La producción de este manuscrito y de vídeo fue apoyada por el Instituto Nacional sobre Abuso de Drogas / Institutos Nacionales de Salud de subvención R15 DA016285-02, la Western Washington University Actividades de Investigación Biomédica en Neurociencia Iniciativa, y la Western Washington University.

1. Temas de animales <ol><li> Mujer ratas Long-Evans son 3 meses de edad en el inicio de un estudio. Las ratas son Simonsen derivados (Gilroy, California, EE.UU.), criado en la Western Washington University vivero y son alojados individualmente en una de 12 horas atrás ciclo día / noche (las luces apagadas en 0700) con Purina Mills Inc. Mazuri Pellets de roedores (Gray Summit , MO, EE.UU.) y agua ad libitum disponibles. </li><li> Todo el entrenamiento y la prueba se lleva a cabo entre 0900-1300 con las cohortes de las ratas siempre entrenado y probado, al mismo tiempo todos los días. </li><li> Las ratas se pesaron todos los lunes, miércoles y viernes durante la duración del estudio. </li><li> Inmediatamente antes de la fase de entrenamiento, las ratas se ven privados de agua durante aproximadamente 20 h para fomentar la auto-administración de sacarosa en el primer día de entrenamiento. </li></ol> 2. Procedimientos de comportamiento Todos los procedimientos de conducta operante el uso estándar de las cámaras de condicionamiento operante (Med Associates Inc., St. Albans, VT, EE.UU.) con una bomba de infusión (Razel Scientific Instruments, St. Albans, VT, EE.UU.), ubicado en la parte superior de cada cámara de condicionamiento operante. Cámaras de condicionamiento operante están encerrados en armarios que atenúan el sonido con los ventiladores (Western Washington University, EE.UU.). Todas las condiciones experimentales y de recolección de datos son controlados por Med IV para PC software (Med Associates Inc., St. Albans, VT, EE.UU.). Cámaras de condicionamiento operante (30 x 20 x 24 cm) contienen dos palancas (una fija y retráctil uno), un generador de tonos, una luz blanca de estímulo por encima de la palanca retráctil, y una luz roja en la casa de la pared de enfrente. La bomba de infusión proporciona la sacarosa en un recipiente de recompensa a la derecha de la palanca activa. Las palancas son de 10 cm desde el suelo de rejilla. Cuatro fotorayos infrarrojos atraviesan cada cámara. Los largueros delanteros son cada 10,5 cm de las paredes laterales y la parte vigas de cada una de 6 cm de las paredes laterales. Cada haz es de 4,5 cm por encima del piso de barras de acero inoxidable. Las vigas de unavolver a configurar para contar el número de roturas completas. El número total de interrupciones del haz se registran durante las pruebas de capacitación y el deseo. Con la excepción de la restricción de agua antes de la primera sesión de entrenamiento, las ratas son libitum de alimentos y agua a ambos en jaulas en casa y en las cámaras de condicionamiento operante. Cámaras se encuentran en una sala de ensayos dedicados que, como en el vivero, se encuentra en un ciclo de luz de marcha atrás. Las ratas son transportados en jaulas en casa entre las habitaciones en un carro que está cubierto con una tela bloqueo de la luz. Al final de cada sesión, las ratas son devueltos a las jaulas de casa. Hay tres fases en el experimento típico: La formación, la abstinencia forzada, y pruebas. La prueba es el deseo el que la sesión se evalúa. Evaluamos el deseo en dos procedimientos de ensayo general, según el estudio. Estos dos procedimientos se describen en las secciones 2.3.1 y 2.3.2. <ol><li> Formación <ol><li> En el experimento típico, las ratas pasan 2 h / día10 días consecutivos en las cámaras de condicionamiento operante en el que se permite a la prensa retráctil (activo) de palanca para la entrega de 0,2 ml de solución de sacarosa al 10% en