1. Los animales y de Aclimatación Procedimientos <ol><li> Mujer ratas Long Evans, con un peso 300-325 g en el momento de llegada en el vivero, son alojados individualmente en jaulas de plástico estándar de papel reciclado que contiene ropa de cama de pellet, con tapas de malla de alambre para acomodar las botellas de agua y alimentos. </li><li> Las ratas se mantienen en un revés de luz-oscuridad calendario (luces encendidas 19:00-07:00), a una temperatura y humedad controladas vivero. </li><li> Alimentos y el agua ad libitum en las jaulas en casa durante todo el experimento. </li><li> Las ratas se les permite aclimatarse a los viveros y las condiciones de alojamiento para una semana antes de la cirugía. Durante este tiempo, las ratas no se tocan con la excepción de la rutina de limpieza, alimentación y control de peso. </li></ol> 2. Cirugía cateterismo por vía intravenosa <ol><li> Bajo anestesia de gas isoflurano, y el uso de las técnicas quirúrgicas asépticas, las ratas se preparan con catéteres de silastic en la vena yugular derecha. Las salidas de catéter en una cánula modificados (plásticos uno) en la superficie del cráneo, y la cánula se monta en el cráneo con tornillos de joyería y cemento dental. Para más detalles de los procedimientos quirúrgicos, véase 7, 8. </li><li> Al final de la cirugía, catéteres se lavan con aproximadamente 0,2 ml de una solución que contenga 50% de heparina (1000 UI) y dextrosa al 50% (25 g/50 mL). Un bloqueador de plástico se coloca sobre la abertura de la cánula para proteger a la sonda externa de los escombros, y para mantener la permeabilidad del catéter. </li><li> En el momento de la cirugía, y otra vez en el día después de la cirugía, las ratas se administraron 5 mg / kg, SC, del Ketoprofeno analgésico. </li><li> Las ratas se les permite por lo menos siete días para recuperarse de la cirugía antes de la experimentación. Durante este tiempo, las ratas no se tocan en las jaulas de casa, con la excepción de la rutina de limpieza y alimentación, y la supervisión diaria de peso y la salud general. En el último día del período de recuperación, los catéteres se enjuagan con la solución de heparina / dextrosa (sección 2.2) para comprobar la permeabilidad del catéter. </li></ol> 3. Procedimientos de comportamiento Todos los procedimientos conductuales se llevan a cabo utilizando los equipos suministrados por Med Associates Inc. (St Albans, VT). El equipo, que se encuentra en una sala dedicada, incluye un conjunto de cámaras estándar operante, cada uno contenido dentro de un recinto que atenúan el sonido. Cada cámara operante está equipado con dos palancas retráctiles, tanto elevada 6,5 ​​cm sobre el piso de varilla de acero inoxidable. A la luz de estímulo blanco se encuentra justo por encima de una palanca, y las respuestas en la palanca (la llamada &quot;activa&quot; de la palanca) como resultado de la iluminación simultánea de la luz de estímulo y la activación de una bomba de infusión (Razel Scientific Instruments, St. Albans VT). La bomba se encuentra en un estante justo fuera de la cámara operante, pero dentro del recinto que atenúan el sonido. La otra palanca (la llamada &quot;inactivo&quot; palanca) se deja extendido en la cámara a lo largo de todos los procedimientos experimentales, que respondieron a esta palanca es sin consecuencias. Por último, cada cámara está equipada para ofrecer de corriente constante, intermitente, estímulo eléctrico plantar ineludible eléctrica a través de un codificador para el suelo barra de acero. Todas las condiciones experimentales (por ejemplo, presentaciones de estímulo, las infusiones de drogas, de la descarga), así como la grabación de datos y consolidación, se llevan a cabo a través de interfaces entre las cámaras de prueba y un centro operativo de la computadora Med Software Associates (MED-IV). El experimento se lleva a cabo en cinco fases: 1) La habituación, 2) La cocaína SA, 3) libre de drogas período, 4) la extinción, y 5) Las pruebas de reposición. En todas las fases (excepto para el período libre de drogas), las ratas se transfieren para las sesiones de los días de la sala de la vivienda a las cámaras de prueba instrumental. Los animales son trasladados de forma individual, en pequeños recipientes de plástico. Comida y agua no están disponibles en las cámaras de condicionamiento operante. <ol><li> Habituación <ol><li> Veinticuatro horas antes de la cocaína primer período de sesiones SA (. Véase la sección 3.2), las ratas se les permite habituarse a las cámaras de condicionamiento operante durante una sola sesión de 2 horas, durante este período de sesiones de la palanca activa se retrae. </li></ol></li><li> Cocaína SA de formación <ol><li> Antes de cada sesión de entrenamiento todos los días, las ratas se pesan en la sala de la vivienda. Posteriormente se transfieren a las cámaras de condicionamiento operante. </li><li> Al ser colocado en las cámaras de condicionamiento operante, un muelle y el montaje de tubos (que se extiende desde la bomba de infusión de medicamentos) está conectado a la cánula cráneo montado. </li><li> Las ratas pueden autoadministrarse cocaína HCl durante todos los días de 3 horas las sesiones, para un total de 8-10 días (ya sea consecutiva o intervenir con dos días &quot;libres&quot; entre las sesiones de 5 y 6). </li><li> SA alternar entre la mañana (09:00-12:00) y tarde (13:00-16:00) sesiones. El calendario de sesiones SA se alterna ya que los procedimientos