז בין 0.1 ו 1 מ"ג / ק"ג 12,15,16.
  3. במהלך יום המבחן, להזריק חולדות בסדר מאוזן / אקראי בעיצוב בין-נושאים על אחת מאבני מחזורי מינון ארבעה נלטרקסון (0, 0.1, 0.3 ו 1 מ"ג / ק"ג) 30 דקות לפני הפגישה עצמית הממשל.
  4. בין כל מחזור מינון, לאפשר חולדות כישלון התרופה עם מינימום של שני מפגשים רצופים עצמי ממשל או עד להגיב עלאתנול הוא חוזר לנקודת ההתחלה. הערה: כתוצאה מכך, בסוף המבחן, כל העכברושים כבר הזריקו בכל אחת מארבע מנות.
  5. לאחר שלב זה, בחר את המינון היעיל ביותר (1 מ"ג / ק"ג) ולבדוק את השפעת נלטרקסון על המוטיבציה של החיות לצרוך אלכוהול בלוח זמנים יחס פרוגרסיבי (ראה שלב 2.12).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

איור 1 מציג את עצמי התנהגות ממשל הנציג של חולדות Wistar operant- ותרופות-נאיביות (שמונה קבוצות שונות בהיקף כולל של 239 חולדות) מאומן על פי לוח זמני fr1 כדי עצמי לנהל אתנול 20% ללא מצוקת מים או סוכרזית / דהיית סוכרוז במהלך פגישות 30 דקות. עם פרוטוקול זה, חולדות ליזום מנוף לחץ כדי לקבל גמול אתנול מהר מאוד, כבר קבל יותר מ -10 פרסים במהלך הפגישות הראשונות (איור 1 א). הם מגיעים שיעורי להגיב יציבה על מנוף פעיל על ידי מושב 10 של מינהל עצמי, קבלת ממוצע של 23.7 ± 0.7 תגמולים על fr1 (איור 1B), המקביל ל צריכת אתנול ממוצע של 0.86 גר '/ ק"ג.

איור 2 מראה את ההשפעות של מינונים שונים של נלטרקסון על מינהל עצמי אלכוהול. כדי להעריך את תוקף הניבוי שלבמודל חיה של חיפוש אתנול, את היעילות של נלטרקסון, תרופה ה- FDA כרגע תלות באלכוהול, צריך להיות מאומתת על קבוצה של חיות המאולפות תחת לוח זמני חיזוק מורחב קבוע יחס-3 (FR3). טיפול עם נלטרקסון צפוי לייצר ירידה תלוית מינון במנהל אלכוהול עצמי (איור 2 א ו -2) כמו גם מוטיבציה מופחתת להשיג אלכוהול הוערך באמצעות לוח זמני יחס פרוגרסיבי (איור 2 ג).

איור 1
איור 1: חולדות Wistar לרכוש ולתחזק מינהל עצמי של אתנול 20%. ת: תגמולים Mean (± SEM) שנצברו במהלך 30 דקות עצמית הממשל הפעלות (fr1, שלב הרכישה) של 20% אתנול (n = 239 חולדות). B: תגמולי Mean שהושגו במהלך 30 דקות עצמיות ממשל הפעלות (fr1, FR2, יציבשלב) של 20% (n = 239 חולדות). C: Mean בתי מנוף פעיל פעילים (± SEM) השלימו במהלך פגישות מנהל עצמי 30 דקות (fr1, FR2, שלב יציב) של 20% (n = 239 חולדות). D: מספר התגמולים שנצברו במהלך אחד 30 דקות הפעלה עצמית ממשל מול BEC (מ"ג / ד"ל) (n = 36 חולדות, R 2 = 0.67, p <0.001). אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 2
איור 2: נלטרקסון מפחית הוא מנהל עצמי ומוטיבציה לצרוך אלכוהול. ת: Mean בתי מנוף פעיל (± SEM) השלימו במהלך מינהל עצמי 30 דק '(FR3) של אתנול 20% הבאים או מלוחים או טיפול נלטרקסון (0.1, 0.3 או 1 מ"ג / ק"ג) בחולדות Wistar (n = 16) (** = p <0.01,*** = P <0.001). B: תגמולים Mean (± SEM) שנצברו במהלך הפגישה עצמית הממשל 30 דקות (FR3) של אתנול 20% הבאים או מלוחים או טיפול נלטרקסון (0.1, 0.3 או 1 מ"ג / ק"ג) בחולדות Wistar (n = 16) ( ** = p <0.01, *** = p <0.001). C: Mean נקודת עצירה (± SEM) הגיע במהלך יחסי ציבור של 20% אתנול הבאים או מלוחים או טיפול נלטרקסון (1 מ"ג / ק"ג) בחולדות Wistar (n = 16) (* = p <0.05). D: מספר תגמולים (± SEM) הרוויח במהלך יחסי ציבור של אתנול 20% הבאים או מלוחים או טיפול נלטרקסון (1 מ"ג / ק"ג) בחולדות Wistar (n = 16) (* = p <0.05). אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

