Nos gustaría agradecer a Leah McAleer por su apoyo en la realización de este experimento y su ayuda en la presentación del cartel de la Sociedad de 2009 para la celebración de la Neurociencia y la producción de este video, junto con Mohamed Abdalla y Allison Ahrens. También apreciamos Rosie Maddox, Chavana Rachel, y Ju Linda por su ayuda en la recopilación de datos y análisis para este experimento. Este proyecto fue apoyado por el NIH / NIDA subvención 3R01DA014640-05S1 (CLD), el Centro Waggoner sobre Alcohol y Adicciones de Investigación Jones de becas y NIH / NIAA Formación subvención AA07471 (AAF). De clorhidrato de cocaína fue proporcionada generosamente por el Inventario de Drogas del NIDA y Abastecimiento y Control.

*= Pasos más importantes <ol><li> Bien manejada masculino ratas Sprague-Dawley están capacitados para la palanca de prensa con el premio de comida (45 mg de sacarosa pellets; Bio-Serv, Frenchtown, NJ). </li><li> Catéteres intravenosos * se construyen a partir de cánula de acero inoxidable (plásticos Uno, VA) y el tubo de Silastic. Ratas someterse a un procedimiento de cateterismo yugular quirúrgica para permitir la auto-administración de drogas. La anestesia consistió en una mezcla de oxígeno (0,8 l / min; Airgas Southwest, Corpus Christi, TX) e isoflurano (2,5 a 4%; AErrane, Baxter Healthcare, Deerfield, IL) entregó a través de un sistema de suministro de gas (VetEquip, Inc., Pleasanton , CA). Después de la cirugía, la permeabilidad del catéter se mantiene al día el lavado con 0,1 ml de una solución salina al 0,9%, la heparina y Timentin (antibiótico) solución. Gentamicina, un antibiótico tópico, se aplica a la tapa del cráneo y la incisión en el pecho para prevenir la infección. Todos los procedimientos quirúrgicos seguido las directrices para las cirugías de los animales estériles. Suministros de cirugía se trataron en autoclave y los instrumentos fueron esterilizados en una solución química y esterilizador de cuentas en caliente. Catéteres implantados se lavaron con metanol, agua y aire durante la preparación y luego bañado en una solución de etanol al 70% en el día de la cirugía. Las ratas se prepararon para la cirugía por afeitarse la cabeza y el pecho seguido de la aplicación de una solución de betadine. Después de la cirugía, las ratas fueron monitoreados durante varias horas antes de comenzar regresó a la colonia de animales. </li><li> Cocaína (NIDA inventario y suministro de medicamentos y el Programa de Control, RTI International, Research Triangle Park, Carolina del Norte) que se utiliza en este experimento se disolvió en solución salina isotónica (0,9%) en las concentraciones de la dosis apropiada de acuerdo a los pesos de los animales. Soluciones de cocaína se filtró a través de filtros de 0,2 um jeringa esterilizada antes de su uso diario. </li><li> * El aparato está compuesto de dos cámaras de una sola palanca operante (28 x 22 x 21 cm) equipado con luces de la casa y el estímulo y 3 juegos de fotorayos (Med Associates, St. Albans, VT). Cámaras están unidas por un pasillo construido de plexiglás (21 x 25 x 25 cm). El callejón se compone de dos paredes de negro con rayas blancas y dos paredes de metal, una tapa de plexiglás transparente, y un piso blanco de plexiglás. Las dos cámaras tienen operante de rejilla de acero de la varilla (4.8 mm) instalado sobre suelos desmontables fondo de metal de la jaula. Señales sensoriales se colocan dentro de las cámaras operante para crear ambientes únicos y distinguibles. Las señales visuales consisten en blanco o negro de fieltro material que se adjunta a las paredes delantera y trasera y en la parte superior de la jaula. Las señales olfativas son a base de aceite olores (rosa o canela) saturar una bola de algodón situada bajo el piso de la varilla de la cámara. </li><li> El procedimiento experimental se produce durante varios días, a partir de pruebas de preferencia de línea de base (2 días), seguido por la administración de medicamentos auto-sesiones (8 o 16 días), y terminando con una preferencia condicionada a cabo (CPP) prueba (1 día). </li><li> * Durante la preferencia de línea de base y los procedimientos de CPP ensayo, los animales tienen acceso a las dos cámaras operante. Una cámara de vídeo montada sobre el aparato registra las entradas de las ratas y las salidas para cada cámara. Fotorayos dentro de las cámaras de detección de roturas de vigas que se utilizan como índice de la actividad locomotora. Durante la administración de medicamentos auto-sesiones, los animales se limitan a una sola cámara operante mientras que la respuesta de palanca y la actividad locomotora (por ejemplo, roturas de haz de luz) se registran los datos con un ordenador Pentium 100 Med MHZ equipado con Med-PC (Med Associates, Inc., St. Albans, Vermont). </li><li> Mediciones de referencia preferencia se recogen en dos días consecutivos. Para empezar, la rata se coloca en el callejón del centro, con acceso a las dos cámaras operante para un período de 20 min. Inmediatamente después de la colocación en la cámara, la cámara de vídeo, Med-PC el programa de software y el temporizador se activa de forma simultánea. Los datos de preferencia de referencia se evalúan durante visionado de las grabaciones de vídeo. </li><li> * Administración de medicamentos auto-sesiones comenzarán el día después de la prueba de referencia anterior. Señales sensoriales (por ejemplo, revestimientos de paredes de color blanco o negro y los olores de rosas o canela) y un panel para bloquear el acceso al callejón de plexiglás centro se colocan en la cámara antes de que el animal. Para iniciar la sesión, el animal se encuentre dentro de la cámara, mientras que la tubería de la jeringa de drogas montado está asociado a la entrada del catéter del animal. Después de cerrar la puerta de la cámara operante, el programa Med-PC y el temporizador se inicia y el acceso a la cocaína está disponible durante 1 hora. Los resultados de cada respuesta de la palanca en la infusión de 0,1 ml de cocaína (0,75 mg / kg / les) o solución salina. Al final de cada sesión de auto-administración de la rata está desconectado de la tubería de drogas, retirarse de la cámara y se colocan en la jaula. </li><li> El día después de la última sesión de la auto-administración, los animales experimentan una preferencia de lugar condicionado (CPP) de prueba. El procedimiento es el mismo que el descrito para las mediciones de referencia (ver 7). </li><li> * Datos de Evaluación: Un experimentador ciegos a las asignaciones de grupo determina la cantidad detiempo que los animales pasan en cada compartimiento de ver el vídeo para evaluar las entradas y salidas entre los compartimentos de un periodo de 15 minutos (a partir de 5 min después de la colocación en el aparato). El mismo procedimiento se utiliza para determinar la preferencia de línea de base y las puntuaciones de la prueba CPP. </li><li> * Análisis de datos: Las diferencias entre las mediciones iniciales y acondicionamiento post-CPP resultados se utilizan para determinar los efectos de drogas acondicionado. Puntuaciones de diferencia se calcula restando la cantidad de tiempo invertido en el compartimiento de solución salina-emparejados de la cantidad de tiempo en el compartimiento de la droga durante la prueba de pares de CPP (número de segundos en el compartimiento de drogas pares) - (Número de segundos en solución salina pareados compartimiento). Los análisis estadísticos sobre los cambios calificación de diferencia desde el inicio a las sesiones de prueba se puede realizar para determinar los efectos de acondicionamiento de drogas. </li></ol> Puntuaciones de CPP también se puede expresar como la diferencia porcentual puntuaciones CPP (%). En el presente estudio, la diferencia CPP% Resultado se calculó por primera vez por determinar el porcentaje de tiempo dedicado a cada cámara operante mediante la fórmula: (Hora de la droga (o solución salina) Cámara / Tiempo total en cada Cámara) * 100 =% de preferencias lugar acondicionado (CPP). El porcentaje de diferencia de puntuación se obtendrá mediante la fórmula: (Drug-emparejado%) - (solución salina emparejado%) =% CPP diferencia de puntuación. <img src="/files/ftp_upload/1998/1998fig1.jpg" alt="Figura 1" /> Figura 1. Relación entre el consumo de cocaína y la preferencia de lugar condicionada análisis de Correlación de Pearson determinó una correlación positiva significativa entre el total de respuestas de la palanca de armado con la cocaína y% CPP diferencia de puntos para los animales que se habían autoadministrado la cocaína de ocho sesiones (por ejemplo, el grupo a largo plazo;. P &lt;0,05), pero no para los animales en el grupo a corto plazo (por ejemplo, 4 sesiones de la cocaína). Rombos abiertos representan puntos de datos individuales de la cocaína a largo plazo (n = 9) y los círculos llenos representan la cocaína a corto plazo (n = 8) grupos. Que mejor se ajuste a las líneas son discontinuas a largo plazo, y sólida a corto plazo, los puntos de datos.

