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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Experimentos em animais foram realizados de acordo com as diretrizes e regulamentos estabelecidos pelo Conselho Canadense de Animal Care e da Universidade McGill Comitê Animal Care. Esta pesquisa foi apoiada por fundos concedidos a KG do Canadian Institutes of Health Research (CIHR). Não há conflitos de interesse declarados.

1. Animais Procedimentos Habitação e aclimatação <ol><li> Macho e fêmea CD-1 ratos são alojados com pessoas do mesmo sexo ninhada, até 5 animais por gaiola, em gaiolas padrão de plástico contendo cama de chip beta e almofadas nestlet, com tampas de grade de arame para acomodar garrafas de água e alimentos. Padrão para murinos e água estão disponíveis ad libitum nas gaiolas casa durante todo o experimento. </li><li> Ratos são mantidos em um cronograma claro-escuro reverso (luzes acesas 22:00-10:00). </li><li> Ratos são permitidos aclimatizar às salas de teste IVSA durante uma semana antes do início dos procedimentos experimentais. </li></ol> 2. Formação operante <ol><li> Todos os procedimentos de comportamento, incluindo a formação de leite adoçado e drogas intravenosas de auto-administração sessões são realizadas com câmaras operantes de medição 15,9 x 14 x 12,7 cm, equipados com duas alavancas de ultra-sensíveis do rato, copos dipper, luzes de estímulo e bombas de seringa (microlitro Med Assocates Inc., St. Albans, VT, EUA). Câmaras são interligados a um computador usando Med Associates inteligente CR interface e Med-PC software para programar o esquema de reforço e coletar dados. </li><li> Ratinhos naive estão habituados às câmaras operantes e treinados para pressionar a alavanca usando uma recompensa de leite adoçado (0,1 ml) apresentada num copo dipper. Formação leite operante é conduzido em 1-hr sessões durante 5-7 dias. A conclusão de um rácio fixo cronograma (FR) sobre a alavanca activa resulta na apresentação do copo dipper e a iluminação de uma luz de estímulo. A solução de leite adoçado consistiu de sacarose (10 mg / ml, o reagente ACS, Sigma-Aldrich Inc. St. Louis, MO, EUA), adicionado ao leite gordo (3,25% de teor de gordura). Formação operante com uma solução de leite adoçado ou um reforçador alimento líquido é uma técnica comum utilizada para facilitar a responder operante em 1,2 ratinhos. </li></ol> 3. Preparação do equipamento a ser utilizado durante a cirurgia Requequipamentos IRED - 20, 23 e 26 agulhas de calibre, moedor, um cc seringas, tubos de tygon, ferro de solda, heparina, antibióticos e analgésicos. <ol><li> Prepara-se uma agulha para guiar a inserção do cateter na veia jugular raspando para baixo uma agulha de calibre 20. O corpo da agulha é raspada para baixo, usando um moinho de modo a formar um canal no interior da agulha para guiar o tubo do cateter dentro da veia. O canal de agulha deve ser cuidadosamente controlado para todos os restos de metal que pode ter sido depositado. Quaisquer obstruções para o canal deve ser raspado com uma pinça ponta fina. </li><li> Adaptar dois 1-cc seringas para serem utilizados para a lavagem e a verificação do cateter. Prepare duas seringas, tendo 12 peças centímetros de tubo Tygon e anexá-las em uma extremidade a 26 agulhas de calibre afixados seringas de 1 cc, e esticar as outras extremidades do tubo de mais de 23 agulhas de calibre. Uma seringa deve ser preenchido com 0,9% de solução salina estéril e a outra com uma solução de ticarcilina heparinizado (33 mg de ticarcilinae 0,3 mg de heparina por 10 ml de solução salina estéril). </li><li> Preparar tampões de cateter cânula. Tubagem Tygon é esticada sobre uma agulha de calibre 23, e de reduzir a 1 cm do bisel. Derreter a extremidade aberta do tubo para criar uma vedação de espessura. A tubagem deve ser fundida de modo que a tampa da cânula inteiro é suficientemente longo para se ajustar sobre a cânula do cateter, com o encaixe final selado firmemente sobre a extremidade da cânula. Observe que, se a tampa estiver demasiado tempo, há um risco de que ela vai ser dobrada e subsequentemente perfurado durante o processo de fixação do parafuso no cateter cobre. Assim, uma preparação cuidadosa das tampas do cateter é recomendado, a fim de proporcionar um bom ajuste para a cânula. </li><li> Preparar soluções necessárias. Todos os reagentes são adquiridos de Sigma-Aldrich Inc. (St-Louis MO, EUA). <ol class="lalpha"><li> Ticarcilina solução heparinizada para a lavagem do cateter - Dissolver 0,33 g de ticarcilina (sal dissódico) e 0,003 g de heparina em 10 ml de solução salina estéril. 