Estes estudos foram apoiados por bolsas do Conselho de Pesquisa em Ciências Naturais e Engenharia do Canadá (NSERC) a FL e uma bolsa de estudos de Pós-Graduação canadense (CGSD) de NSERC para AM.L.

1. Animal Care e Habitação Todos os experimentos foram aprovados pelo Comitê Animal Care, da Universidade de Guelph, e são realizadas de acordo com as recomendações do Conselho Canadense de Cuidados Animal. O estudo inclui 22 adultos machos Sprague-Dawley (Charles River, QC) pesando 200-225 g no início da experiência. <ol><li> Ratos única casa e mantê-los em um ciclo claro / escuro reversa (07:00 OFF - 07:00 ON) com acesso ad libitum à comida e água, exceto quando indicado o contrário, ou durante o teste comportamental que ocorre durante o ciclo ativo. </li><li> Habituar ratos para a sala da colónia e manuseamento humano pesando diariamente durante uma semana antes da cirurgia. </li></ol> 2. Cirurgia Canulação Intraoral: Materiais e Processos O intra-oral (IO) a cirurgia e materiais estão descritos em 14 Limebeer et al. <ol><li> Para construçãot a cânula IO, cortar um pedaço de tubo de plástico de polietileno de cerca de 130 mm de comprimento (diâmetro interno de 0,86 mm e diâmetro exterior de 1,27 milímetros). </li><li> O tubo a ser fixado na cavidade oral requer uma extremidade com flange (~ 5 mm de diâmetro). Criar esta extremidade flangeada aquecendo a extremidade do tubo, com um ferro de soldar de 2-5 segundos e depois achatar prontamente a borda aquecida do tubo contra uma superfície plana. Cortar um disco de malha cirúrgica (cerca de 6-7 mm de diâmetro para se encaixar à volta do diâmetro da extremidade com flange da cânula) e passe-a para o comprimento do tubo até que o disco assenta contra a parte de trás da extremidade com flange da cânula IO. </li><li> Para cada cânula IO, cortar um disco adicional cirúrgico malha (8 mm de diâmetro) e os três quadrados de uma banda elástica (de 6 mm x 6 mm; ver Figura 1). </li><li> Esterilizar a cânula IO, discos de malha cirúrgica, e os quadrados elásticas numa solução anti-bacteriana por um período mínimo de 24 horas antes da cirurgia. </li><li> Antes da cirurgia, umautoclave todos os instrumentos cirúrgicos e desinfetar o campo cirúrgico. Entre as cirurgias, use um esterilizador pérola de vidro para esterilizar ferramentas e usar uma touca, luvas de borracha nitrílica, e máscaras cirúrgicas para manter as condições assépticas. </li></ol> Analgesia e anestesia <ol start="6"><li> Cerca de 30 minutos antes da cirurgia administrar uma via subcutânea (SC), a injecção do antibiótico Depocillin (0,33 mg / kg) e o analgésico meloxicam (5 mg / kg SC). </li><li> Induzir anestesia geral com isoflurano (4% de indução e manutenção 3%). </li><li> Uma vez que os ratos são responsivos ao dedo de aperto, e antes de proceder a quaisquer incisões, usar um cotonete de algodão derrubado para administrar uma anestesia tópica ao longo da face interior esquerda de ratos onde a cânula está a ser implantado, e injectar um anestésico local como a lidocaína HCl o local da incisão para a agulha de biópsia (base do pescoço) e de cabeça (couro cabeludo). </li><li> Aplicar lubrificante pomada para ambos os olhos, antes do início da ondary. </li></ol> Os procedimentos cirúrgicos <ol start="10"><li> Raspar a 10 milímetros x 10 milímetros remendo de cabelo na base do pescoço. Use gazes esterilizadas para cotonete e limpar a área raspada na seguinte ordem: sabonete antibacteriano, isopropílico a 70% de álcool e Betadine. </li><li> Inserir uma agulha G 15, de aço inoxidável, na base do pescoço e movê-lo por via subcutânea em torno da orelha para a face esquerda. Posicionar a ponta da agulha e passa-o através do mordente atrás do primeiro molar dentro da cavidade oral. </li><li> Passar a cânula IO através da ponta da agulha sobressai da cavidade oral e, em seguida, retirar a agulha, deixando apenas a cânula IO. </li><li> Passe um disco de malha cirúrgica seguido por três discos elásticos quadrados sobre a parte exterior da cânula IO