Questi studi sono stati supportati da sovvenzioni dal Consiglio scienze naturali e ingegneria Research of Canada (NSERC) a FL e una Graduate Scholarship canadese (CGSD) da NSERC a AM.L.

1. Animal Care and Housing Tutti gli esperimenti sono approvati dal Comitato Animal Care della University of Guelph, e siano eseguiti in conformità con le raccomandazioni del Consiglio canadese per la cura degli animali. Lo studio attuale comprende 22 maschi adulti Sprague-Dawley (Charles River, QC) peso di 200-225 g all&#39;inizio dell&#39;esperimento. <ol><li> Ratti Casa singola e mantenerle in un ciclo luce / buio retromarcia (07:00 OFF - 07:00 ON) con ad libitum accesso al cibo e all&#39;acqua salvo quando diversamente indicato, o durante la prova comportamentale che si verifica durante il ciclo attivo. </li><li> Abituare ratti alla camera colonia e manipolazione umana pesando giorno per una settimana prima dell&#39;intervento. </li></ol> 2. Intraorale Cannulazione Chirurgia: materiali e procedimenti Il intraorale (IO), chirurgia e materiali sono descritti in Limebeer et al 14. <ol><li> Per costruzionet cannula IO, tagliare un pezzo di tubo di plastica polietilene a circa 130 mm di lunghezza (diametro interno di 0,86 mm e diametro esterno 1,27 mm). </li><li> Il tubo da fissare nella cavità orale richiede una estremità flangiata (~ 5 mm di diametro). Creare questo flangiata riscaldando la fine del tubo con un saldatore per 2-5 secondi e poi prontamente appiattire il bordo riscaldata del tubo contro una superficie piana. Tagliare un disco maglia chirurgica (circa 6-7 mm di diametro per adattarsi intorno al diametro della estremità flangiata della cannula) e avvitare sulla lunghezza del tubo fino a quando il disco poggia contro la parte posteriore della estremità flangiata della cannula IO. </li><li> Per ciascuna cannula IO, tagliare un ulteriore disco chirurgica maglia (8 mm di diametro) e tre piazze di una fascia elastica (6 mm x 6 mm; vedere la Figura 1). </li><li> Sterilizzare la cannula IO, dischi maglia chirurgica e piazze elastici in una soluzione antibatterica per almeno 24 ore prima dell&#39;intervento. </li><li> Prima dell&#39;intervento, unutoclave tutti gli strumenti chirurgici e la disinfezione del campo operatorio. Tra ambulatori, utilizzare uno sterilizzatore perle di vetro per sterilizzare gli strumenti, e indossare una retina per capelli, guanti di nitrile, e mascherine chirurgiche per mantenere condizioni asettiche. </li></ol> Analgesia e anestesia <ol start="6"><li> Circa 30 minuti prima dell&#39;intervento amministrare un sottocutanea (SC) iniezione del Depocillin antibiotico (0,33 mg / kg) e l&#39;analgesico meloxicam (5 mg / kg SC). </li><li> Indurre anestesia generale con isoflurano (4% induzione e 3% di manutenzione). </li><li> Una volta che i ratti non rispondono alla pizzico punta, e prima di effettuare qualsiasi incisioni, usa una punta di cotone tampone per amministrare un anestetico locale lungo la guancia sinistra interna dei ratti in cui la cannula deve essere impiantato, e iniettare un anestetico locale come la lidocaina HCl a il sito di incisione per l&#39;agobiopsia (base del collo) e cappuccio della testa (cuoio capelluto). </li><li> Applicare lubrificante lubrificato per entrambi gli occhi prima dell&#39;inizio di picchiry. </li></ol> Le procedure chirurgiche <ol start="10"><li> Radere un x 10 mm pezza 10 mm capelli alla base del collo. Utilizzare garze sterili per tamponare e pulire la zona rasata nel seguente ordine: sapone antibatterico, isopropilico al 70% di alcol, e Betadine. </li><li> Inserire un ago G 15 acciaio inox alla base del collo e spostarlo sottocutanea intorno all&#39;orecchio alla guancia sinistra. Posizionare la punta e farla passare attraverso la guancia dietro il primo molare all&#39;interno della cavità orale. </li><li> Passare la cannula IO attraverso la punta dell&#39;ago sporgente dalla cavità orale e quindi rimuovere l&#39;ago lasciando solo la cannula IO. </li><li> Infilare un disco maglia chirurgica seguita da tre dischi elastici quadrati sulla porzione esterna della cannula IO e li elabora per la pelle esposta alla parte posteriore del collo per stabilizzarlo. </li><li> Lavare la cannula IO con un risciacquo orale antibatterico </li><li> Prima dell&#39;inizio della chirurgia, modificare bullone Nylon(28 mm di lunghezza; punto 4 mm, 8 mm Testa) per rimuovere la testa e scolpire Scanalatura 2 mm lungo la lunghezza della filettatura (vedere la Figura 2). </li><li> Shave una x 20 mm striscia di 10 millimetri di capelli lungo la linea mediana della testa. Utilizzare garze sterili per tamponare e pulire la zona rasata nel seguente ordine: sapone antibatterico, isopropilico al 70% di alcol, e Betadine. </li><li> Utilizzare un bisturi chirurgico per praticare un&#39;incisione di lunghezza 20 mm lungo la sutura sagittale. Utilizzare un trapano a mano per fare 4 fori (2 su ciascun lato della sutura) e utilizzare un cacciavite tenuto in mano per fissare gioiellerie quattro viti al cranio. </li><li> Posizionare la vite al centro dei quattro gioiellerie viti con la scanalatura posizionata verso la parte posteriore dell&#39;animale. Montare il bullone al cranio del ratto costruendo un headcap con cemento dentale (utilizzare cemento dentale sufficiente a coprire la superficie delle viti gioiellerie). Lasciare che il cemento dentale asciugare prima di rimuovere l&#39;animale dal campo operatorio e terminare anestesia. </li></ol><pclass =&gt; il monitoraggio e l&#39;assistenza post-operatoria &quot;jove_content&quot; <ol start="19"><li> Individualmente ratti casa in gabbie letti subito dopo l&#39;intervento chirurgico e monitorare attentamente per 24 ore. </li><li> Somministrare una seconda dose di analgesico Meloxicam 24 ore post-intervento chirurgico e lavare la cannula IO con un risciacquo orale antibatterico / die per tre giorni. </li></ol> Dare ratti 3-5 giorni per recuperare da un intervento chirurgico prima dell&#39;inizio dell&#39;esperimento. 