JoVE Logo

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • תוצאות
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

This protocol is intended to enable researchers to conduct experiments designed to test these aspects of addiction using the conditioned place preference and locomotor behavioral sensitization assays.

Abstract

It is thought that rewarding experiences with drugs create strong contextual associations and encourage repeated intake. In turn, repeated exposures to drugs of abuse make lasting alterations in the brain function of vulnerable individuals, and these persistent alterations likely serve to maintain the maladaptive drug seeking and taking behaviors characteristic of addiction/dependence2. In rodents, reward experience and contextual associations are frequently measured using the conditioned place preference assay, or CPP, wherein preference for a previously drug-paired context is measured. Behavioral sensitization, on the other hand, is an increase in a drug-induced behavior that develops progressively over repeated exposures. Since sensitized behaviors can often be measured after several months of drug abstinence, depending on the dose and length of initial exposure, they are considered observable correlates of lasting drug-induced plasticity. Researchers have found these assays useful in determining the neurobiological substrates mediating aspects of addiction as well as assessing the potential of different interventions in disrupting these behaviors. This manuscript describes basic, effective protocols for mouse CPP and locomotor behavioral sensitization to cocaine.

Introduction

Research aimed at understanding drug addiction using animal models must take a variety of approaches to address each of the assorted components that obstruct treatment success, including reward/reinforcement/motivation and withdrawal and relapse, as well as the general persistence that further complicates these issues in addiction. Since rewarding experiences associated with taking a drug of abuse are thought to motivate subsequent use, studies focusing on drug-context associations may be particularly useful for understanding brain mechanisms that contribute to drug taking and seeking. One such assay, conditioned place preference (CPP) is a high-throughput method for comparing group differences in reward sensitivity. The traditional interpretation of the task involves classical, or Pavlovian, conditioning, where a conditioned stimulus (CS) is paired with an unconditioned stimulus (UCS), and after multiple pairings, the CS elicits the same behavior as the UCS (however, see39,40). Theoretically, animals learn to associate an interoceptive state (reward or aversion) with contextual cues. The relative aversive or appetitive intensity of the interoceptive state is then assessed by then determining the animal's preference for the contextual cues. The use of place conditioning to measure drug-reward associations dates back to at least 1957, to a study using morphine on rats in a Y-maze3,4. Over the past several decades, variations on this method have been widely used to study place preference and aversion in rodents to various stimuli, and it remains particularly useful in the study of associations induced by drugs of abuse. In drug-addiction research, the assay has been used to assess the rewarding properties of a number of drugs and the contribution of different brain systems and proteins to drug reward (for reviews, see5-7,44). While there are superior methods of assessing factors that contribute to drug addiction, namely drug self-administration, CPP is a simple and much more accessible approach to measuring reward function.

Most current protocols for conditioned place preference and aversion (CPA) use an apparatus that allows rodents to have access to two distinct chambers, either via a doorway or smaller connecting chamber. Distinctions between the two chambers are often based, at a minimum, on visual and tactile cues, including wall color and floor texture, but sometimes include other elements, such as olfactory cues. "Biased" designs typically attempt to reverse a pre-existing, innate preference for one chamber over the other, such as the one that rodents generally show for a black chamber over white. "Unbiased" designs aim to create a preference to one of two chambers that were initially equally appealing by randomly counterbalancing assignment to either chamber within a group. A "balanced" design is used when animals show small preferences, but do not, as a group, favor the same chamber. Goals of this latter design are to produce 1) pre-test preference scores for the (eventual) cocaine-paired chamber that are not significantly different between experimental groups and 2) negligible preference for the cocaine-paired chamber at pre-test, either positive or negative8. The balanced design is ideal for use with the described chambers, which utilize contradicting biases for wall color (black over white) and flooring (wire over bar), resulting in a roughly equal distribution of small preferences for both the black and white sides in different animals. Balancing calculations are described in further detail below.

During conditioning, animals are exposed to a drug and quickly placed into one of these two environments for a limited time period. Exposure is typically via intraperitoneal (i.p.) or sometimes subcutaneous (s.c.) injection, although paradigms for intravenous (i.v.) self-administration9, and intracranial infusions38 in a place preference apparatus have also been developed. These pairings are complemented by non-drug (vehicle) pairings of the same length conducted in the opposite chamber, which can take place on the same day as drug pairings or on separate days. In general, when allowed to explore the apparatus after conditioning, animals will spend more time where they received a rewarding drug (i.e., one that humans and animals will voluntarily self-administer), while they will avoid a place where they were given a drug that induced illness (e.g., lithium chloride). Several studies have been dedicated to optimizing the conditions for place preference to different drugs of abuse (for review, see7). Cocaine doses (i.p.) for mice generally range from 1 to 20 mg/kg, with doses less than 5 mg/kg often used to parse high sensitivity in one group. Two or more drug pairings are typically required for adult mice10, and the length of these pairings is an important consideration. Very low doses of cocaine require an immediate and brief conditioning, likely because this method captures the most rewarding period of the exposure. Delayed or very long conditioning periods can result in no preference, or may even induce aversion11,12. Here is presented a basic method for obtaining conditioned place preference to cocaine in adult mice.