עם פרוטוקול זה, אנו מציגים שיטה חדשה להשיג ולתחזק מינהל עצמי אוראלי יציבה של אתנול 20% בחולדות כי בניגוד המודלים הקלאסיים של מינהל עצמי אתנול, אינו מחייב את השימוש מצוקת המים, הכשרה גישה מורחבת, או סוכרזית / סוכרוז דהייה 12. יתר על כן, נלטרקסון, תרופה ה- FDA כרגע תלות באלכוהול, בהצלחה מקטין אלכוהול מינהל עצמי ואת המוטיבציה לצרוך אלכוהול של חולדות Wistar מאומן עם פרוטוקול זה. תוצאה זו מספקת אימות תרופתית חשובה של הפרוטוקול כפי שהוא עולה בקנה אחד עם דיווחים קודמים שהראו כי נלטרקסון הוא יעיל בהפחתת צריכת אלכוהול בחולדות בלתי תלויות 16-18. נלטרקסון הוא אנטגוניסט לקולטן מרגיעים הראה תוצאות מבטיחות בשני המודלים של בעלי החיים של צריכת אלכוהול וניסויים קליניים. במודלים של בעלי חיים, נלטרקסון הוא יעיל בהפחתת צריכת אלכוהול-עצמיdministration בחיות בלתי תלויות 16,17,19, מבלי להשפיע על התנהגות שאינה ספציפית (לחיצות על ידית פעילה) 12. כמו כן והוכחה כיעילה בהפחתת צריכת מזון. לדוגמה, זה בהצלחה מקטין את צריכת הנוזלים של חולדה של שניהם פתרון שאינו הקלורי מתוק סוכרזית וכן משקה שוקולד טעים קלורי גבוה 20. נלטרקסון גם מקטין מינהל עצמי סוכרוז 16, צריכת מים לאחר מצוקת המים 21, כמו גם הבחירה סכרין במבחר שני בקבוקים הגדרת 22. בסך הכל, תוצאות אלו מצביעות על כך נלטרקסון כנראה אינו משפיע אלכוהול להגיב על ידי ויסות את הערך הקלורי של חיזוקים נוזליים, אך סבירות יותר על ידי הפחתת הערך המתגמל המיידי של אלכוהול.

ישנם מספר יתרונות חשובים במודל זה. ראשית, תקופת הרכישה היא מהירה יותר מאשר עם פרדיגמות קודמת. חולדות להגיע לשיעורים דחופים מנוף פעילים עבור רלוונטי levels של אתנול 23 בשבוע אחד. סוכר-דהייה מבוססת פרדיגמות להצריך שישה עד שמונה שבועות של בדיקות כדי לייצר צריכת אתנול אמינה 1,3, ובכך לבזבז זמן יקר ומשאבים. שנית, מודל זה מבטל את הירידה הניכרת בצריכת אתנול נראית לרוב בעקבות הסרת ממתיקים, ולכן ייתכן כי הפחתת שיעור התשה ב מנהל עצמי אתנול שמלומדת 24. שמונה קבוצות שונות של חולדות בסך כולל של 239 חולדות Wistar operant- ותרופות-נאיביות נוהלו באמצעות פרוטוקול זה ורק 9 יעמוד באמות מידה על כך שלא לרכוש מנהל עצמי (מוגדר מינימום של 10 בתי מנוף פעילים במהלך 3 האחרונים קבוע היחס התייצב 1 הפעלות). לפיכך, פרוטוקול אימון רומן זו מניב שיעור רכישה מוצלחת מרשים של 96%. עם פרוטוקול זה, חולדות אלה הגיעו שיעורי להגיב חזקים פחות משבועיים, והתוצאה היא צריכת אתנול ממוצע של 0.86 גר '/ ק"ג. רמה זו של צריכה שווהאלה הגיעו על ידי חולדות מאומנות עם סוכרוז / סוכרזית דהיית הליכים בדרך כלל מושגת צריכה ממוצעת של 0.5 עד 0.8 גרם / קילו 1,2,23,25.

