Dieses Projekt wurde durch Zuschüsse aus dem Natural Sciences and Engineering Research Council von Kanada (355.881) und der kanadischen Stiftung für Innovation unterstützt.

* Die wichtigsten Schritte. 1. Geräte und Software <ol><li> Schulungen und Prüfungen erfolgt in der Maus operanten Kammern mit zwei ultra-light, einziehbare Hebel 1 auf jeder Seite eines Lebensmittels Gefäß (siehe Tabelle 1) positioniert ausgestattet ist. Ein Stimulus Licht wird über jedem Hebel befindet und es gibt ein Haus Licht an der Oberseite des Käfigs. Ein Pellet Spender außerhalb der Kammer befindet. Jede Kammer wird innerhalb eines schalldämpfenden Kabine mit Ventilator untergebracht. Die Kammern werden mit einem PC-Computer mit MedPC IV-Software über eine &quot;Smart Control&quot;-Schnittstelle Schrank verbunden. </li></ol> Hinweis: Bei der ultra-leichten Hebel nicht verfügbar sind, empfiehlt es sich, Nasen-Sack als operante Antwort für Maus-Studien verwendet werden. Doch mit beiden Optionen zur Verfügung, empfehlen wir die Auswahl aus ultra-leichtem Hebel als eine zuverlässigere Maß an Motivation gegeben, dass Nasen-Sack Antworten können be ausgelöst durch explorativen Schnüffeln. <ol start="2"><li> Die MedPC Programme verwendet werden, um Aufgaben auszuführen operante werden in Medstate Notation Code, die ein Benutzer mit Hilfe der Programmier-Handbuch lernen kann geschrieben. Programmierung bietet Flexibilität für den Anwender zu bestehenden Codes zu ändern oder zu generieren einzigartigen experimentellen Parameter. Bestimmte Codes kann kostenlos von Med Associates &quot;Medstate Notation Repository&quot; gewonnen werden <a href="http://www.mednr.com" target="_blank">http://www.mednr.com</a> . Zusätzliche Codes können von Med Associates erworben werden. </li></ol> 2. Maus Akklimatisierung und Lebensmittelsicherheit Restriction <ol><li> Nach der Ankunft Mäuse sind für mindestens 10 Tage bis zu einem Reverse 12 h Licht / Dunkel-Zyklus akklimatisieren Gruppen gehalten und mit ad libitum Zugang zu Standard-Futter und Wasser. In unserem Fall verwenden wir Erwachsenen C57BL / 6 Mäuse von Charles River (St. Constant, QC) gekauft. Alle Maus-Manipulationen und Verhaltensexperimente werden während der Dunkel-Zyklus durchgeführt. Alle Proumfang für die die Verwendung von Tieren wurden von der CRCHUM Animal Care Committee genehmigt. </li><li> Mäuse werden anschließend einzeln untergebracht und Nahrungsmittel beschränkt (70% der täglichen Nahrungsaufnahme), bis sie erreichen 90-95% free-Fütterung Körpergewicht um Erwerb von Hebel-Presse reagiert zu erleichtern. Die Mäuse wurden ihre tägliche Quote von Speisen im Haushalt bereitgestellten Käfig nach Beendigung der Sitzung. Beim Erreichen von 5-10% Gewichtsverlust, wird die tägliche Nahrung zugeteilt angepasst, um die niedrigeren Körpergewicht für den Rest der Ausbildungszeit zu stabilisieren. Sobald Mäusen haben Akquisitionskriterien erreicht (siehe unten) werden sie wieder auf einer Ad-libitum-Fütterung Zeitplan gesetzt. Mäuse wieder verloren Körpergewicht in ca. 3-4 Tagen. </li><li> Mäuse werden im Prüfraum an 3 aufeinanderfolgenden Tagen vor dem ersten Training behandelt. Der Tag vor dem Beginn der Ausbildung 10-15 fettreiche und High-Zucker (HFHS) Pellets in den eigenen Käfig gelegt werden, um den potenziellen Einfluss von Nahrung auf Neophobie operante Performan verhindernce. Wir verwenden 20 mg HFHS, staub-, Präzisions-Futterpellets (14 mg ebenfalls erhältlich) mit 48,9% Kcal in Form von Fett (Bio Serv, Frenchtown, NJ). </li></ol> 3. Operante Ausbildung <ol><li> Mäuse werden zunächst geschult, um den Hebel an einem festen Verhältnis (FR) -1 Stahlliste wobei ein einzelner Hebel drücken entlockt die Lieferung von Lebensmitteln Pellet mit der Aufnahme drücken. Nur ein Hebel als &quot;aktiv&quot; (Auslösen der Abgabe von Futterbelohnung) und die Zuweisung von rechten und linken Hebel zwischen Mäusen ausgeglichen bezeichnet. Es ist wichtig, mindestens eine 5 Sekunden Timeout (TO) an den Zeitplan FR1 (FR1/TO-5) hinzu, bei denen zusätzliche Hebel-Betätigung nicht in der Lieferung eines Lebensmittels Pellet führen. Dies ermöglicht Bis Periode der Zeit für Mäuse, die Futterpellet verbrauchen jedoch mehr Auszeiten verwendet werden, wenn der Experimentator hält es notwendig sind für die Maus Modell. Jede Trainingseinheit dauert FR 1 Stunde oder wenn 50 Pellets geliefert worden sind. </li><li> * Erwerb Kriterien: &lt;/ Strong&gt; Die Kriterien für die Übernahme von Lebensmittel-gepflegt operante Reaktion bestimmen beinhaltet: (1) eine minimale Anzahl von aktiven Antworten und Belohnungen verdient, (2) ein Maß für die Unterscheidung