Name: a protocol for measuring cue reactivity in a rat model of cocaine use disorder
Uploaded: 2018-06-18T12:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 51 s
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모든 행동 테스트 텍사스 대학 의료 지점 (UTMB) 쥐에서 Vivo 평가 (RIVA) 핵심, 박사 켈리 Dineley 감독과 중독 연구, 박사 캐서린 커닝 햄 감독 센터 내에 보관 되어 수행 했습니다. 이 작품에서 UTMB 환경 독성에 대 한 피터 F. 맥 자선 신뢰, 국립 연구소 환경 보건 과학 센터에서에서 온 지원 (T32ES007254), UTMB (UL1TR001439)에서 변환 연구소 신경 퇴행 성 질환, 그리고 UTMB (DA007287, DA070087, 및 파일럿 연구 자금)에서 중독 연구 센터에 대 한 미첼 센터.

모든 동물 조작 기관 동물 관리 및 사용 위원회에서 승인 그리고 관리 및 실험 동물의 사용에 대 한 가이드 (2011 년)에 따라 수행 됩니다.
1입니다. 동물
<ol><li>12 h 빛 어두운 주기에 (표시등 6시-18시 h) 21-23 ° C와 45-50% 습도 유지 식민지 룸에서 최소 7 일에 대 한 남성 Sprague Dawley 쥐 시대 (250-260 g)의 약 8-9 주를 적응.</li>
	<li>쥐 2 집 / 케이지 하 고 연구에 걸쳐 매일 처리 합니다. 음식을 제공 하 고 광고 libitum 연구의 모든 단계에 걸쳐 홈 장에 물. 참고: 음식 제한 코카인 보상48의 saliency 증가, 코카인 유도 운동 활동49, potentiates 역할을 복직50 에 대 한 스트레스와 따라서 영향 큐 반응성 또한 수 있습니다.</li>
	<li>무작위로 할당 쥐 염 분 또는 코카인 치료 그룹.</li>
</ol>2입니다. 수술
<ol><li>쥐 xylazine의 칵테일 포함 8.6 mg/kg, acepromazine의 1.5 mg/kg 및 43 mg/kg 케 타 민 bacteriostatic 염 분에의 사용 하 여 마 취를 놓습니다. 쥐의 발가락을 꼬 집 고 모터 반사와 호흡을 모니터링 하 여 취 충분히 확인 합니다. 눈 건조를 방지 하기 위해 눈에 직접 안과 연 고를 적용 합니다. 참고: 쥐 하지 않으면 충분히 anesthetized 발가락 핀치에 모터 응답을 전시 한다 그것 그리고 쥐의 호흡 속도 급속 하 게 증가 시킬 수 있습니다.<ol>
<li>쥐 마 취는 하는 동안 무 균 기술을 사용 하 여, 임 플 란 트로 경 정 맥 정 맥 카 테 터는 정 맥으로 다시 마운트에 연결. 외과 이식 후 쥐 5-7 일 28,36,,3751복구할 수 있습니다. 참고: 인 간에 있는 코카인 자가 투여의 정 맥 경로 뇌 코카인 레벨52,53에 급격 한 증가 발생합니다. 따라서, 그것의 가장 일반적인 임상 변종 중 하나에서 쥐 내 jugular 카 테 터를 통해 코카인을 실시할에 훈련 된다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>헤 파 린 나트륨 (10 U/mL), streptokinase (0.67 mg/mL), 및 ticarcillin disodium (66.67 mg/mL)를 포함 하는 bacteriostatic 염 분의 0.1 mL의 솔루션을 사용 하 여 매일 플러시와 카 테 터 patency를 유지 합니다. 카 테 터 수술 후 하루를 플러시를 시작 하 고 매일 다음의 자체 관리 세션을 계속.<ol>
<li>솔루션 주사기를 폴 리 에틸렌 튜브를 통해 주사기를 다시 마운트를 연결.</li>
		<li>Methohexital 나트륨 10 mg/kg의 정 맥 행정으로 실험에 걸쳐 정기적으로 적절 한 카 테 터 기능을 확인 합니다. 참고: 이것은 잠시 정 맥 투여 하는 경우에 동물을 anesthetize 충분 한 복용량입니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3입니다. 자기 관리
<ol><li>아래 설명 된 대로 4 별도 프로그램을 생성 하기 위해 프로그래밍 소프트웨어를 사용 합니다.<ol>
<li>코드 2는 고정된 비율 (FR)에 자체 관리를 위한 프로그램 1 일정, 즉., 어디에 하나의 활성 레버 보도 한 주입 결과. #1 프로그램에 대 한 코드 왼쪽된 레버 활성 레버; #2 프로그램에 대 한 활성 레버 오른쪽 레버 코드. 두 프로그램 모두 180 분 길이, 및 제공 코카인 자극 및 개별 큐는 다음과 같은 방식으로 복잡 한 구성:<ol>
<li>하나의 활성 레버 집 빛과 활성 레버 위에 자극 빛의 원인 동시 조명 키를 누릅니다 있다.</li>
			<li>1-s 지연 후 6-s를 통해 솔루션의 0.1 mL를 제공 하는 주입 펌프가 있다.</li>
			<li>7-s (주입 펌프와 동시에 비활성화) 후 차단 자극 빛 있다.</li>
			<li>제한 시간 동안 활성 레버 프레스 예약된 결과가 없습니다 아직이 여전히 기록 나타내는 마지막 20 s 27-s, 후 차단 집 빛이 있다.</li>
			<li>데이터 출력에 대 한 첫 번째 활성 레버 보도에 시달렸다, 활성 레버 프레스, 비활성 레버 프레스, 및 대기 시간을 수집 합니다.</li>
		</ol>
</li>
		<li>코드는 f r 5에 자체 관리를 위한 2 개의 더 프로그램 일정, 즉., 어디 5 한 주입 프레스 결과 레버. 다시 오른쪽으로 활성 레버와 왼쪽, 그리고 1 개의 프로그램으로 활성 레버 한 프로그램을 확인 합니다. 길이, 두 프로그램 180 분을 만들고 reinforcer 및 개별 큐는 다음과 같은 방식으로 복잡 한 제공:<ol>
<li>집 빛과 활성 레버 위에 가벼운 자극의 5 개의 활성 레버 프레스 원인 동시 조명이 있다.</li>
			<li>3.1.1.5통해 단계 3.1.1.2 반복 합니다.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>
자기 관리 훈련
	<ol>
<li>매일 살 균 0.9%에서에서 코카인 솔루션 준비 NaCl 0.75 mg/kg/0.1 mL의 복용량에. 참고: 각 180 분 자기 관리 세션의 기간 동안, 쥐 관리 코카인 솔루션의 약 4-5 mL 따라서 초과에서 준비, 일일 예상 약 8 mL/쥐.</li>
		<li>코카인 이나 염 분 해결책의 적어도 8 mL로 테 주사기 (10ml)를 채우십시오. 코카인/염 분 해결책 흐르는 지 확인 한 후 주입 펌프에 주사기를 삽입 하 고 각 자체 관리 세션의 시작에서 금속 봄 가죽 끈에 의해 이탈 식 폴 리 에틸렌 튜브에 연결 합니다. 신중 하 게 조정 각 주입 펌프에 주사기 솔루션 균등 하 게가 고 완료 되도록 각 카 테 터를 부착 하기 전에 폴 리 에틸렌 튜브에 배포 합니다.</li>
		<li>컨디셔닝 챔버 통풍, 소리 약하게 칸막이에 팬 들과 함께 지 내게 각각 표준 조작으로 쥐를 놓습니다. 일관 되 게 각 쥐 같은 작동 챔버에 놓고 모든 실험을 통해 같은 편이 활성 레버를 유지 합니다. 왼쪽 및 오른쪽 활성 레버 사이 쥐의 할당 맞출 참고: 각 챔버 2 개폐식 응답 레버, 각 응답 레버 위에 자극 빛 그리고 레버 맞은편 집 빛을가지고 있는 펠 릿 소켓을 갖추고 있다. 코카인/식 염 수 주사기 23 g에 연결 된 각 쥐의 카 테 터에 연결 하 고 액체 회전에 운영은 금속 봄 가죽 끈 안에 쌌 다 폴 리 에틸렌 튜브에 부착 된 바늘 (튜브를 파고를 피하기 위해에 신청). 주사기는 칸막이에 인접 한 주입 펌프 위치에 배치 됩니다.</li>
