Este proyecto fue apoyado por becas de las Ciencias Naturales e Ingeniería de Investigación de Canadá (355.881) y la Fundación Canadiense para la Innovación.

* La mayoría de los pasos importantes. 1. Equipos y Software <ol><li> La formación y llevar a cabo ensayos en cámaras de ratón operantes equipados con dos ultraligeros, palancas retráctiles 1 posicionadas en ambos lados de un receptáculo de alimentos (véase Tabla 1). Una luz de estímulo está situado encima de cada palanca y hay una luz casa en la parte superior de la jaula. Un dispensador de pellets se encuentra fuera de la cámara. Cada cámara se encuentra dentro de un cubículo que atenúan el sonido con el ventilador. Cámaras están conectadas a un ordenador PC con el software MedPC IV a través de un armario de la interfaz &quot;Smart Control&quot;. </li></ol> Nota: Cuando ultraligeros palancas no están disponibles, se recomienda que la nariz-poke ser utilizado como la respuesta operante para estudios en ratones. Sin embargo, con las dos opciones disponibles sugieren que la selección de la ultra-luz palancas como una medida más fiable de la motivación, ya que asoman la nariz, las respuestas pueden be provocada por inhalación de exploración. <ol start="2"><li> Los programas MedPC utilizados para ejecutar las tareas operantes están escritos en el código de la notación Medstate que un usuario puede aprender con la ayuda de la guía de programación proporcionada. Programación proporciona flexibilidad para el usuario para modificar los códigos existentes o generar únicos parámetros experimentales. Ciertos códigos se pueden obtener de forma gratuita desde Med Associates &quot;Notación Medstate repositorio&quot; <a href="http://www.mednr.com" target="_blank">http://www.mednr.com</a> . Códigos adicionales pueden ser adquiridos en Med Associates. </li></ol> 2. Ratón de aclimatación y la restricción alimentaria <ol><li> A los ratones de llegada se alojan en grupos de al menos 10 días para aclimatarse a un retroceso de 12 h de luz / oscuridad ciclo y siempre con acceso libre a agua y comida. En nuestro caso usamos ratones adultos C57BL / 6 adquiridos de Charles River (San constante control de calidad,). Todas las manipulaciones y experimentos de comportamiento del ratón se realizan durante el ciclo de oscuridad. Todos los programasprocedimientos que impliquen el uso de los animales fueron aprobados por el Comité de Cuidado Animal CRCHUM. </li><li> Los ratones que, posteriormente, por separado, alojamiento y alimentación restringida (70% de su ingesta diaria de alimentos) hasta llegar a 90-95% libres de amamantar peso corporal con el fin de facilitar la adquisición de la respuesta de palanca de prensa. Los ratones que recibieron su cuota diaria de comida en la jaula de su casa después de la terminación del período de sesiones. Al llegar a la pérdida de 5-10% en peso, la comida diaria asignado se ajusta para estabilizar los pesos corporales más bajos para el resto del período de entrenamiento. Una vez que los ratones han alcanzado los criterios de adquisición (véase más adelante) que se vuelven a colocar en un horario de alimentación ad libitum. Los ratones que recuperar el peso perdido del cuerpo en unos 3-4 días. </li><li> Los ratones que se manejan en la sala de ensayo durante 3 días consecutivos antes de la primera sesión de entrenamiento. El día antes del inicio de la formación 10-15 alto contenido de grasa y azúcar (HFHS) pastillas se colocan en la jaula para evitar que la influencia potencial de la neofobia alimentaria en operante performance. Usamos 20 HFHS mg, libres de polvo, gránulos de precisión de alimentos (14 mg también está disponible), que contiene 48,9% Kcal en forma de grasa (Bio Serv, Frenchtown, Nueva Jersey). </li></ol> 3. Condicionamiento operante <ol><li> Los ratones se formó inicialmente para presionar la palanca en una proporción fija (FR) -1 programa de refuerzo mediante el cual una prensa de palanca provoca la entrega de una bola de comida en el receptáculo. Sólo una palanca se designa como &quot;activo&quot; (activar la entrega de premio de comida) y la asignación de las palancas izquierda y derecha se ve compensada entre los ratones. Es importante añadir al menos un tiempo de espera de 5 segundos (A) con el calendario FR1 (FR1/TO-5), durante el cual la palanca de prensado adicional no da lugar a la entrega de una pastilla de alimentos. Este período de tiempo para A permite ratones para consumir el pellet de alimentos, sin embargo más largos tiempos de espera puede ser usado si el experimentador considera que es necesario para su modelo de ratón. Cada sesión de entrenamiento FR tiene una duración de 1 hora o 50 pastillas, cuando se han entregado. </li><li> * Los criterios de adquisición: &lt;/ Strong&gt; Los criterios utilizados para determinar la adquisición de alimentos mantiene operante la respuesta incluye: (1) un número mínimo de respuestas activas y premios ganados, (2) una medida de discriminación entre las palancas de activos e inactivos, y (3) entre el período de sesiones niveles de estabilidad. Los ratones que muestran la discriminación de ≥ 3:01 de la palanca activa versus inactiva y la obtención de ≥ 20 premios por sesión más de tres sesiones consecutivas se consideran para alcanzar los criterios de adquisición 10. Hemos observado que la mayoría (~ 75%) de ratones C57BL6 requieren alrededor de 7-10 días de entrenamiento para alcanzar los criterios de adquisición. Los ratones que no alcanzan los criterios de adquisición en ese momento una formación adicional para un 5-7 días adicionales. Se excluyen los ratones de prueba (~ 5% de los casos) cuando no hay progreso por la quinta jornada de formación adicional. Es importante tener en cuenta que la adquisición operante puede ser una alteración de los resultados de determinadas intervenciones farmacológicas y genéticas y por lo tanto debe ser documentado. &lt;/ Li&gt; <li> Después de tres sesiones sucesivas de la obtención de ≥ 20 pastillas, el horario se aumenta a FR5/TO-5 segundo en el que 5 prensas de palanca activa desencadenar la entrega de la bolita de comida. Capacitación en el horario FR5 dura tres días. </li><li> * Los ratones son entonces entrenado en la relación progresiva (PR) programa de reforzamiento. El horario de ratio de respuesta durante la prueba de relaciones públicas puede ser calculado de acuerdo con Richardson y Roberts (1996) 11 con la siguiente fórmula (redondeado al entero más cercano): = [5 e (R $ * $ 0,2)] - 5 donde R es igual al número de premios de alimentos ya ganado más 1 (es decir, reforzador siguiente). Así, el número de respuestas necesarias para ganar un premio de comida seguir el orden: 1, 2, 4, 6, 9, 12, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 62, 77, 95 y así sucesivamente. La relación final terminado es el punto de interrupción. </li><li> Una sesión de relaciones públicas tiene una duración máxima de 1 hora. Si no se presiona la palanca en cualquier período de 10 min en los resultados de la terminación de la sesión. RendimientoMance en el programa de relaciones públicas de refuerzo se considera estable cuando el número de premios ganados en una sesión de una hora 1 se desvía por el ≤ 10% durante al menos 3 días consecutivos. </li></ol> 4. Prueba de Relación progresiva y validación <ol><li> Para validar los alimentos mantiene operante la respuesta en la tarea de relaciones públicas, se puede evaluar los puntos de interrupción que responden manipulaciones siguientes sabe que modulan la recompensa de comida. Una prueba relativamente fácil de llevar a cabo es la privación de alimentos que aumentan el estado motivacional del ratón para la alimentación y por lo tanto aumentar los puntos de interrupción. Los ratones que primero debe ser probado en la tarea de relaciones públicas durante un período de alimentación ad libitum hasta un rendimiento estable y de referencia se logra. El día después de la última comida &quot;de base&quot; días se retira de la jaula y ratones se ensayan luego en la tarea PR 24 horas después del comienzo del ayuno. </li><li> También se investigó si la administración periférica de la hormona leptina anoréxica tendría el efecto opuesto en punto de interrupciónumbrales. La leptina (AF Parlow, la hormona del Programa Nacional de péptido, NIDDK) se disolvió en PBS estéril. PR prueba se llevó a cabo siguiendo una inyección IP de PBS en un día y luego después de la inyección de leptina (5 mg / kg) al día siguiente. La leptina se inyectó una hora antes de la prueba PR. Los puntos de interrupción se compararon mediante una prueba t pareada (GraphPad Prism). </li></ol> 5. Los resultados representativos Cuando se prueba la capacidad de la privación de alimentos para modular punto de interrupción de responder en un horario PR de refuerzo, esperamos aumentar significativamente los puntos de interrupción como se muestra en la Figura 1. En este experimento, un período de 24 h de privación de alimentos produjo un ~ 3.6 veces mayor en los puntos de interrupción en comparación con los obtenidos en el libre estado de línea base de alimentación lo que sugiere que la privación de alimentos aumenta los efectos gratificantes de la comida. En contraste, la administración periférica de la hormona leptina anoréxico (5 mg / kg, IP) una hora antes de tsante debe disminuir punto de interrupción de responder como se muestra en la Figura 2. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/3754/3754fig1.jpg" /> Figura 1. El ayuno aumenta los efectos gratificantes de la comida. Un ayuno de 24 horas aumentó significativamente los puntos de interrupción en una proporción progresiva (PR) programa de reforzamiento en los ratones (n = 4). La media ± SEM, * p &lt;0,05. <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/3754/3754fig2.jpg" /> Figura 2. La leptina disminuye la recompensa de comida en los ratones. La administración periférica de leptina (5 mg / kg) disminuyó PR umbrales de respuesta de punto de interrupción en los ratones (n = 4). La media ± SEM, * p &lt;0,05.

