Bu çalışma NIH Grants RO1DA014640 ve 3R01DA014640-05S1, The University of Texas VP Araştırma Bürosu (CLD), NIDA İlaç Temini Programı, ve University of Texas Alkol için Büyükayı Merkezi ve Bağımlılığı Araştırma Bruce Jones Yüksek Lisans Bursu (EYM) tarafından finanse edilmektedir . Leah McAleer, Muhammed Abdullah, Neha Thakore, Byron Barksdale, Tiffany Nguyen, Tian Tian, ​​Hunter Owen, Proy Phongsawad Helen Reed, Rachel Chavana Linda Ju ve Rosie Maddox USV veri analizleri yardım için teşekkür ederim.

*= Önemli uçlar <ol><li> İyi ele erkek Sprague-Dawley sıçan, gıda ödül (Bio-Serv Frenchtown, NJ 45 mg sakkaroz pelet) kola basın eğitilmiştir. </li><li> * İntravenöz kateter paslanmaz çelik kanül (Plastik, VA) ve silastik tüp inşa edilmiştir. Sıçanlar ilaç öz-yönetim izin juguler kateterizasyon, cerrahi işlem uğrarlar. Ameliyattan sonra, kateter açıklığı günlük 0.1 ml% 0.9 salin, heparin ve Timentin çözüm kızarma tarafından korunur. </li><li> Kokain (NIDA İlaç Envanter ve Tedarik ve Kontrol Programı; RTI International Research Triangle Park, NC) bu deneyde kullanılan hayvan ağırlıkları (0.75 mg / kg / enjeksiyon izotonik salin solüsyonu (% 0.9) göre uygun doz konsantrasyonu dağıldı her enjeksiyon 0.1 ml) bu yüzden. Kontrol hayvanlar aynı hacim / enjeksiyon salin solüsyonu aldı. </li><li> * Ilaç öz-yönetimi için kullanılan cihaz, ev ve uyarı ışıkları ve 3 set photobeams ile donatılmış tek bir kolu edimsel odası (28 x 22 x 21 cm) oluşur. Edimsel odasının içinde yer alır, daha büyük bir ses azaltıcı odası (Med Associated St Albans, VT), gürültü ve ışık dışında sınırlamak için. Yönetim seansları sırasında, hayvanların intravenöz tuzlu bir kokain solüsyonu (0.75 mg / kg / enjeksiyon) veya steril ya da içeren bir motorlu pompası (RAZEL Scientific Instruments, Model A, St Albans, VT) üzerine monte edilmiş bir şırınga tüp aracılığıyla bağlı olduğunu . Her bir kolu bastıktan sonra, kolu üzerinde bir uyarıcı ışığı yanar ve kokain veya tuzlu, 6 sn bir infüzyon zaman içinde uygulanır. Lokomotor aktivite photobeam kesintilerinin sayısı olarak değerlendirilir. Kontrollü ilaç öz-yönetim programı ve davranışsal tepkilerin (örneğin, kol yanıtları ve lokomotor aktivite) Med PC yazılımı (Med Associates) ile donatılmış bir Med Pentium bilgisayar kullanılarak kaydedilir. </li><li> * USVs, ultrasonik mikrofonlar, veri toplama donanım, kayıt yazılımı (Avisoft Bioacoustics, Berlin, Almanya) ve PC bilgisayar sistemleri algılar ve kaydetmek için ihtiyaç vardır. Için geçerli deney, ultrasonik mikrofonlar (frekans tepki aralığı = 10-100-kHz) edimsel odalarının merkezinde güvenli bir şekilde monte edilir. Mikrofonlar edimsel odasının dışında bulunan ve kayıtları bir PC bilgisayar sistemi (Dell OptiPlex GX270, Windows XP Professional, Intel (R) Pentium (R) 4 CPU, 2.60 GHz, toplanan veri toplama donanım (Avisoft Ultrasoundgate) bağlı 1 GB RAM) KAYDEDİCİ çok kanallı kayıt yazılımı (Avisoft Bioacoustics) kullanarak. </li><li> * Her aşağıdaki gibi ilaç self-administration/USV kayıt oturumu gelirleri: <ol class="lalpha"><li> Hayvanlar hafifçe evlerine kafesin dışına ve kalıcı intravenöz kateter olası kateter arızaları tespit etmek için bir heparinize salin solüsyonu 0.05 ml temizlendi. </li><li> * Sıçanlar öz-yönetim oturumları sırasında ya ilaç ya da araç yönetimini sağlayan edimsel odasının üzerine monte edilmiş bir döner bağlı. Hayvanlar edimsel odasına yavaşça yerleştirilir ve kapı sessizce kapatılır. Ilaç öz-yönetim programı (Med PC) ve USV kayıt yazılımı (RECORDER), iki ayrı bilgisayar sistemleri vardır. Bu nedenle, USV algılama ile edimsel odasının içinde davranışları bağlantı edebilmek için, her iki program (örneğin, bilgisayar yere göre iki kişi gerekebilir) eş zamanlı olarak başlatılmış gerekir. </li><li> * Sürekli oturum boyunca bireysel USVs kaydedilir ve zaman damgalı. Edimsel odasının içinde olayları kontrol ve kayıt MedPC program herhangi bir şartname yazılı olabilir. Oturumun sonunda MedPC programı otomatik olarak kapanır. USV kayıt USV kayıt özel bir bilgisayar sistemi üzerinde manuel olarak durdurulması gerekir. </li><li> Oturumun sonunda, hayvanlar, 0.05 ml ilaç kalıntıları kateter temizlemek için tuzlu heparinize ile hafifçe edimsel odasının dışına alınır döner bağlantısı kesilmiş ve kızardı. </li></ol></li><li> * Lojistik amaçlar için, biz USV analizleri (Dell OptiPlex 745, Windows XP Professional, Intel (R) Core (TM) 2 CPU, 2.40 GHz, 2 GB RAM) için ayrı bir bilgisayar sistemi kullanılan, ancak analiz yazılımı da olabilir kayıt yazılımı ile aynı bilgisayar sistemi yüklü. USV analizlerin doğruluğunu sağlamak için dikkatli bir şekilde yapılmalıdır: <ol class="lalpha"><li> * SASLab Pro analiz yazılımı (Avisoft Bioacoustics, Berlin, Almanya), kaydedilen USVs görünür ve bir spectogram görüntülenen insan deneyciler için sesli olmasını sağlar. </li><li> * Mevcut yapılandırma ayarları kullanarak, ortaya çıkan spectogram kişisel tercihlere göre değiştirilebilir. Buna ek olarak, yazılım otomatik olarak bu frekans üzerinde spectogram sesleri algılamak için izin düşük frekanslarda (örneğin, edimsel odaları fan tarafından oluşturulan) arka plan gürültülerini kesip olabilir. Bu fonksiyonlar, veri analizleri yardımcıses dosyaları daha kısa ve hızlı bir şekilde değerlendirmek için. </li><li> Bazen spektrogram USVs aynı frekanslarda arka plan gürültülerini tespit edilir. Ses dosyaları. Wav dosyaları olarak kaydedilir, araştırmacı, arka plan gürültü USVs onaylamak ve ayırt etmek için değerlendirme sırasında ses dosyalarını dinlemek için ihtiyacı vardır. </li><li> * Analiz yazılımı çağrı frekansları, bant genişliği, süresi ve yayılan USV tam zamanı gibi parametreler ile Excel dosyaları oluşturabilirsiniz. İkincisi, kendi kendine uygulanan ilaç önce veya sonra, tam zamanı USVs korelasyon sağlar. Bu deneysel işlem sırasında belirli durumlarda sıçan duygusal tepki gerçek zamanlı ölçümleri USVs olarak kullanılmak üzere izin verir. </li></ol></li></ol> Temsilcisi Sonuçlar: <img src="/files/ftp_upload/2041/2041fig1.jpg" alt="Şekil 1" /> Şekil 1: 22 kHz aralığında USV Spectogram ekran, 22 kHz aralığı Uzun aramalar caydırıcı stimuli birlikte ortaya çıkardı ve bir negatif duygusal durumu yansıtacak şekilde düşünülmektedir . <img src="/files/ftp_upload/2041/2041fig2.jpg" alt="Şekil 2" /> Şekil 2: 50 kHz USVs Spectogram ekran Kısa &quot;düz&quot; ve &quot;Frekans modülasyonlu&quot; 50 kHz USVs beklentisiyle ve kokain öz-yönetim sırasında ortaya çıkardı. Bunlar olumlu etkiler ile ilişkilidir. <img src="/files/ftp_upload/2041/2041fig3.jpg" alt="Şekil 3" /> Şekil 3: Kokain Bağlı 50 kHz aralığı USVs Grafik USVs (10 sn kutuları) tasvir kokain öz-yönetim Gün 5 temsili bir sıçan kendine uygulanan kokain enjeksiyonları (0.75 mg / kg / inj) öncesi ve sonrası ortaya çıkardı oturumları. Edimsel odasının içinde yerleştirme hemen sonra kokain durumu önce, kokain beklenti USVs ortaya çıkardı ve öz-yönetimi sırasında, kokain bağlı USVs yayıldı.