el receptáculo a la derecha de la palanca. </li><li> Esta respuesta también se activa un estímulo complejo que consta de un tono (2 kHz, 15 dB sobre el ruido ambiental) y la luz blanca. El estímulo compuesto tiene una duración de 5 s, y es seguido por un tiempo de 40 s a cabo, durante el cual presiona la palanca de activos se registran pero no tienen ninguna consecuencia programada. </li><li> Una respuesta en las personas inactivas (estacionario) la palanca no tiene ninguna consecuencia programada, pero las prensas se registran. El número de interrupciones del haz se registran durante el entrenamiento y de pruebas. Todas las medidas de respuesta y del aparato locomotor se registran en los cursos de tiempo (2 minutos contenedores), pero generalmente se presentan como totales por sesión. </li></ol></li><li> La abstinencia forzada. Las ratas permanecen en jaulas de casa por la duración de la abstinencia forzada. El típico períodos de abstinencia forzada que usamos son para que las ratas a prueba ªe día inmediatamente posterior al último día de entrenamiento (Día 1 de la abstinencia forzada) o 30 días después del último día de entrenamiento (30 días de abstinencia forzada). </li><li> Pruebas <ol><li> Extinción, sin señales. En este procedimiento de pruebas, las ratas se permitió por primera vez a presionar la palanca activa en las mismas condiciones a los entrenamientos con la excepción de que la respuesta no tiene consecuencias y la duración de la sesión es de 1 h. Las ratas experiencia de al menos seis de estas sesiones de extinción en el día de prueba. Cada sesión de extinción está separada por un período de 5 minutos donde se retira la palanca activa y la luz de la casa está apagado. &quot;Extinción&quot; se indica si la palanca activa la respuesta se ha reducido a menos de 20 pulsaciones / h. Algunas ratas requieren un período de sesiones. La próxima sesión (después de otros 5 minutos de retraso) es la sesión de pruebas en ratas continuación, puede pulsar el tono de + señal de luz que fue emparejado inicialmente con cada entrega de la sacarosa durante el entrenamiento. </li><li> La extinción de las señales. En este abreviard Procedimiento de ensayo, las ratas se les permite a presionar la palanca activa en condiciones idénticas a las de formación, salvo que la sacarosa no se entrega. </li></ol></li><li> Palanca inactiva presionando se utiliza como una medida de discriminación de la palanca. También es, junto con las roturas de haz de luz, como una medida de la activación del motor inespecífico. Cambios motora vs motivación complicar la interpretación del comportamiento de deseo. La palanca inactiva la respuesta y los datos de haz de luz rompen son útiles en el esclarecimiento de las contribuciones de motor vs motivación para el deseo, como son los grupos de comparación en los estudios farmacológicos en las ratas que respondieron a una tasa alta de sacarosa o de otro alimento tienen el reto de un compuesto deseo potenciales que afectan (por ejemplo, 7 , 8). </li></ol> 3. Manipulaciones representante para afectar Deseo sacarosa después de períodos variables de abstinencia forzada El método general descrito aquí proporciona una manera de sondear el comportamiento y neurobiología determinaciónnoches de ansiedad después de períodos variables de abstinencia forzada. Aquí descritos son métodos relacionados con resultados representativos en la sección 4. <ol><li> Saciedad. Algunas ratas recibieron botellas de 10% de sacarosa en sus jaulas para la h 17, inmediatamente antes de la prueba 8. Ratas en este estudio se analizaron mediante el procedimiento de extinción, sin señales. </li><li> El enriquecimiento ambiental. Durante el período de abstinencia forzada, algunas ratas permanecieron en la vivienda individual (controles), mientras