en las fases posteriores del experimento (es decir, la extinción y la prueba) se producen tanto en tIME del día para todos los animales (ver secciones 3.4 y 3.5), por lo que este acuerdo impide que los efectos de confusión de la hora del día siguiente en la búsqueda de drogas. </li><li> Cada sesión de entrenamiento es precedido por un período de aclimatación de 5 minutos, durante los cuales los animales son colocados en las cámaras de condicionamiento operante con la palanca activa se retractó. </li><li> Al comienzo de la sesión de entrenamiento, la palanca activa se extiende en la cámara y la luz de estímulo (que se encuentra por encima de la palanca de activos) se ilumina durante 30 s. Además, la luz de la casa está activada en este momento, y permanece iluminado durante toda la sesión. En conjunto, estos eventos de la señal de la disponibilidad de la cocaína. </li><li> Durante la sesión, las respuestas en la palanca activa se ve reforzada por una infusión de 3 s de la cocaína (0,23 mg/65 l, iv) en una relación fija-un programa de reforzamiento. Al mismo tiempo que la activación de la bomba de infusión y la administración de fármacos es una activación de 20 s de la luz por encima de la palanca de estímulo activo. Esta presentación de luz 20-s corresponde a un &quot;tiempo fuera&quot;, período durante el cual las respuestas adicionales palanca de activos se registran, pero sin esfuerzo. </li><li> Los animales se les permite un máximo de 50 por infusiones de 3 horas de sesión. En forma rutinaria imponer este criterio en nuestro trabajo y, en nuestra experiencia, hemos encontrado que reduce en gran medida, si no se elimina, los casos de muertes por sobredosis. </li><li> Al final de cada sesión diaria, los catéteres de las ratas se lavan con 0,2-0,3 ml de heparina, solución de dextrosa (ver sección 2.2) y las ratas son devueltos a su jaula. </li></ol></li><li> Libre de drogas período <ol><li> Después de la sesión final de la cocaína SA, las ratas no se tocan (con la excepción de la rutina de limpieza, alimentación y control de peso) en su jaula por un mínimo de siete días. </li></ol></li><li> Extinción de la cocaína capacitado comportamiento <ol><li> Las ratas se trasladan a las cámaras de condicionamiento operante entre 09:00-10:00 para el entrenamiento de extinción. </li><li> La primavera y el conjunto de la tubería está conectada a la cánula cráneo montado. </li><li> De acuerdo con las condiciones para la formación de SA, cada día de entrenamiento de extinción es precedida por un periodo de aclimatación de 5 minutos, durante los cuales los animales son colocados en las cámaras de condicionamiento operante con la palanca activa se retractó. </li><li> Las ratas se le dan cuatro sesiones de 60 minutos de extinción, separados por intervalos de 30 minutos. Cada sesión de 60 minutos se inicia por los mismos hechos que se producen en el inicio de las sesiones de entrenamiento (es decir, la iluminación de la luz de la casa, la extensión de la palanca de activos, y de 30 segundos iluminación de la luz de estímulo por encima de la palanca de activos). A lo largo de las sesiones, todas las condiciones que estuvieron presentes durante el entrenamiento SA se mantienen (es decir, la respuesta-contingente iluminación de la luz de estímulo durante 20 segundos y 3-s la activación de la bomba de infusión), salvo que las respuestas de la palanca de activos ya no están reforzados con inyecciones de cocaína . Durante los intervalos de 30 minutos que separan a cada sesión de la extinción de 60 minutos, la palanca activa se retrae y la luz de la casa se apaga. </li><li> Al final de los últimos 60 minutos de sesión, las ratas son devueltos a su jaula. </li><li> Pasos 3.4.1. a 3.4.5. se repiten durante 3 días consecutivos. </li></ol></li><li> Restablecimiento de la cocaína capacitados comportamiento por el estrés estímulo eléctrico plantar <ol><li> Las ratas se trasladan a las cámaras de condicionamiento operante entre 09:00-10:00 </li><li> Al ser colocado en las cámaras de condicionamiento operante, la primavera y el conjunto de tubo está conectado a la cánula cráneo montado. </li><li> De acuerdo con las condiciones para la formación y la extinción, un periodo de aclimatación de 5 minutos es siempre, en el que las ratas se colocan en las cámaras de condicionamiento operante con la palanca activa se retractó. </li><li> Las ratas se le dan dos sesiones de 60 minutos de extinción (ver 3.4.4.) Separadas por un intervalo de 30 minutos, idénticas a las previstas en la fase de extinción. </li><li> Si después de la segunda sesión de 60 minutos el número total de respuestas en la palanca activa anterior es inferior a 15, los animales se les da una prueba para el restablecimiento después de un adicional de 30 minutos de intervalo. En este intervalo de 30 minutos, estímulo eléctrico plantar o falso estímulo eléctrico plantar (es decir, sin estímulo eléctrico plantar) se administra (ver 3.5.6.). Si el criterio de 15 o menos respuestas en la palanca activa no se logra después de la segunda sesión, una sesión de extinción (s) adicional se da antes de la prueba para el restablecimiento. </li><li> Diez minutos después de la sesión de extinción segunda de 60 minutos (o después de cualquier sesión de extinción adicional de 60 min (s) requerida para establecer el criterio de la extinción de 15 o menos respuestas), los animales son expuestos a 20 minutos del estrés intermitente estímulo eléctrico