JoVE Logo
Yazarlar
Bize Ulaşın

Oturum Aç

Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.

Bu Makalede

  • Özet
  • Özet
  • Giriş
  • Protokol
  • Sonuçlar
  • Tartışmalar
  • Açıklamalar
  • Teşekkürler
  • Malzemeler
  • Referanslar
  • Yeniden Basımlar ve İzinler

Özet

Here, we present a protocol to elicit Pavlovian conditioned approach behavior in rats. This procedure can be used to measure individual differences in the tendency to approach and attribute incentive salience to reward-related cues and investigate addiction vulnerability.

Özet

olumsal teşvik salience bir atıf, ya da çekici içine nötr uyaranlar dönüşümü olarak bilinen bir süreçte ödüllendirici özelliklerini kendilerini edinebilirler koşulsuz, ödüllendirici uyaranlara ile eşleştirilmiş ipuçları, " 'davranışlarını motive edebilen uyaranlar istiyordu. Pavlovyan koşullandırılmış yaklaşım (PCA) (ABD, örneğin, bir gıda pelet) bir koşulsuz uyarıcı teslim tahmin (örneğin, bir kol CS) şartlı uyarana tepki bağımsız sunum sonrası gelişir ve teşvik çıkıntı eğitimi sırasında, üç desen ölçmek için kullanılabilir. klimalı tepkiler (CR) gelişebilir. oturum izleme davranışı (CR CS-yönettiği), hedef izleme davranışı (CR ABD yönettiği) ve bir ara cevap (CR ikisi) Sign-izci teşvik çıkıntı ödül-ilişkili atfettiğimiz ipuçları ve PCA bir pot yapma, uyuşturucu arayan işaret kaynaklı iadesi yanı sıra diğer bağımlılık ile ilgili davranışları daha savunmasızbağımlılığı açığı çalışmak için entially değerli prosedür. Burada, sıçanların PCA davranışı ortaya çıkarmak yanı sıra analiz ve bireysel deneylerde PCA davranışını yorumlamak için kullanılan malzeme ve yöntemleri tanımlar.

Giriş

Bağımlılığı uyuşturucu kullanımı geçiş Pavlovian ve enstrümantal öğrenme 1,2 arasındaki karmaşık etkileşimler içerir. İlaç alma ve uyuşturucu arayan davranışları sırasında, eylemler ve sonuçları enstrümantal süreçlerle öğrenilir; Ancak, uyaranlara (örneğin, uyuşturucuyla ilgili ipuçları) ve ödüller arasındaki ilişkiler de Pavlovyan süreçlerle öğrenilir. Pavlovyan ipuçları prediktif değeri elde, ama onlar, çekici arzu ve teşvik ve ödül arayan davranışlarını 4 muhafaza edebilen hale sayede onlar da teşvik motivasyon değeri 3 edinebilirler.

Hayvanlarda öğrenme ödül araştıran birçok prosedürler, ancak, teşvik motivasyon öğrenme karşı öngörü ve çözünmeyi izin vermez. Ilaç öz-yönetim prosedürleri, örneğin, hem enstrümantal ve Pavlovyan şarta tipik sıçanlar bir eylemi gerçekleştirmek için öğrenmek, öyle ki istihdam edilmektedir (örneğin, burun-poking, kaldıraca basma bir sonucu (örneğin, damar içine ilaç verme) almak için, vs.). Ödüllendirici sonuç da Pavlovyan uyaranlara ile eşleştirilmiş (örneğin, bir burun-gedikler port, işaret lambası sunumu, infüzyon pompası sesi, kan dolaşımına sıvı teslimat interoseptif duygu, vb aydınlatma). ipuçları çünkü ödül ile kendi öngörü ilişki amaca yönelik faaliyetlerinin desteklenmesi olup olmadığını Bu prosedürler genellikle belirsizdir ya da ipuçları kendi teşvik motivasyonel özelliklerinin elde etmiş olsun.