que otros fueron trasladados a un grande (36 &quot;de ancho x 20&quot; profundidad x 40 &quot;de altura, productos de calidad Cage, Portland, OR, EE.UU.), la jaula con tres cohortes (enriquecido). Los animales enriquecidos había varios juguetes en su medio ambiente, incluyendo tubos de PVC y también recibieron juguetes nuevos cada M, W, F 10. ratas en este estudio se analizaron mediante el procedimiento de extinción, sin señales. </li><li> Provocación farmacológica. En el día de pruebas, las ratas fueron tratadas previamente con una dosis del antagonista de la dopamina D1 SCH 23390. Las ratas en este estudio were probado con la extinción del procedimiento con indicaciones. </li></ol> 4. Los resultados representativos: <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/3335/3335fig1.jpg" /> Figura 1 Representante de Formación y los datos de prueba para un experimento de incubación de sacarosa antojo. Los puntos de datos indican la media ± SEM. El tamaño del grupo de la Figura 1a es de 77 ratas y tamaños de la figura 1b grupo varió desde 11 hasta 12 por grupo. * Diferencia significativa desde el día 1 de grupo, p &lt;0,05. Esta cifra es una adaptación de los datos en 8 con el permiso de Springer. <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/3335/3335fig2.jpg" /> Figura 2 Efecto de saciedad sacarosa sobre el ansia de sacarosa después de 1 ó 30 días de abstinencia forzada. El tamaño del grupo son 8-9 por grupo. * Diferencia significativa desde el día 1 del grupo, la diferencia † significativa del grupo control, p &lt;0,05. Esta cifra se adaptade 9 con permiso de Elsevier. <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/3335/3335fig3.jpg" /> Figura 3 Un mes de enriquecimiento ambiental reducido deseo sacarosa. Tamaño de los grupos están a 8 ratas. * Diferencia significativa desde el día 1, la diferencia † significativa del grupo control, p &lt;0,05. Esta cifra es una adaptación de 10 con permiso de Wolters Kluwer Health. <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/3335/3335fig4.jpg" /> Figura 4 sistémico SCH 23390 deseo disminución de sacarosa con mayor eficacia al cabo de un día de abstinencia forzada. El tamaño del grupo son 8.12 por cada grupo. * Diferencia significativa desde el día 1 del grupo, la diferencia † significativo de grupo de la dosis 0, p &lt;0,05. Esta cifra es una adaptación de 8 con el permiso de Springer. <ol><li> La figura 1 muestra los datos representativos entrenamiento y de pruebas para las ratas la auto-administración de sacarosa (FiguraUno superior) y luego responder en la extinción con la señal de sacarosa pares disponibles (Figura 1 abajo). Como se ve, las ratas responden de forma selectiva en la palanca activa durante el entrenamiento y durante la prueba. Curiosamente, la respuesta inactivos y la actividad locomotora muestran algunos de incubación, aunque el efecto es más robusta en la palanca activa de responder. </li><li> La Figura 2 muestra el efecto de saciedad con sacarosa sobre el ansia de sacarosa después de 1 ó 30 días de abstinencia forzada. Saciedad reduce la extinción, sin señales de responder después de cualquiera de los períodos de abstinencia forzada, pero la respuesta sólo se reduce a la señal de sacarosa sola en ratas que sólo tenía un día de abstinencia forzada. </li><li> Como se muestra en la Figura 3, el enriquecimiento ambiental reducido Extinción incubados sin señal de responder y responder a la señal de sacarosa sola comportamientos a los niveles encontrados en un solo día de la abstinencia forzada. </li><li> La figura 4 muestra un efecto de abstinencia dependen de SCH 23390 en la extinción de las señales de responder. SCH 23390 fue más effective a reducir el deseo sacarosa después de 1, frente a 30, los días de abstinencia forzada. </li></ol>