3. IO procedure di auto-amministrazione Apparato Per l&#39;auto-somministrazione, vengono utilizzati in plexiglass condizionamento operante camere e ogni camera è racchiuso in una scatola di compensato di attenuazione del suono più grandi. Ogni camera di condizionamento operante ha una luce casa (28 V) e due leve retrattili (attivi e inattivi) situato su lati opposti della stanza, 8 cm dal pavimento. La leva attiva è collegata ad una pompa di infusione outs posizionateide la camera di isolamento del suono e una luce bianca (28 W) si trova a 3 cm sopra a servire come una luce stimolo accoppiato con la consegna delle infusioni IO. La leva inattiva serve a controllare per la linea di base, il comportamento operante nonreinforced, premendo questa leva non ha alcuna conseguenza, ma tutte le macchine vengono registrate. Cibo <ol><li> Fornire ratti con un chow ratto standard (3,1 kcal / g) nella loro gabbia casa. </li><li> Diluire lo sciroppo di mais ad alto fruttosio (55% formula) per tre diverse concentrazioni (8% = 0.026 kcal/80 ml di infusione; 25% = 0,08 kcal/80 infusione ml; 50% = 0,17 kcal/80 ml di infusione) utilizzando acqua ad osmosi inversa. Queste concentrazioni sono selezionati perché ogni produce una viscosità che è opportuno fornire rapide infusioni (2,5 sec) IO dato l&#39;apparato sperimentale (cioè diametro di siringhe e tubi). </li></ol> Privazione di cibo Al fine di agevolare l&#39;acquisizione diIO auto-amministrazione, ma promuovere la crescita normale, i ratti si susseguono periodi di privazione di cibo e l&#39;accesso ad libitum a chow ratto standard. <ol start="3"><li> Pesare ratti giornaliero a 7 pm e rimuovere Chow dalla mangiatoia dalla gabbia. </li><li> Il giorno seguente, pesare ratti alle 12:00 (circa 18 ore più tardi) e iniziare IO autosomministrazione da 01:00. </li><li> Ratti tornare alle loro gabbie a casa alle 16:00 e fornire accesso ad libitum a chow per 3 ore consecutive. Successivamente, registrare il peso dei ratti e la quantità totale di Chow consumata nei tre ore. Riprendere la privazione di cibo come descritto. </li></ol> Procedura di auto-somministrazione generale IO Operante rispondere per IO infusioni di HFCS viene valutata su PR e gli orari continue di rinforzo. I ratti sono testati in IO autosomministrazione finché assunzione è stabile come definito da: 1) una significativa differenza nella risposta tra attivo e INACtiva leve per almeno 2 sedute consecutive, e 2) la variazione inferiore al 20% nel numero di infusioni guadagnati per ogni sessione per due sessioni consecutive. Ogni sessione inizia 6 ore nel ciclo buio e dura 3 ore. La fase di acquisizione è costituito da 10 consecutivi sessioni di auto-somministrazione IO su una somministrazione continua di rinforzo, e ratti ricevono un singolo PR prova 24 ore prima dell&#39;inizio di acquisizione (test PR I) e 24 ore dopo la sessione di acquisizione finale (PR test II). Per le prove PR, il punto di interruzione (BP) è definita come l&#39;ultima infusione ricevute prima cessazione di rispondere sulla leva attiva per almeno 1 ora 18. <ol start="6"><li> Ratti elev sulla base dei pesi adottate per tre giorni prima dell&#39;inizio dell&#39;esperimento e assegnare ratti ad auto-somministrarsi una delle tre concentrazioni di HFC: 8%, 25% o 50%. </li><li> Pesare ratti alle 12:00 e trasferirli dalla camera colonia sala prove nelle loro gabbie a casa. Per rimuovere il cibo o Bedding che può accumularsi nella cannula IO, pompare aria attraverso la cannula utilizzando una siringa 12 ml fisso con un ago 16 G con 50 mm di tubo di polietilene (diametro interno di 1,14 mm e diametro esterno pari a 1,57 mm) fissati all&#39;estremità. </li><li> Nella camera operante, collegare la cannula IO per tubi Tygon (diametro interno di 0,02 mm e diametro esterno di 1,53 mm) da un albero costruito di un modificato ago da 20 G (rimuovere il mozzo in plastica e punta smussata). Posizionare la parte inferiore del tubo (cioè più vicino all&#39;animale) nel bosco del bullone. La porzione superiore del tubo è collegato a una parte girevole, e protetto da una molla. Collegare la base della molla sulla filettatura del bullone montato sulla testa del ratto. </li><li> Dare ratti cinque minuti di raggiungere la camera di operante e quindi avviare la sessione di autosomministrazione IO. La sessione di autosomministrazione IO inizia con l&#39;attivazione della casa luce, l&#39;iscrizione delle due leve a scomparsa, e l&#39;illuminazione dellastimolo luminoso sopra la leva attiva per 30 sec. </li><li> Per PR Test Io, utilizzare il programma PR descritto da Richardson e Roberts18 (rapporto di risposta escalation = (5 e (numero di iniezione x 0,2)) - 5). </li><li> Per le sessioni di acquisizione 1-10, utilizzare un programma continuo di rinforzo in cui ogni stampa sui risultati leva attivi nella consegna di un infuso di 80 ml di soluzione di prova oltre 2,5 sec. </li><li> Per consentire un tempo sufficiente per ingestione, imporre un periodo di time-out del 27,5 sec, durante il quale la leva attiva è retratto e la luce stimolo viene attivato (cioè ratti possono ottenere un infuso IO ogni 30 sec). Non imporre un limite al numero di infusioni ottenibili all&#39;interno di ogni sessione di auto-somministrazione IO. </li><li> Se il ratto non ha una risposta sulla leva attiva per 20 minuti consecutivi, primo ratto (aprire la camera operante e facilitare il topo premendo una volta sulla leva attiva). Prime gli animali ogni 20 min fino a 5x/session dusuonare i primi tre giorni di sola acquisizione. </li><li> Amministrare la seconda prova PR utilizzando i parametri descritti nel passaggio 3.10. </li><li> Dopo le sessioni di auto-amministrazione IO, rimuovere i ratti dalle camere operante, lavare la cannula IO con 2,0 ml di acqua utilizzando gli stessi materiali descritti in 3.7, e ritorno ratti alla loro gabbia a casa nella stanza colonia. </li><li> Dopo tre ore di ad libitum accesso al ratto chow, ratti peso alle 7:00 pm, togliere il cibo dalla mangiatoia, e riprendere la privazione di cibo. </li></ol> I dati di auto-amministrazione vengono analizzati utilizzando due fattori ripetute misure di analisi della varianza (ANOVA). Confronti multipli utilizzando il metodo Student-Newman-Keuls (α = 0,05) sono stati impiegati per esplorare eventuali interazioni significative o effetti principali.