יתר על כן, מודל זה מפשט את הפרשנות של מחקרי מנהל עצמי אתנול על ידי הסרת מקעקעת בשל המאפיינים מתגמלים המיסוד של סכרין סוכרוז בחולדות. מאפייני הפוטנציאל הממכרים של פרסי מזון ועוד במיוחד של מזון טעים כמו סוכר כבר נושא בעל עניין בשנים האחרונות, ובסופו של דבר להדגיש את צורך דגם ספציפי יותר של מנהל עצמי אתנול. לדוגמה, יש ראיות לתמוך ברעיון כי סוכרוז עצמו עשוי להיות ממכר בחולדות, כמו חולדות להציג התנהגויות כגון זלילה, מעוניין, ונסיגה בתגובה צריכת סוכרוז מופרזת 26-28. בנוסף, סוכרוז סכרין מחזקים יותר מאשר תרופות של התעללות כגון קוקאין אופיאטים 6-8,29 וממתיקים אלהלשנות הפעלת Fos באזורי המוח כולל הגרעין הנסמך באופן דומה אתנול וסמים אחרים של התעללות 9. לבסוף, מודל זה מתאים ללמוד במודלים של בעלי חיים של הישנות סמים. הראינו בעבר כי חיות מאולפות באמצעות הליך זה הצליחו לכבות את תגובותיהם וחסונה לאלכוהול 12, בדומה למה בדרך כלל מתקבל עם המודלים הקלאסיים של מינהל עצמי אתנול 25. חיות אלה לאחר מכן ניתן להחזיר על ידי ניצול גורם לחץ 12 או על ידי reintroducing אור קיו 30.

אתנול הוא סם אמביוולנטי, אשר מפעיל נכסים מתגמלים מרתיעה. הוא האמין נרחב כי טעם המרתיעה העיקרי של אתנול הוא מכשול עיקרי להשגת מנהל עצמי יציב ברוב מכרסם, במיוחד בריכוזים גבוהים 1. עם זאת, מחקר חוקר את תגובתיות הטעם בחולדות של מגוון רחב של ריכוזי אתנול (5 עד 40% v / v) surprisingly מצא שהמספר נהנתן, אך לא מרתיע, תגובות orofacial נוטים להגדיל עם ריכוזי אתנול גבוהים 31. יתר על כן, עם חשיפה חוזרת אלכוהול, את מספר תגובות orofacial מרתיעות ירד כאשר חולדות נחשפו לריכוזי אתנול גבוהים (20 עד 40% V / V) ואילו הוא נותר ללא שינוי עם ריכוזים נמוכים (5 עד 10% V / V). בדומה לכך, חולדות שיש גישה אופרנטית במקביל לשני פתרונות אתנול 23 הגיב יותר עבור ריכוזים גבוהים יותר (20 או 40% v / v) מאשר נמוך (10% V / V, ריכוז המשמש בעיקר סוכרוז / דהייה סכרין הליך) ו עצמית ממשל עבור אתנול אוראלי מציגים עקום מנת תגובה הפוכה בצורת U עם צריכת אתנול הגבוהה ביותר במהלך מנהל עצמי בריכוז 20% אתנול 11. נתונים אלו מעידים כי ריכוזים גבוהים יותר של אתנול עשויים להיות מהנים יותר ופחות מרתיע לחולדות, המסביר מדוע חולדות לרכוש מנהל עצמי של אתנול 20% ב oפרוטוקול ur ללא צורך של סוכרוז או טרום חשיפה אתנול / סוכרזית דהייה ההליך.

עם זאת, חשוב לציין כי מודל זה אינו מייצר רמת סל של מנהל עצמי אתנול בריכוז דם אתנול גבוה. לכן, המודל הזה לא לגרום לתלות פיזית אצל חולדות צריך להיות משולב עם דגמים אחרים אם מטרת הניסוי היא להשרות צריכת אלכוהול מופרזת במכרסמים.

כמו עם משימות התנהגותיות רבות, הפרמטר הקריטי הראשון הוא לשמור על המצב של הניסוי התואם ככל האפשר בכל יום. לייתר דיוק, חולדות צריכות להיבדק תמיד באותו התא עצמית ממשל. המפגש אמור להתרחש בעת ובעונה אחת (± 30 דקות) לאורך הניסוי כולו. התצורה של החדר (ראה שלב 2.2) צריכה נותרת ללא שינוי. במהלך אימוני מנהל עצמי, הפגישות הראשונות יכולות להיות קריטיות. יש לתת תשומת לב מיוחדת כדי thדואר משלוח סמים צינורות, קיבול כוס נוזל, המנוף ואת משאבות מזרק. זה קריטי, כי אתנול מועבר כראוי לשקע מתגובת חיזק הראשונה, כמו כל תקלה יכולה לעכב או לפגוע רכישת מנהל עצמי אתנול.