<ol>
	<li>Sobik, L., Hutchison, K., Craighead, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cue-elicited+craving+for+food:+a+fresh+approach+to+the+study+of+binge+eating.">Cue-elicited craving for food: a fresh approach to the study of binge eating.</a> Appetite. 44, 253-2561 (2005).</li><li>Geiger, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deficits+of+mesolimbic+dopamine+neurotransmission+in+rat+dietary+obesity.">Deficits of mesolimbic dopamine neurotransmission in rat dietary obesity.</a> Neuroscience. 159, 1193-1199 (2009).</li><li>Grimm, J. W., Olmstead, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Craving In Animal Models of Drug Addiction. , 311-336 (2011).</li><li>Grimm, J. W., Kruzich, P. J., See, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contingent+access+to+stimuli+associated+with+cocaine+self-administration+is+required+for+reinstatement+of+drug-seeking+behavior.">Contingent access to stimuli associated with cocaine self-administration is required for reinstatement of drug-seeking behavior.</a> Psychobiology. 28, 383-386 (2000).</li><li>Bossert, J. M., Ghitza, U. E., Lu, L., Epstein, D. H., Shaham, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurobiology+of+relapse+to+heroin+and+cocaine+seeking:+an+update+and+clinical+implications.">Neurobiology of relapse to heroin and cocaine seeking: an update and clinical implications.</a> Eur. J. Pharmacol. 526, 36-50 (2005).</li><li>Bossert, J. M., Poles, G. C., Wihbey, K. A., Koya, E., Shaham, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+effects+of+blockade+of+dopamine+D1-family+receptors+in+nucleus+accumbens+core+or+shell+on+reinstatement+of+heroin+seeking+induced+by+contextual+and+discrete+cues.">Differential effects of blockade of dopamine D1-family receptors in nucleus accumbens core or shell on reinstatement of heroin seeking induced by contextual and discrete cues.</a> J. Neurosci. 27, 12655-12663 (2007).</li><li>Grimm, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+systemic+or+nucleus+accumbens-directed+dopamine+D1+receptor+antagonism+on+sucrose+seeking+in+rats.">Effects of systemic or nucleus accumbens-directed dopamine D1 receptor antagonism on sucrose seeking in rats.</a> Psychopharmacology (Berl). , (2011).</li><li>Grimm, J. W., Fyall, A. M., Osincup, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Incubation+of+sucrose+craving:+effects+of+reduced+training+and+sucrose+pre-loading.">Incubation of sucrose craving: effects of reduced training and sucrose pre-loading.</a> Physiol Behav. 84, 73-79 (2005).</li><li>Grimm, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Environmental+enrichment+attenuates+cue-induced+reinstatement+of+sucrose+seeking+in+rats.">Environmental enrichment attenuates cue-induced reinstatement of sucrose seeking in rats.</a> Behav Pharmacol. 19, 777-785 (2008).</li><li>Shaham, Y., Shalev, U., Lu, L., De Wit, H., Stewart, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+reinstatement+model+of+drug+relapse:+history,+methodology+and+major+findings.">The reinstatement model of drug relapse: history, methodology and major findings.</a> Psychopharmacology (Berl). 168, 3-20 (2003).</li><li>Childress, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Limbic+activation+during+cue-induced+cocaine+craving.">Limbic activation during cue-induced cocaine craving.</a> Am J Psychiatry. 156, 11-18 (1999).</li><li>Gearhardt, A. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+Correlates+of+Food+Addiction.">Neural Correlates of Food Addiction.</a> Arch. Gen. Psychiatry. , (2011).</li><li>Markou, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+of+drug+craving.">Animal models of drug craving.</a> Psychopharmacology (Berl). 112, 163-182 (1993).</li><li>Phillips, R. G., LeDoux, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+contribution+of+amygdala+and+hippocampus+to+cued+and+contextual+fear+conditioning.">Differential contribution of amygdala and hippocampus to cued and contextual fear conditioning.</a> Behav. Neurosci. 106, 274-285 (1992).</li><li>Holland, P. C., Bouton, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hippocampus+and+context+in+classical+conditioning.">Hippocampus and context in classical conditioning.</a> Curr. Opin. Neurobiol. 9, 195-202 (1999).</li><li>Epstein, D. H., Preston, K. L., Stewart, J., Shaham, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toward+a+model+of+drug+relapse:+an+assessment+of+the+validity+of+the+reinstatement+procedure.">Toward a model of drug relapse: an assessment of the validity of the reinstatement procedure.</a> Psychopharmacology (Berl). 189, 1-16 (2006).</li><li>Kupferschmidt, D. A., Brown, Z. J., Erb, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Procedure+for+Studying+the+Footshock-Induced+Reinstatement+of+Cocaine+Seeking+in+Laboratory+Rats.">A Procedure for Studying the Footshock-Induced Reinstatement of Cocaine Seeking in Laboratory Rats.</a> J. Vis. Exp. (47), (2011).</li></ol>

