Este projecto foi apoiado pelo NIH concede DA19112 (DGW) e DA026994 (CMO). Ilustração foi fornecido por Katherine Louderback. Experimentos foram realizados no Laboratório de Vanderbilt murino Neurocomportamentais.

1. Escrever programa para ser executado sessões de testes operante utilizando variados estímulos visuais e auditivos como reforço <ol><li> Para fixa ratio (FR) sessões: fazer sessões de uma hora de duração com a luz da casa e ventilador ligado durante a sessão. Para as sessões relação progressiva, fazer sessões de duas horas de duração. Têm ambas as alavancas estendida para a duração da sessão e contrabalançar a alavanca que é designado &quot;ativa&quot; versus &quot;inativo&quot; em animais (atribuição alavanca para cada animal nunca muda). </li><li> O código do programa de tal forma que cada reforçador é variada de acordo com os seguintes parâmetros: <ul><li> cada reforçador tem uma das seguintes durações escolhidas aleatoriamente: 2, 4, 6 ou 8 seg. </li><li> cada reforçador tem uma das seguintes taxas de estímulo lâmpada de flash escolhido aleatoriamente: 0,625, 1,25, 2,5, ou 5 Hz, cada um com um ciclo de trabalho de 50%. </li><li> cada estímulo lâmpada de flash é aleatoriamente na esquerda ou no lado direito da câmara. </li><li> proporcionar um estímulo auditivo para a duração do reforçador, em nosso laboratório, provocar uma bomba de infusão que fornece cerca de 3 dB de som acima do ruído de fundo na câmara. </li></ul></li><li> O código do programa para mostrar os seguintes valores em tempo real: 1. Número de prensas alavanca ativa, 2. Número de prensas alavanca inativos, 3. Número de reforços, 4. Tempo (em incrementos de 0,1 segundo). </li></ol> 2. Lidar com animais (3 procedimento dia) <ol><li> Após aclimatação à facilidade animal, começam manejo dos animais. Isto irá habituar os animais a serem apanhados e transportados. </li><li> Comece por colocar as mãos enluvadas na gaiola e deixá-los sentar-se por 90 seg. Se cada rato não investigou as mãos naquele tempo, suavemente move as mãos para ratos e esperar que cada um deles para cheirar e / ou entre em contato com as mãos antes de prosseguir. </li><li> Com cuidado, pegue cada rato, um por um pela base da cauda e colocá-lo em sua mão, rapidamente levantando-a e trazendo-o de volta para permitir que o mouse para andar fora de sua mão de volta para a jaula. </li><li> Repita para cada rato 50-10 vezes, dependendo do comportamento do mouse. A última vez feito isso, segurar a alta do rato (com ele em pé sobre sua mão) por um período de tempo, dependendo do dia. Dia 1: 5 sec, Dia 2: 10 seg, Dia 3: 15 seg. Garantir que cada rato atende a esse critério para o dia. No dia 1, trocam as luvas entre gaiolas. </li><li> Início no dia 2, de volta curso do animal enquanto o mouse está em sua mão. Também no dia 2, começam com peso diário dos animais. Mark cauda de cada animal com um Sharpie para indicar número de registro assunto. </li><li> Se as injeções serão dadas durante o experimento, os ratos começam habituando às injeções no dia 2. Isto deve ser feito após todos os ratos na gaiola ter sido manipulados e preencheram o critério para o dia. </li></ol> 3. Equipamento limpo e teste <ol><li> Lavar panela de fundo com água quente. </li><li> Limpar paredes da câmara operante e pisos com etanol 30%. </li><li> Executar um programa de teste que liga farol, ventilador, e as luzes de estímulo, se estende alavancas, e pressiona os registros alavanca. </li><li> Assegurar que todas as luzes e os ventiladores estão funcionando corretamente e testar o programa para garantir que todas as prensas de alavanca são gravadas. </li><li> Alavancas limpa com etanol 30%. </li></ol> 4. Realizar sessão operante (sessões devem ser 5-6 dias / semana, ao mesmo tempo do dia) <ol><li> Pesar cada rato. </li><li> Carregar o programa em cada câmara e anotar o experimento de forma adequada. A alavanca ativa deve ser contrabalançada entre os animais (ou seja, a alavanca ativa é atribuída a alavanca esquerda para a metade dos ratos; a alavanca direita está ativo para a outra metade), mas o lado da alavanca ativa nunca muda uma vez um rato do rato foi atribuído. </li><li> Transporte de cada rato para sua câmara designado, feche a câmara e iniciar a sessão. </li><li> Após a sessão terminar, retire imediatamente o mouse e re-marca da cauda. </li><li> Câmaras limpas como descrito na Seção 3. </li><li> Analisar os dados para o número de prensas alavanca ativos e inativos. Número de reforços e / ou precisão alavanca (prensas% ativo alavanca) também podem ser relatados. Se os ratos vão ser testadas para o efeito de um tratamento no OSS, assegurar que todos os ratos para ser testado se encontraram critérios de aquisição (por exemplo,&gt; 20 ativos prensas alavanca e&gt; 65% prensas alavanca ativa para FR-1 final de três sessões ) antes do início do tratamento. </li><li> Após a aquisição do FR-1 de responder, o esquema de reforçamento pode ser alterado (por exemplo, uma maior proporção fixa, razão progressiva, razão aleatória, etc.) </li></ol> 5. Resultados representante Um exemplo de aquisição OSS por camundongos machos C57Bl/6J é mostrado na Figura 1 (reproduzidas a partir de 23). Camundongos controle foram submetidos condições idênticas, exceto que pressiona a alavanca de cada alavanca não tinha conseseqüência. Outro grupo de ratos é mostrado na Figura 2. Neste experimento, um grupo de ratos recebeu reforço OSS, enquanto outro grupo recebeu o reforço alimentar. Nós descobrimos que, em condições de acesso ad libitum ao alimento, tanto proporção fixa e progressiva responder são semelhantes entre OSS e respondendo por 10% Garantir (Figura 2, A e B). Isto permite comparações eficazes de uma manipulação em dois tipos diferentes de reforço (sensorial e alimentos) que evita confunde potenciais resultantes de um estado de fome ou as diferenças na taxa de resposta. <img src="/files/ftp_upload/2292/2292fig1.jpg" alt="Figura 1" /> Figura 1:. Prensas Lever por ratos OSS e controles ratos OSS recebeu variados estímulos visuais e auditivos após cada ativo alavanca de imprensa (FR-1 esquema de reforçamento), enquanto pressiona a alavanca inativo apresentou nenhuma conseqüência. Camundongos controle foram submetidos as mesmas condições, mas não houve conseqüência de tanto pressionar a alavanca (alavancas são denotados 1 e 2 e são contrabalançados em animais da mesma maneira que as alavancas ativos e inativos são contrabalançados por ratos OSS). Alavanca ativa pressionando por ratos OSS foi aumentada em relação à alavanca inativos pressionando (* p &lt;0,05, ** p &lt;0,01) e não-reforçada alavanca pressionando por controles (n = 7, 8, $ p &lt;0,05, p $ $ &lt;0,01 ). Figura reproduzida a partir de 23. <img src="/files/ftp_upload/2292/2292fig2.jpg" alt="Figura 2" /> Figura 2:. Prensas Lever por ratos e camundongos OSS responder por alimentos A.) Ratos respondeu em um cronograma de FR-1 de reforço para os estímulos OSS ou reforçador de alimentos (10% Certifique). Todos os animais tiveram acesso ad libidum aos alimentos para a duração dos experimentos. B.) Após FR-1 sessões, os camundongos foram avançadas para uma relação progressiva (PR) cronograma de reforço para cinco dias. Os dados representam as médias dos valores dos dias quatro e cinco para cada animal. A proporção final concluída é relatado à direita do eixo Y e refere-se ao número de respostas necessárias para obter o reforço correspondente (ou seja, 30 respostas são necessárias para obter o 10 º reforço após previamente ganhando nove reforços).