לסיכום, המודל החדש של חולדות הכשרה לניהול עצמי אופרנטית של אלכוהול פה המתואר בפרוטוקול זה משפר באופן משמעותי את היעילות על ידי הפחתת זמן אימון תוך הגדלת שיעור הרכישה, מפשטת את ההליך הכולל, כמו גם את הפרשנות של תוצאות, והוא תוקף כמודל קול של שתיית אתנול על ידי ניסוי naltrexone. פרוטוקול זה מתאים חוקר את התכונות מתגמלות מוטיבציה של אלכוהול אצל חולדות ניתן לשלב עם מנהל עצמי נהלים אופרנטית קלסיים כגון reinstatements מודלים להעריך את הבסיס העצבי של התנהגות שוחרת אתנול.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

החוקרים אין לי מה לחשוף.

Acknowledgments

עבודה זו נתמכה על ידי המועצה למחקר השבדית.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Extra Tall MDF Sound Attenuating Cubicle, Interior: 22"W x 22"H x 16"D Med Associates Inc. ENV-018MD
Extra Tall Modular Test Chamber with modified Top, Waste Pan and Photobeam Med Associates Inc. ENV-007CT-PH
Stainless Steel Grid Floor for Rat or Small Primate Med Associates Inc. ENV-005
Retractable Lever Med Associates Inc. ENV-112CM 2 by SA chambers
Stimulus Light, 1" White Lens, Mounted on Modular Panel Med Associates Inc. ENV-221M 2 by SA chambers
Dual Cup Liquid Receptacle with 18 ga Stainless Steel Pipes Med Associates Inc. ENV-200R3AM
Single Speed Syringe Pump, 3.33 rpm Med Associates Inc. PHM-100
Liquid Delivery Kit Med Associates Inc. PHM-122-18
SmartCtrl 8 Input / 16 Output Package Med Associates Inc. DIG-716P2
MED-PC software Med Associates Inc. SOF-735
http://www.mednr.com/ Med Associates Inc. A website that is open-source and has been created to offer researchers a place to exchange MEDState Notation code
Kendall Monoject 20 cc Syringes, Regular Luer Tip VWR International MJ8881-520657
Ethanol, Pure, 190 Proof (95%), USP, KOPTEC Decon Labs 2801
0.9% Sodium Chloride Injection, USP Hospira 0409-4888-50
Naltrexone hydrochloride Sigma Aldrich N3136-1G
23 G BD PrecisionGlide Needles BD 305145
Minivette POCT 50 µL, K3EDTA Sarstedt 17.2113.150 For capillary blood collection

