Die Autoren danken Karen Dietz und Shari Birnbaum zum vorherigen Eingangs auf Verhaltens Design-Überlegungen und Lauren Peca für die Hilfe bei Verhaltenstests. Die Autoren erkennen auch die großzügige Unterstützung der Simons Foundation (Simons Stiftung Autism Research Initiative Zuschuss zu CWC), NIDA (DA008277, DA027664 und DA030590 zu CWC, F32DA027265 zu LNS und F32DA036319 zu RDP), die FRAXA Forschungsgemeinschaft und Eleanor und Miles Shore Fellowship Program (Stipendium Unterstützung LNS) und die John Kaneb Fellowship Program (Stipendium Unterstützung MT).

Alle experimentellen Verfahren wurden von der McLean Krankenhaus Institutional Animal Care und Use Committee genehmigt. HINWEIS: Das folgende Protokoll beschreibt einen einzigen Ansatz für CPP und Bewegungssensibilisierung, viele Details, die unterscheiden sich von anderen erfolgreichen Protokolle (zB Licht- gegen Dunkelphasen-Tests, in Folge gegen intermittierende Verabreichung, etc.). Anfänger können mit diesen Protokollen zu beginnen wollen, oder einfach als Führer verwenden, Änderungen aus dem auf der Versuchs Frage (n) bei der Hand basiert Literatur anzupassen. Automatisierte Messmethoden werden beschrieben; jedoch ist es möglich, nicht-automatisierte Mittel für jeden Test zu verwenden (dh, Videoaufzeichnung, hand-scoring). 1. konditionierten Platzpräferenz <ol><li> Ausrüstung und Room Set-Up: <ol><li> Griff Versuchsmäusen für 1-3 min jeden Tag, für mindestens 3-5 Tage vor dem Test. HINWEIS: Niemals Griff Mäusen kann die Entfernung aus der Kammer stre findenssful, das kann stören oder Anlage verändern. </li><li> Erhalten Sie vier oder mehr Drei-Kammer-CPP Apparaturen, vorzugsweise ausgestattet mit Lichtstrahlen für die automatisierte Datenerfassung 18. Stellen Sie sicher, dass jede Kammer hat zwei größere, seh- und taktil-verschiedene Kammern auf einen kleineren, neutral Kammer verbindet über Türen, die angehoben / abgesenkt werden kann Zugang zu kontrollieren. Deckel auf jeder Kammer sollte für Einfügen / Entfernen von Mäusen öffnen und mit kleinen, einzeln steuerbare (dimmbar) Beleuchtung (einer pro Kammer) montiert werden. HINWEIS: CPP Kammer Designs variieren und können im Handel oder konstruiert, indem Forscher erworben werden. Für die &quot;ausgewogene&quot; Design, eine empfohlene Regelung ist eine größere Kammer mit weißen Wänden und Drahtgitterboden und das andere mit schwarzen Wänden und Balken Boden. Die mittlere Kammer sollte grauen Wänden haben und solide grau Plexiglas Boden. Für Erklärungszwecke werden diese Kammern als &quot;weiß&quot; bezeichnet werden, &quot;schwarz&quot; und &quot;Mitte&quot;.Deckel sollte klar Plexiglas sein. Alternative Fach-Konfigurationen (Ein- oder Zweikammer) sind ebenfalls möglich und diskutiert anderswo (siehe Diskussion). </li><li> Richten Sie den Raum, wie es während der Prüfung sein wird: abschalten oder eingestellt Deckenbeleuchtung an die dunkelste Einstellung und die Tür schließen. Verwenden Sie einen Belichtungsmesser in jeder Kammer und legen Sie die Deckel Lichter, so dass Mitte Kammern etwas heller sind (15-20 Lux) als Schwarz-Weiß-Kammern (6-10 Lux), um Mäuse zu entmutigen von Zeit dort zu verbringen. HINWEIS: Wenn die durchschnittliche Zeit, in der Mitte verbraucht, wie viel oder mehr als in den schwarzen oder weißen Kammern, erhöhen die Beleuchtungskontrast 1.1.3 in Schritt beschrieben. Alternativ können Sie auch weniger attraktiv Bodenbelag für den Mittel. (ZB ~ 220 0,5 cm Durchmesser Löcher, gleichmäßig in 6 x 3,5 x ¼ &quot;Plexiglas Abstand), aber verhindern, dass diese Kammer aversiven. Pilot jede Änderung, um sicherzustellen, dass in der Mitte der Zeit abnimmt sind nicht wegen insgesamt Erkundungen (Kreuzungen) auf ein Absinken . </li><li> Program automatisierte Datenerfassung ( &quot;Verfahren&quot;, 1A) oder manuell sammeln Daten entsprechend den folgenden Parametern. Set-Studien auf dem ersten Strahl Bruch in einer Konditionierungskammer zu starten. Stellen Sie &quot;Test&quot; Sitzungen 20 Minuten lang sein und Zeit investiert und Strahl Pausen in jeder Kammer zu verfolgen. Set &quot;Konditionierung&quot; Sitzungen zu 30 Minuten lang und (optional) Strahl bricht in jeder Kammer zu messen. Stellen Sie alle Kammer leuchtet während der Studie zu beleuchten. </li><li> Bereiten voller Lautstärke von Kokain Lösung für das Experiment zur Hand erforderlich. Auflösen Kokain HCl in 0,9% NaCl (Kochsalzlösung), um die Endkonzentration auf einem Injektionsvolumen von 0,1 ml / 10 g Körpergewicht basieren (beispielsweise für eine Dosis von 5 mg / kg, Lösungskonzentration beträgt 0,5 mg / ml). Vortex Mischung für 30-45 sec, Sterilfilter (0,2 &amp; mgr; m Spritzenfilter) und lagern bei RT. </li></ol></li><li> Testen: HINWEIS: Die allgemeine Zeitplan für CPP ist PRE-TEST, Konditionierung unddann nach dem Test. Der Pre-Test kann von Anlage von 1-3 Tagen getrennt werden; jedoch Anlage und der Post-Test-Tag sollte an aufeinander folgenden Tagen nehmen (2A). Diese Zeitsteuerung sollte dieselbe für alle Kohorten im gleichen Experiment gehalten werden. <ol><li> Test während der Lichtphase der Tiere der gleichen Vorrichtung für jedes Tier über Tage verwenden. </li><li> Jeder Versuch Tag (dh, Tests und Anlage Tage), bewegen Mäuse auf die Verhaltens Vorraum und es ihnen ermöglichen, in ihre Käfige für 1 bis 1,5 Stunden vor dem Versuch ungestört sitzen. Wählen Sie einen Ort, wo Mäuse können schnell aus ihrem Käfig zu dem Gerät, mit minimaler Unterbrechung bewegt werden, wenn der Prozess beginnt. Schalten Sie alle Geräte so, dass alle Geräusche mit dem Test verbunden (zB Gerätelüfter) vorhanden sind. </li><li> Reinigen Sie jedes Gerät (Innenwände, Fußböden und Böden) mit einem milden, alkohol-, Glykol-Ether-oder Ammoniakbasis Reinigungstücher vor und nach jeder Maus (mit dem same Art von Reinigungsmittel während des Experiments). Vernachlässigen Sie nicht Bodenbelag Unterseiten. </li><li> Überprüfen Sie, dass die Raumbeleuchtung entsprechend gesetzt (ausgeschaltet oder gedimmt) zu Beginn eines jeden Tages. </li><li> Fahren Sie mit der folgenden, je nachdem ob es sich um eine &quot;Test&quot; oder &quot;Konditionierung&quot; Tag: <ol><li> On Trial Tage 1 und 6 (dh die Pre- und Post-Tests), legen Sie die Zwischenkammer-Türen in der offenen Position (2B). </li><li> Legen Sie die &quot;Test&quot; Computerprogramm und geben Sie Tier-IDs (1A), dann erteilen Startbefehl (1B), falls zutreffend. </li><li> Sanft unteren jede Maus in die Mittelkammer der zugeordneten Vorrichtung, die Rückwand gegenüber, und leise den Deckel schließen. Nachdem alle Kammern geladen werden, lassen Sie die Testraum und Rauschen zu minimieren. </li><li> Lassen Mäuse in jedem Gerät, bis Studien für alle Mäuse haben geschlossen / beendet (1C). Export-Studie. </li></ol></li> &lt;li&gt; Kurz vor oder nach der Pre-Test, wiegen die Tiere. Verwenden Sie diese Gewichte für Dosisberechnungen während der Konditionierung. </li><li> Damit Anlage Prüfungen vorzubereiten, berechnen jeder Pre-Test &quot;Präferenz&quot; der Maus für die Schwarz-Weiß-Kammern, die durch Zeit in jedem dieser von der anderen (dh &quot;schwarz minus weiß&quot; und &quot;weiß minus schwarz&quot; verbrachte subtrahiert, siehe Abbildung 3, Spalten 9 und 10). </li><li> Da Mäuse mit starker Anfangseinstellungen schwierig abzugleichen, um eine akzeptable Grenze für Vorzugs Noten (zB &lt;33% der gesamten Testzeit) etablieren und schließen Mäuse, die es aus Berechnungen übersteigen. Verwenden Sie einen liberalen Grenze (&lt;66% der gesamten Testzeit) die Aufnahme zu maximieren, wenn Abrieb wahrscheinlich ist, nachdem die Tests abgeschlossen sind (zB aufgrund von Off-Target-chirurgische Manipulationen). HINWEIS: Mäuse, denen das Limit überschreiten, können noch getestet werden, mit dem Versuch, ihre Pre-Test-Einstellungen im Gleichgewicht zu halten. Später tiese Mäuse können von der Analyse ausgeschlossen werden, falls notwendig, vorgeTestErgebnissen auszugleichen. Wenn extreme Pre-Test-Verzerrungen (dh&gt; 800 sec) überproportional einer Gruppe beeinflussen, sollten Sie die Anlage Umgebungen zu verändern und / oder mit anderen Tests. </li><li> Wählen Sie die schwarze oder weiße Kammer als Medikament Paarung Kammer für jede Maus, mittlerweile Summieren der entsprechenden Vortest Vorlieben Noten innerhalb jeder Gruppe mit den folgenden Prioritäten zu beachten: HINWEIS: Achten Sie darauf, Werte zwischen Gruppen innerhalb jeder Kohorte sowie über etwaige frühere Kohorten auszugleichen. <ol><li> Nehmen Sie die Summen für alle Gruppen als gleichwertig wie möglich. </li><li> Nehmen Sie die Summen so nahe wie möglich bei Null (dh wählen die bevorzugte Seite für einige Mäuse und der nicht bevorzugten Seite für andere). Wenn ein Nahe-Null-Summe für einen bestimmten Gruppe nicht möglich ist, neu zu justieren alle anderen zu eng um das beste erhältliche Punktzahl für den Grenz Gruppe entsprechen, Begünstigung leicht negativ Gruppe fasst überpositiv. </li><li> So viel wie möglich, halten Zuweisungen von Schwarz gegen Weiß und bevorzugt im Vergleich zu nicht bevorzugten Kammern für Drogen Paarungen auch innerhalb jeder Gruppe. </li><li> Da es nicht immer möglich ist, die oben genannten Ziele zu erreichen, korrigieren Sie alle Abweichungen von gegenläufigen Ausgleichs Überlegungen in späteren Kohorten