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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動物実験は、動物のケアとマギル大学アニマルケア委員会のカナダ人評議会によって定められたガイドラインおよび規制に準拠して行った。この研究は、健康研究（CIHR）のカナダの協会からKGに授与資金によってサポートされていました。特別な利害関係は宣言されません。

1。動物の住宅·環境に順応する手順<ol><li>雄と雌CD-1マウスは、水のボトルや食品を収容するためにワイヤグリッドふたで、ベータチップ寝具、nestletパッドを含む標準的なプラスチックのケージには、最大ケージあたり5匹に、同性の同腹子と収容されています。標準マウス飼料と水は実験を通してホームケージ内を自由に摂取可能です。 </li><li>マウスは逆明暗スケジュール（22:00〜10:00に点灯）で維持されます。 </li><li>マウスは、実験手順の開始前1週間IVSA試験室に順応させている。 </li></ol> 2。オペラントトレーニング<ol><li>加糖ミルクトレーニングや静脈内薬物自己投与セッションを含むすべての行動手順は2超高感度マウスレバー、ひしゃくカップ、刺激が点灯し、マイクロシリンジポンプ（メッドAssoci装備15.9×14×12.7センチメートル、測定オペラントチャンバーを用いて行われるATES社、セントオールバンズ、バーモント州、米国）。チェンバースは強化スケジュールをプログラムし、データを収集するために、メッド·アソシエイツスマートCRインターフェイスとMED-PCソフトウェアを使用してコンピュータに接続されます。 </li><li>ナイーブマウスはオペラントチャンバーに慣らさとひしゃくカップで提示加糖ミルク報酬（0.1ミリリットル）を使用してレバー押すように訓練される。オペラントミルクトレーニングは5-7日間1時間のセッションで行われている。アクティブレバーの固定比率（FR）スケジュールの完了は、ひしゃくのカップと刺激光の照明のプレゼンテーションとなりました。加糖牛乳ソリューションは、全乳（3.25％脂肪含量）に追加スクロース（10 mg / mlで、ACS試薬、シグマアルドリッチ社サン·ルイ、MO、USA）から成っていた。加糖ミルク溶液または液状食品補強とオペラント訓練はマウス1,2における自発的反応を促進するために使用される一般的な手法です。 </li></ol> 3。手術中に使用する機器の準備のrequIRED設備 - 20、23および26ゲージ針、グラインダー、1ccの注射器、Tygonチューブ、ハンダごて、ヘパリン、抗生物質と鎮痛剤。 <ol><li> 20ゲージの針を下に削って頸静脈にカテーテルの挿入を導くために針を準備します。針のシャフトを静脈内にカテーテルチューブを誘導するために針内のチャネルを形成するために、グラインダーを使用してシャットダウン削られる。ニードルチャンネルは慎重に寄託されている可能性のある金属製の破片のためにチェックする必要があります。チャネルへの障害物は、微細な先端の鉗子を用いて掻きすべきである。 </li><li>カテーテルをフラッシュし、チェックするために使用される2つの1 ccのシリンジを適応させる。 Tygonチューブの12cmの部分を取って、1ccの注射器に貼付26ゲージの針に一端にそれらを添付し、23ゲージの針を介してチューブのもう一方の端を延伸することによって2つのシリンジを準備します。一方のシリンジは、0.9％滅菌生理食塩水とチカルシリンのヘパリンチカルシリン溶液（と他の33ミリグラムで満たされるべきと滅菌生理食塩水10ミリリットル当たりのヘパリンの0.3 mg）を得た。 </li><li>カテーテルカニューレのキャップを準備します。タイゴンチューブは、23ゲージの針に掛け、ベベルから1cmにカットされます。厚いシールを作成するためのチューブの開放端を溶かす。チューブは全体カニューレキャップがカニューレの端の上にぴったりと密封端金具に、カテーテルカニューレ上にフィットするのに十分な長さになるように溶融されるべきである。キャップが長すぎる場合、それはスクリューオンカテーテルカバーを取り付けるの過程で曲がって、その後刺される危険性があることに注意してください。したがってカテーテルキャップの入念な準備をカニューレに良いフィット感を提供するために、推奨されます。 </li><li>必要なソリューションを準備します。すべての試薬はSigma-Aldrich社（サン·ルイ、MO、USA）から購入しています。 <ol class="lalpha"><li>カテーテルのフラッシュのためのヘパリン化チカルシリンソリューション - 0.33グラムチカルシリン（ナトリウム塩）と滅菌生理食塩水10ml中のヘパリンの0.003グラムを溶かす。