		<li>레버를 기차 쥐 코카인 혼합 (0.75 mg/kg/0.1 mL 주입)에 대 한 또는 염 분 혼합 (0.1 mL)를 사용 하 여 매일 180 분 세션 동안 설립 방법28,36,,3751. 참고: 단순히 작동 챔버로 쥐를 배치 하 여 레버 보도; 허용이 훈련 수행 아니 예약된 결과 곰 비활성 레버를 누르는 동안 복잡 한 개별 큐의 영수증에 코카인 주입 발생 합니다 활성 레버를 누르면.<ol>
<li>코카인 이나 6의 기간 동안 식 염 수 주입의 배달에 액티브 레버 결과에 일정 완료 집 빛과 자극 활성 레버 위에 빛의 조명과 (이것은 분리 된 주입 펌프의 활성화와 동시에 결합 큐 복잡 한 코카인 배달와 결합); 비활성 레버 프레스 생산 예정 된 결과가 없습니다. Reinforcer (코카인) 배달, 다음 자극 빛으로 주입 펌프 활동 하지; 집 빛 동안 레버 프레스 결과가 없습니다 예약 된 타임 아웃 시간을 표시 하는 추가 20-s에 대 한에 남아 있다. 참고:이 설정 하는 방법의 설명 단계 3.1.1.1-3.1.1.4 에서 발견 된다
</li>
		</ol>
</li>
		<li>완료 되 면 180-분 세션, 그것의 기사 조절 약 실에서 각 쥐를 제거 하 고 그것의 카 테 터 (단계 2.2) 플러시. 신중 하 게 세션, 70% 에탄올 솔루션과 각 표면 닦아 챔버 청소. 참고: 자체 관리 세션 동안 코카인을 받을 쥐 약 실에서 제거 하기 어려울 수 있습니다 및 더 적극적일 것. 천천히, 주의 동의 사용 하 여 각 쥐의 밧줄에서 분리.</li>
		<li>보강 및 10% 미만으로 혼합/h 7의 조건을 달성 한 후 f r 5 일정 진행 FR1 일정에 쥐를 훈련 3 일 연속에 대 한 세션 당 약의 총 수에 변화. 쥐에는 자기 관리 훈련의 14 일 총에 도달 했습니다 때까지 자기 관리 세션을 계속 합니다. 참고: 이것은 작동 학습;의 한 변종 이다. 일부 프로토콜은 쥐 실험의 전체에 걸쳐 FR1 유지를 싶다. 고정된 비율 일정 FR1 f r 5에서에서 변경 영향을 주지 않습니다 수 혼합의 동물5554,self-administers. 그러나, 고정된 비율 크기 증가 쥐에 응답의 안정성을 보장 하는 데 도움이 하 고 보상56의 saliency 증가 시킬 수 있습니다. 또한, 강제 절제 동안 치료를 원하는 경우 쥐 의사 무작위로 할당 해야 안정성을 달성 시 치료 그룹 (미만 3 일 연속의 최소 세션 당 약의 총 수에 10% 변화)에 f r 5 일정입니다. 또한, 염 분 쥐 것입니다 하지 진행 FR1에서 f r 5, 염 분의 saliency f r 5 FR1에서 진행 하는 데 필요한 안정성을 달성 하기에 충분 하지 않습니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. 강제 금 욕
<ol><li>30 일;에 대 한 강제 금 욕으로 장소 쥐 즉, 30 일 동안 코카인 이나 염 분을 실시할 수 있는 기회 쥐를 제공 하지 않습니다. 중요 한 것은,이 기간 동안 반환 하지 않습니다 쥐 작동 챔버 (자기 관리의 이전 컨텍스트)에. 그러나, 매일 처리 및 일반적인 건강의 측정으로 무게 홈 연습장에서 쥐를 제거 합니다. 참고: 강제 금 욕 기간을 변경할 수 있습니다, 하지만 천장 및 바닥 효과 피하기 위해 충분 한 기간을 선택 하는 것이 중요 하다. 강제 금 욕 기간 기간을 선택 하는 경우의 인식 해야 하는 요소에는 설치류, 나이, 자기 관리 세션 길이 및 기간, 약물, 약물 투여 및 주입 기간, 긴장과 동물의 섹스 포함 됩니다.</li>
</ol>5. 코카인 큐 반응성
<ol><li>FR1 일정;에 당구 반응성 작업에 대 한 2 개의 소프트웨어 프로그램 코드 왼쪽 레버를 활성 레버, 그리고 하나의 활성 레버로 레버를 오른쪽으로 한 프로그램입니다. 각 프로그램 60 분에 대 한 데이터를 누르면 레버를 수집을 구성 하 고 아래에 설명 된 복잡 한 개별 큐를 제공 합니다.<ol>
<li>반복 단계 3.1.1.1-3.1.1.4
</li>
		<li>데이터 출력에 대 한 첫 번째 레버 언론에 큐 프레 젠 테이 션 (이전의 혼합), 이전 활성 레버 프레스, 비활성 레버 프레스, 및 대기 시간을 수집 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
코카인 큐 반응성 테스트 세션
	<ol>
<li>60 분 작동 테스트 세션에서 강제 절제의 일 30에 큐 반응성을 평가 합니다. 신속한 잘린 및 두뇌 수확 쥐의 시작 시간을 엇갈리게 설정 합니다. 중요 한 것은, 큐 반응성 시험 배치 하지 마십시오 주사기 주입 펌프에 주입 펌프의 소리는 청각 큐 역할을 하지만 코카인 보강 없이 배달 됩니다. 그러나 참고: 큐 반응성 이외에 강제 절제의 한 일에 평가 될 수 있다, 사실은 코카인 짝 신호에 응답 시간34 이상 다릅니다 해야 마음에 보관 큐 반응성 테스트에 대 한 날짜 선택할 때.</li>
		<li>훈련은 자기 관리 실에서 각 쥐를 놓고 매일 자기 관리 세션 동안 그 정 밧줄. 이전 코카인 이나 염 분을 전달 레버 프레스만 개별 큐 복합물의 전달에 의해 강화 된다 지금 (즉,., 자극 빛과 집 조명 및 주입 펌프 활성화) FR1 일정에 (즉, 하나 개별 큐 복잡 한 제시 활성 레버 프레스 당); 큐 및 일 분 세션 동안 이전 활성 레버 프레스 고 비활성 레버 프레스 수 기록. 그러나, 자기 관리와 마찬가지로 비활성 레버 프레스 생산 예정 된 결과가 없습니다. 참고: 추가 제어 옵션은 예약 된 결과의 부재에 이전 활성 및 비활성 레버 프레스 기록 (즉., 아니 개별 큐 복잡 한 reinforcer).</li>
		<li>큐 반응성의 완료 되 면 테스트 세션, 기사 조절 약 실 및 복잡 한 개별 큐에 다시 노출의 생 화 확 적인 효력을 잡으려고 쥐를 즉시 안락사.</li>
	</ol>
</li>
</ol>6. 데이터 수집, 조직, 및 분석
<ol><li>세 가지 일반적인 범주로 데이터 뜨: 일반 건강, 자기 관리 및 큐 반응성.<ol>
<li>일반 건강 모니터링 (예., 동물 무게, 모피 조건) 실험을 통해 동물 수의학을, 필요한 경우, 또는 레버 눌러 나타나는 건강에 의해 영향을 받는 경우는 연구에서 제거를 제공 하 고.</li>
		<li>자기 관리의 14 일 동안 자기 관리 데이터를 수집 합니다. 첫 번째 활성 레버 언론에 코카인 및 혼합, 활성 레버 프레스, 비활성 레버 프레스, 및 대기 시간의 총 수에 대 일 분의 자체 관리 그룹 간의 통계적 차이 결정 하는 짝이 없는, 두 꼬리 t-검정을 사용 합니다. 참고: 데이터를 하기 전에 분석 해야 하는 자기 관리 강제 금 욕 하나 (그룹 가질 수 있도록 동일한 평균 수 혼합의 서 활성 및 비활성 큐 반응성에 강제 절제 동안 치료의 효과 연구 하고자 하는 경우 레버 프레스). 2-2 디자인 (코카인 ± 치료, 염 분 ± 치료)를 선택 하면이 데이터를 분석 하 적절 한 포스트 hoc 분석 양방향 ANOVA는 사용 해야 합니다.</li>
		<li>큐 반응 데이터를 수집 하 고 큐 프레 젠 테이 션의 총 수에 대 한 분석, 이전 활성 레버 프레스, 비활성 레버 프레스, 및 대기 시간 첫 번째 레버를 누릅니다. 또한는 짝이 없는, 두 꼬리 t-검정 코카인 및 그 염 분을 관리 하는 자가 자기 관리 하는 동물의 차이점을 결정 하는이 데이터를 분석 합니다. 참고: 다시, 2-2 디자인 (코카인 ± 치료, 염 분 ± 치료)를 선택 하면 적절 한 포스트 hoc 분석 양방향 ANOVA 해야 사용이 데이터를 분석.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

저자는 공개 관심의 없습니다 충돌 있다.