e desenhá-los na pele exposta na parte de trás do pescoço para estabilizá-la. </li><li> Lave a cânula IO com um enxaguatório bucal antibacteriano </li><li> Antes do início da cirurgia, modificar um parafuso de nylon(28 mm de comprimento, 4 mm ponto; 8 milímetros cabeça) para remover a cabeça e esculpir um sulco dois milímetros ao longo do comprimento da rosca (ver Figura 2). </li><li> Raspar a 10 mm x 20 mm faixa de cabelo ao longo da linha média da cabeça. Use gazes esterilizadas para cotonete e limpar a área raspada na seguinte ordem: sabonete antibacteriano, isopropílico a 70% de álcool e Betadine. </li><li> Usar um bisturi cirúrgico para fazer uma longa incisão 20 milímetros ao longo da sutura sagital. Use uma broca de mão para fazer 4 furos (2 em cada lado da sutura) e usar uma chave de fenda de mão para fixar quatro parafusos joalheiros ao crânio. </li><li> Coloque o parafuso no centro dos quatro parafusos de joalheiros com a ranhura posicionada para a parte posterior do animal. Montar o parafuso no crânio do rato através da construção de um Headcap com cimento dental (usar cimento dental suficiente para cobrir a superfície dos parafusos joalheiros). Permitir que o cimento dental para secar antes de retirar o animal do campo cirúrgico e terminar a anestesia. </li></ol><pclass = &quot;jove_content&quot;&gt; monitoramento e cuidados pós-operatórios <ol start="19"><li> Individualmente os ratos da casa em gaiolas com cama imediatamente após a cirurgia e acompanhar de perto, durante 24 horas. </li><li> Administrar uma segunda injeção do analgésico Meloxicam 24 horas pós-cirurgia e lavar a cânula IO com um enxaguatório bucal antibacteriano uma vez / dia durante três dias. </li></ol> Dar ratazanas de 3-5 dias para recuperar de uma cirurgia, antes do início da experiência. 3. Procedimentos de auto-administração de IO Aparelho Para auto-administração, Plexiglas câmaras de condicionamento operante são usados, e cada câmara é colocada em uma caixa de madeira compensada atenuantes de som maior. Cada câmara de condicionamento operante tem uma luz casa (28 V) e duas alavancas retráteis (ativos e inativos) localizados em lados opostos da câmara, 8 cm acima do chão. A alavanca ativa é conectado a uma bomba de infusão saídas posicionadaside a câmara de isolamento de som e luz branca (28 W) está localizado a 3 cm acima para servir como uma luz de estímulo emparelhado com a entrega de infusões IO. A alavanca inativo serve para controlar a linha de base, o comportamento operante não reforçado, pressionando a alavanca não tem qualquer consequência, mas todas as prensas são gravadas. Comida <ol><li> Fornecer os ratos com uma dieta padrão (3,1 kcal / g) em sua gaiola. </li><li> Diluir xarope de milho rico em frutose (55% fórmula) para três diferentes concentrações (8% = 0,026 kcal/80 infusão mL; 25% = 0,08 kcal/80 infusão mL; 50% = 0,17 kcal/80 infusão mL), utilizando água de osmose reversa. Estas concentrações são selecionados porque cada um produz uma viscosidade que é apropriado para entregar rápidas infusões (2,5 seg) IO, dado o aparato experimental (ou seja, o diâmetro de seringas e tubos). </li></ol> Privação de alimento A fim de facilitar a obtenção deIO auto-administração, mas promover o crescimento normal, os ratos se sucederem períodos de privação de alimento e ad libitum acesso à ração padrão. <ol start="3"><li> Pesar os ratos diariamente às 7:00 e remover ração da calha de alimentação da gaiola. </li><li> No dia seguinte, pesar ratos às 12:00 horas (aproximadamente 18 horas depois) e começar IO auto-administração por 01:00. </li><li> Retornar ratos para suas gaiolas às 4:00 pm e fornecer acesso ad libitum à comida durante 3 horas consecutivas. Em seguida, registre o peso dos ratos e a quantidade total de ração consumida durante as três horas. Retomar a privação de alimentos, como descrito. </li></ol> Geral IO procedimento de auto-administração Operante de responder por infusões de IO de HFCS é avaliada em PR e horários contínuos de reforço. Os