0,03 ml de solução é lavada through cateter diária. A solução antibiótico é administrado para prevenir coágulos sanguíneos e infecções de desenvolvimento. </li><li> Amikicin (antibiótico) para injecção subcutânea - Uma única injecção subcutânea é dada após a cirurgia, numa dose de 10 mg / kg para prevenir infecções pós-operatórias. </li><li> O cetoprofeno (analgésico) para injecção subcutânea - Uma única injecção subcutânea é dada após a cirurgia, numa dose de 5 mg / kg para administrar qualquer dor no pós-operatório. </li></ol></li></ol> 4. Cirurgia de implante de cateter Equipamento necessário e reagentes: solução salina, estéril, isoflurano, o álcool (70%), 1 e 3 seringas cc cheio com solução salina estéril, 1 cc-seringas adaptadas, soluções de antibióticos e analgésicos preparados na secção 3 acima, os cateteres de rato (CamCaths, Cambridgeshire, UK ), capas de cateter (tampas de cristal do HRS científicos, Montreal, Quebec), lubrificante ocular, 4 cm de barras de plástico para elevar veia (estapode ser construído a partir de um plástico Q-tip), Polysporin, compressas estéreis e gaze, pinça de curvas e retas, braçadeiras da artéria, tesoura fina. <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> Utilizando técnicas assépticas padrão a bancada cirúrgica, os instrumentos cirúrgicos e os cateteres são esterilizados antes da cirurgia. Técnicas de esterilização apropriadas incluem o vapor em autoclave, para os instrumentos cirúrgicos e cateteres comprados CamCaths. Contas de vidro a esterilização também pode ser usado na ponta dos instrumentos cirúrgicos. De esterilização por óxido de etileno pode ser utilizado nos cateteres mais delicados ou materiais que derretimento risco. Uma descrição mais detalhada das técnicas de assepsia roedor cirúrgicos podem ser encontrados em referências a 1,2 em anexo. Definir-se do banco, instrumentos e cone do nariz para a manutenção da anestesia é ilustrado na foto. </li><li> Os ratos são anestesiados com isoflurano a gás, e mantidos sob anestesia, utilizando um tubo de respiração sob um sistema de eliminação. Lubrificante ocular (Lágrimas Naturale PM) é aplicada a ambos os olhos, para evitar que sequem durante o procedimento. Uma margem adequada cirúrgico é raspado na parte de trás do animal e em volta do pescoço. Antes de qualquer incisões são feitas, os campos cirúrgicos são restritas usando campos estéreis. </li><li> A fim de preparar o cateter para inserção no interior do átrio direito do coração, o tubo do cateter é cortado excesso 1,2 centímetros a partir do bolbo do cateter. Este é o comprimento óptimo estabelecido para adultos ratinhos CD-1, de cerca de 8 semanas de idade, 20-25 gramas de peso do corpo. O comprimento do tubo do cateter pode ser necessário ajustar ligeiramente (por tentativa e erro), a partir da estirpe, tamanho e idade dos ratos. Antes da inserção, a seringa contendo solução salina estéril (secção 3.2) está ligado à cânula do cateter, e o cateter é lavada e verificada a existência de fugas. Manteresta seringa ligada ao cateter durante todo o procedimento cirúrgico. Será usado para lavar o cateter, e tirar o sangue de volta no passo 4.7. </li><li> Após a esterilização com álcool a 70%, de 2cm de longa incisão é feita midscapular partida a meio caminho na parte de trás e terminando abaixo do gargalo, a fim de acomodar a base do cateter. Tecido conjuntivo devem ser forçados a se separar com uma pinça para dar espaço para a base de cateter abaixo da pele. </li><li> Colocar o animal em suas costas, um raso segunda 1-2 cm na diagonal incisão é feita a partir da clavícula direita indo para cima no queixo animais, depois que a área foi limpo com álcool a 70%. A veia jugular vai ser encontrado superficialmente sob a pele do pescoço. Na preparação para a inserção do catéter, tubagem a partir da base do cateter é puxado através da incisão no dorso e trazido para perto da veia jugular, passando o tubo sob a pele apenas sobre o ombro direito. A extremidade do tubo do cateter éem seguida, ligado a um grampo de artéria e colocado no lado do animal, para o manter no lugar. </li><li> A veia jugular direita é localizado por gentilmente afastando conjuntivo superficial e tecido adiposo a partir da incisão em volta do pescoço do animal. Tecido conjuntivo em torno da veia é quebrada usando fórceps curvos e a veia é então elevado com uma barra de plástico estéril. Nós de sutura frouxas abertos são feitos em torno de cada extremidade do veio e o tubo do cateter é enfiado através do nó superior e enrolado sobre o fio de sutura para descansar desapertada sobre o ombro direito. </li><li> Antes da inserção, molhada tanto a agulha de 20 gauge e a inserção da