Todos los procedimientos que se siguen las pautas establecidas en los &quot;Principios de Cuidado de Animales de Laboratorio&quot; (publicación del NIH no. 86-23) y fueron aprobados por el Cuidado de Animales de la Universidad Western Washington institucional y el empleo.

Los procedimientos que aquí describimos podrían ser identificados como los procedimientos de reintegro, aunque esto es técnicamente inexacto como presionar una palanca para el taco no se extingue antes de la sesión de pruebas de deseo. En un procedimiento de reintegro típicos, respondiendo con señales de pares de recompensa se ​​extingue y luego en &quot;restablecer&quot; con la administración de una presentación no contingente de la recompensa (priming inducida por reintegro) o un factor de estrés como est...

<table border="1"><tbody><tr><td> Artículo </td><td> Empresa </td><td> Número de catálogo </td></tr><tr><td> Enriquecimiento de la jaula </td><td> Calidad de la Empresa de Cage </td><td> FH-36 ½ T-N </td></tr><tr><td> Cámara operante </td><td> Med Asociados </td><td> MED-008-CT-B3 </td></tr><tr><td> SCH 23390 </td><td> Sigma </td><td> D054 </td></tr></tbody></table>

a general method for evaluating incubation of sucrose craving in rats

Para alguien con un ansia por la comida de alimentos dieta restringida, en respuesta al alimento de pares de señales puede servir como un punto de transición clave de comportamiento entre la abstinencia y la recaída a los alimentos tomando una. Ansia por la comida conceptualizada de esta forma es similar a la ansia por la droga en respuesta a las señales de pares de drogas. Una rica literatura se ha desarrollado en torno a la comprensión de los determinantes del comportamiento y neurobiología de la ansiedad por tomar drogas, nosotros y otros se han centrado recientemente en la traducción de las técnicas de investigación de la adicción básicos para entender mejor la adicción a las conductas de tipo relacionados con la alimentación 2.4. Como se hace en los estudios previos de ansia por la droga, se analiza el comportamiento de sacarosa deseo mediante la utilización de un modelo de rata de recaída. En este modelo, las ratas la auto-administración de cualquier fármaco o alimento en las sesiones durante varios días. En una sesión, la palanca de responder entrega el premio junto con un tono + estímulo luminoso. Comportamiento deseo es entonces definido operacionalmente como responder de unasiguiente período de sesiones, donde la recompensa no está disponible. Las ratas de forma fiable responderá por el tono + estímulo de luz, probablemente debido a su adquirió propiedades condicionadas de refuerzo 5. Este comportamiento se refiere a veces como la búsqueda de la sacarosa o la reactividad de referencia. En la discusión actual se utilizará el término &quot;ansia por la sacarosa&quot; subsumir tanto de estas construcciones. En la última década, nos hemos centrado en cómo la longitud de tiempo después de recompensar a la auto-administración ansia recompensa influencias. Curiosamente, las ratas aumentan la respuesta de la señal de recompensa emparejado en el transcurso de varias semanas de un período de forzada abstinencia. Este &quot;incubación del deseo&quot; se observa en las ratas que se han auto-administrados ya sea de alimentos o drogas de abuso 4,6. Este aumento en función del tiempo en el deseo de que hemos identificado en el modelo animal puede tener gran interés para la droga y comportamientos humanos de alimentos adicción. Aquí se presenta un protocolo para la incubación de la evaluación de sucrosí deseo en las ratas. Variantes del procedimiento se indicará donde el deseo es evaluado como de responder durante un discreto sacarosa pares señal después de la extinción de la palanca de presión dentro de la sacarosa de auto-administración de contexto (la extinción, sin señales) o como respuesta a las señales pares de sacarosa en un contexto general de la extinción (con señales de extinción).

Watch this Scientific Journal Video about A General Method for Evaluating Incubation of Sucrose Craving in Rats at JoVE.com

A General Method for Evaluating Incubation of Sucrose Craving in Rats

Responder a las señales de alimentos o medicamentos por pares aumenta a lo largo de un período de abstinencia y esto puede relacionarse con una mayor susceptibilidad a las conductas recaída. Aquí detallamos un procedimiento para la evaluación de esta &quot;incubación del deseo&quot; en las ratas que se han auto-administrado sacarosa.

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 ...

a-general-method-for-evaluating-incubation-of-sucrose-craving-in-rats

Research

JoVE Journal

Neuroscience

13.2K vistas.  Western Washington University. Responder a las señales de alimentos o medicamentos por pares aumenta a lo largo de un período de abstinencia y esto puede relacionarse con una mayor susceptibilidad a las conductas recaída. Aquí detallamos un procedimiento para la evaluación de esta "incubación del deseo" en las ratas que se han auto-administrado sacarosa.

Video: A General Method for Evaluating Incubation of Sucrose Craving in Rats

A Simple Composite Phenotype Scoring System for Evaluating Mouse Models of Cerebellar Ataxia

We describe a protocol for the rapid and sensitive quantification of disease severity in mouse models of cerebella ataxia. It is derived from previously published phenotype assessments in several disease models, including spinocerebellar ataxias, Huntington s disease and spinobulbar muscular atrophy. Measures include hind limb clasping, ledge test, gait and kyphosis. Each measure is recorded on a scale of 0-3, with a combined total of 0-12 for all four measures. The results effectively discriminate between affected and non-affected individuals, while also quantifying the temporal progression of neurodegenerative disease phenotypes. Measures may be analyzed individually or combined into a composite phenotype score for greater statistical power. The ideal combination of the four described measures will depend upon the disorder in question. We present an example of the protocol used to assess disease severity in a transgenic mouse model of spinocerebellar ataxia type 7 (SCA7).
Albert R. La Spada and Gwenn A. Garden contributed to this manuscript equally.

We describe a protocol for the rapid and sensitive quantification of disease severity in mouse models of cerebellar ataxia. Measures include hind limb clasping, ledge test, gait and kyphosis. This protocol effectively discriminates between affected and non-affected individuals, and detects the progression of affected individuals over time.

A simple fenotipo compuesto el sistema de puntaje para la evaluación de modelos de ratón de Ataxia cerebelosa

We describe a protocol for the rapid and sensitive quantification of disease severity in mouse models of cerebella ataxia. It is derived from previously ...