zwischen aktiven und inaktiven Hebel, und (3) zwischen den Sitzungen Performance-Stabilität. Mäuse, welche die Diskriminierung von ≥ 3:1 für die aktive und inaktive Hebel und den Erhalt ≥ 20 Belohnungen pro Sitzung in drei aufeinander folgenden Sitzungen werden als Kriterien erreichen Erwerb 10. Wir haben beobachtet, dass die Mehrheit (~ 75%) der C57BL/6-Mäuse ca. 7-10 Tage Schulung zum Erwerb Kriterien erreichen müssen. Mäuse, die nicht bis Akquisition Kriterien zu diesem Zeitpunkt unterziehen Weiterbildung für weitere 5-7 Tage. Wir schließen aus Mäuse-Tests (~ 5% der Fälle), wenn es keine Fortschritte, die die zusätzlichen fünften Trainingstag. Es ist wichtig zu bedenken, dass beeinträchtigte operante Erwerb kann ein Ergebnis von bestimmten pharmakologischen und genetischen Interventionen sein und sollte daher dokumentiert werden. &lt;/ Li&gt; <li> Nach drei aufeinanderfolgenden Sitzungen zu erhalten ≥ 20 Pellets, wird der Zeitplan FR5/TO-5 Sekunden, in denen 5 aktive Hebelpressen die Zustellung aller der Lebensmittel Pellets erhöht. Training on the FR5 Zeitplan dauert drei Tage. </li><li> * Die Mäuse werden dann in der Stufensprung (PR) Zeitplan der Verstärkung ausgebildet. Die Antwort-Verhältnis Zeitplan während PR Tests können nach Richardson und Roberts (1996) 11 berechnet werden unter Verwendung der folgenden Formel (gerundet auf die nächste ganze Zahl): = [5 e (R * 0,2)] - 5 wobei R gleich der Anzahl der bereits erworbenen Futterbelohnungen plus 1 (dh nächsten Verstärker). Somit kann die Anzahl der erforderlichen Reaktionen verdienen Futterbelohnung in der Reihenfolge: 1, 2, 4, 6, 9, 12, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 62, 77, 95 und so weiter. Das endgültige Verhältnis abgeschlossen ist der Haltepunkt. </li><li> Ein PR-Sitzung dauert maximal 1 Stunde. Die Nichteinhaltung des Hebels in jeder Periode 10 min führt zu Beendigung der Sitzung zu drücken. PerforMance auf dem PR-Zeitplan der Verstärkung wird als stabil angesehen, wenn die Zahl der Belohnungen verdient in einer 1-stündigen Sitzung weicht von ≤ 10% für mindestens 3 aufeinander folgenden Tagen. </li></ol> 4. Stufensprung Prüfung und Validierung <ol><li> Um zu überprüfen, Lebensmittel-gepflegt operante Reaktion in der PR-Aufgabe, kann man beurteilen Haltepunkt reagiert folgenden Manipulationen bekannt zu modulieren Lebensmittel Belohnung. Ein relativ einfacher Test durchzuführen ist Nahrungsentzug, die den motivationalen Zustand der Maus für Lebensmittel erhöhen und damit zu einer Erhöhung Haltepunkte. Mäuse müssen zunächst in der PR-Aufgabe während eines Zeitraums von ad libitum-Fütterung getestet werden, bis eine stabile, Baseline-Performance erreicht wird. Am Tag nach dem letzten &quot;Baseline&quot;-Tag Nahrung wird aus dem Käfig zu Hause entfernt und Mäuse werden dann in der PR-Aufgabe 24 Stunden nach dem Start des schnellen getestet. </li><li> Wir haben auch untersucht, ob periphere Verabreichung des Hormons Leptin anorektischen würde den gegenteiligen Effekt haben am HaltepunktSchwellenwerte. Leptin (AF Parlow, National-und Peptid-Hormon-Programm, NIDDK) wurde in sterilem PBS gelöst. PR Prüfung wurde nach einer ip Injektion von PBS auf einen Tag und dann nach der Injektion von Leptin (5 mg / kg) am nächsten Tag durchgeführt. Leptin wurde eine Stunde vor der Prüfung PR injiziert. Haltepunkte wurden mit Hilfe eines gepaarten t-Test (GraphPad Prism). </li></ol> 5. Repräsentative Ergebnisse Beim Testen der Fähigkeit Nahrungsentzug zu modulieren Haltepunkt reagiert auf eine PR-Zeitplan der Bewehrung, erwarten wir eine beträchtliche Erhöhung Haltepunkte wie in Abbildung 1 dargestellt. In diesem Experiment wurde eine 24 h Zeitraum von Nahrungsentzug hergestellt einer ~ 3,6-fachen Anstieg der Haltepunkte zu denjenigen in der freien fördernde Grundlinie Zustand was darauf hindeutet, dass Nahrungsentzug die lohnende Wirkung von Nahrungsmitteln erhöht verglichen. Im Gegensatz dazu periphere Verabreichung der Appetitzügler Leptin (5 mg / kg, IP) eine Stunde vor dem Zeitpunkt tinteressante abnehmen sollte Haltepunkt reagieren, wie in 2 gezeigt. <img alt="1" src="/files/ftp_upload/3754/3754fig1.jpg" /> Abbildung 1. Fasten erhöht die belohnende Wirkung von Nahrung. Ein 24 h schnell deutlich Haltepunkte auf einer progressiven Ratio (PR) Zeitplan für die Verstärkung bei Mäusen (n = 4) erhöht. Mittelwert ± SEM; * p &lt;.05. <img alt="2" src="/files/ftp_upload/3754/3754fig2.jpg" /> Abbildung 2. Leptin sinkt Lebensmittel Belohnung bei Mäusen. Periphere Leptin-Gabe (5 mg / kg) verringerte PR Haltepunkt Ansprechschwellen bei Mäusen (n = 4). Mittelwert ± SEM; * p &lt;0,05.