plantar eléctrica (o simulacro El estímulo eléctrico plantar) en la cámara de condicionamiento operante. El estímulo eléctrico plantar se da en un momento en que la palanca activa se retrae y luces de la casa y los estímulos se extinguen. El estímulo eléctrico plantar se entrega de acuerdo a un horario variable en un intervalo medio de 40 s (10-70 s de alcance). Cada descarga se entrega a una intensidad de 0,9 mA, y es de 0,5 s de duración. Estos parámetros del estímulo eléctrico plantar se basan en un trabajo piloto extensallevado a cabo en nuestro laboratorio para establecer el restablecimiento fiable de cocaína que buscan, con la intensidad mínima y duración de la exposición El estímulo eléctrico plantar. Bajo estos parámetros, los animales exhiben una respuesta reflexiva a saltar el choque 0,5 s, y de vez en cuando emiten una vocalización breve. Aunque los animales se observaron durante todo el periodo de shock, la intensidad del choque no es de suficiente magnitud como para inducir a los signos más pronunciados de la angustia. </li><li> Inmediatamente después de la finalización de la sesión estímulo eléctrico plantar, la palanca activa se extiende y las ratas se les permite la palanca de la prensa en condiciones de extinción (es decir, las respuestas no se refuerzan con la cocaína, pero sigue siendo causa de la iluminación de la luz de estímulo y la activación de la bomba de infusión ). Este período de tiempo se define como la prueba de reenganche y es típicamente de 1-3 horas de duración. La mayoría de la respuesta se produce en la primera parte de la sesión de pruebas (primeros 30 min-1 h), y luego se apaga durante períodos de prueba más extendida. Por lo tanto, una prueba de 1 h es suficiente para captar el efecto de reposición, con períodos más largos de prueba proveyendo un perfil más completo de la extinción de los efectos. </li><li> Cuando un diseño de medidas repetidas se emplea, cada rata se ha probado en condiciones de estímulo eléctrico plantar estímulo eléctrico plantar y farsa. Pasos 3.5.1. a 3.5.8 se repiten en un día de pruebas, y la prueba alternativa de reincorporación (estímulo eléctrico plantar o estímulo eléctrico plantar simulado) es administrada. </li></ol></li></ol> 4. Los resultados representativos: <img src="/files/ftp_upload/2265/2265fig1.jpg" alt="Figura 1" /> Figura 1. Perfiles estilizados de respuesta para la actividad de las palancas activas e inactivas durante el entrenamiento de la auto-administración, la extinción, y prueba de reincorporación. La figura 1 presenta estilizados perfiles de respuesta operante, típico de los obtenidos en las distintas fases del protocolo experimental descrito en este documento. 1. Respuestas activas palanca <ol><li> La cocaína formación SA. Figura 1 (izquierda) muestra una curva típica de cocaína SA de formación que incluye tanto el número de infusiones y el número total de prensas de palanca activa. Las ratas suelen adquirir cocaína SA dentro de las sesiones 1-3 y, una vez que el comportamiento se ha establecido, mantener una tasa estable de consumo de drogas (por lo general menos del 20% entre el período de sesiones varianza) en sesiones posteriores. </li><li> Extinción de la cocaína capacitado comportamiento. Se puede observar en la Figura 1 (panel del medio) que en el día 1 de extinción, cuando las respuestas no son reforzados por primera vez, el número total de respuestas en la palanca de activos es un principio superior a la final de la fase de entrenamiento (que corresponde a un &quot;estallido de extinción&quot;, así llamado), poco a poco, a lo largo de las cuatro sesiones de extinción, la respuesta disminuye. Los días 2 y 3 de la extinción, una cierta recuperación de la respuesta (en relación a la observada durante la última sesión del día anterior) se puede observar, sin embargo, las respuestas son generalmente menos que al comienzo del día anterior de la extinción, y la extinción en general, se produce más rápidamente en las cuatro sesiones de ese día. </li><li> Restablecimiento de la cocaína que buscan. Se puede observar en la Figura 1 (panel derecho), que 20 minutos de exposición al estímulo eléctrico plantar intermitente induce un aumento de no reforzado de responder en la palanca activa, en comparación con la observada en la final de la sesión anterior, la extinción. El estímulo eléctrico plantar también induce un aumento en la respuesta en relación a la observada en las condiciones en que se administra farsa estímulo eléctrico plantar. Por lo tanto, el restablecimiento de la cocaína que buscan por el estrés estímulo eléctrico plantar se puede expresar como: 1) el aumento del número de respuestas no reforzadas después de la exposición al estímulo eléctrico plantar, en relación con las respuestas en la sesión de extinción antes de estímulo eléctrico plantar o 2) el aumento del número de no reforzada respuestas después de estímulo eléctrico plantar relativo a estímulo eléctrico plantar farsa. </li></ol> 2. Respuestas palanca inactiva Se puede observar en la Figura 1 (línea roja) que, en todas las fases experimentales, hay niveles de respuesta muy bajos asociados con la palanca inactiva. Sin embargo, un ligero aumento en la respuesta a esta palanca se observa a veces después de la exposición al estrés estímulo eléctrico plantar. Incluso en los casos en que tal aumento en la respuesta se produce, el aumento de la palanca activa la respuesta tiende a ser proporcionalmente mucho mayor.