Investigación

Neurociencias

The Vermicelli and Capellini Handling Tests: Simple quantitative measures of dexterous forepaw function in rats and mice

Previous characterizations of rodent eating behavior have revealed that they use coordinated forepaw movements to manipulate food pieces. We have extended upon this work to develop a simple quantitative measure of forepaw dexterity that is sensitive to lateralized impairments and age-dependent changes. Rodents learn skillful forepaw and digit movements to manage thin pasta pieces, which they eagerly consume. We have previously described methods for quantifying vermicelli handling in rats and showed that the measures are very sensitive to forelimb impairments resulting from unilateral ischemic lesions, middle cerebral artery occlusions and unilateral striatal dopamine depletion [Allred, R.P., Adkins, D.L., Woodlee, M.T., Husbands, L.C., Maldonado M.A., Kane, J.R., Schallert, T. &amp; Jones, T.A. The Vermicelli Handling Test: a simple quantitative measure of dexterous forepaw function in rats. J. Neurosci. Methods 170, 229-244 (2008)]. Here we present a more detailed protocol for this test in rats and compare it with a newly developed version for mice, the Capellini Handling Test. Rats and mice are videotaped while handling short lengths of uncooked vermicelli or capellini pasta, respectively, with a camera positioned to optimize the view of paw movements. Slow motion video playback allows for the identification of forepaw adjustments, defined as any distinct removal and replacement of the paw, or of any number of digits, on the pasta piece after eating commences. Forepaw adjustments per piece are averaged over trials per each testing session. Repeated testing permits sensitive quantitative analysis of changes in forepaw dexterity over time. Protocols for pre-testing habituation and handling practice, as well as procedures for characterizing atypical handling patterns, are described. Because rats and mice perform the pasta handling tests slightly differently, species-specific differences in administration and scoring of these tests are highlighted. All animal use was in accordance with protocols approved by the University of Texas at Austin Animal Care and Use Committee.

The Vermicelli and Capellini Handling Tests of forepaw dexterity take advantage of the natural inclination of rodents to manipulate food items using skillful forepaw and digit movements. Animals are videotaped while handling short strands of uncooked dry pasta. Slow motion video playback allows for the quantification of forepaw adjustments.

El grano y Pruebas de Manejo de Capellini: Simple medidas cuantitativas de la función de las patas delanteras diestro en ratas y ratones

Previous characterizations of rodent eating behavior have revealed that they use coordinated forepaw movements to manipulate food pieces. We have extended ...

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

The most insidious aspect of drug addiction is the high propensity for relapse. Animal models of relapse, known as reinstatement procedures, have been used extensively to study the neurobiology and phenomenology of relapse to drug use. Although procedural variations have emerged over the past several decades, the most conventional reinstatement procedures are based on the drug self-administration (SA) model. In this model, an animal is trained to perform an operant response to obtain drug. Subsequently, the behavior is extinguished by withholding response-contingent reinforcement. Reinstatement of drug seeking is then triggered by a discrete event, such as an injection of the training drug, re-exposure to drug-associated cues, or exposure to a stressor 1.
Reinstatement procedures were originally developed to study the ability of acute non-contingent exposure to the training drug to reinstate drug seeking in rats and monkeys 1, 2. Reinstatement procedures have since been modified to study the role of environmental stimuli, including drug-associated cues and exposure to various forms of stress, in relapse to drug seeking 1, 3, 4.
Over the past 15 years, a major focus of the reinstatement literature has been on the role of stress in drug relapse. One of the most commonly used forms of stress for studying this relationship is acute exposures to mild, intermittent, electric footshocks. The ability of footshock stress to induce reinstatement of drug seeking was originally demonstrated by Shaham and colleagues (1995) in rats with a history of intravenous heroin SA5. Subsequently, the effect was generalized to rats with histories of intravenous cocaine, methamphetamine, and nicotine SA, as well as oral ethanol SA 3, 6.
Although footshock-induced reinstatement of drug seeking can be achieved reliably and robustly, it is an effect that tends to be sensitive to certain parametrical variables. These include the arrangement of extinction and reinstatement test sessions, the intensity and duration of footshock stress, and the presence of drug-associated cues during extinction and testing for reinstatement. Here we present a protocol for footshock-induced reinstatement of cocaine seeking that we have used with consistent success to study the relationship between stress and cocaine seeking.

Animal models of relapse, known as reinstatement procedures, have been used extensively to study the role of stress in relapse to drug seeking. Here, we report on a method for inducing the reinstatement of cocaine seeking in laboratory rats via acute exposures to mild, intermittent electric footshock.