While the CPP assay is an ideal method for assessing reward-related learning and memory of drug-context associations, behavioral sensitization is arguably easier to perform and allows the assessment of changes that develop over repeated treatment. Also known as reverse-tolerance, behaviors undergoing sensitization are incrementally enhanced over repeated exposures to a particular drug of abuse, especially psychostimulants, and cross-sensitization is known to occur between some, but not all, of these drugs. One of the first assessments of cocaine-induced locomotor sensitization, in particular, in rodents was published in 197613. A number of labs have shown that sensitized locomotion is detectable long after drug cessation, depending on the original length, location and dose of exposure14-17, and the current protocol has been used to detect sensitization as long as 10 months following seven days (30 mg/kg) of cocaine treatment in mice18. The test can be performed using either photobeam or video-tracking technologies, in apparatuses of differing sizes and shapes, making it simple for many labs to perform. The robust nature, simplicity and persistence of locomotor sensitization makes its assessment an ideal part of examining basic mechanisms of long-lasting changes in drug-induced behavior.

As is expanded upon in the discussion, an important consideration when performing the locomotor sensitization assay is whether drug is given in the home- or test-cage environment. To take advantage of the robust sensitization that occurs when drug administration occurs outside of the home cage, this protocol employs this method. However, it has been observed that when animals are not adequately habituated to a new environment before drug exposure, a novelty-induced ceiling effect occurs on Day 1, which can partially or fully mask the progressive nature of sensitization. It is likely that this represents synergistic locomotor-activating effects of the drug together with novelty, and while the mechanisms underlying such effects may be interesting, the method described is designed to reduce the role of novelty and allow the effects of the drug to be measured more independently. While it is expected this method will be useful in the assessment of other locomotor-sensitizing drugs, it has primarily evaluated its effectiveness with cocaine in C57BL/6 mice.

Protocol

כל הפרוצדורות אושרו על ידי ועדת הטיפול בבעלי החיים המוסדית החולים מקלין ושימוש. הערה: הפרוטוקול הבא מתאר גישה יחידה CPP ולרגישות של תנועה, פרטים רבים אשר נבדלים פרוטוקולים מצליחים אחרים (למשל, האור לעומת בדיקות כהה שלב ורצופים לעומת המינון לסירוגין, וכו '). טירונים מומלצים להתחיל עם פרוטוקולים אלה, או פשוט להשתמש בם כמדריכים, התאמה שינויים מהספרות על בסיס שאלה הניסיון (ים) בהישג יד. שיטות מדידות אוטומטיות מתוארות; עם זאת, ניתן להשתמש באמצעים לא-אוטומטיים עבור כל assay (כלומר, הקלטת וידאו, יד-ניקוד).

