1. Procedimentos animais Habitação e aclimatação <ol><li> Ratos machos longo Evans, pesando 300-325 g no momento da chegada ao biotério, estão alojados individualmente em gaiolas de plástico padrão de papel reciclado contendo cama de pelotização, com tampa de grade de arame para acomodar garrafas de água e alimentos. </li><li> Ratos são mantidos em uma programação claro-escuro reversa (luzes acesas 19:00-07:00), em uma temperatura e umidade controladas viveiro. </li><li> Alimentos e água são ad libitum disponíveis nas gaiolas em casa durante todo o experimento. </li><li> Ratos estão autorizados a se acostumar com o viveiro e as condições de habitação para uma semana antes da cirurgia. Durante esse tempo, os ratos são perturbadas com a excepção da limpeza de rotina, alimentação e acompanhamento de peso. </li></ol> 2. Cirurgia Cateterismo intravenosa <ol><li> Sob anestesia gás isoflurano, e usando o padrão de assepsia técnicas cirúrgicas, os ratos são preparados com cateteres silastic na veia jugular direita. As saídas de cateter em uma cânula modificados (Plastics One) na superfície do crânio, ea cânula é montado no crânio com joalheiros &quot;parafusos e cimento dental. Para mais detalhes dos procedimentos cirúrgicos, ver 7, 8. </li><li> No final da cirurgia, os cateteres são liberadas com aproximadamente 0,2 mL de uma solução contendo 50% heparina (1000 UI) e dextrose 50% (25 g/50 mL). Um bloqueador de plástico é colocado sobre a abertura da cânula para proteger o cateter de detritos externo, e para manter a permeabilidade do cateter. </li><li> No momento da cirurgia, e novamente no dia após a cirurgia, os ratos são administrados 5 mg / kg, SC, do cetoprofeno analgésico. </li><li> Ratos são permitidos pelo menos sete dias para se recuperar de cirurgia antes de experimentação. Durante este tempo, os ratos são perturbadas nas gaiolas em casa, com exceção da rotina de limpeza e alimentação e acompanhamento diário de peso e saúde em geral. No último dia do período de recuperação, os cateteres são liberadas com a solução de heparina / dextrose (Seção 2.2) para verificar a permeabilidade do cateter. </li></ol> 3. Procedimentos comportamentais Todos os procedimentos comportamentais são realizadas com equipamentos fornecidos pela Med Associates Inc. (St Albans, VT). O equipamento, instalado numa sala dedicada, inclui um conjunto de câmaras padrão operante, cada contido dentro de um gabinete de som atenuantes. Cada câmara operante é equipado com duas alavancas retrátil, ambos elevados 6,5 centímetros acima de um piso em aço inoxidável. Uma luz branca estímulo está localizado logo acima uma alavanca, e as respostas em que a alavanca (o chamado alavanca &quot;ativo&quot;) resultam na iluminação simultânea da luz estímulo e ativação de uma bomba de infusão (Razel Scientific Instruments, St. Albans, VT). A bomba está situado em uma prateleira do lado de fora da câmara operante, mas dentro do gabinete som atenuantes. A outra alavanca (o chamado alavanca &quot;inativo&quot;) é esquerda estendida na câmara em todos os procedimentos experimentais; respondendo desta alavanca é sem conseqüência. Finalmente, cada câmara está equipada para fornecer corrente constante, intermitente, footshock, inescapável elétrica através de um scrambler no chão barra de aço. Todas as condições experimentais (por exemplo, apresentações de estímulo, infusões de medicamentos, aplicação de choque), bem como a gravação de dados e consolidação, são realizadas por meio de interfaces entre as câmaras de teste e um computador central operacional Med Associates software (MED-IV). O experimento é realizado em 5 fases: 1) habituação; 2) A cocaína SA; 3) sem drogas período; 4) Extinção, e 5) Teste de reintegração. Em todas as fases (exceto para o período livre de drogas), os ratos são transferidos para as sessões diárias da sala de habitação para as câmaras de teste operante. Animais são transferidos individualmente, em pequenos recipientes de plástico. Alimentos e água não estão disponíveis nas câmaras operante. <ol><li> Habituação <ol><li> Vinte e quatro horas que antecedem a primeira sessão de cocaína SA (. Ver Secção 3.2), os ratos estão autorizados a habituar às câmaras operante durante uma sessão de 2 h único; durante esta sessão a alavanca ativa é recolhido. </li></ol></li><li> Cocaína SA treinamento <ol><li> Antes de cada sessão diária de treinamento, os ratos são pesados ​​na sala de habitação. Posteriormente, eles são transferidos para as câmaras de operante. </li><li> Ao ser colocada na câmara operante, uma mola e montagem tubulação (estendendo-se da bomba de infusão de drogas) é conectada à cânula crânio-montado. </li><li> Ratos são permitidos para a auto-administração de cocaína HCl durante diária de 3 h sessões, para um total de 8-10 dias (consecutiva ou com dois intervenientes &quot;dias de folga&quot; entre as sessões 5 e 6). </li><li> SA sessões alternam entre a manhã (9:00-00:00) e tarde (13:00-16:00). O momento da SA sessões é alternada porque os procedimentos em fases subseqüentes do experimento (isto é, extinção e testes) ocorrem em ambas as times do dia para todos os animais (ver Secções 3.4 e 3.5), portanto, este acordo impede qualquer efeito de confusão da hora do dia sobre o comportamento droga-procurando subseqüentes. </li><li> Cada sessão de treino é precedido por um período de aclimatação de 5 min, durante o qual os animais são colocados em câmaras operante com a alavanca ativa retraída. </li><li> No início da sessão de treino, a alavanca ativo é estendido para dentro da câmara ea luz de estímulo (localizado acima da alavanca ativa) é iluminado por 30 s. Além disso, a luz da casa é ativado neste momento, e permanece iluminado durante toda a sessão. Juntos, esses eventos sinal da disponibilidade de cocaína. </li><li> Durante a sessão, as respostas sobre a alavanca ativa são reforçados por uma infusão de 3-s de cocaína (0,23 mL mg/65, iv) em uma proporção fixa-1 esquema de reforçamento. Concomitante com a ativação da bomba de infusão e administração de medicamentos é uma ativação de 20 s da luz estímulo acima da alavanca ativa. Esta apresentação luz 20 s corresponde a um &quot;time-out&quot; período durante o qual as respostas adicionais alavanca ativos são registrados, mas não reforçadas. </li><li> Animais são permitidos um máximo de 50 infusões por 3 h sessão. Rotineiramente, impor este critério em nosso trabalho e, em nossa experiência, descobriram que ele reduz, se não elimina, os incidentes de mortes por overdose. </li><li> No final de cada sessão diária, cateteres ratos são liberadas com 0,2-0,3 mL de heparina-dextrose solução (ver secção 2.2) e os ratos são devolvidos às suas gaiolas casa. </li></ol></li><li> Livre de drogas período <ol><li> Após a sessão final de cocaína SA, os ratos são perturbadas (com excepção da limpeza de rotina, alimentação e acompanhamento de peso) em sua gaiola para um mínimo de sete dias. </li></ol></li><li> Extinção de cocaína treinados comportamento <ol><li> Ratos são transferidos para as câmaras de operante entre 9:00-10:00 para a formação de extinção. </li><li> A mola e montagem tubulação é conectada à cânula crânio-montado. </li><li> Coerente com as condições para a formação SA, cada dia de treinamento extinção é precedida por um período de aclimatação de 5 min, durante o qual os animais são colocados em câmaras operante com a alavanca ativa retraída. </li><li> Ratos são dadas quatro sessões de 60 min extinção, separados por intervalos de 30 minutos. Cada sessão de 60 min é iniciada por os mesmos eventos que ocorrem no início das sessões de treinamento (ie, a iluminação do farol, a extensão da alavanca ativa, e de 30 segundos de iluminação da luz de estímulo acima da alavanca ativa). Ao longo das sessões, todas as condições que estavam presentes durante o treinamento SA são mantidas (ou seja, a resposta contingente de iluminação de luz estímulo para 20 segundos e 3-s ativação da bomba de infusão), exceto que as respostas alavanca de ativos não são mais reforçados com infusões de cocaína . Durante os intervalos de 30 minutos que separam cada sessão de extinção de 60 min, a alavanca ativa é retraída ea luz da casa é extinto. </li><li> No final da sessão de 60 min última, os ratos são devolvidos às suas gaiolas casa. </li><li> Passos 3.4.1. a 3.4.5. são repetidos durante 3 dias consecutivos. </li></ol></li><li> Reposição da cocaína treinados comportamento pelo estresse footshock <ol><li> Ratos são transferidos para as câmaras de operante entre 9:00-10:00 </li><li> Ao ser colocada na câmara operante, a mola e montagem tubulação é conectada à cânula crânio-montado. </li><li> Coerente com as condições para a formação e extinção, um período de aclimatação de 5 min é fornecido, durante o qual os ratos são colocados em câmaras operante com a alavanca ativa retraída. </li><li> Os ratos são, então, dado duas sessões de 60 min de extinção (ver 3.4.4.) Separados por um intervalo de 30 min, idênticas às durante a fase de extinção. </li><li> Se, após a sessão de 60 min segundo o número total de respostas sobre a alavanca anteriormente ativa é inferior a 15, os animais são submetidos a um teste de reintegração após um intervalo de 30 min adicionais. Neste intervalo de 30 min, footshock ou simulada footshock (ou seja, não footshock) é administrado (ver 3.5.6.). Se um critério de 15 respostas ou menos na alavanca ativa não é alcançado após a segunda sessão, uma sessão de extinção adicional (s) é dada antes do teste de reintegração. </li><li> Dez minutos após a sessão de segunda extinção de 60 min (ou depois de qualquer sessão extinção adicional de 60 min (s) necessário para estabelecer o