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 ...

Preparation of Synaptoneurosomes from Mouse Cortex using a Discontinuous Percoll-Sucrose Density Gradient

Synaptoneurosomes (SNs) are obtained after homogenization and fractionation of mouse brain cortex. They are resealed vesicles or isolated terminals that break away from axon terminals when the cortical tissue is homogenized. The SNs retain pre- and postsynaptic characteristics, which makes them useful in the study of synaptic transmission. They retain the molecular machinery used in neuronal signaling and are capable of uptake, storage, and release of neurotransmitters.
The production and isolation of active SNs can be problematic using medias like Ficoll, which can be cytotoxic and require extended centrifugation due to high density, and filtration and centrifugation methods, which can result in low activity due to mechanical damage of the SNs. However, the use of discontinuous Percoll-sucrose density gradients to isolate SNs provides a rapid method to produce good yields of translationally active SNs. The Percoll-sucrose gradient method is quick and gentle as it employs isotonic conditions, has fewer and shorter centrifugation spins and avoids centrifugation steps that pellet SNs and cause mechanical damage.

A method to prepare translationally active, intact synaptoneurosomes (SNs) from mouse brain cortex is described. The method uses a discontinuous Percoll-sucrose density gradient allowing for the quick preparation of active SNs.

Preparación de Synaptoneurosomes de ratón con una corteza discontinua de Percoll-sacarosa gradiente de densidad

Synaptoneurosomes (SNs) are obtained after homogenization and fractionation of mouse brain cortex. They are resealed vesicles or isolated terminals that ...

Generation of Topically Transgenic Rats by In utero Electroporation and In vivo Bioluminescence Screening

In utero electroporation (IUE) is a technique which allows genetic modification of cells in the brain for investigating neuronal development. So far, the use of IUE for investigating behavior or neuropathology in the adult brain has been limited by insufficient methods for monitoring of IUE transfection success by non-invasive techniques in postnatal animals. 
 For the present study, E16 rats were used for IUE. After intraventricular injection of the nucleic acids into the embryos, positioning of the tweezer electrodes was critical for targeting either the developing cortex or the hippocampus. 
 Ventricular co-injection and electroporation of a luciferase gene allowed monitoring of the transfected cells postnatally after intraperitoneal luciferin injection in the anesthetized live P7 pup by in vivo bioluminescence, using an IVIS Spectrum device with 3D quantification software. 
 Area definition by bioluminescence could clearly differentiate between cortical and hippocampal electroporations and detect a signal longitudinally over time up to 5 weeks after birth. This imaging technique allowed us to select pups with a sufficient number of transfected cells assumed necessary for triggering biological effects and, subsequently, to perform behavioral investigations at 3 month of age. As an example, this study demonstrates that IUE with the human full length DISC1 gene into the rat cortex led to amphetamine hypersensitivity. Co-transfected GFP could be detected in neurons by post mortem fluorescence microscopy in cryosections indicating gene expression present at &ge;6 months after birth.
 We conclude that postnatal bioluminescence imaging allows evaluating the success of transient transfections with IUE in rats. Investigations on the influence of topical gene manipulations during neurodevelopment on the adult brain and its connectivity are greatly facilitated. For many scientific questions, this technique can supplement or even replace the use of transgenic rats and provide a novel technology for behavioral neuroscience.

Generation of Topically Transgenic Rats by In utero Electroporation and In vivo Bioluminescence Screening

Genes can be manipulated during development of the cortex or the hippocampus of the rat via in utero electroporation (IUE) at E16, to enable fast and targeted modifications in neuronal connectivity for later studies of behavior or neuropathology in adult animals. Postnatal in vivo imaging for control of IUE success is performed by bioluminescence of activating co-transfected luciferase.

Generación de ratas transgénicas por vía tópica<em&gt; En el útero</em&gt; La electroporación y<em&gt; En vivo</em&gt; Detección bioluminiscencia

 In utero electroporation (IUE) is a technique which allows genetic modification of cells in the brain for investigating neuronal development. So far, the ...