<ol>
	<li>Sanchis-Segura, C., Spanagel, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioural+assessment+of+drug+reinforcement+and+addictive+features+in+rodents:+an+overview.">Behavioural assessment of drug reinforcement and addictive features in rodents: an overview.</a> Addict Biol. 11 (1), 2-2 (2006).</li><li>Tzschentke, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+reward+with+the+conditioned+place+preference+(CPP)+paradigm:+update+of+the+last+decade.">Measuring reward with the conditioned place preference (CPP) paradigm: update of the last decade.</a> Addict Biol. 12 (3-4), 227-227 (2007).</li><li>Koob, G. F., Bloom, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Psychopharmacology: the fourth generation of progress. , 759-759 (1995).</li><li>Bardo, M. T., Bevins, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conditioned+place+preference:+what+does+it+add+to+our+preclinical+understanding+of+drug+reward.">Conditioned place preference: what does it add to our preclinical understanding of drug reward.</a> Psychopharmacology (Berl). 153 (1), 31-31 (2000).</li><li>Panlilio, L. V., Goldberg, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-administration+of+drugs+in+animals+and+humans+as+a+model+and+an+investigative+tool.">Self-administration of drugs in animals and humans as a model and an investigative tool.</a> Addiction. 102 (12), 1863-1863 (2007).</li><li>Stefanski, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Active+versus+passive+cocaine+administration:+differences+in+the+neuroadaptive+changes+in+the+brain+dopaminergic+system.">Active versus passive cocaine administration: differences in the neuroadaptive changes in the brain dopaminergic system.</a> Brain Res. 1157, 1-1 (2007).</li><li>Miguens, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+cocaine-induced+modulation+of+glutamate+and+dopamine+transporters+after+contingent+and+non-contingent+administration.">Differential cocaine-induced modulation of glutamate and dopamine transporters after contingent and non-contingent administration.</a> Neuropharmacology. 55 (5), 771-771 (2008).</li><li>Palamarchouk, V., Smagin, G., Goeders, 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=Self-administered+and+passive+cocaine+infusions+produce+different+effects+on+corticosterone+concentrations+in+the+medial+prefrontal+cortex+(MPC)+of+rats.">Self-administered and passive cocaine infusions produce different effects on corticosterone concentrations in the medial prefrontal cortex (MPC) of rats.</a> Pharmacol Biochem Behav. 94 (1), 163-163 (2009).</li><li>Ciano, P. D. i., Blaha, C. D., Phillips, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conditioned+changes+in+dopamine+oxidation+currents+in+the+nucleus+accumbens+of+rats+by+stimuli+paired+with+self-administration+or+yoked-administration+of+d-amphetamine.">Conditioned changes in dopamine oxidation currents in the nucleus accumbens of rats by stimuli paired with self-administration or yoked-administration of d-amphetamine.</a> Eur J Neurosci. 10 (3), 1121-1121 (1998).</li><li>Twining, R. C., Bolan, M., Grigson, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Yoked+delivery+of+cocaine+is+aversive+and+protects+against+the+motivation+for+drug+in+rats.">Yoked delivery of cocaine is aversive and protects against the motivation for drug in rats.</a> Behav Neurosci. 123 (4), 913-913 (2009).</li><li>Moolten, M., Kornetsky, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oral+self-administration+of+ethanol+and+not+experimenter-administered+ethanol+facilitates+rewarding+electrical+brain+stimulation.">Oral self-administration of ethanol and not experimenter-administered ethanol facilitates rewarding electrical brain stimulation.</a> Alcohol. 7 (3), 221-221 (1990).</li><li>Schindler, C. W., Panlilio, L. V., Goldberg, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Second-order+schedules+of+drug+self-administration+in+animals.">Second-order schedules of drug self-administration in animals.</a> Psychopharmacology (Berl). 163 (3-4), 327-327 (2002).</li><li>O'Dell, L. E., Khroyan, T. V., Neisewander, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dose-dependent+characterization+of+the+rewarding+and+stimulant+properties+of+cocaine+following+intraperitoneal+and+intravenous+administration+in+rats.">Dose-dependent characterization of the rewarding and stimulant properties of cocaine following intraperitoneal and intravenous administration in rats.</a> Psychopharmacology (Berl). 123 (2), 144-144 (1996).</li><li>Liu, Y., Roberts, D. C., Morgan, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensitization+of+the+reinforcing+effects+of+self-administered+cocaine+in+rats:+effects+of+dose+and+intravenous+injection+speed.">Sensitization of the reinforcing effects of self-administered cocaine in rats: effects of dose and intravenous injection speed.</a> Eur J Neurosci. 22 (1), 195-195 (2005).</li></ol>