critério de extinção de 15 ou menos respostas), os animais são expostos a 20 min de stress footshock intermitente elétrico (ou farsa footshock) na câmara operante. Footshock é ministrada durante um tempo quando a alavanca ativa é retraída e luzes de casa e estímulo são extintas. Footshock é entregue de acordo com um cronograma de tempo variável em um intervalo médio de 40 s (10-70 s range). Cada choque é entregue a uma intensidade de 0,9 mA, e é de 0,5 s de duração. Estes parâmetros de footshock são baseados no trabalho-piloto extensarealizados em nosso laboratório para estabelecer a reintegração de confiança de cocaína que procuram, com a intensidade mínima e duração da exposição footshock. Sob esses parâmetros, os animais apresentam uma resposta reflexa pulando ao choque de 0,5 s, e ocasionalmente emitem uma vocalização breve. Embora os animais são observados durante o período de choque, a intensidade do choque não é de magnitude suficiente para induzir sinais mais evidentes de angústia. </li><li> Imediatamente após a cessação da sessão footshock, a alavanca ativo é estendido e ratos estão autorizados a alavanca de imprensa em condições de extinção (ou seja, as respostas não são reforçadas com a cocaína, mas continuarão a conduzir a iluminação da luz de estímulo e ativação da bomba de infusão ). Este período de tempo é definido como o teste de reintegração e é tipicamente 1-3 horas de duração. Mais respondendo ocorre na parte inicial da sessão de teste (primeiros 30 min-1 h) e, posteriormente, extingue ao longo de períodos de teste mais prolongado. Assim, a 1 teste h é suficiente para captar o efeito de reintegração, com períodos mais longos de análises que forneçam um perfil mais completo extinção do efeito. </li><li> Quando medidas repetidas é empregado, cada rato foi testado sob condições footshock footshock e sham. Passos 3.5.1. a 3.5.8 são repetidos em um dia de testes subsequentes, eo teste alternativo de reintegração (footshock ou simulada footshock) é administrado. </li></ol></li></ol> 4. Resultados representativos: <img src="/files/ftp_upload/2265/2265fig1.jpg" alt="Figura 1" /> Figura 1. Perfis de resposta estilizado para a atividade nas alavancas ativos e inativos durante a auto-administração, formação de extinção, e testes de reintegração. A Figura 1 apresenta estilizada perfis de resposta operante, típicos, obtidos durante as várias fases do protocolo experimental aqui descrito. 1. Ativos respostas alavanca <ol><li> Cocaína treinamento SA. Figura 1 (painel esquerdo) mostra uma típica curva de cocaína SA treinamento que inclui tanto o número de infusões e número total de prensas alavanca ativa. Ratos geralmente adquirir cocaína SA dentro das sessões 1-3 e, quando o comportamento é estabelecida, manter uma taxa estável de ingestão da droga (normalmente menos de 20% entre a sessão de variância) ao longo de sessões subseqüentes. </li><li> Extinção de cocaína treinados comportamento. Pode ser visto na figura 1 (painel do meio), que no dia 1 de Extinção, quando as respostas não são reforçadas pela primeira vez, o número total de respostas na alavanca ativa é inicialmente mais elevado do que no final da fase de formação (que corresponde a uma &quot;explosão extinção&quot; so-called), gradualmente, ao longo dos quatro sessões de extinção, responder diminui. Nos Dias 2 e 3 de extinção, alguma recuperação de responder (em relação ao observado durante a última sessão do dia anterior) pode ser observada, no entanto, as respostas são geralmente menos do que no início do dia anterior de extinção, e extinção geralmente prossegue mais rapidamente ao longo dos quatro sessões para esse dia. </li><li> Reintegração de cocaína que procuram. Pode ser visto na figura 1 (painel direito) que 20 min de exposição ao footshock intermitente induz um aumento no não-reforçada responder a alavanca ativa, em relação ao observado no final da sessão de extinção anterior. Footshock também induz um aumento na resposta em relação ao observado em condições em que sham footshock é administrada. Assim, a reintegração de cocaína que procuram por estresse footshock pode ser expressa como: 1) o aumento do número de não-respostas reforçada após a exposição ao footshock, em relação às respostas na sessão de extinção antes footshock ou 2) aumento o número de não-reforçada respostas após a relação footshock footshock farsa. </li></ol> 2. Inativos respostas alavanca Ele pode ser visto na Figura 1 (linha vermelha) que, em todas as fases experimentais, existem níveis de resposta muito baixa associada com a alavanca de inativos. No entanto, um aumento modesto na resposta sobre esta alavanca é por vezes observada após a exposição ao estresse footshock. Mesmo nos casos em que tal aumento ocorre em resposta, o aumento da alavanca ativa responder tende a ser proporcionalmente muito maior.

