1. Tierhaltung und Akklimatisierung Procedures <ol><li> Männlich Long Evans Ratten mit einem Gewicht von 300-325 g zum Zeitpunkt der Ankunft in das Vivarium, sind einzeln in Standard-Kunststoff-Käfigen mit Recyclingpapier Pellet Betten, mit Drahtgitter-Deckel, um Wasserflaschen und Lebensmittel Platz untergebracht. </li><li> Ratten sind auf eine umgekehrte Hell-Dunkel-Zeitplan (Lichter von 19.00 bis 07.00 Uhr) gehalten, in einer Temperatur-und Feuchte-kontrollierten Vivarium. </li><li> Lebensmittel und Wasser werden ad libitum zur Verfügung in der Wohnung Käfigen während des gesamten Experiments. </li><li> Ratten sind erlaubt, um das Vivarium und Wohnbedingungen für eine Woche vor der Operation zu akklimatisieren. Während dieser Zeit Ratten sind ungestört, mit Ausnahme der regelmäßigen Reinigung Fütterung und Überwachung von Gewicht. </li></ol> 2. Intravenöse Katheterisierung Chirurgie <ol><li> Unter Isofluran-Gas Anästhesie und Verwendung der üblichen aseptischen chirurgischen Techniken, sind Ratten, die mit Silastic Katheter in die rechte Jugularvene vorbereitet. Der Katheter tritt in einer modifizierten Kanüle (Plastics One) an der Oberfläche des Schädels, und die Kanüle an den Schädel mit Juwelieren Schrauben und Zahnzement befestigt. Einzelheiten zu den chirurgischen Verfahren, siehe 7, 8. </li><li> Am Ende der Operation werden Katheter mit ca. 0,2 ml einer Lösung mit 50% Heparin (1000 IU) und 50% Dextrose (25 g/50 ml) gespült. Ein Kunststoff-Blocker wird über die Öffnung der Kanüle, um den Katheter von außen Schmutz zu schützen, und Katheter Durchgängigkeit zu erhalten platziert. </li><li> Zum Zeitpunkt der Operation, und wieder am Tag nach der Operation werden Ratten 5 mg / kg, SC, der analgetischen Ketoprofen verwaltet. </li><li> Ratten sind eine Frist von mindestens sieben Tage, um sich von der Operation vor Experimentieren zu erholen. Während dieser Zeit sind Ratten ungestört in die Käfige, mit Ausnahme der regelmäßigen Reinigung und Fütterung, und die tägliche Überwachung von Gewicht und die allgemeine Gesundheit. Am letzten Tag der Erholungsphase werden Katheter mit Heparin / Dextrose-Lösung (Abschnitt 2.2), um Katheter Durchgängigkeit zu überprüfen gespült. </li></ol> 3. Behavioral Procedures Alle Verhaltens-Verfahren werden mit Hilfe von Geräten von Med Associates Inc. (St Albans, VT) zugeführt wird. Die Ausrüstung, in einem eigenen Raum untergebracht, umfasst eine Reihe von Standard-operante Kammern, die jeweils innerhalb einer schalldämpfenden Gehäuse enthalten. Jeder operante Kammer ist mit zwei versenkbaren Hebel, sowohl erhöhten 6,5 cm über einem Stab aus rostfreiem Stahl Fußboden ausgestattet. Ein weißes Licht Reiz liegt knapp über einem Hebel befindet, und Antworten auf, dass der Hebel (der sogenannten &quot;aktiven&quot; Hebel) führen zur gleichzeitigen Beleuchtung des Stimulus Licht und Aktivierung einer Infusionspumpe (Razel Scientific Instruments, St. Albans, VT). Die Pumpe ist auf einem Regal direkt vor dem operante Kammer befindet, aber innerhalb der schallschwächende Gehäuse. Der andere Hebel (die so genannte &quot;inaktive&quot; Hebel) ist links verlängerte in der Kammer in allen experimentellen Verfahren; reagiert auf dieses Hebels ist ohne Folgen. Schließlich ist jede Kammer ausgestattet, um mit konstantem Strom, intermittierend, unausweichlich, elektrischen Fußschock durch einen Scrambler liefern die Stahlstange Boden. Alle experimentellen Bedingungen (zB Reiz-Präsentationen, Infusion von Medikamenten, Defibrillation), sowie die Datenerfassung und der Konsolidierung werden über Schnittstellen zwischen den Test-Kammern und einem zentralen Computer-Betriebssystem Med Associates Software (MED-IV) durchgeführt. Der Versuch wird in 5 Phasen durchgeführt: 1) Habituation, 2) Cocaine SA, 3) Drug-free Zeit, 4) Extinction und 5) Prüfung auf Wiedereinstellung. In allen Phasen (außer für die Arzneimittel-Zeit), werden Ratten für den täglichen Sessions aus dem Gehäuse Platz für die operante Prüfkammern übertragen. Die Tiere werden einzeln, in kleinen Plastikbehältern übertragen. Lebensmittel und Wasser sind nicht in der operante Kammern zur Verfügung. <ol><li> Gewöhnung <ol><li> Vierundzwanzig Stunden vor dem ersten Kokain-SA-Sitzung (. Siehe Abschnitt 3.2), sind Ratten dürfen die operante Kammern während einer 2-h-Sitzung zu gewöhnen; während dieser Sitzung die aktive Hebel zurückgezogen wird. </li></ol></li><li> Cocaine SA Ausbildung <ol><li> Vor jeder täglichen Trainingseinheit werden Ratten in dem Gehäuse Platz gewogen. Anschließend werden sie auf die operante Kammern übertragen. </li><li> Auf in die operante Kammern, einer Feder und Schlauchsystem (die sich von der Droge Infusionspumpe) angeordnet wird, um den Schädel montiert Kanüle verbunden. </li><li> Ratten sind zu dürfen selbst verabreichen Kokain HCl während der täglichen 3-h-Sitzungen, für eine Gesamtmenge von 8-10 Tagen (entweder nacheinander oder mit zwei dazwischen liegenden &quot;freien Tage&quot; zwischen den Sitzungen 5 und 6). </li><li> SA-Sitzungen