Name: methods for intravenous self administration in a mouse model
Uploaded: 2012-12-08T14:00:00
Duration: 12 min 9 s
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Gli esperimenti sugli animali sono stati eseguiti in conformità con le linee guida e regolamenti stabiliti dal Consiglio canadese di cura degli animali e della McGill University Comitato Animal Care. Questa ricerca è stata sostenuta dai fondi assegnati al KG dal Canadian Institutes of Health Research (CIHR). Nessun conflitto di interessi dichiarati.

1. Di ricovero per animali e acclimatazione procedure <ol><li> Maschio e femmina CD-1 topi sono alloggiati con persone dello stesso sesso fratellini, fino a 5 animali per gabbia, in normali gabbie in plastica contenenti biancheria beta chip e pastiglie nestlet, con coperchio a griglia metallica per ospitare bottiglie d&#39;acqua e cibo. Standard del mouse cibo e acqua ad libitum disponibili nelle gabbie casa tutto l&#39;esperimento. </li><li> I topi sono mantenuti su un reverse luce-buio di pianificazione (luci accese 22:00-10:00). </li><li> I topi possono acclimatarsi sale prova le IVSA per una settimana prima dell&#39;inizio delle procedure sperimentali. </li></ol> 2. Formazione operante <ol><li> Tutte le procedure comportamentali, compresa la formazione del latte zuccherato e per via endovenosa farmaci di auto-amministrazione sessioni vengono effettuate con camere di condizionamento operante di misura 15,9 x 14 x 12,7 cm, dotate di 2 ultra-sensibili leve del mouse, tazze bilanciere, luci di stimolo e pompe siringa microlitro (Med AssociAtes Inc., St. Albans, VT, USA). Chambers sono interfacciati ad un computer tramite Med Associates intelligente CR interfaccia e Med-PC software per programmare il calendario delle armature e raccogliere i dati. </li><li> Topi ingenui sono abituati alle camere operante e addestrati a premere la leva con una ricompensa di latte zuccherato (0,1 ml) ha presentato in una tazza mestolo. Formazione latte operante è condotto in 1 ora sessioni per 5-7 giorni. Completamento di un rapporto fisso (FR) orario sulla leva attiva portato alla presentazione della coppa bilanciere e l&#39;illuminazione di una luce stimolo. La soluzione consisteva in latte zuccherato, di saccarosio (10 mg / ml, Reagente ACS, Sigma-Aldrich Inc. St-Louis MO, USA) aggiunto al latte intero (3,25% di grassi). Formazione operante con una soluzione di latte zuccherato o un rinforzo cibo liquido è una tecnica comune utilizzata per facilitare rispondere operante in 1,2 topi. </li></ol> 3. Preparazione delle attrezzature da utilizzare durante l&#39;intervento chirurgico Required attrezzature - 20, 23 e 26 aghi calibro, smerigliatrice, 1 cc siringhe, tubi Tygon, saldatore, eparina, antibiotici e analgesici. <ol><li> Preparare un ago per guidare l&#39;inserimento del catetere nella vena giugulare di rasatura giù un ago da 20 gauge. L&#39;albero dell&#39;ago viene rasato utilizzando una smerigliatrice a formare un canale all&#39;interno dell&#39;ago per guidare il tubo del catetere nella vena. Il canale ago deve essere attentamente controllato per i residui metallici che potrebbero essere stati depositati. Eventuali ostacoli al canale deve essere prelevata con belle pinze a punta. </li><li> Adattare due 1-cc siringhe da utilizzare per il lavaggio e controllando il catetere. Preparare due siringhe prendendo 12 pezzi cm di tubo Tygon e di collegarli ad una estremità a 26 aghi calibro fissate alle siringhe da 1 cc, e si estende le altre estremità del tubo più di 23 aghi calibro. Una siringa deve essere riempita con 0,9% di soluzione salina sterile e l&#39;altra con una soluzione eparinizzata ticarcillina (33 mg di ticarcillinae 0,3 mg di eparina per 10 ml di soluzione fisiologica sterile). </li><li> Preparare catetere tappi cannula. Tubo Tygon è tesa su un ago 23 gauge, e tagliare 1 cm dal smusso. Fondere l&#39;estremità aperta del tubo per creare una tenuta spessa. Il tubo deve essere sciolto in modo che l&#39;intero tappo cannula è abbastanza lungo per adattarsi sopra la cannula del catetere, con il raccordo terminale sigillato comodamente sul estremità della cannula. Si noti che se il tappo è troppo lungo, vi è il rischio che possa essere piegato e successivamente forata durante il processo di collegamento a vite sul catetere copre. Così accurata preparazione di tappi catetere è raccomandato, al fine di fornire una buona misura alla cannula. </li><li> Preparare le soluzioni richieste. Tutti i reagenti sono acquistati da Sigma-Aldrich Inc. (St-Louis MO, USA). <ol class="lalpha"><li> Eparinizzato Ticarcillin soluzione per il lavaggio del catetere - Sciogliere 0,33 g Ticarcillin (sale disodico) e 0,003 g di eparina in 10 ml di soluzione salina sterile. 0,03 ml di soluzione viene lavata through il catetere quotidiana. La soluzione antibiotico viene somministrato per prevenire la formazione di coaguli di sangue e infezioni in via di sviluppo. </li><li> Amikicin (antibiotico) per iniezione sottocutanea - Una singola iniezione sottocutanea viene dato dopo intervento chirurgico alla dose di 10 mg / kg per prevenire infezioni post-operatorie. </li><li> Ketoprofene (analgesico) per iniezione sottocutanea - Una singola iniezione sottocutanea viene dato dopo intervento chirurgico alla dose di 5 mg / kg per gestire qualsiasi dolore post-operatorio. </li></ol></li></ol> 4. Catetere impianto Chirurgia Attrezzatura richiesta e reagenti: isoflurano, soluzione salina sterile, alcool (70%), 1 e 3 siringhe cc riempito con soluzione fisiologica sterile, 1-cc siringhe adeguate, soluzioni antibiotiche e analgesiche preparati al precedente punto 3, cateteri del mouse (CamCaths, Cambridgeshire, Regno Unito ), coperture catetere (tappi di cristallo di HRS scientifici, Montreal, Quebec), lubrificante occhio, 4 cm barra di plastica per elevare vena (questopuò essere costruito da un materiale plastico Q-tip), Polysporin, tamponi sterili e garze, pinze curve e rette, apposite pinze, forbici sottili. <img src="/files/ftp_upload/3739/3739step1.jpg" alt="Passo 1" fo:content-width="3in" fo:src="/files/ftp_upload/3739/3739step1highres.jpg"/><ol><li> Utilizzo di tecniche standard di asepsi in panchina chirurgico, gli strumenti chirurgici, i cateteri e sono sterilizzati prima dell&#39;intervento. Tecniche di sterilizzazione in autoclave a vapore sono corrette per gli strumenti chirurgici, cateteri acquistati da CamCaths. Perle di vetro sterilizzazione può essere utilizzato anche sulle punte degli strumenti chirurgici. Sterilizzazione con ossido di etilene può essere impiegato su cateteri più delicati o materiali che fusione rischio. Una descrizione più dettagliata delle tecniche chirurgiche asettiche roditore può essere trovato nel 1,2 allegata riferimenti. Impostazione del banco, strumenti e cono naso per l&#39;anestesia di mantenimento è illustrato nella foto. </li><li> I topi sono anestetizzati con isoflurano gas, e mantenuti sotto anestesia mediante un tubo di respirazione in un sistema scavenging. Lubrificante oculare (Lacrime Naturale PM) viene applicato a entrambi gli occhi per evitare che si secchi durante la procedura. Un margine adeguato chirurgica è rasata sul dorso dell&#39;animale e intorno al collo. Prima di qualsiasi incisioni sono fatte, i