1. העדפות מקום אלפו

  1. ציוד חדר Set-Up:
    1. טפל עכברי הניסוי במשך 1-3 דקות כל יום, לפחות 3-5 ימים לפני הבדיקה.
      הערה: לעולם אל ידית עכברים עלולים למצוא סילוק מן stre הקאמריתssful, אשר יכול להפריע או לשנות מיזוג.
    2. השג ארבעה או יותר מנגנוני CPP תלת תאי, רצוי מצוידים photobeams עבור איסוף נתונים אוטומטיים 18. ודא כי כל תא יש שני, visually- גדולים במישוש-מובחנים תאי התחברות בתא קטן, ניטראלי דרך דלתות שניתן מגייסת / וריד כדי לשלוט בגישה. מכסים על כל תא צריך לפתוח להכנסה / הסרה של עכברים להיות מותקן עם קטן, בנפרד לשליטה אורות (dimmable) (אחד לכל תא).
      הערה: עיצובי תא CPP להשתנות וניתן לרכוש מסחריים או נבנה על ידי חוקרים. עבור העיצוב "המאוזן", תכנית מומלצת הוא תא אחד גדול עם קירות לבנים ורצפת רשת תיל ושני עם קירות שחורים וריצוף בר. התא באמצע צריך קירות אפורים ריצוף אפור פרספקס מוצק. לצורך הסבר, תאים אלה ייקראו בשם "לבן", "שחור" ו "באמצע".מכסים צריכים להיות ברורים פרספקס. תצורות תא חלופיות (אחת או שתי קאמרי) גם אפשריות ודנו במקום אחר (ראה דיון).
    3. הגדרה בחדר כפי שיהיה במהלך בדיקה: לכבות או להגדיר אור מעל שולחן כדי הגדרת dimmest ולסגור את הדלת. השתמש מד אור בתוך כל תא ולהגדיר את האורות המכסות כך תאי באמצע בהיר מעט (15-20 לוקס) מאשר תאי בשחור לבן (6-10 לוקס) כדי להרתיע עכברים מן לבלות שם.
      הערה: אם משך הזמן הממוצע באמצע הוא פחות או יותר מאשר בתאי שחור או לבן, להגביר עוד יותר את הניגוד תאורה המתואר בשלב 1.1.3. לחלופין, להשתמש ריצוף פחות מושך עבור באמצע. (למשל, ~ 220 0.5 סנטימטרים חורים בקוטר, מחולק באופן שווה ב 6 x 3.5 x ¼ "פרספקס), אך להימנע קאמרי זו מרתיעה. פיילוט ביצוע שינויים על מנת להבטיח כי ירידות הזמן בינוני אינם נובע פוחתים בחיפושי כולל (מעברים) .
    4. Program איסוף נתונים אוטומטי ( "נוהל," איור 1 א) או באופן ידני לאסוף נתונים על פי הפרמטרים הבאים. ניסויי סט להתחיל על הפסקת הקורה הראשונה בחדרו או מיזוג. "בדיקה" קבע הפעלות להיות 20 דקות אורך ו לעקוב אחר השקיע זמן קורה הפסקות בתא אחד. גדר פגישות "מיזוג" להיות 30 דקות ארוכות (אופציונאלי) כדי למדוד הפסקות קרן בתא אחד. כוון את כל האורות הקאמריות להאיר במהלך המשפט.
    5. כן נפח מלא של פתרון קוק הנדרש לצורך ניסוי בהישג יד. ממיסים קוקאין HCl ב 0.9% NaCl (מלח), מבסס את הריכוז הסופי על נפח הזרקה של משקל הגוף 0.1 מ"ל / 10 גרם (למשל, מנה של 5 מ"ג / ק"ג, ריכוז הפתרון הוא 0.5 מ"ג / מ"ל). תערובת וורטקס למשך 30-45 שניות, סינון סטרילי (0.2 מסננים מזרק מיקרומטר) ולאחסן ב RT.
  2. בדיקה:
    ההערה: ציר הזמן הכללי CPP הוא PRE-TEST, מיזוג, ואז POST-TEST. מבחן-מראש ניתן להפריד מיזוג ידי 1-3 ימים; עם זאת, מיזוג וביום שלאחר בדיקה צריך להתבצע על ימים רצופים (איור 2 א). התזמון הזה צריך להישמר זהה עבור כל הקבוצות באותה הניסוי.
    1. מבחן בשלב האור 'חיות באמצעות אותו מנגנון עבור כל חיה על פני ימים.
    2. כל יום ניסיון (כלומר, בדיקות וחוות ימים מיזוג), להעביר עכברים אל חדר ההמתנה התנהגותי ולאפשר להם לשבת באין מפריע בכלובים בביתם 1-1.5 שעות לפני המשפט. בחר את המיקום שבו עכברים ניתן להעביר במהירות מהכלוב שלהם למנגנון, עם הפרעה מזערית, כשהמשפט מתחיל. הפעל את כל הציוד כך שכל רעשים הקשורים הבדיקה (למשל, אוהדי ציוד) נוכחים.
    3. ניקיון יסודי בכל מנגנון (קירות פנימיים, ריצוף ומגשים) עם קלה, אלכוהול, גליקול-ether- או אמוניה מבוססת וחיטוי מגבונים לפני ואחרי כל עכבר (השתמש סםסוג דואר של מנקה לאורך הניסוי). האם לא תחתון ריצוף הזנחה.
    4. בדוק כי אורות בחדר מוגדרים כראוי (כבוי או מעומעם) בתחילת כל יום.
    5. להמשיך עם הבאות בהתאם אם זה יום "מבחן" או "מיזוג":
      1. לדין ימים 1 ו -6 (כלומר, לפני ואחרי בדיקות פוסט), הציבו את דלתות תא היתר במצב פתוח (איור 2 ב).
      2. טען את תוכנת מחשב "מבחן" וזן מזהי חי (איור 1 א), ולאחר מכן להנפיק הפקודה להתחיל (איור 1B), אם זה אפשרי.
      3. בעדינות נמוך כל עכבר לתא באמצע מנגנון שהוקצה לו, פניו אל הקיר האחורי, ואת ברכות לסגור את המכסה. לאחר שכל התאים נטענים, עזוב את חדר הבדיקות למזער את הרעש.
      4. השאירו עכברים בתוך כל המנגנון עד ניסויים עבור כל העכברים נסגרו / הסתיים (איור 1 ג). נתוני ניסויים ייצוא.