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	<li>Fulton, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Appetite+and+reward.">Appetite and reward.</a> Front. Neuroendocrinol. 31, 85-103 (2010).</li><li>Zheng, H., Lenard, N. R., Shin, A. C., Berthoud, H. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Appetite+control+and+energy+balance+regulation+in+the+modern+world:+reward-driven+brain+overrides+repletion+signals.">Appetite control and energy balance regulation in the modern world: reward-driven brain overrides repletion signals.</a> International journal of Obesity. 33, S8-S13 (2009).</li><li>Skinner, B. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Behavior of Organisms: An Experimental Analysis. , (1938).</li><li>Hodos, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Progressive+ratio+as+a+measure+of+reward+strength.">Progressive ratio as a measure of reward strength.</a> Science. 134, 943-944 (1961).</li><li>Hodos, W., Kalman, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+increment+size+and+reinforcer+volume+on+progressive+ratio+performance.">Effects of increment size and reinforcer volume on progressive ratio performance.</a> J. Exp. Anal. Behav. 6, 387-392 (1963).</li><li>Stafford, D., LeSage, M. G., Glowa, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Progressive-ratio+schedules+of+drug+delivery+in+the+analysis+of+drug+self-administration:+a+review.">Progressive-ratio schedules of drug delivery in the analysis of drug self-administration: a review.</a> Psychopharmacology. , 139-169 (1998).</li><li>Glass, M. J., O'Hare, E., Cleary, J. P., Billington, C. J., Levine, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+naloxone+on+food-motivated+behavior+in+the+obese+Zucker+rat.">The effect of naloxone on food-motivated behavior in the obese Zucker rat.</a> Psychopharmacology (Berl). 141, 378-384 (1999).</li><li>Brennan, K., Roberts, D. C., Anisman, H., Merali, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Individual+differences+in+sucrose+consumption+in+the+rat:+motivational+and+neurochemical+correlates+of+hedonia.">Individual differences in sucrose consumption in the rat: motivational and neurochemical correlates of hedonia.</a> Psychopharmacology (Berl). 157, 269-276 (2001).</li><li>Vaughan, C., Moore, M., Haskell-Luevano, C., Rowland, N. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Food+motivated+behavior+of+melanocortin-4+receptor+knockout+mice+under+a+progressive+ratio+schedule.">Food motivated behavior of melanocortin-4 receptor knockout mice under a progressive ratio schedule.</a> Peptides. 27, 2829-2835 (2006).</li><li>Haluk, D. M., Wickman, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+study+design+variables+and+their+impact+on+food-maintained+operant+responding+in+mice.">Evaluation of study design variables and their impact on food-maintained operant responding in mice.</a> Behav. Brain Res. 207, 394-401 (2010).</li><li>Richardson, N. R., Roberts, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Progressive+ratio+schedules+in+drug+self-administration+studies+in+rats:+a+method+to+evaluate+reinforcing+efficacy.">Progressive ratio schedules in drug self-administration studies in rats: a method to evaluate reinforcing efficacy.</a> J. Neurosci. Methods. 66, 1-11 (1996).</li><li>Jewett, D. C., Cleary, J., Levine, A. S., Schaal, D. W., Thompson, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+neuropeptide+Y,+insulin,+2-deoxyglucose,+and+food+deprivation+on+food-motivated+behavior.">Effects of neuropeptide Y, insulin, 2-deoxyglucose, and food deprivation on food-motivated behavior.</a> Psychopharmacology (Berl). 120, 267-271 (1995).</li><li>Fulton, S., Woodside, B., Shizgal, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulation+of+brain+reward+circuitry+by+leptin.">Modulation of brain reward circuitry by leptin.</a> Science. 287, 125-128 (2000).</li><li>Figlewicz, D. P., Bennett, J. L., Naleid, A. M., Davis, C., Grimm, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intraventricular+insulin+and+leptin+decrease+sucrose+self-administration+in+rats.">Intraventricular insulin and leptin decrease sucrose self-administration in rats.</a> Physiol. Behav. 89, 611-616 (2006).</li></ol>