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G., De Montis, C., Gambarana, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+palatability+on+motivation+to+operate+for+caloric+and+non-caloric+food+in+non+food-deprived+and+food-deprived+rats.">Influence of palatability on motivation to operate for caloric and non-caloric food in non food-deprived and food-deprived rats.</a> Neuroscience. 236, (2013).</li><li>Sclafani, A., Lucas, F., Ackroff, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+importance+of+taste+and+palatability+in+carbohydrate-induced+overeating+in+rats.">The importance of taste and palatability in carbohydrate-induced overeating in rats.</a> Am. J. Physiol. 270 (6), 1197-1202 (1996).</li><li>Roberts, D. C. S., Loh, E. A., Vickers, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-administration+of+cocaine+on+a+progressive+ratio+schedule+in+rats:+dose-response+relationship+and+effect+of+haloperidol+pretreatment.">Self-administration of cocaine on a progressive ratio schedule in rats: dose-response relationship and effect of haloperidol pretreatment.</a> Psychopharmacology. 97 (4), 535-538 (1989).</li><li>Reilly, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reinforcement+value+of+gustatory+stimuli+determined+by+progressive+ratio+Performance.">Reinforcement value of gustatory stimuli determined by progressive ratio Performance.</a> Pharmacol. Biochem. Behav. 63 (2), 301-311 (1999).</li><li>Zittel-Lazarini, A., Cador, M., Ahmed, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+critical+transition+in+cocaine+self-administration:+Behavioral+and+neurobiological+implications.">A critical transition in cocaine self-administration: Behavioral and neurobiological implications.</a> Psychopharmacology. 192 (3), 337-146 (2007).</li><li>Stanhope, K. L., Havel, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Endocrine+and+metabolic+effects+of+consuming+beverages+sweetened+with+fructose,+glucose,+sucrose,+or+high+fructose+corn+syrup+Am.">Endocrine and metabolic effects of consuming beverages sweetened with fructose, glucose, sucrose, or high fructose corn syrup Am.</a> J. Clin. Nutr. 88 (6), 17335-17375 (2008).</li><li>Deroche-Gamonet, V., Belin, B., Piazza, P. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evidence+for+addiction-like+behaviour+in+the+rat.">Evidence for addiction-like behaviour in the rat.</a> Science. 305, 1014-1017 (2004).</li></ol>

Gli autori hanno nulla da rivelare.

Lo studio illustra un nuovo approccio per la valutazione delle proprietà rinforzanti delle soluzioni dolci, combinando i metodi tradizionalmente utilizzati per studiare il comportamento motivato da sostanze d&#39;abuso (per via endovenosa operante auto-amministrazione) e per valutare l&#39;appetibilità di tastants (gusto reattività attraverso infusioni endorali). A tal fine, sotto molto breve anestesia isoflurano indotta, i ratti sono impiantati con una cannula IO che consente la consegna delle soluzioni di prova dir...

