Modeling Alcohol Consumption in Rodents Using Two-Bottle Choice Home Cage Drinking and Microstructural Analysis

该协议描述了一种标准的间歇性访问两瓶选择家笼饮水范式，以模拟大鼠自愿饮酒。此外，它还提供了分步说明，以通过 DIY 舔舐检测系统来增强标准方案，该系统能够对饮酒行为进行微观结构分析。两瓶选择家庭笼饮是研究啮齿动物饮酒量的一种广泛使用的临床前范式。

动物可以使用两个饮水瓶，一个装水，一个装乙醇。它可以很容易地实现，以测量自愿饮酒的偏好，而无需专门的设备或分析。使用这种方法获得的饮酒数据的分辨率受到研究人员测量瓶子重量的频率的限制。

因此，标准方法无法捕捉饮酒模式，而众所周知，饮酒模式会影响酒精滥用障碍的风险和严重程度。我们的协议通过使用低成本的自制舔计系统增强标准的两瓶选择范式，解决了提高临床前模型中数据分辨率的需求。研究人员将能够轻松捕获饮用微观结构的各种测量值，并以高时间分辨率获得乙醇摄入量的精确估计。

该协议为研究人员提供了灵活性，可以根据他们的实验需要使用标准瓶子或配备舔计的设备来测量饮酒量。重要的是，饮酒微观结构的测量使研究人员能够研究饮酒模式的个体差异以及饮酒模式如何响应实验干预而变化。首先，从笼子中取出过滤器顶部。

在周一、周三和周五，从笼子顶部取出周二、周四和周六的瓶子。称重并记录当天饮用的乙醇瓶和水瓶的初始重量。要开始会议，请将周一、周三和周五的瓶子放在每只大鼠的笼子顶部，胶带朝上，以防止大鼠咀嚼瓶子标签。

在星期二、星期四和星期六，从每个笼子中取出星期一、星期三和星期五的瓶子。称量每个瓶子并记录上一次饮酒的最终重量。然后，测量每只大鼠的体重。

将星期二、星期四和星期六的水瓶放在每个笼子的顶部，胶带朝上，以防止老鼠咀嚼瓶子标签。要开始构建传感器单元 A，请用红色热缩管盖住一根两针母头连接器电缆。将电缆的红色和黑色线端插入传感器板上的引脚 0 和引脚 1 并焊接到位。

同样，用颜色不同的热缩管再焊接五根电缆。要组装传感器单元 A，请使用四针电缆将传感器板 A 连接到通信分线端点。然后，将端点连接到电平转换器的 3 伏输出。

将传感器单元 A 放入 3D 打印的外壳中，然后轻轻关闭顶部。以类似的方式构建传感器单元 B 和 C 后，使用以太网电缆以菊花链方式连接所有三个传感器单元，以完成传感器设置。要设置微控制器接口，请将修改后的数据记录器堆叠到微控制器上。

然后，将修改后的触摸屏堆叠到数据记录器上。将 microSD 卡和适配器插入数据记录器。将 4 针跳线和额外的接地线插入微控制器。

将完全组装的微控制器接口安装在 3D 打印外壳内，四引脚跳线和接地线穿过顶部的开口。要将 LIQ HDR 系统安装在笼组件中，请使用两组螺钉和螺母将舔板计和激光切割的亚克力板连接到笼顶部。接下来，使用螺丝组将组装好的吸入进样阻塞器安装到笼顶部，确保两个吸入进样阻塞器与吸入进样器开口正确对齐。

要在饲养箱中使用 LIQ HDR 系统，请将每个传感器单元安装到饲养箱搁板上。排列并固定所有母连接器电缆，以防止重叠或过度弯曲。将微控制器接口安装在传感器单元 A 旁边，并将其连接器插入连接到传感器单元 A 的电平转换器，使用电工胶带将额外的接地线固定到金属架上。

将所有公舔计连接器电缆牢固地连接到匹配的母传感器连接器电缆。插入电源以打开微控制器接口。要开始配备舔度计的双瓶选择程序，请使用吸管盖住所有笼子上的吸管开口。

在记录之前，在主 GUI 页面上选择正确的实验面，对应于当天有乙醇瓶的面。安装所有周一、周三和周五的瓶子后，点击主页上的 Start（开始）开始传感器校准。校准完成后，系统将在记录页面上显示每个瓶子的累积舔舐次数。

将所有吸管阻塞器抬高到笼子顶部上方，以允许大鼠接触吸管。轻轻地将所有过滤器顶部放回笼子中。点击 刷新 在屏幕上更新舔次数。

在星期二、星期四和星期六，点按 Save Quit 以停止录制并返回到 GUI 主页。要取出 SD 卡进行数据传输，请点击弹出 SD。将 SD 卡插入计算机。然后，将包含录制会话日期的 CSV 数据文件复制到计算机上。

要为下一次录制做准备，请将 SD 卡重新插入界面，然后点击 Mount SD。大鼠的乙醇摄入量在两瓶选择访问的最初几天表现出增加的模式，然后是平台期。许多大鼠在饮酒开始后不久就表现出类似暴饮暴食的乙醇消耗。在暴饮暴食期间，乙醇偏好明显高于水，但在 24 小时内测量时，乙醇偏好通常保持在 50% 以下。

LIQ HDR 系统检测到的累积舔舐次数与 24 小时内乙醇瓶和水瓶的瓶子重量变化密切相关。与光照循环相比，大鼠在黑暗循环期间消耗更多的乙醇和水，如每隔 30 分钟分档的饮酒模式所示。正如更高分辨率的数据分析所表明的那样，类似暴饮暴食的饮酒行为集中在饮酒的前五分钟。

会话开始后 15 分钟测量的血液乙醇浓度与检测到的舔舐次数密切相关，即使在乙醇摄入量较低的情况下也是如此。饮水微观结构分析显示，雄性和雌性大鼠之间的舔舐和舔舐次数相似，与相似的乙醇摄入量水平相关。