veia com solução salina estéril para reduzir a fricção. A agulha é conduzido paralelamente à veia, e inserido suavemente perto da parte inferior da veia elevado (Nota: aproximadamente 0,5 cm da ponta da agulha tem de entrar na veia). Usando fórceps, deslizar o tubo do cateter para baixo do eixo da agulha na veia. Resistência poderia indicar que o tubo is no interior do tecido conjuntivo, e não no interior da veia. Empurre 0,03 cc de soro na veia para ter certeza de que não há vazamentos. Vazamentos indicaria que a veia pode ser perfurado ou que a colocação de tubo do cateter precisa de ajuste. Nota: Para verificar se o tubo está dentro da veia, tentar tirar um pouco de sangue usando a seringa anexa salina. Se o sangue não pode ser imediatamente puxado para cima, a nervura ou parede do coração pode ser a oclusão da ponta do cateter, ou a veia não foi perfurada; ajustar o tubo e tentar de novo. Agulha reinserção pode ser necessária se o sangue ainda não pode ser elaborado. </li><li> A fim de proteger o cateter no lugar, empurrar a lâmpada cateter para o ponto de inserção e remoção da agulha. Amarrar o nó inferior e puxe a descarga cateter contra o bar antes de amarrar o nó direito segundo acima do bulbo. Teste novamente para ver se o sangue pode ser elaborado e afrouxar os nós um pouco, se necessário. Dobrar o tubo do cateter sob a pele e suturaa incisão ventral em volta do pescoço do animal. Aplicar Polysporin Cura rápida usando um aplicador com ponta de algodão estéril, ou qualquer outra pomada de antibiótico, de preferência contendo um pouco de analgésico para a incisão fechada. </li><li> Com o animal no seu abdómen, coloque a base do cateter sob a pele das costas dentro da incisão preparada. Certifique-se de que o tubo em excesso é minimamente em loop e bem escondida sob a base de cateter para minimizar as chances de o animal mastigar e perfurando-o. Sutura da incisão em ambos os lados da base do cateter, e aplicar rápida Cura Polysporin utilizando um aplicador de ponta de algodão esterilizado. </li><li> Lave o cateter com 0,03 cc da solução de ticarcilina heparinizado utilizando a seringa com o tubo fixado na mesma (secção 3.2). Tapar a cânula com a tampa da cânula de plástico e parafuso da tampa cateter branco. Em alguns ratos que são frescos de uma cirurgia, o sangue pode sair do cateter antes da cânula é limitado. É importante voltar a lavar o animal e rapidly recoloque a tampa da cânula antes que o sangue tem a chance de fluir para fora. Os animais devem ser lavadas numa base diária para manter a desobstrução do cateter. </li><li> Depois limpando a área de injecção entre os animais de volta pernas com etanol a 70%, por via subcutânea, injectar o cetoprofeno analgésico numa dose de 5 mg / kg de um lado, e a amikicin antibiótico numa dose de 10 mg / kg, do outro lado. </li><li> Após a anestesia é interrompida, os animais são deixados recuperar em uma gaiola limpa com fácil acesso a comida e água durante 5 a 7 dias. Mice deve ser colocado num armário de aquecimento durante a noite para evitar a hipotermia pós-operatória. </li></ol><img src="/files/ftp_upload/3739/3739step2.jpg" alt="Passo 2" fo:content-width="4.75in" fo:src="/files/ftp_upload/3739/3739step2highres.jpg"/> 5. Teste comportamental - intravenosa auto-administração <ol><li> Antes do teste comportamental cateteres são lavados com 0,9% de solução salina estéril. Os ratos são então colocard nas câmaras operantes e conectados às linhas de perfusão e de bombas de infusão. Pressiona a alavanca activas resultar em um 3,2 seg infusão da droga 18 ul juntamente com a iluminação de uma luz de estímulo. Cada pressão da alavanca é seguida por um período de tempo sec 8 período durante o qual a luz de estímulo permanece ligado. </li><li> Após a sessão de operante, cateteres ratos são lavadas com a solução de ticarcilina heparinizado, antes de ser devolvido à sua gaiola de origem. </li><li> Ratos são permitidos para auto-administrar durante 3 hr consecutivos 2-sessões em cada dose. As doses foram apresentados numa ordem aleatória para cada rato, tal como mostrado na secção que se segue. </li><li> Permeabilidade do cateter é avaliada diariamente, assegurando que tanto a solução salina e antibióticos pode ser lavado por meio do cateter. Além disso, um teste de cetamina / midazolam pode ser conduzido tal como descrito na referência em anexo 5. Em resumo, os sinais de anestesia, tais como dentro de 5 segundos a imobilidade de uma infusão de 0,02-0,03 ml de cetamina (15 mg / ml),ou midazolam (0,75 mg / ml) midazolam é evidência de um cateter de patente 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>

