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摘要

这一冲突模型用于测量接触成瘾药物后的抑制控制损伤, 或其他可能影响抑制控制的因素。性刺激和厌恶性障碍同时出现, 因此雄性老鼠必须克服障碍才能接近性奖励。

摘要

本协议将一种新的冲突任务描述为大鼠抑制控制的模型。在这个模型中, 一个代表高价值奖励的自然奖励刺激 (性刺激) 和厌恶刺激 (引脚) 同时呈现。雄性老鼠必须爬或跳过充满别针的障碍, 才能接近并调查性伴侣。如果动物坚持在他们接近的行为, 而不管厌恶刺激, 它被认为是一个不适应或危险的寻求奖励的行为。冲突任务允许评估因接触吗啡等滥用药物或压力事件而造成的抑制控制不足。

这种模式的主要优点是, 它提供了一个简单而快速的方法来发现接触阿片类药物或其他压力事件后抑制控制的缺陷。除了阿片类药物, 这种行为模型还将有助于快速发现其他致瘾药物引起的抑制控制缺陷。然而, 限制因素是, 在这一冲突任务下, 雄性老鼠的表现可能会受到反复测试的效果。今后, 人们可以希望, 在修改这一冲突模型的基础上, 能够确定接触阿片类药物后具有寻求奖励行为的强迫性表型的个体。

引言

吸毒成瘾是一种慢性脑病, 其特点是冲动和强迫药物的寻求和服用1。成瘾的这些主要特征都被假设为抑制控制 2,3的能力受损, 即未能抑制立即追求奖励刺激, 从而发展出适应性不良行为模式4。

无通任务和停止信号任务是用来测量响应抑制能力 2,5的原型任务。这两种实验范式通过对比不常见的抑制反应与隐含的去基线 6,7来评估一个人抑制不适当的行为的能力。在这些任务中显示的反应抑制已被证明对可卡因使用者8,9、阿片剂成瘾者10和尼古丁使用者11有损害。另外两个任务--反转学习和多项选择串行反应时间任务--也提供了响应抑制/抑制控制 12,13的测量。然而, 在啮齿类动物身上进行的这些范式大多不仅需要长期的训练, 以便研究对象能够区分不同信号所代表的响应要求, 而且学习速度和学习效果的个体差异可能会干扰随后的抑制试验11的结果.

本文提出了一种新的冲突任务, 可用于测量接触致瘾药物后的抑制控制障碍。在这项任务中, 一个自然的奖励刺激 (性刺激), 代表一个高价值的奖励 14, 和厌恶刺激 (别针), 雄性老鼠必须征服, 同时提出。雄性老鼠必须爬或跳过充满别针的障碍, 才能接近并调查性伴侣。如果动物坚持其接近行为, 而不管厌恶刺激, 它被认为是一个不适应或危险的寻求奖励的行为。建立此任务的理由之一是, 它在概念上很简单, 不会像其他任务那样对执行过程提出很高的要求。与其他测量反应抑制的任务相比, 这种冲突任务是基于自然行为的, 具有正常性功能和性经验的老鼠可以在没有学习过程的情况下直接检测。另一个理由是, 在这项任务中提出的冲突在接近奖励和避免厌恶刺激 (或被刺中的风险) 之间可能有更好的效力, 因为它模仿吸毒成瘾者经常把自己放在类似的地方冲突, 但坚持追求毒品奖励, 无论现实生活中的消极后果的风险15。

因此, 应用这种冲突模型是一种快速而敏感的方法, 可以发现接触成瘾药物后抑制控制的缺陷, 或其他可能影响抑制控制能力的因素, 如压力。它还为研究抑制控制中潜在缺陷的神经机制提供了一种新的行为策略。此外, 还可以在此任务中添加其他修改。例如, 通过用社会刺激来取代性刺激来改变成本效益比率可以揭示出更多的行为意义。

