Un metodo per valutare le proprietà di rinforzo di etanolo in ratti senza acqua privazione, Saccarina dissolvenza o di formazione accesso esteso

Behavior

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Summary

Questo protocollo descrive un nuovo metodo ed efficiente di avviare rapidamente operante rispondere per etanolo in ratti che, contrariamente a metodi standard, non richiede privazione di acqua o saccarina / saccarosio dissolvenza di avviare rispondere.

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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).

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Abstract

metodi di auto-somministrazione per via orale operante sono comunemente usati per studiare le proprietà rinforzanti dell'etanolo negli animali. Tuttavia, i metodi standard richiedono la saccarina / dissolvenza saccarosio, privazione di acqua e / o di formazione esteso di avviare operante rispondere nei ratti. Questo documento descrive un nuovo metodo ed efficiente di avviare rapidamente operante rispondere per l'etanolo che è conveniente per gli sperimentatori e non richiede privazione di acqua o la saccarina / dissolvenza saccarosio, eliminando così il potenziale confondente di utilizzare dolcificanti in etanolo studi di auto-amministrazione operante. Con questo metodo, ratti Wistar tipicamente acquisire e mantenere auto-somministrazione di una soluzione di etanolo al 20% in meno di due settimane di allenamento. Inoltre, le concentrazioni di etanolo nel sangue ed i benefici sono correlati positivamente per una sessione di auto-somministrazione di 30 min. Inoltre, il naltrexone, un farmaco approvato dalla FDA per la dipendenza da alcol, che ha dimostrato di sopprimere l'etanolo autosomministrazionenei roditori, dose-dipendente diminuisce il consumo di alcol e la motivazione a consumare alcol per i ratti di auto-somministrazione di etanolo al 20%, convalidando così l'utilizzo di questo nuovo metodo per studiare le proprietà di rinforzo di alcol nei ratti.

Introduction

Lo sviluppo di modelli animali per studiare gli effetti rinforzanti della droga si è dimostrato uno strumento importante per studiare la tossicodipendenza umana. Più specificamente, operante autogestione è un modello comportamentale ampiamente utilizzato che è uno dei mezzi più efficaci per valutare gli effetti di rinforzo positivi di una soluzione di etanolo oralmente consumata. Un problema presto con lo sviluppo di un tale modello è stato il gusto aversive primario di alte concentrazioni di etanolo per la maggior parte dei roditori, un fenomeno che è condivisa anche negli esseri umani con poca o nessuna esperienza con l'alcol 1. Un protocollo standard per superare questa barriera richiede privazione di acqua e / o la saccarina o saccarosio sbiadimento per l'acquisizione e la manutenzione di auto-somministrazione. Tuttavia, questi due approcci non sono vantaggiose. Essi richiedono lunghi periodi di formazione per avviare semplicemente rispondere per l'etanolo e di ottenere un tasso di successo relativo di acquisizione. L'uso di edulcoranti introduce anche una potenziale distorsionel'interpretazione dei dati autosomministrazione. Queste limitazioni non si applicano al seguente protocollo.

Brevemente, Samson e colleghi 2 hanno dimostrato che sciogliendo etanolo in una soluzione dolce del 20% di saccarosio e poi dissolvenza la dolcezza oltre 4 settimane di formazione deve avviare rispondere per 10% di etanolo in acqua. Inoltre, l'assunzione di etanolo affidabile è di solito realizzato in 6 a 8 settimane 1-3. Questo approccio è molto problematico. In primo luogo, richiede lunghi periodi di formazione prima investigatori possono cominciare a misurare etanolo auto-somministrazione. Al contrario, per via endovenosa di auto-somministrazione di cocaina o eroina richiede 0 - 1 giorni di formazione pre-droga su una leva alimentare la distribuzione in alimenti animali ristretto, e stabile di rispondere per droga si ottiene spesso in 10 - 12 giorni di 4,5. Un altro limite di questo metodo è il fatto che la saccarina e saccarosio sono altamente gratificante ratti e suscitare pattern di attivazione cerebrale sanaloghe sui di sostanze d'abuso, introducendo così il potenziale per confonde in etanolo autosomministrazione studia 6-9. Infine, i ratti che acquistano auto-somministrazione di una soluzione di etanolo con questo metodo spettacolo variabilità nella acquisizione e la risposta tasso di 1,10, con una parte sostanziale dei ratti costantemente esclusi dalle sperimentazioni a causa di acquisizione senza successo e / o tasso di risposta insufficiente.