Não há conflitos de interesse declarados.

Os modelos animais de abuso de drogas, são particularmente úteis no entendimento da base genética da droga comportamentos relacionados. Por exemplo, ratos com diferentes perfis genéticos mostram diferenças hereditárias em sua sensibilidade à cocaína 6-8 e ajudar a identificar genes candidatos potenciais mediadores da variabilidade fenotípica observada 9. Os procedimentos de cateterização intravenosa descritos neste documento têm sido utilizados com sucesso considerável para examinar IVSA droga em várias estirpes de ratinhos, assim como ratinhos de diferentes origens genéticas 10. Os procedimentos apresentados neste vídeo realçar factores importantes para se concentrar durante e após a cirurgia catherization a fim de obter fiáveis ​​intravenosas de auto-administração de dados. Em primeiro lugar, a colocação do tubo do cateter dentro do átrio direito é vital, de modo a impedir a falha de cateter de coágulos blot. Durante a cirurgia, é importante ter a certeza de que o cateterextremidade está desimpedida, e não ocluído por um ou outro o coração ou o tecido da veia. Em segundo lugar, a lavagem do cateter diária é necessária, antes e depois das sessões operantes para evitar entupimentos. Finalmente, a cânula do cateter deve ser coberto constantemente com ambos os tampões cânula e cristal cobre, quando os animais estão em gaiolas de origem, para evitar a entrada de detritos. Bloqueio menor da cânula do cateter podem ser desalojadas utilizando uma agulha de calibre fino 26, no entanto diária de lavagem com a solução heparinizada antibiótico é necessária, particularmente nos dias em que os animais não são testados para IVSA. Para realizar a cirurgia de animais de sobrevivência, um bom conhecimento de técnicas assépticas, analgesia e anestesia é necessária. Enquanto este vídeo não substitui formação cirúrgica adequada, pode ser usada como um guia para os investigadores que desejem adquirir as técnicas necessárias para este paradigma.

