1. Di ricovero per animali e Acclimatazione procedure <ol><li> Ratti maschi lungo Evans, del peso di 300-325 g al momento di arrivo nel vivaio, sono alloggiati individualmente in gabbie standard di plastica contenente lenzuola di carta riciclata a pellet, con coperchio a griglia metallica per ospitare bottiglie d&#39;acqua e cibo. </li><li> I ratti sono mantenuti su un reverse luce-buio pianificazione (luci accese 19:00-07:00), a temperatura e umidità controllata vivaio. </li><li> Cibo e acqua sono disponibili ad libitum nelle gabbie a casa tutto l&#39;esperimento. </li><li> I ratti sono autorizzati a acclimatarsi al vivaio e le condizioni abitative per una settimana prima dell&#39;intervento. Durante questo periodo i ratti sono lasciati indisturbati ad eccezione della normale pulizia, alimentazione, e il monitoraggio di peso. </li></ol> 2. Cateterizzazione chirurgia per via endovenosa <ol><li> Sotto anestesia gas isoflurano, e utilizzando le normali tecniche di asepsi chirurgica, i ratti vengono preparati con silastic cateteri nella vena giugulare destra. Le uscite catetere in una cannula modificato (Plastica One) sulla superficie del cranio, e la cannula viene montato al cranio con viti e gioiellieri &#39;cemento dentale. Per i dettagli delle procedure chirurgiche, cfr 7, 8. </li><li> Alla fine della chirurgia, cateteri vengono svuotati con circa 0,2 ml di una soluzione contenente 50% di eparina (1000 UI) e il 50% di destrosio (25 g/50 ml). Un blocco di plastica è posta sopra l&#39;apertura della cannula per proteggere il catetere da detriti esterni, e per mantenere la pervietà del catetere. </li><li> Al momento dell&#39;intervento, e di nuovo il giorno dopo l&#39;intervento chirurgico, i ratti vengono somministrati 5 mg / kg, SC, del ketoprofene analgesico. </li><li> I ratti sono ammessi almeno sette giorni per recuperare da un intervento chirurgico prima sperimentazione. Durante questo periodo, i ratti sono lasciati indisturbati nelle gabbie a casa, con l&#39;eccezione di routine di pulizia e di alimentazione, e il monitoraggio quotidiano del peso e di salute generale. L&#39;ultimo giorno del periodo di recupero, cateteri sono lavata con l&#39;eparina / destrosio soluzione (Sezione 2.2) per verificare la pervietà del catetere. </li></ol> 3. Procedure comportamentali Tutte le procedure comportamentali vengono effettuate con apparecchiature fornite da Med Associates Inc. (St Albans, VT). L&#39;attrezzatura, ospitato in una sala dedicata, include una serie di standard di camere operante, ogni contenuto all&#39;interno di un suono attenuazione custodia. Ogni camera operante è dotato di due leve a scomparsa, entrambi elevati 6,5 centimetri sopra un pavimento di tondino di acciaio inox. Una luce bianca stimolo si trova appena sopra una leva, e risposte che la leva (la cosiddetta leva &quot;attiva&quot;) comportano l&#39;illuminazione simultanea della luce stimolo e l&#39;attivazione di una pompa di infusione (Razel Scientific Instruments, St. Albans, VT). La pompa si trova su uno scaffale appena fuori dalla camera operante, ma all&#39;interno del suono attenuazione custodia. L&#39;altra leva (la cosiddetta leva &quot;inattiva&quot;) è lasciato esteso nella camera in tutte le procedure sperimentali; di rispondere su questa leva è senza conseguenze. Infine, ogni camera è attrezzata per fornire a corrente costante, intermittente, inevitabile, footshock elettrica attraverso una scrambler al pavimento tondino di acciaio. Tutte le condizioni sperimentali (per esempio, presentazioni stimolo, infusi di droga, l&#39;erogazione di shock), così come la registrazione dei dati e il consolidamento, vengono eseguite tramite interfacce tra le camere di prova e di una centrale operativo del computer Med Associates software (MED-IV). L&#39;esperimento si