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Operante Konditionierung Aufgaben ein wirksames Mittel, um Veränderungen in den Motivations-Eigenschaften von Lebensmitteln zu bewerten. Die experimentellen Verfahren in den vorliegenden Artikel Erlaubnis Training Mäuse auf den Hebel drücken für Lebensmittel Belohnungen und stabil detailliert auf einer PR Zeitplan der Verstärkung zu reagieren. Messung der Menge des konsumierten Lebensmittel nicht die gleiche Anzeige wie Aufwand-basierte Response Maßnahmen, da nicht alle Faktoren, die die Nahrungsaufnahme beeinflussen modulieren die belohnende Wirkung von Nahrung. Zum Beispiel, abbauende verwertbare Glucose durch periphere 2-Desoxyglucose an Ratten erhöht die Menge des frei verfügbaren Lebensmittel verzehrt, aber nicht Haltepunkte in einer PR-Aufgabe für Lebensmittel 12 zu ändern. PR Haltepunkt reagieren können auch Ausdruck von Veränderungen in der Qualität von Lebensmitteln belohnt. Zum Beispiel werden Sollbruchstellen positiv korreliert mit der Saccharosekonzentration zeigen, dass die Motivation für Saccharose in einer Weise erhöht, die süßen Geschmack 8 folgt </sbis&gt;. Hier zeigen wir, dass 24 Stunden Nahrungsentzug wesentlich erhöht PR-Grenzwerte für Lebensmittel HFHS bei Mäusen. Im Gegensatz dazu fanden wir, dass periphere Verabreichung des anorektischen Hormons Leptin signifikant abnimmt Haltepunkte für HFHS Nahrung bei Mäusen. Diese Ergebnisse sind konsistent mit zuvor berichteten Handlungen von Nahrungsentzug und Leptin auf die Belohnung Schwellen bei Ratten 12-14. Bei der Verwendung dieses Protokolls ist es wichtig, im Hinterkopf behalten, dass der Erwerb von Lebensmitteln gepflegte operanten Reaktion deutlich wird durch regelmäßige Schulungen (alle 1-2 Tage) und durch die Erhöhung der motivationalen Zustand der Maus durch die Implementierung eines Lebensmittel Einschränkung Behandlungsschema verbessert. Darüber hinaus gewährleisten, dass Mäuse relativ stabil zeigen reagiert auf eine Verstärkung Zeitplan, bevor sie zu komplexeren Termine (zB FR1 bis FR5) ist Schlüssel zur Minimierung variabler Leistung während des Testens. Trotz der Anwendung dieser Schritte ist es nicht ungewöhnlich, dass gewisse Variabilität zu erhalteninsbesondere zwischen verschiedenen Mäusen. Aus diesem Grund ist es sehr empfehlenswert, einen in-Fächer (wiederholte Messungen) Design zu verwenden, wenn möglich über Variabilität zu entfernen. Obwohl intraindividuelle Tests ist nicht für die Untersuchung von stabilen genetischen Veränderungen (dh Knockout-Mäuse im Vergleich zur Kontrollgruppe) möglich es kann verwendet werden, um den Einfluss von Drogen, Verletzungen oder akuten genetischen (zB optogenetische) Manipulationen zu untersuchen. Übergewicht und Fettleibigkeit bedingte Krankheiten sind ein wachsendes Problem, dass die Dringlichkeit zugenommen hat, die Moleküle und Nervenbahnen beteiligt sind. Zunehmend Hinweise darauf, welch wichtige Rolle des Gehirns Belohnung Schaltung in Esssucht, erhöhte Kalorienzufuhr und Gewichtszunahme. Die PR-Aufgabe ist ein wertvolles Instrument zur Messung der Auswirkungen von neurobiologischen, genetischen oder pharmakologischen Manipulationen auf die belohnende Wirkung von Nahrung.

<html><table border="1"><tbody><tr><td> Artikel </td><td> Katalog-Nummer </td><td> Firma </td><td> Kommentare </td></tr><tr><td> Maus operanten Kammern </td><td> ENV-009A </td><td> <a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank">Med Associates, Inc.</a> </td><td> Med Associates Inc. PO Box 319 St. Albans, Vermont 05478, USA Telefon: (802) 527-2343 </td></tr><tr><td> 8 Eingänge Eingänge/16 Smart- Control-Panel-Anschluss </td><td> SG-716b </td><td> <a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank">Med Associates, Inc.</a> </td><td></td></tr><tr><td> Ultra-leicht versenkbare Maus Hebel </td><td> ENV-312 </td><td> <a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank">Med Associates, Inc.</a> </td><td></td></tr><tr><td> Pellet-Zufuhr </td><td> ENV-203 </td><td>. Med-associates.com / &quot;target =&quot; _blank &quot;&gt; Med Associates, Inc. </td><td></td></tr><tr><td> Haus Licht </td><td> ENV-215 </td><td> <a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank">Med Associates, Inc.</a> </td><td></td></tr><tr><td> Stimulus Licht </td><td> ENV-221 </td><td> <a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank">Med Associates, Inc.</a> </td><td></td></tr><tr><td> Staubfreie Precision 20 mg fettreiche &amp; High-Zucker Pellets </td><td> F-06649 </td><td> Bio-Serv </td><td> Bio-Serv Ein 8th Street, Suite 1 Frenchtown, NJ 08825, USA Telefon: (800) -996-9908 </td></tr></tbody></table> Tabelle 1. Ausstattung und Material.