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Los experimentos con animales se realizaron de acuerdo con las directrices y normas establecidas por el Consejo Canadiense de Protección de los Animales y la Universidad de Toronto comité de cuidado de los animales. La producción de este video fue patrocinado por Med Associates, Inc., que produce el instrumento utilizado en este artículo.

Durante las últimas décadas, tres variantes del procedimiento para el reintegro SA se han desarrollado para estudiar el restablecimiento de la búsqueda de drogas en ratas de laboratorio y los monos. Las diferencias que definen las variaciones de procedimiento se refieren principalmente a si la droga SA, la extinción, y las sesiones de las pruebas se realicen en el mismo día o en distintos días 1. El procedimiento que hemos descrito en este artículo se refiere comúnmente como el &quot;en-entre la&quot; variante de sesión, ya que la droga SA se produce durante las sesiones diarias (es decir, de una manera entre el período de sesiones), que están separados de la extinción y las sesiones de prueba, pero la extinción y las pruebas se realicen en el mismo día (es decir, de una manera dentro del período de sesiones) [por ejemplo, 7, 9]. Por otra parte, en la llamada &quot;entre las sesiones de&quot; los procedimientos, todas las fases del experimento ocurren de forma secuencial, de tal manera que SA, la extinción, y las sesiones de prueba se dan en días diferentes (es decir, todas las fases están entre las sesiones) [por ejemplo, 8, 10, 11]. Por el contrario, en los procedimientos completos &quot;en las sesiones&quot;, la formación SA, la extinción, y las sesiones de prueba de todos los ocurrir en el mismo día [por ejemplo, 12]. Aunque se han publicado informes de estímulo eléctrico plantar inducido por el restablecimiento de la búsqueda de drogas con diferentes variaciones del procedimiento de reintegro, hemos encontrado que este factor de estrés (por lo menos en los animales con una historia de la cocaína SA) para ser más eficaces cuando la extinción y las pruebas se realicen en el mismo día (es decir, en un &quot;plazo de entre&quot; forma de sesiones). Por otra parte, hemos tenido éxito con la obtención fiable estímulo eléctrico plantar inducido por el restablecimiento de la cocaína que buscan con un completo &quot;entre las sesiones de&quot; procedimiento, pero sólo bajo condiciones en las que los animales se alojan en las cámaras de SA durante todo el experimento 8, o por lo menos durante la extinción y la prueba 13. La desventaja de este enfoque entre período de sesiones, sobre el que se describe en el presente Protocolo, es que limita el número de sujetos que pueden ser entrenados y evaluados en un tiempo y, por tanto, disminuye la eficiencia de la recolección de datos. Aunque en las condiciones del presente Protocolo sólo un grupo de animales puede ser extinguido y probado en un momento dado, un mayor rendimiento se puede lograr asombrosa por una semana, la hora de inicio de la fase de entrenamiento SA por dos grupos de ratas. En este escenario, un primer grupo de ratas pueden entrar en la fase libre de drogas como el segundo grupo entra en la semana 2 de la formación, SA, y, en consecuencia, la extinción y las pruebas pueden ser llevadas a cabo en el primer grupo, mientras que el segundo grupo se encuentra en su droga sin fase. Este enfoque permite un uso más eficiente de los recursos y acelera el ritmo de adquisición de datos, al mismo tiempo una muy eficaz y fiable El estímulo eléctrico plantar inducido por reintegro. Es importante destacar que, en nuestro procedimiento, la extinción de la conducta ya las drogas armado y pruebas para el restablecimiento se produce en presencia de la droga asociada a las señales. A pesar de que nunca se han llevado a cabo la extinción de formación o prueba de la ausencia de indicios de drogas asociado, es nuestra comprensión, sobre la base de las comunicaciones personales, que el estrés puede de hecho ser ineficaces en la inducción de reposición cuando la prueba se produce en ausencia de señales de apagado ( al menos en el caso de los animales con una historia de la cocaína SA). Un examen sistemático de esta variable, y las implicaciones teóricas que plantea, es una cuestión importante para futuras investigaciones. Un último factor de procedimiento que garantiza comentario es que el efecto del estrés sobre la reincorporación estímulo eléctrico plantar parece ser muy sensible a las manipulaciones de contexto. Por ejemplo, el estrés estímulo eléctrico plantar sólo es eficaz en la inducción de la reincorporación de la búsqueda de drogas si se administra en el entorno en el que la droga SA y la extinción de ocurrir, es decir, estímulo eléctrico plantar no restablecer la búsqueda de drogas, si la exposición al factor de estrés se produce en un contexto nuevo, lo que sugiere una importante interacción entre el estrés y el medio ambiente de drogas en sus efectos sobre la reinstalación 14. En conclusión, los procedimientos de reintegro estímulo eléctrico plantar, como los descritos en este documento, se han utilizado con gran éxito de dilucidar los mecanismos básicos de comportamiento y neurobiológicas que regulan la relación entre el estrés y la recaída en la droga. De hecho, estos procedimientos, cuando se modificó para dar cabida a tratamientos previos farmacológicos o manipulaciones neuroquímicas orientación específica sustratos neuronales, pueden servir como herramientas poderosas para la caracterización de la neurobiología de la reincorporación a la búsqueda de drogas por el estrés.