ratos são testados em IO de auto-administração até que a ingestão é estável, tal como definido por: 1) uma diferença significativa na resposta entre activo e inactiva alavancas para pelo menos 2 sessões consecutivas e 2) variação inferior a 20% no número de infusões auferidos por sessão por 2 sessões consecutivas. Cada sessão começa 6 horas para o ciclo escuro e dura 3 horas. A fase de aquisição 10 é constituída de IO sessões de auto-administração consecutivos sobre um esquema contínuo de reforço, e os ratos recebem uma única PR de teste de 24 horas antes do início de aquisição (teste PR I) e 24 horas após a última sessão de aquisição (Teste PR II). Para os testes de RP, o ponto de interrupção (PA) é definida como a última infusão recebida antes da cessação da resposta na alavanca activa durante pelo menos 1 h 18. <ol start="6"><li> Ratos contrap na base de pesos tomados durante três dias antes do inicio da experiência e atribuir os ratos para auto-administrar uma de três concentrações de HFCS: 8%, 25%, ou 50%. </li><li> Pesar ratos às 12:00 e transferi-los da sala de colônia para a sala de ensaios em suas gaiolas. Para remover alimentos ou bedding, que podem acumular-se dentro da cânula de IO, a bomba de ar através da cânula, utilizando uma seringa de 12 ml com uma agulha fixa 16 L, com 50 mm de tubo de polietileno (diâmetro interno de 1,14 mm e diâmetro exterior de 1,57 mm) ligados à extremidade. </li><li> Na câmara operante, ligar a cânula de IO a tubagem Tygon (diâmetro interno de 0,02 mm e diâmetro exterior de 1,53 mm) através de um veio construído de uma agulha de 20 G modificada (remover o cubo de plástico e ponta chanfrada). Posicionar a parte inferior do tubo (isto é, mais próximo do animal) dentro do bosque do parafuso. A maior parte do tubo está ligada a um suporte giratório, e protegido por uma mola. Ligue a base da mola do segmento de parafuso montado na cabeça do rato. </li><li> Dê ratos cinco minutos para se acostumar com a câmara operante e, em seguida, iniciar a sessão de auto-administração IO. A sessão de auto-administração IO começa com a ativação da casa de luz, a entrada das duas alavancas retráteis, e iluminação doestímulo luminoso acima da alavanca ativa por 30 segundos. </li><li> Para PR Teste I, utilizar o horário PR descrita por Richardson e Roberts18 (relação resposta escalada = (5-E (número de injeção x 0,2)) - 5). </li><li> Para as sessões de aquisição de 1-10, use uma programação contínua de reforço em que cada imprensa na alavanca de resultados ativos na entrega de uma infusão de 80 mL da solução de teste de mais de 2,5 seg. </li><li> Para dar tempo suficiente para a ingestão, impõem um período de tempo limite de 27,5 segundos, durante o qual a alavanca ativa está retraída ea luz estímulo é ativado (ou seja, os ratos podem obter uma infusão IO a cada 30 seg). Não imponha um limite para o número de infusões obtidas dentro de cada sessão de auto-administração IO. </li><li> Se o rato não dar uma resposta sobre a alavanca ativa por 20 minutos consecutivos, o primeiro-rato (abrir a câmara operante e facilitar o rato pressionando uma vez a alavanca ativa). Prime os animais a cada 20 minutos até 5x/session dutocar os três primeiros dias de só de aquisição. </li><li> Administrar o segundo teste de RP usando os parâmetros descritos no passo 3.10. </li><li> Seguindo sessões de auto-administração de IO, remover os ratos das câmaras operantes, lave a cânula IO com 2,0 ml de água usando os mesmos materiais descritos em 3.7, e retornar os ratos às suas gaiolas casa na sala da colónia. </li><li> Após três horas de acesso ad libitum à ração, os ratos de peso at 7:00, retire o alimento da manjedoura, e retomar a privação de alimento. </li></ol> Dados auto-administração são analisados ​​usando de dois fatores repetidas medidas análises de variância (ANOVA). Comparações múltiplas utilizando o método Student-Newman-Keuls (α = 0,05) foram utilizados para explorar quaisquer interacções significativos ou efeitos principais.