svolge in 5 fasi: 1) L&#39;abitudine, 2) La cocaina SA, 3) Drug-free periodo; 4) Estinzione, e 5) test di reintegrazione. In tutte le fasi (ad eccezione del periodo di drug-free), i ratti sono trasferiti per sessioni giornaliere dalla sala alloggiamento nelle camere di saggio operante. Gli animali vengono trasferiti individualmente, in piccoli contenitori di plastica. Cibo e acqua non sono disponibili nelle camere operante. <ol><li> Assuefazione <ol><li> Ventiquattro ore che precedono la prima sessione di cocaina SA (. Vedi Sezione 3.2), i ratti possono abituare alle camere operante nel corso di una singola sessione di 2-h, durante questa sessione la leva attiva è retratto. </li></ol></li><li> Cocaina SA formazione <ol><li> Prima di ogni sessione di allenamento quotidiano, i ratti sono pesati in sala alloggi. Successivamente vengono trasferiti alle camere operante. </li><li> Al momento di essere immessi nelle camere operante, una molla e l&#39;assemblaggio tubo (che si estende dalla pompa di infusione di farmaci) è collegata al cranio montato cannula. </li><li> I ratti sono autorizzati ad auto-somministrarsi cocaina HCl per la durata giornaliera di 3 ore sedute, per un totale di 8-10 giorni (sia consecutivamente, sia intervenendo con due &quot;giorni di riposo&quot; tra le sessioni 5 e 6). </li><li> Sessioni di SA si alternano tra la mattina (9:00-12:00) e pomeriggio (13:00-16:00). I tempi di SA sessioni si alternano, perché le procedure in fasi successive della sperimentazione (cioè l&#39;estinzione e test) si sia tIME di giorno per tutti gli animali (cfr. sezioni 3.4 e 3.5); quindi, questa disposizione impedisce eventuali effetti confondenti del tempo del giorno successivo su un comportamento di ricerca della droga. </li><li> Ogni sessione di allenamento è preceduto da un periodo di 5 minuti di ambientamento, durante il quale gli animali sono collocati nelle camere operante con la leva attivo retratto. </li><li> All&#39;inizio della sessione di allenamento, la leva attiva è estesa nella camera e la luce stimolo (che si trova sopra la leva attiva) viene illuminato per 30 secondi Inoltre, la luce casa è attiva in questo momento, e resta illuminato tutta la sessione. Insieme, questi eventi segnalare la disponibilità di cocaina. </li><li> Durante la sessione, le risposte sulla leva attiva sono rinforzati da una 3-s infusione di cocaina (0,23 mg/65 microlitri, iv) su un rapporto fisso-1 programma di rinforzo. In concomitanza con l&#39;attivazione della pompa di infusione e somministrazione di farmaci è una attivazione 20-s della luce sopra la leva di stimolo attivo. Questo 20-s presentazione luce corrisponde a un periodo di &quot;time-out&quot; durante il quale sono registrati ulteriori risposte leva attivo ma non armato. </li><li> Gli animali sono ammessi un massimo di 50 infusioni per 3-ore di sessione. Noi abitualmente imporre questo criterio nel nostro lavoro e, nella nostra esperienza, hanno scoperto che riduce notevolmente, se non elimina, gli episodi di decessi dovuti a overdose. </li><li> Alla fine di ogni sessione giornaliera, cateteri topi &#39;sono lavata con 0,2-0,3 mL di eparina-destrosio soluzione (vedi Sezione 2.2) ed i topi sono tornati alle loro gabbia casa. </li></ol></li><li> Libera dalla droga periodo <ol><li> Dopo la sessione finale di cocaina SA, i ratti sono lasciati indisturbati (ad eccezione della normale pulizia, alimentazione, e il monitoraggio di peso) nella loro gabbia a casa per un minimo di sette giorni. </li></ol></li><li> Estinzione di cocaina addestrati comportamento <ol><li> I ratti sono trasferiti alle camere operante tra 9:00-10:00 per la formazione estinzione. </li><li> La primavera e l&#39;assemblaggio tubo è collegato al cranio montato cannula. </li><li> Coerente con le condizioni per la formazione