campi chirurgici sono limitati con teli sterili. </li><li> Al fine di preparare il catetere per l&#39;inserimento nell&#39;atrio destro del cuore, il tubo del catetere in eccesso viene tagliato 1,2 centimetri dal bulbo del catetere. Questa è la lunghezza ottimale stabilito per adulti topi CD-1, circa 8 settimane di età, 20-25 g di peso corporeo. La lunghezza del tubo di catetere può essere necessario modificare leggermente (per tentativi), in base alla dimensione ceppo, età e dei topi. Prima dell&#39;inserimento, la siringa contenente soluzione salina sterile (sezione 3.2) è attaccato alla cannula del catetere e il catetere viene lavata e controllarne l&#39;ermeticità. MantenereQuesta siringa collegata al catetere durante la procedura chirurgica. Esso verrà utilizzato per lavare il catetere, e aspiri sangue nel passo 4,7. </li><li> Dopo la sterilizzazione con il 70% di alcool, una lunga incisione cm 2 midscapular è realizzato a partire metà strada sul retro e termina appena sotto il collo per ospitare la base del catetere. Il tessuto connettivo deve essere staccata con una pinza per fare spazio per la base catetere sotto la pelle. </li><li> Posizionare l&#39;animale sulla sua schiena, un poco profondo secondo 1-2 incisione cm diagonale è fatta dalla clavicola destra andando verso l&#39;alto alla mascella gli animali, dopo che la zona è stata tamponata con il 70% di alcol. La vena giugulare sarà trovato superficialmente sotto la pelle del collo. In preparazione per l&#39;inserimento del catetere, tubo dalla base del catetere viene tirato attraverso l&#39;incisione sulla schiena e portato vicino alla vena giugulare passando il tubo sotto la pelle appena sopra la spalla destra. L&#39;estremità del tubo del catetere èpoi collegato a un morsetto di arteria e posto a fianco dell&#39;animale per tenerlo in posizione. </li><li> La vena giugulare destra si trova delicatamente allontanandosi connettivo superficiale e tessuto adiposo dalla incisione intorno al collo dell&#39;animale. Il tessuto connettivo attorno alla vena è spezzato con pinze curve e la vena viene poi elevato utilizzando una barra di plastica sterile. Sciolti nodi di sutura sono aperte attorno ciascuna estremità della vena e il tubo del catetere viene infilato attraverso il nodo superiore e allacciata al filo di sutura di riposare sbloccaggio sulla spalla destra. </li><li> Prima dell&#39;inserimento, bagnato sia l&#39;inserimento dell&#39;ago 20 gauge e vena con soluzione salina sterile per ridurre l&#39;attrito. L&#39;ago viene mantenuta parallela alla vena, e inserito dolcemente vicino al fondo della vena elevata (Nota: circa 0,5 cm della punta dell&#39;ago deve inserire la vena). Utilizzando pinze, far scorrere il tubo del catetere giù l&#39;albero dell&#39;ago nella vena. Resistenza indicherebbe che il tubo is all&#39;interno del tessuto connettivo e non all&#39;interno della vena. Spingere 0,03 cc di soluzione fisiologica attraverso la vena per assicurarsi che non vi siano perdite. Perdite indicherebbe che la vena può essere forato o che il tubo di posizionamento del catetere deve essere regolato. Nota: Per verificare se il tubo è all&#39;interno della vena, tentare di elaborare un po &#39;di sangue usando la siringa allegata salina. Se il sangue non può essere immediatamente redatto, la vena o parete cardiaca può occludere la punta del catetere, o la vena non è stato forato, regolare il tubo e riprovare. Ago reinserimento può essere necessario se il sangue non può ancora essere elaborati. </li><li> Al fine di fissare il catetere in posizione, premere il bulbo catetere al punto di inserimento e rimuovere l&#39;ago. Legare il nodo fondo e poi tirare il filo catetere contro la barra prima di legare la seconda a destra nodo sopra la lampadina. Prova di nuovo per vedere se il sangue può essere redatto e sciogliere i nodi leggermente se necessario. Infilare il tubo del catetere sotto la pelle e sutural&#39;incisione ventrale intorno al collo dell&#39;animale. Applicare Polysporin Heal veloce utilizzando un cotton-fioc sterile, o di qualsiasi altra pomata antibiotica preferibilmente contenente un po &#39;di analgesico per l&#39;incisione chiusa. </li><li> Con l&#39;animale al addome, posizionare la base catetere sotto la pelle del dorso all&#39;interno dell&#39;incisione preparato. Assicurarsi che il tubo in eccesso viene minimamente in loop e ben nascosto sotto la base del catetere per ridurre al minimo le possibilità dell&#39;animale masticazione e piercing. Suturare l&#39;incisione su entrambi i lati della base catetere, e applicare rapidi Polysporin Heal utilizzando un applicatore con la punta di cotone sterile. </li><li> Lavare il catetere da 0,03 cc di soluzione di eparina ticarcillina utilizzando la siringa con il tubo fissata ad esso (sezione 3.2). Chiudere la cannula con il tappo in plastica e cannula vite sul coperchio della catetere bianco. In alcuni topi che sono freschi dalla chirurgia, il sangue può fuoriuscire del catetere prima della cannula è ridotta. È importante ripristinare lavare l&#39;animale e rapidly tappare cannula prima di sangue ha la possibilità di defluire. Gli animali devono essere lavati ogni giorno per mantenere la pervietà del catetere. </li><li> Dopo aver pulito lungo la zona di iniezione tra gli animali gambe posteriori con 70% etanolo, sottocutanea iniettare il ketoprofene analgesico alla dose di 5 mg / kg su un lato, e l&#39;antibiotico amikicin alla dose di 10 mg / kg sull&#39;altro lato. </li><li> Dopo l&#39;anestesia viene interrotto, gli animali sono autorizzati a recuperare in una gabbia pulita, con facile accesso a cibo e acqua per 5 a 7 giorni. Topi deve essere posto in un armadio riscaldato durante la notte per evitare ipotermia post-operatorio. </li></ol><img src="/files/ftp_upload/3739/3739step2.jpg" alt="Step 2" fo:content-width="4.75in" fo:src="/files/ftp_upload/3739/3739step2highres.jpg"/> 5. Test comportamentale - per via endovenosa Self-Amministrazione <ol><li> Prima di cateteri di test comportamentali sono lavata con 0,9% di soluzione salina sterile. I topi sono quindi posizionared operante nelle camere e collegati alle linee di infusione e pompe di infusione. Presse a leva attivi comportare un secondo 3.2 18 microlitri infusione del farmaco accoppiato con l&#39;illuminazione di una luce stimolo. Ogni pressa leva è seguito da un tempo di 8 sec out periodo durante il quale la luce stimolo rimane accesa. </li><li> Dopo la sessione operante, cateteri topi sono lavata con la soluzione eparinizzata ticarcillina prima di essere restituiti alla loro gabbia casa. </li><li> I topi sono autorizzati ad auto-somministrarsi per 3 ore consecutive 2-sessioni ad ogni dose. Le dosi sono stati presentati in un ordine casuale per ogni mouse, come mostrato nella sezione seguente. </li><li> Pervietà del catetere è valutata giornalmente assicurando che sia la soluzione salina e antibiotici può essere lavata attraverso il catetere. In aggiunta, un ketamina / midazolam prova può essere effettuata come descritto nel riferimento allegato 5. In breve, i segni di anestesia come immobilità entro 5 secondi di una infusione di 0,02-0,03 ml ketamina (15 mg / ml),o midazolam (0,75 mg / ml), midazolam è la prova di un catetere brevetto 5. </li></ol>