마약 쌍 큐 및 이러한 큐16 응답에 생리 적 변화에 노출와 재발,11,16 연결 위에 contingently 고용 코카인 큐 반응성 시험 선물에서 코카인에 대응 신호는 마약;의 부재 따라서, 이전 활성 레버 프레스의 형태로 약 찾는 행동 재발 취약점의 역할을 합니다. 여기에 설명 된 큐 반응성 프로토콜 재발 수정 pharmacotherapies 시험 될 수 있다, 및 재발 위험을 유전과 환경 요인 조사 될 수 있는 전 임상 수단 이다. 이것은 인간의 약물 복용 및 재발, 많은 속성 정렬 약 찾는 행동에 대 한 작동 작업 및 많은 간행물 주요 약물 투여 및 배달 매개 변수 최적화 뿐만 얼굴 유효성을 설정 하는 적절 한 컨트롤을 채택 하 고 변환의 예측 능력이28,36,,3739,51. 이 모델은 최근 밀러 외에의해 연구에 게시 되었습니다. peroxisome proliferator 활성화 수용 체 감마 (가진 길 항 제는 pharmacotherapeutic로 코카인 큐 반응성57감쇠를 사용을 조사 하 고. 이 학문은 보여주었다 그 pioglitazone (가진 주 작동 근) 코카인 자가 투여에서 금 욕을 강요 코카인 짝 신호 다음에 응답을 감소. FDA 승인, pioglitazone 이므로 밀러 외. 연구 2-팔, 이중 맹 검, 무작위, 위약 대조 파일럿 임상 시험 가진 agonism 억제 코카인 큐 반응성, 충 동성, 그리고 위험한 의사 결정에서의 효과 검토 하 라는 메시지가 나타납니다. 변환 및 설치류 모델의 예측 타당성 슈 미 츠 외에 의해 지원 됩니다. 이 파일럿 연구는 코카인-종속 과목 pioglitazone 치료 간단한 물질 갈망 규모와 시각적 아날로그 규모에 대 한 측정으로 감소 된 자기 보고 갈망에 대 한 상호 작용 시간 x 치료 전시에 게시58 58갈망. 따라서, pioglitazone 새김 질감, 밀러 외와 일치에 대 한 재발 방지 처리로 약속을 보여줍니다. 전 임상 데이터입니다.
이 쥐 코카인 큐 반응성 시험 절제 동안이 만성 인간의 코카인의 자체 관리 간헐적인 짧은 (예를 들어, 21 시간)와 오래 (예를 들어, 30 일) 금 욕 기간, 병렬을 만들 수 있는 능력을 제공 하 인간과 설치류 모델 데이터 집합입니다. 그러나,이 프로토콜 약물 복용 또는-멸종 과정 및 (일반적으로)는 금 욕 기간33,34,35 추구 하는 시간을 측정 하는 더 퍼질 멸종 복직 모델에서 차이가 ,59. 멸종-복직 모델 예측 타당성33보유, 비록 그것은 또한는 주목할 만한 제한이 있습니다. 첫째, 멸종 과정 다시 염 분 및 코카인 마약 강화60 거의 마약 관련 단서부터 인간의 지의 부재에서 자체 관리 컨텍스트 그룹을 관리 하는 자기 노출 진행 기분 상태, 장소, 및 사람들44-신호 임상 설정45,,4647에 쉽게 복사할 수 없습니다. 둘째, 복직 하는 동안 쥐의을 줄이기 위해 약 찾는 행동33개입의 효과 감지 하는 능력을 억제 층 효과 만드는 응답의 낮은 수준 전시-제거 하 여 해결 되는 문제 멸종 훈련 이후 멸종 감소 응답 합니다. 일부는 위에서 설명한 60 분 큐 반응성 테스트 세션 멸종 세션으로 될 수 있는 논쟁 수 있습니다. 그러나, 프로토콜 비 약 보강, 테스트 세션을 포함 하는 사실, 반복 되지 않습니다 그리고이 테스트 디자인 멸종을 유도 하지 않는 제안 큐 반응성 테스트 후 후속 자체 관리를 위한 동기 부여를 유지 하는 쥐 36.
추가 상대적으로 짧은 자기 관리 세션 길이 고용 (180 분) 이후 자기 관리를 강화 하기 위해 충분 한 인지입니다. 그러나, 문학이이 처방 쥐 코카인 자가 투여37,39,51,,5761, 더 적은 다양성을 제공 하는 안정적인 패턴에 일관 되 게 결과 표시 동물 사이 경우28,39,,5157이후 자기 관리 치료 그룹에 주제를 정렬 하려면 실험을 수 있다. 그러나, 주목 해야 한다 그 짧은 기간 및 짧은 세션 길이 절차 어디 일반적으로 실험 같은 패턴 코카인-종속 과목62에 등장 하는 인간의 자기 관리를 완전히 정리 하지 않습니다. 그럼에도 불구 하 고, 지속적인 자기 관리 설치류 모델에서 허용 되는 경우 사망률은 매우 높은63.
고려해 야 할 추가적인 변수는 이러한 주관적인 보상 응답의 민감성에 영향을 미칠 때문에 코카인 투여 및 주입 속도. 주입의 빠른 속도 느린 속도 감소64동안 코카인, 강화 효과로 민감성을 증가 한다. 거꾸로 U 모양 및 복용량 코카인 자체 관리를 위한 복용량-의존 곡선 이므로 영향 혼합 시간55; 당 수 위의 프로토콜 단기 액세스에 장기 접근 절차61 혼합 수에 변화를 검출 하기 위하여 복용량 응답 곡선의 첨단 근처 폭포 복용량을 사용 합니다. 레버를 상계 쥐 다른 이상 한 레버에 대 한 선호를 표시 하지 않습니다 수 있도록 또 다른 중요 한 컨트롤입니다.
그림 1 의 대표적인 결과 남성, Sprague Dawley 쥐에서 데이터를 보여 줍니다. 역사적으로, 이러한 연구는 코카인 자가 투여65 및 멸종/복직66의 취득에 estrous 사이클의 효과 때문에 남성 쥐에 제한 되었습니다 있다. 섹스 이후 생물 학적 변수 현재 NIH 투자 된 연구, 필수적으로 되고있다 estrous 무대를 모니터링 하 고 테스트에 대 한 혼합에서 성별 차이 성 연구, 통계 전원 등, 모든 실험적인 그룹에 대 한 고려 되어야 하는 것이 필수적. 또 다른 편지에서, Sprague Dawley 같은 outbred 쥐 긴장의 사용은 유익한 유전 변이 더 인간의 인구에 비해 제공 한다는-하지만 심지어 outbred 설치류 긴장 다양 한 유전 영향 생각을 완벽 하 게 정리 하지 않을 수 있습니다 인간67에 중독성 같은 동작 기반이 됩니다. 마지막으로, 초기 코카인 노출의 나이 중요 한 고려 사항입니다. 쥐, 사춘기 쥐 멸종 실험68, 제안 하는 소화의 더 많은 수를 요구 하는 바른된 장소 설정에서 사춘기 결과 중 코카인 노출 코카인 추구의 큰 지 속성을 보여 줍니다. 동작입니다. 따라서, 태아 및 이른 출생 후 노출 코카인 코카인 큐 반응성을 변경 가능성이 됩니다.
멸종 하지 큐 반응성 테스트의 목표는, 한 가지 한계 이므로 반복적으로 또는 긴 기간, 작업 평가 수 없습니다 또는 다른 동물 개별 큐 복잡 한 (코카인 (기본) reinforcer 페어링 소화 됩니다. reinforcers 조절). 따라서, 해야 합니다 주의 실험을 설계할 때이 멸종이 발생 하지 않습니다 있도록. 그러나,이 작업의 장점은 코카인 짝 단서에 노출에 의해 유도 된 정확한 생 화 학적 변경이이 절차를 사용 하 여 해명 수입니다. 작업을 두 번째 제한 하지만이 남용의 제한 의약품에 대 한 많은 모델에 공통 그것만 긍정적인 reinforcers에 대 한 작품 이다. 프로토콜의 중요 한 단계 포함 테 patency (단계 2.2), 자기 관리 (3.2 단계), 치료 그룹으로 쥐의 적절 한 분배의 수집의 유지 보수, 원하는 경우 통계적으로 시달렸다 고 수에 대 한 해당 레버 프레스 (3.2.6 단계), 그리고 적절 한 소프트웨어 이산 신호 제시 하 고 자기 관리 훈련 및 큐 반응 테스트 (단계 3.1, 5.1) 동안 코카인 자극와 결합을 통해 프로그래밍. 로 다른 재발 취약점 모델은 바닥과 천장 효과는 큐 반응성 시험33,34 (4 단계) 동안 응답 하지 않으려면 절제의 적당 한 길이 달성 하는 것이 필수적. 아마 the most이 절차와 함께 발생 하는 합병증은 1) 자기 관리, 자기 관리 훈련 다음 치료 그룹으로 및 큐 전에 설치류의 2) 부적 절 한 배포의 수집을 방지 하는 카 테 터 patency의 손실 반응 테스트 3 종류 1 또는 유형 2 오류 발생) 그룹 사이 차이 확인 하기 위해 부족 한 절제. 이 자체 관리 성능, 일반 카 테 테 르 플러시, 자기 관리, 성능과 파일럿 재판 결정 적절 한 절제에 대 한 분산 후 포스트 hoc 분석 그룹 할당의 일일 평가 하 여 해결할 수 쥐 긴장, 나이, 자기 관리 세션 길이 및 기간, 마약, 마약, 마약 주입 기간, 그리고 섹스에 대 한 기간입니다.
이 절차는 마우스69, 그리고 이산 신호 (조건된 reinforcers)와 기본 보람 reinforcer의 쌍을 포함 하는 어떤 모형 든 지를 포함 하 여 많은 설치류 계통에 연장. 대체 기본 reinforcers 등 다른 약물 클래스, 고 지방 음식, 다른 입 보상69,70. 마지막으로,이 모델의 변환 관련 앞으로 쥐 되 새김 질 인체 감소 코카인 갈망에 결과를 테스트 하는 FDA 승인 개입을 취 함으로써 증명 되었습니다. 따라서,는 코카인 큐 반응성 테스트 코카인 자체 관리 및 절제 보유 약속 변환 설치류 모델을 따라 합니다.