<ol>
	<li>Brudzynski, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Communication+of+adult+rats+by+ultrasonic+vocalization:+biological,+sociobiological,+and+neuroscience+approaches.">Communication of adult rats by ultrasonic vocalization: biological, sociobiological, and neuroscience approaches.</a> ILAR J. 50 (1), 43-43 (2009).</li><li>Knutson, B., Burgdorf, J., Panksepp, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrasonic+vocalizations+as+indices+of+affective+states+in+rats.">Ultrasonic vocalizations as indices of affective states in rats.</a> Psychol Bull. 128 (6), 961-961 (2002).</li><li>Wohr, M., Schwarting, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maternal+care,+isolation-induced+infant+ultrasonic+calling,+and+their+relations+to+adult+anxiety-related+behavior+in+the+rat.">Maternal care, isolation-induced infant ultrasonic calling, and their relations to adult anxiety-related behavior in the rat.</a> Behav Neurosci. 122 (2), 310-310 (2008).</li><li>Knutson, B., Burgdorf, J., Panksepp, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anticipation+of+play+elicits+high-frequency+ultrasonic+vocalizations+in+young+rats.">Anticipation of play elicits high-frequency ultrasonic vocalizations in young rats.</a> J Comp Psychol. 112 (1), 65-65 (1998).</li><li>Burgdorf, J., Panksepp, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+neurobiology+of+positive+emotions.">The neurobiology of positive emotions.</a> Neurosci Biobehav Rev. 30 (2), 173-173 (2006).</li><li>Mu, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Repeated+cocaine+exposure+induces+sensitization+of+ultrasonic+vocalization+in+rats.">Repeated cocaine exposure induces sensitization of ultrasonic vocalization in rats.</a> Neurosci Lett. 453 (1), 31-31 (2009).</li><li>Ahrens, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Repeated+intravenous+amphetamine+exposure:+rapid+and+persistent+sensitization+of+50-kHz+ultrasonic+trill+calls+in+rats.">Repeated intravenous amphetamine exposure: rapid and persistent sensitization of 50-kHz ultrasonic trill calls in rats.</a> Behav Brain Res. 197, 205-205 (2009).</li><li>Burgdorf, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurobiology+of+50-kHz+ultrasonic+vocalizations+in+rats:+electrode+mapping,+lesion,+and+pharmacology+studies.">Neurobiology of 50-kHz ultrasonic vocalizations in rats: electrode mapping, lesion, and pharmacology studies.</a> Behav Brain Res. 182 (2), 274-274 (2007).</li><li>Knutson, B., Burgdorf, J., Panksepp, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-frequency+ultrasonic+vocalizations+index+conditioned+pharmacological+reward+in+rats.">High-frequency ultrasonic vocalizations index conditioned pharmacological reward in rats.</a> Physiol Behav. 66 (4), 639-639 (1999).</li><li>Anagnostaras, S. G., Schallert, T., Robinson, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Memory+processes+governing+amphetamine-induced+psychomotor+sensitization.">Memory processes governing amphetamine-induced psychomotor sensitization.</a> Neuropsychopharmacology. 26 (6), 703-703 (2002).</li><li>Ferrario, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+and+behavioral+plasticity+associated+with+the+transition+from+controlled+to+escalated+cocaine+use.">Neural and behavioral plasticity associated with the transition from controlled to escalated cocaine use.</a> Biol Psychiatry. 58 (9), 751-751 (2005).</li><li>Flagel, S. B., Robinson, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantifying+the+psychomotor+activating+effects+of+cocaine+in+the+rat.">Quantifying the psychomotor activating effects of cocaine in the rat.</a> Behav Pharmacol. 18 (4), 297-297 (2007).</li><li>Pierce, R. C., Kalivas, P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Locomotor+behavior.">Locomotor behavior.</a> Curr Protoc Neurosci. Chapter 8 (Unit 8), 1-1 (2007).</li></ol>