ソリューションの0.03ミリリットルはTHRフラッシュされウワーッ毎日カテーテル。抗生物質溶液は、開発から血栓や感染症を予防するために投与される。 </li><li>皮下注射用Amikicin（抗生物質） - 単回皮下注射は、術後感染症を防ぐために、10 mg / kgの用量で手術の後に指定されています。 </li><li>皮下注射のためにケトプロフェン（鎮痛剤） - 単回皮下注射は、どの手術後の痛みを管理するために、5 mg / kgの用量で手術の後に指定されています。 </li></ol></li></ol> 4。カテーテル移植手術必要な機器と試薬：イソフルラン、滅菌生理食塩水、アルコール（70％）、滅菌生理食塩水で満たされた1と3 ccの注射器、1-CC適合した注射器は、上記のセクション3で調製した抗生物質と鎮痛剤ソリューション、マウスカテーテル（CamCaths、ケンブリッジ、イギリス）、カテーテルカバー（HRSの科学、モントリオール、ケベックから結晶キャップ）、眼潤滑剤、（この静脈を昇格させるには、4センチメートルプラスチックバープラスチック製のQ-ティップ）、polysporin、滅菌綿棒、ガーゼ、曲線と直線鉗子、動脈クランプ、細かいハサミから構築することができる。 <img src="/files/ftp_upload/3739/3739step1.jpg" alt="ステップ1" fo:content-width="3in" fo:src="/files/ftp_upload/3739/3739step1highres.jpg"/><ol><li>標準的な無菌技術外科ベンチ、手術器具を使用し、カテーテルは手術前に滅菌される。適切な滅菌技術はCamCathsから購入した手術器具やカテーテル用オートクレーブ水蒸気が含まれています。ガラスビーズ滅菌はまた、手術器具の先端に使用することができます。エチレンオキシド滅菌は、リスク融解、より繊細なカテーテルまたは材料に用いることができる。げっ歯類の外科無菌技術のより詳細な説明は、アタッチされた参照の1,2に記載されています。ベンチの設定、保守、麻酔のための楽器とノーズコーンは、写真に示されている。 </li><li>マウスは、イソフルランで麻酔ガスであり、掃気システムの下で呼吸管を使用して麻酔下で維持した。瞳の潤滑剤（涙ナチュラルPM）は手順の間に、乾燥を防ぐために、両方の目に適用されます。適切な外科的マージンは動物の背中や首の周りに剃られています。任意の切開が行われる前に、外科分野は、滅菌ドレープを使用して制限されています。 </li><li>心臓の右心房に挿入するためのカテーテルを準備するために、過剰なカテーテルチューブ、カテーテルの電球から1.2 cmに切断される。これが大人のCD-1マウスに、生後約8週、20〜25グラムの体重のために確立された最適な長さです。カテーテルチューブの長さは、マウスの系統、大きさや年齢に基づいて、（試行錯誤して）若干調整する必要があります。挿入する前に、滅菌生理食塩水（3.2節）を含む注射器、カテーテル、カニューレに取り付けられており、カテーテルをフラッシュし、漏れがないかチェックされます。保つこの注射器は、外科的処置を通してカテーテルに接続されている。これは、カテーテルをフラッシュし、ステップ4.7で血を引くために使用されます。 </li><li> 70％アルコールでは、次の滅菌は、2cmの長midscapular切開が背中の途中に開始し、カテーテルの基を収容するために、ちょうど首の下に終了される。結合組織は、皮膚の下にカテーテルベースの​​ためのスペースを作るためにピンセットでバラバラに強制されるべきである。 </li><li>その裏に動物を置き、第二浅1 - 面積を70％アルコールでスワブされた後に2センチメートル斜めの切開は、動物の顎に上向きに行く右鎖骨から作られています。頸静脈は首の皮膚の下に表面的に検索することが可能になります。カテーテルの挿入のための準備では、カテーテルの基部からチューブが背中に切開を通して引っ張られるとちょうど肩の上の皮膚の下にチューブを通すことによって近い頸静脈に近づける。カテーテルチューブの終わりですその後、動脈鉗子に取り付けられており、それの場所で保つために、動物の側に配置されます。 </li><li>右頸静脈を穏やかに動物の首の周りの切開部から表面的な結合と脂肪組織を離れることに位置しています。静脈周囲の結合組織は、湾曲鉗子を用いてバラバラに壊れていると静脈は、その後、滅菌したプラスチックバーを使用して上昇している。緩いオープン縫合糸の結び目は、静脈の各端のまわり作られており、カテーテルチューブはトップノットに通し、右の肩の上にクランプ休むために縫合糸の上にループバックされます。 </li><li>挿入する前に、湿式摩擦を減らすために滅菌生理食塩水で20ゲージの穿刺針と静脈の両方。