deneysel Pavlovyan uyaranların öngörü değeri teşvik motivasyon değeri izole etmek amacıyla, laboratuvar teşvik çıkıntı ödül-ilişkili ipuçları nitelik fareleri belirlemek amacıyla bir Pavlovyan koşullandırılmış bir yaklaşım (PCA) yordamı kullanır. Antrenman sırasında, bir koşullu uyarıcı (CS, örneğin, bir kolu) tepki bağımsız deliv tahmin(; örneğin, bir gıda pelet ABD) bir koşulsuz uyarıcının ery. birden fazla eğitim oturumları boyunca, üç fenotipleri geliştirmek: oturum izleme (CS-yönettiği klimalı tepki [CR]), hedef izleme (ABD-yönettiği CR) ve bir ara cevap (CR ikisi). amaç-izci (GTs) için, CS ödül teslim bir göstergesi olarak kullanılır; Ancak, kayıt izci (STS) için, CS çekici ve arzu edilen haline teşvik salience ile ilişkilendirilir. Bu derlemede, bir PCA yordamı gerçekleştirmek için gerekli ekipman, kurulum ve veri işleme özetlemektedir. Ayrıca, PCA eğitim temsilcisi sonuçları, önemli deneysel hususları ana hatlarıyla ve bağımlılığı ve diğer nöropsikiyatrik hastalıkların araştırılmasında PCA prosedürlerin varsayılan yarar tartışmak sağlar.

Protokol

(; Michigan Üniversitesi, Ann Arbor, MI UCUCA) Tüm işlemler Üniversitesi Hayvan Kullanımı ve Bilgisayar Bakım Komitesi tarafından onaylanmıştır.

1. Ekipman ve Yazılım

  1. Ticari edimsel odaları ve cihazlarını alın. Malzeme Tablosu bakın.
  2. havalandırma fanları ile ses azaltıcı dolapları bulunan sıçan edimsel koşullama odalarında Davranış eğitimi (20,5 cm derinlik x 29.2 cm yüksekliğinde × 24.1 cm genişliğinde), ortam gürültüsünü sağlamak.
  3. 3 cm paslanmaz çelik ızgara yerden edimsel odasının 21,6 cm genişliğinde ön duvarında merkezi bir konumda bulunan bir topak dergisi (hazne) her odasını, donatmak. pelet dergisi cihazın içine baş girişlerini tespit edebilen bir kızılötesi sensör içerdiğinden emin olun.
  4. muz aromalı gıda pelet (45 mg) sunan bir pelet dağıtıcı, pelet dergisi bağlayın.
  5. Bir karşı dengeli bir şekilde, konum, geri çekilebilir LeVer (CS) pelet haznenin her iki tarafında yaklaşık 2.5 cm3 cm paslanmaz çelik ızgara zeminden yüksekliği (sol veya sağ).
  6. kol uzun kol daha görsel dikkat çekici hale getirmek için kendi içinde bir LED işaret ışığı içerdiğinden emin olun.
  7. Bir geri çekilebilir kolu kullanıyorsanız, tek başına kilo kadar bir altıgen somun anahtarı ile (cihazın üst kısmında bulunan) kalibrasyon vidasını kolunun üstüne bir 10 gr kalibrasyon ağırlığını koyarak, ve sonra ayarlayarak kolunu kalibre düşürmek mümkün kolu.
  8. dergi haznenin karşısındaki duvarda odasının üst kısmında kırmızı bir ev ışık donatın.
    Not: Bir kırmızı evi ışığı yanar kolu barizlik artırmak için kullanılır.