<ol>
	<li>Rocha, B. A., Ator, R., Emmett-Oglesby, M. W., Hen, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Intravenous Cocaine Self-Administration in Mice Lacking 5-HT1B Receptors. Pharmacology Biochemistry and Behavior. 57 (3), 407-412 (1997).</li><li>Zapata, A., Chefer, V. I., Ator, R., Shippenberg, T. S., Rocha, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioural+sensitization+and+enhanced+dopamine+response+in+the+nucleus+accumbens+after+intravenous+cocaine+self-administration+in+mice.">Behavioural sensitization and enhanced dopamine response in the nucleus accumbens after intravenous cocaine self-administration in mice.</a> European Journal of Neuroscience. 17 (3), 590-596 (2003).</li><li>Pritchett-Corning, K. R., Mulder, G. B., Luo, Y., White, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Principles+of+Rodent+Surgery+for+the+New+Surgeon.">Principles of Rodent Surgery for the New Surgeon.</a> J. Vis. Exp. (47), e2586 (2011).</li><li>Hoogstraten-Miller, S. L., Brown, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Techniques in Aseptic Rodent Surgery Current Protocols in Immunology. , 1.12-1.14 (2001).</li><li>Thomsen, M., Caine, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronic+Intravenous+Drug+Self-Administration+in+Rats+and+Mice.">Chronic Intravenous Drug Self-Administration in Rats and Mice.</a> Current Protocols in Neuroscience. . 9, 20.1-20.40 (2005).</li><li>Gill, K. J., Boyle, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Confirmation+of+quantitative+trait+loci+for+cocaine+induced+activation+in+the+AcB/BcA+series+of+recombinant+congenic+strains.">Confirmation of quantitative trait loci for cocaine induced activation in the AcB/BcA series of recombinant congenic strains.</a> Pharmacogenetics. 13, 329-338 (2003).</li><li>Gill, K. J., Boyle, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+influences+on+drug-induced+psychomotor+activation+in+mice.">Genetic influences on drug-induced psychomotor activation in mice.</a> Genes, Brain &#38; Behavior. 7, 859-868 (2008).</li><li>Boyle, A. E., Gill, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensitivity+of+AXB/BXA+recombinant+inbred+lines+of+mice+to+the+locomotor+activating+effects+of+cocaine:+A+QTL+analysis.">Sensitivity of AXB/BXA recombinant inbred lines of mice to the locomotor activating effects of cocaine: A QTL analysis.</a> Pharmacogenetics. 11 (3), 255-264 (2001).</li><li>Boyle, A. E., Gill, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+verification+of+previously+identified+QTLs+for+cocaine-induced+activation+using+a+panel+of+B6.A+chromosome+substitution+strains+(CSS)+and+A/JxC57Bl/6J+F2+mice.">A verification of previously identified QTLs for cocaine-induced activation using a panel of B6.A chromosome substitution strains (CSS) and A/JxC57Bl/6J F2 mice.</a> Psychopharmacology. 207 (2), 325-3234 (2009).</li><li>Thomsen, M., Caine, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Psychomotor+stimulant+effects+of+cocaine+in+rats+and+15+mouse+strains.">Psychomotor stimulant effects of cocaine in rats and 15 mouse strains.</a> Experimental and Clinical Psychopharmacology. 19 (5), 321-341 (2011).</li><li>Thomsen, M., Caine, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intravenous+drug+self-administration+in+mice:+practical+considerations.">Intravenous drug self-administration in mice: practical considerations.</a> Behavior genetics. 37 (1), 101-118 (2007).</li></ol>