針が静脈に平行に開催され、高架静脈（ 注：針先端の約0.5cmが静脈を入力する必要があります）の底部近くにそっと挿入されます。ピンセットを用いて、静脈に針のシャフトダウンカテーテルチューブをスライドさせます。抵抗はチュービング私ことを示すことになる静脈内の結合組織ではなく秒以内。漏れがないことを確認するために静脈を介して生理食塩水の0.03 ccを押してください。リークは、静脈がピアスやカテーテルチューブの配置調整が必要なことをすることができることを示すことになる。 注意：チューブは静脈内であるかどうかを確認するには、添付された生理食塩水を注射器を用いていくつかの血を描画しようとする。血液はすぐに描くことができない場合は、静脈や心臓の壁がカテーテル先端を閉塞してもよいし、静脈を刺されていません。チューブを調整して、もう一度試してください。血液はまだ策定できない場合は針の再挿入が必要になることがあります。 </li><li>所定の位置にカテーテルを確保するために、挿入ポイントにカテーテルバルブを押して針を外します。底結び方をしてから、電球、上記第二の結び目を結ぶ前に、右のバーに対して、カテーテルのフラッシュを引く。必要に応じて血液が策定されることができるかどうかを確認し、わずかに結び目を緩めるためにもう一度テストします。皮膚や縫合糸の下でカテーテルチューブを押し込み動物の首の周りに腹切開。滅菌綿棒のアプリケーター、または好ましくは閉鎖切開にいくつかの鎮痛剤を含む他の抗生物質軟膏を使用してファストヒールPolysporin適用されます。 </li><li>その腹部に動物と、準備された切開内に背中の皮膚の下にカテーテルベースを置く。過剰チューブは最小限にループとよく噛んで、それを刺す動物の可能性を最小限に抑えるために、カテーテルベースの​​下に隠されていることを確認してください。カテーテルベースの​​両側に切開を縫合し、滅菌綿棒のアプリケーターを用いてPolysporinヒールファストを適用します。 </li><li>それに貼付チューブ（3.2節）とシリンジを用いてヘパリン加チカルシリン液0.03 ccでカテーテルをフラッシュします。白カテーテルカバーのプラスチックカニューレのキャップとネジでカニューレをキャップ。カニューレに蓋をされる前に、手術からの新鮮ないくつかのマウスでは、血がカテーテルから漏れる可能性があります。それは再フラッシュ動物とrapidlにとって重要である血液が流出する機会を得る前にyがカニューレのキャップを交換してください。動物は、カテーテルの開存性を維持するために日常的にフラッシュする必要があります。 </li><li> 70％エタノールで動物後ろ脚の間に注入領域を下に拭いた後、皮下に片側に5 mg / kgの用量で鎮痛ケトプロフェンを注入し、反対側に10 mg / kgの用量で抗生物質amikicin。 </li><li>麻酔が中止された後、動物を5から7日間の食料や水へのアクセスも簡単できれいにケージに回復させる。マウスは、手術後の低体温症を防ぐために一晩加熱したキャビネットに配置する必要があります。 </li></ol><img src="/files/ftp_upload/3739/3739step2.jpg" alt="ステップ2" fo:content-width="4.75in" fo:src="/files/ftp_upload/3739/3739step2highres.jpg"/> 5。行動試験 - 静脈内自己投与<ol><li>行動試験カテーテルの前には、0.9％滅菌生理食塩水でフラッシュする。マウスはその後場所ですオペラントチャンバー内のdと輸液ラインと輸液ポンプに接続されています。アクティブレバーを押すと、刺激光の照明と相まって3.2秒18μlの薬剤注入につながる。各レバープレスは刺激光が消えている期間のうち8秒の時間が続きます。 </li><li>オペラントセッションに続いて、マウスのカテーテルは、ホームケージに戻される前にヘパリン化チカルシリン液でフラッシュされます。 </li><li>マウスを各投与量で、連続して3回2時間のセッションのために自己管理することが許可されています。以下のセクションで示されているように用量は、各マウスのランダムな順序で提示された。 </li><li>カテーテルの開存性は、生理食塩水と抗生物質溶液の両方をカテーテルを通して洗い流されることを確実にすることで、毎日評価されています。添付された参考文献5で説明したようにまた、ミダゾラム/ケタミンテストを行うことができます。簡単に言えば、そのような0.02〜0.03ミリリットルケタミン（15 mg / ml）を注入5秒以内不動として麻酔の兆候、またはミダゾラム（0.75 mg / ml）のミダゾラムは、特許カテーテル5の証拠である。 </li></ol>