zu machen; aber versuchen Kohorten mit extrem unterschiedlichen durchschnittlichen Pre-Test-Einstellungen zu vermeiden, produzieren. </li></ol></li><li> Auf Anlage Tage 2-5, legen Zwischenkammer-Türen in der geschlossenen Position (2C). </li><li> Bereiten einzelnen Spritzen mit Kokain (Tag 2 &amp; 4) oder Kochsalzlösung (Tage 3 &amp; 5) Lösung, wie in Schritt 1.1.5 und basierend auf dem Körpergewicht bei Pre-Test gemessen. HINWEIS: Die Dosis sollte in der Einleitung, und potenzielle Boden und Decke genannten Effekte im Hinblick auf experimentelle Erwartungen Erwägungen gewählt werden. Oft ist es am besten an unabhängige Experimente durchführen unter Verwendung von mindestens zwei verschiedenen Dosierungen. </li><li> Load &quot;conditioning &quot;Computerprogramm und geben Sie Tier-IDs (1A), geben dann Befehl starten (1B), falls zutreffend. </li><li> Scruff und jede Maus (ip) injiziert, sie sofort in die entsprechende schwarze oder weiße Kammer der ihnen zugewiesenen Gerät Absenken der Rückwand gegenüber, dann leise den Deckel schließen. Nachdem alle Kammern geladen werden, lassen Sie die Testraum und Rauschen zu minimieren. </li><li> Entfernen Mäuse vor ihrer Kammer so nahe genau 30 min wie möglich (dh die erste Mäuse aus ihren Kammern entfernt werden, während andere Mäuse noch Anlage sind). Entfernen Tiere so leise wie möglich, ohne Lärm einzuführen. </li></ol></li><li> Statistische Analyse: <ol><li> Wählen Sie eine Methode der Analyse. Entweder subtrahieren Zeit auf der Kochsalzlösung gepaart Seite während der Post-Test von Zeit aufgewendet auf der Kokain-gekoppelten Seite während der Post-Test (Kokain - Kochsalzlösung, s) oder die Zeit, in der Post-Test-Arzneimittel-gepaart Kammer verbracht verwendenminus der Pre-Test-Zeitaufwand für die drogen gepaart Kammer. Hinweis: Wenn die erste Methode, die auch Handlungsstrang Graphen der durchschnittliche Verweildauer in der Mitte, saline- und drogen gepaart Kammern während der Pre- und Post-Tests für jede Gruppe. Im Vergleich zu den vor der Prüfung sollte der Post-Test zeigen eine erhöhte Zeit in der Drogen gepaart Seite und sank Zeit in der Kochsalzlösung gepaart Seite ausgegeben (siehe Bild 6, unten und Diskussion für nähere Informationen). </li><li> In Abhängigkeit von der Art und Anzahl der verglichenen Gruppen, mit einem t-Test, Ein- oder Zweiweg-Varianzanalyse, soweit angemessen, gegebenenfalls mit Post-hoc-Analyse, zu analysieren, eine der oben dargestellten Subtraktion Partituren. HINWEIS: Cocaine bevorzugt Partituren neigen variabel zu sein, und darüber hinaus kann negativ sein (dh, zeigen Abneigung gegen das Medikament gepaarten Seite). Mäuse, die Abneigung zeigen, sollten nicht entfernt werden (es sei denn, sie statistische Ausreißer sind), da diese Resultat normal und wahrscheinlich wichtiger ist es, Unterschiede zwischen gr auf die Bestimmungoups. Erwarten Sie, um Stichprobengrößen von 12 bis 30 Tieren pro Gruppe müssen, abhängig von der Effektstärke der Behandlung. </li></ol></li></ol> 2. Locomotor Sensibilisierung <ol><li> Ausrüstung und Room Set-Up <ol><li> Besorgen Sie sich einen 4 x 8 (X x Y) photobeam Array (Außenmaße 11,5 &quot;x 20&quot;). Konstruieren Sie einen oben offenen Kammer aus schwarzem Plexiglas (Innenmaße 22 1/6 &quot;x 13 ¾&quot; x 9 3/8 &quot;) zur Unterbringung der Array (4A). </li><li> Bereiten Sie die Testraum, so dass ein rotes Licht (Decken- oder Wandmontage) können während des Tests verwendet werden. </li><li> Bereiten separates Programm Sitzungen für die tägliche Gewöhnung und Spritzversuche. <ol><li> Eingestellt Gewöhnungsversuche zwischen 30-60 min und Spritzversuche zu sein zwischen 60-120 min (5B) zu sein. Die empfohlene Länge für jeweils 60 min. Halten Versuch Länge konsistent über mehrere Jahrgänge im gleichen Experiment. </li><li> Set Studien Reco zu startenrding auf dem ersten Strahl Bruch, der das Startsignal erfolgt, nachdem eingeleitet wurde (5B). Für die Injektion Versuch, setzen Sie das Startsignal, so dass Boxen einzeln gestartet werden kann (nicht im Gleichklang), wenn möglich. </li><li> Set Strahl bricht aufgezeichnet in benutzerdefinierten &quot;Bins&quot;, vorzugsweise jeweils 5 min (5B) zu werden. </li></ol></li><li> Bereiten voller Lautstärke von Kokain Lösung für das Experiment zur Hand erforderlich. Auflösen Kokain HCl in 0,9% NaCl (Kochsalzlösung), um die Endkonzentration auf einem Injektionsvolumen von 0,1 ml / 10 g Körpergewicht basieren (beispielsweise für eine Dosis von 5 mg / kg, Lösungskonzentration beträgt 0,5 mg / ml). Vortex Mischung für 30-45 sec, Sterilfilter (0,2 &amp; mgr; m Spritzenfilter) und lagern bei RT. </li></ol></li><li> Testen