Operante de drogas intravenosas de auto-administración y establecer procedimientos de acondicionamiento son modelos fiables y válidos para el estudio de las bases neurobiológicas de la dependencia de drogas y la adicción 1 2 3. Ambos métodos son ampliamente utilizados en la investigación preclínica abuso de drogas y son capaces de medir las propiedades reforzantes de las drogas de abuso 4. Sin embargo, ambos métodos tienen limitaciones que el nuevo aparato y el método que aquí se presenta mejora en 5. Una desventaja importante de los procedimientos tradicionales de CPP es el modo no contingente de la administración del fármaco. Este modo de consumo de drogas tiene diferentes resultados conductuales y neuroquímicos de 6 autoadministración 7 8 9 10 11, y no es coherente con humanos que consumen drogas experiencias. Además, a diferencia de la administración del fármaco procedimientos de auto-, los paradigmas CPP no son capaces de medir los cambios progresivos en la motivación de las drogas como se refleja en el consumo de drogas aumentó, un punto de inflexión supuesto en el cambio de uso de drogas recreativas a la adicción a las drogas sin control. Sin embargo, la autoadministración de drogas comportamiento tiene sus limitaciones interpretativas, así. Por ejemplo, las tasas de respuesta se utilizan a menudo para deducir el valor de recompensa, pero puede ser directamente influenciado por los efectos motrices de la droga auto-administrada, independientemente de los efectos motivacionales de la droga. Además, el número de drogas refuerza las respuestas también puede ser influenciada por la presencia o ausencia de drogas asociadas con la perfusión estímulos 12. La cocaína es conocido por ser de fácil auto-administrados por las ratas y producir robusta preferencias lugar acondicionado a una variedad de dosis y vías de administración 2 13 14. Los resultados del presente estudio apoyan los informes anteriores de los modelos de refuerzo de drogas. Además, una relación positiva significativa entre las respuestas de la palanca de armado de cocaína y las puntuaciones de CPP se determinó en el largo, pero no el grupo de la cocaína a corto plazo. Estos resultados sugieren que el condicionamiento lugar y auto-administración no son necesariamente isomorfos medidas de recompensa. Por ejemplo, es posible que después de la exposición a la cocaína CPP a corto plazo refleja la aguda propiedades de refuerzo generalmente visto con el uso inicial de drogas. Por otro lado, en ratas con una experiencia de más de cocaína, el consumo de cocaína escalada en correspondencia con los niveles crecientes de refuerzo condicionado puede indicar cambios progresivos en la sensibilidad a los fármacos o el incremento de los efectos de drogas gratificante en ciertas poblaciones. Este método ha destacado la utilidad más allá de la evaluación de los efectos de refuerzo positivo de las drogas. Por ejemplo, no efectos de aversión de los medicamentos durante el uso inicial de drogas pueden surgir con la exposición al fármaco más (por ejemplo, las aversiones condicionadas a cabo, o CPA) y sería detectable mediante esta técnica. Las aplicaciones adicionales incluyen el potencial para la detección de las subpoblaciones más sensibles para el aprendizaje de cocaína señal asociativa, para evaluar la experiencia mediada por los cambios en los comportamientos motivados por cocaína, y para detectar duradera acondicionado drogas de efectos durante la abstinencia de drogas y / o el restablecimiento claves. En conclusión, este aparato y el enfoque es el tiempo y costo efectivo, se puede utilizar para examinar una amplia gama de temas relacionados con el abuso de drogas, y ofrece una mayor flexibilidad en el diseño experimental de CPP o los métodos de auto-administración solo.