2. PCA Eğitimi

  1. Çift içi yetişkin erkek Sprague Dawley sıçanları girişte (250-300 g), ve 12 saat ışık / karanlık döngüsünde tutulur konut grubu, en az iki gün boyunca rahatsız bırakın.
  2. Yavaşça ea eleİnsan kişiye sıçan ACCLIMATE için iki gün boyunca günde en az 1 dakika boyunca ch sıçan. Konut kolonisinde yiyecek ve su sıçan ad libitum erişim sağlayın.
  3. PCA eğitim üç gün önce başlayan, iki gün boyunca evlerinde kafeslerde (sıçan başına yaklaşık 15 pelet) gıda pelet koyarak muz aromalı gıda pelet ile sıçan alıştırın.
    Not: fareler çifti-yerleştirilmiştir iseniz, ev kafesinin iki tarafta eşit topakları bölmek için yararlıdır.
  4. Antrenman öncesi Programı
    Not: Bizim programlama Hepsi (Med Associates, yazılım için) MEDState Notasyon kullanılarak yapılır ve manuel online (mednr.com/pdf/doc003_MedPCProgramr.pdf) 'dir. Programlar doğru uzantısı ile kaydedilir MedState Notasyon kullanarak biçimlendirilmemiş metin belgeleri (örneğin, ASCII veya DOS metin) olarak yazılır (yani, [dosyaadı] .mpc), sonra MED-PC programı, Trans IV kullanılarak çevrilmiştir. Tüm bu işlemlerin hepsi bahsedilen Pro daha ayrıntılı olarak verilmiştirkılavuzu programlama modülü.
    1. 5 dk programı (yani, bir gıda pelet ortalama her 30 saniye teslim başladıktan sonra değişken zaman elli gıda pelet (VT) 30 saniye programı sunan bir çalışma öncesi program oluşturun, ancak gerçek doğum 0- arasında rasgele değişir 60 sn).
    2. kırmızı evi ışığı açık, ancak kol (yaklaşık 25 dakika) program süresince geri kalır şekilde Antrenman öncesi program yazın.
    3. ışık döngüsü sırasında çalışma öncesi ve daha sonraki tüm deney gerçekleştirin.
    4. Bir gün önce PCA eğitim, yakın bir edimsel odasına, her bir sıçan yerleştirin ve oda kapısını mandal ve ses azaltıcı dolap kapağını kapatın.
    5. kendi odasında her sıçan yerleştirdikten sonra en kısa sürede Antrenman öncesi programını başlatın.
    6. en kısa sürede program bittikten sonra onun odasından her sıçan çıkarın.
    7. Tüketilen pelet sayısını kaydetmek ve tüm tüketmek olmadığını sıçan hariçdaha fazla test gelen pelet.
  5. Programın başlamasından sonra 1 dakika başlayan, yaklaşık 40 dakika içinde 25 denemeler sunan bir PCA eğitim programı oluşturun.
    1. Her duruşma sırasında kolu odasına uzatılır ve 8 sn ışıklı böylece program yazın.
    2. Program kolu geri çekme pelet dergisi içine bir gıda pelet tepkisi bağımsız teslimat hemen izlenecek.
    3. VT 90 saniye programa her deneme ayrı (yani, kol uzatma ve sonraki gıda pelet teslim ortalama her 90 saniyede oluşur, ancak gerçek doğum 30-150 saniye arasında rastgele değişir).
    4. yakın bir klima odasına her sıçan yerleştirin ve oda kapısını mandal ve ses azaltıcı dolap kapağını kapatın.
    5. kendi odasında her sıçan yerleştirdikten sonra en kısa sürede PCA eğitim programını başlatın.
    6. en kısa sürede program bittikten sonra onun odasından her sıçan çıkarın.
    7. Edaha fazla test pelet tüm tüketmeyin xclude fareler.