Sıçanlar, sosyal ve communicatory fonksiyonu hizmet ve öznel duygusal durumları 1,2 ifade ultrasonik frekanslarda sesleri . Footshock ipuçları, yırtıcı hayvanların varlığı, caydırıcı ilaçlar ve sosyal yenilgi 2,3 gibi kaygı ve sıkıntı neden olan olaylar, 22 kHz USVs tarafından tetiklenir . Bu nedenle, bu genellikle uzun USVs (0.3s) hayvan olumsuz etkileyecek bir devleti temsil ettiği düşünülmektedir. Tersine, kısa 50-kHz USVs (0.3s), beslenme, çiftleşme ve sosyal oyun gibi olumlu karşılaştığında, bekleyiş sırasında ve yayılan ve böylece hayvan 2,4 olumlu bir duygusal durumu ile bağlantılı olmuştur. Bu çağrı da, dopaminerjik sistem 5 aktivasyonu ile ilgili olaylar takviye ile ilişkili bulunmuştur . Örneğin, 50-kHz USVs sistemik enjeksiyonlar kokain 6 veya 7 d-amfetamin ve kötüye 8-10 ilaçlar ile önceden eşleştirilmiş ortamlarda elde edilmiştir arttı. Bu kemirgenler lokomotor aktivite artışı, gelişmiş motivasyon ve iştahlı davranış 11-14 öne sürülmüştür . Ancak, bu ilişkiyi en iyi şekilde dolaylı. USVs, belirli frekansların ortaya çıkması ve sebat inceleyerek, ilaç deneyim çeşitli yönlerini, duygusal etkileri hakkında fikir edinmek mümkündür. Bu deney düzeneği, ilaç öz-yönetim oturumları öncesinde ve sırasında hemen USV kayıtlarını topladı. Bu bize oturumu başlamadan hemen önce ilaç beklentisi olmayan ilaç aralığı boyunca gelişimini incelemek ve USVs kokain doğrudan etkileri değerlendirmek için izin verdi. Ilaç kendi kendine uygulama yöntemi, sıçanlar kendi ilaç seviyeleri hayvanların doğrudan kontrolü ve ilaç uygulamasının zamanlaması ve sıklığı doğru beklentiler geliştirmek için olanak sağlar. Sonuç olarak, bu oturumlar sırasında tespit USVs ilaç dağıtım doğru beklentilerini yansıtmaktadır. Buna ek olarak, USVs deneyci uygulanan ilaçlar alan sıçanlarda ve ilaç yok çalışmalar sırasında, önceden ilaç kullanılabilirliği (örneğin, beklenti USVs) aralıklarla sırasında değerlendirilir olabilir. Bu nedenle, ilaç beklentisiyle, şarta bağlı olmayan ilaç ve ilaç yoksunluk ile ilişkili etkileyen değişiklikler de tespit edilebilir. Kısa ve uzun vadeli ilaca maruz kalma boyunca USV değişiklikler Analizleri duygusal işleyişi ilaca maruz kalma etkileri daha ayrıntılı bir yorumunu verebilir. Öz-yönetim deneylerde ilacın yanı sıra, edimsel odalarında USV kayıtları, alkol, gıda takviye, korku ve klima yok prosedürleri olarak ödül veya hoşlanmama ile ilişkili diğer davranış manipülasyonlar, bir dizi için de kullanılıyor olabilir. Önemli Metodolojik Detayları MedPC yazılım kolu ve aydınlatma koşulları gibi, deneysel koşullar tam olarak işlemek için kullanılan olabilir USV kayıt ve analizleri ile birlikte kullanımı, ilaç ilişkili işaret sunumlar duygusal etkileri (örneğin, ışık sunumlar ya da diğer duyusal uyaranlar) sağlar ilaç alımının doğrudan etkileri belirlenecek. Bu nedenle, öz-yönetim usul ve USV kayıtları örtüşen zaman çizelgeleri sağlamak için, hem yazılım programları (örneğin, MedPC ve KAYDEDİCİ) her oturumun başında aynı anda aktif olduğu çok önemlidir. Birden çok hayvanlar, aynı zamanda tek bir bilgisayar sistemi çalıştırıldığında USV veriler (örneğin, 10 dakikalık bir ses dosyası yaklaşık olarak 250 MB gerektirir) depolamak için gereken dijital alanda muazzam miktarı nedeniyle dikkatli alınmalıdır. Kayıt hataları önlemek için, kayıt bilgisayar sisteminin RAM boyutu önemli olabilir (1-2 GB) gerekir. Kayıt hataları azaltmak için diğer yolları, kayıt ve / veya tek seferde çalıştırılan hayvanların sayısını azaltmak sırasında USV çözünürlüğünü azaltmayı içerir. Buna ek olarak, araştırmacı, deneysel işlem süresince veri toplama tüm yönleriyle uyanık olduğunu önemlidir. Örneğin, sabit diskte veri kayıt büyük miktarda birikimi duraklatmak için USV kayıt programı neden olabilir. Bu durumda, kayıt programı, diğer davranışsal önlemleri ile USVs ve de-senkronizasyon USV veri kaybını önlemek için hemen yeniden başlatılması gerekir. Çevresel koşullar USV çağrı etkileyebilir. Örneğin, bilmediğiniz bir insan tarafından dokunuş deneysel koşullar altında, bir kaçınma olarak yanlış olabilir olumsuz, 22 kHz aramaları, yayma hayvan neden olabilir. Bu nedenle, önce deneysel manipülasyonlar için yoğun kullanım davranışsal deneyler önemli bir yönüdür. Mümkünse Buna ek olarak, çünkü roman ortamlarda da non-spesifik USV çağrıları ortaya, hayvanların test ortamı alışmış olmalıdır.