Lo studio della base neurobiologica e comportamentale della dipendenza da cibo si basa sulle osservazioni che, analogamente ai farmaci di abuso, consumo eccessivo di cibi gradevoli promuove dipendenza comportamentale 1-4 e induce alterazioni nei circuiti di ricompensa cerebrali sia nell&#39;uomo 5-6 e laboratorio animali 7-8. Ma, mentre ci sono diversi protocolli e le procedure per lo studio delle proprietà di dipendenza di sostanze d&#39;abuso nei ratti di laboratorio, adattamento di questi metodi per valutare i comportamenti di &quot;dipendenza&quot;, indotte da alimenti presenta sfide uniche. L&#39;obiettivo dello studio è stato quello di applicare i principi di operante per via endovenosa (IV) Farmaco auto-somministrazione alla ricerca di operante auto-somministrazione di soluzioni dolci consegnati da intraorale (IO) per infusione. Il dolce è stato impiegato lo sciroppo di mais ad alto fruttosio (HFCS), perché, anche se controverso, ci sono prove che HFCS può essere collegato alla moderna epidemia di obesità 9-12. Tradizionalmente, infusi IO vengono consegnati a studiare l&#39;appetibilità di tastants in gustative esperimenti reattività 13. In breve, una cannula IO viene impiantato chirurgicamente nella guancia di ratti e IO infusi di varie soluzioni sono passivamente consegnati 14. L&#39;obiettivo è quello di studiare le reazioni oro-facciali degli animali ai tastants. Tuttavia, cannule IO sono anche stati impiantati cronicamente nel palato dei ratti per determinare se essi avrebbero imparato a premere una leva per soluzioni self-INFUSE direttamente nella loro cavità orale, da cui il termine IO auto-iniezione 15-17. In questo studio, descriviamo una procedura che utilizza la chirurgia minore e che permette test di auto-somministrazione operante lungo termine. Questa procedura ha diversi vantaggi significativi rispetto alle procedure tradizionali che coinvolgono bere una soluzione da un beccuccio (a), o operante rispondere per pellet solidi (b), o operante rispondere per gocce di fluido erogato in un recipiente(C). In confronto ad (a), IO autosomministrazione comporta una risposta operante (cioè premendo una leva) e quindi è possibile modificare la pianificazione regolando il rapporto tra le esigenze di risposta e consegna di infusi IO. Ad esempio, utilizzando un rapporto di progressiva (PR) orari, per cui le risposte necessarie per infusioni successive aumentano in modo esponenziale all&#39;interno di una sessione di 18, è possibile valutare quanto un animale &quot;vuole&quot; la successiva infusione 19. Questo importante aspetto del comportamento &quot;cercare&quot; non può essere valutato quando gli animali bevono una soluzione da un becco, a meno che un apparecchio speciale che controlla la consegna del fluido e monitora le risposte è impiegato 20. Inoltre, IO auto-amministrazione fornisce un mezzo per confrontare i comportamenti motivati ​​da differenti stimoli di rinforzo. Cioè, è possibile confrontare operante rispondere mantenuto da dolci e altri rinforzi come la droga d&#39;abuso incosiddetti &quot;studi di sostituzione.&quot; In confronto a (b), IO autosomministrazione consente di testare qualsiasi concentrazione e qualsiasi volume di qualsiasi additivo alimentare idrosolubile. Questo è fondamentale per studiare il comportamento motivato da dolci come HFCS perché, al meglio delle nostre conoscenze, non ci sono pellets disponibili in commercio solidi di fruttosio, o combinazioni di fruttosio-glucosio in diversi rapporti, che sarebbe adatto per camere operante. Inoltre, l&#39;importanza di controllare e manipolare rapporti di concentrazione / volume è obbligatorio in esperimenti in cui apporto può essere modulata sia dal valore calorico di una soluzione (che porta a sazietà specifici nutrienti) e dalla quantità di soluzione che può essere consumato in un dato periodo di tempo (cioè pienezza) 21. IO autosomministrazione riduce anche il ritardo tra la risposta operante e la consegna del rinforzo primario, un fattore che gioca un ruolo importante nella acquisizione e manutenzionezione del comportamento operante 16,22-23. Infine, in confronto a (c), IO autosomministrazione consente l&#39;erogazione di passivi infusioni IO di quantità controllate di soluzione campione, e questo rende possibile misurare le risposte orofacial di &quot;gradimento&quot; (reazione hedonic obiettivo quale sporgenze linguetta 24 -25) e se queste risposte cambiano durante IO auto-somministrazione. Inoltre, la capacità di gestire le infusioni IO passivi ha applicazioni importanti per lo studio della ricaduta al cibo-seeking. Cioè, negli studi di farmaco IV auto-amministrazione, a seguito di periodi di estinzione, primi farmaci (ad esempio la somministrazione di una piccola dose di farmaco 26) possono &quot;reintegrare&quot;, rispondendo 27-28. Pertanto, la capacità di fornire infusioni IO senza alcuna azione da parte dell&#39;animale può essere usato per studiare &quot;food&quot; innescato reintegrazione, nonché potenziale reintegrazione incrocio tra cibo esostanze d&#39;abuso. IO auto-somministrazione di soluzioni dolci è preferibile IV e intra-gastrico auto-somministrazione. Infatti, sebbene IV infusioni di fruttosio in esseri umani e animali da laboratorio producono conseguenze fisiologiche simili a quelli osservati a seguito del consumo per via orale 29-31, questo è un povero modello di come i dolci sono normalmente consumati (cioè per via orale). Inoltre, i segnali gustativi prodotti da masticazione conferiscono importanti informazioni sulla appetibilità del cibo, e quando questa fase del processo digestivo viene omesso, lo sviluppo di comportamenti disadattivi quali l&#39;eccesso di cibo si riduce 32-33.