SA, ogni giorno di allenamento estinzione è preceduta da un periodo di 5 minuti di ambientamento, durante il quale gli animali sono collocati nelle camere operante con la leva attivo retratto. </li><li> I ratti sono poi dato quattro sessioni di 60 minuti estinzione, separate da intervalli di 30 min. Ogni 60 minuti di sessione è iniziata con gli stessi eventi che si verificano all&#39;inizio di sessioni di formazione (ad esempio, l&#39;illuminazione della luce casa, l&#39;estensione della leva attivo, e 30-sec illuminazione della luce sopra la leva di stimolo attivo). Nel corso delle sessioni, tutte le condizioni che erano presenti durante l&#39;allenamento SA sono mantenuti (vale a dire, la risposta-contingente illuminazione di luce stimolo per 20 secondi e 3-s attivazione della pompa di infusione), salvo che le risposte leva attivi non sono più rinforzati con infusioni di cocaina . Durante i 30 minuti di intervalli che separano ogni 60 minuti di sessione di estinzione, la leva attiva è retratto e la luce si spegne casa. </li><li> Al termine degli ultimi 60 minuti di sessione, i ratti sono tornati alle loro gabbia casa. </li><li> Passi 3.4.1. alla 3.4.5. sono ripetuti per 3 giorni consecutivi. </li></ol></li><li> Ripristino di cocaina addestrati comportamento da stress footshock <ol><li> I ratti sono trasferiti alle camere operante tra 9:00-10:00 </li><li> Al momento di essere immessi nelle camere operante, la primavera e l&#39;assemblaggio tubo è collegato al cranio montato cannula. </li><li> Coerente con le condizioni per la formazione e l&#39;estinzione, a 5 min periodo di acclimatazione è previsto, durante il quale i ratti sono disposti nelle camere operante con la leva attivo retratto. </li><li> I ratti sono poi dato due sessioni di 60 minuti estinzione (vedi 3.4.4.) Separate da un intervallo di 30 minuti, identiche a quelle previste in fase di estinzione. </li><li> Se dopo la seconda sessione di 60 minuti il ​​numero totale delle risposte sulla leva precedentemente attivo è inferiore a 15, gli animali sono un test per il reinserimento dopo un supplementare di 30 minuti di intervallo. In questo intervallo di 30 minuti, footshock o farsa footshock (cioè non footshock) viene somministrato (vedi 3.5.6.). Se un criterio di 15 o meno risposte sulla leva attiva non è stato raggiunto dopo la seconda sessione, una sessione supplementare estinzione (s) è dato prima del test di reintegrazione. </li><li> Dieci minuti dopo la seconda sessione di 60 min di estinzione (o dopo altri 60 minuti di sessione di estinzione (s) necessario per stabilire il criterio di estinzione di 15 o meno risposte), gli animali sono esposti a 20 minuti di tensione intermittente footshock elettrica (o sham footshock) nella camera operante. Footshock è dato durante un periodo in cui la leva attiva è retratto e luci di casa e stimolo si estinguono. Footshock viene consegnato secondo un calendario variabile in un intervallo medio di 40 s (10-70 s range). Ogni shock è consegnato a una intensità di 0,9 mA, ed è di 0,5 s di durata. Questi parametri di footshock si basano sul lavoro pilota ampiasvolto nel nostro laboratorio per stabilire ripristino affidabile di cocaina alla ricerca, con l&#39;intensità minima e la durata dell&#39;esposizione footshock. Secondo questi parametri, gli animali mostrano una risposta riflessiva saltare al 0,5 s shock, e, occasionalmente, emettono un breve vocalizzazione. Anche se gli animali sono stati osservati durante il periodo di shock, l&#39;intensità della scossa non sia di entità tale da indurre i segni più evidenti di disagio. </li><li> Immediatamente dopo lo scioglimento della sessione footshock, la leva attiva è estesa e ratti sono autorizzati a leva di stampa in condizioni di estinzione (ad esempio, le risposte non sono rinforzati con