HINWEIS: Die erste Phase der Prüfung für 10 bis 11 aufeinanderfolgenden Tagen läuft. Die Mäuse erhalten täglich zwei Studien: Gewöhnung (spritzfrei) und Injektion. Verwalten Kochsalzlösung für die ersten drei bis funsere Tage (Beiträge zu Bedeutung der Salz Gewöhnung sehen), und Kokain für die nächsten sieben die gleiche Dosis mit (z. B. 15 mg / kg / Tag). <ol><li> Jeden Tag akklimatisieren Mäuse in ihre Käfige zur Verhaltens Vorraum für 30 min bis 1 h. </li><li> Bereiten sauber Standard-Maus-Größe klaren Acryl-Gehäuse Käfige mit einer extrem dünnen Schicht von frischem Bettzeug (zB Kiefer-Chips), so dass nicht obskuren Lichtstrahlen, falls zutreffend (4C &amp; D). </li><li> Ort Käfige gegen die Y-Achse der photobeam Array nahe einem Ende, so dass fünf Strahlen beabstandet sind gleichmäßig entlang seiner Länge. X-Achsen-Balken werden in diesem Test (4C &amp; D) verwendet. </li><li> Nehmen Mäuse aus ihren eigenen Käfig, in zufälliger Reihenfolge, Genick und gewogen. Entfernen Sie jede Maus vom wiegen Boot durch die Basis ihres Schwanzes (mit Unterstützung) und Ort direkt in den ihnen zugewiesenen Bewegungs Käfig. Cover jede Käfig mit einem Standard-Filter-Deckel. </li><li> Bereiten einzelnen Spritzen with Kochsalzlösung oder Kokain, wie in Schritt 2.1.7 beschrieben, bezogen auf das Körpergewicht des aktuellen Tages. Beginnen Sie mit einer Dosis von 15 oder 20 mg / kg, und betrachten einen zweiten Versuch mit einer höheren oder niedrigeren Dosis (siehe Beiträge zu relevanten Faktoren). </li><li> Sobald Gewöhnung Studien für alle Käfige beendet haben, den Einspritz Programm laden. </li><li> Einer nach dem Entfernen Mäuse aus ihren Testkäfig, Genick und geben ihre Injektion (ip). Bevor Sie die Maus an seinen Testkäfig zurückkehrte, initiieren schnell das Startsignal für den Käfig (5C, unten). </li><li> Nachdem alle Spritzversuche beendet haben, kehren Mäuse in ihre Heimatkäfige und ihre Wohnraum. </li><li> Falls gewünscht, lassen Mäuse eine Reihe von Wartezeiten und Drogen Herausforderungen, wie die folgenden zu unterziehen: gleiche Dosis wie original, halbe Dosis, Doppel-Dosis, dann Kochsalzlösung, so dass sieben Tage vor dem gleichen Dosis Herausforderung und drei Minuten vor sieben Tage vor jeder zusätzliche Herausforderung. Unabhängig von der Wahl der Herausforderungen, der Wartung desn ähnlich Wartezeiten über Kohorten innerhalb eines Experiments. HINWEIS: Wenn die ursprüngliche Dosis hoch (beispielsweise 30 mg / kg oder darüber) ist, sollte der doppelten Dosis mit einer niedrigeren Dosis ausgelassen oder ersetzt werden. Die Salz Herausforderung zeigt jede Anlage Bewegungs Aktivierung durch den Kokain-gekoppelten Umwelt allein, und in den Prozess, die Menge der sensibilisierten Fortbewegung, die Kokain-abhängig (siehe Diskussion) ist. </li></ol></li><li> Statistische Analyse <ol><li> Wähle den Abschnitt (e) von jedem Versuch, die für die Analyse verwendet wird. Die meisten Kokain-induzierte Fortbewegung bei Nagern erfolgt innerhalb der ersten ~ 15-30 Minuten nach der Injektion von Medikamenten. Je nach beteiligten Variablen, betrachten die Analyse kumulative Fortbewegung für mehrere Zeitfenster (zB die ersten 15, 30, 60 und / oder 120 Minuten) oder konzentrieren sich auf unabhängige Segmente der Studie. </li><li> Mit dem Zeitrahmen gewählt, fassen die Strahlpausen für jedes Tier am Tag für Gewöhnung und Spritzversuche getrennt und dann eineverage die Summen für jede Gruppe. Plot Mittelwerte und Standardfehler des Mittelwerts (SEM) in einem Liniendiagramm über alle Tage. Als Behandlungen verändern können, wie Mäuse auf das Medikament reagieren früh und / oder spät in jeder täglichen Versuch, zeichnen auch durchschnittliche Gruppenstrahl bricht durch 5-min bin im Laufe eines jeden täglichen Studie. HINWEIS: Trägt man die tägliche Aktivität Durchschnittswerte für Gewöhnung und Spritzversuche (zB ersten 15 min) macht es erscheinen künstlich, dass die Fortbewegung von Kochsalzinjektion gedämpft, aber nicht vergessen, dass die Aktivität hat (wahrscheinlich) verringerte sich auf diesem Niveau bis zum Ende der Gewöhnung jeden Tag . </li><li> Analysieren aufeinanderfolgenden Kochsalzlösung und Drogentherapie Tage separat mit wiederholten Messungen (RM) ANOVAs mit der Innersubjektfaktor von Tag / Uhrzeit und einschließlich aller Zwischensubjektfaktoren bei der Gestaltung, als angemessen. Verwenden Sie einen t-Test oder One-Way ANOVA Gruppenunterschiede am Tag 1 von Kokain (akute Exposition) und einer multivariaten Varianzanalyse für die Herausforderungen zu untersuchen. Gegebenenfalls folgen significance mit Post-hoc-Tests oder Univariate ANOVAs. </li></ol></li></ol>