Al contrario, con questo protocollo, vi presentiamo un metodo semplice ma efficace per l'acquisizione e il mantenimento di orale auto-somministrazione di un etanolo al 20% in soluzione acquosa che non necessitano privazione di acqua, di saccarosio / dissolvenza la saccarina o formazione accesso esteso. Una recente indagine ha scoperto che auto-somministrazione di etanolo orale mostra una curva dose-risposta rovesciata a forma di U con più alta assunzione di etanolo durante l'autosomministrazione ad una concentrazione di etanolo 20%, fornendo così un razionale per la selezione di una soluzione di etanolo al 20% nel nostro sperimdisegno ental 11.

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Protocol

Tutte le procedure sono condotte in conformità con la guida NIH per la cura e l'uso di animali da laboratorio.

1. Animal Care and Housing

  1. All'arrivo nella colonia, ratti maschi Wistar casa pesa 200 - 225 g all'arrivo a coppie in temperatura (21 ° C) e l'ambiente a umidità controllata con un ciclo luce-buio 12 h invertita.
    Nota: In base alla logica degli esperimenti, i ratti possono essere alloggiati.
  2. Lasciare i ratti per acclimatarsi al vivaio e il ciclo luce per almeno una settimana prima di iniziare un esperimento e gestirli tutti i giorni. Pesare gli animali una volta alla settimana.
  3. I ratti libero accesso a chow e acqua di rubinetto per la durata dell'esperimento (privazione di acqua non è necessario avviare rispondere 12). Effettuare tutti i test comportamentali durante la fase buia del ciclo luce-buio in una stanza buia test.
    Nota: Anche se abitualmente uso adulti, giovani e ratti maschi Wistar (giorni postnatali 62 - 65), il pROTOCOLLO può teoricamente essere adatto per indagare altri ceppi di ratti, nonché le differenze di sesso e / o di età.