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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>

Os autores que não têm nada a revelar.

O estudo atual mostra uma nova abordagem para a avaliação das propriedades de reforço de soluções doces combinando métodos tradicionalmente empregados para estudar o comportamento motivado por drogas de abuso (auto-administração operante intravenosa) e avaliar a palatabilidade de tastants (sabor reatividade através de infusões intra-orais). Para este fim, sob muito breve anestesia induzida por isoflurano, os ratos são implantados cânula IO que permite a entrega de soluções teste directamente para a boca. A...

O estudo da base neurobiológica e comportamental de dependência de alimentos baseia-se nas observações de que, à semelhança de drogas de abuso, o consumo excessivo de alimentos palatáveis ​​promove dependência comportamental 1-4 e induz alterações em circuitos de recompensa do cérebro em humanos 5-6 e laboratório animais 7-8. Mas, enquanto existem vários protocolos e procedimentos para estudar as propriedades de dependência de drogas de abuso em ratos de laboratório, adaptando os métodos para avaliar comportamentos &quot;viciantes&quot; induzidas por alimentos apresenta desafios únicos. O objetivo do presente estudo foi o de aplicar princípios de administração intravenosa (IV) de drogas auto-administração operante para a investigação de auto-administração operante de soluções doces entregues por infusão intra-oral (IO). O doce utilizado foi o xarope de milho rico em frutose (HFCS), porque, apesar de controversa, há evidências de que a HFCS pode ser ligada à epidemia moderna de obesidade 9-12. Tradicionalmente, as infusões de IO são entregues para estudar a palatabilidade de saborizantes em experiências reactividade gustativas 13. Resumidamente, uma cânula de IO é implantado cirurgicamente no mordente de ratos e infusões IO de várias soluções são passivamente entregues 14. O objetivo é estudar as reações orofaciais dos animais aos tastants. No entanto, cânulas IO também foram implantados cronicamente no palato de ratos para determinar se eles iriam aprender a pressionar uma alavanca para soluções de auto-infundir diretamente em sua cavidade oral, daí o termo IO auto-injeção 15-17. No presente estudo, descrevemos um procedimento que utiliza uma pequena cirurgia e que permite o teste de auto-administração operante longo prazo. Este procedimento tem várias vantagens significativas sobre os processos tradicionais que envolvem a beber uma solução a partir de um bico (a), ou responder operante para peletes sólidos (b), ou responder operante de gotas de fluido entregues num receptáculo(C). Em comparação com a (a), IO auto-administração envolve uma resposta operante (isto é, pressionando uma alavanca) e, por conseguinte, é possível modificar a programação regulando a relação entre resposta e requisitos de entrega de infusões IO. Por exemplo, através do emprego de uma razão progressiva (PR) cronograma, segundo o qual as respostas necessárias para infusões sucessivas aumentam exponencialmente dentro de uma sessão de 18, é possível avaliar o quanto um animal &quot;quer&quot; a próxima infusão 19. Este importante aspecto de &quot;buscar&quot; o comportamento não pode ser avaliado quando os animais beber uma solução de uma bica, a menos que um aparelho especial que controla a oferta de líquidos e monitora as respostas é empregado 20. Além disso, IO auto-administração proporciona um meio de comparar os comportamentos motivados por diferentes estímulos de reforço. Ou seja, é possível comparar responder operante mantidas por doces e outros reforços, tais como drogas de abuso emos chamados &quot;estudos de substituição.&quot; Em comparação com (b), IO auto-administração permite o teste de qualquer concentração e qualquer quantidade de qualquer aditivo alimentar solúvel em água. Isso é fundamental para estudar o comportamento motivado por doces como HFCS, porque, com o melhor de nosso conhecimento, não há pastilhas disponíveis comercialmente sólidos de frutose, frutose ou combinações de glicose, em diferentes proporções, que seria adequado para câmaras operantes. Além disso, a importância de controlar e manipular índices de concentração / volume é obrigatório em experimentos onde o consumo pode ser modulada tanto pelo valor calórico de uma solução (que leva à saciedade específicas de nutrientes) e pela quantidade de solução que podem ser consumidos dentro de um determinado período de tempo (isto é, plenitude) 21. IO auto-administração também reduz o atraso entre a resposta operante e a entrega do reforço primário, um factor que desempenha um papel importante na aquisição e manutençãotenção do comportamento operante 16,22-23. Finalmente, em comparação com (c), IO auto-administração permite a entrega de infusões passivos IO de quantidades controladas de solução de teste, e isso faz com que seja possível medir as respostas orofaciais de &quot;gosto&quot; (reação hedônica objetivo como protuberâncias da língua 24 -25) e se estas respostas mudar durante IO auto-administração. Além disso, a capacidade de administrar infusões passivos IO tem aplicações importantes para o estudo da recaída de procura de alimentos. Ou seja, em estudos de IV droga auto-administração, após períodos de extinção, primos de drogas (ou seja, a administração de uma pequena dose da droga 26) podem &quot;restaurar&quot; responder 27-28. Portanto, a capacidade de entregar infusões IO sem qualquer ação por parte do animal pode ser usado para estudar &quot;cru&quot; preparado reintegração, assim como o potencial de reintegração cruzamento entre alimentos edrogas de abuso. IO auto-administração de soluções doces também é preferível para IV e auto-administração intra-gástrica. De facto, apesar de infusões IV de frutose em seres humanos e em animais de laboratório produz efeitos fisiológicos similares aos observados após ingestão oral, 29-31, este é um modelo pobre de como doces são normalmente consumido (isto é, por via oral). Além disso, os sinais gustativos produzidos por mastigação conferem informação importante sobre o paladar dos alimentos, e quando esta fase do processo de digestão é omitido, o desenvolvimento de comportamentos adaptativos, tais como excesso de comida é reduzida 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