abwechselnd am Morgen (9.00 bis 00.00 Uhr) und nachmittags (13:00-16:00). Der Zeitpunkt der SA-Sitzungen wird abgewechselt, weil die Verfahren in späteren Phasen des Experiments (dh Aussterben und Prüfung) an beiden t auftretenimes der Tag für alle Tiere (siehe Abschnitte 3.4 und 3.5), so verhindert diese Anordnung eine verwirrende Effekte der Tageszeit bei zukünftigen Drogen-sucht Verhalten. </li><li> Jede Trainingseinheit wird durch eine 5-min Eingewöhnungszeit voraus, in der Tiere in die operante Kammern mit der aktiven Hebel eingefahren platziert werden. </li><li> Zu Beginn des Trainings ist die aktive Hebel in die Kammer erweitert und der Reiz Licht (befindet sich oberhalb der aktiven Hebel) ist für 30 beleuchtet s. Darüber hinaus ist das Haus Licht in dieser Zeit aktiviert und bleibt während der gesamten Sitzung beleuchtet. Insgesamt signalisieren diese Ereignisse die Verfügbarkeit von Kokain. </li><li> Während der Sitzung werden die Antworten auf die aktive Hebel durch eine 3-s Infusion von Kokain (0,23 mg/65 ul, iv) auf einem festen Verhältnis-1 Zeitplan der Bewehrung verstärkt. Zeitgleich mit Aktivierung der Infusionspumpe und Drug Delivery ist eine 20-s Aktivierung des Stimulus Licht oberhalb der aktiven Hebel. Dieser 20-s Licht Darstellung entspricht einem &quot;time-out&quot; Zeitraum, in dem zusätzliche aktive Hebel Reaktionen aufgezeichnet, aber nicht verstärkt. </li><li> Die Tiere sind bis zu 50 Infusionen pro 3-h-Sitzung erlaubt. Wir routinemäßig zu verhängen dieses Kriterium in unserer Arbeit und unserer Erfahrung, haben herausgefunden, dass es stark reduziert, wenn nicht eliminiert, Zwischenfälle der Todesfälle durch Überdosis. </li><li> Am Ende eines jeden täglichen Sitzung werden Ratten Katheter mit 0,2-0,3 mL Heparin-Dextrose-Lösung gespült (siehe Abschnitt 2.2) und die Ratten in ihre Heimat Käfig zurück. </li></ol></li><li> Drug-free Zeit <ol><li> Nach dem letzten Kokain SA-Sitzung werden Ratten in Ruhe gelassen (mit Ausnahme der regelmäßigen Reinigung, Fütterung und Überwachung von Gewicht) in ihre Heimat Käfig für ein Minimum von sieben Tagen. </li></ol></li><li> Extinction von Kokain ausgebildete Verhalten <ol><li> Ratten sind die operante Kammern zwischen 9.00 bis 10.00 Uhr für vom Aussterben Ausbildung übertragen. </li><li> Die Frühjahrs-und Schlauchsystem wird dem Schädel montiert Kanüle verbunden. </li><li> In Übereinstimmung mit den Bedingungen für die SA Training ist jeden Tag vom Aussterben Einweisung durch einen 5-min Eingewöhnungszeit voraus, in der Tiere in die operante Kammern mit der aktiven Hebel eingefahren platziert werden. </li><li> Ratten sind dann vier 60-min Aussterben Sitzungen gegeben, getrennt durch 30-Minuten-Intervallen. Jede 60-minütige Sitzung wird durch die gleichen Ereignisse, die zu Beginn des Trainings (dh, Beleuchtung des Hauses Licht, Verlängerung der aktiven Hebel, und 30-sec-Beleuchtung des Stimulus Licht oberhalb der aktiven Hebel) auftreten eingeleitet. Während der Sitzungen werden alle Bedingungen, die derzeit beim Training SA gehalten wurden (dh response-Kontingent Ausleuchtung des Stimulus Licht für 20 Sek. und 3-s Aktivierung der Infusionspumpe), außer dass aktiver Hebel Antworten sind nicht mehr verstärkt mit Kokain Infusionen . Während der 30-Minuten-Intervallen, die jeweils 60-min Aussterben Sitzung zu trennen, ist die aktive Hebel zurückgezogen und das Haus Licht erloschen ist. </li><li> Am Ende des letzten 60-min-Sitzung werden Ratten in ihre Heimat Käfig zurück. </li><li> Schritte 3.4.1. auf 3.4.5. werden an 3 aufeinanderfolgenden Tagen wiederholt. </li></ol></li><li> Wiedereinsetzung von Kokain ausgebildete Verhalten Fußschock Stress <ol><li> Ratten sind die operante Kammern zwischen 9.00 bis 10.00 Uhr übertragen </li><li> Auf in die operante Kammern gelegt, wird die Feder-und Schlauchsystem auf den Schädel montiert Kanüle verbunden. </li><li> In Übereinstimmung mit den Bedingungen für die Ausbildung und Aussterben, ist ein 5-min Eingewöhnungszeit vorgesehen, während die Ratten in die operante Kammern mit der aktiven Hebel platziert sind eingefahren. </li><li> Ratten sind dann zwei 60-min Aussterben Sitzungen (siehe 3.4.4.) Von einem 30-min Intervall getrennt, identisch mit denen während der vom Aussterben Phase gegeben wird. </li><li> Wenn nach dem zweiten 60-min-Sitzung die Gesamtzahl der Antworten auf die vorher aktive Hebel beträgt weniger als 15 Tiere sind ein Test für Wiedereinstellung nach einer zusätzlichen 30-Minuten-Intervall gegeben. In diesem 30-Minuten-Intervall wird Fußschock oder sham Fußschock (dh keine Fußschock) verabreicht werden (siehe 3.5.6.). Wenn ein Kriterium von 15 oder weniger Antworten auf die aktive Hebel nicht nach der zweiten Sitzung erreicht, ist eine zusätzliche Aussterben Sitzung (en) vor der Wiedereinstellung Tests gegeben. </li><li> Zehn Minuten nach dem zweiten 60-min Aussterben Sitzung (oder nach einer zusätzlichen 60-min Aussterben Session (s) erforderlich, um die vom Aussterben Kriterium von 15 oder weniger Reaktionen