<table border="1"><tbody><tr><td> Nome do reagente </td><td> Companhia </td><td> Número de catálogo </td><td> Comentários (opcional) </td></tr><tr><td> Ticarcilina sal dissódico </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> T5639-1G </td><td> 1 garrafa grama </td></tr><tr><td> Lágrimas Naturale PM (lubrificante dos olhos) </td><td> Alcon </td><td> N / A </td><td> 3,5 tubo de grama Este lubrificante ocular pode ser encontrada na maioria das farmácias. Qualquer lubrificante ocular oftálmica pode ser usada. </td></tr><tr><td> Cocaína </td><td> Medisca Pharmaceutique </td><td> 0723-06 </td><td> 1 garrafa grama </td></tr><tr><td> Cetamina </td><td> Medisca Pharmaceutique </td><td> 1754-1704 </td><td> 25 frasco de grama </td></tr><tr><td> Midazolam </td><td> Medisca Pharmaceutique </td><td> 2519-06 </td><td> 1 garrafa grama </td></tr><tr><td> Heparin sal de sódio </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> H4784-250mg </td><td> 250 gramas garrafa </td></tr><tr><td> Cetoprofeno </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> K1751-1G </td><td> 1 garrafa grama </td></tr><tr><td> Amikicin Sulfato de sal </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> A2324-5G </td><td> 5 garrafa grama </td></tr><tr><td> Reagente de sacarose ACS </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> S5016-500G </td><td> Frasco de 500 gramas </td></tr><tr><td> Padrão cateteres mouse com malha suave </td><td> CamCaths </td><td> MIVSA/20/26/BC-1S </td><td> Especificações: Tubos 26SWG; 0,451 0,254; </td></tr><tr><td> Cristal aplicador tampa </td><td> HRS científicos </td><td> 313CAC </td><td> Este é a tampa de cateter branco. </td></tr><tr><td> Tygon Micro Diâmetro da tubulação </td><td> Thomas Scientific </td><td> 9561S41 </td><td> Especificações de tubulação (diâmetro x od x espessura da parede em polegadas): 0,01 x 0,03 x 0,01 </td></tr>
 </tbody>
</table>

methods for intravenous self administration in a mouse model

Os modelos animais têm sido desenvolvidos para estudar os efeitos de reforço de drogas, incluindo a auto-administração intravenosa paradigma (IVSA). As vantagens da utilização de um paradigma IVSA para estudar as propriedades de reforço de drogas de abuso, tais como cocaína incluem o facto de que a droga é auto-administrada, em vez de experimentador-administrado, o esquema de reforço pode ser alterada, e a medição precisa da quantidade de droga consumida, bem como o tempo e no padrão de injecções IV pode ser obtido. Além disso, a via de administração intravenosa evita confunde potenciais relacionados com o metabolismo de primeira passagem, ou o gosto, e produz um rápido aumento no sangue e os níveis da droga no cérebro. Conforme descrito neste vídeo, auto-administração intravenosa pode ser obtido sem restrição alimentar antes ou treinamento anterior de droga após a colocação do cateter cuidado durante a cirurgia e cateter diária meticulosa lavagem e manutenção. Procedimentos experimentais descritas nestepapel incluem uma descrição do alojamento dos animais e métodos de aclimatação, treinamento operacional utilizando as soluções de leite adoçado, e cirurgia de implante de cateter.