코카인 사용 장애 (새김 질감) 반복적인 자기 관리는 이전 중립 자극 얻을 인센티브 값1의 궤적을 따릅니다. 큐 반응성 이전 마약 복용 경험, 연결 신호 감도 이며 인간의 갈망2,3,,45에 저명한 역할을 하 그것. 절제, 동안 타락으로 되 새김 질, 진행의 위험 약물 관련 신호6,7높은 감도 표현 하는 개인에 대 한 높은 것으로 생각 된다. (예를 들어, 사람, 건물, 음악 장르) 환경 컨텍스트 및 개별 약물 관련 자극 (예를 들어, 도구) 코카인 사례금; 연관 될 이러한 단서에 노출 (예:심장 박동, 피부 온도, 피부 저항) 주변 생리학, 뇌가 소성, 및 뇌 기능 연결2,8,9에 변화를 실행할 수 있습니다. ,10. 즉, 코카인 관련 된 단서에 다시 노출 변 corticostriatal 회로 조절 생리 및 주관적인 반응을 appetitive (약 찾는) 접근 행동11,12 드라이브를 활성화합니다 ,13,,1415.
기능적 뇌 영상 분석으로 측정 하는 큐 반응성 CUD16과목의 재발 취약점의 예측 이다. 설치류 모델에서 큐 반응성 측정 역할을 위한 대리 측정 재발 위험 및 변환 연구를 위해 악용 될 수 있습니다. 따라서, pharmacotherapy 감소 설치류에 큐 반응성 수 있습니다 인간 임상 시험에서 재발 방지 치료로 앞으로 실시. 전 임상 모델에 필요한 변환 및 예측 타당성을 새김17아무 FDA 승인 pharmacotherapies 현재 있기 때문에 특히 중요 하다.
설치류의 자체 관리 절차는 금, 인간의 약물 복용18 와 분자 및 생리를 이해 하는 데 매우 중요 한 예측 타당성을 가진 변환 모델 처리 기본 씹는 담배의 한 조각. 응답-응답-종속 코카인 노출; 상대적인 별개 행동, 분자, 그리고 neurochemical 효과 코카인의독립적인 배달 예., 응답독립적인 코카인 배달 상당히 높은 사망률19끝. 또한, 응답-종속 코카인 자가 투여에서 절제의 neurochemical 결과 그 응답-독립적인 코카인 배달20, 에서 절제에 의해 실행에서 21. 따라서, 되 새김 질 모델 기반으로 코카인의 응답-종속 배달 큐 반응성 및 행동의 연결된 메커니즘을 평가할 때 우수한 변환 모델은.
아래에 설명 된 프로토콜에서 코카인 정 맥 내재 내부 jugular 카 테 테 르 통해 전달 됩니다. 그러나, 구두와 흡입 경로 통해 약물을 복용할 대체 방법은 개발 되었습니다. 중요 한 것은, 설치류 작동 응답 통해 유사한 인간, 약물의 배달을 제어합니다. 따라서, 설치류와 인간22자기 관리 약물 사이 높은 색인이 있다. 전 임상 약물 자체 관리 절차 아래 레버를 누르면, 약물 전달, 응답 속도 차량 제어 보다 높은 동기를 부여 하 여 강화를 사용 합니다. 약 찾는 행동은 코카인 주입; 원래 "중립" 단서 (예를 들면, 자극 빛 또는 톤과는 코카인에 발생 하는 자체 관리 콘텐츠 환경)를 연결 하 여 훈련 이 신호 될 조건된 reinforcers (검토를 위해: 커닝 햄 & 아나스타시오, 201423). 이후 다시-코카인 관련 된 단서에 노출 트리거 설치류 (즉, 이전 활성 레버를 누르면 통해 코카인을 제공 시도) 갈망에 있는 약 찾는 행동 및 재발 CUD 과목24, 25 , 26 , 27.
일반적으로, 다음 코카인 자가 투여 약 찾는 행동의 전 임상 설치류 연구 활용 멸종 훈련 및/또는 약물 복직 마약 관련 환경28,29, 이내 실시 30 , 31 , 32. 일반적으로 복직 멸종33,,3435다음 측정을 구성 하는 마약 및/또는 큐 배달의 부재에서 이전 활성 레버 프레스. 그와 반대로, 큐 반응성 약 찾는 행동은 사전 멸종 교육28,36,37,,3839 없이 평가 다음 강제 금 욕 .
Neuroadaptations 모델 간에 다 잘 설립 되며 결과 측정 및 실험 변수 신중 하 게 선택 되었고 마약을 추구 하 고 재발 같은 행동의 신경 생물학의 다양 한 측면을 해 부를 확인 하 고 멸종 하지 않고 40,41,,4243훈련. 또한, translational 관점에서 설치류 멸종 훈련은 미러링되지 않습니다 새김 질감에 대 한 임상 설정에서 마약 관련 단서 포함 기분 상태, 장소 및 사람들44; 이 큐의 독특한 조합 확률이 임상 환경45,,4647에서 사용할 수 없습니다. 따라서, 여기에 설명 된 설치류 모델 현재 사용할 수 있는 모델의 많은 것 보다는 인간의 조건에 더 나은 병렬 역할을 합니다.
다음 유효한 코카인 자기 관리 훈련, 쥐에 대 한 프로토콜을 테스트 하는 강제 금 욕 및 큐 반응성. 간단히, 쥐 내 jugular 카 테 터, 코카인 또는 '활성' 레버 언론을 통해 염 분을 실시할 훈련으로 이식 되 고 코카인 또는 염 분 자극의 영수증 개별 빛과 소리 신호 조절된 reinforcers로 대응 됩니다. 코카인 자가 투여 14 일 다음 쥐 30 일 강제 금 욕과는 레버에 눌러 측정 이후 60 분 큐 반응 테스트를 받게 됩니다. 큐 반응성 테스트는 인 간에 있는 코카인 재발 취약점에 대 한 대리.