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	<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>

特別な利害関係は宣言されません。

薬物乱用の動物モデルは、薬物関連行動の遺伝的基盤を理解する上で特に有用である。例えば、異なる遺伝的プロファイルを持つマウスは、コカイン6-8彼らの感度の違いを遺伝と9を観察した表現型の変異性を媒介する可能性のある遺伝子候補を特定するのに役立ち示す。このホワイトペーパーで説明静脈カテーテル挿入の手順は、マウスだけでなく、さまざまな遺伝的背景10のマウスの様々な系統の薬物IVSAを調べるために、かなりの成功を収めて使用されてきた。 このビデオに示す手順では、中に集中する重要な要素を強調表示し、信頼性の静脈内自己投与のデータを得るためにcatherization手術後。まず、右心房内にカテーテルチューブの配置はブロットの塊からカテーテルの故障を防止するために、不可欠である。手術の間にそれは確認することが重要であるカテーテル端が妨げられ、心臓や静脈組織のどちらかによって閉塞されていません。第二に、毎日のカテーテルのフラッシュは目詰まりを防ぐために、オペラントセッションの前と後の両方で必要となります。動物が彼らのホームケージにいるときカニューレのキャップと結晶の両方がカバーと最後に、カテーテルカニューレは破片の侵入を防止するため、常にカバーされなければならない。カテーテルカニューレのマイナー閉塞が​​細かい26ゲージの針を用いて外れている可能性があり、しかし毎日の特に動物がIVSAためにテストされていない日には、必要とされるヘパリン化抗生物質溶液で洗浄。 動物の生存の手術、無菌技術についての十分な知識を実行するには、鎮痛と麻酔が必要です。このビデオは適切な手術トレーニングに代わるものではありませんが、それはこのパラダイムのために必要な技術を習得を希望する研究者のためのガイドとして使用することができる。

<table border="1"><tbody><tr><td> 試薬の名称 </td><td> 会社 </td><td> カタログ番号 </td><td> コメント（オプション） </td></tr><tr><td>チカルシリン二ナトリウム塩</td><td>シグマアルドリッチ</td><td> T5639-1G </td><td> 1グラムの瓶</td></tr><tr><td>涙ナチュラル午後（目の潤滑剤） </td><td>アルコン</td><td> N / A </td><td> 3.5グラムチューブ この眼の潤滑剤は、ほとんどの薬局で見つけることができます。すべて眼科眼潤滑剤を使用することができます。 </td></tr><tr><td>コカイン</td><td> Medisca Pharmaceutique </td><td> 0723から06 </td><td> 1グラムの瓶</td></tr><tr><td>ケタミン</td><td> Medisca Pharmaceutique </td><td> 1754年から1704年</td><td> 25グラムの瓶</td></tr><tr><td>ミダゾラム</td><td> Medisca Pharmaceutique </td><td> 2519から06 </td><td> 1グラムの瓶</td></tr><tr><td>ヘパリンナトリウム塩</td><td>シグマアルドリッチ</td><td> H4784-250mg投与</td><td> 250グラムの瓶</td></tr><tr><td>ケトプロフェン</td><td>シグマアルドリッチ</td><td> K1751-1G </td><td> 1グラムの瓶</td></tr><tr><td> Amikicin硫酸塩</td><td>シグマアルドリッチ</td><td> A2324-5G </td><td> 5グラムの瓶</td></tr><tr><td>スクロースACS試薬</td><td>シグマアルドリッチ</td><td> S5016-500G </td><td> 500グラムの瓶</td></tr><tr><td>ソフトメッシュ付きの標準マウスカテーテル</td><td> CamCaths </td><td> MIVSA/20/26/BC-1S </td><td>チューブ仕様：26SWG、0.451、0.254 </td></tr><tr><td>クリスタルキャップアプリケーター</td><td> HRSの科学</td><td> 313CAC </td><td>これは、白いカテーテルキャップです。 </td></tr><tr><td>タイゴンMicroはチューブの内径</td><td>トーマス·サイエンティフィック</td><td> 9561S41 </td><td>チューブ仕様（ボア×外径×肉厚インチ）：0.01 X 0.03 X 0.01 </td></tr>
 </tbody>
</table>