<table border="1">
 <tbody>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Reagents</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Meloxicam</td>
 <td>Boehringer Ingelheim Canada Ltd.</td>
 <td></td>
 <td>From the Ontario Veterinary College pharmacy</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Procaine Penicillin G</td>
 <td>Pen Aqueous, Wyeth Animal Health</td>
 <td></td>
 <td>From the Ontario Veterinary College pharmacy</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Lidocaine HCl 2%</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>From the Ontario Veterinary College pharmacy</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Marcaine 0.5 %</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>From the Ontario Veterinary College pharmacy</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Lubricating eye ointment</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Product can be bought at any pharmacy</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>2% Lidocaine Viscous Oral (Topical Anesthetic)</td>
 <td>Pharmascience Inc.</td>
 <td>CDMV # 14705</td>
 <td>100 ml bottle</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Isoflurane USP</td>
 <td>Pharmaceutical Partners of Canada</td>
 <td>CDMV # 108737</td>
 <td>250 ml bottle</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Bacti-Stat</td>
 <td>Merck Sante Animale</td>
 <td>CDMV # 6449</td>
 <td>3.785 L bottle</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Isopropyl alcohol (70%)</td>
 <td>Perdu Pharma</td>
 <td>Fisher # MPX18404</td>
 <td>4 L bottle</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Betadine 10%</td>
 <td>McKesson Canada</td>
 <td>CDMV # 104826</td>
 <td>500 ml bottle</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Super Germiphene</td>
 <td>Ceva Animal Health</td>
 <td>CDMV # 103629</td>
 <td>454 ml bottle</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Chlorhexidene(Novadent)</td>
 <td>Zoetis</td>
 <td>CDMV # 8908</td>
 <td>236 ml bottle</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>High Fructose Corn Syrup</td>
 <td>Natures Flavours</td>
 <td>HFCS-55</td>
 <td>1 Gallon bottle</td>
 </tr>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Materials</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>PE90 tubing</td>
 <td>Becton Dickinson and Company</td>
 <td>VWR # CA-63019-080A</td>
 <td>100 ft/coil</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>PE160 tubing</td>
 <td>Becton Dickinson and Company</td>
 <td>VWR # CA-63018-747</td>
 <td>100 ft/coil</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Polypropylene Mesh</td>
 <td>Small Parts Inc.</td>
 <td>CMP-0297-D</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Soldering iron</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Product can be bought at any hardware store</td>
 </tr>
 <tr>
 <td># 64 Elastic bands</td>
 <td>Staples Office supplies</td>
 <td>Item # 13556</td>
 <td>Product can be bought at any office supply store</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>15 G thin-walled 3.5 inch needles</td>
 <td></td>
 <td>VWR # CABD1108</td>
 <td>12 needles per pack</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Electric razor (1/2 in wide blade)</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Product can be bought at any pet supply store</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Percision Glide Needles 20 G needles (1 &frac12; in)</td>
 <td>Becton Dickinson and Company</td>
 <td>Fisher # 14-826D</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Percision Glide Needles 16 G needles (1 &frac12; in)</td>
 <td>Becton Dickinson and Company</td>
 <td>Fisher # 14-826-5D</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Operant conditioning chambers</td>
 <td>Med Associates Inc.</td>
 <td>ENV-008-CTC</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Sound attenuating chamber</td>
 <td>Med Associates Inc.</td>
 <td>ENV-018M</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>MED PC IV software</td>
 <td>Med Associates Inc.</td>
 <td>SOF-735</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Syringe Pumps</td>
 <td>Razel Scientific Instruments</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Disposable plastic swivel assembly</td>
 <td>Med Associates Inc.</td>
 <td>PHM-115I</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Tygone Microbore tubing</td>
 <td>Saint Gobain Performance Plastics</td>
 <td>Fisher # 1417015B</td>
 <td>500 ft/coil</td>
 </tr>
 </tbody>
</table>

a novel procedure for evaluating the reinforcing properties of tastants in laboratory rats: operant intraoral self-administration

Questo documento descrive un nuovo metodo per studiare le basi bio-comportamentale della dipendenza da cibo. Questo metodo combina la componente chirurgica del gusto reattività con gli aspetti comportamentali dei operante auto-somministrazione di farmaci. Sotto molto breve anestesia generale, i ratti sono impiantati con un intraorale (IO) cannula che consente l&#39;erogazione di soluzioni di prova direttamente nella cavità orale. Gli animali vengono poi testati in operante camere di auto-amministrazione che consente loro di premere una leva per ricevere IO infusioni di soluzioni di test. IO auto-amministrazione ha diversi vantaggi rispetto procedure sperimentali che coinvolgono bere una soluzione da un beccuccio o operante rispondere per pellets o soluzioni consegnati in un contenitore solido. Qui, dimostriamo che IO auto-somministrazione può essere impiegato per studiare l&#39;auto-somministrazione di sciroppo di mais ad alto fruttosio (HFCS). I ratti sono stati analizzati per l&#39;auto-somministrazione su un rapporto di progressiva (PR) programma, che valuta la quantità massima di opcomportamento rante che sarà emesso per diverse concentrazioni di HFC (cioè 8%, 25% e 50%). A seguito di tale prova, ratti autogestiti queste concentrazioni su un programma continuo di rinforzo (cioè una infusione per ogni pressa a leva) per 10 giorni consecutivi (1 seduta / giorno, ciascuno della durata di 3 ore), e poi sono stati riesaminati in base alla pianificazione PR . In programma rinforzo continuo, ratti hanno un minor numero di infusioni di concentrazioni più elevate, anche se la più bassa concentrazione di HFC (8%) mantenuta autosomministrazione più variabile. Inoltre, i test PR rivelato che l&#39;8% aveva valore più basso di rinforzo del 25% e 50%. Questi risultati indicano che IO auto-somministrazione può essere utilizzato per studiare acquisizione e manutenzione di rispondere per soluzioni dolci. La sensibilità della risposta operante per differenze di concentrazione e lo schema di rinforzo rende IO autosomministrazione una procedura ideale per studiare la neurobiologia dell&#39;assunzione volontaria of dolci.

Acquisizione di IO auto-somministrazione Figura 3 rappresenta operante rispondere sulle leve attive e inattive durante l&#39;auto-somministrazione di 8%, 25%, o al 50% HFCS per 10 sedute consecutive. Ratti acquisiscono IO auto-somministrazione di HFCS entro i primi tre sessioni e mantenere attiva la leva stabile di rispondere (come descritto sopra) per il resto di acquisizione. Differenze di concentrazione-dipendente nelle risposte leva attivi sono anche evidenti: risp...