<table><tbody><tr><td>&lt;strong&gt;Equipment&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Catheter Tubing: 0.50mm ID x 0.94mm OD x 0.2mm width</td><td>Fisher Scientific, Hampton, NH, USA</td><td>11-189-15A</td><td>1/experiment</td></tr><tr><td>Cue Light</td><td>Med Associates Inc., St. Albans, VT, USA</td><td>ENV-229M</td><td>2/operant chamber</td></tr><tr><td>Guide Cannulae (22 gauge, pedestal size-8mm, cut length 11 mm, 5 mm above the pedestal)</td><td>Plastics One, Roanoke, VA, USA</td><td>8IC313G5UPXC</td><td>1/rat</td></tr><tr><td>House Light</td><td>Med Associates Inc., St. Albans, VT, USA</td><td>ENV-227M</td><td>1/operant chamber</td></tr><tr><td>Infusion Pump</td><td>Med Associates Inc., St. Albans, VT, USA</td><td>PHM-100</td><td>1/operant chamber</td></tr><tr><td>Levers</td><td>Med Associates Inc., St. Albans, VT, USA</td><td>ENV-110M</td><td>2/operant chamber</td></tr><tr><td>Liquid Swivels</td><td>Instech, Plymouth Meeting, PA, USA</td><td>375/22</td><td>1/operant chamber</td></tr><tr><td>MED-PC Package with Infusion Pump Software</td><td>Med Associates Inc., St. Albans, VT, USA</td><td>SOF-735 (infusions software SOF-700RA-10 version 1.04)</td><td>1</td></tr><tr><td>Metal Spring Leash</td><td>Plastics One, Roanoke, VA, USA</td><td>C313CS/SPC</td><td>1/operant chamber</td></tr><tr><td>Needle (23g, 1 in)</td><td>Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ, USA</td><td>305193</td><td>1/operant chamber</td></tr><tr><td>Nitex Mesh (6/6 woven mesh sheet, 12&quot;x12&quot;, 500 microns thick, 38% Open Area)</td><td>Amazon, Seattle, WA, USA</td><td>CMN-0500-C, B000FMUNE6</td><td>~1 sheet/100 rats</td></tr><tr><td>PCI Interface Package</td><td>Med Associates Inc., St. Albans, VT, USA</td><td>DIG-700P2-R2, MED-SYST-16</td><td>1/16 operant chambers</td></tr><tr><td>Power Supply for Interface Modules</td><td>Med Associates Inc., St. Albans, VT, USA</td><td>SG-6510D</td><td>1/16 operant chambers</td></tr><tr><td>Sound-attenuating Cubicle</td><td>Med Associates Inc., St. Albans, VT, USA</td><td>ENV-018V</td><td>1/operant chamber</td></tr><tr><td>Syringes, 10 mL Luer-Lok&amp;trade; tip</td><td>Fisher Scientific, Hampton, NH, USA</td><td>14-827-52</td><td>1 case/experiment (1/operant chamber)</td></tr><tr><td>Tygon Tubing for flushes: 0.51mmID x 1.52mm OD 0.51mm width x 152.4m length</td><td>Fisher Scientific, Hampton, NH, USA</td><td>14-170-15B</td><td>1/experiment</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Chemicals&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Acepromazine (10mg/mL)</td><td>Henry Schein (Animal Health), Melville, NY, USA</td><td>003845</td><td>~0.5mg/rat*</td></tr><tr><td>Acraweld Repair Resin</td><td>Henry Schein (Dental), Melville, NY, USA</td><td>1013959</td><td>1/experiment</td></tr><tr><td>Altalube (ophthalmic ointment)</td><td>Henry Schein (Dental), Melville, NY, USA</td><td>6050059</td><td>1/experiment</td></tr><tr><td>Cocaine</td><td>NIDA North Bethesda, MD, USA</td><td>N/A</td><td>~350mgs/rat for whole experiment*; requires DEA License</td></tr><tr><td>Heparin (10,000 USP units/10 mL)</td><td>Sagent Pharmaceuticals, Schaumburg, IL, USA</td><td>NDC 25021-400-10</td><td>1/experiment (~21 units/rat*)</td></tr><tr><td>Jet Liquid</td><td>Henry Schein (Dental), Melville, NY, USA</td><td>1256401</td><td>1/experiment</td></tr><tr><td>Ketamine (100mg/mL, 10mL)</td><td>Henry Schein (Dental), Melville, NY, USA</td><td>1049007</td><td>~15mg/rat*; requieres DEA license</td></tr><tr><td>Methohexital Sodium (Brevital&amp;reg;, 500 mg/50 mL)</td><td>Patterson Dental, Saint Paul, MN, USA</td><td>043-5461</td><td>1/experiment; requires DEA License</td></tr><tr><td>Saline (0.9%, USP)</td><td>Baxter, Deerfield, IL, USA</td><td>2B1307</td><td>1 case/experiment</td></tr><tr><td>Streptokinase from &amp;beta;-hemolytic Streptococcus (Lancefield Group C) &amp;ge;3,000 units/mg</td><td>Sigma Aldrich, St. Louis, MO, USA</td><td>S3134-250KU</td><td>1 vial/experiment (~1.5mg/rat/experiment*)</td></tr><tr><td>Ticarcillin Disodium Salt</td><td>Fisher Scientific, Hampton, NH, USA</td><td>50-213-695</td><td>~4 vials/exeriment or purchase the 25g vial cat.# 50-489-093 (~150mg/rat/experiment*)</td></tr><tr><td>Xylazine (100mg/mL)</td><td>Henry Schein (Animal Health), Melville, NY, USA</td><td>033198</td><td>~3mg/rat*</td></tr><tr><td colspan="4">*Assumes rat age is that described in the protocol, rats self-administer for 14 days, and flushes occur for 21 days.</td></tr></tbody></table>

a protocol for measuring cue reactivity in a rat model of cocaine use disorder

코카인 사용 장애 (새김 질감) 반복적인 자기 관리는 이전 중립 자극 얻을 인센티브 값의 궤적을 따릅니다. 큐 반응성, 이전 마약 복용 경험에 연결 하는 단서에 감도 인간의 갈망 절제 동안에 저명한 역할을 한다. 큐 반응 잠복기 및 인간 연구에서 appetitive 접근 행동으로 측정은 마약 관련 신호를 향해 attentional 방향으로 평가 될 수 있다. 여기 쥐가 코카인을 실시할 훈련에 큐 반응성의 평가 설명 합니다. 코카인 자가 투여는 이산 신호 조절된 reinforcers (즉, 집 빛, 빛 자극, 주입 펌프 소리) 역할의 프레 젠 테이 션과 대응 됩니다. 절제의 기간, 이전 코카인 주입와 결합 하 여 개별 단서와 함께 코카인 자체 관리 컨텍스트에서 레버 프레스 큐 반응으로 측정 됩니다. 이 모델은 큐 반응성을 억제 하 고 따라서 재발 취약점을 수정 하는 pharmacotherapies 평가로 큐 반응성 프로세스 또한 기본 neurobiological 메커니즘을 탐구 하는 데 유용 합니다. 모델의 장점의 변환 관련성 및 얼굴 예측 validities 포함 됩니다. 모델의 기본 한계는 큐 반응성 작업 자주 수행할 수 있습니다만 하 고 짧은 기간에만 사용 해야 합니다 (예., 1 시간), 그렇지 않으면 쥐가 코카인 자극과 이산 신호의 페어링 소화 시작 됩니다. 모델은 개별 신호;와 어떤 긍정적 강화 자극에 연장 비록 약물 남용에 특히 적용 가능한,이 모델 입 음식 사례금 긍정적 자극을 강화로 작동할 수 있다 비만, 등의 분야에서 미래의 응용 프로그램을 고정할 수 있습니다.