Este artigo descreve um novo método para estudar a base de bio-comportamental da dependência de alimentos. Este método combina a componente cirúrgica de sabor reactividade com os aspectos do comportamento de auto-administração de drogas operante. Sob anestesia geral breve, os ratos são implantados com uma cânula intra-oral (IO), que permite a administração de soluções de teste directamente na cavidade oral. Os animais são então testados em câmaras de auto-administração operante através do qual eles podem pressionar uma alavanca para receber infusões de IO de soluções de teste. IO auto-administração tem várias vantagens sobre os procedimentos experimentais que envolvem a beber uma solução a partir de um bico ou responder operante para pastilhas ou soluções entregues num recipiente sólido. Aqui, mostramos que a IO auto-administração pode ser utilizada para estudar a auto-administração de xarope de milho rico em frutose (HFCS). Os ratos foram testados para a auto-administração em uma (PR) esquema de razão progressiva, que avalia a quantidade máxima de opcomportamento rante que será emitido para diferentes concentrações de HFCS (isto é, 8%, 25% e 50%). Após este teste, os ratos auto-administrados estas concentrações em uma programação contínua de reforço (ou seja, uma infusão para cada imprensa alavanca) por 10 dias consecutivos (1 sessão / dia, cada um com duração de 3 horas), e em seguida, eles foram novamente testados no cronograma PR . No esquema de reforço contínuo, os ratos levou menos infusões de concentrações mais elevadas, embora a concentração mais baixa de HFCS (8%) mantida a auto-administração de mais variável. Além disso, os testes de RP revelaram que 8% tinha um valor de reforço inferior a 25% e 50%. Estes resultados indicam que a IO auto-administração pode ser empregada para o estudo de aquisição e de manutenção da resposta de soluções doces. A sensibilidade de resposta operante a diferenças na concentração e esquema de reforço torna IO auto-administração de um processo ideal para investigar a neurobiologia da ingestão voluntária of doces.

Aquisição de IO auto-administração A Figura 3 representa responder operante nas alavancas ativos e inativos durante a auto-administração de 8%, 25%, ou 50% HFCS por 10 sessões consecutivas. Os ratos adquirem IO auto-administração de HFCS dentro das primeiras três sessões e manter a alavanca activa estável responder (como descrito acima) para o restante da aquisição. As diferenças dependentes da concentração em resposta alavanca activos também são evi...

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

O presente estudo avalia um novo procedimento para avaliar os efeitos de reforço de soluções palatáveis ​​em ratos de laboratório: a auto-administração intra-oral. Para este fim, respondendo operante (isto é, a pressão da alavanca) para infusões intra-orais de soluções doces em diferentes concentrações foi medido em rácios contínuos e progressivos esquemas de reforço.

Um novo procedimento para avaliar as propriedades de reforço de Tastants em laboratório ratos: Intraoral auto-administração operante

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

a-novel-procedure-for-evaluating-reinforcing-properties-tastants

Research

JoVE Journal

Behavior

12.6K visualizações.  University of Guelph.  O presente estudo avalia um novo procedimento para avaliar os efeitos de reforço de soluções palatáveis ​​em ratos de laboratório: a auto-administração intra-oral. Para este fim, respondendo operante (isto é, a pressão da alavanca) para infusões intra-orais de soluções doces em diferentes concentrações foi medido em rácios contínuos e progressivos esquemas de reforço. 

Vídeo: 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.

O uso do dispositivo de Avaliação de Dor Orofacial operante (OPAD) para medir as mudanças no comportamento nociceptivo

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

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.

Um procedimento para estudar o efeito da restrição alimentar prolongada em heroína Buscando em ratos abstinentes

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.

Preferência de Gordura: Um Modelo Novel de comportamento alimentar em ratos

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.

Um procedimento para Observar Renovação induzida por Contexto de pavloviano condicionado Comportamento Álcool-seeking em Ratos

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.

Procedimentos operantes para avaliar a flexibilidade comportamental em ratos

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.

Um método geral para avaliar os efeitos Estimulação Profunda do Cérebro em metanfetamina intravenosa auto-administração

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.

Um método para avaliar as propriedades de reforço de etanol em ratos sem água Privação, Sacarina desvanecimento ou treinamento de Acesso Ampliado

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.

Um novo método para induzir um comportamento parecido com depressão em ratos

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.

Três procedimentos de laboratório para avaliar diferentes manifestações de impulsividade em ratos

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.