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en">	
		
		<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>Operant Conditioning Behavior (Drug Self-administration) Test Package for Rat</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>Infrared Source and Detector (Photobeams)</td>
<td>&nbsp;</td>
<td><a href="http://www.med-associates.com/">Med Associates, Inc</a></td>
<td>ENV-253SD ENV-253</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Med PC Software</td>
<td>&nbsp;</td>
<td><a href="http://www.med-associates.com/">Med Associates, Inc</a></td>
<td>SOF-735</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Single speed syringe pump</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Razel Scientific Instruments</td>
<td>Model R-E</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>45 mg sucrose pellets</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Bio-Serv</td>
<td>F0042</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Catheter cannula</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Plastics One</td>
<td>C313G-5UP</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Avisoft-UltraSoundGate 416H</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Avisoft BioAcoustics</td>
<td>Part #34163</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Ultrasonic microphones</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Avisoft BioAcoustics</td>
<td>Part #40011</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Avisoft-RECORDER Software</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Avisoft BioAcoutics</td>
<td>Part #10302</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Avisoft-SASLab Software</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Avisoft BioAcoutics</td>
<td>Part #10101</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>PC Computer for USV recording</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Dell Optiplex GX270, Windows XP Professional, Intel (R) Pentium (R), 4 CPU, 2.60 GHz, 1 GB RAM</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>PC Computer for USV data analyses</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Dell Optiplex 745, Windows XP Professional Intel(R) Core (TM), 2 CPU, 2.40 GHz, 2GB RAM</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Cocaine</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>RTI International</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>		</tbody>
		</table>
		</div>

assessment of ultrasonic vocalizations during drug self-administration in rats

İlaç öz-yönetim prosedürleri yaygın insan uyuşturucu kullanımı, bağımlılığı ve nüks ile ilişkili davranışsal ve nörokimyasal değişiklikleri incelemek için kullanılır. Çeşitli davranış faaliyet türleri genellikle hayvanlarda ilaç motivasyon önlemler olarak kullanılmaktadır. Ancak, kanaatkâr kokain kullanıcılarının uyuşturucu bağımlılığı nüks önemli bir bileşeni genellikle aleni davranışların olmaması oluşur, hayvanların model zor &quot;ilaç özlem&quot;. Ancak, sıçanlarda ultrasonik sesler çıkarma (USVs) bir sınıf, uyuşturucu yönetimi, uyuşturucu beklentisiyle ve hatta ilaç özlem duygusal tepkilerin için yararlı bir belirteç olması mümkündür. Sıçanlar communicatory bir fonksiyonu olarak hizmet veren ve öznel duygusal durumları ifade ultrasonik frekanslarda sesleri. Çeşitli çalışmalarda farklı arama frekans aralıkları olumlu ve olumsuz duygusal durumları ile ilişkili olduğunu göstermiştir. Örneğin düşük frekanslı aramaları (&quot;22 kHz&quot;) negatif bir duygusal durumu temsil eder, oysa, yüksek frekans aramaları (&quot;50 kHz&quot;), pozitif etkiler ile ilişkilidir. Bu makale, günlük kokain öz-yönetim ile ilgili sıçan USVs değerlendirmek için bir prosedür açıklanmıştır. Bu işlem için, içinde yer standart tek kolu edimsel odaları kullanılan ses azaltıcı kokain öz-yönetim oturumları ve kullanılan ultrasonik mikrofonlar, çok kanallı kayıt donanım ve USVs tespit ve analiz etmek için özel yazılım programları için kutular. USVs ölçümleri sırasında ve sonrasında ilaç teminine, önce sıçanların duygusal yansıtır ve sık değerlendirilen ilaç öz-yönetim davranışsal veriler, kol yanıtları, inter-yanıt aralıklarla ve lokomotor aktivite ile ilişkili olabilir. USVs, ilaç kullanılabilirliği (örneğin, beklenti USVs) önce aralıklarında ve ilaç yok çalışmalar sırasında değerlendirilir olabilir, uyuşturucu beklenti ve ilaç yoksunluk ile ilişkili etkiler, değişiklikleri de tespit edilebilir. Buna ek olarak, kısa ve uzun vadeli ilaç maruziyeti boyunca USV değişimleri tespit duygusal işleyişi ilaca maruz kalma etkileri daha ayrıntılı bir yorumunu sağlayabilir.