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	<li>Fulton, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Appetite+and+reward.">Appetite and reward.</a> Front. Neuroendocrinol. 31, 85-103 (2010).</li><li>Zheng, H., Lenard, N. R., Shin, A. C., Berthoud, H. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Appetite+control+and+energy+balance+regulation+in+the+modern+world:+reward-driven+brain+overrides+repletion+signals.">Appetite control and energy balance regulation in the modern world: reward-driven brain overrides repletion signals.</a> International journal of Obesity. 33, S8-S13 (2009).</li><li>Skinner, B. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Behavior of Organisms: An Experimental Analysis. , (1938).</li><li>Hodos, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Progressive+ratio+as+a+measure+of+reward+strength.">Progressive ratio as a measure of reward strength.</a> Science. 134, 943-944 (1961).</li><li>Hodos, W., Kalman, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+increment+size+and+reinforcer+volume+on+progressive+ratio+performance.">Effects of increment size and reinforcer volume on progressive ratio performance.</a> J. Exp. Anal. Behav. 6, 387-392 (1963).</li><li>Stafford, D., LeSage, M. G., Glowa, J. 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C., Anisman, H., Merali, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Individual+differences+in+sucrose+consumption+in+the+rat:+motivational+and+neurochemical+correlates+of+hedonia.">Individual differences in sucrose consumption in the rat: motivational and neurochemical correlates of hedonia.</a> Psychopharmacology (Berl). 157, 269-276 (2001).</li><li>Vaughan, C., Moore, M., Haskell-Luevano, C., Rowland, N. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Food+motivated+behavior+of+melanocortin-4+receptor+knockout+mice+under+a+progressive+ratio+schedule.">Food motivated behavior of melanocortin-4 receptor knockout mice under a progressive ratio schedule.</a> Peptides. 27, 2829-2835 (2006).</li><li>Haluk, D. 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W., Thompson, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+neuropeptide+Y,+insulin,+2-deoxyglucose,+and+food+deprivation+on+food-motivated+behavior.">Effects of neuropeptide Y, insulin, 2-deoxyglucose, and food deprivation on food-motivated behavior.</a> Psychopharmacology (Berl). 120, 267-271 (1995).</li><li>Fulton, S., Woodside, B., Shizgal, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulation+of+brain+reward+circuitry+by+leptin.">Modulation of brain reward circuitry by leptin.</a> Science. 287, 125-128 (2000).</li><li>Figlewicz, D. P., Bennett, J. L., Naleid, A. M., Davis, C., Grimm, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intraventricular+insulin+and+leptin+decrease+sucrose+self-administration+in+rats.">Intraventricular insulin and leptin decrease sucrose self-administration in rats.</a> Physiol. Behav. 89, 611-616 (2006).</li></ol>

La producción y el libre acceso de este video-artículo es patrocinado por Med Associates, Inc.