<img src="/files/ftp_upload/3739/3739fig1.jpg" alt="Figura 1" /> Figura 1. O padrão de responder por drogas por via intravenosa auto-administração variam de acordo com faixa de dose da droga, e tensão do mouse empregado. A figura apresentada mostra auto-administração de cocaína seguintes dados cirurgias catherization sucesso utilizando o procedimento descrito no vídeo. A figura mostra a média (± SEM) infusões de cocaína ganhou e média (± SEM) o consumo de cocaína (mg / kg de peso corporal) em um intervalo de quatro doses de cocaína apresentados em uma ordem aleatória em uma programação FR1 de reforço. Abscissa: dose de auto-administrado por infusão de drogas. Ordenada esquerda: número total de infusões ganhou durante a sessão de duas horas de operante. Ordenada direita: a ingestão de cocaína total em mg / kg, durante a sessão de teste de 2 h. Todos os 13 cateteres permaneceram patente para o período de duração do estudo (quatro semanas). Uma ANOVA one-way conduzida em doses revelou que mice foram administração de cocaína de uma forma dose-dependente [F (1,12) = 42,8, p &lt;0,05]. Há um aumento do consumo de cocaína sobre a curva de dose-resposta [F (3,36) = 29,6, p &lt;0,05], apesar de uma diminuição na alavanca de prensagem com as doses mais elevadas. Cada ponto de dados representa a média de três sessões de testes a cada dose de cocaína (± SEM) recolhidos em ratinhos CD-1 (n = 13 doses /, machos e fêmeas combinados). Comparações de alavanca activo vs (droga reforçado) inativo responder através da curva de resposta à dose foram realizadas usando ANOVA de duas vias para assegurar que os ratos estavam a discriminação entre as duas alavancas. Para os ratinhos CD1, a análise revelou uma preferência para a alavanca activa [F (1,12) = 10,255, p &lt;0,05] sobre a curva de resposta à dose total (dados não apresentados aqui).

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Methods for Intravenous Self Administration in a Mouse Model

A auto-administração intravenosa paradigma (IVSA) é considerado como sendo o padrão de ouro para examinar as propriedades de reforço de drogas de abuso em roedores. Este manuscrito descreve os procedimentos experimentais e técnicas cirúrgicas necessárias para a obtenção de dados confiáveis ​​IVSA. Em particular, a implantação do cateter meticulosa e manutenção são realçados.

Métodos de auto-administração intravenosa em um modelo de camundongo

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.

Avaliação de vocalizações ultra-som durante Drogas auto-administração em ratos

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

Neurociência

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.

Múltiplas mouse-Imagem por Ressonância Magnética neuroanatômicos

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.

Microdiálise de etanol durante a operante determinação auto-administração de etanol e etanol por cromatografia gasosa

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.

Métodos para o estudo dos mecanismos de ação dos antipsicóticos Drogas em<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.

A córnea microbolsa Ensaio: Um modelo de angiogênese no mouse Eye

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.

Os métodos de imagem de imuno-histoquímica e cálcio em 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.

Métodos de medidas de capacitância ligado por células em Rato Adrenal Cromafim celular

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.

Neurocomportamentais avaliações em um modelo do rato de lesão cerebral hipóxica-isquêmica Neonatal

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.

Métodos e dicas para administração intravenosa de vírus Adeno-associado aos ratos e avaliação do sistema nervoso Central transdução

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.

Avaliação da permeabilidade da barreira hemato - encefálica por infusão intravenosa de albumina FITC-etiquetadas em um modelo do rato da doença neurodegenerativa

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