Die Autoren erklären, dass sie keine finanziellen Interessen haben.

Dieses Protokoll zeigt, Methoden für konditionierte Platzpräferenz und Bewegungssensibilisierung, von denen jede durch die durchschnittliche Labor verwendet werden können Aspekte der Arzneimittel-induzierte Verhaltens Plastizität zu beurteilen. Wie bei den meisten Verhaltenstests gibt es zusätzliche würdigen Überlegungen über die grundlegenden Protokoll. Erstens kann jede dieser Techniken als mit zwei Phasen, Induktion und Expression konzipiert werden. &quot;Induction&quot; umfasst die Entwicklung des Verhaltens...

Research aimed at understanding drug addiction using animal models must take a variety of approaches to address each of the assorted components that obstruct treatment success, including reward/reinforcement/motivation and withdrawal and relapse, as well as the general persistence that further complicates these issues in addiction. Since rewarding experiences associated with taking a drug of abuse are thought to motivate subsequent use, studies focusing on drug-context associations may be particularly useful for understanding brain mechanisms that contribute to drug taking and seeking. One such assay, conditioned place preference (CPP) is a high-throughput method for comparing group differences in reward sensitivity. The traditional interpretation of the task involves classical, or Pavlovian, conditioning, where a conditioned stimulus (CS) is paired with an unconditioned stimulus (UCS), and after multiple pairings, the CS elicits the same behavior as the UCS (however, see39,40). Theoretically, animals learn to associate an interoceptive state (reward or aversion) with contextual cues. The relative aversive or appetitive intensity of the interoceptive state is then assessed by then determining the animal's preference for the contextual cues. The use of place conditioning to measure drug-reward associations dates back to at least 1957, to a study using morphine on rats in a Y-maze3,4. Over the past several decades, variations on this method have been widely used to study place preference and aversion in rodents to various stimuli, and it remains particularly useful in the study of associations induced by drugs of abuse. In drug-addiction research, the assay has been used to assess the rewarding properties of a number of drugs and the contribution of different brain systems and proteins to drug reward (for reviews, see5-7,44). While there are superior methods of assessing factors that contribute to drug addiction, namely drug self-administration, CPP is a simple and much more accessible approach to measuring reward function. 
Most current protocols for conditioned place preference and aversion (CPA) use an apparatus that allows rodents to have access to two distinct chambers, either via a doorway or smaller connecting chamber. Distinctions between the two chambers are often based, at a minimum, on visual and tactile cues, including wall color and floor texture, but sometimes include other elements, such as olfactory cues. "Biased" designs typically attempt to reverse a pre-existing, innate preference for one chamber over the other, such as the one that rodents generally show for a black chamber over white. "Unbiased" designs aim to create a preference to one of two chambers that were initially equally appealing by randomly counterbalancing assignment to either chamber within a group. A "balanced" design is used when animals show small preferences, but do not, as a group, favor the same chamber. Goals of this latter design are to produce 1) pre-test preference scores for the (eventual) cocaine-paired chamber that are not significantly different between experimental groups and 2) negligible preference for the cocaine-paired chamber at pre-test, either positive or negative8. The balanced design is ideal for use with the described chambers, which utilize contradicting biases for wall color (black over white) and flooring (wire over bar), resulting in a roughly equal distribution of small preferences for both the black and white sides in different animals. Balancing calculations are described in further detail below.
During conditioning, animals are exposed to a drug and quickly placed into one of these two environments for a limited time period. Exposure is typically via intraperitoneal (i.p.) or sometimes subcutaneous (s.c.) injection, although paradigms for intravenous (i.v.) self-administration9, and intracranial infusions38 in a place preference apparatus have also been developed. These pairings are complemented by non-drug (vehicle) pairings of the same length conducted in the opposite chamber, which can take place on the same day as drug pairings or on separate days. In general, when allowed to explore the apparatus after conditioning, animals will spend more time where they received a rewarding drug (i.e., one that humans and animals will voluntarily self-administer), while they will avoid a place where they were given a drug that induced illness (e.g., lithium chloride). Several studies have been dedicated to optimizing the conditions for place preference to different drugs of abuse (for review, see7). Cocaine doses (i.p.) for mice generally range from 1 to 20 mg/kg, with doses less than 5 mg/kg often used to parse high sensitivity in one group. Two or more drug pairings are typically required for adult mice10, and the length of these pairings is an important consideration. Very low doses of cocaine require an immediate and brief conditioning, likely because this method captures the most rewarding period of the exposure. Delayed or very long conditioning periods can result in no preference, or may even induce aversion11,12. Here is presented a basic method for obtaining conditioned place preference to cocaine in adult mice.
While the CPP assay is an ideal method for assessing reward-related learning and memory of drug-context associations, behavioral sensitization is arguably easier to perform and allows the assessment of changes that develop over repeated treatment. Also known as reverse-tolerance, behaviors undergoing sensitization are incrementally enhanced over repeated exposures to a particular drug of abuse, especially psychostimulants, and cross-sensitization is known to occur between some, but not all, of these drugs. One of the first assessments of cocaine-induced locomotor sensitization, in particular, in rodents was published in 197613. A number of labs have shown that sensitized locomotion is detectable long after drug cessation, depending on the original length, location and dose of exposure14-17, and the current protocol has been used to detect sensitization as long as 10 months following seven days (30 mg/kg) of cocaine treatment in mice18. The test can be performed using either photobeam or video-tracking technologies, in apparatuses of differing sizes and shapes, making it simple for many labs to perform. The robust nature, simplicity and persistence of locomotor sensitization makes its assessment an ideal part of examining basic mechanisms of long-lasting changes in drug-induced behavior. 
As is expanded upon in the discussion, an important consideration when performing the locomotor sensitization assay is whether drug is given in the home- or test-cage environment. To take advantage of the robust sensitization that occurs when drug administration occurs outside of the home cage, this protocol employs this method. However, it has been observed that when animals are not adequately habituated to a new environment before drug exposure, a novelty-induced ceiling effect occurs on Day 1, which can partially or fully mask the progressive nature of sensitization. It is likely that this represents synergistic locomotor-activating effects of the drug together with novelty, and while the mechanisms underlying such effects may be interesting, the method described is designed to reduce the role of novelty and allow the effects of the drug to be measured more independently. While it is expected this method will be useful in the assessment of other locomotor-sensitizing drugs, it has primarily evaluated its effectiveness with cocaine in C57BL/6 mice.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1293">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Cocaine Hydrochloride USP</td>
			<td style="width:127px;">Mallinckrodt Pharmaceuticals</td>
			<td style="width:119px;">0406-1520</td>
			<td style="width:832px;">Purchase and use (Schedule II controlled substance) for research purposes requires compliance and licensure according to state and federal law.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:215px;">Conditioned Place Preference,&#160; Three Compartment Apparatus with Manual Doors and Lights for Mouse</td>
			<td style="width:127px;">Med-Associates Inc.</td>
			<td style="width:119px;">MED-CPP-MS &#38; MED-CPP-3013</td>
			<td>Our laboratory has used these boxes; however, many alternative boxes are available &#38; acceptable.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">PAS-Home Cage Activity Monitoring Photobeam Arrays</td>
			<td style="width:127px;">San Diego Instruments</td>
			<td style="width:119px;">2325-0223 &#38; 7500-0221</td>
			<td>Our lab houses these arrays inside of custom built chambers, as described in the text.&#160; There are alternatives available.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Disposable Sani-Cloth disenfecting wipes</td>
			<td style="width:127px;">PDI</td>
			<td style="width:119px;">13872</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