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

L&#39;attuale studio valuta una nuova procedura per la valutazione degli effetti di rinforzo delle soluzioni appetibili in topi di laboratorio: intraorale auto-amministrazione. A tal fine, rispondendo operante (cioè leva pressione) per gli infusi endorali di soluzioni dolci a diverse concentrazioni è stata misurata sui rapporti continui e progressivi orari di rinforzo.

Una nuova procedura per valutare le proprietà di rinforzo di Tastants nei ratti di laboratorio: operante intraorale autosomministrazione

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

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Research

JoVE Journal

Behavior

12.6K Views.  University of Guelph.  L'attuale studio valuta una nuova procedura per la valutazione degli effetti di rinforzo delle soluzioni appetibili in topi di laboratorio: intraorale auto-amministrazione. A tal fine, rispondendo operante (cioè leva pressione) per gli infusi endorali di soluzioni dolci a diverse concentrazioni è stata misurata sui rapporti continui e progressivi orari di rinforzo. 

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

Use of the Operant Orofacial Pain Assessment Device (OPAD) to Measure Changes in Nociceptive Behavior

We present an operant system for the detection of pain in awake, conscious rodents. The Orofacial Pain Assessment Device (OPAD) assesses pain behaviors in a more clinically relevant way by not relying on reflex-based measures of nociception. Food fasted, hairless (or shaved) rodents are placed into a Plexiglas chamber which has two Peltier-based thermodes that can be programmed to any temperature between 7 &deg;C and 60 &deg;C. The rodent is trained to make contact with these in order to access a reward bottle. During a session, a number of behavioral pain outcomes are automatically recorded and saved. These measures include the number of reward bottle activations (licks) and facial contact stimuli (face contacts), but custom measures like the lick/face ratio (total number of licks per session/total number of contacts) can also be created. The stimulus temperature can be set to a single temperature or multiple temperatures within a session. The OPAD is a high-throughput, easy to use operant assay which will lead to better translation of pain research in the future as it includes cortical input instead of relying on spinal reflex-based nociceptive assays.

Use of the Operant Orofacial Pain Assessment Device OPAD to Measure Changes in Nociceptive Behavior

We present a user-friendly, high-throughput operant system for the evaluation of pain behaviors in awake, conscious rodents. The Orofacial Pain Assessment Device (OPAD) can assess pain through a reward/conflict paradigm thus providing a more humane way of testing. This protocol will yield more clinically relevant and translational data from rodents.

L&#39;utilizzo del dispositivo di valutazione del dolore orofacciale operante (opad) per misurare i cambiamenti nel comportamento nocicettivo

We present an operant  system for the detection of pain in awake, conscious rodents. The Orofacial  Pain Assessment Device (OPAD) assesses pain behaviors ...

Ricerca

Comportamento

A Procedure to Study the Effect of Prolonged Food Restriction on Heroin Seeking in Abstinent Rats

In human drug addicts, exposure to drug-associated cues or environments that were previously associated with drug taking can trigger relapse during abstinence. Moreover, various environmental challenges can exacerbate this effect, as well as increase ongoing drug intake.
The procedure we describe here highlights the impact of a common environmental challenge, food restriction, on drug craving that is expressed as an augmentation of drug seeking in abstinent rats.
Rats are implanted with chronic intravenous i.v. catheters, and then trained to press a lever for i.v. heroin over a period of 10-12 days. Following the heroin self-administration phase the rats are removed from the operant conditioning chambers and housed in the animal care facility for a period of at least 14 days. While one group is maintained under unrestricted access to food (sated group), a second group (FDR group) is exposed to a mild food restriction regimen that results in their body weights maintained at 90% of their nonrestricted body weight. On day 14 of food restriction the rats are transferred back to the drug-training environment, and a drug-seeking test is run under extinction conditions (i.e.&#160;lever presses do not result in heroin delivery).
The procedure presented here results in a highly robust augmentation of heroin seeking on test day in the food restricted rats. In addition, compared to the acute food deprivation manipulations we have used before, the current procedure is a more clinically relevant model for the impact of caloric restriction on drug seeking. Moreover, it might be closer to the human condition as the rats are not required to go through an extinction-training phase before the drug-seeking test, which is an integral component of the popular reinstatement procedure.

A procedure that allows a demonstration of robust augmentation of drug seeking in food-restricted rats is described. Following heroin self-administration training, rats go through an abstinence period, in a drug-free environment, during which they are mildly food restricted. Drug seeking is then tested in the drug-associated environment.

Una procedura per studiare l&#39;effetto della prolungata restrizione alimentare sulla Cerco eroina nei ratti in astinenza

In human drug addicts, exposure to drug-associated cues or environments that were previously associated with drug taking can trigger relapse during ...

Fat Preference: A Novel Model of Eating Behavior in Rats

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

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

Preferenza Grasso: un modello Novel of Eating Comportamento in Rats

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

A Procedure to Observe Context-induced Renewal of Pavlovian-conditioned Alcohol-seeking Behavior in Rats

Environmental contexts in which drugs of abuse are consumed can trigger craving, a subjective Pavlovian-conditioned response that can facilitate drug-seeking behavior and prompt relapse in abstinent drug users. We have developed a procedure to study the behavioral and neural processes that mediate the impact of context on alcohol-seeking behavior in rats. Following acclimation to the taste and pharmacological effects of 15% ethanol in the home cage, male Long-Evans rats receive Pavlovian discrimination training (PDT) in conditioning chambers. In each daily (Mon-Fri) PDT session, 16 trials each of two different 10 sec auditory conditioned stimuli occur. During one stimulus, the CS+, 0.2 ml of 15% ethanol is delivered into a fluid port for oral consumption. The second stimulus, the CS-, is not paired with ethanol. Across sessions, entries into the fluid port during the CS+ increase, whereas entries during the CS- stabilize at a lower level, indicating that a predictive association between the CS+ and ethanol is acquired. During PDT each chamber is equipped with a specific configuration of visual, olfactory and tactile contextual stimuli. Following PDT, extinction training is conducted in the same chamber that is now equipped with a different configuration of contextual stimuli. The CS+ and CS- are presented as before, but ethanol is withheld, which causes a gradual decline in port entries during the CS+. At test, rats are placed back into the PDT context and presented with the CS+ and CS- as before, but without ethanol. This manipulation triggers a robust and selective increase in the number of port entries made during the alcohol predictive CS+, with no change in responding during the CS-. This effect, referred to as context-induced renewal, illustrates the powerful capacity of contexts associated with alcohol consumption to stimulate alcohol-seeking behavior in response to Pavlovian alcohol cues.