    6. זמן קצר לפני או לאחר בדיקה מקדימה, לשקול את החיות. השתמש משקולות אלה לחישובי מינון במהלך מיזוג.
    7. על מנת להתכונן ניסויים מיזוג, לחשב כל "העדפה" לפני הבדיקה של העכבר לתאי בשחור לבן על ידי הפחתת הזמן המושקע בכל אלה מן האחר (כלומר, "לבן מינוס שחור" & "שחור מינוס לבן", ראה איור 3, עמודים 9 & 10).
    8. מאז עכברים עם העדפות ראשוניות חזקות לעשות איזון קשה, להקים גבול מקובל ציוני העדפה (למשל, <33% מזמן משפט בסך הכל) ואינם כולל עכברים חורגים ממנה מהחישובים. להשתמש בתקרת ליברלית (<66% מזמן משפט בסך הכל) על מנת למקסם את ההכללה כאשר התשה סבירה לאחר הבדיקה יושלם (למשל, עקב מניפולציות כירורגית מחוץ יעד).
      הערה: עכברים העולים על מגבלה יכול עדיין להיבדק, בניסיון לשמור ההעדפות מראש הבדיקה שלהם מאוזנים. מאוחר יותר, tעכברים hese ניתן לשלול מניתוח, במידת הצורך, כדי לאזן ציונים לפני הבדיקה. אם הטיות בדיקה מראש קיצוניות (כלומר,> 800 שניות) פרופורציונליות להשפיע קבוצה אחת, שקול לשנות את סביבות מיזוג ו / או באמצעות מבחני אחרים.
    9. בחר את התא השחור או לבן כמו תא תרופת הזיווג עבור כל עכבר, בינתיים סיכום ציוני העדפה מראש המבחן המתאים בתוך כל קבוצה עם סדר העדיפויות שלהלן:
      הערה: תשמור על עצמך כדי לאזן ציוני בין קבוצות בתוך כל קבוצה, כמו גם על פני כל מחזורים קודמים.
      1. הפוך את הסכומים עבור כל קבוצות כמקבילה ככל האפשר.
      2. הפוך את הסכומים קרובים לאפס ככל האפשר (כלומר, בוחר את הצד המועדף עבור כמה עכברים והצד שאינו מועדף עבור אחרים). אם הסכום אפסי הוא בלתי אפשרי עבור כל קבוצת נתונה, להתאים מחדש את כל לאחרים מתאימים במדויק את התוצאה הטובה ביותר שניתן להשיג עבור הקבוצה המגבילה, לטובת קבוצה שלילית במקצת מסכם מעלחִיוּבִי.
      3. ככל ריאלי, לשמור הקצאות של שחור נגד לבן והעדיף לעומת תאים שאינם מועדפים עבור זיווגי תרופה אפילו בתוך כל קבוצה.
      4. כמו כן, הוא לא תמיד אפשר לעמוד ביעדים הנ"ל, לתקן סטיות כל על ידי ביצוע שיקולי איזון מנוגדים בתוך מחזורים מאוחר יותר; עם זאת, מנסה להימנע לייצר קבוצות עם העדפות מראש מבחן ממוצע שונה לחלוטין.
    10. על מיזוג ימים 2-5, למקם דלתות תא היתר במצב סגור (איור 2 ג).
    11. כן מזרקי פרט עם קוק (ימים 2 ו -4) או מלוח (ימים 3 ו -5) פתרון, כמתואר שלב 1.1.5 ועל סמך משקולות גוף הנמדדים בדיקה מקדימה.
      הערה: מנה צריך להיבחר ביחס לציפיות ניסיוני, שיקולים שהוזכרו במבוא, ואפקטי רצפה ותקרה פוטנציאליים. זה בדרך כלל טוב ביותר לנהל ניסויים בלתי תלויים באמצעות לפחות שתי מנות שונות.
    12. טען "גonditioning "תוכנת מחשב וזן מזהי חי (איור 1 א), ולאחר מכן להנפיק להתחיל פקודה (איור 1B), אם זה אפשרי.
    13. בעורף ולהזריק כל עכבר (IP), מייד הוריד אותם לתוך תא שחור או לבן המתאים של מנגנון שהוקצה להם מול הקיר אחורי, אז בשקט לסגור את המכסה. לאחר שכל התאים נטענים, עזוב את חדר הבדיקות למזער את הרעש.
    14. סור עכברים מהחדר שלהם קרובים בדיוק 30 דקות ככל האפשר (כלומר, העכברים הראשונים יוסרו מלשכתו שלהם ואילו עכברים אחרים הם עדיין מתנה). סר חי בשקט ככל האפשר, ללא החדרת רעש.
  3. ניתוח סטטיסטי:
    1. בחר שיטת ניתוח. כך או לחסר משך הזמן בצד לזווג המלוח במהלך שלאחר בדיקת מעת בילה בצד לזווג הקוק במהלך שלאחר הבדיקה (הקוק - מלוח, שניות) או לנצל את הזמן בילה בתא הסמים לזווג שלאחר בדיקהפחות זמן מראש הבדיקה בילה על חדר הסמים לזווג.
      הערה: אם אתה משתמש בשיטה הראשונה, גם קו העלילה גרפים של משך הזמן הממוצע באמצע, saline- סמים לזווג תאי במהלך טרום ופוסט בדיקות לכל קבוצה. בהשוואת הבדיקה מראש, שלאחר הבדיקה צריך להראות זמן הגדיל את הצד לזווג התרופה וירידת זמן מושקע בצד לזווג המלוח (ראה איור 6, תחתון, ודיון להסבר).
    2. בהתאם לאופי ומספר הקבוצות מושווים, להשתמש מבחן t, חד-צדדי או דו סטרי ANOVA, לפי העניין, ואולי עם ניתוח פוסט הוק, לנתח או של ציוני חיסור הנ מוצג.
      הערה: עשרות העדפת קוק נוטים להיות משתנה, ויתר על כן, יכולים להיות שלילי (כלומר, מצביעים סלידה בצד לזווג סמים). עכברים להראות סלידה אין להסירו (אלא אם כן הם חריגים סטטיסטיים), מאז תוצאה זה נורמלי וחשוב סביר בקביעת הבדלים בין הגרoups. שאזדקק גודל מדגם של 12 עד 30 בעלי חיים לכל קבוצה, תלוי בגודל שפעת הטיפול.