assessment of cocaine-induced behavioral sensitization and conditioned place preference in mice

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

Repräsentative Ergebnisse aus der CPP-Test sind in Abbildung 6 Wildtyp C57BL / 6N Mäuse bei etwa 9 Wochen von Alter gezeigt. Das Studiendesign war eine 2 x 3 gemischt Fakultät, mit einem innerhalb Subjekt-Variable Test (Pre- und Post) und ein Zwischensubjekt variable Behandlung (Kochsalzlösung und Kokain 5 und 10 mg / kg). A RM ANOVA zeigten eine signifikante Wechselwirkung zwischen Test and Treatment (F 2,20 = 3,68, p &lt;0,05), die an die Stelle der signifikanten Haupteffekte f...

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

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

Bewertung der Kokain-induzierte Behavioral Sensibilisierung und konditionierten Platzpräferenz bei Mäusen

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

assessment-cocaine-induced-behavioral-sensitization-conditioned-place

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Pharmacology

Behavior

Unit 1

Drug Abuse and Addiction

SCIENTISTS IN ACTION

16.8K Aufrufe.  Harvard Medical School, McLean Hospital. This protocol is intended to enable researchers to conduct experiments designed to test these aspects of addiction using the conditioned place preference and locomotor behavioral sensitization assays.

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

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

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

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

Stereotaktische Mikroinjektion von viralen Vektoren ausdrücken Cre-Rekombinase, um die Rolle der Zielgene in Cocaine konditionierte Platzpräferenz Studieren

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

Forschung

Verhalten

A Procedure to Observe Context-induced Renewal of Pavlovian-conditioned Alcohol-seeking Behavior in Rats

Environmental contexts in which drugs of abuse are consumed can trigger craving, a subjective Pavlovian-conditioned response that can facilitate drug-seeking behavior and prompt relapse in abstinent drug users. We have developed a procedure to study the behavioral and neural processes that mediate the impact of context on alcohol-seeking behavior in rats. Following acclimation to the taste and pharmacological effects of 15% ethanol in the home cage, male Long-Evans rats receive Pavlovian discrimination training (PDT) in conditioning chambers. In each daily (Mon-Fri) PDT session, 16 trials each of two different 10 sec auditory conditioned stimuli occur. During one stimulus, the CS+, 0.2 ml of 15% ethanol is delivered into a fluid port for oral consumption. The second stimulus, the CS-, is not paired with ethanol. Across sessions, entries into the fluid port during the CS+ increase, whereas entries during the CS- stabilize at a lower level, indicating that a predictive association between the CS+ and ethanol is acquired. During PDT each chamber is equipped with a specific configuration of visual, olfactory and tactile contextual stimuli. Following PDT, extinction training is conducted in the same chamber that is now equipped with a different configuration of contextual stimuli. The CS+ and CS- are presented as before, but ethanol is withheld, which causes a gradual decline in port entries during the CS+. At test, rats are placed back into the PDT context and presented with the CS+ and CS- as before, but without ethanol. This manipulation triggers a robust and selective increase in the number of port entries made during the alcohol predictive CS+, with no change in responding during the CS-. This effect, referred to as context-induced renewal, illustrates the powerful capacity of contexts associated with alcohol consumption to stimulate alcohol-seeking behavior in response to Pavlovian alcohol cues.