progressive-ratio responding for palatable high-fat and high-sugar food in mice

Nahrungsmittel, die reich an Fett und Zucker sind deutlich zu Überernährung und eskalierende Raten von Übergewicht beitragen. Der Verzehr von Lebensmitteln schmackhaft kann einen lohnenden Effekt, der Handlungs-Ergebnis Verbänden stärkt und bekräftigt das zukünftige Verhalten bei Erhalt dieser Lebensmittel gerichtet. Zunehmende Anzeichen, dass die belohnende Wirkung von energiereichen Lebensmitteln eine tiefgreifende Rolle bei Überernährung und die Entwicklung von Übergewicht spielen hat gesteigertes Interesse bei der Untersuchung der Gene, Moleküle und neuronale Schaltkreise, die Lebensmittel Belohnung 1,2 modulieren. Die lohnende Auswirkungen verschiedener Reize kann durch Messung der Bereitschaft zu arbeiten, um sie, wie in der operanten Konditionierung Aufgaben 3 zu erhalten studiert werden. Operante Modelle von Lebensmitteln Belohnung Maßnahme erworben und freiwilligen Verhaltensreaktionen, die auf die Erlangung Lebensmittel gerichtet sind. Ein häufig verwendetes Maß für die Stärke Belohnung ist eine operante Verfahren wie der progressiven Ratio (PR) Zeitplan für die Verstärkung bekannt. 4,5 In der PR-t, das Subjekt zu stellen ist erforderlich, um eine zunehmende Anzahl von operanten Antworten für jede nachfolgende Belohnung zu machen. Die bahnbrechende Studie von Hodos (1961) zeigten, dass die Anzahl der Antworten gemacht, um die letzte Belohnung zu erhalten, bezeichnet den Haltepunkt dient als Index für die Belohnung Stärke 4. Während operante Verfahren zur Messung von Veränderungen in der Response-Rate alleine nicht trennen können Veränderungen in der Stärke Belohnung von Veränderungen in der Leistungsfähigkeit, wird der Haltepunkt von der PR Zeitplan abgeleitet eine gut validierte Maß für die belohnende Wirkung von Nahrung. Die PR-Aufgabe wurde ausgiebig um die lohnenden Auswirkungen von Drogen und Nahrung in Ratten (zB 6-8) zu beurteilen, aber in geringerem Maße auch bei Mäusen 9 verwendet. Der verstärkte Einsatz von gentechnisch veränderten Mäusen und Diät-induzierter Adipositas Mausmodellen hat Forderungen nach Verhaltensmaßnahmen von Lebensmitteln Belohnung bei Mäusen erhöht. Im vorliegenden Artikel werden wir ausführlich die Materialien und Verfahren verwendet, um Mäuse zu trainieren, zu reagieren (Hebel-Presse) für eine fettreicheund High-Zucker Futterpellets auf einem PR Zeitplan der Bewehrung. Wir zeigen, dass Haltepunkt Ansprechschwellen erhöhen nach akutem Nahrungsentzug und abnehmen mit peripherer Verabreichung des Hormons Leptin anorektischen und damit validiert die Verwendung dieser Lebensmittel-operante Paradigma bei Mäusen.

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Progressive-ratio Responding for Palatable High-fat and High-sugar Food in Mice

Die vorliegenden Bericht die Protokoll eingesetzt, um die belohnende Wirkung von fettreicher Nahrung bei Mäusen messen mit Hilfe eines progressiven Verhältnis operante Konditionierung Aufgabe.

Progressive-Verhältnis reagiert Palatable für High-Fett-und High-Zucker Lebensmittel in Mäuse

Foods that are rich in fat and sugar significantly contribute to over-eating and escalating rates of obesity. The consumption of palatable foods can ...

progressive-ratio-responding-for-palatable-high-fat-high-sugar-food

Research

JoVE Journal

Neuroscience

21.9K Aufrufe.  University of Montreal. Die vorliegenden Bericht die Protokoll eingesetzt, um die belohnende Wirkung von fettreicher Nahrung bei Mäusen messen mit Hilfe eines progressiven Verhältnis operante Konditionierung Aufgabe.

Serie: Progressive-ratio Responding for Palatable High-fat and High-sugar Food in Mice

A Simple and Inexpensive Method for Determining Cold Sensitivity and Adaptation in Mice

Cold hypersensitivity is a serious clinical problem, affecting a broad subset of patients and causing significant decreases in quality of life. The cold plantar assay allows the objective and inexpensive assessment of cold sensitivity in mice, and can quantify both analgesia and hypersensitivity. Mice are acclimated on a glass plate, and a compressed dry ice pellet is held against the glass surface underneath the hindpaw. The latency to withdrawal from the cooling glass is used as a measure of cold sensitivity.
Cold sensation is also important for survival in regions with seasonal temperature shifts, and in order to maintain sensitivity animals must be able to adjust their thermal response thresholds to match the ambient temperature. The Cold Plantar Assay (CPA) also allows the study of adaptation to changes in ambient temperature by testing the cold sensitivity of mice at temperatures ranging from 30 &#176;C to 5 &#176;C. Mice are acclimated as described above, but the glass plate is cooled to the desired starting temperature using aluminum boxes (or aluminum foil packets) filled with hot water, wet ice, or dry ice. The temperature of the plate is measured at the center using a filament T-type thermocouple probe. Once the plate has reached the desired starting temperature, the animals are tested as described above.
This assay allows testing of mice at temperatures ranging from innocuous to noxious. The CPA yields unambiguous and consistent behavioral responses in uninjured mice and can be used to quantify both hypersensitivity and analgesia. This protocol describes how to use the CPA to measure cold hypersensitivity, analgesia, and adaptation in mice.