la cocaina, ma ad una serie di illuminazione della luce stimolo e l&#39;attivazione della pompa di infusione ). Questo periodo di tempo è definito come il test di reintegrazione e viene in genere 1-3 ore di durata. La maggior parte risponde avviene nella prima parte della sessione di test (primi 30 min-1 h), e si spegne in seguito periodi di test più estesi. Così, un 1 test h è sufficiente per cogliere l&#39;effetto reintegrazione, con periodi di prova più lunghi fornendo un profilo di estinzione più completa l&#39;effetto. </li><li> Quando un disegno a misure ripetute è impiegato, ogni ratto è testato in condizioni footshock footshock e finzione. Passi 3.5.1. a 3.5.8 sono ripetuti in un giorno di test successivo, e il test alternativi di reintegrazione (o finto footshock footshock) viene somministrato. </li></ol></li></ol> 4. Rappresentante dei risultati: <img src="/files/ftp_upload/2265/2265fig1.jpg" alt="Figura 1" /> Figura 1. Profili stilizzati di risposta per l&#39;attività sulle leve attivi e inattivi durante l&#39;auto-somministrazione di formazione, l&#39;estinzione, e test reintegrazione. La Figura 1 presenta profili stilizzati di risposta operante, tipico di quelli ottenuti durante le varie fasi del protocollo sperimentale descritto nel presente documento. 1. Risposte leva attivo <ol><li> La cocaina formazione SA. Figura 1 (riquadro a sinistra) mostra una tipica curva di cocaina formazione SA, che comprende sia il numero di infusioni e il numero totale delle presse a leva attiva. Ratti generalmente acquisiscono cocaina SA entro le sessioni 1-3 e, una volta che il comportamento è stabilito, mantenere un tasso stabile di assunzione del farmaco (tipicamente meno del 20% tra le sedute varianza) in sessioni successive. </li><li> Estinzione di cocaina addestrati comportamento. Lo si può vedere nella figura 1 (pannello centrale), che il giorno 1 di estinzione, quando le risposte non sono rinforzate per la prima volta, il numero totale delle risposte sulla leva attiva è inizialmente superiore al fine della fase di formazione (corrispondente ad una cosiddetta &quot;esplosione estinzione&quot;), gradualmente, nel corso delle quattro sessioni di estinzione, rispondendo diminuisce. Nei giorni 2 e 3 di estinzione, una certa ripresa di rispondere (rispetto a quella osservata durante l&#39;ultima sessione del giorno precedente) si può osservare, tuttavia, le risposte sono in genere meno rispetto all&#39;inizio del giorno precedente di estinzione, e in generale l&#39;estinzione procede più rapidamente nel corso delle quattro sessioni per quel giorno. </li><li> Ripristino di cocaina ricerca. Lo si può vedere nella figura 1 (pannello di destra) che 20 minuti di esposizione al footshock intermittente induce un aumento non armato risposta sulla leva attivo, rispetto a quello osservato alla fine della sessione di estinzione precedente. Footshock induce anche un aumento nella risposta rispetto a quella osservata in condizioni in cui viene somministrato farsa footshock. Così, il ripristino di cocaina cercando da stress footshock può essere espressa come: 1) il maggior numero di risposte non armato dopo l&#39;esposizione a footshock, rispetto alle risposte nella sessione di estinzione prima footshock o 2) il maggior numero di non armato dopo le risposte relative al footshock footshock farsa. </li></ol> 2. Risposte leva inattivo Si può vedere in figura 1 (linea rossa) che, in tutte le fasi di sperimentazione, ci sono livelli di risposta molto bassi associati con la leva inattivo. Tuttavia, un modesto aumento di rispondere su questa leva è a volte osservata dopo l&#39;esposizione allo stress footshock. Anche nei casi in cui tale aumento si verifica in risposta, l&#39;aumento della leva attivo risposta tende ad essere proporzionalmente molto maggiore.