2. Formazione operante

  1. Si effettuano tutte le formazione comportamentale e test in camere operante identici misura 30,5 × 29,2 × 24,1 cm e contenente pavimenti a griglia e padelle rifiuti allineati con biancheria da letto (cambio tra gli animali per ridurre le tracce olfattive), ospitato in cubicoli suono attenuando dotate di aspiratori per la ventilazione .
    Nota: I ratti sono formati da operante condizionata dal giorno 1 di formazione (una risposta su una leva è necessaria per ottenere un rinforzo) tra + 1 h e + 8 h del ciclo scuro. Non vi è alcun pre-esposizione ad alcool, né cibo o sagomatura fluido prima dell'allenamento di alcol.
  2. Dotare ogni camera operante con le luci di stimolo, pompe siringa e due leve retrattili posizionati lateralmente ad una presa tazza liquido. camere di interfaccia e di controllo da parte di un computer utilizzando il software appropriato.
    Nota:La maggior parte dei fornitori forniranno pacchetti di auto-amministrazione che contengono tutti i componenti necessari, nonché il software e le interfacce necessarie per controllare le camere.
  3. Scrivere un programma operante condizionata che avvia il programma a rapporto fisso (FR) del 20% rinforzo etanolo (un programma operante in cui una risposta è rinforzato solo dopo un determinato numero di risposte) secondo le istruzioni del produttore. Ad esempio, in un rapporto fisso-1, ratti devono produrre una risposta per ottenere un rinforzo (vedere la sezione supplementare codice Files per un esempio di un programma FR1). Eseguire i seguenti comandi.
    1. Estensione due leve per segnare l'inizio della sessione e per segnalare la disponibilità di alcol.
      Nota: Premendo la leva sulla leva associata con etanolo (attivo) è premiata con la consegna di un volume di 100 ml di etanolo al 20% in acqua nella adiacente bere bene e avvia una concomitante 5-s periodo di timeout segnalato dal illuminazione dellacue-luce sopra la leva. La cue-luce viene introdotto il giorno 1 della formazione.
    2. Durante il periodo di time-out, record di rispondere anche se non ha alcuna conseguenza di linea. Registra le risposte dall'altro leva (inattivo), anche se non hanno mai conseguenze comportamentali. Nota: La leva inattiva serve come controllo per valutare il comportamento non specifico.
    3. Registrare il numero di risposte sulla leva attiva (tassi di risposta) e il numero del 20% di etanolo premi guadagnati.
    4. Dopo 30 min sono trascorsi, ritrarre le due leve per segnalare la fine della sessione e per segnalare la fine della disponibilità alcool.
    5. Salvare e archiviare tutti i dati.
  4. Prima di iniziare la sessione di allenamento, verificare il corretto funzionamento di tutti i dispositivi in ​​ciascuna camera operante (leve retrattili, dispensatore di liquidi).
  5. Preparare la soluzione di etanolo v / v 20% da 190 Proof (95%) di etanolo diluito in acqua di rubinetto.
    Nota: Etanolo in soluzione può essere conservata a temperatura ambiente. Dipendentedel produttore, soluzioni magazzino etanolo può essere fino a 99,98%. Si noti inoltre che, mentre in manoscritti più pubblicati, le concentrazioni di etanolo sono generalmente presentate come volume / volume, alcuni li possono presentare in peso / volume.
  6. Riempire la siringa con la soluzione di etanolo al 20% e fare in modo che non ci siano perdite o bolle d'aria nelle linee di infusione. spingere manualmente un piccolo volume di etanolo attraverso le linee di infusione per assicurarsi che l'etanolo viene erogato correttamente nella presa dalla prima risposta rinforzato. Asciugare la presa con un tovagliolo di carta e accertarsi che sia vuota prima di iniziare la sessione.
  7. Caricare il software che controlla il programma di FR del 20% di etanolo rinforzo
  8. Treno operant- e ratti droga ingenuo in un programma FR1 ad auto-somministrarsi il 20% di etanolo senza privazione di acqua durante le sessioni di 30 min.
    1. Trasportare i ratti dal vivaio alla sala prove utilizzando una gabbia di trasporto.
    2. Assegnare ogni ratto di una camera.Prendere ogni singolo ratto dalla gabbia di trasporto e metterlo nella camera di auto-somministrazione assegnato.
    3. Cercate di mantenere le condizioni dell'esperimento coerenti ogni giorno. Pertanto, verificare sempre i ratti nella stessa camera di auto-somministrazione o meno nello stesso tempo ogni giorno.
    4. Avviare il software che avvia il programma FR1 del 20% rinforzo etanolo.
    5. Alla fine della sessione, rimuovere i ratti dalle camere autosomministrazione e restituirli al vivaio.
    6. Per confermare manualmente che la soluzione alcol è consumato dagli animali, utilizzare un tovagliolo di carta e verificare se il recipiente è essiccato. In alternativa, utilizzare un 1 o 2 siringa mL e raccogliere il liquido rimanente nel recipiente di stimare il volume che non si consuma.
      Nota: Per una misurazione più precisa (ma anche più costoso), è possibile dotare ciascuna camera con un sistema lickometer collegato alla presa tazza liquido che permette un conteggio preciso del leccares prodotta dai ratti durante la sessione autosomministrazione.
    7. Pulire la griglia pareti e pavimento di ciascuna camera con un disinfettante superficiale.
    8. Dopo l'uso, mantenere le linee di infusione da loro pulizia con una soluzione di etanolo al 70%. Quando non in uso, inserire il tappo per evitare muffe e polvere.
  9. Dopo ogni sessione, raccogliere e analizzare i dati generati. Più in particolare, calcolare il numero medio di presse a leva attivi, il numero medio di premi alcool ottenuto nonché il numero medio di presse a leva inattive.
    Nota: Nella maggior parte dei documenti, il consumo di alcol è anche presentata come l'assunzione di etanolo in g / kg (peso corporeo). assunzione etanolo può essere calcolato utilizzando la seguente formula:
    Equation1
    Con il volume consumato (ml) - numero di premi guadagnati ± unitaria del volume / rendimento e la densità di etanolo a temperatura ambiente - 0.789 g / mL.
    Ad esempio, se un ratto peso 400 g guadagnato 20 rewaRDS di soluzione al 20% v / v di etanolo:
    Equation2
  10. Condurre sessioni 5/6 giorni a settimana fino a stabilizzazione di prestazioni (definito come un minimo di 15 sedute e nessun cambiamento superiore al 15% del numero totale di premi guadagnati durante gli ultimi 3 sessioni).
    Nota: Una volta che i ratti hanno raggiunto una linea di base stabile sulla FR1, il programma di condizionamento operante può essere modificato in base alle istruzioni del produttore per aumentare il numero di risposte necessarie per ottenere un premio di alcol. L'a rapporto fisso può per esempio essere aumentata a FR2 o FR3 per minimizzare rinforzo accidentali.
  11. Misurare le concentrazioni di etanolo nel sangue:
    1. Per confermare che i premi ottenuti in una sessione di autosomministrazione sono consumati dai topi, misurare le concentrazioni di etanolo nel sangue seguenti auto-somministrazione. Una volta che i ratti hanno raggiunto una linea di base stabile, raccogliere il sangue dalla vena della coda laterale subito dopola sessione. Inserire un ago G 23 nel vaso sanguigno e raccogliere 50 campioni di sangue microlitri utilizzando un tubo capillare.
    2. Trasferire i campioni di sangue di 50 ml 10 fiale spazio di testa ml e aggiungere 50 ml di 1: alcool isopropilico 1000 come standard interno. Preparare una curva standard 10-300 mg / dL dagli standard di etanolo. Campioni di processo con un campionatore a spazio di testa con una colonna cromatografica 13 secondo le impostazioni del produttore.
  12. rapporto progressive
    1. Utilizzare programmi progressivi rapporto (PR) per valutare la motivazione degli animali di consumare una ricompensa 14. PR è un programma operante in cui il numero delle risposte per verificarsi un rinforzo viene aumentata gradualmente (in altri termini, i ratti devono lavorare di più per ogni premio successive).
      Nota: Contrariamente a FR sessioni, una sessione di PR non è a tempo e sarà terminata solo dopo 30 minuti è trascorso senza un rapporto di completamento.
      1. Mettere i topi nelle loro caselle operante assegnate e permettereloro di reagire per 20% di etanolo in un programma PR di rinforzo: Mantenere tutte le condizioni sperimentali identici a quelli utilizzati nella pianificazione FR (vedi passo 2.3), tranne aumentare le esigenze di risposta o costo entro sessione (cioè, il numero di presse a leva richiesto sulla leva attiva per ricevere un singolo premio etanolo) secondo la seguente formula: 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10, 12, 16, 20, 24, 28, 32 ... Nota: un esempio di programma di PR è fornita nella sezione supplementare Codice Files.
      2. Terminare la sessione di PR una volta 30 minuti è trascorso senza una ricompensa.
        Nota: Il punto di interruzione è definito come l'ultimo requisito risposta completa durante la sessione PR.