研究方案

这项研究由中国科学院心理学研究所国际评论委员会 (irb) 批准, 所有实验均按照美国国立卫生研究院 (美国) 《实验动物护理和使用指南》 (2011年)。

1. 冲突模型的材料和设置

  1. 每个笼子里有四只老鼠 (50 厘米长 x 22.5 厘米宽 x 30 厘米高), 在可控温度 (22–25°c) 和一个反转的12小时光/暗周期 (21:30 亮起) 至少10天。
    请注意:在实验开始时, 分别使用了雄性和雌性 sprague-dawley 大鼠, 体重为330-400 和 230–250 g。
  2. 在黑暗阶段在昏暗的灯光下执行所有测试。
  3. 使用不透明的纸箱 (37 厘米长 x 26 厘米宽 x 18 厘米高) 与松木剃须床上用品, 将老鼠从家庭笼子运送到试验室。
  4. 在开始实验前5天内, 每天处理老鼠3分钟。
  5. 为整个实验准备120毫升吗啡。在最终浓度为 20 mg/ml 的情况下, 将盐酸吗啡溶解在0.9% 的氯化钠 (生理盐水) 中。在室温下存储 (rt)。
  6. 为手术准备10毫升的戊巴比妥钠溶液。在浓度为 1 g/ml 的情况下, 将戊巴比妥钠溶解在0.9% 的氯化钠中。存放在4°c。
  7. 制备10毫升苯甲酸雌二醇 (eb) 和10毫升黄体酮, 用于人工诱导雌激素。在浓度分别为 0.125 mgml 和 5 mgml 的芝麻油中溶解苯甲酸雌二醇和黄体酮。
    请注意:在水浴 (55–60°c) 中培养 eb 或黄体酮的油悬浮液至少 1小时, 然后彻底摇一摇。确保 eb 或黄体酮完全溶解。存放在 rt。
  8. 对于风险寻求奖励的行为测试, 使用由黑色丙烯酸玻璃制成的开放式奖励接近室。在露天竞技场的一端 (85 厘米长 x 35 厘米宽 x 50 厘米高) 安装线屏刺激保持架 (15 厘米长 x 25 厘米宽 x 25 厘米高)。在刺激笼前面约20厘米的地板上安装带针脚的电路板。
    请注意:引脚固定在34.5 厘米长 x 13 厘米宽的板上 (图 1)。在测试过程中依次使用具有三种类型引脚的电路板 (表 2)。

2. 女性的雌岩诱导和男性的基质筛查

  1. 雌性大鼠双侧卵巢切除术
    注: 手术器械和手术中使用的其他物品是无菌的。手术是使用无菌技术进行的。
    1. 提前准备手术器械和材料, 如手术刀、手术刀、止血钳、推拿、眼剪刀、纱布、棉签、缝合针和丝缝线, 以及75% 的酒精、碘、五巴比妥钠、0.9% 那卡尼克,青霉素钠。
    2. 腹腔内注射戊巴比妥钠 (55 mg/kg), 等待雌性大鼠完全麻醉。老鼠呼吸平稳, 对尾巴捏不反应。
      请注意:只有当雌性大鼠的体重达到至少240克时, 才进行卵巢切除术。
    3. 将雌性大鼠放置在俯卧部位, 刮掉背部的皮毛, 并用碘伏对暴露的皮肤进行消毒。然后用手术刀在背部做一个中间垂直切口 (长约2厘米) (在胸腔边缘以下1厘米)。
    4. 将皮肤向左拉, 用止血钳钝解剖皮下组织, 露出腰椎肌肉。将肌肉层 (切口为1厘米) 切开腹腔, 直到达到脂肪组织。
    5. 用弯曲的推子拉出脂肪组织, 并定位卵巢, 卵巢是一个肉质粉红色的组织 (约0.5 厘米 x 0.4 厘米 x 0.3 厘米), 周围是脂肪组织与缠绕输卵管的表面。
    6. 用钳子夹住输卵管并将其结扎, 然后将卵巢与周围的脂肪组织一起切断。
    7. 在确保没有出血后, 将残留的输卵管和脂肪组织放回腹腔, 并缝合肌肉层。
    8. 用同样的程序取出另一侧的卵巢, 然后缝合皮肤切口。
    9. 将老鼠放在加热的毯子上, 直到醒来, 然后把它放回家里的笼子里。
    10. 经过至少两周的恢复, 将雌性老鼠作为交配筛查和行为测试的工具。
      请注意:注意雌性大鼠手术后的状况, 并提供足够的水和食物。保持卵巢切除的老鼠单身固定一个星期, 然后住四个每个笼子。
  2. 卵巢切除雌性大鼠的雌激素诱导
    1. 处理所有卵巢切除的雌性大鼠三次 (3天), 然后使用它们进行交配筛选。
      1. 用左手轻轻从运输箱里拿起一只老鼠, 把它抱在怀里几秒钟。然后把老鼠放回盒子里, 重复这些操作3分钟。
    2. 在交配筛查或冲突试验前48-52小时左右注射苯甲酸雌二醇 (25μgs])。
    3. 在交配筛查或冲突试验前4-6小时左右注射黄体酮 (1 mg/rat)。
      请注意:雌激素被皮下注射在颈部后部。由于雌激素循环持续 ~ 4202015天, 雌性大鼠每周使用一次。
  3. 雄性大鼠交配性能的筛选
    请注意:在室内的光/暗周期的黑暗阶段, 在昏暗的光线下进行筛查。
    1. 将雄性老鼠单独放入纸盒 (60 厘米长 x 50 厘米宽 x 40 厘米高) 与松木剃须床上用品, 并将其留于适合5分钟。
    2. 将有感觉的雌性大鼠引入纸箱 , 并监测雄配行为 ( 由有经验的观察者 ) 。
    3. 将雄性大鼠在 30 分钟内完成第一次射精后 , 将大鼠放回家中笼子 , 或在 15 分钟内不显示内泄或 30 分钟精。
    4. 将通过筛查的雄性大鼠随机分为不同的组 (如含盐和吗啡治疗组)。