Watch this Scientific Journal Video about Assessment of Ultrasonic Vocalizations During Drug Self-administration in Rats at JoVE.com

Assessment of Ultrasonic Vocalizations During Drug Self-administration in Rats

İlaç öz-yönetim ve ultrasonik seslenmelere (USV) hayvanlar üzerinde yapılan araştırmalar davranış değerlendirmeler olarak kullanılan, ancak nadiren kombinasyonu. Bu makalenin amacı, duygusal tepkilerin ilaç deneyimi değerlendirmek için ilaç öz-yönetim işlemleri sırasında kayıt USVs avantajlarını anlatmak için.

Sıçanlar İlaç Öz-yönetim sırasında Ultrasonik seslenmelere Değerlendirilmesi

Drug self-administration procedures are commonly used to study behavioral and neurochemical changes associated with human drug abuse, addiction and ...

assessment-ultrasonic-vocalizations-during-drug-self-administration

Research

JoVE Journal

Neuroscience

17.3K Görüntüleme.  University of Texas at Austin. İlaç öz-yönetim ve ultrasonik seslenmelere (USV) hayvanlar üzerinde yapılan araştırmalar davranış değerlendirmeler olarak kullanılan, ancak nadiren kombinasyonu. Bu makalenin amacı, duygusal tepkilerin ilaç deneyimi değerlendirmek için ilaç öz-yönetim işlemleri sırasında kayıt USVs avantajlarını anlatmak için.

Video: Assessment of Ultrasonic Vocalizations During Drug Self-administration in Rats

Targeted Training of Ultrasonic Vocalizations in Aged and Parkinsonian Rats

Voice deficits are a common complication of both Parkinson disease (PD) and aging; they can significantly diminish quality of life by impacting communication abilities. 1, 2 Targeted training (speech/voice therapy) can improve specific voice deficits,3, 4 although the underlying mechanisms of behavioral interventions are not well understood. Systematic investigation of voice deficits and therapy should consider many factors that are difficult to control in humans, such as age, home environment, age post-onset of disease, severity of disease, and medications. The method presented here uses an animal model of vocalization that allows for systematic study of how underlying sensorimotor mechanisms change with targeted voice training. The ultrasonic recording and analysis procedures outlined in this protocol are applicable to any investigation of rodent ultrasonic vocalizations.
The ultrasonic vocalizations of rodents are emerging as a valuable model to investigate the neural substrates of behavior.5-8 Both rodent and human vocalizations carry semiotic value and are produced by modifying an egressive airflow with a laryngeal constriction.9, 10 Thus, rodent vocalizations may be a useful model to study voice deficits in a sensorimotor context. Further, rat models allow us to study the neurobiological underpinnings of recovery from deficits with targeted training.
To model PD we use Long-Evans rats (Charles River Laboratories International, Inc.) and induce parkinsonism by a unilateral infusion of 7 &mu;g of 6-hydroxydopamine (6-OHDA) into the medial forebrain bundle which causes moderate to severe degeneration of presynaptic striatal neurons (for details see Ciucci, 2010).11, 12 For our aging model we use the Fischer 344/Brown Norway F1 (National Institute on Aging).
Our primary method for eliciting vocalizations is to expose sexually-experienced male rats to sexually receptive female rats. When the male becomes interested in the female, the female is removed and the male continues to vocalize. By rewarding complex vocalizations with food or water, both the number of complex vocalizations and the rate of vocalizations can be increased (Figure 1).
An ultrasonic microphone mounted above the male's home cage records the vocalizations. Recording begins after the female rat is removed to isolate the male calls. Vocalizations can be viewed in real time for training or recorded and analyzed offline. By recording and acoustically analyzing vocalizations before and after vocal training, the effects of disease and restoration of normal function with training can be assessed. This model also allows us to relate the observed behavioral (vocal) improvements to changes in the brain and neuromuscular system.

Voice disorders are debilitating in aging and Parkinson disease. The ultrasonic vocalizations of rats, also affected by these conditions, can be used to study these voice disorders, their neural substrates, and the nature of functional recovery with behavioral intervention.

Yaşlı ve Parkinson Sıçanlar Ultrasonik seslenmelere Hedefe Yönelik Eğitim

Voice deficits are a common complication of both Parkinson disease (PD) and aging; they can significantly diminish quality of life by impacting ...

Nörobilim

Methods for Intravenous Self Administration in a Mouse Model

Animal models have been developed to study the reinforcing effects of drugs, including the intravenous self-administration (IVSA) paradigm. The advantages of using an IVSA paradigm to study the reinforcing properties of drugs of abuse such as cocaine include the fact that the drug is self-administered instead of experimenter-administered, the schedule of reinforcement can be altered, and accurate measurement of the quantities of drug consumed as well as the timing and pattern of IV injections can be obtained. Furthermore, the intravenous route of administration avoids potential confounds related to first pass metabolism or taste, and produces rapid increases in blood and brain drug levels. As outlined in this video, intravenous self-administration can be obtained without prior food restriction or prior drug training following careful catheter placement during surgery and meticulous daily catheter flushing and maintenance. Experimental procedures outlined in this paper include a description of animal housing and acclimation methods, operant training using sweetened milk solutions, and catheter implantation surgery.