2. רגישות של תנועה

  1. ציוד חדר Set-Up
    1. השג מערך photobeam 4 x 8 (X x Y) (מידות מחוץ 11.5 "x 20"). לבנות תא עם גג פתוח עשוי פרספקס שחור (מידות פנימיות 22 1/6 "x 13 ¾" x 9 3/8 ") כדי לשכן את המערך (האיור 4 א).
    2. הכן לחדר הבדיקה, כך אור אדום (תקרה או קיר רכוב) יכול לשמש במהלך הבדיקה.
    3. כן הפעלות תכנית נפרדת לניסויי הרגלה ו זריקה יומית.
      1. ניסויי הרגלה מוגדרים להיות בין 30-60 ניסויי דקות הזרקה להיות בין 60-120 דקות (איור 5). האורך המומלץ עבור כל 60 דקות. שמור אורך משפט עקבי לאורך מחזורים מרובים באותו הניסוי.
      2. ניסויי סט להתחיל recording על הפסקת הקורה הראשונה המתרחשת לאחר אות ההתחלה כבר יזם (איור 5). לצורך הניסוי הזרקת, להגדיר את אות תחילת כך תיבות ניתן להתחיל בנפרד (לא ביחד), במידת האפשר.
      3. הפסקות קרן סט שתירשמנה ב המוגדרים על ידי המשתמש "פחים" רצוי 5 דקות כל אחד (איור 5).
    4. כן נפח מלא של פתרון קוק הנדרש לצורך ניסוי בהישג יד. ממיסים קוקאין HCl ב 0.9% NaCl (מלח), מבסס את הריכוז הסופי על נפח הזרקה של משקל הגוף 0.1 מ"ל / 10 גרם (למשל, מנה של 5 מ"ג / ק"ג, ריכוז הפתרון הוא 0.5 מ"ג / מ"ל). תערובת וורטקס למשך 30-45 שניות, סינון סטרילי (0.2 מסננים מזרק מיקרומטר) ולאחסן ב RT.
  2. בדיקה
    הערה: השלב הראשוני של בדיקות פועל במשך 10-11 ימים רצופים. עכברים לקבל שני ניסויים יומיים: הרגלה (הזרקה-חינם) והזרקה. נהל מלוחים במשך שלושת הראשונים fבימינו (ראה דיון על החשיבות של התרגלות מלוחים), וקוקאין בשבע הבא תוך שימוש באותו מינון (למשל., 15 מ"ג / ק"ג / יום).
    1. כל יום, להסתגל עכברים בכלובים בביתם אל חדר ההמתנה התנהגותיים למשך 30 דקות עד 1 שעה.
    2. הכן עכבר בגודל סטנדרטי נקי כלובים דיור אקרילי שקוף עם שכבה דקה מאוד של מצעים טריים (למשל, גזרי אורנים), כדי photobeams מעורפל לא, אם זה אפשרי (איור 4C & D).
    3. כלובי מקום נגד ציר Y של מערך photobeam ליד קצה אחד, כך חמש קורות מחולקות באופן שווה לכל אורכו. קורות ציר ה- X שאינם משמשים מבחן זה (איור 4C & D).
    4. קח העכברים לכלוב ביתם, בסדר אקראי, בעורפו ולשקול אותם. הסר כל עכבר מהסירה לשקול ידי בבסיס הזנב שלהם (עם תמיכה) ומניח ישירות לתוך הכלוב של התנועה שהוקצה להם. כיסוי כל כלוב עם מכסה המסנן העליון סטנדרטי.
    5. כן מזרקי פרט wמלוחים ה- i או פתרון קוקאין, כמתואר שלב 2.1.7, מבוסס על משקל הגוף של אותו היום. התחל עם מינון של 15 או 20 מ"ג / ק"ג, ולשקול בניסוי שני שימוש במינון גבוה או נמוך (ראה דיון על הגורמים הרלוונטיים).
    6. לאחר ניסויי הרגלה הסתיימו עבור כל כלובים, לטעון את תכנית ההזרקה.
    7. אחת בכל פעם, להסיר עכברים ממבחן הכלוב, בעורפו שלהם ולתת הזריקה שלהם (IP). לפני החזרת את העכבר לכלוב הבדיקה שלה, במהירות ליזום את אות ההתחלה בכלוב (איור 5 ג, למטה).
    8. אחרי כל ניסויי ההזרקה הסתיימו, לחזור עכברים בכלובים בביתם וחדר הדיור שלהם.
    9. אם תרצה, לאפשר עכברים לעבור סדרה של תקופות נסיגה ואתגרי תרופה, כגון הבא: באותו המינון כמו מקורית, חצי מנה, במינון כפול, אז מלוח, המאפשר שבעה ימים לפני האתגר אותו במינון ושלושה שבע ימים לפני כל אתגר נוסף. לא משנה מה הבחירה של אתגרים, maintain תקופות נסיגה דומה בקבוצות בעלות עניין משותף במסגרת ניסוי.
      הערה: אם את המינון המקורי הוא גבוה (למשל, 30 מ"ג / ק"ג ומעלה), הכפיל במינון צריך לדלג או חליף עם מינון נמוך יותר. האתגר המלוח מגלה כל הפעלה של תנועה מותנית בסביבה לזווג הקוק לבד, ותוך כדי כך, כמות תנועה רגישה כי הוא קוק תלוי (ראה דיון).
  3. ניתוח סטטיסטי
    1. בחר את החלק (ים) של כל ניסוי אשר ישמשו לצורך ניתוח. רוב התנועה נגרמת הקוק במכרסמים מתרחשת בתוך ההזרקה ~ 15-30 דקות לאחר התרופה הראשונה. בהתאם משתני המעורבים, לשקול ניתוח תנועה מצטברת עבור חלונות הזמן המרובה (למשל, 15, 30, 60 ו / או 120 הדקות הראשונות) או להתמקד מקטעים עצמאיים של המשפט.
    2. באמצעות המסגרת הזמן שנבחרה, סכם את הפסקות הקרן עבור כל חיה ליום לניסויי הרגלת הזרקה בנפרד ולאחר מכןverage הסכומים עבור כל קבוצה. מגרש אומר ושגיאות התקן של הממוצע (SEM) בגרף קו על כל הימים. כמו טיפולים עשויים לשנות איך עכברים להגיב לתרופה מוקדם ו / או מאוחר בכל ניסיון יומי, גם עלילת הפסקות קרן קבוצה ממוצעת של בן 5 דקות במשך כל הניסוי יומי.
      הערה: שרטוט ממוצעי פעילות יומית לניסויי הרגלה והזרקה (למשל, 15 דקות ראשונות) עושה את זה באופן מלאכותי להופיע התנועה שהוטבלה בזריקה מלוחה, אך יש לזכור פעילות שיש לו (ככל הנראה) ירד לרמה זו עד סוף ההרגלה בכל יום .
    3. לנתח טיפול מליחי תרופת ימים רצופים בנפרד באמצעות מדידות חוזרות (RM) ANOVAs שיש גורם בתוך-נושאים של יום / השעה ולרבות כל גורמים בין-נושאים בעיצוב, על פי צורך. השתמש מבחן t או One-Way ANOVA לחקור הבדלים בין הקבוצות ביום 1 של קוקאין (לחשיפה אקוטית), וכן ANOVA רב משתני לקראת האתגרים. במידת הצורך, בצע significancדואר עם בדיקות פוסט-הוק או Univariate ANOVAs.