Las tareas de condicionamiento operante constituyen un medio eficaz para evaluar los cambios en las propiedades motivacionales de los alimentos. Los procedimientos experimentales que se detallan en los ratones presente artículo formación de permisos a la palanca de prensa para las recompensas de comida y de forma estable responder en un horario de relaciones públicas de refuerzo. Medir la cantidad de alimentos que se consumen no proporciona la lectura de la misma las medidas de respuesta basadas en el esfuerzo, ya que no todos los factores que afectan la ingesta de alimentos modulan los efectos gratificantes de la comida. Por ejemplo, agotando glucosa utilizables por periférico 2-desoxiglucosa administración en ratas aumenta la cantidad de alimentos consumidos libremente disponible, pero no para alterar puntos de ruptura en una tarea PR para la alimentación 12. Punto de ruptura de relaciones públicas de responder también puede reflejar los cambios en la calidad de las recompensas de comida. Por ejemplo, puntos de ruptura están correlacionados positivamente con la concentración de sacarosa que demuestra que la motivación para los aumentos de sacarosa en una manera que sigue sabor dulce 8 </sa&gt;. Aquí demostramos que la privación de alimentos las 24 horas aumenta considerablemente los puntos de interrupción de relaciones públicas para la alimentación HFHS en ratones. En contraste, se encontró que la administración periférica de la hormona leptina anoréxico disminuye significativamente los puntos de interrupción para la alimentación HFHS en ratones. Estos hallazgos son consistentes con las acciones ya se ha informado de la privación de alimentos y de la leptina en los umbrales de recompensa en ratas 12-14. Cuando se utiliza este protocolo es importante tener en cuenta que la adquisición de alimentos mantiene operante la respuesta se ha mejorado notablemente por el entrenamiento regular (cada 1-2 días) y al aumentar el estado motivacional del ratón mediante la aplicación de un régimen de restricción de alimentos. Además, asegurar que los ratones muestran relativamente estables de responder en un programa de refuerzo antes de pasar a los horarios más complejos (por ejemplo, a la FR5 FR1) es clave para reducir el comportamiento variable durante la prueba. A pesar de la aplicación de estos pasos, no es inusual para obtener cierta variabilidadespecialmente entre diferentes ratones. Por esta razón, se recomienda utilizar un intra-sujetos (medidas repetidas) de diseño siempre que sea posible para eliminar la variabilidad en cuestión. Aunque dentro del sujeto de prueba no es posible para la investigación de las modificaciones genéticas estables (es decir, octavos de final frente a los ratones de control) puede ser utilizado para examinar la influencia de drogas, lesiones o las enfermedades graves manipulaciones genéticas (por ejemplo, optogenética). La obesidad y las enfermedades relacionadas con la obesidad son un problema creciente que ha aumentado la urgencia de identificar las moléculas y las vías neurales implicadas. La acumulación de pruebas pone de relieve el importante papel de los circuitos de recompensa del cerebro en el ansia por la comida, el aumento de la ingesta calórica y el aumento de peso. La tarea de relaciones públicas es una herramienta valiosa para medir el impacto de las manipulaciones neurobiológicos, genéticos o farmacológicos sobre los efectos de recompensa de los alimentos.

<html><table border="1"><tbody><tr><td> Artículo </td><td> Número de catálogo </td><td> Empresa </td><td> Comentarios </td></tr><tr><td> Ratón operantes cámaras </td><td> ENV-009A </td><td> <a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank">Med Associates, Inc.</a> </td><td> Med Associates Inc. PO Box 319 St. Albans, Vermont 05478, EE.UU. Teléfono: (802) 527-2343 </td></tr><tr><td> 8 entradas/16 entradas inteligente Panel de control de conexión </td><td> SG-716B </td><td> <a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank">Med Associates, Inc.</a> </td><td></td></tr><tr><td> Ultra-ligero retráctil la palanca del ratón </td><td> ENV-312 </td><td> <a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank">Med Associates, Inc.</a> </td><td></td></tr><tr><td> Dispensador de pellets </td><td> ENV-203 </td><td>Med. Associates.com-/ &quot;target =&quot; _blank &quot;&gt; Med Associates, Inc. </td><td></td></tr><tr><td> Light House </td><td> ENV-215 </td><td> <a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank">Med Associates, Inc.</a> </td><td></td></tr><tr><td> Estímulo de la luz </td><td> ENV-221 </td><td> <a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank">Med Associates, Inc.</a> </td><td></td></tr><tr><td> Libre de polvo de precisión 20 mg alto contenido de grasa y alto nivel de azúcar- gránulos </td><td> F-06649 </td><td> Bio-Serv </td><td> Bio-Serv Una 8th Street, Suite 1 Frenchtown, NJ 08825, EE.UU. Teléfono: (800) -996 a 9908 </td></tr></tbody></table> Tabla 1. Equipos y materiales.