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		<div>
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		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>Operant Conditioning Behavior (Drug Self-administration) Test Package for Rat</td>
<td>&nbsp;</td>
<td><a href="http://www.med-associates.com/">Med Associates, Inc</a></td>
<td>MED-008-CT-B1</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Infrared Source and Detector (Photobeams)</td>
<td>&nbsp;</td>
<td><a href="http://www.med-associates.com/">Med Associates, Inc</a></td>
<td>ENV-253SD ENV-253</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Med PC Software</td>
<td>&nbsp;</td>
<td><a href="http://www.med-associates.com/">Med Associates, Inc</a></td>
<td>SOF-735</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Single speed syringe pump</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Razel Scientific Instruments</td>
<td>Model R-E</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>45 mg sucrose pellets</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Bio-Serv</td>
<td>F0042</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Catheter cannula</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Plastics One</td>
<td>C313G-5UP</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Cocaine</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>RTI International</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>		</tbody>
		</table>
		</div>

novel apparatus and method for drug reinforcement

Los modelos animales de refuerzo han demostrado ser útiles para comprender los mecanismos neurobiológicos subyacentes de la adicción de drogas. Operante de administración de fármacos auto-y la preferencia de lugar condicionado (CPP) se establezcan procedimientos expansiva utilizados en la investigación animal para modelar los diversos componentes de refuerzo de drogas, el consumo y la adicción en los seres humanos. Para este estudio, hemos utilizado un enfoque novedoso para estudiar el refuerzo de drogas en ratas mediante la combinación de CPP y las metodologías tradicionales de auto-administración. Hemos reunido a un aparato con dos cámaras operante Med Asociado, los estímulos sensoriales, y una zona de plexiglás-construido neutral. Estas modificaciones permitieron nuestros experimentos para abarcar los aspectos motivacionales de la ingesta de drogas a través de la autogestión y libre de drogas evaluación de la fuerza de acondicionamiento de medicamentos / cue con el examen CPP. En nuestros experimentos, las ratas autoadministrado la cocaína (0,75 mg / kg / les, iv), ya sea durante cuatro (por ejemplo, el &quot;corto plazo&quot;) u ocho (por ejemplo, el &quot;largo plazo&quot;), alternando días de sesiones en un medio ambiente que contiene operante distintivo señales sensoriales (por ejemplo, olfativa y visual). En los días alternos, en el otro (diferente-con claves) medio ambiente operante, la solución salina estaba disponible para la auto-inyección (0,1 ml, iv). Veinticuatro horas después de la sesión self-administration/cue-pairing último, una prueba de CPP se llevó a cabo. De acuerdo con los hallazgos típicos de CPP, hubo una preferencia significativa por la cámara asociada a la auto-administración de cocaína. Además, en los animales sometidos a los experimentos a largo plazo, una correlación positiva significativa entre la magnitud del CPP y el número de respuestas de la palanca de armado de cocaína. En conclusión, este aparato y el enfoque es el tiempo y costo efectivo, se puede utilizar para examinar una amplia gama de temas relacionados con el abuso de drogas, y ofrece una mayor flexibilidad en el diseño experimental de CPP o los métodos de auto-administración solo.