The intravenous self-administration (IVSA) paradigm is considered to be the gold standard in examining the reinforcing properties of drugs of abuse in rodents. This manuscript outlines the experimental procedures and surgical techniques necessary to obtain reliable IVSA data. In particular, meticulous catheter implantation and maintenance are highlighted.

Bir Fare Modelinde İntravenöz Öz Yönetim Yöntemleri

Animal models have been developed to study the reinforcing effects of drugs, including the intravenous self-administration (IVSA) paradigm. The advantages ...

Functional Neuroimaging Using Ultrasonic Blood-brain Barrier Disruption and Manganese-enhanced MRI

Although mice are the dominant model system for studying the genetic and molecular underpinnings of neuroscience, functional neuroimaging in mice remains technically challenging. One approach, Activation-Induced Manganese-enhanced MRI (AIM MRI), has been used successfully to map neuronal activity in rodents 1-5. In AIM MRI, Mn2+ acts a calcium analog and accumulates in depolarized neurons 6,7. Because Mn2+ shortens the T1 tissue property, regions of elevated neuronal activity will enhance in MRI. Furthermore, Mn2+ clears slowly from the activated regions; therefore, stimulation can be performed outside the magnet prior to imaging, enabling greater experimental flexibility. However, because Mn2+ does not readily cross the blood-brain barrier (BBB), the need to open the BBB has limited the use of AIM MRI, especially in mice.
One tool for opening the BBB is ultrasound. Though potentially damaging, if ultrasound is administered in combination with gas-filled microbubbles (i.e., ultrasound contrast agents), the acoustic pressure required for BBB opening is considerably lower. This combination of ultrasound and microbubbles can be used to reliably open the BBB without causing tissue damage 8-11.
Here, a method is presented for performing AIM MRI by using microbubbles and ultrasound to open the BBB. After an intravenous injection of perflutren microbubbles, an unfocused pulsed ultrasound beam is applied to the shaved mouse head for 3 minutes. For simplicity, we refer to this technique of BBB Opening with Microbubbles and UltraSound as BOMUS 12. Using BOMUS to open the BBB throughout both cerebral hemispheres, manganese is administered to the whole mouse brain. After experimental stimulation of the lightly sedated mice, AIM MRI is used to map the neuronal response.
To demonstrate this approach, herein BOMUS and AIM MRI are used to map unilateral mechanical stimulation of the vibrissae in lightly sedated mice 13. Because BOMUS can open the BBB throughout both hemispheres, the unstimulated side of the brain is used to control for nonspecific background stimulation. The resultant 3D activation map agrees well with published representations of the vibrissae regions of the barrel field cortex 14. The ultrasonic opening of the BBB is fast, noninvasive, and reversible; and thus this approach is suitable for high-throughput and/or longitudinal studies in awake mice.

A technique is described for broadly opening the blood-brain barrier in the mouse using microbubbles and ultrasound. Using this technique, manganese can be administered to the mouse brain. Because manganese is an MRI contrast agent that accumulates in depolarized neurons, this approach enables imaging of neuronal activity.

Ultrasonik Kan-beyin bariyeri bozulması ve Manganez kontrastlı MRG kullanma İşlevsel beyin görüntüleme

Although mice are the dominant model system for studying the genetic and molecular underpinnings of neuroscience, functional neuroimaging in mice remains ...

Microdialysis of Ethanol During Operant Ethanol Self-administration and Ethanol Determination by Gas Chromatography

Operant self-administration methods are commonly used to study the behavioral and pharmacological effects of many drugs of abuse, including ethanol. However, ethanol is typically self-administered orally, rather than intravenously like many other drugs of abuse. The pharmacokinetics of orally administered drugs are more complex than intravenously administered drugs. Because understanding the relationship between the pharmacological and behavioral effects of ethanol requires knowledge of the time course of ethanol reaching the brain during and after drinking, we use in vivo microdialysis and gas chromatography with flame ionization detection to monitor brain dialysate ethanol concentrations over time. 
Combined microdialysis-behavioral experiments involve the use of several techniques. In this article, stereotaxic surgery, behavioral training and microdialysis, which can be adapted to test a multitude of self-administration and neurochemical centered hypotheses, are included only to illustrate how they relate to the subsequent phases of sample collection and dialysate ethanol analysis. Dialysate ethanol concentration analysis via gas chromatography with flame-ionization detection, which is specific to ethanol studies, is described in detail. Data produced by these methods reveal the pattern of ethanol reaching the brain during the self-administration procedure, and when paired with neurochemical analysis of the same dialysate samples, allows conclusions to be made regarding the pharmacological and behavioral effects of ethanol.

A method to determine the time course of ethanol concentration in the brains of rats during operant ethanol self-administration is described. Gas chromatography with flame ionization detection is used to quantify ethanol in the dialysate samples, because it has the sensitivity required for the small volumes that are generated.

Gaz kromatografisi ile operant etanol kendi kendine uygulama ve etanol belirleme sırasında etanol mikrodivaliz

Operant self-administration methods are commonly used to study the behavioral and pharmacological effects of many drugs of abuse, including ethanol.  ...