herzustellen), werden die Tiere 20 min von intermittierenden elektrischen Fußschock Stress (oder schein-exponierten Fußschock) in die operante Kammer. Fußschock wird während einer Zeit, als die aktive Hebel eingefahren ist und Haus-und Stimulus Lichter erloschen sind gegeben. Fußschock ist nach einem variablen Zeitplan bei einem mittleren Abstand von 40 s (10-70 s-Bereich) geliefert. Jeder Schlag wird mit einer Intensität von 0,9 mA geliefert und ist 0,5 s Dauer. Diese Parameter Fußschock basieren auf umfangreichen Pilot Arbeit basiertin unserem Labor durchgeführt, um zuverlässige Wiederherstellung von Kokain suchen zu etablieren, mit der minimalen Intensität und Dauer der Exposition Fußschock. Unter diesen Parameter, zeigen Tiere eine reflexive Springen Antwort auf die 0,5 s Schock und gelegentlich strahlen eine kurze Vokalisation. Obwohl Tiere während der Schock Zeitraum beobachtet werden, ist die Intensität der Schock nicht stark genug, um stärker ausgeprägt Anzeichen von Leiden auslösen. </li><li> Unmittelbar nach Beendigung des Fußschock Sitzung des aktiven Hebel verlängert wird und Ratten sind auf den Hebel drücken dürfen unter Aussterben Bedingungen (dh es werden Antworten nicht mit Kokain verstärkt, aber weiterhin in der Beleuchtung des Stimulus Licht und Aktivierung der Infusionspumpe Ergebnis ). Dieser Zeitraum wird als Test für Wiedereinstellung definiert und wird in der Regel 1-3 Stunden Dauer. Die meisten reagieren tritt in den frühen Teil der Test-Session (erste 30 min-1 h), und anschließend löscht über mehr verlängert Prüfzeiten. Somit ist eine 1 h-Test ausreicht, um die Wiedereinstellung Wirkung zu erfassen, mit längeren Prüffristen bietet eine vollständige Auslöschung Profil des Effekts. </li><li> Wenn eine wiederholte Messungen Design eingesetzt wird, ist jede Ratte unter Fußschock und Schein Fußschock Bedingungen getestet. Schritte 3.5.1. bis 3.5.8 sind auf einem anschließenden Test am Tag wiederholt, und die alternativen Test auf Wiedereinsetzung (Fußschock oder sham Fußschock) verabreicht wird. </li></ol></li></ol> 4. Repräsentative Ergebnisse: <img src="/files/ftp_upload/2265/2265fig1.jpg" alt="Abbildung 1" /> Abbildung 1. Stylized Antwort Profile für die Aktivität auf der aktiven und inaktiven Hebel während Selbstverwaltung Ausbildung, Aussterben und Wiedereinsetzung Prüfung. Abbildung 1 zeigt stilisiert operante Antwort-Profile, die typisch für jene, die während der verschiedenen Phasen der experimentellen Protokoll beschriebenen erhalten. 1. Aktive Hebel Antworten <ol><li> Cocaine SA Ausbildung. Abbildung 1 (links) zeigt einen typischen Kokain SA Lernkurve, dass sowohl der Anzahl der Infusionen und die Gesamtzahl der aktiven Hebelpressen umfasst. Ratten in der Regel erwerben Kokain SA innerhalb von 1-3 Sitzungen und einmal das Verhalten festgestellt wird, eine stabile Rate von Medikamenteneinnahme (in der Regel weniger als 20% zwischen den Sitzungen Varianz) über nachfolgenden Sitzungen. </li><li> Extinction von Kokain ausgebildete Verhalten. Es kann in Abbildung 1 zu sehen (Mitte), die an Tag 1 der Auslöschung, wenn Antworten nicht verstärkt werden zum ersten Mal, die Gesamtzahl der Antworten auf die aktive Hebel zunächst höher ist als bei der Ende der Trainingsphase (entsprechend einer sogenannten &quot;Auslöschung burst&quot;); allmählich, über die vier vom Aussterben Sitzungen reagiert abnimmt. An den Tagen 2 und 3 des Aussterbens, kann eine gewisse Erholung zu reagieren (bezogen auf die während der letzten Sitzung des Vortages zu beobachten) beobachtet werden, jedoch sind die Reaktionen in der Regel weniger als zu Beginn des Vortages vom Aussterben bedroht, und das Aussterben der Regel schneller abläuft als die vier Sitzungen für diesen Tag. </li><li> Wiedereinsetzung von Kokain suchen. Es in Abbildung 1 (rechts) ist ersichtlich, dass 20 min von der Exposition gegenüber intermittierenden Fußschock eine Zunahme in unbewehrte reagiert auf die aktive Hebel, bezogen auf die am Ende der vorhergehenden Sitzung vom Aussterben beobachtet induziert. Fußschock induziert auch eine Zunahme bei der Reaktion in Bezug auf die unter Bedingungen, unter denen sham Fußschock verabreicht wird beobachtet. So kann die Wiedereinsetzung von Kokain suchen nach Fußschock Stress entweder als ausgedrückt werden: 1) die erhöhte Anzahl von unverstärkten Reaktionen nach Exposition mit Fußschock, bezogen auf Antworten in der vom Aussterben Sitzung vor Fußschock oder 2) die gestiegene Zahl der unverstärkten Reaktionen nach Fußschock gegenüber sham Fußschock. </li></ol> 2. Inaktive Hebel Antworten Es kann in Abbildung 1 (rote Linie), dass in allen experimentellen Phasen, es gibt nur sehr geringe Reaktionszeiten mit der inaktiven Hebel verbunden gesehen werden. Allerdings ist ein leichter Anstieg bei der Reaktion auf diesen Hebel manchmal nach Exposition gegenüber Fußschock Stress beobachtet. Selbst in Fällen, in denen eine solche Erhöhung in Reaktion tritt, neigt der Anstieg der aktiven Hebel reagiert werden proportional wesentlich größer.