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Novel Apparatus and Method for Drug Reinforcement

Operante de administración de fármacos auto-y la preferencia de lugar condicionado (CPP) se establezcan procedimientos expansiva utilizados en la investigación para modelar los diversos componentes de refuerzo de drogas, el consumo y la adicción en los seres humanos. En este informe, se combinaron los métodos tradicionales de CPP y auto-administración como un enfoque novedoso para estudiar el refuerzo de drogas y la adicción a las ratas.

Novela Aparato y método para el fortalecimiento de Drogas

Animal models of reinforcement have proven to be useful for understanding the neurobiological mechanisms underlying drug addiction.  Operant drug ...

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SCIENTISTS IN ACTION

18.9K vistas.  University of Texas at Austin. Operante de administración de fármacos auto-y la preferencia de lugar condicionado (CPP) se establezcan procedimientos expansiva utilizados en la investigación para modelar los diversos componentes de refuerzo de drogas, el consumo y la adicción en los seres humanos. En este informe, se combinaron los métodos tradicionales de CPP y auto-administración como un enfoque novedoso para estudiar el refuerzo de drogas y la adicción a las ratas.

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A Novel Method for Assessing Proximal and Distal Forelimb Function in the Rat: the Irvine, Beatties and Bresnahan (IBB) Forelimb Scale

Several experimental models of cervical spinal cord injury (SCI) have been developed recently to assess the consequences of damage to this level of the spinal cord (Pearse et al., 2005, Gensel et al., 2006, Anderson et al., 2009), as the majority of human SCI occur here (Young, 2010; www.sci-info-pages.com). Behavioral deficits include loss of forelimb function due to damage to the white matter affecting both descending motor and ascending sensory systems, and to the gray matter containing the segmental circuitry for processing sensory input and motor output for the forelimb. Additionally, a key priority for human patients with cervical SCI is restoration of hand/arm function (Anderson, 2004). Thus, outcome measures that assess both proximal and distal forelimb function are needed. Although there are several behavioral assays that are sensitive to different aspects of forelimb recovery in experimental models of cervical SCI (Girgis et al., 2007, Gensel et al., 2006, Ballerman et al., 2001, Metz and Whishaw, 2000, Bertelli and Mira, 1993, Montoya et al., 1991, Whishaw and Pellis, 1990), few techniques provide detailed information on the recovery of fine motor control and digit movement.
The current measurement technique, the Irvine, Beatties and Bresnahan forelimb scale (IBB), can detect recovery of both proximal and distal forelimb function including digit movements during a naturally occurring behavior that does not require extensive training or deprivation to enhance motivation. The IBB was generated by observing recovery after a unilateral C6 SCI, and involves video recording of animals eating two differently shaped cereals (spherical and doughnut) of a consistent size. These videos were then used to assess features of forelimb use, such as joint position, object support, digit movement and grasping technique.
The IBB, like other forelimb behavioral tasks, shows a consistent pattern of recovery that is sensitive to injury severity. Furthermore, the IBB scale could be used to assess recovery following other types of injury that impact normal forelimb function.

A Novel Method for Assessing Proximal and Distal Forelimb Function in the Rat: the Irvine, Beatties and Bresnahan IBB Forelimb Scale

Here we will describe a rodent behavioral assay that can detect recovery of both proximal and distal forelimb function including digit movements during a naturally occurring behavior that does not require extensive training or deprivation to enhance motivation.

Un nuevo método para evaluar la función Miembro Anterior proximal y distal de la rata: el Irvine, Beatties y Bresnahan (IBB) Escala Miembro Anterior

Several experimental models of cervical spinal cord injury (SCI) have been developed recently to assess the consequences of damage to this level of the ...

Investigación

Neurociencias

A Novel Method of Drug Administration to Multiple Zebrafish (Danio rerio) and the Quantification of Withdrawal

Anxiety testing in zebrafish is often studied in combination with the application of pharmacological substances. In these studies, fish are routinely netted and transported between home aquaria and dosing tanks. In order to enhance the ease of compound administration, a novel method for transferring fish between tanks for drug administration was developed. Inserts that are designed for spawning were used to transfer groups of fish into the drug solution, allowing accurate dosing of all fish in the group. This increases the precision and efficiency of dosing, which becomes very important in long schedules of repeated drug administration. We implemented this procedure for use in a study examining the behavior of zebrafish in the light/dark test after administering ethanol with differing 21 day schedules. In fish exposed to daily-moderate amounts of alcohol there was a significant difference in location preference after 2 days of withdrawal when compared to the control group. However, a significant difference in location preference in a group exposed to weekly-binge administration was not observed. 
This protocol can be generalized for use with all types of compounds that are water-soluble and may be used in any situation when the behavior of fish during or after long schedules of drug administration is being examined. The light/dark test is also a valuable method of assessing withdrawal-induced changes in anxiety.