<ol>
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Experimentos em animais foram realizados de acordo com as diretrizes e regulamentos estabelecidos pelo Conselho Canadense de Animal Care e da Universidade de Toronto comissão de cuidados com animais. A produção deste vídeo foi patrocinado pela Med Associates, Inc., que produz o instrumento utilizado neste artigo.

Ao longo dos últimas décadas, três variações do processo de reintegração SA têm sido desenvolvidos para estudar a reintegração de drogas que procuram em ratos de laboratório e macacos. As diferenças que definem as variações processuais referem-se principalmente ao facto de drogas SA, extinção e sessões de testes ocorrem no mesmo dia ou em dias diferentes 1. O procedimento que descrevemos neste artigo é comumente referido como o &quot;dentro de entre&quot; variação sessão, porque droga SA ocorre durante sessões diárias (ou seja, de uma forma entre as sessões), que são separados de extinção e sessões de testes, mas a extinção e testes ocorrem no mesmo dia (ou seja, de uma forma dentro de sessão) [por exemplo, 7, 9]. Alternativamente, nos chamados &quot;entre as sessões de&quot; procedimentos, todas as fases do experimento ocorrer sequencialmente, de tal forma que SA, extinção e sessões de teste são dadas em dias diferentes (ou seja, todas as fases estão entre as sessões) [por exemplo, 8, 10, 11]. Em contraste, nos procedimentos de completa &quot;dentro das sessões&quot;, SA a formação, extinção e sessões de testes ocorrem todos no mesmo dia [por exemplo, 12]. Embora existam relatos publicados de footshock induzida reintegração de drogas que procuram usar diferentes variações do processo de reintegração, temos encontrado este estressor (pelo menos em animais com histórico de cocaína SA) para ser mais eficaz quando extinção e testes ocorrem no mesmo dia (ou seja, em um &quot;dentro de entre&quot; maneira sessões). Em alternativa, temos tido sucesso com a obtenção de reintegração footshock induzida confiável de cocaína que procuram utilizando um completamente &quot;entre as sessões de&quot; procedimento, mas apenas sob condições em que os animais estão alojados nas câmaras SA durante todo o experimento 8, ou, pelo menos, durante a extinção e testes 13. A desvantagem desta abordagem entre as sessões, ao longo das atividades descritas no presente protocolo, é que ele limita o número de assuntos que podem ser treinados e testados ao mesmo tempo e, assim, diminui a eficiência de coleta de dados. Embora nas condições do presente protocolo apenas um grupo de animais pode ser extinta e testado em um determinado momento, um maior rendimento pode ser alcançado por incrível por uma semana o horário de início da fase de treinamento SA para dois grupos de ratos. Neste cenário, um primeiro grupo de ratos podem entrar na fase livre de drogas como o segundo grupo entra Semana 2 de treinamento SA, e, posteriormente, a extinção e os testes podem ser realizados no primeiro grupo, enquanto o segundo grupo está em sua droga livre de fase. Esta abordagem permite uma utilização mais eficiente dos recursos e acelera a taxa de aquisição de dados, enquanto levando a muito eficaz e confiável reintegração footshock induzida. Importante, em nosso procedimento, a extinção do comportamento previamente reforçado com drogas e testes de reintegração ocorre na presença de drogas associado pistas. Embora nunca tenhamos realizado treinamento extinção ou testes na ausência de pistas de drogas associadas, é nosso entendimento, com base em comunicações pessoais, que o estressor pode de fato ser ineficaz na indução de reintegração quando o teste ocorre na ausência de pistas extinto ( pelo menos no caso de animais com histórico de cocaína SA). A análise sistemática desta variável, e as implicações teóricas que ela representa, é uma questão importante para pesquisas futuras. Um último fator processuais que o comentário é que garante o efeito do estresse sobre footshock reintegração parece ser altamente sensíveis às manipulações do contexto. Por exemplo, o stress footshock só é eficaz em induzir a reintegração de drogas que procuram se for administrado em ambiente em que drogas SA ea extinção ocorrer, isto é, footshock não restabelecer de drogas que procuram se a exposição ao estressor ocorre em um contexto novo, sugerindo uma interação importante entre o estressor e do ambiente de drogas em seus efeitos sobre a reintegração 14. Em conclusão, os procedimentos de reintegração footshock, como os descritos neste documento, têm sido usadas com sucesso considerável para elucidar os mecanismos básicos comportamentais e neurobiológicos que regulam a relação entre estresse e recaída de drogas. Na verdade, estes procedimentos, quando modificado para acomodar pré-tratamentos farmacológicos ou manipulações neuroquímicos direcionamento específico substratos neuronais, podem servir como ferramentas poderosas para a caracterização da neurobiologia de reintegração de drogas que procuram por stress.