The Cold Plantar Assay (CPA) measures cold responsiveness between 30 &#176;C and 5 &#176;C, and can also measure cold adaptation. This protocol describes how to use the CPA to measure cold hypersensitivity, analgesia, and adaptation in mice.

Eine einfache und kostengünstige Methode zur Bestimmung der Überempfindlichkeit auf Kälte und Anpassung an der Maus

Cold hypersensitivity is a serious clinical problem, affecting a broad subset of patients and causing significant decreases in quality of life.  The cold ...

Forschung

Neurowissenschaften

The CApillary FEeder Assay Measures Food Intake in Drosophila melanogaster

For most animals, feeding is an essential behavior for securing survival, and it influences development, locomotion, health and reproduction. Ingestion of the right type and quantity of food therefore has a major influence on quality of life. Research on feeding behavior focuses on the underlying processes that ensure actual feeding and unravels the role of factors regulating internal energy homeostasis and the neuronal bases of decision-making. The model organism Drosophila melanogaster, with its great variety of genetically traceable tools for labeling and manipulating single neurons, allows mapping of neuronal networks and identification of molecular signaling cascades involved in the regulation of food intake. This report demonstrates the CApillary FEeder assay (CAFE) and shows how to measure food intake in a group of flies for time spans ranging from hours to days. This easy-to-use assay consists of glass capillaries filled with liquid food that flies can freely access and feed on. Food consumption in the assay is accurately determined using simple measurement tools. Herein we describe step-by-step the method from setup to successful execution of the CAFE assay, and provide practical examples to analyze the food intake of a group of flies under controlled conditions. The reader is guided through possible limitations of the assay, and advantages and disadvantages of the method compared to other feeding assays in D. melanogaster are evaluated.

The CApillary FEeder Assay Measures Food Intake in Drosophila melanogaster

The CApillary FEeder (CAFE) assay is a simple, budget-friendly, highly reliable method for investigating mechanisms underlying food intake. Used with the highly versatile genetic model organism Drosophila melanogaster, it provides a powerful means of gaining new insights into regulatory mechanisms of food intake.

Die kapillare feeder Assay misst die Nahrungsaufnahme in<em&gt; Drosophila melanogaster</em

For most animals, feeding is an essential behavior for securing survival, and it influences development, locomotion, health and reproduction. Ingestion of ...

An In Ovo Model for Testing Insulin-mimetic Compounds

Elevated blood glucose levels in type 2 diabetes mellitus (T2DM), a complex and multifactorial metabolic disease, are caused by insulin resistance and &#946;-cell failure. Various strategies, including the injection of insulin or the usage of insulin-sensitizing drugs, were pursued to treat T2DM or at least reduce the symptoms. In addition, the application of herbal compounds has attracted increasing attention. Thus, it is necessary to find efficient test systems to identify and characterize insulin-mimetic compounds. Here we developed a modified chick embryo model, which enables testing of synthetic compounds and herbal extracts with insulin-mimetic properties. Using a fluorescence microscopy-based primary screen, which quantifies the translocation of Glucose transporter 4 (Glut4) to the plasma membrane, we were able to identify compounds, mainly herbal extracts, which lead to an increase of intracellular glucose concentrations in adipocytes. However, the efficacy of these substances requires further verification in a living organism. Thus, we used an in-ovo approach to identify their blood glucose-reducing properties. The approval by an ethics committee is not needed since the use of chicken embryos during the first two-thirds of embryonic development is not considered an animal experiment. Here, the application of this model is described in detail.

An In Ovo Model for Testing Insulin-mimetic Compounds

In this study, we describe an in-ovo system as a promising tool to test insulin-mimetic compounds in a living organism. The main advantages include adequate throughput rates and acceptable costs, which enable the identification of phytochemicals with insulin-mimetic properties.

Ein In Ovo -Modell zum Testen Insulin-mimetischen Verbindungen

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Data Acquisition and Analysis In Brainstem Evoked Response Audiometry In Mice

Brainstem evoked response audiometry (BERA) is of central relevance in the clinical neurophysiology. As other evoked potential (EP) techniques, such as visually evoked potentials (VEPs) or somatosensory evoked potentials (SEPs), the auditory evoked potentials (AEPs) are triggered by the repetitive presentation of identical stimuli, the electroencephalographic (EEG) response of which is subsequently averaged resulting in distinct positive (p) and negative (n) deflections. In humans, both the amplitude and the latency of individual peaks can be used to characterize alterations in synchronization and conduction velocity in the underlying neuronal circuitries. Importantly, AEPs are also applied in basic and preclinical science to identify and characterize the auditory function in pharmacological and genetic animal models. Even more, animal models in combination with pharmacological testing are utilized to investigate for potential benefits in the treatment of sensorineural hearing loss (e.g., age- or noise-induced hearing deficits). Here we provide a detailed and integrative description of how to record auditory brainstem-evoked responses (ABRs) in mice using click and tone-burst application. A specific focus of this protocol is on pre-experimental animal housing, anesthesia, ABR recording, ABR filtering processes, automated wavelet-based amplitude growth function analysis, and latency detection.

Brainstem evoked response audiometry is an important tool in clinical neurophysiology. Nowadays, brainstem evoked response audiometry is also applied in the basic science and preclinical studies involving both pharmacological and genetic animal models. Here we provide a detailed description of how auditory brainstem responses can be successfully recorded and analyzed in mice.