A Novel Method of Drug Administration to Multiple Zebrafish Danio rerio and the Quantification of Withdrawal

A novel method for reducing variability when exposing fish to drugs is explained. Fish exposed to various patterns of ethanol exposure were found to have altered anxiety levels during withdrawal in a light/dark scototaxic assay.

Un nuevo método de la Administración de Drogas a múltiple pez cebra (<em&gt; Danio rerio</em&gt;) Y la cuantificación de Retiro

Anxiety testing in zebrafish is often studied in combination with the application of pharmacological substances. In these studies, fish are routinely ...

Assessment of Neuronal Viability Using Fluorescein Diacetate-Propidium Iodide Double Staining in Cerebellar Granule Neuron Culture

Primary cultured Cerebellar Granule Neurons (CGNs) have been widely used as an in vitro model in neuroscience and neuropharmacology research. However, the co-existence of glial cells and neurons in CGN culture might lead to biases in the accurate assessment of neuronal viability. Fluorescein diacetate (FDA) and Propidium Iodide (PI) double staining has been used to measure cell viability by simultaneously evaluating the viable and dead cells. We used FDA-PI double staining to improve the sensitivities of the colorimetric assays and to evaluate neuronal viability in CGNs. Furthermore, we added blue fluorescent DNA stains (e.g., Hoechst) to improve the accuracy. This protocol describes how to improve the accuracy of assessment of neuronal viability by using these methods in CGN culture. Using this protocol, the number of glial cells can be excluded by using fluorescence microscopy. A similar strategy can be applied to distinguish the unwanted glial cells from neurons in various mixed cell cultures, such as primary cortical culture and hippocampal culture.

This protocol describes how to accurately measure neuronal viability using Fluorescein diacetate (FDA) and Propidium Iodide (PI) double staining in cultured cerebellar granule neurons, a primary neuronal culture used as an in vitro model in neuroscience and neuropharmacology research.

Evaluación de la Viabilidad Neuronal Utilizando Colorante de Fluoresceína-Ioduro de Propidio Doble Coloración en Gránulos Cerebelosos Cultura de Neuronas

Primary cultured Cerebellar Granule Neurons (CGNs) have been widely used as an in vitro model in neuroscience and neuropharmacology research. However, the ...

Recording EEG in Freely Moving Neonatal Rats Using a Novel Method

EEG is a useful method to detect electrical activity in the brain. Moreover, it is a widely used diagnostic tool for various neurological conditions, such as epilepsy and neurodegenerative disorders. However, it is technically difficult to obtain EEG recordings in neonates as it requires specialized handling and great care. Here, we present a novel method to record EEG in neonatal rat pups (P8-P15). We designed a simple and reliable electrode using computer pin loci; it can be easily implanted into the skull of a rat pup to record high-quality EEG signals in the normal and epileptic brain. Pups were given an intraperitoneal (i.p.) injection of the neurotoxin kainic acid (KA) to induce epileptic seizures. The surgical implantation performed in this procedure is less expensive than other EEG procedures for neonates. This method allows one to record high-quality and stable EEG signals for more than 1 week. Furthermore, this procedure can also be applied to adult rats and mice to study epilepsy or other neurological disorders.

Here, we introduce a novel technique designed to record electroencephalography (EEG) in freely moving neonatal epileptic pups and describe its procedures, features, and applications. This method allows one to record EEG for more than 1 week.

Grabación de EEG en Ratas Neonatales que se mueven libremente usando un método nuevo

EEG is a useful method to detect electrical activity in the brain. Moreover, it is a widely used diagnostic tool for various neurological conditions, such ...

Novel Assay for Cold Nociception in Drosophila Larvae

How organisms sense and respond to noxious temperatures is still poorly understood. Further, the mechanisms underlying sensitization of the sensory machinery, such as in patients experiencing peripheral neuropathy or injury-induced sensitization, are not well characterized. The genetically tractable Drosophila model has been used to study the cells and genes required for noxious heat detection, which has yielded multiple conserved genes of interest. Little is known however about the cells and receptors important for noxious cold sensing. Although, Drosophila does not survive prolonged exposure to cold temperatures (&#8804;10 &#186;C), and will avoid cool, preferring warmer temperatures in behavioral preference assays, how they sense and possibly avoid noxious cold stimuli has only recently been investigated.
Here we describe and characterize the first noxious cold (&#8804;10 &#186;C) behavioral assay in Drosophila. Using this tool and assay, we show an investigator how to qualitatively and quantitatively assess cold nociceptive behaviors. This can be done under normal/healthy culture conditions, or presumably in the context of disease, injury or sensitization. Further, this assay can be applied to larvae selected for desired genotypes, which might impact thermosensation, pain, or nociceptive sensitization. Given that pain is a highly conserved process, using this assay to further study&#160;thermal nociception will likely glean important understanding of pain processes in other species, including vertebrates.