A procedure to study the capacity of an alcohol associated environmental context to trigger the renewal of alcohol-seeking behavior in rats is described.

Una Procedura di osservare Context-indotta Rinnovo pavloviano condizionata alcol-seeking comportamento in Rats

Environmental contexts in which drugs of abuse are consumed can trigger craving, a subjective Pavlovian-conditioned response that can facilitate ...

Operant Procedures for Assessing Behavioral Flexibility in Rats

Executive functions consist of multiple high-level cognitive processes that drive rule generation and behavioral selection. An emergent property of these processes is the ability to adjust behavior in response to changes in one&#8217;s environment (i.e., behavioral flexibility). These processes are essential to normal human behavior, and may be disrupted in diverse neuropsychiatric conditions, including schizophrenia, alcoholism, depression, stroke, and Alzheimer&#8217;s disease. Understanding of the neurobiology of executive functions has been greatly advanced by the availability of animal tasks for assessing discrete components of behavioral flexibility, particularly strategy shifting and reversal learning. While several types of tasks have been developed, most are non-automated, labor intensive, and allow testing of only one animal at a time. The recent development of automated, operant-based tasks for assessing behavioral flexibility streamlines testing, standardizes stimulus presentation and data recording, and dramatically improves throughput. Here, we describe automated strategy shifting and reversal tasks, using operant chambers controlled by custom written software programs. Using these tasks, we have shown that the medial prefrontal cortex governs strategy shifting but not reversal learning in the rat, similar to the dissociation observed in humans. Moreover, animals with a neonatal hippocampal lesion, a neurodevelopmental model of schizophrenia, are selectively impaired on the strategy shifting task but not the reversal task. The strategy shifting task also allows the identification of separate types of performance errors, each of which is attributable to distinct neural substrates. The availability of these automated tasks, and the evidence supporting the dissociable contributions of separate prefrontal areas, makes them particularly well-suited assays for the investigation of basic neurobiological processes as well as drug discovery and screening in disease models.

The ability to assess executive functions such as behavioral flexibility in rats is useful for investigating the neurobiology of cognition in both intact animals and disease models. Here we describe automated tasks for assessing strategy shifting and reversal learning, which are particularly sensitive to disruptions in prefrontal cortical networks.

Procedure operante per la Valutazione di flessibilità comportamentale in Rats

Executive functions consist of multiple high-level cognitive processes that drive rule generation and behavioral selection. An emergent property of these ...

A General Method for Evaluating Deep Brain Stimulation Effects on Intravenous Methamphetamine Self-Administration

Substance use disorders, particularly to methamphetamine, are devastating, relapsing diseases that disproportionally affect young people. There is a need for novel, effective and practical treatment strategies that are validated in animal models. Neuromodulation, including deep brain stimulation (DBS) therapy, refers to the use of electricity to influence pathological neuronal activity and has shown promise for psychiatric disorders, including drug dependence. DBS in clinical practice involves the continuous delivery of stimulation into brain structures using an implantable pacemaker-like system that is programmed externally by a physician to alleviate symptoms. This treatment will be limited in methamphetamine users due to challenging psychosocial situations. Electrical treatments that can be delivered intermittently, non-invasively and remotely from the drug-use setting will be more realistic. This article describes the delivery of intracranial electrical stimulation that is temporally and spatially separate from the drug-use environment for the treatment of IV methamphetamine dependence. Methamphetamine dependence is rapidly developed in rodents using an operant paradigm of intravenous (IV) self-administration that incorporates a period of extended access to drug and demonstrates both escalation of use and high motivation to obtain drug.

This article describes the delivery of intracranial electrical stimulation that is temporally and spatially separate from the drug-use environment for the treatment of IV methamphetamine dependence.

Un metodo generale per la valutazione effetti di stimolazione cerebrale profonda per via endovenosa Methamphetamine Self-Amministrazione

Substance use disorders, particularly to methamphetamine, are devastating, relapsing diseases that disproportionally affect young people.  There is a need ...

A Method for Evaluating the Reinforcing Properties of Ethanol in Rats without Water Deprivation, Saccharin Fading or Extended Access Training

Operant oral self-administration methods are commonly used to study the reinforcing properties of ethanol in animals. However, the standard methods require saccharin/sucrose fading, water deprivation and/or extended training to initiate operant responding in rats. This paper describes a novel and efficient method to quickly initiate operant responding for ethanol that is convenient for experimenters and does not require water deprivation or saccharin/sucrose fading, thus eliminating the potential confound of using sweeteners in ethanol operant self-administration studies. With this method, Wistar rats typically acquire and maintain self-administration of a 20% ethanol solution in less than two weeks of training. Furthermore, blood ethanol concentrations and rewards are positively correlated for a 30 min self-administration session. Moreover, naltrexone, an FDA-approved medication for alcohol dependence that has been shown to suppress ethanol self-administration in rodents, dose-dependently decreases alcohol intake and motivation to consume alcohol for rats self-administering 20% ethanol, thus validating the use of this new method to study the reinforcing properties of alcohol in rats.

This protocol describes a novel and efficient method to quickly initiate operant responding for ethanol in rats that, contrary to standard methods, does not require water deprivation or saccharin/sucrose fading to initiate responding.