תוצאות

תוצאות נציג מן assay CPP מוצגים באיור 6 באמצעות עכברי-בר C57BL / 6N בכ תשעה שבועות של גיל. מערך המחקר היה העצרת מעורבת 2 x 3, עם משתנה בתוך-מושאי הבדיקה (לפני ואחרי) וכן בין-מכפיפה משתנה של טיפול (מלוחים וקוקאין 5 ו -10 מ"ג / ק"ג). RM ANOVA הראה אינטראקציה מובהקת בין ...

Discussion

פרוטוקול זה מדגים שיטות העדפת מקום מותנית ולרגישות של תנועה, שכל אחד מהם יכולים להיות בשימוש על ידי המעבדה הממוצעת להעריך היבטים של פלסטיות התנהגותית-סמים. כמו ברוב הבדיקות התנהגותיות, ישנם שיקולים ראויים נוספים מעבר הפרוטוקול הבסיסי. ראשית, כל הטכניקות האלה ניתן לת...

Disclosures

החוקרים מצהירים כי אין להם אינטרסים כלכליים מתחרים.

Acknowledgements

המחברים מודים קארן דיאץ ושרי בירנבאום עבור קלט קודם על שיקולי תכנון התנהגותי ולורן Peca לעזרה עם בדיקות התנהגותיות. המחברים גם מכירים את התמיכה הנדיבה של קרן סימונס (מענק יוזמת לחקר האוטיזם סימונס קרן כדי CWC), NIDA (DA008277, DA027664, ו DA030590 כדי CWC, F32DA027265 כדי LNS ו F32DA036319 כדי RDP), קרן המחקר FRAXA ואלינור ומיילס תכנית מלגות שור (תמיכת המילגה LNS), ואת תכנית מלגות ג'ון Kaneb (תמיכת המילגה MT).