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Tierversuche wurden in Übereinstimmung mit den Richtlinien und Vorschriften her durch die Canadian Council of Animal Care und der University of Toronto Tierpflege eingesetzten Ausschusses durchgeführt. Die Produktion dieses Video wurde von Med Associates, Inc., die das Instrument in diesem Artikel verwendet produziert gesponsert.

In den letzten Jahrzehnten haben sich drei Varianten der SA Wiedereinsetzung Verfahren entwickelt worden, um Wiedereinsetzung des Medikaments sucht im Labor Ratten und Affen zu studieren. Die Unterschiede, die verfahrensrechtlichen Unterschiede definieren betreffen in erster Linie, ob Drogen SA, Aussterben und Testsitzungen am selben Tag oder an verschiedenen Tagen 1 auftreten. Das Verfahren, das wir in diesem Papier beschrieben haben, ist allgemein als &quot;within-zwischen&quot; Session-Variante, weil Drogen SA tritt bei der täglichen Sitzungen (dh in einer zwischen den Sitzungen Weise), die getrennt von Aussterben und Test-Sessions bezeichnet werden, aber vom Aussterben und Prüfung auftreten am selben Tag (dh in einem in-session Weise) [z. B. 7, 9]. Alternativ kann in sogenannten &quot;zwischen den Sitzungen&quot;-Verfahren, treten in allen Phasen des Experiments nacheinander, so dass SA, Aussterben und Testsitzungen an verschiedenen Tagen gegeben werden (dh alle Phasen zwischen den Sitzungen) [z. B. 8, 10, 11]. Im Gegensatz dazu komplett &quot;in Sitzungen&quot;-Verfahren, SA Ausbildung, Aussterben und Test-Sessions alle treten innerhalb des gleichen Tages [zB 12]. Zwar gibt es Berichte über Fußschock-induzierte Wiederherstellung der Droge suchen mit verschiedenen Variationen der Wiedereinsetzung Verfahren veröffentlicht werden, haben wir festgestellt, diese Stressoren (zumindest bei Tieren mit einer Geschichte von Kokain SA) am wirksamsten zu sein, wenn Aussterben und Prüfung auf dem gleichen auftreten Tag (dh in einem &quot;within-zwischen&quot; Sessions Weise). Alternativ haben wir hatten Erfolg mit der Erlangung zuverlässiger Fußschock-induzierte Wiederherstellung von Kokain suchen nach einem völlig &quot;zwischen den Sitzungen&quot;-Verfahren, aber nur unter Bedingungen, unter denen Tiere in der SA Kammern während des gesamten Versuchs 8, oder zumindest während Aussterben und Prüfung untergebracht sind 13. Der Nachteil dieser zwischen den Sitzungen Ansatz, über die in der vorliegenden Protokoll beschrieben, ist, dass es die Zahl der Themen, die geschult und geprüft werden zur gleichen Zeit kann Grenzen und damit sinkt die Effizienz der Datenerhebung. Obwohl unter den Bedingungen des vorliegenden Protokolls nur eine Gruppe von Tieren kann gelöscht und getestet werden zu einem gegebenen Zeitpunkt kann ein höherer Durchsatz durch die Staffelung von 1 Woche die Startzeit der SA Trainingsphase für zwei Gruppen von Ratten erzielt werden. In diesem Szenario kann eine erste Gruppe von Ratten geben Sie den drogenfreien Phase als die zweite Gruppe tritt Week 2 von SA Ausbildung, und in der Folge vom Aussterben und Prüfung kann in der ersten Gruppe durchgeführt werden, während die zweite Gruppe ist in ihrer Drogen- -freie Phase. Dieser Ansatz ermöglicht eine effizientere Nutzung von Ressourcen und beschleunigt die Datenerfassung, während die zu sehr effektive und zuverlässige Fußschock-induzierte Wiedereinstellung. Wichtig ist, dass in unserem Verfahren, tritt Aussterben der zuvor Drogen verstärkt das Verhalten und Prüfungen für die Wiedereinsetzung in Gegenwart von Medikamenten-assoziierte Cues. Obwohl wir nie haben Aussterben Ausbildung oder Prüfung in der Abwesenheit von Medikamenten-assoziierte Cues durchgeführt, ist es unser Verständnis, basierend auf der persönlichen Kommunikation, dass der Stressor kann in der Tat unwirksam sein bei der Induktion Wiedereinstellung bei der Prüfung erfolgt in der Abwesenheit von ausgelöscht Cues ( zumindest im Fall von Tieren mit einer Geschichte von Kokain SA). Eine systematische Untersuchung dieser Variablen, und die theoretischen Implikationen sie mit sich bringt, ist eine wichtige Frage für die zukünftige Forschung. Ein letzter Faktor, der prozeduralen Optionsscheinen Kommentar ist, dass die Wirkung von Stress auf Fußschock Wiedereinsetzung als sehr empfindlich auf Manipulationen Kontext erscheint. Zum Beispiel ist Fußschock Stress nur wirksam bei der Induktion die Wiedereinstellung von Medikamenten suchen, wenn es in der Umgebung, in der Drogen-SA und vom Aussterben auftreten verabreicht wird, das heißt, Fußschock nicht wieder Drogen sucht, wenn die Exposition um den Stressor tritt in einem neuen Kontext, was auf eine wichtige Interaktion zwischen dem Stressor und Drogen-Umgebung in ihren Auswirkungen auf Wiedereinsetzung 14. Abschließend Fußschock Wiedereinsetzung Verfahren, wie die in diesem Papier beschrieben, haben mit großem Erfolg eingesetzt, um die grundlegenden Verhaltens-und neurobiologischen Mechanismen, die das Verhältnis zwischen Stress und Drogenkonsum Rückfall aufzuklären. In der Tat, diese Verfahren, wenn modifiziert werden, um pharmakologische Vorbehandlungen oder neurochemischen Manipulationen auf bestimmte neuronale Substrate aufnehmen kann als leistungsfähige Werkzeuge für die Charakterisierung der Neurobiologie der Wiedereinsetzung in Drogen-sucht durch Stress dienen.