Nessun conflitto di interessi dichiarati.

Modelli animali di abuso di droga sono particolarmente utili per comprendere le basi genetiche della droga comportamenti. Per esempio, i topi con diversi profili genetici ereditabili mostrano differenze nella loro sensibilità alla cocaina 6-8 e aiutare i candidati a identificare potenziali geni mediare la variabilità fenotipica osservata 9. Le procedure di cateterizzazione endovenosa descritte in questo documento sono stati utilizzati con notevole successo di esaminare IVSA droga in vari ceppi di topi così come topi di differenti background genetico 10. Le procedure illustrate in questo video evidenziano fattori importanti su cui concentrarsi durante e dopo l&#39;intervento chirurgico catherization per ottenere affidabili per via endovenosa di auto-amministrazione dei dati. Primo, il posizionamento del tubo del catetere entro l&#39;atrio destro è vitale, per evitare guasti catetere di grumi blot. Durante l&#39;intervento chirurgico è importante accertarsi che il catetereend è libero, e non occluso né dal cuore o tessuto vena. Secondo, lavaggio catetere giornaliera è necessaria sia prima che dopo le sessioni operante in modo da impedire il bloccaggio. Infine, la cannula del catetere deve essere coperta costantemente sia con la cannula tappi e cristallo copre quando gli animali sono nelle loro gabbie casa, per impedire l&#39;ingresso di detriti. Blocco minore della cannula catetere può essere staccato con un bel 26 gauge, ma tutti i giorni lavaggio con la soluzione eparinizzata antibiotica è necessario, in particolare nei giorni in cui gli animali non sono testati per IVSA. Per eseguire un intervento chirurgico la sopravvivenza degli animali, una buona conoscenza delle tecniche asettiche, analgesici e anestetici è necessario. Mentre il video non sostituisce corretta formazione chirurgica, può essere utilizzato come guida per i ricercatori che desiderano acquisire le tecniche necessarie per questo paradigma.