3. verificare la validità predittiva di un modello operante di alcol autosomministrazione

Nota: Una volta che i ratti hanno acquisito una linea di base stabile di auto-somministrazione (vedi punto 2), è possibile valutare la validità predittiva del modello datestare l'efficacia di naltrexone, un farmaco attualmente approvato dalla FDA per la dipendenza da alcol nel ridurre del 20% di etanolo auto-somministrazione. Si consiglia facendo questo test sul più alto FR raggiunta durante l'allenamento (FR2), quando le risposte sono affidabile alto. Una volta che la validità predittiva è stabilito, il modello può essere utilizzato per valutare nuovi farmaci candidati.

  1. Prima giornata di test, dare ratti iniezioni saline sottocutanee 30 minuti prima di sessioni di auto-somministrazione a loro abituarsi alla iniezione durante un minimo di due sessioni di auto-somministrazione consecutivi o fino a quando la risposta per l'etanolo non è influenzato dalle iniezioni di soluzione salina (definiti come nessun cambiamento superiore al 15% del numero totale di premi guadagnati nel corso degli ultimi 2 sessioni).
  2. Sciogliere naltrexone in soluzione salina e regolare il pH di raggiungere la neutralità per facilitare le iniezioni agli animali. Iniettare il farmaco ad un volume di 1,0 ml / kg 30 min prima di una sessione, utilizzando la via di somministrazione sottocutanea. Nota: Il litrotura fornisce una buona prova per la scelta della dose tra gli intervalli di 0,1 - 1 mg / kg, in modo da 0.1, 0.3 e 1 mg / kg sono utilizzati in questo protocollo.
    Nota: La ricerca indica l'uso di entrambi i percorsi sottocutaneo e intraperitoneale di amministrazione per il naltrexone, anche se la loro potenza può variare con iniezione sottocutanea di essere 30 volte più potente che le iniezioni intraperitoneali 15. Per questo motivo, si consiglia di utilizzare la via sottocutanea, come l'uso di questo percorso per l'iniezione di naltrexone è stato convalidato e replicato da vari laboratori in un range di concentrazione compresa tra 0,1 e 1 mg / kg 12,15,16.
  3. Durante il giorno di prova, iniettare topi in un ordine equilibrato / random in un disegno tra soggetti attraverso uno dei quattro cicli naltrexone dosaggio (0, 0,1, 0,3 e 1 mg / kg) 30 min prima della seduta autosomministrazione.
  4. Tra ogni ciclo di terapia, permettono ratti di washout del farmaco con un minimo di due sessioni di auto-somministrazione consecutivi o fino a rispondere peretanolo è tornato al basale. Nota: Di conseguenza, al termine della prova, tutti i ratti sono stati iniettati con ciascuna delle quattro dosi.
  5. Dopo questa fase, selezionare la dose più efficace (1 mg / kg) e testare l'effetto di naltrexone sulla motivazione degli animali di consumare alcol utilizzando una pianificazione rapporto progressivo (vedi punto 2.12).