3. 冲突测试前雄性大鼠的预处理

  1. 冰状吗啡治疗
    请注意:雄性大鼠在腹腔内注射盐水或吗啡, 以带状疗法14 (表 1)。
    1. 称重雄性大鼠, 并根据体重计算每只大鼠的注射量 (见表 1)。
    2. 准备带有吗啡或盐水溶液的注射器。
    3. 腹腔内一次注射一只老鼠, 并立即将其轻轻放入家庭笼子 (4 鼠笼子)。
    4. 至少6小时后, 用同样的方法给雄性老鼠第二次注射。
  2. 急性应激
    请注意:在每次碰撞测试之前, 脚部冲击在四个相同的室中进行, 这些室由四个冲击发生器组装, 并由安装在计算机上的专业软件控制。
    1. 在冲突测试当天, 将雄性老鼠带到另一个与冲突测试室不同的房间。
    2. 将雄性大鼠放入腔内 (30.5 厘米长 x 25.4 厘米宽 x 30.5 厘米高), 以适应1分钟。
    3. 提前设置软件程序。该计划包括在10分钟内进行间歇性足部冲击 (0.5 ma x 0.5 s x 10分钟; 平均两次冲击间隔 40秒, 范围10-70 秒)。
    4. 输入动物 id, 并根据分组 (冲击组和控制组) 选择是否打开冲击发生器。然后按下 "开始"按钮。
    5. 压力程序完成后, 立即将大鼠带到运输箱中的冲突试验室;每箱一只老鼠。

4. 冲突测试

请注意:测试是在冲突测试室的光-暗周期的黑暗阶段在昏暗的光线下进行的。

  1. 在测试前一天, 将所有老鼠带到冲突试验室, 让它们习惯在露场奖励接近室 (没有任何障碍,图 1) 15分钟。
  2. 在测试当天, 将雄性老鼠放置在室内, 允许自由探索 1 0分钟 (与检测前一天相同)。
  3. 将有雌味的雌性大鼠放入刺激笼中作为激励措施, 并允许雄性受其主体自由接近并调查激性大鼠5分钟。
    注意: 雄性老鼠随机暴露在有雌的雌性中, 而这种雌性老鼠并不是熟悉的老鼠。
  4. 在5分钟无分钟的方法后, 将男性主体从刺激笼移动到竞技场的另一端, 放置一个障碍 (一个14厘米宽的板, 上面有针脚), 然后开始第一次试验。
    请注意:根据针脚的类型和板的高度, 不同试验的障碍物难度程度各不相同。分级系统见表 2。
  5. 每次克服障碍物后, 将雄性老鼠从刺激笼移开约15-20秒。
  6. 如果男性主体在4分钟内爬或跳过障碍 3次, 立即开始下一次试验, 障碍难度越来越大。
  7. 如果男性主体在4分钟内超过障碍不到三次, 则结束测试并记录其超越障碍的时间。
  8. 将雄性大鼠带回家笼中, 用0.05% 的冰醋酸擦洗开场室。
  9. 根据表 2, 每个得分都超过 (或接近)。在这个冲突测试中, 使用所有超越的分数之和作为男性主体的总分。