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		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>Basic Drug Self-Administration Test Package for Rat Package</td>
<td>&nbsp;</td>
<td><a href="http://www.med-associates.com/">Med Associates, Inc</a></td>
<td>MED-008-CT-B1</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Deep extra tall MDF sound attenuating cubicle</td>
<td>Basic Drug Self-Administration Test Package for Rat Package Component</td>
<td><a href="http://www.med-associates.com/">Med Associates, Inc</a></td>
<td>ENV-018MD</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Standard modular test chamber with drug infusion top and waste pan</td>
<td>Basic Drug Self-Administration Test Package for Rat Package Component</td>
<td><a href="http://www.med-associates.com/">Med Associates, Inc</a></td>
<td>ENV-008CT</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Stainless steel grid floor</td>
<td>Basic Drug Self-Administration Test Package for Rat Package Component</td>
<td><a href="http://www.med-associates.com/">Med Associates, Inc</a></td>
<td>ENV-005</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>House light, hooded, 28V</td>
<td>Basic Drug Self-Administration Test Package for Rat Package Component</td>
<td><a href="http://www.med-associates.com/">Med Associates, Inc</a></td>
<td>ENV-215M</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Stimulus light 1&#x201D; white lens</td>
<td>Basic Drug Self-Administration Test Package for Rat Package Component</td>
<td><a href="http://www.med-associates.com/">Med Associates, Inc</a></td>
<td>ENV-221M</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Low profile retractable response lever</td>
<td>Basic Drug Self-Administration Test Package for Rat Package Component</td>
<td><a href="http://www.med-associates.com/">Med Associates, Inc</a></td>
<td>ENV-112CM</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>SmartCtrl 8 Input/16 output package</td>
<td>Basic Drug Self-Administration Test Package for Rat Package Component</td>
<td><a href="http://www.med-associates.com/">Med Associates, Inc</a></td>
<td>DIG-716P2</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Single speed syringe pump, 3.33 RPM</td>
<td>Basic Drug Self-Administration Test Package for Rat Package Component</td>
<td><a href="http://www.med-associates.com/">Med Associates, Inc</a></td>
<td>PHM-100</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Rat self infusion package</td>
<td>Basic Drug Self-Administration Test Package for Rat Package Component</td>
<td><a href="http://www.med-associates.com/">Med Associates, Inc</a></td>
<td>PHM-119B-23-D</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Drug Delivery, Arm assembly </td>
<td>Basic Drug Self-Administration Test Package for Rat Package Component</td>
<td><a href="http://www.med-associates.com/">Med Associates, Inc</a></td>
<td>PHM-110-SAI</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Square wave aversive stimulator</td>
<td>Footshock Stress Component</td>
<td><a href="http://www.med-associates.com/">Med Associates, Inc</a></td>
<td>ENV-414S</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Patented quick disconnect harness for stainless steel grid floor</td>
<td>Footshock Stress Component</td>
<td><a href="http://www.med-associates.com/">Med Associates, Inc</a></td>
<td>ENV-005-QD</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Shock output cable</td>
<td>Footshock Stress Component</td>
<td><a href="http://www.med-associates.com/">Med Associates, Inc</a></td>
<td>SG-219G-10</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>MED-PC IV Software</td>
<td>Software</td>
<td><a href="http://www.med-associates.com/">Med Associates, Inc</a></td>
<td>SOF-735</td>
<td>&nbsp;</td>		</tbody>
		</table>
		</div>