<table border="1"><tbody><tr><td> Nome del reagente </td><td> Azienda </td><td> Numero di catalogo </td><td> Commenti (opzionale) </td></tr><tr><td> Ticarcillin sale disodico </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> T5639-1G </td><td> 1 grammo bottiglia </td></tr><tr><td> Tears Naturale PM (lubrificante degli occhi) </td><td> Alcon </td><td> N / A </td><td> 3,5 grammi tubo Questo lubrificante occhio si trova nella maggior parte delle farmacie. Un lubrificante oculare oftalmico può essere utilizzato. </td></tr><tr><td> Cocaina </td><td> Medisca Pharmaceutique </td><td> 0723-06 </td><td> 1 grammo bottiglia </td></tr><tr><td> Ketamina </td><td> Medisca Pharmaceutique </td><td> 1754-1704 </td><td> 25 grammi di bottiglia </td></tr><tr><td> Midazolam </td><td> Medisca Pharmaceutique </td><td> 2519-06 </td><td> 1 grammo bottiglia </td></tr><tr><td> Heparin sale di sodio </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> H4784-250mg </td><td> 250 grammi bottiglia </td></tr><tr><td> Ketoprofene </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> K1751-1G </td><td> 1 grammo bottiglia </td></tr><tr><td> Amikicin solfato di sale </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> A2324-5G </td><td> 5 grammi bottiglia </td></tr><tr><td> Reagente Saccarosio ACS </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> S5016-500G </td><td> 500 grammi bottiglia </td></tr><tr><td> Cateteri del mouse standard con maglia morbida </td><td> CamCaths </td><td> MIVSA/20/26/BC-1S </td><td> Caratteristiche: tubi 26SWG; 0,451; 0,254 </td></tr><tr><td> Cristallo tappo applicatore </td><td> HRS scientifici </td><td> 313CAC </td><td> Questo è il tappo catetere bianco. </td></tr><tr><td> Tygon Tubing Micro Bore </td><td> Thomas Scientific </td><td> 9561S41 </td><td> Specifiche tubi (alesaggio x OD x spessore della parete in pollici): 0,01 x 0,03 x 0,01 </td></tr>
 </tbody>
</table>

methods for intravenous self administration in a mouse model

I modelli animali sono stati sviluppati per studiare gli effetti di rinforzo di farmaci, tra cui l&#39;auto-somministrazione per via endovenosa (IVSA) paradigma. I vantaggi di usare un paradigma IVSA per studiare le proprietà di rinforzo delle sostanze d&#39;abuso come cocaina includono il fatto che il farmaco è auto-somministrato anziché sperimentatore-somministrato, il programma di rinforzo può essere alterato, e la misurazione accurata delle quantità di droga consumata così come i tempi e le modalità di IV iniezioni può essere ottenuta. Inoltre, la via di somministrazione endovenosa evita confonde potenziali connessi a metabolismo di primo passaggio o il gusto, e produce un rapido aumento nel sangue e livelli di farmaco cervello. Come indicato in questo video, auto-somministrazione per via endovenosa può essere ottenuta senza restrizione alimentare prima o la formazione di droga prima dopo il posizionamento del catetere durante l&#39;intervento attento e meticoloso del catetere ogni giorno di lavaggio e manutenzione. Procedure sperimentali descritte in questocarta includere una descrizione di stabulazione degli animali e metodi di acclimatazione, la formazione operante con soluzioni latte zuccherato, e l&#39;impianto chirurgia catetere.

<img src="/files/ftp_upload/3739/3739fig1.jpg" alt="Figura 1" /> Figura 1. Il modello di risposta per la droga per via endovenosa di auto-somministrazione varia da droga, range di dosaggio e ceppo di topi impiegati. La figura mostra presentata cocaina auto-amministrazione i seguenti dati ambulatori catherization successo utilizzando la procedura descritta nel video. La figura mostra la media (± SEM) Infusioni di cocaina attivi e media (± SEM) il consumo di cocaina (mg / kg di peso corporeo) in una serie di 4 dosi di cocaina presentati in ordine casuale su un programma di rinforzo FR1. Ascissa: dose di auto-somministrato farmaco per infusione. A sinistra Ordinata: numero totale di infusioni conseguito durante il 2-ore di sessione operante. Destra Ordinata: l&#39;assunzione di cocaina totale in mg / kg durante la 2 ore sessione di test. Tutti i cateteri 13 rimasti brevetto per la durata dello studio (4 settimane). Un one-way ANOVA condotta dalla dose rivelato che mice sono stati somministrazione di cocaina in modo dose-dipendente [F (1,12) = 42,8, p &lt;0.05]. Vi è un aumento del consumo di cocaina sulla curva dose-risposta [F (3,36) = 29,6, p &lt;0,05] nonostante una diminuzione leva d&#39;alle dosi più alte. Ogni punto rappresenta la media di 3 sessioni di test per ciascuna dose di cocaina (± SEM) raccolti in topi CD-1 (n = 13 / dose, maschi e femmine insieme). Il confronto tra attivo (farmaco-rinforzato) leva vs inattivo rispondere in tutta la curva dose-risposta sono state effettuate utilizzando ANOVA a due vie per garantire che i topi sono stati discriminante tra le due leve. Per i topi CD1, l&#39;analisi ha rivelato una preferenza per la leva attiva [F (1,12) = 10,255, p &lt;0,05] sull&#39;intera curva dose-risposta (dati non illustrati).