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
Cocaine Hydrochloride USPMallinckrodt Pharmaceuticals0406-1520Purchase and use (Schedule II controlled substance) for research purposes requires compliance and licensure according to state and federal law. 
Conditioned Place Preference,  Three Compartment Apparatus with Manual Doors and Lights for MouseMed-Associates Inc.MED-CPP-MS & MED-CPP-3013Our laboratory has used these boxes; however, many alternative boxes are available & acceptable.
PAS-Home Cage Activity Monitoring Photobeam ArraysSan Diego Instruments2325-0223 & 7500-0221Our lab houses these arrays inside of custom built chambers, as described in the text.  There are alternatives available.
Disposable Sani-Cloth disenfecting wipesPDI13872

References

  1. Kasanetz, F., et al. Transition to addiction is associated with a persistent impairment in synaptic plasticity. Science. 328 (5986), 1709-1712 (2010).
  2. Beach, H. D. Morphine addiction in rats. Can J Psychol. 11 (2), 104-112 (1957).
  3. van der Kooy, D., Bozarth, M. A. Chapter 13, Place Conditioning: A simple and effective method for assessing the motivational properties of drugs. Methods of Assessing the Reinforcing Properties of Abused Drugs. , 229-240 (2012).
  4. Carlezon, W. A. Place conditioning to study drug reward and aversion. Methods Mol Med. 84, 243-249 (2003).
  5. Prus, A. J., James, J. R., Rosecrans, J. A., Buccafusco, J. J. Chapter 4, Conditioned Place Preference. Methods of Behavior Analysis in Neuroscience. , (2009).
  6. Tzschentke, T. M. Measuring reward with the conditioned place preference (CPP) paradigm: update of the last decade. Addict Biol. 12 (3-4), 227-462 (2007).
  7. Aguilar, M. A., Rodrìguez-Arias, M., Miñarro, J. Neurobiological mechanisms of the reinstatement of drug-conditioned place preference. Brain Res Rev. 59 (2), 253-277 (2009).
  8. Feduccia, A. A., Duvauchelle, C. L. Novel apparatus and method for drug reinforcement. JoVE. (42), (2010).
  9. Brabant, C., Quertemont, E., Tirelli, E. Influence of the dose and the number of drug-context pairings on the magnitude and the long-lasting retention of cocaine-induced conditioned place preference in C57BL/6J mice. Psychopharmacology. 180 (1), 33-40 (2005).
  10. Pliakas, A. M., Carlson, R. R., Neve, R. L., Konradi, C., Nestler, E. J., Carlezon, W. A. Altered responsiveness to cocaine and increased immobility in the forced swim test associated with elevated cAMP response element-binding protein expression in nucleus accumbens. J Neurosci. 21 (18), 7397-7403 (2001).
  11. Knackstedt, L. A., Samimi, M. M., Ettenberg, A. Evidence for opponent-process actions of intravenous cocaine and cocaethylene. Pharmacol Biochem Behav. 72 (4), 931-936 (2002).
  12. Post, R. M., Rose, H. Increasing effects of repetitive cocaine administration in the rat. Nature. 260 (5553), 731-732 (1976).
  13. Marin, M. T., Cruz, F. C., Planeta, C. S. Cocaine-induced behavioral sensitization in adolescent rats endures until adulthood: lack of association with GluR1 and NR1 glutamate receptor subunits and tyrosine hydroxylase. Pharmacol Biochem Behav. 91 (1), 109-114 (2008).
  14. Henry, D. J., White, F. J. The persistence of behavioral sensitization to cocaine parallels enhanced inhibition of nucleus accumbens neurons. J Neurosci. 15 (9), 6287-6299 (1995).
  15. Hope, B. T., Simmons, D. E., Mitchell, T. B., Kreuter, J. D., Mattson, B. J. Cocaine-induced locomotor activity and Fos expression in nucleus accumbens are sensitized for 6 after repeated cocaine administration outside the home cage. Eur J Neurosci. 24 (3), 867-875 (2006).
  16. Shuster, L., Yu, G., Bates, A. Sensitization to cocaine stimulation in mice. Psychopharmacology. 52 (2), 185-190 (1977).
  17. Smith, L. N., Jedynak, J. P., Fontenot, M. R., Hale, C. R., Dietz, K. C., Taniguchi, M., Thomas, F. S., Zirlin, B. C., Birnbaum, S. G., Huber, K. M., Thomas, M. J., Cowan, C. W. Fragile X mental retardation protein regulates synaptic and behavioral plasticity to repeated cocaine administration. Neuron. 82 (3), 645-658 (2014).
  18. Mueller, D., Stewart, J. Cocaine-induced conditioned place preference: reinstatement by priming injections of cocaine after extinction. Behav Brain Res. 115 (1), 39-47 (2000).
  19. Sakoori, K., Murphy, N. P. Maintenance of conditioned place preferences and aversion in C57BL6 mice: effects of repeated and drug state testing. Behav Brain Res. 160 (1), 34-43 (2005).
  20. Bardo, M. T., Neisewander, J. L., Miller, J. S. Repeated testing attenuates conditioned place preference with cocaine. Psychopharmacologia. 89 (2), 239-243 (1986).