A procedure to study the capacity of an alcohol associated environmental context to trigger the renewal of alcohol-seeking behavior in rats is described.

Eine Vorgehensweise, um Context-induzierte Erneuerung der Pawlowschen Anlage Alkoholsucht bei Ratten Verhalten beobachten

Environmental contexts in which drugs of abuse are consumed can trigger craving, a subjective Pavlovian-conditioned response that can facilitate ...

The Rodent Psychomotor Vigilance Test (rPVT): A Method for Assessing Neurobehavioral Performance in Rats and Mice

The human Psychomotor Vigilance Test (PVT) is a widely used procedure for measuring changes in fatigue and sustained attention. The present article describes a rodent version of the PVT&#8212;termed the &#34;rPVT&#34;&#8212;that measures similar aspects of attention (i.e., performance accuracy, motor speed, premature responding, and lapses in attention). Data are presented that demonstrate both the short- and long-term usefulness of the rPVT when employed with laboratory rats. Rats easily learn the rPVT, and learning to perform the basic procedure takes less than two weeks of training. Once acquired, rat performances in the rPVT show a high degree of similarity to these same performance measures in the human PVT, including similarities in, lapses in attention, reaction times, vigilance decrements across session time (i.e., the human &#34;time-on-task&#34; effects), and the response-stimulus interval (RSI) effect described for humans. Thus the rPVT can be an extremely valuable tool for assessing the effects of a wide range of variables on sustained attention quite similar to human PVT performances, and thus can be useful for developing novel treatments for neurobehavioral dysfunctions.

The Rodent Psychomotor Vigilance Test rPVT: A Method for Assessing Neurobehavioral Performance in Rats and Mice

A rat version of the human Psychomotor Vigilance Test (PVT) is described that measures aspects of attention similar to those measured with the human PVT, including aspects of human vigilance such as performance accuracy, motor speed, premature responding, and lapses in attention.

Das Nagetier Psychomotorik Vigilance Test (rPVT): Eine Methode zur Beurteilung der Neuropsychologische Leistung bei Ratten und Mäusen

The human Psychomotor Vigilance Test (PVT) is a widely used procedure for measuring changes in fatigue and sustained attention. The present article ...

Behavioral Assessment of Hearing in 2 to 4 Year-old Children: A Two-interval, Observer-based Procedure Using Conditioned Play-based Responses

Collecting reliable behavioral data from toddlers and preschoolers is challenging. As a result, there are significant gaps in our understanding of human auditory development for these age groups. This paper describes an observer-based procedure for measuring hearing sensitivity with a two-interval, two-alternative forced-choice paradigm. Young children are trained to perform a play-based, motor response (e.g., putting a block in a bucket) whenever they hear a target signal. An experimenter observes the child&#39;s behavior and makes a judgment about whether the signal was presented during the first or second observation interval; the experimenter is blinded to the true signal interval, so this judgment is based solely on the child&#39;s behavior. These procedures were used to test 2 to 4 year-olds (n = 33) with no known hearing problems. The signal was a 1,000 Hz warble tone presented in quiet, and the signal level was adjusted to estimate a threshold corresponding to 71%-correct detection. A valid threshold was obtained for 82% of children. These results indicate that the two-interval procedure is both feasible and reliable for use with toddlers and preschoolers. The two-interval, observer-based procedure described in this paper is a powerful tool for evaluating hearing in young children because it guards against response bias on the part of the experimenter.

This paper describes a procedure for measuring hearing sensitivity in 2 to 4 year-old children. Children are trained to perform play-based responses when they hear a target signal. Thresholds are then estimated in a two-interval, two-alternative forced-choice paradigm, based on observations of the child&#39;s behaviors.

Behavioral Beurteilung der in 2 bis 4-jährigen Kindern zu hören: Ein Zwei-Intervall, Beobachter-basierte Vorgehensweise Über konditionierten Wiedergabe-basierte Antworten

Collecting reliable behavioral data from toddlers and preschoolers is challenging. As a result, there are significant gaps in our understanding of human ...

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

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

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

Wiedereinführung der Drug-seeking bei Mäusen mit dem klimatisierten Ort Präferenz Paradigma

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

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

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

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

Eine konditionierte Ort Präferenz Protokoll zur Messung der Inkubation des Verlangens bei Ratten

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

A Behavioral Test Battery for the Repeated Assessment of Motor Skills, Mood, and Cognition in Mice

Pharmacological and toxicological studies in neurodegeneration require comprehensive behavioral analysis in mice because motor dysfunctions and dysfunctions in mood and cognition are common and often shared symptoms in neurodegenerative diseases. Shown here is a behavioral test battery for motor, mood, and cognition, which can be repeatedly tested in a longitudinal study. This battery assesses the overall behavioral phenotype in mice by examining each domain of behavior with at least two independent well-accepted tests (i.e., open-field test and rotarod test for motor function, social interaction test, elevated plus maze test, and forced swim test for emotional function, and Morris water maze test and novel object recognition test for cognitive function). Therefore, this sensitive and comprehensive test battery is a powerful tool for the study of behavioral alternation in neurodegeneration.