a procedure for studying the footshock-induced reinstatement of cocaine seeking in laboratory rats

Die heimtückischen Aspekt der Drogensucht ist die hohe Neigung zu Rückfällen. Tiermodelle der Rückfall, als Wiedereinsetzung Verfahren bekannt ist, wurden intensiv auf die Neurobiologie und Phänomenologie der Rückfall in den Drogenkonsum Studie verwendet. Obwohl Verfahrensvarianten in den letzten Jahrzehnten entstanden sind, sind die meisten herkömmlichen Verfahren Wiedereinstellung auf das Medikament Selbstverwaltung (SA)-Modell. In diesem Modell wird ein Tier trainiert, eine operante Reaktion auf Drogen durch zu führen. Anschließend wird das Verhalten durch das Zurückhalten response-Kontingent Verstärkung erloschen. Wiedereinsetzung von Medikamenten suchen wird dann durch eine diskrete Ereignis, wie eine Injektion des Trainings Drogen, wiederholter Exposition mit Medikamenten-assoziierte Cues, oder Exposition gegenüber einem Stressor 1 ausgelöst. Wiedereinsetzung Verfahren wurden ursprünglich entwickelt, um die Fähigkeit der akuten nicht-bedingten Exposition gegenüber dem Training Droge zu Droge sucht in Ratten und Affen 1, 2 wieder zu studieren. Wiedereinsetzung Verfahren wurden seitdem geändert, um die Rolle der Reize aus der Umwelt, einschließlich Arzneimittel-assoziierte Cues und Exposition gegenüber verschiedenen Formen von Stress-Studie, in Rückfall in Drogen sucht 1, 3, 4. In den vergangenen 15 Jahren hat sich ein Schwerpunkt der Wiedereinführung der Literatur über die Rolle von Stress in der Medikamentenentwicklung Rückfall. Einer der am häufigsten verwendeten Formen von Stress für die Untersuchung dieser Beziehung ist akute Expositionen zu mild, intermittierende, elektrische Fußschocks. Die Fähigkeit von Fußschock Stress auf Wiedereinstellung von Medikamenten suchen zu induzieren, wurde ursprünglich von Shaham und Kollegen (1995) in Ratten mit einer Vorgeschichte von intravenösem Heroin SA 5 demonstriert. Anschließend wurde die Wirkung verallgemeinert Ratten, die mit Geschichten von intravenösem Kokain, Methamphetamin und Nikotin SA, sowie mündliche Ethanol SA 3, 6. Obwohl Fußschock-induzierte Wiederherstellung der Droge sucht zuverlässig und robust erreicht werden kann, ist es eine Wirkung, die empfindlich auf bestimmte parametrische Variablen tendiert. Dazu gehören die Anordnung der Löschung und Wiederherstellung Test-Sessions, die Intensität und Dauer der Fußschock Stress, und das Vorhandensein von Drogen-assoziierte Cues während Aussterben und Tests für Wiedereinstellung. Hier präsentieren wir ein Protokoll für Fußschock-induzierte Wiederherstellung von Kokain suchen, dass wir mit konsequenter Erfolg eingesetzt, um die Beziehung zwischen Stress und Kokain studieren wollen.

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

Tiermodelle der Rückfall, als Wiedereinsetzung Verfahren bekannt ist, wurden intensiv auf die Rolle von Stress in Rückfall in Drogen sucht Studie verwendet. Hier berichten wir über ein Verfahren zur Induktion der Wiedereinsetzung von Kokain suchen in Laborratten über akute Expositionen zu mild, intermittierenden elektrischen Fußschock.

Ein Verfahren zur Untersuchung der Fußschock-Induced Wiedereinsetzung von Kokain suche in Laborratten

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

a-procedure-for-studying-footshock-induced-reinstatement-cocaine

Research

JoVE Journal

Neuroscience

20.7K Aufrufe.  University of Toronto Scarborough. Tiermodelle der Rückfall, als Wiedereinsetzung Verfahren bekannt ist, wurden intensiv auf die Rolle von Stress in Rückfall in Drogen sucht Studie verwendet. Hier berichten wir über ein Verfahren zur Induktion der Wiedereinsetzung von Kokain suchen in Laborratten über akute Expositionen zu mild, intermittierenden elektrischen Fußschock.

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

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.

Operante Sensation Seeking in der Maus

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

Forschung

Neurowissenschaften

Muscle Receptor Organs in the Crayfish Abdomen: A Student Laboratory Exercise in Proprioception

The primary purpose of this experiment is to demonstrate primary sensory neurons conveying information of joint movements and positions as proprioceptive information for an animal. An additional objective of this experiment is to learn anatomy of the preparation by staining, dissection and viewing of neurons and sensory structures under a dissecting microscope. This is performed by using basic neurophysiological equipment to record the electrical activity from a joint receptor organ and staining techniques. The muscle receptor organ (MRO) system in the crayfish is analogous to the intrafusal muscle spindle in mammals, which aids in serving as a comparative model that is more readily accessible for electrophysiological recordings. In addition, these are identifiable sensory neurons among preparations. The preparation is viable in a minimal saline for hours which is amenable for student laboratory exercises. The MRO is also susceptible to neuromodulation which encourages intriguing questions in the sites of modulatory action and integration of dynamic signals of movements and static position along with a gain that can be changed in the system.

The primary purpose of this experiment is to understand how primary sensory neurons convey information of joint movements and positions as proprioceptive information for an animal. An additional objective of this report is present the anatomy of the preparation by dissection and viewing of neurons under a dissecting microscope.

Muscle-Rezeptor-Organe in der Crayfish Abdomen: Ein Schülerlabor Übung in Propriozeption

The primary purpose of this experiment is to demonstrate primary sensory neurons conveying information of joint movements and positions as proprioceptive ...

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.

Eine allgemeine Methode zur Bewertung der Inkubation von Saccharose Craving in Ratten

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 ...