Novel Assay for Cold Nociception in Drosophila Larvae

Here we demonstrate a novel assay to study cold nociception in Drosophila larvae. This assay utilizes a custom-built Peltier probe capable of applying a focal noxious cold stimulus and results in quantifiable cold-specific behaviors. This technique will allow further cellular and molecular dissection of cold nociception.

Ensayo novedoso para la nocicepción en frío<em&gt; Drosophila</em&gt; Las larvas

How organisms sense and respond to noxious temperatures is still poorly understood. Further, the mechanisms underlying sensitization of the sensory ...

A Novel Method to Model Chronic Traumatic Encephalopathy in Drosophila

Chronic Traumatic Encephalopathy (CTE) is an established neurodegenerative disease that is closely associated with exposure to repetitive mild Traumatic Brain Injury (mTBI). The mechanisms responsible for its complex pathological changes remain largely elusive, despite a recent consensus to define the neuropathological criteria. Here, we describe a novel method to develop a model of CTE in Drosophila melanogaster&#160;(Drosophila&#160;)&#160;in an attempt to identify the key genes and pathways that lead to the characteristic hyperphosphorylated tau accumulation and neuronal death in the brain. Adjustable-strength impacts to inflict mild closed injury are delivered directly to the fly head, subjecting the head to rapid acceleration and deceleration. Our method eliminates the potential problems inherent with other Drosophila mTBI models (e.g.,animal death might be induced by damage to other parts of the body or to internal organs). The less labor- and cost-intensive animal care, short life span, and extensive genetic tools make the fruit fly ideal to study CTE pathogenesis and make it possible to perform large-scale, genome-wide forward genetic and pharmacological screens. We anticipate that the ongoing characterization of the model will generate important mechanistic insights on disease prevention and therapeutic approaches.

A Novel Method to Model Chronic Traumatic Encephalopathy in Drosophila

Here, we describe a new approach to inflict closed-head traumatic brain injury in Drosophila melanogaster. Our method has the advantage of directly delivering repetitive impacts with adjustable strength to the head alone. Further exploration of the invertebrate system will help to illuminate the pathogenesis of chronic traumatic encephalopathy.

Un nuevo método para modelar la encefalopatía traumática crónica<em&gt; Drosophila</em

Chronic Traumatic Encephalopathy (CTE) is an established neurodegenerative disease that is closely associated with exposure to repetitive mild Traumatic ...

Assay Development for High Content Quantification of Sod1 Mutant Protein Aggregate Formation in Living Cells

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal neurodegenerative disease that can be caused by inherited mutations in the gene encoding copper-zinc superoxide dismutase 1 (SOD1). The structural instability of SOD1 and the detection of SOD1-positive inclusions in familial-ALS patients supports a potential causal role for misfolded and/or aggregated SOD1 in ALS pathology. In this study, we describe the development of a cell-based assay designed to quantify the dynamics of SOD1 aggregation in living cells by high content screening approaches. Using lentiviral vectors, we generated stable cell lines expressing wild-type and mutant A4V SOD1 tagged with yellow fluorescent protein and found that both proteins were expressed in the cytosol without any sign of aggregation. Interestingly, only SOD1 A4V stably expressed in HEK-293, but not in U2OS or SH-SY5Y cell lines, formed aggregates upon proteasome inhibitor treatment. We show that it is possible to quantify aggregation based on dose-response analysis of various proteasome inhibitors, and to track aggregate-formation kinetics by time-lapse microscopy. Our approach introduces the possibility of quantifying the effect of ALS mutations on the role of SOD1 in aggregate formation as well as screening for small molecules that prevent SOD1 A4V aggregation.

We describe a method to quantify the aggregation of misfolded proteins. Our protocol details lentiviral induced stable cell line generation, automated confocal imaging, and image analysis of protein aggregates. As an illustrative application, we studied the effect of small molecules in promoting SOD1 aggregation in a time- and dose-dependent manner.

Desarrollo de ensayos para cuantificación de contenido alto de Sod1 mutante de la proteína total formación en células vivas

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal neurodegenerative disease that can be caused by inherited mutations in the gene encoding copper-zinc ...