Preparation of Synaptic Plasma Membrane and Postsynaptic Density Proteins Using a Discontinuous Sucrose Gradient

Neuronal subcellular fractionation techniques allow the quantification of proteins that are trafficked to and from the synapse. As originally described in the late 1960&#8217;s, proteins associated with the synaptic plasma membrane can be isolated by ultracentrifugation on a sucrose density gradient. Once synaptic membranes are isolated, the macromolecular complex known as the post-synaptic density can be subsequently isolated due to its detergent insolubility. The techniques used to isolate synaptic plasma membranes and post-synaptic density proteins remain essentially the same after 40 years, and are widely used in current neuroscience research. This article details the fractionation of proteins associated with the synaptic plasma membrane and post-synaptic density using a discontinuous sucrose gradient. Resulting protein preparations are suitable for western blotting or 2D DIGE analysis.

This article details the enrichment of proteins associated with the synaptic plasma membrane by ultracentrifugation on a discontinuous sucrose gradient. The subsequent preparation of post-synaptic density proteins is also described. Protein preparations are suitable for western blotting or 2D DIGE analysis.

Preparación de sináptica Membrana plasmática y proteínas postsináptica densidad utilizando un gradiente discontinuo de sacarosa

Neuronal subcellular fractionation techniques allow the quantification of proteins that are trafficked to and from the synapse. As originally described in ...

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

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

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

Un método simple y barato para la Determinación de la sensibilidad al frío y Adaptación en ratones

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

Prolonged Incubation of Acute Neuronal Tissue for Electrophysiology and Calcium-imaging

Acute neuronal tissue preparations, brain slices and retinal wholemount, can usually only be maintained for 6 - 8 h following dissection. This limits the experimental time, and increases the number of animals that are utilized per study. This limitation specifically impacts protocols such as calcium imaging that require prolonged pre-incubation with bath-applied dyes. Exponential bacterial growth within 3 - 4 h after slicing is tightly correlated with a decrease in tissue health. This study describes a method for&#160;limiting the proliferation of bacteria in acute preparations to maintain viable neuronal tissue for prolonged periods of time (&#62;24 h) without the need for antibiotics, sterile procedures, or tissue culture media containing growth factors. By cycling the extracellular fluid through UV irradiation and keeping the tissue in a custom holding chamber at 15 - 16 &#176;C, the tissue shows no difference in electrophysiological properties, or calcium signaling through intracellular calcium dyes at &#62;24 h postdissection. These methods will not only extend experimental time for those using acute neuronal tissue, but will reduce the number of animals required to complete experimental goals, and will set a gold standard for acute neuronal tissue incubation.

Once removed from the body, neuronal tissue is greatly affected by environmental conditions, leading to eventual degradation of the tissue after 6 - 8 h. Using a unique incubation method, which closely monitors and regulates the extracellular environment of the tissue, tissue viability can be significantly extended for &#62;24 h.

La incubación prolongado de aguda neuronal de tejidos para la Sección de Electrofisiología y calcio de imágenes

Acute neuronal tissue preparations, brain slices and retinal wholemount, can usually only be maintained for 6 - 8 h following dissection. This limits 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 ...

Touchscreen Sustained Attention Task (SAT) for Rats

Sustained attention is the ability to monitor intermittent and unpredictable events over a prolonged period of time. This attentional process subserves other aspects of cognition and is disrupted in certain neurodevelopmental, neuropsychiatric, and neurodegenerative disorders. Thus, it is clinically important to identify mechanisms that impair and improve sustained attention. Such mechanisms are often first discovered using rodent models. Therefore, several behavior procedures for testing aspects of sustained attention have been developed for rodents. One, first described by McGaughy and Sarter (1995), called the sustained attention task (SAT), trains rats to distinguish between signal (i.e., brief light presentation) and non-signal trials. The signals are short and thus require careful attention to be perceived. Attentional demands can be increased further by introducing a distractor (e.g., flashing houselight). We have modified this task for touchscreen operant chambers, which are configured with a touchscreen on one wall that can present stimuli and record responses. Here we detail our protocol for SAT in touchscreen chambers. Additionally, we present standard measures of performance in male and female Sprague-Dawley rats. Comparable performance on this task in both sexes highlights its use for attention studies, especially as more researchers are including female rodents in their experimental design. Moreover, the easy implementation of SAT for the increasingly popular touchscreen chambers increases its utility.

Touchscreen Sustained Attention Task SAT for Rats

Sustained attention, or continuously monitoring situations for intermittent and unpredictable events, is a critical aspect of cognition. Here we detail how to test sustained attention in rats using touchscreen operant chambers. We demonstrate comparable performance in male and female rats, making this task useful for studying attention in both sexes.

Pantalla táctil sostenida tarea de atención (SAT) para las ratas

Sustained attention is the ability to monitor intermittent and unpredictable events over a prolonged period of time. This attentional process subserves ...