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I., Pieper, J. O., Hamilton, L. R., Wise, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Qualitative+differences+between+C57BL/6J+and+DBA/2J+mice+in+morphine+potentiation+of+brain+stimulation+reward+and+intravenous+self-administration.">Qualitative differences between C57BL/6J and DBA/2J mice in morphine potentiation of brain stimulation reward and intravenous self-administration.</a> Psychopharmacology (Berl). 208, 309-321 (2010).</li></ol>

Não há conflitos de interesse declarados.

Sensação operante busca é uma alternativa útil de drogas intravenosas de auto-administração, quando o rato é o animal de escolha. O fato de que nem a cirurgia nem a manutenção do cateter é necessário é vantajosa, tal como estes são importantes obstáculos técnicos no mouse. OSS também é atraente porque pode ser medida de reforço aspectos distintos de outros reforçadores naturais, como alimentos. É interessante notar que as medidas comportamentais no rato pode ser altamente...

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		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>Drug self-administration test package for mouse: extra-wide chamber and retractable levers</td>
<td>&nbsp;</td>
<td><a href="http://www.med-associates.com/">Med Associates, Inc</a></td>
<td>MED-307W-CT-D1</td>
<td>Levers are ultra-sensitive (require ~2 grams force) and are mounted 2.2 cm above the floor. Yellow stimulus lamps are mounted 2 cm above each lever.</td>
</tr>
<tr>
<td>Interface and software package</td>
<td>&nbsp;</td>
<td><a href="http://www.med-associates.com/">Med Associates, Inc</a></td>
<td>MED-SYST-16</td>
<td>This is the package for up to 16 chambers.</td>
</tr>		</tbody>
		</table>
		</div>

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.

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Operant Sensation Seeking in the Mouse

Neste protocolo, descrevemos um método de aprendizagem operante utilizando estímulos sensoriais como reforço no mouse. Não requer treinamento prévio ou restrição alimentar, e permite o estudo do comportamento motivado, sem o uso de um reforçador farmacológicos ou naturais, tais como alimentos.

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 ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

12.9K visualizações.  Vanderbilt University Medical Center. Neste protocolo, descrevemos um método de aprendizagem operante utilizando estímulos sensoriais como reforço no mouse. Não requer treinamento prévio ou restrição alimentar, e permite o estudo do comportamento motivado, sem o uso de um reforçador farmacológicos ou naturais, tais como alimentos.