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Koob, G. F., et al. Animal models of motivation for drinking in rodents with a focus on opioid receptor neuropharmacology. Recent developments in alcoholism : an official publication. of the American Medical Society on Alcoholism, the Research Society on Alcoholism, and the National Council on Alcoholism. 16, 263-281 (2003).
  2. Samson, H. H. Initiation of ethanol reinforcement using a sucrose-substitution procedure in food- and water-sated rats. Alcoholism, clinical and experimental research. 10, 436-442 (1986).
  3. Weiss, F., Mitchiner, M., Bloom, F. E., Koob, G. F. Free-choice responding for ethanol versus water in alcohol preferring (P) and unselected Wistar rats is differentially modified by naloxone, bromocriptine, and methysergide. Psychopharmacology. 178-186 (1990).
  4. Koya, E., et al. Role of ventral medial prefrontal cortex in incubation of cocaine craving. Neuropharmacology. 56, 177-185 (2009).
  5. Karlsson, R. M., Kircher, D. M., Shaham, Y., O'Donnell, P. Exaggerated cue-induced reinstatement of cocaine seeking but not incubation of cocaine craving in a developmental rat model of schizophrenia. Psychopharmacology. 45-51 (2013).
  6. Augier, E., Vouillac, C., Ahmed, S. H. Diazepam promotes choice of abstinence in cocaine self-administering rats. Addiction biology. 17, 378-391 (2012).
  7. Cantin, L., et al. Cocaine is low on the value ladder of rats: possible evidence for resilience to addiction. PloS one. 5, (2010).
  8. Lenoir, M., Serre, F., Cantin, L., Ahmed, S. H. Intense sweetness surpasses cocaine reward. PloS one. 2, (2007).
  9. Spangler, R., et al. Opiate-like effects of sugar on gene expression in reward areas of the rat brain. Brain research. Molecular brain research. 134-142 (2004).
  10. Rassnick, S., Pulvirenti, L., Koob, G. F. SDZ-205,152, a novel dopamine receptor agonist, reduces oral ethanol self-administration in rats. Alcohol. 10, 127-132 (1993).
  11. Carnicella, S., Yowell, Q. V., Ron, D. Regulation of operant oral ethanol self-administration: a dose-response curve study in rats. Alcoholism, clinical and experimental research. 35, 116-125 (2011).
  12. Augier, E., et al. Wistar rats acquire and maintain self-administration of 20 % ethanol without water deprivation, saccharin/sucrose fading, or extended access training. Psychopharmacology. (2014).
  13. Macchia, T., et al. Ethanol in biological fluids: headspace GC measurement. Journal of analytical toxicology. 19, 241-246 (1995).
  14. Hodos, W. Progressive ratio as a measure of reward strength. Science. 134, 943-944 (1961).
  15. Williams, K. L., Broadbridge, C. L. Potency of naltrexone to reduce ethanol self-administration in rats is greater for subcutaneous versus intraperitoneal injection. Alcohol. 43, 119-126 (2009).
  16. Czachowski, C. L., Delory, M. J. Acamprosate and naltrexone treatment effects on ethanol and sucrose seeking and intake in ethanol-dependent and nondependent rats. Psychopharmacology. 335-348 (2009).
  17. Stromberg, M. F., Volpicelli, J. R., O'Brien, C. P. Effects of naltrexone administered repeatedly across 30 or 60 days on ethanol consumption using a limited access procedure in the rat. Alcoholism, clinical and experimental research. 22, 2186-2191 (1998).
  18. Stromberg, M. F., Casale, M., Volpicelli, L., Volpicelli, J. R., O'Brien, C. P. A comparison of the effects of the opioid antagonists naltrexone, naltrindole, and beta-funaltrexamine on ethanol consumption in the rat. Alcohol. 15, 281-289 (1998).
  19. Gonzales, R. A., Weiss, F. Suppression of ethanol-reinforced behavior by naltrexone is associated with attenuation of the ethanol-induced increase in dialysate dopamine levels in the nucleus accumbens. The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 18, 10663-10671 (1998).
  20. Biggs, T. A., Myers, R. D. Naltrexone and amperozide modify chocolate and saccharin drinking in high alcohol-preferring P rats. Pharmacology, biochemistry, and behavior. 60, 407-413 (1998).
  21. Beczkowska, I. W., Bowen, W. D., Bodnar, R. J. Central opioid receptor subtype antagonists differentially alter sucrose and deprivation-induced water intake in rats. Brain research. 589, 291-301 (1992).
  22. Cooper, S. J. Effects of opiate agonists and antagonists on fluid intake and saccharin choice in the rat. Neuropharmacology. 22, 323-328 (1983).
  23. Samson, H. H., Pfeffer, A. O., Tolliver, G. A. Oral ethanol self-administration in rats: models of alcohol-seeking behavior. Alcoholism, clinical and experimental research. 12, 591-598 (1988).
  24. Koob, G. F., Weiss, F. Pharmacology of drug self-administration. Alcohol. 7, 193-197 (1990).
  25. Schank, J. R., et al. The Role of the Neurokinin-1 Receptor in Stress-Induced Reinstatement of Alcohol and Cocaine Seeking. Neuropsychopharmacology : official publication of the American College of Neuropsychopharmacology. (2013).
  26. Avena, N. M., Bocarsly, M. E., Rada, P., Kim, A., Hoebel, B. G. After daily bingeing on a sucrose solution, food deprivation induces anxiety and accumbens dopamine/acetylcholine imbalance. Physiology. 94, 309-315 (2008).
  27. Avena, N. M. The study of food addiction using animal models of binge eating. Appetite. 55, 734-737 (2010).
  28. Morgan, D., Sizemore, G. M. Animal models of addiction: fat and sugar. Current pharmaceutical design. 17, 1168-1172 (2011).
  29. Lenoir, M., Cantin, L., Vanhille, N., Serre, F., Ahmed, S. H. Extended heroin access increases heroin choices over a potent nondrug alternative. Neuropsychopharmacology : official publication of the American College of Neuropsychopharmacology. 38, 1209-1220 (2013).
  30. Augier, E., et al. The mGluR2 Positive Allosteric Modulator, AZD8529, and Cue-Induced Relapse to Alcohol Seeking in Rats. Neuropsychopharmacology : official publication of the American College of Neuropsychopharmacology. 41, 2932-2940 (2016).
  31. Bice, P. J., Kiefer, S. W. Taste reactivity in alcohol preferring and nonpreferring rats. Alcoholism, clinical and experimental research. 14, 721-727 (1990).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

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

    Usage Statistics