Unilateral Pyramidotomy of the Corticospinal Tract in Rats for Assessment of Neuroplasticity-inducing Therapies

The corticospinal tract (CST) can be completely severed unilaterally in the medullary pyramids of the rodent brainstem. The CST is a motor tract that has great importance for distal muscle control in humans and, to a lesser extent, in rodents. A unilateral cut of one pyramid results in loss of CST innervation of the spinal cord mainly on the contralateral side of the spinal cord leading to transient motor disability in the forelimbs and sustained loss of dexterity. Ipsilateral projections of the corticospinal tract are minor. We have refined our surgical method to increase the chances of lesion completeness. We describe postsurgical care. Deficits on the Montoya staircase pellet reaching test and the horizontal ladder test shown here are detected up to 8 weeks postinjury. Deficits on the cylinder rearing test are only detected transiently. Therefore, the cylinder test may only be suitable for detection of short term recovery. We show how, electrophysiologically and anatomically, one may assess lesions and plastic changes. We also describe how to analyse fibers from the uninjured CST sprouting across the midline into the deprived areas. It is challenging to obtain &#62;90% complete lesions consistently due to the proximity to the basilar artery in the medulla oblongata and survival rates can be low. Alternative surgical approaches and behavioural testing are described in this protocol. The pyramidotomy model is a good tool for assessing neuroplasticity-inducing treatments, which increase sprouting of intact fibers after injury.

The corticospinal tract, one of the major sensorimotor tracts, can be lesioned unilaterally in the rodent brainstem in order to test neuroplasticity-inducing therapies for the central nervous system. This surgical procedure (&#8220;pyramidotomy&#8221;) and postoperative assessments are described in this protocol.

Nöroplastisite uyaran Tedaviler Değerlendirme Sıçanlarda Kortikospinal Yolu Tek Taraflı Pyramidotomy

The corticospinal tract (CST) can be completely severed unilaterally in the medullary pyramids of the rodent brainstem. The CST is a motor tract that has ...

Assessment of Neuronal Viability Using Fluorescein Diacetate-Propidium Iodide Double Staining in Cerebellar Granule Neuron Culture

Primary cultured Cerebellar Granule Neurons (CGNs) have been widely used as an in vitro model in neuroscience and neuropharmacology research. However, the co-existence of glial cells and neurons in CGN culture might lead to biases in the accurate assessment of neuronal viability. Fluorescein diacetate (FDA) and Propidium Iodide (PI) double staining has been used to measure cell viability by simultaneously evaluating the viable and dead cells. We used FDA-PI double staining to improve the sensitivities of the colorimetric assays and to evaluate neuronal viability in CGNs. Furthermore, we added blue fluorescent DNA stains (e.g., Hoechst) to improve the accuracy. This protocol describes how to improve the accuracy of assessment of neuronal viability by using these methods in CGN culture. Using this protocol, the number of glial cells can be excluded by using fluorescence microscopy. A similar strategy can be applied to distinguish the unwanted glial cells from neurons in various mixed cell cultures, such as primary cortical culture and hippocampal culture.

This protocol describes how to accurately measure neuronal viability using Fluorescein diacetate (FDA) and Propidium Iodide (PI) double staining in cultured cerebellar granule neurons, a primary neuronal culture used as an in vitro model in neuroscience and neuropharmacology research.

Serebellar Granül Nöron Kültüründe Floresan Diasetat-Propidyum İyodür Çift Boyama Kullanarak Nöronal Canlılığın Değerlendirilmesi

Primary cultured Cerebellar Granule Neurons (CGNs) have been widely used as an in vitro model in neuroscience and neuropharmacology research. However, the ...

Quantitative Cell Biology of Neurodegeneration in Drosophila Through Unbiased Analysis of Fluorescently Tagged Proteins Using ImageJ

With the rising prevalence of neurodegenerative diseases, it is increasingly important to understand the underlying pathophysiology that leads to neuronal dysfunction and loss. Fluorescence-based imaging tools and technologies enable unprecedented analysis of subcellular neurobiological processes, yet there is still a need for unbiased, reproducible, and accessible approaches for extracting quantifiable data from imaging studies. We have developed a simple and adaptable workflow to extract quantitative data from fluorescence-based imaging studies using Drosophila models of neurodegeneration. Specifically, we describe an easy-to-follow, semi-automated approach using Fiji/ImageJ to analyze two cellular processes: first, we quantify protein aggregate content and profile in the Drosophila optic lobe using fluorescent-tagged mutant huntingtin proteins; and second, we assess autophagy-lysosome flux in the Drosophila visual system with ratiometric-based quantification of a tandem fluorescent reporter of autophagy. Importantly, the protocol outlined here includes a semi-automated segmentation step to ensure all fluorescent structures are analyzed to minimize selection bias and to increase resolution of subtle comparisons. This approach can be extended for the analysis of other cell biological structures and processes implicated in neurodegeneration, such as proteinaceous puncta (stress granules and synaptic complexes), as well as membrane-bound compartments (mitochondria and membrane trafficking vesicles). This method provides a standardized, yet adaptable reference point for image analysis and quantification, and could facilitate reliability and reproducibility across the field, and ultimately enhance mechanistic understanding of neurodegeneration.

Quantitative Cell Biology of Neurodegeneration in Drosophila Through Unbiased Analysis of Fluorescently Tagged Proteins Using ImageJ

We have developed a simple and adaptable workflow to extract quantitative data from fluorescence-imaging-based cell biological studies of protein aggregation and autophagic flux in the central nervous system of Drosophila models of neurodegeneration.