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

Los alimentos que son ricos en grasa y azúcar contribuye significativamente a las tasas de exceso de alimento y la escalada de la obesidad. El consumo de alimentos sabrosos puede producir un efecto gratificante que fortalezca la acción-resultado de asociaciones y refuerza el comportamiento futuro orientado al logro de estos alimentos. Cada vez más pruebas de que los efectos de recompensa de alimentos ricos en energía juegan un papel fundamental en el comer en exceso y el desarrollo de la obesidad tiene mayor interés en el estudio de los genes, moléculas y los circuitos neuronales que modulan los alimentos 1,2 recompensa. El impacto de diferentes estímulos gratificantes pueden ser estudiados mediante la medición de la voluntad de trabajar para su obtención, como en las tareas de condicionamiento operante 3. Modelos operantes de recompensa medida los alimentos adquiridos y voluntarios de las respuestas de comportamiento que se dirigen a la obtención de alimentos. Una medida comúnmente utilizada de la fuerza de recompensa es un procedimiento operante conocido como la relación progresiva (PR) programa de reforzamiento. 4,5 t En el PRpregunta, el sujeto está obligado a efectuar un creciente número de respuestas operantes para cada recompensa sucesivas. El estudio pionero de Hodos (1961) demostraron que el número de respuestas realizadas para obtener la recompensa última, denominada el punto de interrupción, sirve como un índice de resistencia recompensa 4. Si bien los procedimientos operantes que miden los cambios en la tasa de respuesta por sí sola no puede separar los cambios en la intensidad de la recompensa de las alteraciones en la capacidad de rendimiento, el punto de ruptura derivada de la agenda de relaciones públicas es una medida bien validada de los efectos gratificantes de la comida. La tarea de relaciones públicas se ha utilizado ampliamente para evaluar el impacto de recompensa de las drogas de abuso y de alimentos en ratas (por ejemplo, 6-8), pero en menor medida en los ratones 9. El aumento en el uso de ratones modificados genéticamente y los inducidos por la dieta modelos de ratón obesos ha aumentado la demanda de medidas de comportamiento de la recompensa de comida en los ratones. En el presente artículo se detallan los materiales y procedimientos utilizados para entrenar a los ratones para responder (palanca de prensa) para un alto contenido de grasay pellets de alto contenido de azúcar de los alimentos en un programa de relaciones públicas de refuerzo. Se demuestra que los umbrales de punto de interrupción de respuesta aumentan después de la privación aguda de alimentos y disminuyen con la administración periférica de la hormona leptina anoréxica y por lo tanto validar el uso de este paradigma operante de alimentos en ratones.

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

El presente informe detalla el protocolo empleado para medir los efectos de recompensa de alimentos altos en grasa en ratones mediante una tarea progresiva relación de condicionamiento operante.

Progresista-relación de respuesta de alimento sabroso de alta en grasa y azúcar en ratones

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

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

Research

JoVE Journal

Neuroscience

22.0K vistas.  University of Montreal. El presente informe detalla el protocolo empleado para medir los efectos de recompensa de alimentos altos en grasa en ratones mediante una tarea progresiva relación de condicionamiento operante.

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

A Novel Procedure for Evaluating the Reinforcing Properties of Tastants in Laboratory Rats: Operant Intraoral Self-administration

This paper describes a novel method for studying the bio-behavioral basis of addiction to food. This method combines the surgical component of taste reactivity with the behavioral aspects of operant self-administration of drugs. Under very brief general anaesthesia, rats are implanted with an intraoral (IO) cannula that allows delivery of test solutions directly in the oral cavity. Animals are then tested in operant self-administration chambers whereby they can press a lever to receive IO infusions of test solutions. IO self-administration has several advantages over experimental procedures that involve drinking a solution from a spout&#160;or operant responding for solid pellets or solutions delivered in a receptacle. Here, we show that IO self-administration can be employed to study self-administration of high fructose corn syrup (HFCS). Rats were first tested for self-administration on a progressive ratio (PR) schedule, which assesses the maximum amount of operant behavior that will be emitted for different concentrations of HFCS (i.e.&#160;8%, 25%, and 50%). Following this test, rats self-administered these concentrations on a continuous schedule of reinforcement (i.e.&#160;one infusion for each lever press) for 10 consecutive days (1 session/day; each lasting 3 hr), and then they were retested on the PR schedule. On the continuous reinforcement schedule, rats took fewer infusions of higher concentrations, although the lowest concentration of HFCS (8%) maintained more variable self-administration. Furthermore, the PR tests revealed that 8% had lower reinforcing value than 25% and 50%. These results indicate that IO self-administration can be employed to study acquisition and maintenance of responding for sweet solutions. The sensitivity of the operant response to differences in concentration and schedule of reinforcement makes IO self-administration an ideal procedure to investigate the neurobiology of voluntary intake of sweets.