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Gli esperimenti sugli animali sono stati eseguiti secondo le linee guida e regolamenti stabiliti dal Consiglio canadese dei prodotti per animali e l&#39;Università di Toronto comitato cura degli animali. La produzione di questo video è stato sponsorizzato da Med Associates, Inc., che produce lo strumento utilizzato in questo articolo.

Nel corso degli ultimi decenni, tre varianti della procedura di reintegrazione SA sono stati sviluppati per studiare ripristino della ricerca di droga in topi di laboratorio e nelle scimmie. Le differenze che definiscono le variazioni procedurali riguardano principalmente se farmaco SA, l&#39;estinzione, e le sessioni di test avvenire entro lo stesso giorno o in giorni diversi 1. La procedura che abbiamo descritto in questo articolo è comunemente indicato come il &quot;dentro-tra&quot; variazione della sessione, a causa della droga SA si verifica durante le sessioni al giorno (cioè, in una tra le sedute modo) che sono separati da estinzione e sessioni di test, ma l&#39;estinzione e test avvengono nello stesso giorno (cioè, in una sessione in maniera) [ad esempio, 7, 9]. In alternativa, nei cosiddetti &quot;tra le sessioni di&quot; procedure, tutte le fasi dell&#39;esperimento si verificano in sequenza, in modo tale che SA, l&#39;estinzione, e le sessioni di prova sono indicati in giorni diversi (per esempio, tutte le fasi sono tra le sessioni) [ad esempio, 8, 10, 11]. Al contrario, in procedure complete &quot;entro sessioni&quot;, formazione SA, l&#39;estinzione, e tutte le sessioni di prova avvenire entro il giorno stesso [ad esempio, 12]. Anche se ci sono rapporti pubblicati di footshock indotta ripristino della ricerca di droga utilizzando varianti differenti della procedura di reintegrazione, abbiamo trovato questo stress (almeno negli animali con una storia di cocaina SA) per essere più efficace quando l&#39;estinzione e test verifica sullo stesso giorno (cioè, in un &quot;dentro-tra&quot; maniera sessioni). In alternativa, abbiamo avuto successo con l&#39;ottenimento affidabile footshock indotta ripristino di cocaina cercando utilizzando una completamente &quot;tra le sessioni&quot; procedimento, ma solo in condizioni in cui gli animali sono ospitati nelle camere SA tutto l&#39;esperimento 8, o almeno durante l&#39;estinzione e test 13. Lo svantaggio di questo approccio tra-session, oltre che descritte nel presente protocollo, è che limita il numero di soggetti che possono essere addestrati e testati in una sola volta e, di conseguenza, diminuisce l&#39;efficienza della raccolta dei dati. Anche se nelle condizioni del presente protocollo solo un gruppo di animali può essere estinto e testati in un dato momento, un volume superiore può essere ottenuto sconcertante di una settimana l&#39;orario di inizio della fase di formazione SA per due gruppi di ratti. In questo scenario, un primo gruppo di ratti può entrare nella fase di drug-free come il secondo gruppo entra Settimana 2 di formazione SA, e, successivamente, l&#39;estinzione e la sperimentazione può essere effettuata nel primo gruppo, mentre il secondo gruppo è nel suo farmaco senza fase. Questo approccio permette un uso più efficiente delle risorse e accelera la velocità di acquisizione dei dati, mentre conduce a molto efficace ed affidabile footshock indotta reintegrazione. È importante sottolineare che nella nostra procedura, l&#39;estinzione del comportamento precedentemente droga rinforzato e test di reintegrazione si verifica in presenza di stimoli associati al farmaco. Anche se non abbiamo mai hanno effettuato formazione estinzione o test in assenza di stimoli associati al farmaco, è la nostra comprensione, sulla base di comunicazioni personali, che il fattore di stress può infatti essere inefficace nell&#39;indurre reintegrazione durante il test si verifica in assenza di spunti estinto ( almeno nel caso di animali con una storia di cocaina SA). Un esame sistematico di questa variabile, e le implicazioni teoriche che pone, è una domanda importante per la ricerca futura. Un ultimo fattore procedurale che garantisce commento è che l&#39;effetto dello stress sul ripristino footshock sembra essere molto sensibile alle manipolazioni di contesto. Per esempio, lo stress footshock è efficace solo per indurre il ripristino della ricerca di droga, se viene somministrato in un ambiente nel quale farmaco SA e l&#39;estinzione si verificano, cioè, footshock non ripristinare ricerca di droga se l&#39;esposizione al fattore stressante avviene in un contesto nuovo, suggerendo un importante interazione tra i fattori di stress e l&#39;ambiente della droga nei suoi effetti sul ripristino 14. Nelle procedure footshock conclusione, reintegrazione, come quelli descritti in questo documento, sono stati impiegati con notevole successo di chiarire i meccanismi di base comportamentali e neurobiologiche che disciplinano il rapporto tra stress e ricadute farmaco. Infatti, queste procedure, se modificati per pre-trattamenti farmacologici o manipolazioni neurochimiche targeting specifici substrati neuronali, possono servire come potenti strumenti per la caratterizzazione della neurobiologia di ripristino di ricerca di droga da stress.