Ateş Drosophila ImageJ kullanarak Fluorescently Tagged proteinlerin tarafsız analizi ile yılında niceliksel hücre biyolojisi

With the rising prevalence of neurodegenerative diseases, it is increasingly important to understand the underlying pathophysiology that leads to neuronal ...

Microdialysis of Excitatory Amino Acids During EEG Recordings in Freely Moving Rats

Microdialysis is a well-established neuroscience technique that correlates the changes of neurologically active substances diffusing into the brain interstitial space with the behavior and/or with the specific outcome of a pathology (e.g., seizures for epilepsy). When studying epilepsy, the microdialysis technique is often combined with short-term or even long-term video-electroencephalography (EEG) monitoring to assess spontaneous seizure frequency, severity, progression and clustering. The combined microdialysis-EEG is based on the use of several methods and instruments. Here, we performed in vivo microdialysis and continuous video-EEG recording to monitor glutamate and aspartate outflow over time, in different phases of the natural history of epilepsy in a rat model. This combined approach allows the pairing of changes in the neurotransmitter release with specific stages of the disease development and progression. The amino acid concentration in the dialysate was determined by liquid chromatography. Here, we describe the methods and outline the principal precautionary measures one should take during in vivo microdialysis-EEG, with particular attention to the stereotaxic surgery, basal and high potassium stimulation during microdialysis, depth electrode EEG recording and high-performance liquid chromatography analysis of aspartate and glutamate in the dialysate. This approach may be adapted to test a variety of drug or disease induced changes of the physiological concentrations of aspartate and glutamate in the brain. Depending on the availability of an appropriate analytical assay, it may be further used to test different soluble molecules when employing EEG recording at the same time.

Here, we describe a method for in vivo microdialysis to analyze aspartate and glutamate release in the ventral hippocampus of epileptic and non-epileptic rats, in combination with EEG recordings. Extracellular concentrations of aspartate and glutamate may be correlated with the different phases of the disease.

Microdialysis fareler serbestçe hareket EEG kayıtları sırasında eksitatör Amino asit

Microdialysis is a well-established neuroscience technique that correlates the changes of neurologically active substances diffusing into the brain ...

Multifactorial Assessment of Motor Behavior in Rats after Unilateral Sciatic Nerve Crush Injury

The induction of a peripheral nerve injury is a widely used method in neuroscience for the assessment of repair and pain mechanisms among others. In addition, in the research field of movement disorders, sciatic crush injury has been employed to trigger a dystonia-like phenotype in genetically predisposed DYT-TOR1A rodent models of dystonia. To achieve consistent, reproducible and comparable results after a sciatic nerve crush injury, a standardized method for inducing the nerve crush is essential, in addition to a standardized phenotypical characterization. Attention must be paid not only to the specific assortment of behavioral tests, but also to the technical requirements, the correct execution and consecutive data analysis. This protocol describes in detail how to perform a sciatic nerve crush injury and provides a behavioral test battery for the assessment of motor deficits in rats that includes the open field test, the CatWalk XT gait analysis, the beam walking task, and the ladder rung walking task.

We provide a protocol for the assessment of motor behavior via a behavioral test battery in rats after sciatic nerve crush injury.

Tek Taraflı Siyatik Sinir Ezilme Yaralanması Sonrası Sıçanlarda Motor Davranışın Multifaktöriyel Değerlendirilmesi

The induction of a peripheral nerve injury is a widely used method in neuroscience for the assessment of repair and pain mechanisms among others. In ...

Eş Zamanlı EEG Kaydı ile Sıçanlardan Beyin Omurilik Sıvısı ve Kan Çekilmesi

Sampling Cerebrospinal Fluid and Blood from Lateral Tail Vein in Rats During EEG Recordings

Because the composition of body fluids reflects many physiological and pathological dynamics, biological liquid samples are commonly obtained in many experimental contexts to measure molecules of interest, such as hormones, growth factors, proteins, or small non-coding RNAs. A specific example is the sampling of biological liquids in the research of biomarkers for epilepsy. In these studies, it is desirable to compare the levels of molecules in cerebrospinal fluid (CSF) and in plasma, by withdrawing CSF and plasma in parallel and considering the time distance of the sampling from and to seizures. The combined CSF and plasma sampling, coupled with video-EEG monitoring in epileptic animals, is a promising approach for the validation of putative diagnostic and prognostic biomarkers. Here, a procedure of combined CSF withdrawal from cisterna magna and blood sampling from the lateral tail vein in epileptic rats that are continuously video-EEG monitored is described. This procedure offers significant advantages over other commonly used techniques. It permits rapid sampling with minimal pain or invasiveness, and reduced time of anesthesia. Additionally, it can be used to obtain CSF and plasma samples in both tethered and telemetry EEG recorded rats, and it may be used repeatedly across multiple days of experiment. By minimizing the stress due to sampling by shortening isoflurane anesthesia, measures are expected to reflect more accurately the true levels of investigated molecules in biofluids. Depending on the availability of an appropriate analytical assay, this technique may be used to measure the levels of multiple, different molecules while performing EEG recording at the same time.

Yazar Spotlight: Epilepsi Biyobelirteç Keşfi için Yüksek Kaliteli BOS ve Kan Örnekleri Alma 

The protocol shows repeated cerebrospinal fluid and blood collections from epileptic rats performed in parallel with continuous video-electroencephalogram (EEG) monitoring. These are instrumental for exploring possible links between changes in various body fluid molecules and seizure activity.

EEG Kayıtları Sırasında Sıçanlarda Lateral Kuyruk Veninden Beyin Omurilik Sıvısı ve Kan Örneği Alınması

Because the composition of body fluids reflects many physiological and pathological dynamics, biological liquid samples are commonly obtained in many ...