3. Veri İşleme

  1. Bir e-tabloya (örneğin, bir tablo belgesi) çıkış bilgileri aktarmak.
  2. (Konu numarasını başlangıç ​​tarihi, başlangıç ​​zamanı, ve kutu numarası) bilgi tanımlayan ekstrelerinden bir profil oluşturmak yanı sıra çıkış bilgileri (sayı ve kol presler ve dergi girişlerinin gecikme).
    Not: deneylerde, sigara CS dergisi girişleri de profilden ayıklanır. 8 sn CS dönemi dışında ve kol uzatılmaması sırasında VT 90 sn (yani, 60-120 sn) dönemi sırasında meydana gelen dergisi içine girdiler olmayan CS dergisi girişlerini tanımlayın.
  3. Dahası 8 sn kolu basın ve dergi giriş gecikmeleri kapatma verileri işlemek (yani, CS sunum süresi). Bu EĞER fonksiyonu sayesinde e-tabloda elde edilebilir: (X> 8,8 ', X) IF.
  4. puanlarını hesaplamakYanıt önyargı (yani, bir oturum için kolu presler ve dergi girişlerin toplam sayısı [kolu presleri - dergi girişleri] / [kolu presleri + dergi girişleri]), gecikme puanı (yani, ortalama gecikme bir kaldıraç basın veya dergi girişini gerçekleştirmek için bir oturum sırasında; [dergi giriş gecikme - kolu basın gecikme] / 8) ve olasılık farkı (yani, kol presler veya dergi girdileri oranı; [kolu basın olasılık - dergi giriş olasılık]) 5.
    Not: Bu formüller, tüm puanları 1.0 ve -1.0 arasında olmalıdır.
  5. her oturumda içindeki tepki önyargı, gecikme puanı ve olasılık farkı ortalamasını alarak her bir sıçan için PCA indeks puanı hesaplayın.
    Not: PCA indeks puanı 1.0 ve -1.0 arasında olmalıdır.

Sonuçlar

Biz fareler belirli bir laboratuar veya deney ihtiyaçlarına göre daha eğitimli olmasına rağmen PCA eğitim 5-7 günlük oturumlar, STS, GTs ve orta yanıt (IR) olarak fenotip sıçanlarda yeterli olduğunu bulduk. Fenotiplendirme önceden protokol açıklandığı gibi tepki önyargı, gecikme puanı ve bireysel seans olasılık farkını ortalaması alınarak hesaplanır PCA indeks puanları dayanmaktadır. Fenotipleri son iki PCA eğitim oturumları PCA indeks puanı ortalaması ...

Tartışmalar

PCA eğitim bağımlılığı açığı önemli bir bileşeni olduğu öne sürülmüştür klimalı ipuçları, Teşvik çıkıntı atfetmek eğiliminde bireysel değişimi belirlemek için kullanılabilir. Örneğin, daha önce STs hem gıda hem de ilaç ipuçları 6 teşvik çıkıntı özellik ortaya konmuştur ve gıda ve uyuşturucuya bağlı ipuçlarını hem STs 7'de bir amigdalo-striatal-talamik devrenin içinde benzer beyin bölgeleri aktive eder. Ayrıca, STs ilaç arayışı davran?...

Açıklamalar

The authors have nothing to disclose.

Teşekkürler

This work was funded by the University of Michigan Department Of Psychiatry (U032826; JDM), the National Institute on Drug Abuse (NIDA; K08 DA037912-01; JDM) and the Department of Defense (DoD) National Defense Science and Engineering Graduate (NDSEG) Fellowship (CJF).