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

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

L&#39;aspetto più insidioso della tossicodipendenza è la propensione per la ricaduta. Modelli animali di ricaduta, noto come le procedure di ripristino, sono stati ampiamente utilizzati per studiare la neurobiologia e la fenomenologia di ricaduta all&#39;uso di droga. Anche se le variazioni procedurali emerse nel corso degli ultimi decenni, le procedure di ripristino più convenzionale si basano su l&#39;auto-somministrazione del farmaco (SA) del modello. In questo modello, un animale viene addestrato per eseguire una risposta operante per ottenere della droga. Successivamente, il comportamento si estingue mediante ritenuta di risposta contingente di rinforzo. Ripristino della ricerca di droga è poi innescata da un evento discreto, come una iniezione del farmaco formazione, ri-esposizione a stimoli associati al farmaco, o l&#39;esposizione a un fattore di stress 1. Procedure di ripristino sono stati originariamente sviluppati per studiare la capacità di acuta non contingente esposizione al farmaco formazione di reintegrare ricerca di droga in ratti e scimmie 1, 2. Procedure di ripristino da allora sono stati modificati per studiare il ruolo degli stimoli ambientali, tra cui droga associati spunti e l&#39;esposizione a varie forme di stress, in ricaduta di ricerca di droga 1, 3, 4. Negli ultimi 15 anni, un obiettivo importante della letteratura ripristino è stato sul ruolo dello stress nella ricaduta di droga. Una delle forme più comuni di stress per lo studio di questa relazione è l&#39;esposizione acuta lieve, intermittente, footshocks elettrico. La capacità di stress footshock per indurre il ripristino della ricerca di droga è stato originariamente dimostrato da Shaham e colleghi (1995) in ratti con una storia di per via endovenosa heroin SA 5. Successivamente, l&#39;effetto è stato generalizzato a ratti con storie di cocaina per via endovenosa, metanfetamine, e la nicotina SA, così come l&#39;etanolo orale SA 3, 6. Anche se footshock indotta ripristino della ricerca di droga può essere ottenuto in modo affidabile e robusta, è un effetto che tende ad essere sensibile a certe variabili parametriche. Questi includono l&#39;organizzazione di sessioni di test estinzione e la reintegrazione, l&#39;intensità e la durata di stress footshock, e la presenza di droga associata spunti durante l&#39;estinzione e test di reintegrazione. Qui vi presentiamo un protocollo per footshock indotta ripristino di cocaina ricerca che abbiamo usato con successo in linea per studiare la relazione tra stress e cocaina cercando.

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

Modelli animali di ricaduta, noto come le procedure di ripristino, sono stati ampiamente utilizzati per studiare il ruolo dello stress nella ricaduta alla ricerca di droga. Qui, segnaliamo su un metodo per indurre il ripristino della cocaina ricerca nei ratti di laboratorio attraverso l&#39;esposizione acuta a mite, footshock elettrico intermittente.

Una procedura per lo studio della Footshock indotta Ripristino di cocaina Cerco nei ratti di laboratorio

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

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

Research

JoVE Journal

Neuroscience

20.7K Views.  University of Toronto Scarborough. Modelli animali di ricaduta, noto come le procedure di ripristino, sono stati ampiamente utilizzati per studiare il ruolo dello stress nella ricaduta alla ricerca di droga. Qui, segnaliamo su un metodo per indurre il ripristino della cocaina ricerca nei ratti di laboratorio attraverso l'esposizione acuta a mite, footshock elettrico intermittente.

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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.

Sensation operante in Cerco il mouse

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

Ricerca

Neuroscienze

Muscle Receptor Organs in the Crayfish Abdomen: A Student Laboratory Exercise in Proprioception

The primary purpose of this experiment is to demonstrate primary sensory neurons conveying information of joint movements and positions as proprioceptive information for an animal. An additional objective of this experiment is to learn anatomy of the preparation by staining, dissection and viewing of neurons and sensory structures under a dissecting microscope. This is performed by using basic neurophysiological equipment to record the electrical activity from a joint receptor organ and staining techniques. The muscle receptor organ (MRO) system in the crayfish is analogous to the intrafusal muscle spindle in mammals, which aids in serving as a comparative model that is more readily accessible for electrophysiological recordings. In addition, these are identifiable sensory neurons among preparations. The preparation is viable in a minimal saline for hours which is amenable for student laboratory exercises. The MRO is also susceptible to neuromodulation which encourages intriguing questions in the sites of modulatory action and integration of dynamic signals of movements and static position along with a gain that can be changed in the system.

The primary purpose of this experiment is to understand how primary sensory neurons convey information of joint movements and positions as proprioceptive information for an animal. An additional objective of this report is present the anatomy of the preparation by dissection and viewing of neurons under a dissecting microscope.