Datenerfassung und -analyse in Brainstem Evokierte Reaktion Audiometrie bei Mäusen

Brainstem evoked response audiometry (BERA) is of central relevance in the clinical neurophysiology. As other evoked potential (EP) techniques, such as ...

Quantitative Measurement of Intrathecally Synthesized Proteins in Mice

Cerebrospinal fluid (CSF), a fluid found in the brain and the spinal cord, is of great importance to both basic and clinical science. The analysis of the CSF protein composition delivers crucial information in basic neuroscience research as well as neurological diseases. One caveat is that proteins measured in CSF may derive from both intrathecal synthesis and transudation from serum, and protein analysis of CSF can only determine the sum of these two components. To discriminate between protein transudation from the blood and intrathecally produced proteins in animal models as well as in humans, CSF protein profiling measurements using conventional protein analysis tools must include the calculation of the albumin CSF/serum quotient (Qalbumin), a marker of the integrity of the blood-brain interface (BBI), and the protein index (Qprotein/Qalbumin), an estimate of intrathecal protein synthesis. This protocol illustrates the entire procedure, from CSF and blood collection to quotients and indices calculations, for the quantitative measurement of intrathecal protein synthesis and BBI impairment in mouse models of neurological disorders.

Elevated spinal fluid protein levels can either be the result of diffusion of plasma protein across an altered blood-brain barrier or intrathecal synthesis. An optimized testing protocol is presented in this article that helps to discriminate both cases and provides quantitative measurements of intrathecally synthesized proteins.

Quantitative Messung von intrathecally Synthetisierten Proteinen bei Mäusen

Cerebrospinal fluid (CSF), a fluid found in the brain and the spinal cord, is of great importance to both basic and clinical science. The analysis of the ...

Electrocorticographic Recording of Cerebral Cortex Areas Manipulated Using an Adeno-Associated Virus Targeting Cofilin in Mice

The use of electrocorticographic (ECoG) recordings in rodents is relevant to sleep research and to the study of a wide range of neurological conditions. Adeno-associated viruses (AAVs) are increasingly used to improve understanding of brain circuits and their functions. The AAV-mediated manipulation of specific cell populations and/or of precise molecular components has been tremendously useful to identify new sleep regulatory circuits/molecules and key proteins contributing to the adverse effects of sleep loss. For instance, inhibiting activity of the filamentous actin-severing protein&#160;cofilin&#160;using AAV prevents sleep deprivation-induced memory impairment. Here, a protocol is&#160;described that combines the manipulation of cofilin function in a cerebral cortex area with the recording of ECoG activity to examine whether cortical cofilin modulates the wakefulness and sleep ECoG signals. AAV injection is performed during the same surgical procedure as the implantation of ECoG and electromyographic (EMG) electrodes in adult male and female mice. Mice are anesthetized, and their heads are shaved. After skin cleaning and incision, stereotaxic coordinates of the motor cortex are determined, and the skull is pierced at this location. A cannula prefilled with an AAV expressing cofilinS3D, an inactive form of cofilin, is slowly positioned in the cortical tissue. After AAV infusion, gold-covered screws (ECoG electrodes) are screwed through the skull and cemented to the skull with gold wires inserted in the neck muscles (EMG electrodes). The animals are allowed three weeks to recover and to ensure sufficient expression of cofilinS3D. The infected area and cell type are verified using immunohistochemistry, and the ECoG is analyzed using visual identification of vigilance states and spectral analysis. In summary, this combined methodological approach allows the investigation of the precise contribution of molecular components regulating neuronal morphology and connectivity to the regulation of synchronized cerebral cortex activity during wakefulness and sleep.

This article describes a protocol for the manipulation of molecular targets in the cerebral cortex using adeno-associated viruses and for monitoring the effects of this manipulation during wakefulness and sleep using electrocorticographic recordings.

Elektrokortikographische Aufzeichnung von Großhirnrindenbereichen manipuliert mit einem Adeno-assoziierten Virus, das auf Cofilin bei Mäusen abzielt

The use of electrocorticographic (ECoG) recordings in rodents is relevant to sleep research and to the study of a wide range of neurological conditions. ...

A Rapid Food-Preference Assay in Drosophila

To select food with nutritional value while avoiding the consumption of harmful agents, animals need a sophisticated and robust taste system to evaluate their food environment. The fruit fly, Drosophila melanogaster, is a genetically tractable model organism that is widely used to decipher the molecular, cellular, and neural underpinnings of food preference. To analyze fly food preference, a robust feeding method is needed. Described here is a two-choice feeding assay, which is rigorous, cost-saving, and fast. The assay is Petri-dish-based and involves the addition of two different foods supplemented with blue or red dye to the two halves of the dish. Then, ~70 prestarved, 2-4-day-old flies are placed in the dish and&#160;allowed to choose between blue and red foods in the dark for about 90 min. Examination of the abdomen of each fly is followed by the calculation of the preference index. In contrast to multiwell plates, each Petri dish takes only ~20 s to fill and saves time and effort. This feeding assay can be employed to quickly determine whether flies like or dislike a particular food.

A Rapid Food-Preference Assay in Drosophila

We present a protocol for a two-choice feeding assay for flies. This feeding assay is fast and easy to run and is suitable not only for small-scale laboratory research, but also for high-throughput behavioral screens in flies.