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

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

El aspecto más insidioso de la adicción a las drogas es la alta propensión a la recaída. Los modelos animales de recaída, conocidos como procedimientos de reintegro, se han utilizado ampliamente para estudiar la neurobiología y la fenomenología de la recaída en el consumo de drogas. Aunque las variaciones de procedimiento han surgido en las últimas décadas, los procedimientos de reintegro más convencionales se basan en la autoadministración de drogas (SA) del modelo. En este modelo, un animal está capacitado para realizar una respuesta operante para obtener la droga. Posteriormente, el comportamiento se extingue por la retención de la respuesta-contingente de refuerzo. Restablecimiento de la búsqueda de la droga es entonces activado por un evento discreto, como una inyección de la droga de formación, re-exposición a las drogas asociadas señales, o la exposición a un factor de estrés 1. Procedimientos de restablecimiento fueron desarrollados originalmente para estudiar la capacidad de aguda no contingente exposición a la droga de capacitación para restablecer la búsqueda de drogas en ratas y monos 1, 2. Los procedimientos de reintegro han sido modificados para estudiar el papel de los estímulos ambientales, incluida la relacionada con un fármaco señales y la exposición a diversas formas de estrés, en la recaída en la búsqueda de drogas 1, 3, 4. En los últimos 15 años, un foco importante de la literatura ha sido el restablecimiento en el papel del estrés en una recaída. Una de las formas más comunes de estrés para el estudio de esta relación es la exposición aguda a la ligera, estímulo eléctrico plantar intermitente eléctrica. La capacidad de tensión estímulo eléctrico plantar para inducir el restablecimiento de la búsqueda de drogas se demostró originalmente por Shaham y sus colegas (1995) en ratas con una historia de la heroína por vía intravenosa SA 5. Posteriormente, el efecto fue generalizada a las ratas con un historial de cocaína por vía intravenosa, la metanfetamina, la nicotina y el SA, así como el etanol oral, SA 3, 6. A pesar de estímulo eléctrico plantar inducido por el restablecimiento de la búsqueda de la droga se puede conseguir de forma fiable y robusto, es un efecto que tiende a ser sensible a ciertas variables paramétricas. Estos incluyen el arreglo de las sesiones de prueba de la extinción y el restablecimiento, la intensidad y duración del estímulo eléctrico plantar el estrés, y la presencia de drogas asociado a las señales durante la extinción y la prueba de reposición. Aquí se presenta un protocolo para el estímulo eléctrico plantar inducido por el restablecimiento de la cocaína que buscan que se ha utilizado con éxito constante para estudiar la relación entre el estrés y la cocaína que buscan.