이전에 게시 연구57 에서 큐 반응성 시험 뒤 코카인 자체 관리 및 절제 실험의 결과 그림 1에 표시 됩니다. 연구 일정은 그림 1A에 그려져 있습니다.
쥐는 개별적으로 전환 FR1에서 f r 5로 기준을 충족. 기사 조절의 코카인을 관리 그룹에서 진행, 고원 (그림 1B)에 도달할 때까지 쥐 혼합 수가 점차적으로 증가 합니다. 비활성 레버 프레스 유지 일관 되 게 낮은 두 코카인을 관리 하 고 염 분 관리 그룹; 비활성 레버 프레스에 차이 동기 부여 또는 건강 변화를 제안합니다. 염 분의 자체 관리 역할 컨트롤에 식 염 수를 강화 하지; 따라서, 레버 프레스와 혼합 (안 사진은) 하루 14 주 1에서에서 확대 하지 않습니다. 활성 레버 코카인 관리 그룹 감소 하루 1 일 14 사이 프레스, 테 가능성이 patency (또한 단계 2.2.2에서에서 설명 된 방법으로 입증), 잃은 그리고이 동물 연구에서 제거 되어야 합니다. (계산 딕슨의 Q 테스트 사용 하 여)로 통계 outliers는 동물 연구에서 제거 되어야 한다.
여러 출력 측정 코카인 큐 반응성 테스트에서 수집 됩니다. 예를 들어 그림 1C 이전 활성 레버 레버 프레스의 수를 보여 줍니다. 쥐 이전 자기 코카인 관리는 자기 관리 식 염 수는 쥐 보다는 훨씬 더 이전 활성 레버를 누르면 됩니다. 그리고, 이전 활성 레버 프레스에서 코카인과 코카인을 받은 쥐에 비해 치료 받은 쥐의 수에 있는 뜻깊은 감소를 또한 해야 치료를 약하게 코카인 큐 반응에 효과적 이면 고 차량 (안 사진은입니다).
다른 측정 첫 번째 레버 프레스 (그림 1D), 비활성 레버 프레스, 수 및 큐 프레 젠 테이 션의 수를 대기 시간을 포함합니다. 첫 번째 레버 언론에 대기 시간에 변화는 관찰 될 수 있습니다; 첫 번째 레버 프레스를 증가 대기 시간 동물 육체적으로 아픈 또는 코카인 감소 동기 부여는 제안할 수 있습니다. Rotarod 또는 오픈 필드 작업 등 운동 동작, 신체 질환 및 변화를 고용 해야에 대 한 제어를 적절 한 동기 부여에서.
한 큐 프레 젠 테이 션의 수 이전 활성 레버 프레스 수에 반영 되어야 합니다 감히 수도 있습니다, 하지만 이건 자주 경우입니다. 때때로 이전 활성 레버 프레스 큐 프레 젠 테이 션 보다 훨씬 더 있습니다. 쥐는 자주 예상된 코카인 자극 받게 하는 실패에 대 한 응답에서 표면상에 perseverative 이전 활성 레버 눌러 타임 아웃 기간을 표시 합니다.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55864/55864fig1.jpg"> 그림 1. 실험 시간 표시 막대와 대표 자체 관리 및 큐 반응 결과 이다. 이 그림 밀러 외에서 수정 되었습니다. 2016,57. (A) 프로토콜 섹션 3,4,5에에서 설명 된 대로 실험 일정 (B) 평균 일일 활성 레버 프레스, 비활성 레버 입력과 혼합 ± sem의 자기 관리 훈련; 자기 관리 세션 180 분 14 일 연속 매일 이었다. 코카인 처음 전달 했다 증강의 FR1 일정에 회의 기준까지 다음 f r 5 일정 소개 되었다. (C) 평균 레버 프레스 60 분 큐 반응성 테스트;에 대 한 이전 활성 레버 프레스 ± sem의에 짝이 없는, 두 꼬리 t-검정 코카인과 자기 관리 쥐 염 분 사이의 중요 한 차이 보여줍니다 (t(30) = 14.82, * * p < 0.0001). (D) 평균 대기 시간 60 분 큐 반응성에 대 한 첫 번째 레버 프레스 ± SEM 테스트; 짝이 없는, 두 꼬리 t-검정 코카인과 자기 관리 쥐 염 분 사이의 큰 차이 보여줍니다 (t(29) = 0.2758, p = 0.7847). <a href="https://cloudflare-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/55864/55864fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>

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A Protocol for Measuring Cue Reactivity in a Rat Model of Cocaine Use Disorder

큐 반응성 마약 복용 경험을 갈망 하 고 절제 인간에서 재발로 연결 된 단서에 감도로 개념입니다. 큐 반응성은 다음의 자체 관리 하 고 금 욕을 강요 큐 반응성 테스트에서 appetitive 접근 동작이 발생 하는 마약 관련 신호를 향해 측정 attentional 오리엔테이션에 의하여 쥐에서 모델입니다.

코카인 사용 장애의 쥐 모델에서 큐 반응성을 측정 하기 위한 프로토콜

Cocaine use disorder (CUD) follows a trajectory of repetitive self-administration during which previously neutral stimuli gain incentive value. Cue ...

a-protocol-for-measuring-cue-reactivity-rat-model-cocaine-use

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Neuroscience

10.5K 조회수.  University of Texas Medical Branch. 큐 반응성 마약 복용 경험을 갈망 하 고 절제 인간에서 재발로 연결 된 단서에 감도로 개념입니다. 큐 반응성은 다음의 자체 관리 하 고 금 욕을 강요 큐 반응성 테스트에서 appetitive 접근 동작이 발생 하는 마약 관련 신호를 향해 측정 attentional 오리엔테이션에 의하여 쥐에서 모델입니다.

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Stereotaxic Microinjection of Viral Vectors Expressing Cre Recombinase to Study the Role of Target Genes in Cocaine Conditioned Place Preference

Microinjecting recombinant adenoassociated viral (rAAV) vectors expressing Cre recombinase into distinct mouse brain regions to selectively knockout genes of interest allows for enhanced temporally- and regionally-specific control of gene deletion, compared to existing methods. While conditional deletion can also be achieved by mating mice that express Cre recombinase under the control of specific gene promoters with mice carrying a floxed gene, stereotaxic microinjection allows for targeting of discrete brain areas at experimenter-determined time points of interest. In the context of cocaine conditioned place preference, and other cocaine behavioral paradigms such as self-administration or psychomotor sensitization that can involve withdrawal, extinction and/or reinstatement phases, this technique is particularly useful in exploring the unique contribution of target genes to these distinct phases of behavioral models of cocaine-induced plasticity. Specifically, this technique allows for selective ablation of target genes during discrete phases of a behavior to test their contribution to the behavior across time. Ultimately, this understanding allows for more targeted therapeutics that are best able to address the most potent risk factors that present themselves during each phase of addictive behavior.

This article describes how to microinject viral vectors into mouse brain and then test in a conditioned place preference paradigm that includes an acquisition, extinction and reinstatement phase.

크레 재조합이 코카인 컨디셔닝 장소 환경에있는 표적 유전자의 역할을 연구하는 표현 바이러스 성 벡터의 정위 미세 주입

Microinjecting recombinant adenoassociated viral (rAAV) vectors expressing Cre recombinase into distinct mouse brain regions to selectively knockout genes ...

연구

행동분석학

Novel Apparatus and Method for Drug Reinforcement

Animal models of reinforcement have proven to be useful for understanding the neurobiological mechanisms underlying drug addiction. Operant drug self-administration and conditioned place preference (CPP) procedures are expansively used in animal research to model various components of drug reinforcement, consumption, and addiction in humans. For this study, we used a novel approach to studying drug reinforcement in rats by combining traditional CPP and self-administration methodologies. We assembled an apparatus using two Med Associate operant chambers, sensory stimuli, and a Plexiglas-constructed neutral zone. These modifications allowed our experiments to encompass motivational aspects of drug intake through self-administration and drug-free assessment of drug/cue conditioning strength with the CPP test. In our experiments, rats self-administered cocaine (0.75 mg/kg/inj, i.v.) during either four (e.g., the "short-term") or eight (e.g., the "long-term") alternating-day sessions in an operant environment containing distinctive sensory cues (e.g., olfactory and visual). On the alternate days, in the other (differently-cued) operant environment, saline was available for self-infusion (0.1 ml, i.v.). Twenty-four hours after the last self-administration/cue-pairing session, a CPP test was conducted. Consistent with typical CPP findings, there was a significant preference for the chamber associated with cocaine self-administration. In addition, in animals undergoing the long-term experiment, a significant positive correlation between CPP magnitude and the number of cocaine-reinforced lever responses. In conclusion, this apparatus and approach is time and cost effective, can be used to examine a wide array of topics pertaining to drug abuse, and provides more flexibility in experimental design than CPP or self-administration methods alone.