Rapid Determination of the Thermal Nociceptive Threshold in Diabetic Rats

Painful diabetic neuropathy (PDN) is characterized by hyperalgesia i.e., increased sensitivity to noxious stimulus, and allodynia i.e., hypersensitivity to normally innocuous stimuli1. Hyperalgesia and allodynia have been studied in many different rodent models of diabetes mellitus2. However, as stated by B&ouml;lcskei et al, determination of "pain" in animal models is challenging due to its subjective nature3. Moreover, the traditional methods used to determine behavioral responses to noxious thermal stimuli usually lack reproducibility and pharmacological sensitivity3. For instance, by using the hot-plate method of Ankier4, flinch, withdrawal and/or licking of either hind- and/or fore-paws is quantified as reflex latencies at constant high thermal stimuli (52-55 &deg;C). However, animals that are hyperalgesic to thermal stimulus do not reproducibly show differences in reflex latencies using those supra-threshold temperatures3,5. As the recently described method of B&ouml;lcskei et al.6, the procedures described here allows for the rapid, sensitive and reproducible determination of thermal nociceptive thresholds (TNTs) in mice and rats. The method uses slowly increasing thermal stimulus applied mostly to the skin of mouse/rat plantar surface. The method is particularly sensitive to study anti-nociception during hyperalgesic states such as PDN. The procedures described bellow are based on the ones published in detail by Alm&aacute;si et al 5 and B&ouml;lcskei et al 3. The procedures described here have been approved the Laboratory Animal Care and Use Committee (LACUC), Wright State University.

Here, we describe a rapid reliable and simple procedure to determine the lowest temperature at which rats or mice show nocifensive behavior, i.e. the thermal nociceptive threshold (TNT). This method applies a slowly increasing thermal stimulus allowing precise and reproducible estimation of TNTs with minimum, if any, stress to the animals.

Schnelle Bestimmung der Wärmeleistung und nozizeptiven Grenzwerts bei diabetischen Ratten

Painful diabetic neuropathy (PDN) is characterized by hyperalgesia i.e., increased sensitivity to noxious stimulus, and allodynia i.e., hypersensitivity ...

Methods for Studying the Mechanisms of Action of Antipsychotic Drugs in Caenorhabditis elegans

Caenorhabditis elegans is a simple genetic organism amenable to large-scale forward and reverse genetic screens and chemical genetic screens. The C. elegans genome includes potential antipsychotic drug (APD) targets conserved in humans, including genes encoding proteins required for neurotransmitter synthesis and for synaptic structure and function. APD exposure produces developmental delay and/or lethality in nematodes in a concentration-dependent manner. These phenotypes are caused, in part, by APD-induced inhibition of pharyngeal pumping1,2. Thus, the developmental phenotype has a neuromuscular basis, making it useful for pharmacogenetic studies of neuroleptics. Here we demonstrate detailed procedures for testing APD effects on nematode development and pharyngeal pumping. For the developmental assay, synchronized embryos are placed on nematode growth medium (NGM) plates containing APDs, and the stages of developing animals are then scored daily. For the pharyngeal pumping rate assay, staged young adult animals are tested on NGM plates containing APDs. The number of pharyngeal pumps per unit time is recorded, and the pumping rate is calculated. These assays can be used for studying many other types of small molecules or even large molecules.

Methods for Studying the Mechanisms of Action of Antipsychotic Drugs in Caenorhabditis elegans

Approaches for testing the effects of antipsychotic drugs (APDs) in Caenorhabditis elegans are demonstrated. Assays are described for testing drug effects on development and viability and on pharyngeal pumping rate. These methods are also applicable for pharmacogenetic experiments with drug classes other than APDs.

Methoden zur Untersuchung der Wirkmechanismen von Psychopharmaka in<em&gt; Caenorhabditis elegans</em

Caenorhabditis elegans is a simple genetic organism amenable to  large-scale forward and reverse genetic screens and chemical genetic screens. The C.  ...

A Procedure for Implanting Organized Arrays of Microwires for Single-unit Recordings in Awake, Behaving Animals

In vivo electrophysiological recordings in the awake, behaving animal provide a powerful method for understanding neural signaling at the single-cell level. The technique allows experimenters to examine temporally and regionally specific firing patterns in order to correlate recorded action potentials with ongoing behavior. Moreover, single-unit recordings can be combined with a plethora of other techniques in order to produce comprehensive explanations of neural function. In this article, we describe the anesthesia and preparation for microwire implantation. Subsequently, we enumerate the necessary equipment and surgical steps to accurately insert a microwire array into a target structure. Lastly, we briefly describe the equipment used to record from each individual electrode in the array. The fixed microwire arrays described are well-suited for chronic implantation and allow for longitudinal recordings of neural data in almost any behavioral preparation. We discuss tracing electrode tracks to triangulate microwire positions as well as ways to combine microwire implantation with immunohistochemical techniques in order to increase the anatomical specificity of recorded results.

Implanting organized arrays of microwires for use in single-unit electrophysiological recordings presents a number of technical challenges.&#160;Methods for performing this technique and the equipment necessary are described.&#160;Also, the beneficial use of organized microwire arrays to record from distinct neural subregions with high spatial selectivity is discussed.

Ein Verfahren für die Implantation von Mikrodrähte Organisierte Arrays für Einzel-Einheit Recordings in Awake, Behaving Tiere

In vivo electrophysiological recordings in the awake, behaving animal provide a powerful method for understanding neural signaling at the single-cell ...

A Simple Way to Measure Alterations in Reward-seeking Behavior Using Drosophila melanogaster

We describe a protocol for measuring ethanol self-administration in fruit flies (Drosophila melanogaster) as a proxy for changes in reward states. We demonstrate a simple way to tap into the fly reward system, modify experiences related to natural reward, and use voluntary ethanol consumption as a measure for changes in reward states. The approach serves as a relevant tool to study the neurons and genes that play a role in experience-mediated changes of internal state. The protocol is composed of two discrete parts: exposing the flies to rewarding and nonrewarding experiences, and assaying voluntary ethanol consumption as a measure of the motivation to obtain a drug reward. The two parts can be used independently to induce the modulation of experience as an initial step for further downstream assays or as an independent two-choice feeding assay, respectively. The protocol does not require a complicated setup and can therefore be applied in any laboratory with basic fly culture tools.