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

Los modelos animales de recaída, conocidos como procedimientos de reintegro, se han utilizado ampliamente para estudiar el papel del estrés en la recaída en la búsqueda de drogas. Aquí, nos informe sobre un método para inducir el restablecimiento de la cocaína que buscan en ratas de laboratorio a través de las exposiciones agudas al estímulo eléctrico plantar leve, eléctrico intermitente.

Un procedimiento para el estudio de la reposición de estímulo eléctrico plantar inducido por la cocaína Buscando en ratas de laboratorio

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

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

Research

JoVE Journal

Neuroscience

20.8K vistas.  University of Toronto Scarborough. Los modelos animales de recaída, conocidos como procedimientos de reintegro, se han utilizado ampliamente para estudiar el papel del estrés en la recaída en la búsqueda de drogas. Aquí, nos informe sobre un método para inducir el restablecimiento de la cocaína que buscan en ratas de laboratorio a través de las exposiciones agudas al estímulo eléctrico plantar leve, eléctrico intermitente.

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

Operant Sensation Seeking in the Mouse

Operant methods are powerful behavioral tools for the study of motivated behavior. These 'self-administration' methods have been used extensively in drug addiction research due to their high construct validity. Operant studies provide researchers a tool for preclinical investigation of several aspects of the addiction process. For example, mechanisms of acute reinforcement (both drug and non-drug) can be tested using pharmacological or genetic tools to determine the ability of a molecular target to influence self-administration behavior1-6. Additionally, drug or food seeking behaviors can be studied in the absence of the primary reinforcer, and the ability of pharmacological compounds to disrupt this process is a preclinical model for discovery of molecular targets and compounds that may be useful for the treatment of addiction3,7-9. One problem with performing intravenous drug self-administration studies in the mouse is the technical difficulty of maintaining catheter patency. Attrition rates in these experiments are high and can reach 40% or higher10-15. Another general problem with drug self-administration is discerning which pharmacologically-induced effects of the reinforcer produce specific behaviors. For example, measurement of the reinforcing and neurological effects of psychostimulants can be confounded by their psychomotor effects. Operant methods using food reinforcement can avoid these pitfalls, although their utility in studying drug addiction is limited by the fact that some manipulations that alter drug self-administration have a minimal impact on food self-administration. For example, mesolimbic dopamine lesion or knockout of the D1 dopamine receptor reduce cocaine self-administration without having a significant impact on food self-administration 12,16. 
Sensory stimuli have been described for their ability to support operant responding as primary reinforcers (i.e. not conditioned reinforcers)17-22. Auditory and visual stimuli are self-administered by several species18,21,23, although surprisingly little is known about the neural mechanisms underlying this reinforcement. The operant sensation seeking (OSS) model is a robust model for obtaining sensory self-administration in the mouse, allowing the study of neural mechanisms important in sensory reinforcement24. An additional advantage of OSS is the ability to screen mutant mice for differences in operant behavior that may be relevant to addiction. We have reported that dopamine D1 receptor knockout mice, previously shown to be deficient in psychostimulant self-administration, also fail to acquire OSS24. This is a unique finding in that these mice are capable of learning an operant task when food is used as a reinforcer. While operant studies using food reinforcement can be useful in the study of general motivated behavior and the mechanisms underlying food reinforcement, as mentioned above, these studies are limited in their application to studying molecular mechanisms of drug addiction. Thus, there may be similar neural substrates mediating sensory and psychostimulant reinforcement that are distinct from food reinforcement, which would make OSS a particularly attractive model for the study of drug addiction processes. The degree of overlap between other molecular targets of OSS and drug reinforcers is unclear, but is a topic that we are currently pursuing. While some aspects of addiction such as resistance to extinction may be observed with OSS, we have found that escalation 25 is not observed in this model24. Interestingly, escalation of intake and some other aspects of addiction are observed with self-administration of sucrose26. Thus, when non-drug operant procedures are desired to study addiction-related processes, food or sensory reinforcers can be chosen to best fit the particular question being asked. 
In conclusion, both food self-administration and OSS in the mouse have the advantage of not requiring an intravenous catheter, which allows a higher throughput means to study the effects of pharmacological or genetic manipulation of neural targets involved in motivation. While operant testing using food as a reinforcer is particularly useful in the study of the regulation of food intake, OSS is particularly apt for studying reinforcement mechanisms of sensory stimuli and may have broad applicability to novelty seeking and addiction.