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Methods for Intravenous Self Administration in a Mouse Model

L&#39;auto-somministrazione per via endovenosa (IVSA) paradigma è considerato il gold standard nella esaminando le proprietà di rinforzo delle sostanze d&#39;abuso nei roditori. Questo manoscritto descrive le procedure sperimentali e le tecniche chirurgiche necessarie per ottenere dati affidabili IVSA. In particolare, l&#39;impianto del catetere meticolosa e la manutenzione sono evidenziati.

Metodi per l&#39;auto-somministrazione per via endovenosa in un modello murino

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

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Research

JoVE Journal

Neuroscience

Assessment of Ultrasonic Vocalizations During Drug Self-administration in Rats

Drug self-administration procedures are commonly used to study behavioral and neurochemical changes associated with human drug abuse, addiction and relapse. Various types of behavioral activity are commonly utilized as measures of drug motivation in animals. However, a crucial component of drug abuse relapse in abstinent cocaine users is "drug craving", which is difficult to model in animals, as it often occurs in the absence of overt behaviors. Yet, it is possible that a class of ultrasonic vocalizations (USVs) in rats may be a useful marker for affective responses to drug administration, drug anticipation and even drug craving. Rats vocalize in ultrasonic frequencies that serve as a communicatory function and express subjective emotional states. Several studies have shown that different call frequency ranges are associated with negative and positive emotional states. For instance, high frequency calls ("50-kHz") are associated with positive affect, whereas low frequency calls ("22-kHz") represent a negative emotional state. This article describes a procedure to assess rat USVs associated with daily cocaine self-administration. For this procedure, we utilized standard single-lever operant chambers housed within sound-attenuating boxes for cocaine self-administration sessions and utilized ultrasonic microphones, multi-channel recording hardware and specialized software programs to detect and analyze USVs. USVs measurements reflect emotionality of rats before, during and after drug availability and can be correlated with commonly assessed drug self-administration behavioral data such lever responses, inter-response intervals and locomotor activity. Since USVs can be assessed during intervals prior to drug availability (e.g., anticipatory USVs) and during drug extinction trials, changes in affect associated with drug anticipation and drug abstinence can also be determined. In addition, determining USV changes over the course of short- and long-term drug exposure can provide a more detailed interpretation of drug exposure effects on affective functioning.

Drug self-administration and ultrasonic vocalizations (USV) are used as behavioral assessments in animal research, but rarely in combination. The purpose of this article is to describe the advantages of recording USVs during drug self-administration procedures to assess affective responses to drug experience.

Valutazione di vocalizzazioni ultrasoniche Durante Drug autosomministrazione in topi

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

Ricerca

Neuroscienze

Multiple-mouse Neuroanatomical Magnetic Resonance Imaging

The field of mouse phenotyping with magnetic resonance imaging (MRI) is rapidly growing, motivated by the need for improved tools for characterizing and evaluating mouse models of human disease. MRI is an excellent modality for investigating genetically altered animals. It is capable of whole brain coverage, can be used in vivo, and provides multiple contrast mechanisms for investigating different aspects of neuranatomy and physiology. The advent of high-field scanners along with the ability to scan multiple mice simultaneously allows for rapid phenotyping of novel mutations.
Effective mouse MRI studies require attention to many aspects of experiment design. In this article, we will describe general methods to acquire quality images for mouse phenotyping using a system that images mice concurrently in shielded transmit/receive radio frequency (RF) coils in a common magnet (Bock et al., 2003). We focus particularly on anatomical phenotyping, an important and accessible application that has shown a high potential for impact in many mouse models at our imaging centre. Before we can provide the detailed steps to acquire such images, there are important practical considerations for both in vivo brain imaging (Dazai et al., 2004) and ex vivo brain imaging (Spring et al., 2007) that should be noted. These are discussed below.

Magnetic resonance imaging (MRI) has become an increasingly popular tool for examining the phenotype of genetically altered mice. This article illustrates the methods necessary to achieve high-throughput phenotyping of genetically altered mice using multiple-mouse MRI.

Multiple-topo Imaging neuroanatomici Risonanza Magnetica

The field of mouse phenotyping with magnetic resonance imaging (MRI) is rapidly growing, motivated by the need for improved tools for characterizing and ...

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.

Microdialisi di etanolo durante la determinazione operante auto-amministrazione ed etanolo etanolo mediante gascromatografia

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

Methods for Studying the Mechanisms of Action of Antipsychotic Drugs in Caenorhabditis elegans

Caenorhabditis elegans is a simple genetic organism amenable to large-scale forward and reverse genetic screens and chemical genetic screens. The C. elegans genome includes potential antipsychotic drug (APD) targets conserved in humans, including genes encoding proteins required for neurotransmitter synthesis and for synaptic structure and function. APD exposure produces developmental delay and/or lethality in nematodes in a concentration-dependent manner. These phenotypes are caused, in part, by APD-induced inhibition of pharyngeal pumping1,2. Thus, the developmental phenotype has a neuromuscular basis, making it useful for pharmacogenetic studies of neuroleptics. Here we demonstrate detailed procedures for testing APD effects on nematode development and pharyngeal pumping. For the developmental assay, synchronized embryos are placed on nematode growth medium (NGM) plates containing APDs, and the stages of developing animals are then scored daily. For the pharyngeal pumping rate assay, staged young adult animals are tested on NGM plates containing APDs. The number of pharyngeal pumps per unit time is recorded, and the pumping rate is calculated. These assays can be used for studying many other types of small molecules or even large molecules.