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		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<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

O aspecto mais insidioso da dependência de drogas é a alta propensão para a recaída. Modelos animais de recaída, conhecido como procedimentos de reintegração, têm sido amplamente utilizados para estudar a neurobiologia e fenomenologia de recaída ao uso de drogas. Embora as variações de procedimento surgiram ao longo das últimas décadas, os procedimentos de reintegração mais convencionais são baseadas no modelo auto-administração de drogas (SA). Neste modelo, um animal é treinado para desempenhar uma resposta operante para obter droga. Posteriormente, o comportamento é extinto pelo reforço retenção resposta contingente. Reposição da procura de drogas é, então, acionada por um evento discreto, como uma injeção de drogas na formação, re-exposição à droga associada com sinais ou exposição a um estressor 1. Procedimentos de reintegração foram originalmente desenvolvidos para estudar a capacidade de exposição aguda não contingente à droga treinamento para restabelecer drogas buscando em ratos e macacos 1, 2. Procedimentos de reintegração já foram modificados para estudar o papel dos estímulos ambientais, incluindo drogas associadas pistas e exposição a várias formas de estresse, na recaída de drogas que procuram 1, 3, 4. Nos últimos 15 anos, o principal foco da literatura reintegração foi sobre o papel do estresse na recaída de drogas. Uma das formas mais utilizadas de estresse para estudar essa relação é uma exposição aguda ao leve, intermitente, footshocks elétrica. A capacidade de estresse para induzir footshock reintegração de drogas buscando foi originalmente demonstrado por Shaham e colegas (1995) em ratos com uma história de heroína intravenosa SA 5. Posteriormente, o efeito foi generalizado em ratos com histórias de cocaína por via intravenosa, metanfetamina e nicotina SA, bem como o etanol por via oral SA 3, 6. Embora footshock induzida reintegração de busca de drogas podem ser alcançados de forma confiável e robusto, é um efeito que tende a ser sensível a certas variáveis ​​paramétricas. Estes incluem o arranjo das sessões de testes extinção e reintegração, a intensidade ea duração do estresse footshock, ea presença de drogas associado pistas durante a extinção e testes de reintegração. Aqui apresentamos um protocolo para footshock induzida reintegração de cocaína que procuram que temos utilizado com sucesso consistente para estudar a relação entre estresse e cocaína procurando.

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

Modelos animais de recaída, conhecido como procedimentos de reintegração, têm sido amplamente utilizados para estudar o papel do estresse na recaída à busca de drogas. Aqui, nós relatamos em um método para induzir a reintegração de cocaína que procuram em ratos de laboratório através de uma exposição aguda ao leve, footshock intermitente elétrica.

Um Procedimento para o Estudo do Reintegração Footshock Induzida de cocaína Buscando em ratos de laboratório

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

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Research

JoVE Journal

Neuroscience

20.7K visualizações.  University of Toronto Scarborough. Modelos animais de recaída, conhecido como procedimentos de reintegração, têm sido amplamente utilizados para estudar o papel do estresse na recaída à busca de drogas. Aqui, nós relatamos em um método para induzir a reintegração de cocaína que procuram em ratos de laboratório através de uma exposição aguda ao leve, footshock intermitente elétrica.

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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 que procura no mouse

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

Neurociência

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.

Muscular órgãos receptores no abdômen Crayfish: Um Exercício em Laboratório Student Propriocepção

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.

Um método geral para a avaliação de Incubação de Craving Sacarose em Ratos

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.

Determinação rápida do limiar térmico nociceptivo em ratos diabéticos

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.

Métodos para o estudo dos mecanismos de ação dos antipsicóticos Drogas em<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.  ...

An In Vitro Adult Mouse Muscle-nerve Preparation for Studying the Firing Properties of Muscle Afferents

Muscle sensory neurons innervating muscle spindles and Golgi tendon organs encode length and force changes essential to proprioception. Additional afferent fibers monitor other characteristics of the muscle environment, including metabolite buildup, temperature, and nociceptive stimuli. Overall, abnormal activation of sensory neurons can lead to movement disorders or chronic pain syndromes. We describe the isolation of the extensor digitorum longus (EDL) muscle and nerve for in vitro study of stretch-evoked afferent responses in the adult mouse. Sensory activity is recorded from the nerve with a suction electrode and individual afferents can be analyzed using spike sorting software. In vitro preparations allow for well controlled studies on sensory afferents without the potential confounds of anesthesia or altered muscle perfusion. Here we describe a protocol to identify and test the response of muscle spindle afferents to stretch. Importantly, this preparation also supports the study of other subtypes of muscle afferents, response properties following drug application and the incorporation of powerful genetic approaches and disease models in mice.

An In Vitro Adult Mouse Muscle-nerve Preparation for Studying the Firing Properties of Muscle Afferents

Muscle sensory neurons are involved in proprioceptor signaling and also report on metabolic state and injury related events. We describe an adult mouse in vitro muscle-nerve preparation for studies on stretch-activated muscle afferents.

Um<em&gt; In Vitro</emPreparação Muscle-nervo&gt; Adulto mouse para estudar as propriedades de queima de músculos aferentes

Muscle sensory neurons innervating muscle spindles and Golgi tendon organs encode length and force changes essential to proprioception. Additional ...

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.

Uma maneira simples para medir alterações na Recompensa comportamento de busca Usando<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.

Um protocolo para medição de reatividade de Cue em um modelo do rato do transtorno de uso de cocaína

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.

Um sistema de Microbiomechanical para estudar a formação de varizes e a recuperação no axônio do neurônio Central

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.

Preparação de Eletrodos de Estimulação Nervosa Periférica para Implantação Crônica em Ratos

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