In this protocol we describe a method of operant learning using sensory stimuli as a reinforcer in the mouse. It requires no prior training or food restriction, and it allows the study of motivated behavior without the use of a pharmacological or natural reinforcer such as food.

Sensación operante Buscando en el ratón

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

Investigación

Neurociencias

A General Method for Evaluating Incubation of Sucrose Craving in Rats

For someone on a food-restricted diet, food craving in response to food-paired cues may serve as a key behavioral transition point between abstinence and relapse to food taking 1. Food craving conceptualized in this way is akin to drug craving in response to drug-paired cues. A rich literature has been developed around understanding the behavioral and neurobiological determinants of drug craving; we and others have been focusing recently on translating techniques from basic addiction research to better understand addiction-like behaviors related to food 2-4.
As done in previous studies of drug craving, we examine sucrose craving behavior by utilizing a rat model of relapse. In this model, rats self-administer either drug or food in sessions over several days. In a session, lever responding delivers the reward along with a tone+light stimulus. Craving behavior is then operationally defined as responding in a subsequent session where the reward is not available. Rats will reliably respond for the tone+light stimulus, likely due to its acquired conditioned reinforcing properties 5. This behavior is sometimes referred to as sucrose seeking or cue reactivity. In the present discussion we will use the term "sucrose craving" to subsume both of these constructs.
In the past decade, we have focused on how the length of time following reward self-administration influences reward craving. Interestingly, rats increase responding for the reward-paired cue over the course of several weeks of a period of forced-abstinence. This "incubation of craving" is observed in rats that have self-administered either food or drugs of abuse 4,6. This time-dependent increase in craving we have identified in the animal model may have great potential relevance to human drug and food addiction behaviors.
Here we present a protocol for assessing incubation of sucrose craving in rats. Variants of the procedure will be indicated where craving is assessed as responding for a discrete sucrose-paired cue following extinction of lever pressing within the sucrose self-administration context (Extinction without cues) or as responding for sucrose-paired cues in a general extinction context (Extinction with cues).

Responding for food or drug-paired cues increases over the course of a period of abstinence and this may relate to an increased susceptibility to relapse behaviors. Here we detail a procedure for evaluating this "incubation of craving" in rats that have self-administered sucrose.

Un método general para la evaluación de incubación de sacarosa en ratas Deseo

For someone on a food-restricted diet, food craving in response to food-paired cues may serve as a key behavioral transition point between abstinence and ...

Rapid Determination of the Thermal Nociceptive Threshold in Diabetic Rats

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

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

Determinación rápida del umbral nociceptivo térmico en ratas diabéticas

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

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

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

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

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

Métodos para el estudio de los mecanismos de acción de los fármacos antipsicóticos en<em&gt; Caenorhabditis elegans</em

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

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

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

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

Un procedimiento para la implantación de matrices Organizados de Microhilos para grabaciones de una sola unidad en Awake, Comportarse Animales

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

An In Vitro Adult Mouse Muscle-nerve Preparation for Studying the Firing Properties of Muscle Afferents

Muscle sensory neurons innervating muscle spindles and Golgi tendon organs encode length and force changes essential to proprioception. Additional afferent fibers monitor other characteristics of the muscle environment, including metabolite buildup, temperature, and nociceptive stimuli. Overall, abnormal activation of sensory neurons can lead to movement disorders or chronic pain syndromes. We describe the isolation of the extensor digitorum longus (EDL) muscle and nerve for in vitro study of stretch-evoked afferent responses in the adult mouse. Sensory activity is recorded from the nerve with a suction electrode and individual afferents can be analyzed using spike sorting software. In vitro preparations allow for well controlled studies on sensory afferents without the potential confounds of anesthesia or altered muscle perfusion. Here we describe a protocol to identify and test the response of muscle spindle afferents to stretch. Importantly, this preparation also supports the study of other subtypes of muscle afferents, response properties following drug application and the incorporation of powerful genetic approaches and disease models in mice.

An In Vitro Adult Mouse Muscle-nerve Preparation for Studying the Firing Properties of Muscle Afferents

Muscle sensory neurons are involved in proprioceptor signaling and also report on metabolic state and injury related events. We describe an adult mouse in vitro muscle-nerve preparation for studies on stretch-activated muscle afferents.