Operant drug self-administration and conditioned place preference (CPP) procedures are expansively used in research to model various components of drug reinforcement, consumption, and addiction in humans. In this report, we combined traditional CPP and self-administration methods as a novel approach to studying drug reinforcement and addiction in rats.

약물 보강 소설 장치 및 방법

Animal models of reinforcement have proven to be useful for understanding the neurobiological mechanisms underlying drug addiction.  Operant drug ...

신경과학

Assessment of Ultrasonic Vocalizations During Drug Self-administration in Rats

Drug self-administration procedures are commonly used to study behavioral and neurochemical changes associated with human drug abuse, addiction and relapse. Various types of behavioral activity are commonly utilized as measures of drug motivation in animals. However, a crucial component of drug abuse relapse in abstinent cocaine users is "drug craving", which is difficult to model in animals, as it often occurs in the absence of overt behaviors. Yet, it is possible that a class of ultrasonic vocalizations (USVs) in rats may be a useful marker for affective responses to drug administration, drug anticipation and even drug craving. Rats vocalize in ultrasonic frequencies that serve as a communicatory function and express subjective emotional states. Several studies have shown that different call frequency ranges are associated with negative and positive emotional states. For instance, high frequency calls ("50-kHz") are associated with positive affect, whereas low frequency calls ("22-kHz") represent a negative emotional state. This article describes a procedure to assess rat USVs associated with daily cocaine self-administration. For this procedure, we utilized standard single-lever operant chambers housed within sound-attenuating boxes for cocaine self-administration sessions and utilized ultrasonic microphones, multi-channel recording hardware and specialized software programs to detect and analyze USVs. USVs measurements reflect emotionality of rats before, during and after drug availability and can be correlated with commonly assessed drug self-administration behavioral data such lever responses, inter-response intervals and locomotor activity. Since USVs can be assessed during intervals prior to drug availability (e.g., anticipatory USVs) and during drug extinction trials, changes in affect associated with drug anticipation and drug abstinence can also be determined. In addition, determining USV changes over the course of short- and long-term drug exposure can provide a more detailed interpretation of drug exposure effects on affective functioning.

Drug self-administration and ultrasonic vocalizations (USV) are used as behavioral assessments in animal research, but rarely in combination. The purpose of this article is to describe the advantages of recording USVs during drug self-administration procedures to assess affective responses to drug experience.

쥐에서 의약품 자체 관리하는 동안 초음파 Vocalizations 평가

Drug self-administration procedures are commonly used to study behavioral and neurochemical changes associated with human drug abuse, addiction and ...

A Procedure for Studying the Footshock-Induced Reinstatement of Cocaine Seeking in Laboratory Rats 

The most insidious aspect of drug addiction is the high propensity for relapse. Animal models of relapse, known as reinstatement procedures, have been used extensively to study the neurobiology and phenomenology of relapse to drug use. Although procedural variations have emerged over the past several decades, the most conventional reinstatement procedures are based on the drug self-administration (SA) model. In this model, an animal is trained to perform an operant response to obtain drug. Subsequently, the behavior is extinguished by withholding response-contingent reinforcement. Reinstatement of drug seeking is then triggered by a discrete event, such as an injection of the training drug, re-exposure to drug-associated cues, or exposure to a stressor 1.
Reinstatement procedures were originally developed to study the ability of acute non-contingent exposure to the training drug to reinstate drug seeking in rats and monkeys 1, 2. Reinstatement procedures have since been modified to study the role of environmental stimuli, including drug-associated cues and exposure to various forms of stress, in relapse to drug seeking 1, 3, 4.
Over the past 15 years, a major focus of the reinstatement literature has been on the role of stress in drug relapse. One of the most commonly used forms of stress for studying this relationship is acute exposures to mild, intermittent, electric footshocks. The ability of footshock stress to induce reinstatement of drug seeking was originally demonstrated by Shaham and colleagues (1995) in rats with a history of intravenous heroin SA5. Subsequently, the effect was generalized to rats with histories of intravenous cocaine, methamphetamine, and nicotine SA, as well as oral ethanol SA 3, 6.
Although footshock-induced reinstatement of drug seeking can be achieved reliably and robustly, it is an effect that tends to be sensitive to certain parametrical variables. These include the arrangement of extinction and reinstatement test sessions, the intensity and duration of footshock stress, and the presence of drug-associated cues during extinction and testing for reinstatement. Here we present a protocol for footshock-induced reinstatement of cocaine seeking that we have used with consistent success to study the relationship between stress and cocaine seeking.

A Procedure for Studying the Footshock-Induced Reinstatement of Cocaine Seeking in Laboratory Rats

Animal models of relapse, known as reinstatement procedures, have been used extensively to study the role of stress in relapse to drug seeking. Here, we report on a method for inducing the reinstatement of cocaine seeking in laboratory rats via acute exposures to mild, intermittent electric footshock.

실험실 쥐의 추구 코카인 Footshock 유발 복직을 유학을위한 절차

The most insidious aspect of drug addiction is the high propensity for relapse.  Animal models of relapse, known as reinstatement procedures, have been ...

Operant Sensation Seeking in the Mouse

Operant methods are powerful behavioral tools for the study of motivated behavior. These 'self-administration' methods have been used extensively in drug addiction research due to their high construct validity. Operant studies provide researchers a tool for preclinical investigation of several aspects of the addiction process. For example, mechanisms of acute reinforcement (both drug and non-drug) can be tested using pharmacological or genetic tools to determine the ability of a molecular target to influence self-administration behavior1-6. Additionally, drug or food seeking behaviors can be studied in the absence of the primary reinforcer, and the ability of pharmacological compounds to disrupt this process is a preclinical model for discovery of molecular targets and compounds that may be useful for the treatment of addiction3,7-9. One problem with performing intravenous drug self-administration studies in the mouse is the technical difficulty of maintaining catheter patency. Attrition rates in these experiments are high and can reach 40% or higher10-15. Another general problem with drug self-administration is discerning which pharmacologically-induced effects of the reinforcer produce specific behaviors. For example, measurement of the reinforcing and neurological effects of psychostimulants can be confounded by their psychomotor effects. Operant methods using food reinforcement can avoid these pitfalls, although their utility in studying drug addiction is limited by the fact that some manipulations that alter drug self-administration have a minimal impact on food self-administration. For example, mesolimbic dopamine lesion or knockout of the D1 dopamine receptor reduce cocaine self-administration without having a significant impact on food self-administration 12,16. 
Sensory stimuli have been described for their ability to support operant responding as primary reinforcers (i.e. not conditioned reinforcers)17-22. Auditory and visual stimuli are self-administered by several species18,21,23, although surprisingly little is known about the neural mechanisms underlying this reinforcement. The operant sensation seeking (OSS) model is a robust model for obtaining sensory self-administration in the mouse, allowing the study of neural mechanisms important in sensory reinforcement24. An additional advantage of OSS is the ability to screen mutant mice for differences in operant behavior that may be relevant to addiction. We have reported that dopamine D1 receptor knockout mice, previously shown to be deficient in psychostimulant self-administration, also fail to acquire OSS24. This is a unique finding in that these mice are capable of learning an operant task when food is used as a reinforcer. While operant studies using food reinforcement can be useful in the study of general motivated behavior and the mechanisms underlying food reinforcement, as mentioned above, these studies are limited in their application to studying molecular mechanisms of drug addiction. Thus, there may be similar neural substrates mediating sensory and psychostimulant reinforcement that are distinct from food reinforcement, which would make OSS a particularly attractive model for the study of drug addiction processes. The degree of overlap between other molecular targets of OSS and drug reinforcers is unclear, but is a topic that we are currently pursuing. While some aspects of addiction such as resistance to extinction may be observed with OSS, we have found that escalation 25 is not observed in this model24. Interestingly, escalation of intake and some other aspects of addiction are observed with self-administration of sucrose26. Thus, when non-drug operant procedures are desired to study addiction-related processes, food or sensory reinforcers can be chosen to best fit the particular question being asked. 
In conclusion, both food self-administration and OSS in the mouse have the advantage of not requiring an intravenous catheter, which allows a higher throughput means to study the effects of pharmacological or genetic manipulation of neural targets involved in motivation. While operant testing using food as a reinforcer is particularly useful in the study of the regulation of food intake, OSS is particularly apt for studying reinforcement mechanisms of sensory stimuli and may have broad applicability to novelty seeking and addiction.