A Simple Way to Measure Alterations in Reward-seeking Behavior Using Drosophila melanogaster

We describe a protocol for inducing rewarding and nonrewarding experiences in fruit flies (Drosophila melanogaster) using voluntary ethanol consumption as a measure for changes in reward states.

Ein einfacher Weg zu messen Veränderungen in Reward-seeking Verhalten verwenden<em&gt; Drosophila melanogaster</em

We describe a protocol for measuring ethanol self-administration in fruit flies (Drosophila melanogaster) as a proxy for changes in reward states. We ...

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

Cocaine use disorder (CUD) follows a trajectory of repetitive self-administration during which previously neutral stimuli gain incentive value. Cue reactivity, the sensitivity to cues previously linked with the drug-taking experience, plays a prominent role in human craving during abstinence. Cue reactivity can be assessed as the attentional orientation toward drug-associated cues that is measurable as appetitive approach behavior in both preclinical and human studies. Herein describes an assessment of cue reactivity in rats trained to self-administer cocaine. Cocaine self-administration is paired with the presentation of discrete cues that act as conditioned reinforcers (i.e., house light, stimulus light, infusion pump sounds). Following a period of abstinence, lever presses in the cocaine self-administration context accompanied by the discrete cues previously paired with cocaine infusion are measured as cue reactivity. This model is useful to explore neurobiological mechanisms underlying cue reactivity processes as well as to assess pharmacotherapies to suppress cue reactivity and therefore, modify relapse vulnerability. Advantages of the model include its translational relevance, and its face and predictive validities.&#160;The primary limitation of the model is that the cue reactivity task can only be performed infrequently and must only be used in short duration (e.g., 1 hour), otherwise rats will begin to extinguish the pairing of the discrete cues with the cocaine stimulus. The model is extendable to any positively reinforcing stimulus paired with discrete cues; though particularly applicable to drugs of abuse, this model may hold future applications in fields such as obesity, where palatable food rewards can act as positively reinforcing stimuli.

Cue reactivity is conceptualized as sensitivity to cues linked with drug-taking experiences that contribute to craving and relapse in abstinent humans. Cue reactivity is modeled in rats by measuring attentional orientation toward drug-associated cues that results in appetitive approach behavior in a cue reactivity test following self-administration and forced abstinence.

Ein Protokoll für die Messung von Cue Reaktivität in einem Rattenmodell der Kokain-Gebrauch-Störung

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

A Microbiomechanical System for Studying Varicosity Formation and Recovery in Central Neuron Axons

Axonal varicosities are enlarged structures along the shafts of axons with a high degree of heterogeneity. They are present not only in brains with neurodegenerative diseases or injuries, but also in the normal brain. Here, we describe a newly-established micromechanical system to rapidly, reliably, and reversibly induce axonal varicosities, allowing us to understand the mechanisms governing varicosity formation and heterogeneous protein composition. This system represents a novel means to evaluate the effects of compression and shear stress on different subcellular compartments of neurons, different from other in vitro systems that mainly focus on the effect of stretching. Importantly, owing to the unique features of our system, we recently made a novel discovery showing that the application of pressurized fluid can rapidly and reversibly induce axonal varicosities through the activation of a transient receptor potential channel. Our biomechanical system can be utilized conveniently in combination with drug perfusion, live cell imaging, calcium imaging, and patch clamp recording. Therefore, this method can be adopted for studying mechanosensitive ion channels, axonal transport regulation, axonal cytoskeleton dynamics, calcium signaling, and morphological changes related to traumatic brain injury.

This protocol describes a physiologically relevant, pressurized fluid approach for rapid and reversible induction of varicosities in neurons.

Ein Microbiomechanical-System für das Studium Varizen-Bildung und Erholung in zentralen Neuronen Axone

Axonal varicosities are enlarged structures along the shafts of axons with a high degree of heterogeneity. They are present not only in brains with ...

Preparation of Peripheral Nerve Stimulation Electrodes for Chronic Implantation in Rats

Peripheral nerve cuff electrodes have long been used in the neurosciences and related fields for stimulation of, for example, vagus or sciatic nerves. Several recent studies have demonstrated the effectiveness of chronic VNS in enhancing central nervous system plasticity to improve motor rehabilitation, extinction learning, and sensory discrimination. Construction of chronically implantable devices for use in such studies is challenging due to rats&#8217; small size, and typical protocols require extensive training of personnel and time-consuming microfabrication methods. Alternatively, commercially available implantable cuff electrodes can be purchased at a significantly higher cost. In this protocol, we present a simple, low-cost method for construction of small, chronically implantable peripheral nerve cuff electrodes for use in rats. We validate the short and long-term reliability of our cuff electrodes by demonstrating that VNS in ketamine/xylazine anesthetized rats produces decreases in breathing rate consistent with activation of the Hering-Breuer reflex, both at the time of implantation and up to 10 weeks after device implantation. We further demonstrate the suitability of the cuff electrodes for use in chronic stimulation studies by pairing VNS with skilled lever press performance to induce motor cortical map plasticity.

Existing approaches for constructing chronically implantable peripheral nerve cuff electrodes for use in small rodents often require specialized equipment and/or highly trained personnel. In this protocol we demonstrate a simple, low-cost approach for fabricating chronically implantable cuff electrodes, and demonstrate their effectiveness for vagus nerve stimulation (VNS) in rats.

Vorbereitung von peripheren Nervenstimulationselektroden für die chronische Implantation bei Ratten

Peripheral nerve cuff electrodes have long been used in the neurosciences and related fields for stimulation of, for example, vagus or sciatic nerves. ...