Methods for Studying the Mechanisms of Action of Antipsychotic Drugs in Caenorhabditis elegans

Approaches for testing the effects of antipsychotic drugs (APDs) in Caenorhabditis elegans are demonstrated. Assays are described for testing drug effects on development and viability and on pharyngeal pumping rate. These methods are also applicable for pharmacogenetic experiments with drug classes other than APDs.

Metodi per studiare i meccanismi d&#39;azione di farmaci antipsicotici in<em&gt; Caenorhabditis elegans</em

Caenorhabditis elegans is a simple genetic organism amenable to  large-scale forward and reverse genetic screens and chemical genetic screens. The C.  ...

The Corneal Micropocket Assay: A Model of Angiogenesis in the Mouse Eye

The mouse corneal micropocket assay is a robust and quantitative in vivo assay for evaluating angiogenesis. By using standardized slow-release pellets containing specific growth factors that trigger blood vessel growth throughout the naturally avascular cornea, angiogenesis can be measured and quantified. In this assay the angiogenic response is generated over the course of several days, depending on the type and dose of growth factor used. The induction of neovascularization is commonly triggered by either basic fibroblast growth factor (bFGF) or vascular endothelial growth factor (VEGF). By combining these growth factors with sucralfate and hydron (poly-HEMA (poly(2-hydroxyethyl methacrylate))) and casting the mixture into pellets, they can be surgically implanted in the mouse eye. These uniform pellets slowly-release the growth factors over five or six days (bFGF or VEGF respectively) enabling sufficient angiogenic response required for vessel area quantification using a slit lamp. This assay can be used for different applications, including the evaluation of angiogenic modulator drugs or treatments as well as comparison between different genetic backgrounds affecting angiogenesis. A skilled investigator after practicing this assay can implant a pellet in less than 5 min per eye.

The protocol describes the corneal micropocket assay as developed in mice.

Il corneale MICROPOCKET Assay: Un modello di angiogenesi nel Eye mouse

The mouse corneal micropocket assay is a robust and quantitative in vivo assay for evaluating angiogenesis. By using standardized slow-release pellets ...

Immunohistochemical and Calcium Imaging Methods in Wholemount Rat Retina

In this paper we describe the tools, reagents, and the practical steps that are needed for: 1) successful preparation of wholemount retinas for immunohistochemistry and, 2) calcium imaging for the study of voltage gated calcium channel (VGCC) mediated calcium signaling in retinal ganglion cells. The calcium imaging method we describe circumvents issues concerning non-specific loading of displaced amacrine cells in the ganglion cell layer.

Immunohistochemistry protocols are used to study the localization of a specific protein in the retina. Calcium imaging techniques are employed to study calcium dynamics in retinal ganglion cells and their axons.

Metodi di imaging immunoistochimici e di calcio in Wholemount Rat Retina

In this paper we describe the tools, reagents, and the practical steps that are needed for: 1) successful preparation of wholemount retinas for ...

Methods for Cell-attached Capacitance Measurements in Mouse Adrenal Chromaffin Cell

Neuronal transmission is an integral part of cellular communication within the brain. Depolarization of the presynaptic membrane leads to vesicle fusion known as exocytosis that mediates synaptic transmission. Subsequent retrieval of synaptic vesicles is necessary to generate new neurotransmitter-filled vesicles in a process identified as endocytosis. During exocytosis, fusing vesicle membranes will result in an increase in surface area and subsequent endocytosis results in a decrease in the surface area. Here, our lab demonstrates a basic introduction to cell-attached capacitance recordings of single endocytic events in the mouse adrenal chromaffin cell. This type of electrical recording is useful for high-resolution recordings of exocytosis and endocytosis at the single vesicle level. While this technique can detect both vesicle exocytosis and endocytosis, the focus of our lab is vesicle endocytosis. Moreover, this technique allows us to analyze the kinetics of single endocytic events. Here the methods for mouse adrenal gland tissue dissection, chromaffin cell culture, basic cell-attached techniques, and subsequent examples of individual traces measuring singular endocytic event are described.

After exocytosis, fused plasma membrane is retrieved through a process known as endocytosis. This mechanism reforms new synaptic vesicles for the next round of release. Individual endocytic events are captured and analyzed through the use of the cell-attached capacitance recordings in mouse adrenal chromaffin cells.

Metodi per cellulari-attached Misure di capacità in mouse surrenale cromaffini cellulare

Neuronal transmission is an integral part of cellular communication within the brain. Depolarization of the presynaptic membrane leads to vesicle fusion ...