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Representative Results

La figura 1 mostra il comportamento di autosomministrazione rappresentativo di ratti Wistar operant- e farmaco-naive (otto diverse coorti per un totale di 239 ratti) addestrati su un programma FR1 ad auto-somministrarsi il 20% di etanolo senza privazione di acqua o la saccarina / saccarosio dissolvenza durante le sessioni di 30 minuti. Con questo protocollo, i ratti avviare la leva premendo per ottenere un premio di etanolo molto rapidamente, già ottenendo più di 10 premi durante le prime sessioni (Figura 1A). Raggiungono tassi rispondono stabili sulla leva attiva per sessione 10 di auto-somministrazione, ottenendo una media di 23,7 ± 0,7 ricompense FR1 (Figura 1B), corrispondente ad un consumo medio di etanolo di 0,86 g / kg.

La figura 2 mostra gli effetti di diverse dosi di naltrexone su alcol auto-somministrazione. Per valutare la validità predittiva di unmodello animale di etanolo in cerca, l'efficacia di naltrexone, un farmaco attualmente approvato dalla FDA per la dipendenza da alcol, deve essere verificata su un gruppo di animali addestrati in un programma di rinforzo esteso a rapporto fisso-3 (FR3). Un trattamento con naltrexone dovrebbe produrre una riduzione dose-dipendente della somministrazione alcool-self (Figura 2A e 2B), nonché una motivazione ridotta per ottenere l'alcool valutata utilizzando una pianificazione rapporto progressivo (Figura 2C).

Figura 1
Figura 1: ratti Wistar acquisire e mantenere auto-somministrazione di etanolo al 20%. A: ricompense media (± SEM) guadagnati durante le sessioni di 30 min di auto-amministrazione (FR1, fase di acquisizione) di etanolo al 20% (n = 239 ratti). B: premi medi ottenuti durante le sessioni di auto-somministrazione di 30 min (FR1, FR2, stabilefase) del 20% (n = 239 ratti). C: media presse attive e inattive leva (± SEM) completate durante le sessioni di auto-somministrazione di 30 minuti (FR1, FR2, fase stabile) del 20% (n = 239 ratti). D: Numero di premi guadagnati nel corso di una sessione di 30 minuti di auto-somministrazione rispetto BEC (mg / dl) (n = 36 ratti, R 2 = 0.67, p <0.001). Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

figura 2
Figura 2: Naltrexone riduce sia auto-somministrazione e la motivazione a consumare alcol. A: media presse attive leva (± SEM) completato durante una sessione di 30 min autosomministrazione (FR3) del 20% di etanolo seguenti soluzione salina o trattamento naltrexone (0,1, 0,3 o 1 mg / kg) in ratti Wistar (n = 16) (** = p <0.01,*** = P <0.001). B: premi medi (± SEM) ha ottenuto durante una sessione di 30 minuti autosomministrazione (FR3) del 20% di etanolo seguito sia salina o trattamento naltrexone (0,1, 0,3 o 1 mg / kg) in ratti Wistar (n = 16) ( ** = p <0.01, *** = p <0.001). C: media breakpoint (± SEM) raggiunto durante una sessione PR del 20% di etanolo seguito sia salina o trattamento naltrexone (1 mg / kg) in ratti Wistar (n = 16) (* = p <0.05). D: Numero di premi (± SEM) ha ottenuto durante una sessione PR del 20% di etanolo seguito sia salina o trattamento naltrexone (1 mg / kg) in ratti Wistar (n = 16) (* = p <0.05). Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

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Discussion

Con questo protocollo, vi presentiamo un nuovo metodo per acquisire e mantenere stabile orale di auto-somministrazione di etanolo al 20% nei ratti che, contrariamente ai modelli classici di etanolo autosomministrazione, non richiedono l'uso di privazione di acqua, la formazione accesso esteso, o la saccarina / saccarosio dissolvenza 12. Inoltre, il naltrexone, un farmaco attualmente approvato dalla FDA per la dipendenza da alcol, diminuisce con successo alcol auto-somministrazione e la motivazione per consumare alcol di ratti Wistar addestrati con questo protocollo. Questo risultato fornisce una importante validazione farmacologica del protocollo in quanto è coerente con precedenti relazioni che dimostrano che il naltrexone è efficace nel ridurre il consumo di alcol nei ratti non dipendenti 16-18. Naltrexone è un antagonista dei recettori degli oppiacei che ha mostrato risultati promettenti in entrambi i modelli animali di assunzione di alcol e le sperimentazioni cliniche. In modelli animali, naltrexone è efficace nel ridurre il consumo di alcol e di auto-aMMINISTRAZIONE negli animali non dipendenti 16,17,19, senza influenzare il comportamento non specifico (presse a leva inattive) 12. Si è anche dimostrato efficace nel ridurre l'assunzione di cibo. Ad esempio, diminuisce successo assunzione di liquidi del ratto sia una soluzione non calorico dolce di saccarina e una cioccolata altamente appetibile e calorica 20. Naltrexone riduce anche saccarosio autosomministrazione 16, l'assunzione di acqua dopo privazione di acqua 21, così come la saccarina scelta in un ambiente 22 scelta di due bottiglie. Tutti insieme, questi risultati indicano che il naltrexone probabilmente non influisce alcool risponde modulando il valore calorico di rinforzi liquidi, ma più probabilmente diminuendo il valore soddisfacente immediata di alcol.

Ci sono diversi vantaggi importanti per questo modello. Innanzitutto, il periodo di acquisizione è più veloce con paradigmi precedenti. I ratti raggiungono tassi pressanti leva attivi per le rilevantivels di etanolo 23 in una settimana. Paradigmi Zucchero-fading basate richiedono da sei a otto settimane di test per la produzione affidabile assunzione di etanolo 1,3, sprecando così tempo e risorse preziose. In secondo luogo, questo modello elimina la marcata diminuzione del consumo di etanolo comunemente visto in seguito alla rimozione di dolcificanti, quindi forse diminuendo il tasso di logoramento in etanolo autosomministrazione studia 24. Otto diverse coorti di ratti per un totale di 239 ratti Wistar operant- e farmaco-naive sono stati eseguiti utilizzando questo protocollo e soltanto 9 criteri rispondano per il mancato acquisto di auto-somministrazione (definita come un minimo di 10 presse a leva attivi durante l'ultimo 3 stabilizzato a rapporto fisso 1 sessioni). Così, questo nuovo protocollo formazione produce una notevole frequenza di acquisizione di successo del 96%. Con questo protocollo, i ratti hanno raggiunto robusti tassi di risposta in meno di due settimane, con un conseguente consumo medio di etanolo di 0,86 g / kg. Questo livello di consumo è equivalente aquelle raggiunte dai ratti addestrati con il saccarosio / saccarina dissolvenza procedure che generalmente si ottengono un consumo medio tra 0,5 e 0,8 g / kg 1,2,23,25.

Inoltre, questo modello semplifica l'interpretazione degli studi etanolo autosomministrazione rimuovendo confonde causa delle proprietà intrinsecamente gratificanti di saccarina e saccarosio in ratti. I potenziali proprietà di dipendenza di premi alimentari e più in particolare di alimenti appetibili come zucchero sono stati oggetto di interesse negli ultimi anni e infine sottolineare la necessità di un modello più specifico di etanolo autosomministrazione. Ad esempio, ci sono prove per sostenere l'idea che il saccarosio può essere di per sé dipendenza nei ratti, come i ratti mostrano comportamenti come abbuffate, alla ricerca, e il ritiro in risposta alla eccessiva assunzione di saccarosio 26-28. Inoltre, saccarosio e la saccarina sono più rinforzo di droghe d'abuso come la cocaina e oppiacei 6-8,29 e questi dolcificantialterare attivazione Fos nelle regioni del cervello compreso nucleo accumbens in un modo simile a etanolo e altre sostanze d'abuso 9. Infine, questo modello è adatto per studiare modelli animali di ricaduta di droga. Abbiamo precedentemente dimostrato che gli animali addestrati utilizzando questa procedura sono stati in grado di estinguere robusto loro risposte per l'alcool 12, analogamente a quanto di solito ottenuti con i modelli classici di etanolo autosomministrazione 25. Questi animali possono poi essere ripristinati utilizzando un fattore di stress 12 o reintroducendo una luce stecca 30.