The current study evaluates a novel procedure for assessing the reinforcing effects of palatable solutions in laboratory rats: intraoral self-administration. To this end, operant responding (i.e.&#160;lever pressing) for intraoral infusions of sweet solutions at different concentrations was measured on continuous and progressive ratios schedules of reinforcement.

Un nuevo procedimiento para la evaluación de las propiedades reforzantes de estimulantes del gusto en las ratas de laboratorio: operante intraoral autoadministración

This paper describes a novel method for studying the bio-behavioral basis of addiction to food. This method combines the surgical component of taste ...

Investigación

Comportamiento

Fat Preference: A Novel Model of Eating Behavior in Rats

Obesity is a growing problem in the United States of America, with more than a third of the population classified as obese. One factor contributing to this multifactorial disorder is the consumption of a high fat diet, a behavior that has been shown to increase both caloric intake and body fat content. However, the elements regulating preference for high fat food over other foods remain understudied.
To overcome this deficit, a model to quickly and easily test changes in the preference for dietary fat was developed. The Fat Preference model presents rats with a series of choices between foods with differing fat content. Like humans, rats have a natural bias toward consuming high fat food, making the rat model ideal for translational studies. Changes in preference can be ascribed to the effect of either genetic differences or pharmacological interventions. This model allows for the exploration of determinates of fat preference and screening pharmacotherapeutic agents that influence acquisition of obesity.

Dietary fat content influences both energy intake and body fat composition in mammals. By examining rats&#8217; preference for high fat food in a series of choice experiments, it is possible to test genetic differences and pharmacological interventions on their preference for high fat food.

Preferencia grasa: Un Modelo de Novela de la conducta alimentaria en ratas

Obesity is a growing problem in the United States of America, with more than a third of the population classified as obese. One factor contributing to ...

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 ...

Neurociencias

Hyponeophagia: A Measure of Anxiety in the Mouse

Before the present day, when fast-acting and potent rodenticides such as alpha-chloralose were not yet in use, the work of pest controllers was often hampered by a phenomenon known as "bait shyness". Mice and rats cannot vomit, due to the tightness of the cardiac sphincter of the stomach, so to overcome the problem of potential food toxicity they have evolved a strategy of first ingesting only very small amounts of novel substances. The amounts ingested then gradually increase until the animal has determined whether the substance is safe and nutritious. So the old rat-catchers would first put a palatable substance such as oatmeal, which was to be the vehicle for the toxin, in the infested area. Only when large amounts were being readily consumed would they then add the poison, in amounts calculated not to affect the taste of the vehicle. The poisoned bait, which the animals were now readily eating in large amounts, would then swiftly perform its function.
Bait shyness is now used in the behavioural laboratory as a way of measuring anxiety. A highly palatable but novel substance, such as sweet corn, nuts or sweetened condensed milk, is offered to the mice (or rats) in a novel situation, such as a new cage. The latency to consume a defined amount of the new food is then measured.
Robert M.J. Deacon can be reach at <a href="mailto:robert.deacon@psy.ox.ac.uk">robert.deacon@psy.ox.ac.uk</a>

Mice and rats, due to their innate cautiousness, are initially slow in consuming a novel food, particularly in a novel place. This hyponeophagia can readily be measured in the laboratory, even though laboratory animals are much less anxious than their wild counterparts

Hyponeophagia: una medida de la ansiedad en el ratón

Before the present day, when fast-acting and potent rodenticides such as alpha-chloralose were not yet in use, the work of pest controllers was often ...

Assessment of Social Transmission of Food Preferences Behaviors

Olfactory recognition deficits are suggested to be able to serve as clinical marker to differentiate Alzheimer&#39;s disease (AD) subjects from healthy aging groups. For example, olfactory dysfunction in AD can present as impairment in olfactory recognition, emerging during early stages of the disease and worsening while the disease progresses. The social transmission of food preferences (STFP) task is based on a rudimentary form of communication between rodents concerning distant foods dependent on the transmission of olfactory cues. Healthy wild-type mice would prefer to eat a novel, flavored food that was previously cued by a conspecific, and this food preference would be hampered in transgenic AD mice, such as the APP/PS1 model. Indeed, a strong preference for the cued food in C57Bl6/J mice of 3 months of age was found, and this was reduced in 3 months old transgenic APP/PS1 mice. In summary, STFP task could be a powerful measure to be integrated in present subclinical detection assays of AD.

This paper presents a protocol for the investigation of social transmission of food preference in mice. The advantages and possible applications for this procedure, for instance, in detecting early changes in AD mouse models, are highlighted. To conclude, interpretation of the results in light of critical details are discussed.

Evaluación de la transmisión Social de comportamientos de preferencias de alimentos

Olfactory recognition deficits are suggested to be able to serve as clinical marker to differentiate Alzheimer&#39;s disease (AD) subjects from healthy ...

Adapting Human Videofluoroscopic Swallow Study Methods to Detect and Characterize Dysphagia in Murine Disease Models

This study adapted human videofluoroscopic swallowing study (VFSS) methods for use with murine disease models for the purpose of facilitating translational dysphagia research. Successful outcomes are dependent upon three critical components: test chambers that permit self-feeding while standing unrestrained in a confined space, recipes that mask the aversive taste/odor of commercially-available oral contrast agents, and a step-by-step test protocol that permits quantification of swallow physiology. Elimination of one or more of these components will have a detrimental impact on the study results. Moreover, the energy level capability of the fluoroscopy system will determine which swallow parameters can be investigated. Most research centers have high energy fluoroscopes designed for use with people and larger animals, which results in exceptionally poor image quality when testing mice and other small rodents. Despite this limitation, we have identified seven VFSS parameters that are consistently quantifiable in mice when using a high energy fluoroscope in combination with the new murine VFSS protocol. We recently obtained a low energy fluoroscopy system with exceptionally high imaging resolution and magnification capabilities that was designed for use with mice and other small rodents. Preliminary work using this new system, in combination with the new murine VFSS protocol, has identified 13 swallow parameters that are consistently quantifiable in mice, which is nearly double the number obtained using conventional (i.e., high energy) fluoroscopes. Identification of additional swallow parameters is expected as we optimize the capabilities of this new system. Results thus far demonstrate the utility of using a low energy fluoroscopy system to detect and quantify subtle changes in swallow physiology that may otherwise be overlooked when using high energy fluoroscopes to investigate murine disease models.

This study successfully adapted human videofluoroscopic swallowing study (VFSS) methods for use with murine disease models for the purpose of facilitating translational dysphagia research.

Adaptación videofluoroscópicos Swallow Métodos de Estudio Humanos para detectar y caracterizar disfagia en modelos murinos de enfermedades

This study adapted human videofluoroscopic swallowing study (VFSS) methods for use with murine disease models for the purpose of facilitating ...

Medicina

<meta charset="utf8"></head><body>Investigación del trastorno por atracón con un modelo de ratón de acceso a alimentos palatables

Intermittent Binge-Intake Model in Mice

Obesity affects one in eight individuals globally. Overeating, especially high-calorie foods, plays a significant role in obesity. Binge eating disorder (BED) is a complex condition caused by a combination of biological, psychological, and social factors. It involves excessive consumption of high-calorie foods in a short period and is often linked to anxiety and cravings.
Here, we present a protocol employing continuous and intermittent access to a new highly palatable food (HPF) -- M&amp;M&#39;s -- to develop a mouse model for investigating binge eating disorder (BED). The HPF, chosen for its high fat and sugar content, represents an optimal food source to study due to its strong palatability, which makes it particularly suited for examining compulsive eating behaviors. Using C57BL/6 mice, we provided continuous or intermittent access to M&amp;M&#39;s while allowing unrestricted access to standard chow and water. By the 8th day, the mice in the intermittent access group exhibited pronounced binge-eating behaviors, which persisted through the 26th day. These mice also consumed significantly more calories -- predominantly from the confectionary -- than those in the continuous access and control groups. The contrast between continuous and intermittent access underscores the critical role of feeding schedules in promoting the overconsumption of palatable foods.
Furthermore, behavioral assessments revealed intermittent access to the HPF-induced anxiety-like behaviors, highlighting the psychological impact of access patterns on both eating behavior and emotional states. By incorporating these two distinct feeding paradigms, this study offers valuable insights into how the availability of highly palatable foods can exacerbate binge-eating tendencies. This model provides a more realistic approach to studying binge-eating behaviors and their metabolic consequences. It highlights the importance of standardized models in biomedical research. Our findings offer insights into the physiological and neural mechanisms underlying BED, which could pave the way for developing effective therapeutic interventions for BED and obesity.

<meta charset="utf8"></head><body>Autor destacado: Modelo de ratón accesible basado en M&M para investigar el trastorno por atracón: información sobre los comportamientos alimentarios, la ansiedad

A binge-eating model was established in mice using intermittent access to M&amp;M's (a highly palatable food made of fat and sugar). Mice with intermittent access to this high-fat, high-sugar food showed stress-like behaviors, increased caloric intake, and a preference for that food over standard chow compared to mice with continuous or no access to the food.

Modelo de ingesta de atracones intermitentes en ratones

Obesity affects one in eight individuals globally. Overeating, especially high-calorie foods, plays a significant role in obesity. Binge eating disorder ...

Simultaneous Detection of c-Fos Activation from Mesolimbic and Mesocortical Dopamine Reward Sites Following Naive Sugar and Fat Ingestion in Rats

This study uses cellular c-fos activation to assess effects of novel ingestion of fat and sugar on brain dopamine (DA) pathways in rats. Intakes of sugars and fats are mediated by their innate attractions as well as learned preferences. Brain dopamine, especially meso-limbic and meso-cortical projections from the ventral tegmental area (VTA), has been implicated in both of these unlearned and learned responses. The concept of distributed brain networks, wherein several sites and transmitter/peptide systems interact, has been proposed to mediate palatable food intake, but there is limited evidence empirically demonstrating such actions. Thus, sugar intake elicits DA release and increases c-fos-like immunoreactivity (FLI) from individual VTA DA projection zones including the nucleus accumbens (NAC), amygdala (AMY) and medial prefrontal cortex (mPFC) as well as the dorsal striatum. Further, central administration of selective DA receptor antagonists into these sites differentially reduce acquisition and expression of conditioned flavor preferences elicited by sugars or fats. One approach by which to determine whether these sites interacted as a distributed brain network in response to sugar or fat intake would be to simultaneous evaluate whether the VTA and its major mesotelencephalic DA projection zones (prelimbic and infralimbic mPFC, core and shell of the NAc, basolateral and central-cortico-medial AMY) as well as the dorsal striatum would display coordinated and simultaneous FLI activation after oral, unconditioned intake of corn oil (3.5%), glucose (8%), fructose (8%) and saccharin (0.2%) solutions. This approach is a successful first step in identifying the feasibility of using cellular c-fos activation simultaneously across relevant brain sites to study reward-related learning in ingestion of palatable food in rodents.

The goal of this study is to identify reward-related distributed brain networks by delineating a reliable immunohistological technique using cellular c-fos activation to measure simultaneous changes in dopamine pathways and terminal sites after novel ingestion of fat and sugar in rats.

Detección simultánea de c-Fos activación de sitios de recompensa dopaminérgico mesolímbico y mesocortical Siguiendo Naive La ingestión de azúcar y grasa en ratas

This study uses cellular c-fos activation to assess effects of novel ingestion of fat and sugar on brain dopamine (DA) pathways in rats. Intakes of sugars ...

Progresista-relación de respuesta de alimento sabroso de alta en grasa y azúcar en ratones

Resumen

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Capítulos en este video

Un nuevo procedimiento para la evaluación de las propiedades reforzantes de estimulantes del gusto en las ratas de laboratorio: operante intraoral autoadministración

Preferencia grasa: Un Modelo de Novela de la conducta alimentaria en ratas

Sensación operante Buscando en el ratón

Hyponeophagia: una medida de la ansiedad en el ratón

Evaluación de la transmisión Social de comportamientos de preferencias de alimentos

Adaptación videofluoroscópicos Swallow Métodos de Estudio Humanos para detectar y caracterizar disfagia en modelos murinos de enfermedades

Modelo de ingesta de atracones intermitentes en ratones

Modelo de ingesta de atracones intermitentes en ratones

Modelo de ingesta de atracones intermitentes en ratones

Detección simultánea de c-Fos activación de sitios de recompensa dopaminérgico mesolímbico y mesocortical Siguiendo Naive La ingestión de azúcar y grasa en ratas