A comprehensive behavioral test battery of motor skills, mood&#8212;including social interaction, depression, and anxiety&#8212;and cognition is designed for the repeated assessment of neurodegeneration-related behavioral changes in mice.

Eine Verhaltenstherapie Testbatterie für die wiederholte Beurteilung der Motorik, Stimmung und Kognition bei Mäusen

Pharmacological and toxicological studies in neurodegeneration require comprehensive behavioral analysis in mice because motor dysfunctions and ...

Assessment of Memory Function in Pilocarpine-induced Epileptic Mice

Cognitive impairment is one of the most common comorbidities in temporal lobe epilepsy. To recapitulate epilepsy-associated cognitive decline in an animal model of epilepsy, we generated pilocarpine-treated chronic epileptic mice. We present a protocol for three different behavioral tests using these epileptic mice: novel object location (NL), novel object recognition (NO), and pattern separation (PS) tests to evaluate learning and memory for places, objects, and contexts, respectively. We explain how to set the behavioral apparatus and provide experimental procedures for the NL, NO, and PS tests following an open field test that measures the animals&#8217; basal locomotor activities. We also describe the technical advantages of the NL, NO, and PS tests with respect to other behavioral tests for assessing memory function in epileptic mice. Finally, we discuss possible causes and solutions for epileptic mice failing to make 30 s of good contact with the objects during the familiarization sessions, which is a critical step for successful memory tests. Thus, this protocol provides detailed information about how to assess epilepsy-associated memory impairments using mice. The NL, NO, and PS tests are simple, efficient assays that are appropriate for the evaluation of different kinds of memory in epileptic mice.

This article presents experimental procedures for assessing memory impairments in pilocarpine-induced epileptic mice. This protocol can be used to study the pathophysiologic mechanisms of epilepsy-associated cognitive decline, which is one of the most common comorbidities in epilepsy.

Beurteilung der Gedächtnisfunktion bei Pilocarpin-induzierten epileptischen Mäusen

Cognitive impairment is one of the most common comorbidities in temporal lobe epilepsy. To recapitulate epilepsy-associated cognitive decline in an animal ...

Two Different Real-Time Place Preference Paradigms Using Optogenetics within the Ventral Tegmental Area of the Mouse

Understanding how neuronal activation leads to specific behavioral output is fundamental for modern neuroscience. Combining optogenetics in rodents with behavioral testing in validated paradigms allows the measurement of behavioral consequences upon stimulation of distinct neurons in real-time with high spatial and temporal selectivity, and thus the establishment of causal relationships between neuronal activation and behavior. Here, we describe a step-by-step protocol for a real-time place preference (RT-PP) paradigm, a modified version of the classical conditioned place preference (CPP) test. The RT-PP is performed in a three-compartment apparatus and can be utilized to answer if optogenetic stimulation of a specific neuronal population is rewarding or aversive. We also describe an alternative version of the RT-PP protocol, the so-called neutral compartment preference (NCP) protocol, which can be used to confirm aversion. The two approaches are based on extensions of classical methodology originating from behavioral pharmacology and recent implementation of optogenetics within the neuroscience field. Apart from measuring place preference in real time, these setups can also give information regarding conditioned behavior. We provide easy-to-follow step-by-step protocols alongside examples of our own data and discuss important aspects to consider when applying these types of experiments.

Here we present two easy-to-follow step-by-step protocols for place preference paradigms using optogenetics in mice. Using these two different setups, preference and avoidance behaviors can be solidly assessed within the same apparatus with high spatial and temporal selectivity, and in a straightforward manner.

Zwei verschiedene Echtzeit-Ortspräferenzparadigmen mit Optogenetik im Ventral-Tegmental-Bereich der Maus

Understanding how neuronal activation leads to specific behavioral output is fundamental for modern neuroscience. Combining optogenetics in rodents with ...

Flypub To Study Ethanol Induced Behavioral Disinhibition and Sensitization

Alcohol use disorder (AUD) remains a serious problem in our society. To develop effective interventions for addiction, it is important to understand the underlying neurobiological mechanisms, for which diverse experimental approaches and model systems are needed. The main ingredient of alcoholic beverages is ethanol, which causes adaptive changes in the central nervous system and behavior upon chronic intake. Behavioral sensitization (i.e., escalated responses) in particular represents a key adaptive change underlying addiction. Most ethanol-induced behavioral sensitization studies in animal models have been conducted on the locomotor activating effect of ethanol. A prominent effect of ethanol is behavioral disinhibition. Behavioral sensitization to the disinhibition effect of ethanol, however, is underrepresented. To address this issue, we developed the Flypub assay that allows measuring the escalated increase in disinhibited courtship activities upon recurring ethanol exposure in Drosophila melanogaster.&#160;Here, we report the step-by-step Flypub assay including assembly of ethanol exposure chambers, setup of the assay station, criteria for fly care and collection, ethanol delivery, quantification of disinhibited courtship activities, data processing and statistical analysis. Also provided are how to troubleshoot critical steps, overcome limitations and expand its utility to assess additional ethanol-induced behaviors. The Flypub assay in combination with powerful genetic tools in Drosophila melanogaster will facilitate the task of discovering the mechanism underlying ethanol-induced behavioral sensitization.

The Flypub assay measures the behaviors that the fruit fly Drosophila melanogaster displays under the influence of ethanol. The assay can be readily mastered by experimenters at all levels and applied to various vaporized stimuli, facilitating substance abuse and addiction studies.

Flypub zur Untersuchung von Ethanol induzierte Verhaltenshemmung und Sensibilisierung

Alcohol use disorder (AUD) remains a serious problem in our society. To develop effective interventions for addiction, it is important to understand the ...