Neurobehavioral Assessments in a Mouse Model of Neonatal Hypoxic-ischemic Brain Injury

We performed unilateral carotid artery occlusion on CD-1 mice to create a neonatal hypoxic-ischemic (HI) model and investigated the effects of neonatal HI brain injury by studying neurobehavioral functions in these mice compared to non-operated (i.e., normal) mice. During the study, Rice-Vannucci&#39;s method was used to induce neonatal HI brain damage in postnatal day 7-10 (P7-10) mice. The HI operation was performed on the pups by unilateral carotid artery ligation and exposure to hypoxia (8% O2 and 92% N2 for 90 min). One week after the operation, the damaged brains were evaluated with the naked eye through the semi-transparent skull and were categorized into subgroups based on the absence (&#34;no cortical injury&#34; group) or presence (&#34;cortical injury&#34; group) of cortical injury, such as a lesion in the right hemisphere. On week 6, the following neurobehavioral tests were performed to evaluate the cognitive and motor functions: passive avoidance task (PAT), ladder walking test, and grip strength test. These behavioral tests are helpful in determining the effects of neonatal HI brain injury and are used in other mouse models of neurodegenerative diseases. In this study, neonatal HI brain injury mice showed motor deficits that corresponded to right hemisphere damage. The behavioral test results are relevant to the deficits observed in human neonatal HI patients, such as cerebral palsy or neonatal stroke patients. In this study, a mouse model of neonatal HI brain injury was established and showed different degrees of motor deficits and cognitive impairment compared to non-operated mice. This work provides basic information on the HI mouse model. MRI images demonstrate the different phenotypes, separated according to the severity of brain damage by motor and cognitive tests.

We performed unilateral carotid artery occlusion on postnatal day 7-10 CD-1 mouse pups to create a neonatal hypoxic-ischemic (HI) model and investigated the effects of HI brain injury. We studied neurobehavioral functions in these mice compared to non-operated normal mice.

Valutazioni di neurobehavioral in un modello murino di ferita di cervello Hypoxic-ischemica neonatale

We performed unilateral carotid artery occlusion on CD-1 mice to create a neonatal hypoxic-ischemic (HI) model and investigated the effects of neonatal HI ...

Methods and Tips for Intravenous Administration of Adeno-associated Virus to Rats and Evaluation of Central Nervous System Transduction

Adeno-associated virus (AAV) vectors are a key reagent in the neurosciences for clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR), optogenetics, cre-lox targeting, etc. The purpose of this manuscript is to aid the investigator attempting expansive central nervous system (CNS) gene transfer in the rat via tail vein injection of AAV. Wide-scale expression is relevant for conditions with widespread pathology, and a rat model is significant due to its greater size and physiologic similarities to humans compared to mice. In this example application, a wide-scale neuronal transduction is used to mimic a neurodegenerative disease that affects the entire spinal cord, amyotrophic lateral sclerosis (ALS). The efficient wide-scale CNS transduction can also be used to deliver therapeutic protein factors in pre-clinical studies. After a post-injection expression interval of several weeks, the effects of the transduction are evaluated. For a green fluorescent protein (GFP) control vector, the amount of GFP in the cerebellum is estimated quickly and reliably by a basic imaging program. For motor disease phenotypes that are induced by the ALS related protein transactive response DNA-binding protein of 43 kDa (TDP-43), the deficits are scored by escape reflex and rotarod. Beyond disease modeling and gene therapy, there are diverse potential applications for the wide-scale gene targeting described here. The expanded use of this method will aid in expediting hypothesis testing in the neurosciences and neurogenetics.

Methods for a wide-scale central nervous system gene delivery in the rat are covered. In this example, the purpose is to mimic a disease that affects the entire spinal cord. The widespread transduction can be used to deliver a therapeutic protein to the CNS from a one-time, peripheral administration.

Metodi e consigli per la somministrazione endovenosa di Virus Adeno-associato ai ratti e valutazione di trasduzione del sistema nervoso centrale

Adeno-associated virus (AAV) vectors are a key reagent in the neurosciences for clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR), ...

Assessment of Blood-brain Barrier Permeability by Intravenous Infusion of FITC-labeled Albumin in a Mouse Model of Neurodegenerative Disease

Disruption of blood-brain barrier (BBB) integrity is a common feature for different neurological and neurodegenerative diseases. Although the interplay between perturbed BBB homeostasis and the pathogenesis of brain disorders needs further investigation, the development and validation of a reliable procedure to accurately detect BBB alterations may be crucial and represent a useful tool for potentially predicting disease progression and developing targeted therapeutic strategies.
Here, we present an easy and efficient procedure for evaluating BBB leakage in a neurodegenerative condition like that occurring in a preclinical mouse model of Huntington disease, in which defects in the permeability of BBB are clearly detectable precociously in the disease. Specifically, the high molecular weight fluorescein isothiocyanate labelled (FITC)-albumin, which is able to cross the BBB only when the latter is impaired, is acutely infused into a mouse jugular vein and its distribution in the vascular or parenchymal districts is then determined by fluorescence microscopy.
Accumulation of green fluorescent-albumin in the brain parenchyma functions as an index of aberrant BBB permeability and, when quantitated by using Image J processing software, is reported as Green Fluorescence Intensity.

In this study, we present an easy and efficient procedure for evaluating the disruption of the blood-brain barrier under neurodegenerative conditions. To achieve our objective, we infused high molecular weight fluorescein isothiocyanate labelled (FITC)-albumin into mouse jugular vein and evaluated its leakage into the brain parenchyma by fluorescence microscopy.

Valutazione della permeabilità della barriera emato - encefalica dall'infusione endovenosa di albumina FITC-labeled in un modello murino di malattia di Neurodegenerative

Disruption of blood-brain barrier (BBB) integrity is a common feature for different neurological and neurodegenerative diseases. Although the interplay ...