  21. Itzhak, Y., Martin, J. L. Cocaine-induced conditioned place preference in mice: induction, extinction and reinstatement by related psychostimulants. Neuropsychopharmacology. 26 (1), 130-134 (2002).
  22. Kreibich, A. S., Blendy, J. A. cAMP response element-binding protein is required for stress but not cocaine-induced reinstatement. J Neurosci. 24 (30), 6686-6692 (2004).
  23. Briand, L. A., Blendy, J. A. Not all stress is equal: CREB is not necessary for restraint stress reinstatement of cocaine-conditioned reward. Behav Brain Res. 246, 63-68 (2013).
  24. Redila, V. A., Chavkin, C. Stress-induced reinstatement of cocaine seeking is mediated by the kappa opioid system. Psychopharmacology. 200 (1), 59-70 (2008).
  25. Do Couto, R. i. b. e. i. r. o., Aguilar, B., A, M., Manzanedo, C., Rodriguez-Arias, M., Armario, A., Minarro, J. Social stress is as effective as physical stress in reinstating morphine-induced place preference in mice. Psychopharmacology. 185 (4), 459-470 (2006).
  26. Post, R. M., Lockfeld, A., Squillace, K. M., Contel, N. R. Drug-environment interaction: context dependency of cocaine-induced behavioral sensitization. Life sciences. 28 (7), 755-760 (1981).
  27. Badiani, A., Browman, K. E., Robinson, T. E. Influence of novel versus home environments on sensitization to the psychomotor stimulant effects of cocaine and amphetamine. Brain Res. 674 (2), 291-298 (1995).
  28. Li, Y., Acerbo, M. J., Robinson, T. E. The induction of behavioural sensitization is associated with cocaine-induced structural plasticity in the core (but not shell) of the nucleus accumbens. Eur J Neurosci. 20 (6), 1647-1654 (2004).
  29. Partridge, B., Schenk, S. Context-independent sensitization to the locomotor-activating effects of cocaine. Pharmacol Biochem Behav. 63 (4), 543-548 (1999).
  30. Le Foll, B., Diaz, J., Sokoloff, P. Increased dopamine D3 receptor expression accompanying behavioral sensitization to nicotine in rats. Synapse. 47 (3), 176-183 (2003).
  31. Heidbreder, C. A., Babovic-Vuksanovic, D., Shoaib, M., Shippenberg, T. S. Development of behavioral sensitization to cocaine: influence of kappa opioid receptor agonists. J Pharmacol Exp Ther. 275 (1), 150-163 (1995).
  32. Tirelli, E., Michel, A., Brabant, C. Cocaine-conditioned activity persists for a longer time than cocaine-sensitized activity in mice: implications for the theories using Pavlovian excitatory conditioning to explain the context-specificity of sensitization. Behav Brain Res. 165 (1), 18-25 (2005).
  33. Anagnostaras, S. G., Schallert, T., Robinson, T. E. Memory processes governing amphetamine-induced psychomotor sensitization. Neuropsychopharmacology. 26 (6), 703-715 (2002).
  34. Spangler, R., Zhou, Y., Schlussman, S. D., Ho, A., Kreek, M. J. Behavioral stereotypies induced by 'binge' cocaine administration are independent of drug-induced increases in corticosterone levels. Behav Brain Res. 86 (2), 201-204 (1997).
  35. Kelley, A. E. Measurement of rodent stereotyped behavior. Curr Protoc Neurosci. Chapter 8, Unit 8.8 (2001).
  36. Taniguchi, M., Carreira, M. B., Smith, L. N., Zirlin, B. C., Neve, R. L., Cowan, C. W. Histone deacetylase 5 limits cocaine reward through cAMP-induced nuclear import. Neuron. 73 (1), 108-120 (2012).
  37. Zangen, A., Solinas, M., Ikemoto, S., Goldberg, S. R., Wise, R. A. Two brain sites for cannabinoid reward. J Neurosci. 26 (18), 4901-4907 (2006).
  38. Huston, J. P., de Souza Silva, M. A., Topic, B., Müller, C. P. What's conditioned in conditioned place preference. Trends Pharmacol Sci. 34 (3), 162-166 (2013).
  39. Schechter, M. D., Calcagnetti, D. J. Trends in place preference conditioning with a cross-indexed bibliography; 1957-1991. Neurosci Biobehav Rev. 17, 21-41 (1993).
  40. Bevins, R. A., Cunningham, C. L., Anderson, M. Chapter 9, Place Conditioning: A Methodological Analysis. Tasks and Techiniques: A sampling of methodologies for the investigation of animal learning, behavior, and cognition. , 99-110 (2006).
  41. Hitchcock, L. N., Cunningham, C. L., Lattal, K. M. Cue configuration effects in the acquisition of a cocaine-induced place preference. Behav Neurosci. 128 (2), 217-227 (2014).
  42. Liu, Z. -. H., Chuang, D. M., Smith, C. B. Lithium amerliorates phenotypic deficits in a mouse model of fragile X syndrome. Int J Neuropscyhopharmacol. 14 (5), 618-630 (2011).
  43. Bardo, M. T., Rowlett, J. K., Harris, M. J. Conditioned place preference using opiate and stimulant drugs: A meta-analysis. Neurosci Biobehav Rev. 19 (1), 39-51 (1995).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

108psychostimulant

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved