La production de ce manuscrit et de la vidéo a été soutenue par le National Institute on Drug Abuse / National Institutes of Health octroi R15 DA016285-02, la Western Washington University activités de recherche biomédicale en neurosciences Initiative et la Western Washington University.

1. Expérimentation animale <ol><li> Homme rats Long-Evans âge de 3 mois au début de l&#39;étude. Les rats sont Simonsen dérivés (Gilroy, Californie, Etats-Unis) élevés dans le vivarium Université Western Washington et sont logés individuellement sur un 12-h reverse cycle jour / nuit (lumières à 0700) avec des pastilles de Purina Mills Inc rongeurs Mazuri (Gray Summit , MO, Etats-Unis) et l&#39;eau ad libitum disponibles. </li><li> Toutes les formations et les tests ont lieu entre 0900-1300 avec les cohortes de rats toujours formés et testés dans le même temps quotidien. </li><li> Les rats sont pesés chaque lundi, mercredi et vendredi, pour la durée de l&#39;étude. </li><li> Immédiatement avant la phase d&#39;entraînement, les rats sont privés d&#39;eau pendant environ 20 h pour encourager l&#39;auto-administration de saccharose sur la première journée de formation. </li></ol> 2. Procédures comportementales Toutes les procédures de conditionnement opérant comportementales utilisation standard des chambres de conditionnement opérant (Associés Inc Med, St. Albans, VT, États-Unis) avec une pompe à perfusion (Razel Scientific Instruments, St. Albans, Vermont, Etats-Unis) situé sur le dessus de chaque chambre de conditionnement opérant. Chambres conditionnement opérant sont enfermés dans des armoires atténuation sonore avec des ventilateurs (Western Washington University, USA). Toutes les conditions expérimentales et de collecte de données sont contrôlés par le logiciel PC Med IV (Associés Inc Med, St. Albans, Vermont, Etats-Unis). Chambres de conditionnement opérant (30 x 20 x 24 cm) contient deux leviers (un fixe et une rétractable), un générateur de tonalité, une lumière blanche au-dessus de la relance levier escamotable, et une lumière maison rouge sur le mur opposé. La pompe à perfusion offre de saccharose dans un récipient de récompense à la droite du levier actif. Les leviers sont à 10 cm du sol de la grille. Quatre photobeams infrarouges sillonnent chaque chambre. Les poutres avant sont chacune 10,5 cm des murs latéraux et les poutres latérales de chaque 6 cm des murs latéraux. Chaque faisceau est de 4,5 cm au dessus du rez-barres en acier inoxydable. Les poutres unere mis à compter le nombre de ruptures complètes. Le nombre total de ruptures de faisceau sont enregistrées lors du contrôle, de formation et de l&#39;avidité. À l&#39;exception de la restriction de l&#39;eau avant la première séance d&#39;entraînement, les rats sont fournis ad libitum nourriture et d&#39;eau à la fois dans des cages à domicile et dans les chambres de conditionnement opérant. Chambres sont dans une chambre de test dédié qui, comme avec le vivarium, est sur un cycle de lumière inversé. Les rats sont transportés dans des cages à domicile entre les chambres sur un chariot qui est recouvert d&#39;un tissu bloquant la lumière. A la fin de chaque session, les rats sont retournés à la maison des cages. Il ya trois phases à l&#39;expérience typique: Formation, abstinence forcée, et des essais. Les tests sont la soif où la session est évaluée. Nous évaluons soif dans deux procédures de tests généraux, selon l&#39;étude. Ces deux procédures sont décrites dans les sections 2.3.1 et 2.3.2. <ol><li> Formation <ol><li> Dans l&#39;expérience typique, les rats passent 2 h / jour pendant10 jours consécutifs dans des chambres de conditionnement opérant, où ils sont autorisés à appuyer sur la rétractables (actif) de levier pour une livraison de 0,2 ml de solution de saccharose à 10% dans la prise à la droite de la manette. </li><li> Cette réponse permet également d&#39;activer un stimulus composé constitué d&#39;un ton (2 kHz, 15 dB sur le bruit ambiant) et de la lumière blanche. Le stimulus composé dure pendant 5 s et est suivie par un temps de 40 s sur, au cours de laquelle appuie sur le levier actif sont enregistrées mais aucune conséquence programmée. </li><li> Une réponse sur les inactifs (stationnaire) du levier n&#39;a aucune conséquence programmée, mais les presses sont enregistrées. Le nombre de ruptures de faisceau sont enregistrées au cours de formation et d&#39;essais. Toutes les mesures d&#39;intervention et locomoteurs sont comptabilisés comme des cours de temps (2 bacs minute), mais sont généralement signalés comme des totaux par session. </li></ol></li><li> L&#39;abstinence forcée. Les rats restent dans des cages à domicile pour la durée de l&#39;abstinence forcée. Les périodes typiques d&#39;abstinence forcée que nous utilisons sont d&#39;avoir des rats testés èmee jour suivant immédiatement le dernier jour de formation (jour 1 de l&#39;abstinence forcée) ou 30 jours suivant le dernier jour de la formation (30 jours d&#39;abstinence forcée). </li><li> Test <ol><li> Extinction, sans repères. Dans cette procédure de test, les rats sont d&#39;abord permis d&#39;appuyer sur le levier actif dans des conditions identiques à la formation, à l&#39;exception que la réponse n&#39;a pas de conséquences et la durée de la session est de 1 h. Rats expérience d&#39;au moins six de ces séances d&#39;extinction sur le jour du test. Chaque session d&#39;extinction est séparé par une période de 5 minutes où le levier actif est rentré et la lumière interne est désactivé. «Extinction» est indiquée si le levier active répondant a été réduite à moins de 20 presses / h. Certains rats exigent un septième session. La prochaine session (après un autre délai de 5 minutes) est la session de test où les rats pouvez ensuite appuyer sur la tonalité de la lumière blanche + qui a été initialement associé à chaque livraison de saccharose pendant la formation. </li><li> Extinction avec des indices. Dans cette abréviationD Procédure d&#39;essai, les rats sont autorisés à appuyer sur le levier actif dans des conditions identiques à l&#39;exception de la formation que le saccharose n&#39;est pas livré. </li></ol></li><li> Levier inactif pressage est utilisé comme une mesure de discrimination levier. Il est également, avec des pauses photobeam, utilisée comme une mesure de l&#39;activation du moteur non-spécifique. Changements motrice vs motivation compliquent l&#39;interprétation des comportements envie. Le levier inactif de répondre et de données pause photobeam sont utiles pour clarifier les contributions du moteur vs motivation à l&#39;avidité, comme le sont les groupes de comparaison dans les études pharmacologiques où les rats répondant à un taux élevé de saccharose ou d&#39;une autre nourriture sont mis au défi avec un composé soif potentiels affectant (par exemple 7 , 8). </li></ol> 3. Manipulations Représentant pour Affect Craving saccharose, après des périodes variables abstinence forcée La méthode générale décrite ici fournit un moyen de sonder le comportement et neurobiologiques déterminationnts du désir après des périodes variables de l&#39;abstinence forcée. Décrites ici sont des méthodes liées à des résultats représentatifs prévus à l&#39;article 4. <ol><li> Satiété. Certains rats ont reçu des bouteilles de saccharose à 10% dans leurs cages à domicile pour les 17 h juste avant les essais 8. Rats dans cette étude ont été testées en utilisant la procédure d&#39;extinction sans repères. </li><li> Enrichissement de l&#39;environnement. Pendant la période d&#39;abstinence forcée, certains rats est resté dans le logement individuel (Contrôles) tandis que d&#39;autres ont été déplacés dans un grand (36 &quot;largeur x 20&quot; profondeur x 40 &quot;de hauteur; Produits Cage de qualité, Portland, OR, États-Unis) cage avec trois cohortes (enrichi). Les animaux Enrichi avait plusieurs jouets dans leur environnement y compris les tubes PVC et ont également reçu des jouets roman tous les M, W, F 10. Rats dans cette étude ont été testées en utilisant la procédure d&#39;extinction sans repères. </li><li> Défi pharmacologique. Sur la journée test, les rats ont été prétraités avec une dose de l&#39;antagoniste de la dopamine D1 SCH 23390. Rats dans cette étude were testées en utilisant la procédure d&#39;extinction avec des indices. </li></ol> 4. Les résultats représentatifs: <img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/3335/3335fig1.jpg" /> Figure 1 Formation Représentant et les données d&#39;essai pour une incubation de l&#39;expérience de soif saccharose. Les points de données indiquent la moyenne ± SEM. La taille du groupe de la figure 1a est de 77 rats et de la figure la taille des groupes varie de 11 à 12 1b par groupe. * Différence significative par jour 1 groupe, p &lt;0,05. Ce chiffre est adapté à partir de données en 8 avec la permission de Springer. <img alt="Figure 2" src="/files/ftp_upload/3335/3335fig2.jpg" /> Figure 2 Effet de satiété saccharose sur soif de saccharose après 1 ou 30 jours d&#39;abstinence forcée. La taille des groupes sont 8-9 par groupe. * Différence significative par jour 1 groupe, † différence significative du contrôle de groupe, p &lt;0,05. Ce chiffre est adaptéà partir de 9 avec la permission d&#39;Elsevier. <img alt="Figure 3" src="/files/ftp_upload/3335/3335fig3.jpg" /> Figure 3 Un mois d&#39;enrichissement environnemental réduit soif saccharose. La taille des groupes sont chacun 8 rats. * Différence significative par jour 1, † différence significative du contrôle de groupe, p &lt;0,05. Ce chiffre est adapté à partir de 10 avec la permission de Wolters Kluwer Health. <img alt="Figure 4" src="/files/ftp_upload/3335/3335fig4.jpg" /> Figure 4 systémique SCH 23390 soif de saccharose diminué de façon plus efficace après une journée d&#39;abstinence forcée. Tailles de groupe sont de 8 à 12 par groupe. * Différence significative par jour 1 groupe, † différence significative entre 0 groupe de dose, p &lt;0,05. Ce chiffre est adapté à partir de 8 avec la permission de Springer. <ol><li> La figure 1 indique les données représentatives de formation et d&#39;essais pour les rats s&#39;auto-administrer de saccharose (figure1 TOP) et ensuite répondre à l&#39;extinction avec la queue du saccharose jumelé disponibles (figure 1 en bas). Comme le montre, les rats de répondre de manière sélective sur le levier actif pendant l&#39;entraînement et lors des essais. Fait intéressant, répondant inactif et l&#39;activité locomotrice montrer quelques incubation, bien que l&#39;effet est plus robuste sur le levier active répondant. </li><li> La figure 2 montre l&#39;effet de satiété avec du saccharose sur la soif de saccharose après 1 ou 30 jours d&#39;abstinence forcée. Satiété réduite extinction sans indices de répondre après deux périodes d&#39;abstinence forcée, mais répond seulement réduit de la queue du saccharose seul à des rats qui avaient un seul jour d&#39;abstinence forcée. </li><li> Comme le montre la figure 3, l&#39;enrichissement environnemental réduit Extinction incubés sans cue répondre et répondre de la queue du saccharose seuls comportements aux niveaux trouvés après seulement un jour d&#39;abstinence forcée. </li><li> La figure 4 montre un effet sur l&#39;abstinence dépend de SCH 23390 sur l&#39;extinction des signaux répondre. SCH 23390 a été le plus effective à réduire l&#39;envie de saccharose après 1, contre 30, les jours d&#39;abstinence forcée. </li></ol>

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	<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>

Toutes les procédures de suivi les directives énoncées dans les «Principes de protection des animaux de laboratoire» (publication NIH pas. 86-23) et ont été approuvés par les soins de l&#39;Université Western Washington animaux institutionnel et le Comité d&#39;utilisation.

Les procédures que nous décrivons ici pourraient être identifiés comme des procédures de réintégration, même si cela est techniquement inexact comme levier pressant de la queue n&#39;est pas éteinte avant la séance d&#39;essais envie. Dans une procédure de rétablissement typique, répondant à la récompense appariés indices est éteint et ensuite &quot;rétabli&quot; avec l&#39;administration d&#39;une présentation non contingent de la récompense (d&#39;amorçage induit par réintégration) ou un facteur...

<table border="1"><tbody><tr><td> Item </td><td> Société </td><td> Le numéro de catalogue </td></tr><tr><td> Cage d&#39;enrichissement </td><td> Société Qualité Cage </td><td> FH-36 ½ T-N </td></tr><tr><td> Chambre Operant </td><td> Associés Med </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

Pour quelqu&#39;un sur un état ​​de manque alimentaire régime alimentaire restreint, en réponse à la nourriture appariés indices peuvent servir de point de transition de comportement clés entre l&#39;abstinence et de rechute à la nourriture en prenant 1. Envies alimentaires conceptualisé de cette manière est semblable à l&#39;état de manque, en réponse à la drogue jumelé indices. Une riche littérature a été développée autour de la compréhension des déterminants comportementaux et neurobiologiques du désir de drogue, nous et d&#39;autres ont mis l&#39;accent récemment sur ​​la traduction de techniques de recherche en toxicomanie de base pour mieux comprendre la dépendance de type comportements liés à l&#39;alimentation 2-4. Comme fait dans de précédentes études de l&#39;état de manque, nous examinons le comportement soif du saccharose en utilisant un modèle de rat de rechute. Dans ce modèle, les rats s&#39;auto-administrer deux médicaments ou de nourriture à des sessions sur plusieurs jours. Dans une session, le levier de répondre assure la récompense avec un ton + stimulus lumineux. Comportements Craving est alors opérationnel défini comme répondant à unsession ultérieure, où la récompense n&#39;est pas disponible. Les rats de répondre de manière fiable pour le ton + stimulus lumineux, probablement en raison de ses propriétés acquises conditionnée renfort 5. Ce comportement est parfois appelée la recherche du saccharose ou de réactivité de repère. Dans la présente discussion, nous allons utiliser la &quot;soif de saccharose« terme à subsumer ces deux constructions. Dans la dernière décennie, nous nous sommes concentrés sur la façon dont la longueur de temps après récompenser les auto-administration soif récompense influences. Fait intéressant, les rats augmentation de répondre pour le cue récompense jumelé au cours de plusieurs semaines d&#39;une période de travail forcé de l&#39;abstinence. Cette «d&#39;incubation de la soif&quot; est observé chez les rats qui se sont auto-administrés soit la nourriture ou l&#39;abus des drogues 4,6. Cette augmentation en fonction du temps soif que nous avons identifiés dans le modèle animal peut avoir une grande importance potentielle pour la drogue et les comportements humains dépendance alimentaire. Nous présentons ici un protocole pour l&#39;incubation d&#39;évaluer Sucrosoif soi chez les rats. Des variantes de la procédure sera indiquée lorsque le désir est évalué comme répondant à un discret saccharose jumelé cue suivantes en appuyant sur le levier de l&#39;extinction dans les auto-administration de saccharose contexte (extinction sans indices) ou en tant que répondant pour le saccharose appariés indices dans un contexte d&#39;extinction générale (avec des indices d&#39;extinction).

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A General Method for Evaluating Incubation of Sucrose Craving in Rats

Répondant aux signaux alimentaires ou de médicaments augmente jumelé au cours d&#39;une période d&#39;abstinence et cela peut rapporter à une susceptibilité accrue aux comportements rechute. Ici, nous en détail une procédure d&#39;évaluation de cette «soif d&#39;incubation de&quot; chez les rats qui se sont auto-administrés saccharose.

Une méthode générale pour l&#39;évaluation d&#39;incubation du désir saccharose chez les 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 ...

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

Research

JoVE Journal

Neuroscience

13.2K vues.  Western Washington University. Répondant aux signaux alimentaires ou de médicaments augmente jumelé au cours d'une période d'abstinence et cela peut rapporter à une susceptibilité accrue aux comportements rechute. Ici, nous en détail une procédure d'évaluation de cette «soif d'incubation de" chez les rats qui se sont auto-administrés saccharose.

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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.

Un simple système de notation composite phénotype pour l&#39;évaluation des modèles murins de l&#39;ataxie cérébelleuse

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

Recherche

Neurosciences

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.

Les vermicelles et tests de manipulation Capellini: Simple mesures quantitatives de la fonction patte habile dans les rats et les souris

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.

Une procédure pour l&#39;étude de l&#39;Rétablissement choc électrique induite par la cocaïne d&#39;Cherchant des rats de laboratoire

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.

Préparation de Synaptoneurosomes de Mouse Cortex en utilisant un gradient de densité discontinu de Percoll-sucrose

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.

Génération de rats transgéniques par voie topique<em&gt; In utero</em&gt; L&#39;électroporation et<em&gt; In vivo</em&gt; Bioluminescence dépistage

 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.

Préparation de Synaptic membrane plasmique et de protéines de densité post-synaptique en utilisant un gradient discontinu de saccharose

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.

Une méthode simple et peu coûteuse pour déterminer Sensibilité au froid et adaptation chez la souris

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.

L&#39;incubation prolongée de aiguë Neuronal tissus pour électrophysiologie et Calcium-imagerie

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.

Enregistrement d&#39;EEG dans des rats néonatals à déplacement libre à l&#39;aide d&#39;une nouvelle méthode

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.

Écran tactile Sustained Attention spéciale (Sam) pour les Rats

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