methods for intravenous self administration in a mouse model

動物モデルは静脈内自己投与（IVSA）パラダイムを含む薬物の補強効果を研究するために開発されている。コカインなど薬物乱用の補強特性を研究するためにIVSAパラダイムを使用することの利点は、薬剤ではなく、自己投与実験者が投与し、補強のスケジュールを変更することができるである旨及び量の正確な測定を含む薬だけでなく、消費タイミングおよびIV注射のパターンを得ることができる。また、投与経路は静脈内初回通過代謝や味に関連する潜在的な交絡を避けることができ、血液および脳薬物濃度の急激な増加を生成します。このビデオで概説したように、静脈内自己投与はフラッシングとメンテナンス手術と細心の毎日の中に慎重にカテーテルカテーテル留置後に事前の食事制限や事前の薬物研修なく得ることができる。これで概説実験手順本稿では、動物の収容及び馴化法の説明、加糖ミルクソリューションを使用してオペラント訓練、カテーテル移植手術が含まれています。

<img src="/files/ftp_upload/3739/3739fig1.jpg" alt="図1" /> 図1：静脈内薬物自己投与の応答のパターンが採用薬剤、用量範囲とマウス系統によって異なります。提示の図は、ビデオで説明されている手順を使用して成功catherization手術後にコカイン自己投与のデータを示しています。図が示す平均（±SEM）でコカインの注入は稼いだと補強のFR1スケジュール上のランダムな順序で提示4コカイン用量の範囲で（±SEM）でコカイン消費量（mg / kg体重）を意味する。横軸：注入あたりの​​自己投与される薬剤の投与量。左縦軸：2時間オペラントセッション中に獲得した点滴の総数。右縦軸：2-HRのテストセッション中にmg / kgの総コカイン摂取。全13のカテーテルは、研究の期間（4週間）の特許に推移しました。用量で実施一方向ANOVAことが明らかになったマイクeは用量依存的にコカインを投与された[F（1,12）= 42.8、P &lt;0.05]。用量反応曲線[F（3,36）= 29.6、P &lt;0.05]、高用量で押圧レバーが減少したものの、オーバーコカイン消費量の増加があります。各データ点は、CD-1マウス（n = 13 /用量、雄と雌の合計）に収集する各コカインの用量で3テストセッションの平均（±SEM）を表しています。用量反応曲線を横切っ応答アクティブ（薬物強化）対非アクティブレバーの比較は、そのマウスは2つのレバーの間に肥えていたことを確認するために2-way ANOVAを用いて行った。 CD1マウスについては、分析がアクティブレバー[F（1,12）= 10.255、P &lt;0.05]全体の用量 - 反応曲線上（データはここでは示していない）の優先順位を明らかにした。

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Methods for Intravenous Self Administration in a Mouse Model

静脈内自己投与（IVSA）パラダイムは、げっ歯類における乱用薬物の強化特性を調べるのゴールドスタンダードであると考えられている。本稿では、このような信頼性の高いIVSAデータを得るために必要な実験手順と手術手技の概要を説明します。具体的には、細心のカテーテル注入及びメンテナンスが強調表示されます。

マウスモデルにおける静脈内自己投与方法

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.

ラットの薬物自己投与時の超音波発声の評価

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

神経科学

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.

複数のマウスの神経解剖学的磁気共鳴イメージング

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.

ガスクロマトグラフィーによるオペラントエタノール自己投与とエタノール判別中エタノールのマイクロダイアリシス

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.

抗精神病薬の作用のメカニズムを研究するための方法<em&gt;線虫（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.

角膜マイクロアッセイ：マウス眼における血管新生のモデル

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.

ホールマウントラット網膜における免疫組織化学的およびカルシウムイメージング法

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.

マウス副腎クロマフィン細胞における細胞 - 添付容量測定のための方法

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.

新生児低酸素性虚血性脳損傷のマウス モデルにおける神経行動学的評価

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.

メソッドおよびアデノ随伴ウイルス ラットの静脈内投与と中枢神経系の伝達の評価のためのヒント

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.

神経変性疾患のマウスモデルで FITC 標識アルブミンの点滴静注による血液脳関門透過性の評価

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