Un metodo per valutare le proprietà di rinforzo di etanolo in ratti senza acqua privazione, Saccarina dissolvenza o di formazione accesso esteso

Operant oral self-administration methods are commonly used to study the reinforcing properties of ethanol in animals. However, the standard methods ...

A New Method for Inducing a Depression-Like Behavior in Rats

Contagious depression is a phenomenon that is yet to be fully recognized and this stems from insufficient material on the subject. At the moment, there is no existing format for studying the mechanism of action, prevention, containment, and treatment of contagious depression. The purpose of this study, therefore, was to establish the first animal model of contagious depression.
Healthy rats can contract depressive behaviors if exposed to depressed rats. Depression is induced in rats by subjecting them to several manipulations of chronic unpredictable stress (CUS) over 5 weeks, as described in the protocol. A successful sucrose preference test confirmed the development of depression in the rats. The CUS-exposed rats were then caged with na&#239;ve rats from the contagion group (1 na&#239;ve rat/2 depressed rats in a cage) for an additional 5 weeks. 30 social groups were created from the combination of CUS-exposed rats and na&#239;ve rats.
This proposed depression-contagion protocol in animals consists mainly of cohabiting CUS-exposed and healthy rats for 5 weeks. To ensure that this method works, a series of tests are carried out - first, the sucrose preference test upon inducing depression to rats, then, the sucrose preference test, alongside the open field and forced-swim tests at the end of the cohabitation period. Throughout the experiment, rats are given tags and are always returned to their cages after each test.
A few limitations to this method are the weak differences recorded between the experimental and control groups in the sucrose preference test and the irreversible traumatic outcome of the forced swim test. These may be worth considering for suitability before any future application of the protocol. Nonetheless, following the experiment, na&#239;ve rats developed contagion depression after 5 weeks of sharing the same cage with the CUS-exposed rats.

This protocol describes a new model by which healthy rats could contract depression over a given time periodthrough contagion by exposure to chronic unpredictable stressed (CUS) rats.

Un nuovo metodo per indurre un comportamento depressione-come in ratti

Contagious depression is a phenomenon that is yet to be fully recognized and this stems from insufficient material on the subject. At the moment, there is ...

Three Laboratory Procedures for Assessing Different Manifestations of Impulsivity in Rats

The present article provides a guide for the conduction and analysis of three conditioning-based protocols to evaluate impulsivity in rats. Impulsivity is a meaningful concept because it is associated with psychiatric conditions in humans and with maladaptive behavior in non-human animals. It is believed that impulsivity is composed of separate factors. There are laboratory protocols devised to assess each of these factors using standardized automated equipment. Delay discounting is associated with the incapacity to be motivated by delayed outcomes. This factor is evaluated through intertemporal choice protocols, which consist&#160;of presenting the individual with a choice situation involving an immediate reward and a larger but delayed reward. Response inhibition deficit is associated with the incapacity to withhold prepotent responses. Differential reinforcement of low rates (DLR) and feature-negative discrimination protocols assess the response inhibition deficit factor of impulsivity. The former imposes a condition to a motivated individual in which most wait a minimum period of time for a response to be rewarded. The latter evaluates the capacity of individuals to refrain from food seeking responses when a signal of the absence of food is presented. The purpose of these protocols is to construct an objective quantitative measure of impulsivity, which serves to make cross-species comparisons, allowing the possibility of translational research. The advantages of these particular protocols include their easy set-up and application, which stems from the relatively small amount of equipment needed and the automated nature of these protocols.

We present three protocols that assess different forms of impulsivity in rats and other small mammals. Intertemporal choice procedures evaluate the tendency to discount the value of delayed outcomes. Differential reinforcement of low rates and feature-negative discrimination evaluate response inhibition capacity with and without punishment for inappropriate responses, respectively.

Tre procedure di laboratorio per valutare diverse manifestazioni di impulsività in ratti

The present article provides a guide for the conduction and analysis of three conditioning-based protocols to evaluate impulsivity in rats. Impulsivity is ...

A Laboratory Method to Measure Contagious Yawning in Rats

Communication is an essential aspect of animal social life. Animals may influence one another and come together in schools, flocks, and herds. Communication is also the way sexes interact during courtship and how rivals settle disputes without fighting. However, there are some behavioral patterns for which it is difficult to test the existence of a communicatory function, because several types of sensory modalities are likely involved. For example, contagious yawning is a communicatory act in mammals that potentially occurs through sight, hearing, smell, or a combination of these senses depending on whether the animals are familiar to one another. Therefore, to test hypotheses about the possible communicatory role of such behaviors, a suitable method is necessary to identify the participating sensory modalities.
The method proposed here aims to obtain yawn contagion curves for familiar and unfamiliar rats and evaluate the relative participation of visual and olfactory sensory modalities. The method uses inexpensive materials, and with some minor changes, it can also be used with other rodent species such as mice. Overall, the method involves the substitution of clear dividers (with or without holes) with opaque dividers (with or without holes) that either allow or prevent communication between rats placed in adjacent cages with holes in adjoining sides. Accordingly, four conditions can be tested: olfactory communication, visual communication, both visual and olfactory communication, and neither visual nor olfactory communication. As social interaction occurs between the rats, these test conditions simulate what may occur in a natural environment. In this respect, the method proposed here is more effective than traditional methods that rely on video presentations whose biological validity can raise concerns. Nonetheless, it does not discriminate between the potential role of hearing and roles of smell and vision in yawn contagion.

The method described here aims to obtain yawn contagion curves in pairs of familiar or unfamiliar male rats. Cages with holes separated by either clear or opaque partitions with (or without) holes are used to detect whether visual, olfactory, or both types of sensory cues can stimulate yawn contagion.