L'etanolo è un farmaco ambivalente, che esercita le proprietà gratificanti e avversione. E 'opinione diffusa che il sapore elementare avversione di etanolo è un grave ostacolo per raggiungere stabile autosomministrazione nella maggior parte dei roditori, in particolare ad alte concentrazioni 1. Tuttavia, uno studio indagare la reattività gusto in ratti di una vasta gamma di concentrazioni di etanolo (da 5 a 40% v / v) surprisingly ha scoperto che il numero di edonistico, ma non avversivo, risposte orofacciali tendono ad aumentare con concentrazioni di etanolo superiori 31. Inoltre, con ripetuta esposizione all'alcol, il numero di risposte orofacciali avversive diminuita quando i ratti sono stati esposti a concentrazioni elevate di etanolo (20 a 40% v / v) mentre rimane invariato concentrazioni inferiori (5 al 10% v / v). Analogamente, i ratti che avevano una concomitante accesso operante a due soluzioni etanolo 23 risposto più per le concentrazioni più elevate (20 o 40% v / v) di quella inferiore (10% v / v, la concentrazione che è utilizzato prevalentemente in saccarosio / saccarina dissolvenza procedura) e di auto-somministrazione di etanolo per via orale mostra una curva dose-risposta a forma di U rovesciata con più alta assunzione di etanolo durante l'auto-somministrazione ad una concentrazione di etanolo del 20% 11. Questi dati indicano che alte concentrazioni di etanolo può essere più gratificante e meno avversione ai ratti, spiegando il motivo per cui i ratti acquistano auto-somministrazione di etanolo al 20% in our protocollo senza la necessità di pre-esposizione etanolo o saccarosio / saccarina dissolvenza procedura.

Tuttavia, è importante notare che questo modello non produce livello Escalation di etanolo autosomministrazione e concentrazioni ematiche di etanolo elevati. Pertanto, questo modello non induce dipendenza fisica nei ratti e dovrebbe essere combinato con altri modelli se l'obiettivo dell'esperimento è quello di indurre un eccessivo consumo di alcol nei roditori.

Come con molti compiti comportamentali, il primo parametro critico è quello di mantenere le condizioni dell'esperimento più coerente possibile ogni giorno. Più precisamente, i ratti devono sempre essere testati nella stessa camera di auto-somministrazione. La sessione dovrebbe avvenire contemporaneamente (± 30 min) durante l'intero esperimento. La configurazione della camera (vedi punto 2.2) dovrebbe rimasta invariata. Durante l'allenamento di auto-somministrazione, le prime sessioni possono essere critica. Particolare attenzione dovrebbe essere data a the tubo di erogazione farmaco, il ricettacolo tazza liquido, la leva e le pompe a siringa. È fondamentale che l'etanolo sia correttamente consegnato nella presa dalla prima risposta rinforzata, come qualsiasi malfunzionamento può ritardare o mettere in pericolo l'acquisizione di etanolo auto-somministrazione.

In sintesi, il nuovo modello di ratti di formazione per operante auto-somministrazione di alcol orale descritto in questo protocollo notevolmente migliora l'efficienza riducendo i tempi di formazione, mentre l'aumento del tasso di acquisizione, semplifica la procedura generale così come l'interpretazione dei risultati, ed è convalidato come un modello sonoro di bere etanolo dall'esperimento naltrexone. Questo protocollo è adatto per indagare le proprietà gratificanti e motivazionali di alcol nei ratti e può essere combinato con le procedure di auto-amministrazione operante classici come ripristini modelli per valutare le basi neurali del comportamento etanolo in cerca.

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Disclosures

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Acknowledgments

Questo lavoro è stato sostenuto dal Consiglio svedese per la ricerca.

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

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References

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