Un<em&gt; In Vitro</em&gt; Mouse Adulto Preparación músculo-nervio para estudiar las propiedades de cocción de los aferentes musculares

Muscle sensory neurons innervating muscle spindles and Golgi tendon organs encode length and force changes essential to proprioception. Additional ...

A Procedure for Implanting a Spinal Chamber for Longitudinal In Vivo Imaging of the Mouse Spinal Cord

Studies in the mammalian neocortex have enabled unprecedented resolution of cortical structure, activity, and response to neurodegenerative insults by repeated, time-lapse in vivo imaging in live rodents. These studies were made possible by straightforward surgical procedures, which enabled optical access for a prolonged period of time without repeat surgical procedures. In contrast, analogous studies of the spinal cord have been previously limited to only a few imaging sessions, each of which required an invasive surgery. As previously described, we have developed a spinal chamber that enables continuous optical access for upwards of 8 weeks, preserves mechanical stability of the spinal column, is easily stabilized externally during imaging, and requires only a single surgery. Here, the design of the spinal chamber with its associated surgical implements is reviewed and the surgical procedure is demonstrated in detail. Briefly, this video will demonstrate the preparation of the surgical area and mouse for surgery, exposure of the spinal vertebra and appropriate tissue debridement, the delivery of the implant and vertebral clamping, the completion of the chamber, the removal of the delivery system, sealing of the skin, and finally, post-operative care. The procedure for chronic in vivo imaging using nonlinear microscopy will also be demonstrated. Finally, outcomes, limitations, typical variability, and a guide for troubleshooting are discussed.

A Procedure for Implanting a Spinal Chamber for Longitudinal In Vivo Imaging of the Mouse Spinal Cord

In this video, we describe a procedure for implanting a chronic optical imaging chamber over the dorsal spinal cord of a live mouse. The chamber, surgical procedure, and chronic imaging are reviewed and demonstrated.

Un procedimiento para el implante Cámara Espinal para Longitudinal<em&gt; En Vivo</em&gt; Imágenes de la médula espinal de ratón

Studies in the mammalian neocortex have enabled unprecedented resolution of cortical structure, activity, and response to neurodegenerative insults by ...

A New Approach that Eliminates Handling for Studying Aggression and the "Loser" Effect in Drosophila melanogaster

Aggressive behavior in Drosophila melanogaster is composed of the sequential expression of stereotypical behavioral patterns (for analysis see 1). This complex behavior is influenced by genetic, hormonal and environmental factors. As in many organisms, previous fighting experience influences the fighting strategy of flies and the outcome of later contests: losing a fight increases the probability of losing later contests, revealing &#34;loser&#34; effects that likely involve learning and memory 2-4. The learning and memory that accompanies expression of complex social behaviors like aggression, is sensitive to pre-test handling of animals 5,6. Many experimental procedures are used in different laboratories to study aggression 7-9, however, no routinely used protocol that excludes handling of flies is currently available. Here, we report a new behavioral apparatus that eliminates handling of flies, using instead their innate negative geotactic responses to move animals into or out of fighting chambers. In this protocol, small circular fight arenas containing a food cup are divided into two equal halves by a removable plastic slider prior to introduction of flies. Flies enter chambers from their home isolation vials via sliding chamber doors and geotaxis. Upon removal of plastic sliders, flies are free to interact. After specified time periods, flies are separated again by sliders for subsequent experimentation. All of this is done easily without handling of individual flies. This apparatus offers a novel approach to study aggression and the associated learning and memory, including the formation of &#34;loser&#34; effects in fly fights. In addition, this new general-purpose behavioral apparatus can be employed to study other social behaviors of flies and should, in general, be of interest for investigating experience-related changes in fundamental behavioral processes.

A New Approach that Eliminates Handling for Studying Aggression and the &quot;Loser&quot; Effect in Drosophila melanogaster

During fruit fly fights, the behavioral patterns observed, fight dynamics, and associated learning and memory are influenced by experimental conditions. The protocol presented here describes a novel procedure that entirely eliminates handling of flies during experiments. This improves fight dynamics and allows formation of strong &#34;loser&#34; effects.

Un nuevo enfoque que elimina el manejo para el estudio de la agresión y el efecto &quot;Loser&quot; en<em&gt; Drosophila melanogaster</em

Aggressive behavior in Drosophila melanogaster is composed of the sequential expression of stereotypical behavioral patterns (for analysis see 1). This ...

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

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

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

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

Una manera sencilla de medir alteraciones en el comportamiento de búsqueda de recompensa Uso<em&gt; Drosophila melanogaster</em

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

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

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

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

Un protocolo para medir la reactividad de Cue en un modelo de rata de trastorno de uso de cocaína

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