Ein schneller Food-Preference-Test in Drosophila

To select food with nutritional value while avoiding the consumption of harmful agents, animals need a sophisticated and robust taste system to evaluate ...

Modeling Stroke in Mice: Focal Cortical Lesions by Photothrombosis

Stroke is a leading cause of death and acquired adult disability in developed countries. Despite extensive investigation for novel therapeutic strategies, there remain limited therapeutic options for stroke patients. Therefore, more research is needed for pathophysiological pathways such as post-stroke inflammation, angiogenesis, neuronal plasticity, and regeneration. Given the inability of in vitro models to reproduce the complexity of the brain, experimental stroke models are essential for the analysis and subsequent evaluation of novel drug targets for these mechanisms. In addition, detailed standardized models for all procedures are urgently needed to overcome the so-called replication crisis. As an effort within the ImmunoStroke research consortium, a standardized photothrombotic mouse model using an intraperitoneal injection of Rose Bengal and the illumination of the intact skull with a 561 nm laser is described. This model allows the performance of stroke in mice with allocation to any cortical region of the brain without invasive surgery; thus, enabling the study of stroke in various areas of the brain. In this video, the surgical methods of stroke induction in the photothrombotic model along with&#160;histological analysis are demonstrated.

Described here is the photothrombotic stroke model, where a stroke is produced through the intact skull by inducing permanent microvascular occlusion using laser illumination after administration of a photosensitive dye.

Modellierung von Schlaganfällen bei Mäusen: Fokale kortikale Läsionen durch Photothrombose

Stroke is a leading cause of death and acquired adult disability in developed countries. Despite extensive investigation for novel therapeutic strategies, ...

Caenorhabditis elegans as a Model System for Discovering Bioactive Compounds Against Polyglutamine-Mediated Neurotoxicity

Age-related misfolding and aggregation of pathogenic proteins are responsible for several neurodegenerative diseases. For example, Huntington&#39;s disease (HD) is principally driven by a CAG nucleotide repeat that encodes an expanded glutamine tract in huntingtin protein. Thus, the inhibition of polyglutamine (polyQ) aggregation and, in particular, aggregation-associated neurotoxicity is a useful strategy for the prevention of HD and other polyQ-associated conditions. This paper introduces generalized experimental protocols to assess the neuroprotective capacity of test compounds against HD using established polyQ transgenic Caenorhabditis elegans models. The AM141 strain is chosen for the polyQ aggregation assay as an age-associated phenotype of discrete fluorescent aggregates can be easily observed in its body wall at the adult stage due to muscle-specific expression of polyQ::YFP fusion proteins. In contrast, the HA759 model with strong expression of polyQ-expanded tracts in ASH neurons is used to examine neuronal death and chemoavoidance behavior. To comprehensively evaluate the neuroprotective capacity of target compounds, the above test results are ultimately presented as a radar chart with profiling of multiple phenotypes in a manner of direct comparison and direct viewing.

Caenorhabditis elegans as a Model System for Discovering Bioactive Compounds Against Polyglutamine-Mediated Neurotoxicity

Here, we present a protocol to assess the neuroprotective activities of test compounds in Caenorhabditis elegans, including polyglutamine aggregation, neuronal death, and chemoavoidance behavior, as well as an exemplary integration of multiple phenotypes.

Caenorhabditis elegans als Modellsystem zur Entdeckung bioaktiver Verbindungen gegen Polyglutamin-vermittelte Neurotoxizität

Age-related misfolding and aggregation of pathogenic proteins are responsible for several neurodegenerative diseases. For example, Huntington&#39;s ...

Verstopfungstests bei Drosophila-Fliegen

Measuring Constipation in a Drosophila Model of Parkinson's Disease

Non-motor symptoms in Parkinson's disease (PD) are common, difficult to treat, and significantly impair quality of life. One prevalent non-motor symptom is constipation, which can precede the diagnosis of PD by years or even decades. Constipation has been underexplored in animal models of PD and lacks specific therapies. This assay utilizes a Drosophila model of PD in which human alpha-synuclein is expressed under a pan-neuronal driver. Flies expressing alpha-synuclein develop the hallmark features of PD: the loss of dopaminergic neurons, motor impairment, and alpha-synuclein inclusions.
This protocol outlines a method for studying constipation in these flies. Flies are placed on fly food with a blue color additive overnight and then transferred to standard food the following day. They are subsequently moved to new vials with standard fly food every hour for 8 h. Before each transfer, the percentage of blue-colored fecal spots compared to the total fecal spots on the vial wall is calculated. Control flies that lack alpha-synuclein expel all the blue dye hours before flies expressing alpha-synuclein. Additionally, the passage of blue-colored food from the gut can be monitored with simple photography. The simplicity of this assay enables its use in forward genetic or chemical screens to identify modifiers of constipation in Drosophila.

Autor im Rampenlicht: Erforschung nicht-motorischer Symptome bei der Parkinson-Krankheit 

This protocol presents an assay for modeling constipation in an alpha-synuclein based Drosophila model of Parkinson's disease.

Messung von Verstopfung in einem Drosophila-Modell der Parkinson-Krankheit

Non-motor symptoms in Parkinson's disease (PD) are common, difficult to treat, and significantly impair quality of life. One prevalent non-motor symptom ...