In this protocol we describe a method of operant learning using sensory stimuli as a reinforcer in the mouse. It requires no prior training or food restriction, and it allows the study of motivated behavior without the use of a pharmacological or natural reinforcer such as food.

마우스의 추구 Operant 감각

Operant methods are powerful behavioral tools for the study of motivated behavior.  These 'self-administration' methods have been used extensively in drug ...

Assessment of Cocaine-induced Behavioral Sensitization and Conditioned Place Preference in Mice

It is thought that rewarding experiences with drugs create strong contextual associations and encourage repeated intake. In turn, repeated exposures to drugs of abuse make lasting alterations in the brain function of vulnerable individuals, and these persistent alterations likely serve to maintain the maladaptive drug seeking and taking behaviors characteristic of addiction/dependence2. In rodents, reward experience and contextual associations are frequently measured using the conditioned place preference assay, or CPP, wherein preference for a previously drug-paired context is measured. Behavioral sensitization, on the other hand, is an increase in a drug-induced behavior that develops progressively over repeated exposures. Since sensitized behaviors can often be measured after several months of drug abstinence, depending on the dose and length of initial exposure, they are considered observable correlates of lasting drug-induced plasticity. Researchers have found these assays useful in determining the neurobiological substrates mediating aspects of addiction as well as assessing the potential of different interventions in disrupting these behaviors. This manuscript describes basic, effective protocols for mouse CPP and locomotor behavioral sensitization to cocaine.

This protocol is intended to enable researchers to conduct experiments designed to test these aspects of addiction using the conditioned place preference and locomotor behavioral sensitization assays.

It is thought that rewarding experiences with drugs create strong contextual associations and encourage repeated intake. In turn, repeated exposures to ...

A General Method for Evaluating Incubation of Sucrose Craving in Rats

For someone on a food-restricted diet, food craving in response to food-paired cues may serve as a key behavioral transition point between abstinence and relapse to food taking 1. Food craving conceptualized in this way is akin to drug craving in response to drug-paired cues. A rich literature has been developed around understanding the behavioral and neurobiological determinants of drug craving; we and others have been focusing recently on translating techniques from basic addiction research to better understand addiction-like behaviors related to food 2-4.
As done in previous studies of drug craving, we examine sucrose craving behavior by utilizing a rat model of relapse. In this model, rats self-administer either drug or food in sessions over several days. In a session, lever responding delivers the reward along with a tone+light stimulus. Craving behavior is then operationally defined as responding in a subsequent session where the reward is not available. Rats will reliably respond for the tone+light stimulus, likely due to its acquired conditioned reinforcing properties 5. This behavior is sometimes referred to as sucrose seeking or cue reactivity. In the present discussion we will use the term "sucrose craving" to subsume both of these constructs.
In the past decade, we have focused on how the length of time following reward self-administration influences reward craving. Interestingly, rats increase responding for the reward-paired cue over the course of several weeks of a period of forced-abstinence. This "incubation of craving" is observed in rats that have self-administered either food or drugs of abuse 4,6. This time-dependent increase in craving we have identified in the animal model may have great potential relevance to human drug and food addiction behaviors.
Here we present a protocol for assessing incubation of sucrose craving in rats. Variants of the procedure will be indicated where craving is assessed as responding for a discrete sucrose-paired cue following extinction of lever pressing within the sucrose self-administration context (Extinction without cues) or as responding for sucrose-paired cues in a general extinction context (Extinction with cues).

Responding for food or drug-paired cues increases over the course of a period of abstinence and this may relate to an increased susceptibility to relapse behaviors. Here we detail a procedure for evaluating this "incubation of craving" in rats that have self-administered sucrose.

쥐에서 자당의 갈망의 보육을 평가하기위한 일반적인 방법

For someone on a food-restricted diet, food craving in response to food-paired cues may serve as a key behavioral transition point between abstinence and ...

Reinstatement of Drug-seeking in Mice Using the Conditioned Place Preference Paradigm

The present protocol describes the Conditioned Place Preference (CPP) as a model of relapse in drug addiction. In this model, animals are first trained to acquire a conditioned place preference in a drug-paired compartment, and after the post-conditioning test, they perform several sessions to extinguish the established preference. The CPP permits the evaluation of the conditioned rewarding effects of drugs related to environmental cues. Then, the extinguished CPP can be robustly reinstated by the non-contingent administration of a priming dose of the drug, and by exposure to stressful stimuli. Both methods will be explained here. When the animal reinitiates the behavioral response, a reinstatement of the conditioned reward is considered to have taken place.
The main advantages of this protocol are that it is non-invasive, inexpensive, and simple with good validity criteria. In addition, it allows the study of different environmental manipulations, such as stress or diet, which can modulate relapse into drug seeking behaviors. However, one limitation is that if the researcher aims to explore the motivation and primary reinforcing effects of the drug, it should be complemented with self-administration procedures, as they involve operant responses of animals.

This protocol describes the Conditioned Place Preference (CPP) as a model of relapse. This procedure permits the measurement of relapse in laboratory animals, considering the impact of drug-associated environmental cues as craving and relapse in abstaining addicts is currently the focus of drug-abuse treatment programs.

The present protocol describes the Conditioned Place Preference (CPP) as a model of relapse in drug addiction. In this model, animals are first trained to ...

A Conditioned Place Preference Protocol for Measuring Incubation of Craving in Rats

A major cause of repeated relapses is a craving for the drug. Drug craving increases progressively during the abstinence period, a phenomenon termed incubation of drug craving. Here, we describe a morphine conditioned place preference (CPP) protocol for measuring the incubation of craving in rats. In this protocol, a CPP paradigm mainly employing somatosensory cues is used to establish a long-term reward memory of morphine. A three-chamber CPP box that differs in the texture of the chamber floor is constructed. First, the animals are tested for their baseline preference to the two side chambers for three consecutive days. Then, they are injected intraperitoneally with morphine/saline and put into their non-preferred/preferred chamber for 45 min. After 6 days of conditioning, their preference to the side chambers is tested for 15 min at different time points after the last conditioning session. With this paradigm, the reward memory of morphine could last for at least 18 days. To test whether the above-mentioned protocol can model increased craving, the number of entrances into the two side chambers are counted during the abstinence period. The results show that the entrances increased, suggesting that the CPP paradigm could mimic the incubation of craving. Future studies can employ this model to study neural mechanisms underlying long-term memory and incubation of craving.

Here, a morphine conditioned place preference (CPP) protocol is described to measure incubation of craving in rats.

쥐에 갈망의 부 화를 측정 하기 위한 바른된 장소 설정 프로토콜

A major cause of repeated relapses is a craving for the drug. Drug craving increases progressively during the abstinence period, a phenomenon termed ...

A Conflict Model of Reward-seeking Behavior in Male Rats

The present protocol describes a novel conflict task as a model of inhibitory control in rats. In this model, a natural rewarding stimulus (sexual stimulus) that represents a high-value reward, and the aversive stimuli (pins), are concurrently presented. The male rats have to climb or jump over the obstacle full of pins to approach and investigate the sexual partner. If the animal persists in their approaching behavior regardless of the aversive stimuli, it is considered as a maladaptive or risky reward-seeking behavior. The conflict task permits the evaluation of deficit in inhibitory control resulting from exposure to abused drug, such as morphine, or a stressful event. 
The main advantage of this model is that it provides a simple and quick way to discover the deficit in inhibitory control after exposure to opiate drugs or other stressful events. In addition to opiates, this behavioral model would also be useful for quickly discovering the inhibitory control deficits induced by other addictive drugs. However, the limitation is that the male rats' performance may be subject to exercising effects with repeated testing under this conflict task. In the future, one can hope that the individuals with the compulsive phenotype of reward-seeking behavior after exposure to opiates will be identified based on modifying this conflict model.

This conflict model is used to measure the impairment of inhibitory control after exposure to addictive drugs, or other factors that may influence inhibitory control. A sexual stimulus and an aversive obstacle are concurrently presented, thus male rats have to conquer the obstacle to approach the sexual reward.