Implantation of Chronic Silicon Probes and Recording of Hippocampal Place Cells in an Enriched Treadmill Apparatus

An important requisite for understanding brain function is the identification of behavior and cell activity correlates. Silicon probes are advanced electrodes for large-scale electrophysiological recording of neuronal activity, but the procedures for their chronic implantation are still underdeveloped. The activity of hippocampal place cells is known to correlate with an animal&#39;s position in the environment, but the underlying mechanisms are still unclear. To investigate place cells, here we describe a set of techniques which range from the fabrication of devices for chronic silicon probe implants to the monitoring of place field activity in a cue-enriched treadmill apparatus. A micro-drive and a hat are built by fitting and fastening together 3D-printed plastic parts. A silicon probe is mounted on the micro-drive, cleaned, and coated with dye. A first surgery is performed to fix the hat on the skull of a mouse. Small landmarks are fabricated and attached to the belt of a treadmill. The mouse is trained to run head-fixed on the treadmill. A second surgery is performed to implant the silicon probe in the hippocampus, following which broadband electrophysiological signals are recorded. Finally, the silicon probe is recovered and cleaned for reuse. The analysis of place cell activity in the treadmill reveals a diversity of place field mechanisms, outlining the benefit of the approach.

We describe the diverse steps to implant chronic silicon probes and to record place cells in mice that are running head-fixed on a cue-enriched treadmill apparatus.

Implantación de sondas de silicio crónica y grabación de las células Hippocampal del lugar en un aparato de cinta enriquecido

An important requisite for understanding brain function is the identification of behavior and cell activity correlates. Silicon probes are advanced ...

CMAP Scan MUNE (MScan) - A Novel Motor Unit Number Estimation (MUNE) Method

Like other methods for motor unit number estimation (MUNE), compound muscle action potential (CMAP) scan MUNE (MScan) is a non-invasive electrophysiologic method to estimate the number of functioning motor units in a muscle. MUNE is an important tool for the assessment of neuropathies and neuronopathies. Unlike most MUNE methods in use, MScan assesses all the motor units in a muscle, by fitting a model to a detailed stimulus-response curve, or CMAP scan. It thereby avoids the bias inherent in all MUNE methods based on extrapolating from a small sample of units. Like &#39;Bayesian MUNE,&#39;&#160;MScan analysis works by fitting a model, made up of motor units with different amplitudes, thresholds, and threshold variabilities, but the fitting method is quite different, and completed within five minutes, rather than several hours. The MScan off-line analysis works in two stages: first, a preliminary model is generated based on the slope and variance of the points in the scan, and second, this model is then refined by adjusting all the parameters to improve the fit between the original scan and scans generated by the model.
This new method has been tested for reproducibility and recording time on 22 amyotrophic lateral sclerosis (ALS) patients and 20 healthy controls, with each test repeated twice by two blinded physicians. MScan showed excellent intra- and inter-rater reproducibility with ICC values of &#62;0.98 and a coefficient of variation averaging 12.3 &#177; 1.6%. There was no difference in the intra-rater reproducibility between the two observers. Average recording time was 6.27 &#177; 0.27 min.
This protocol describes how to record a CMAP scan and how to use the MScan software to derive an estimate of the number and sizes of the functioning motor units. MScan is a fast, convenient, and reproducible method, which may be helpful in diagnoses and monitoring disease progression in neuromuscular disorders.

CMAP Scan MUNE MScan - A Novel Motor Unit Number Estimation MUNE Method

This protocol describes a new method to estimate the number of functioning motor units in a muscle, by fitting a model to a detailed stimulus-response curve of the compound muscle action potential. It is quick and easy to perform and analyze and has excellent reproducibility.

CMAP exploración MUNE (MScan) - un método de estimación (MUNE) número de unidad de Motor nuevo

Like other methods for motor unit number estimation (MUNE), compound muscle action potential (CMAP) scan MUNE (MScan) is a non-invasive electrophysiologic ...

Autoradiography as a Simple and Powerful Method for Visualization and Characterization of Pharmacological Targets

In vitro autoradiography aims to visualize the anatomical distribution of a protein of interest in tissue from experimental animals as well as humans. The method is based on the specific binding of a radioligand to its biological target. Therefore, frozen tissue sections are incubated with radioligand solution, and the binding to the target is subsequently localized by the detection of radioactive decay, for example, by using photosensitive film or phosphor imaging plates. Resulting digital autoradiograms display remarkable spatial resolution, which enables quantification and localization of radioligand binding in distinct anatomical structures. Moreover, quantification allows for the pharmacological characterization of ligand affinity by means of dissociation constants (Kd), inhibition constants (Ki) as well as the density of binding sites (Bmax) in selected tissues. Thus, the method provides information about both target localization and ligand selectivity. Here, the technique is exemplified with autoradiographic characterization of the high-affinity &#947;-hydroxybutyric acid (GHB) binding sites in mammalian brain tissue, with special emphasis on methodological considerations regarding the binding assay parameters, the choice of the radioligand and the detection method.

The method of autoradiography is routinely used to study binding of radioligands to tissue sections for determination of qualitative or quantitative pharmacology.

Autorradiografía como un método sencillo y potente para la visualización y caracterización de dianas farmacológicas

In vitro autoradiography aims to visualize the anatomical distribution of a protein of interest in tissue from experimental animals as well as humans. The ...