Receptor Organi muscolare all&#39;addome gamberi: un esercizio di laboratorio per studenti in propriocezione

The primary purpose of this experiment is to demonstrate primary sensory neurons conveying information of joint movements and positions as proprioceptive ...

A General Method for Evaluating Incubation of Sucrose Craving in Rats

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

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

Un metodo generale per la valutazione di incubazione della brama di saccarosio in ratti

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

Rapid Determination of the Thermal Nociceptive Threshold in Diabetic Rats

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

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

Rapida determinazione della soglia termica nocicettivo in ratti diabetici

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

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

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

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

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

Metodi per studiare i meccanismi d&#39;azione di farmaci antipsicotici in<em&gt; Caenorhabditis elegans</em

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

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

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

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

Una procedura per l&#39;impianto Array organizzata di microfili per Recordings singola unità di Awake, Comportarsi Animali

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

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

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

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

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

Un modo semplice per misurare alterazioni in ricompensa il comportamento di ricerca Utilizzando<em&gt; Drosophila melanogaster</em

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

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

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

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

Un protocollo per la misurazione Cue reattività in un modello del ratto di disturbo da uso di cocaina

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

A Microbiomechanical System for Studying Varicosity Formation and Recovery in Central Neuron Axons

Axonal varicosities are enlarged structures along the shafts of axons with a high degree of heterogeneity. They are present not only in brains with neurodegenerative diseases or injuries, but also in the normal brain. Here, we describe a newly-established micromechanical system to rapidly, reliably, and reversibly induce axonal varicosities, allowing us to understand the mechanisms governing varicosity formation and heterogeneous protein composition. This system represents a novel means to evaluate the effects of compression and shear stress on different subcellular compartments of neurons, different from other in vitro systems that mainly focus on the effect of stretching. Importantly, owing to the unique features of our system, we recently made a novel discovery showing that the application of pressurized fluid can rapidly and reversibly induce axonal varicosities through the activation of a transient receptor potential channel. Our biomechanical system can be utilized conveniently in combination with drug perfusion, live cell imaging, calcium imaging, and patch clamp recording. Therefore, this method can be adopted for studying mechanosensitive ion channels, axonal transport regulation, axonal cytoskeleton dynamics, calcium signaling, and morphological changes related to traumatic brain injury.

This protocol describes a physiologically relevant, pressurized fluid approach for rapid and reversible induction of varicosities in neurons.

Un sistema di Microbiomechanical per lo studio della formazione del Varicosity e del recupero in centrale del neurone assoni

Axonal varicosities are enlarged structures along the shafts of axons with a high degree of heterogeneity. They are present not only in brains with ...

Preparation of Peripheral Nerve Stimulation Electrodes for Chronic Implantation in Rats

Peripheral nerve cuff electrodes have long been used in the neurosciences and related fields for stimulation of, for example, vagus or sciatic nerves. Several recent studies have demonstrated the effectiveness of chronic VNS in enhancing central nervous system plasticity to improve motor rehabilitation, extinction learning, and sensory discrimination. Construction of chronically implantable devices for use in such studies is challenging due to rats&#8217; small size, and typical protocols require extensive training of personnel and time-consuming microfabrication methods. Alternatively, commercially available implantable cuff electrodes can be purchased at a significantly higher cost. In this protocol, we present a simple, low-cost method for construction of small, chronically implantable peripheral nerve cuff electrodes for use in rats. We validate the short and long-term reliability of our cuff electrodes by demonstrating that VNS in ketamine/xylazine anesthetized rats produces decreases in breathing rate consistent with activation of the Hering-Breuer reflex, both at the time of implantation and up to 10 weeks after device implantation. We further demonstrate the suitability of the cuff electrodes for use in chronic stimulation studies by pairing VNS with skilled lever press performance to induce motor cortical map plasticity.

Existing approaches for constructing chronically implantable peripheral nerve cuff electrodes for use in small rodents often require specialized equipment and/or highly trained personnel. In this protocol we demonstrate a simple, low-cost approach for fabricating chronically implantable cuff electrodes, and demonstrate their effectiveness for vagus nerve stimulation (VNS) in rats.

Preparazione degli elettrodi di stimolazione nervosa periferica per l'impianto cronico nei ratti

Peripheral nerve cuff electrodes have long been used in the neurosciences and related fields for stimulation of, for example, vagus or sciatic nerves. ...