Malzemeler

NameCompanyCatalog NumberComments
Standard Modular Operant Test Chamber with Modified Top for RatMed Associates, Inc.ENV-008CTTop has access slot for drug delivery leashes or other harness systems; comes with ENV-008CTC (Cover Insert) for access slot
Expanded PVC Sound Attenuating CubicleMed Associates, Inc.ENV-022V
PCI Operating Package for up to Sixteen ChambersMed Associates, Inc.MED-SYST-16Based on the number of operant chambers, MED-SYST-8 (PCI Operating Package for up to Eight Chambers) is also available
SmartCtrlMed Associates, Inc.DIG-716P2
Universal Cable, 25′ (7.6 m)Med Associates, Inc.SG-210CBBased on individual needs, SG-210CB-50 (Universal Cable, 50′ [15.2 m]) is also available
18″ (45.7 cm) 3-Pin Mini-MolexMed Associates, Inc.SG-216ABased on individual needs, SG-216A-2 (2′ [61.0 cm] 3-Pin Mini-Molex) is also available
Power Cable, 25′ (7.6 m) Med Associates, Inc.SG-210CP-25
Stainless Steel Grid Floor for RatMed Associates, Inc.ENV-005Based on preference, ENV-005A (Stainless Steel Grid Floor for Mouse) is also available 
Reusable Waste PanMed Associates, Inc.ENV-007-P3
Filler Panel Package for Standard Modular Test ChamberMed Associates, Inc.ENV-008-FP
Modular Pellet Dispenser for Rat, 45 mgMed Associates, Inc.ENV-203M-45
Pellet Receptacle, Trough TypeMed Associates, Inc.ENV-200R2MBased on preference, ENV-200R1M (Pellet Receptable, Cup Type) is also available 
Retractable LeverMed Associates, Inc.ENV-112CMCalibrated to 25 g; needs to be adjusted to 10 g before Pavlovian conditioned approach training
Retractable Lever Cue LightMed Associates, Inc.ENV-112CML
House Light for RatMed Associates, Inc.ENV-215M
100 mA Replacement Bulbs, Pack of 10Med Associates, Inc.SG-800RRed-colored; for use with ENV-215M (House Light for Rat)
Pellets, 45 mg, Primate Purified Diet, Banana FlavorBio-ServF005950,000/box 