5. 统计分析

  1. 将数据显示为平均±sem 或单个数据点。在数据集方差和正态分布的同质性受到挑战的情况下, 对数据集进行日志转换。
  2. 分析吗啡预处理对戒断第7天和第17天 (wd7 和 Wd7) 显示的寻发行为的影响, 使用 t 测试, 以 "预处理" 为研究对象之间的因素 (吗啡对盐水,图 2)。
  3. 分析吗啡预处理对寻求奖励行为的影响, 使用重复测量的方差分析 (anova), 以 "退出时间" (wd7 对 Wd7) 作为主体内因素和 "预处理" (吗啡对)生理盐水) 作为一个主体之间的因素。
  4. 此外, 使用 pearson 的相关性来分析男性受试者在禁欲第7天和第14天获得的分数之间的相关性 (wd7 和 Wd7,图 3)。
    请注意:在原始数据的对数转换后, 进行统计分析。
  5. 以压力为研究对象之间的因子, 分析急性应激对吸毒小鼠寻求奖励行为的影响 (休克与对照,图 4)

结果

为了探讨这种冲突模型是否能揭示阿片类药物引起的不良就业风险寻求奖励的行为, 通过短期 (wd7) 后的 t 检验, 比较了含盐和吗啡预处理组表现出的寻奖行为。长期 (wd17) 分别从吗啡中撤出 (图 2)。结果表明, 在戒断的第7天和第17天, 吗啡预处理的大鼠的接近行为明显高于盐预处理大鼠 (图 2a:t=-3.958; d. f. = 24;p < 0.01。

讨论

药物滥用18引起的抑制性控制缺陷对促进强制吸毒行为和复发19,20起具有重要作用。这里提出的冲突模型为探讨接触成瘾药物的个体抑制控制的变化提供了新的方法。

协议中有几个关键步骤。首先, 研究对象 (雄性老鼠) 在进入后续冲突任务之前必须获得性经验。例如, 雄性老鼠在药物治疗前需要通过交配筛查 (至少?...

披露声明

作者没有什么可透露的。

致谢

本论文得到了心理学研究所心理健康重点实验室 (klmh2016k01) 和创伤后应激患者人群评估与干预技术研究 (jcyj2017041313130301569) 的支持。

材料

NameCompanyCatalog NumberComments
Acetic acidBeijing Tongguangjingxi Chemical companyCN No.81601CH3COOH
Benzypenicillin sodium for InjectionHuabei PharmaceuticalF7072109C16H17N2NaO4S
Cotton swabsWan Xin, Shandong, China8 cm
β-estradiol benzoate SIGMA-ALDRICHE8515-200MGestradiol benzoate 
GauzeWan Xin, Shandong, China21s × 21s 110×100
Hemostatic forcepsBeijing Zhong Sheng Wanda Biotechnology Co.,Ltd.
Morphine hydrochlorideQinghai Pharmaceutical Co. Ltd20100105Morphine hydrochloride
Ophthalmic scissorsBeijing Zhong Sheng Wanda Biotechnology Co.,Ltd.
Pentobarbital SodiumSigmaC11H17O3N2Na
Precision animal shockerCoulbourn
ProgesteroneSIGMA-ALDRICHV900699-5Gprogesterone
Sesama oilFengyi trading company ltd.Sesama oil
Sodium chloride injectionHuaLu PharmaceuticalH17092107NaCl
ScalpelsGillette96797241
Surgical bladesShanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co.,Ltd
Suture needlesHan Qin, Shanghai, ChinaΔ1/2 6×14
Silk suturesShanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co.,Ltd
Sprague-Dawley ratsVital River Animal Center, Beijing, ChinaSprague-Dawleyanimal strain
SyringeWeiGao Group Medical Polymer Co.Ltd1ml, 2ml
TweezersBeijing Zhong Sheng Wanda Biotechnology Co.,Ltd.

参考文献

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