Referanslar

  1. Everitt, B. J., Robbins, T. W. Neural systems of reinforcement for drug addiction: from actions to habits to compulsion. Nature Neurosci. 8 (11), 1481-1489 (2005).
  2. Everitt, B. J. Neural and psychological mechanisms underlying compulsive drug seeking habits and drug memories--indications for novel treatments of addiction. Eur J Neurosci. 40 (1), 2163-2182 (2014).
  3. Robinson, T. E., Berridge, K. C. The neural basis of drug craving: an incentive-sensitization theory of addiction. Brain Res Brain Res Rev. 18 (3), 247-291 (1993).
  4. Milton, A. L., Everitt, B. J. The psychological and neurochemical mechanisms of drug memory reconsolidation: implications for the treatment of addiction. Eur J Neurosci. 31 (12), 2308-2319 (2010).
  5. Meyer, P. J., et al. Quantifying individual variation in the propensity to attribute incentive salience to reward cues. PloS One. 7 (6), e38987 (2012).
  6. Yager, L. M., Robinson, T. E. A classically conditioned cocaine cue acquires greater control over motivated behavior in rats prone to attribute incentive salience to a food cue. Psychopharmacology (Berl). 226 (2), 217-228 (2013).
  7. Yager, L. M., Pitchers, K. K., Flagel, S. B., Robinson, T. E. Individual variation in the motivational and neurobiological effects of an opioid cue. Neuropsychopharmacology. 40 (5), (2015).
  8. Lovic, V., Saunders, B. T., Yager, L. M., Robinson, T. E. Rats prone to attribute incentive salience to reward cues are also prone to impulsive action. Behav Brain Res. 223 (2), 255-261 (2011).
  9. Saunders, B. T., Robinson, T. E. Individual variation in the motivational properties of cocaine. Neuropsychopharmacology. 36 (8), 1668-1676 (2011).
  10. Saunders, B. T., Yager, L. M., Robinson, T. E. Cue-evoked cocaine 'craving': role of dopamine in the accumbens core. J Neurosci. 33 (35), 13989-14000 (2013).
  11. Kearns, D. N., Gomez-Serrano, M. A., Weiss, S. J., Riley, A. L. A comparison of Lewis and Fischer rat strains on autoshaping (sign-tracking), discrimination reversal learning and negative auto-maintenance. Behav Brain Res. 169 (2), 193-200 (2006).
  12. Fitzpatrick, C. J., et al. Variation in the form of Pavlovian conditioned approach behavior among outbred male Sprague-Dawley rats from different vendors and colonies: sign-tracking vs. goal-tracking. PloS One. 8 (10), e75042 (2013).
  13. Anderson, R. I., Spear, L. P. Autoshaping in adolescence enhances sign-tracking behavior in adulthood: impact on ethanol consumption. Pharmacol Biochem Behav. 98 (2), 250-260 (2011).
  14. Pitchers, K. K., et al. Individual variation in the propensity to attribute incentive salience to a food cue: Influence of sex. Behav Brain Res. 278, 462-469 (2015).
  15. Anderson, R. I., Bush, P. C., Spear, L. P. Environmental manipulations alter age differences in attribution of incentive salience to reward-paired cues. Behav Brain Res. 257, 83-89 (2013).
  16. Beckmann, J. S., Bardo, M. T. Environmental enrichment reduces attribution of incentive salience to a food-associated stimulus. Behav Brain Res. 226 (1), 331-334 (2012).
  17. Burns, M., Domjan, M. Topography of spatially directed conditioned responding: effects of context and trial duration. J Exp Psychol Anim Behav Process. 27 (3), 269-278 (2001).
  18. Christie, J. Spatial contiguity facilitates Pavlovian conditioning. Psychon Bull Rev. 3 (3), 357-359 (1996).
  19. Meyer, P. J., Cogan, E. S., Robinson, T. E. The form of a conditioned stimulus can influence the degree to which it acquires incentive motivational properties. PloS One. 9 (6), e98163 (2014).
  20. Beckmann, J. S., Chow, J. J. Isolating the incentive salience of reward-associated stimuli: value, choice, and persistence. Learn Mem. 22 (2), 116-127 (2015).
  21. Flagel, S. B., et al. A selective role for dopamine in stimulus-reward learning. Nature. 469 (7328), 53-57 (2011).
  22. Saunders, B. T., Robinson, T. E. The role of dopamine in the accumbens core in the expression of Pavlovian-conditioned responses. Eur J Neurosci. 36 (4), 2521-2532 (2012).
  23. Clark, J. J., Collins, A. L., Sanford, C. A., Phillips, P. E. Dopamine encoding of Pavlovian incentive stimuli diminishes with extended training. J Neurosci. 33 (8), 3526-3532 (2013).
  24. Anselme, P., Robinson, M. J., Berridge, K. C. Reward uncertainty enhances incentive salience attribution as sign-tracking. Behav Brain Res. 238, 53-61 (2013).
  25. Robinson, M. J., Anselme, P., Fischer, A. M., Berridge, K. C. Initial uncertainty in Pavlovian reward prediction persistently elevates incentive salience and extends sign-tracking to normally unattractive cues. Behav Brain Res. 266, 119-130 (2014).
  26. Gallistel, C. R., Gibbon, J. Time, rate, and conditioning. Psychol Rev. 107 (2), 289-344 (2000).
  27. Morrow, J. D., Maren, S., Robinson, T. E. Individual variation in the propensity to attribute incentive salience to an appetitive cue predicts the propensity to attribute motivational salience to an aversive cue. Behav Brain Res. 220 (1), 238-243 (2011).
  28. Morrow, J. D., Saunders, B. T., Maren, S., Robinson, T. E. Sign-tracking to an appetitive cue predicts incubation of conditioned fear in rats. Behav Brain Res. 276, 59-66 (2015).
  29. Saunders, B. T., O'Donnell, E. G., Aurbach, E. L., Robinson, T. E. A cocaine context renews drug seeking preferentially in a subset of individuals. Neuropsychopharmacology. 39 (12), 2816-2823 (2014).

Yeniden Basımlar ve İzinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi

Izin talebi

Daha Fazla Makale Keşfet

DavranSay 108Pavlov klimate vik k ntba ml l kautoshapingoturum izlemebireysel farkl l klarhedef izlemedavran sal fenotiplendirme

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Gizlilik

Kullanım Şartları

İlkeler

Bize Ulaşın

KÜTÜPHANEYE TAVSİYE ET

JoVE HABER BÜLTENLERİ

Araştırma

Eğitim

Yazarlar

Kütüphaneciler

JoVE Hakkında

Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır