Name: progressive-ratio responding for palatable high-fat and high-sugar food in mice
Uploaded: 2012-05-03T13:00:00
Duration: 11 min 16 s
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Este proyecto fue apoyado por becas de las Ciencias Naturales e Ingeniería de Investigación de Canadá (355.881) y la Fundación Canadiense para la Innovación.

* La mayoría de los pasos importantes. 1. Equipos y Software <ol><li> La formación y llevar a cabo ensayos en cámaras de ratón operantes equipados con dos ultraligeros, palancas retráctiles 1 posicionadas en ambos lados de un receptáculo de alimentos (véase Tabla 1). Una luz de estímulo está situado encima de cada palanca y hay una luz casa en la parte superior de la jaula. Un dispensador de pellets se encuentra fuera de la cámara. Cada cámara se encuentra dentro de un cubículo que atenúan el sonido con el ventilador. Cámaras están conectadas a un ordenador PC con el software MedPC IV a través de un armario de la interfaz &quot;Smart Control&quot;. </li></ol> Nota: Cuando ultraligeros palancas no están disponibles, se recomienda que la nariz-poke ser utilizado como la respuesta operante para estudios en ratones. Sin embargo, con las dos opciones disponibles sugieren que la selección de la ultra-luz palancas como una medida más fiable de la motivación, ya que asoman la nariz, las respuestas pueden be provocada por inhalación de exploración. <ol start="2"><li> Los programas MedPC utilizados para ejecutar las tareas operantes están escritos en el código de la notación Medstate que un usuario puede aprender con la ayuda de la guía de programación proporcionada. Programación proporciona flexibilidad para el usuario para modificar los códigos existentes o generar únicos parámetros experimentales. Ciertos códigos se pueden obtener de forma gratuita desde Med Associates &quot;Notación Medstate repositorio&quot; <a href="http://www.mednr.com" target="_blank">http://www.mednr.com</a> . Códigos adicionales pueden ser adquiridos en Med Associates. </li></ol> 2. Ratón de aclimatación y la restricción alimentaria <ol><li> A los ratones de llegada se alojan en grupos de al menos 10 días para aclimatarse a un retroceso de 12 h de luz / oscuridad ciclo y siempre con acceso libre a agua y comida. En nuestro caso usamos ratones adultos C57BL / 6 adquiridos de Charles River (San constante control de calidad,). Todas las manipulaciones y experimentos de comportamiento del ratón se realizan durante el ciclo de oscuridad. Todos los programasprocedimientos que impliquen el uso de los animales fueron aprobados por el Comité de Cuidado Animal CRCHUM. </li><li> Los ratones que, posteriormente, por separado, alojamiento y alimentación restringida (70% de su ingesta diaria de alimentos) hasta llegar a 90-95% libres de amamantar peso corporal con el fin de facilitar la adquisición de la respuesta de palanca de prensa. Los ratones que recibieron su cuota diaria de comida en la jaula de su casa después de la terminación del período de sesiones. Al llegar a la pérdida de 5-10% en peso, la comida diaria asignado se ajusta para estabilizar los pesos corporales más bajos para el resto del período de entrenamiento. Una vez que los ratones han alcanzado los criterios de adquisición (véase más adelante) que se vuelven a colocar en un horario de alimentación ad libitum. Los ratones que recuperar el peso perdido del cuerpo en unos 3-4 días. </li><li> Los ratones que se manejan en la sala de ensayo durante 3 días consecutivos antes de la primera sesión de entrenamiento. El día antes del inicio de la formación 10-15 alto contenido de grasa y azúcar (HFHS) pastillas se colocan en la jaula para evitar que la influencia potencial de la neofobia alimentaria en operante performance. Usamos 20 HFHS mg, libres de polvo, gránulos de precisión de alimentos (14 mg también está disponible), que contiene 48,9% Kcal en forma de grasa (Bio Serv, Frenchtown, Nueva Jersey). </li></ol> 3. Condicionamiento operante <ol><li> Los ratones se formó inicialmente para presionar la palanca en una proporción fija (FR) -1 programa de refuerzo mediante el cual una prensa de palanca provoca la entrega de una bola de comida en el receptáculo. Sólo una palanca se designa como &quot;activo&quot; (activar la entrega de premio de comida) y la asignación de las palancas izquierda y derecha se ve compensada entre los ratones. Es importante añadir al menos un tiempo de espera de 5 segundos (A) con el calendario FR1 (FR1/TO-5), durante el cual la palanca de prensado adicional no da lugar a la entrega de una pastilla de alimentos. Este período de tiempo para A permite ratones para consumir el pellet de alimentos, sin embargo más largos tiempos de espera puede ser usado si el experimentador considera que es necesario para su modelo de ratón. Cada sesión de entrenamiento FR tiene una duración de 1 hora o 50 pastillas, cuando se han entregado. </li><li> * Los criterios de adquisición: &lt;/ Strong&gt; Los criterios utilizados para determinar la adquisición de alimentos mantiene operante la respuesta incluye: (1) un número mínimo de respuestas activas y premios ganados, (2) una medida de discriminación entre las palancas de activos e inactivos, y (3) entre el período de sesiones niveles de estabilidad. Los ratones que muestran la discriminación de ≥ 3:01 de la palanca activa versus inactiva y la obtención de ≥ 20 premios por sesión más de tres sesiones consecutivas se consideran para alcanzar los criterios de adquisición 10. Hemos observado que la mayoría (~ 75%) de ratones C57BL6 requieren alrededor de 7-10 días de entrenamiento para alcanzar los criterios de adquisición. Los ratones que no alcanzan los criterios de adquisición en ese momento una formación adicional para un 5-7 días adicionales. Se excluyen los ratones de prueba (~ 5% de los casos) cuando no hay progreso por la quinta jornada de formación adicional. Es importante tener en cuenta que la adquisición operante puede ser una alteración de los resultados de determinadas intervenciones farmacológicas y genéticas y por lo tanto debe ser documentado. &lt;/ Li&gt; <li> Después de tres sesiones sucesivas de la obtención de ≥ 20 pastillas, el horario se aumenta a FR5/TO-5 segundo en el que 5 prensas de palanca activa desencadenar la entrega de la bolita de comida. Capacitación en el horario FR5 dura tres días. </li><li> * Los ratones son entonces entrenado en la relación progresiva (PR) programa de reforzamiento. El horario de ratio de respuesta durante la prueba de relaciones públicas puede ser calculado de acuerdo con Richardson y Roberts (1996) 11 con la siguiente fórmula (redondeado al entero más cercano): = [5 e (R $ * $ 0,2)] - 5 donde R es igual al número de premios de alimentos ya ganado más 1 (es decir, reforzador siguiente). Así, el número de respuestas necesarias para ganar un premio de comida seguir el orden: 1, 2, 4, 6, 9, 12, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 62, 77, 95 y así sucesivamente. La relación final terminado es el punto de interrupción. </li><li> Una sesión de relaciones públicas tiene una duración máxima de 1 hora. Si no se presiona la palanca en cualquier período de 10 min en los resultados de la terminación de la sesión. RendimientoMance en el programa de relaciones públicas de refuerzo se considera estable cuando el número de premios ganados en una sesión de una hora 1 se desvía por el ≤ 10% durante al menos 3 días consecutivos. </li></ol> 4. Prueba de Relación progresiva y validación <ol><li> Para validar los alimentos mantiene operante la respuesta en la tarea de relaciones públicas, se puede evaluar los puntos de interrupción que responden manipulaciones siguientes sabe que modulan la recompensa de comida. Una prueba relativamente fácil de llevar a cabo es la privación de alimentos que aumentan el estado motivacional del ratón para la alimentación y por lo tanto aumentar los puntos de interrupción. Los ratones que primero debe ser probado en la tarea de relaciones públicas durante un período de alimentación ad libitum hasta un rendimiento estable y de referencia se logra. El día después de la última comida &quot;de base&quot; días se retira de la jaula y ratones se ensayan luego en la tarea PR 24 horas después del comienzo del ayuno. </li><li> También se investigó si la administración periférica de la hormona leptina anoréxica tendría el efecto opuesto en punto de interrupciónumbrales. La leptina (AF Parlow, la hormona del Programa Nacional de péptido, NIDDK) se disolvió en PBS estéril. PR prueba se llevó a cabo siguiendo una inyección IP de PBS en un día y luego después de la inyección de leptina (5 mg / kg) al día siguiente. La leptina se inyectó una hora antes de la prueba PR. Los puntos de interrupción se compararon mediante una prueba t pareada (GraphPad Prism). </li></ol> 5. Los resultados representativos Cuando se prueba la capacidad de la privación de alimentos para modular punto de interrupción de responder en un horario PR de refuerzo, esperamos aumentar significativamente los puntos de interrupción como se muestra en la Figura 1. En este experimento, un período de 24 h de privación de alimentos produjo un ~ 3.6 veces mayor en los puntos de interrupción en comparación con los obtenidos en el libre estado de línea base de alimentación lo que sugiere que la privación de alimentos aumenta los efectos gratificantes de la comida. En contraste, la administración periférica de la hormona leptina anoréxico (5 mg / kg, IP) una hora antes de tsante debe disminuir punto de interrupción de responder como se muestra en la Figura 2. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/3754/3754fig1.jpg" /> Figura 1. El ayuno aumenta los efectos gratificantes de la comida. Un ayuno de 24 horas aumentó significativamente los puntos de interrupción en una proporción progresiva (PR) programa de reforzamiento en los ratones (n = 4). La media ± SEM, * p &lt;0,05. <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/3754/3754fig2.jpg" /> Figura 2. La leptina disminuye la recompensa de comida en los ratones. La administración periférica de leptina (5 mg / kg) disminuyó PR umbrales de respuesta de punto de interrupción en los ratones (n = 4). La media ± SEM, * p &lt;0,05.

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W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intraventricular+insulin+and+leptin+decrease+sucrose+self-administration+in+rats.">Intraventricular insulin and leptin decrease sucrose self-administration in rats.</a> Physiol. Behav. 89, 611-616 (2006).</li></ol>

La producción y el libre acceso de este video-artículo es patrocinado por Med Associates, Inc.

Las tareas de condicionamiento operante constituyen un medio eficaz para evaluar los cambios en las propiedades motivacionales de los alimentos. Los procedimientos experimentales que se detallan en los ratones presente artículo formación de permisos a la palanca de prensa para las recompensas de comida y de forma estable responder en un horario de relaciones públicas de refuerzo. Medir la cantidad de alimentos que se consumen no proporciona la lectura de la misma las medidas de respuesta basadas en el esfuerzo, ya que no todos los factores que afectan la ingesta de alimentos modulan los efectos gratificantes de la comida. Por ejemplo, agotando glucosa utilizables por periférico 2-desoxiglucosa administración en ratas aumenta la cantidad de alimentos consumidos libremente disponible, pero no para alterar puntos de ruptura en una tarea PR para la alimentación 12. Punto de ruptura de relaciones públicas de responder también puede reflejar los cambios en la calidad de las recompensas de comida. Por ejemplo, puntos de ruptura están correlacionados positivamente con la concentración de sacarosa que demuestra que la motivación para los aumentos de sacarosa en una manera que sigue sabor dulce 8 </sa&gt;. Aquí demostramos que la privación de alimentos las 24 horas aumenta considerablemente los puntos de interrupción de relaciones públicas para la alimentación HFHS en ratones. En contraste, se encontró que la administración periférica de la hormona leptina anoréxico disminuye significativamente los puntos de interrupción para la alimentación HFHS en ratones. Estos hallazgos son consistentes con las acciones ya se ha informado de la privación de alimentos y de la leptina en los umbrales de recompensa en ratas 12-14. Cuando se utiliza este protocolo es importante tener en cuenta que la adquisición de alimentos mantiene operante la respuesta se ha mejorado notablemente por el entrenamiento regular (cada 1-2 días) y al aumentar el estado motivacional del ratón mediante la aplicación de un régimen de restricción de alimentos. Además, asegurar que los ratones muestran relativamente estables de responder en un programa de refuerzo antes de pasar a los horarios más complejos (por ejemplo, a la FR5 FR1) es clave para reducir el comportamiento variable durante la prueba. A pesar de la aplicación de estos pasos, no es inusual para obtener cierta variabilidadespecialmente entre diferentes ratones. Por esta razón, se recomienda utilizar un intra-sujetos (medidas repetidas) de diseño siempre que sea posible para eliminar la variabilidad en cuestión. Aunque dentro del sujeto de prueba no es posible para la investigación de las modificaciones genéticas estables (es decir, octavos de final frente a los ratones de control) puede ser utilizado para examinar la influencia de drogas, lesiones o las enfermedades graves manipulaciones genéticas (por ejemplo, optogenética). La obesidad y las enfermedades relacionadas con la obesidad son un problema creciente que ha aumentado la urgencia de identificar las moléculas y las vías neurales implicadas. La acumulación de pruebas pone de relieve el importante papel de los circuitos de recompensa del cerebro en el ansia por la comida, el aumento de la ingesta calórica y el aumento de peso. La tarea de relaciones públicas es una herramienta valiosa para medir el impacto de las manipulaciones neurobiológicos, genéticos o farmacológicos sobre los efectos de recompensa de los alimentos.

<html><table border="1"><tbody><tr><td> Artículo </td><td> Número de catálogo </td><td> Empresa </td><td> Comentarios </td></tr><tr><td> Ratón operantes cámaras </td><td> ENV-009A </td><td> <a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank">Med Associates, Inc.</a> </td><td> Med Associates Inc. PO Box 319 St. Albans, Vermont 05478, EE.UU. Teléfono: (802) 527-2343 </td></tr><tr><td> 8 entradas/16 entradas inteligente Panel de control de conexión </td><td> SG-716B </td><td> <a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank">Med Associates, Inc.</a> </td><td></td></tr><tr><td> Ultra-ligero retráctil la palanca del ratón </td><td> ENV-312 </td><td> <a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank">Med Associates, Inc.</a> </td><td></td></tr><tr><td> Dispensador de pellets </td><td> ENV-203 </td><td>Med. Associates.com-/ &quot;target =&quot; _blank &quot;&gt; Med Associates, Inc. </td><td></td></tr><tr><td> Light House </td><td> ENV-215 </td><td> <a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank">Med Associates, Inc.</a> </td><td></td></tr><tr><td> Estímulo de la luz </td><td> ENV-221 </td><td> <a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank">Med Associates, Inc.</a> </td><td></td></tr><tr><td> Libre de polvo de precisión 20 mg alto contenido de grasa y alto nivel de azúcar- gránulos </td><td> F-06649 </td><td> Bio-Serv </td><td> Bio-Serv Una 8th Street, Suite 1 Frenchtown, NJ 08825, EE.UU. Teléfono: (800) -996 a 9908 </td></tr></tbody></table> Tabla 1. Equipos y materiales.

progressive-ratio responding for palatable high-fat and high-sugar food in mice

Los alimentos que son ricos en grasa y azúcar contribuye significativamente a las tasas de exceso de alimento y la escalada de la obesidad. El consumo de alimentos sabrosos puede producir un efecto gratificante que fortalezca la acción-resultado de asociaciones y refuerza el comportamiento futuro orientado al logro de estos alimentos. Cada vez más pruebas de que los efectos de recompensa de alimentos ricos en energía juegan un papel fundamental en el comer en exceso y el desarrollo de la obesidad tiene mayor interés en el estudio de los genes, moléculas y los circuitos neuronales que modulan los alimentos 1,2 recompensa. El impacto de diferentes estímulos gratificantes pueden ser estudiados mediante la medición de la voluntad de trabajar para su obtención, como en las tareas de condicionamiento operante 3. Modelos operantes de recompensa medida los alimentos adquiridos y voluntarios de las respuestas de comportamiento que se dirigen a la obtención de alimentos. Una medida comúnmente utilizada de la fuerza de recompensa es un procedimiento operante conocido como la relación progresiva (PR) programa de reforzamiento. 4,5 t En el PRpregunta, el sujeto está obligado a efectuar un creciente número de respuestas operantes para cada recompensa sucesivas. El estudio pionero de Hodos (1961) demostraron que el número de respuestas realizadas para obtener la recompensa última, denominada el punto de interrupción, sirve como un índice de resistencia recompensa 4. Si bien los procedimientos operantes que miden los cambios en la tasa de respuesta por sí sola no puede separar los cambios en la intensidad de la recompensa de las alteraciones en la capacidad de rendimiento, el punto de ruptura derivada de la agenda de relaciones públicas es una medida bien validada de los efectos gratificantes de la comida. La tarea de relaciones públicas se ha utilizado ampliamente para evaluar el impacto de recompensa de las drogas de abuso y de alimentos en ratas (por ejemplo, 6-8), pero en menor medida en los ratones 9. El aumento en el uso de ratones modificados genéticamente y los inducidos por la dieta modelos de ratón obesos ha aumentado la demanda de medidas de comportamiento de la recompensa de comida en los ratones. En el presente artículo se detallan los materiales y procedimientos utilizados para entrenar a los ratones para responder (palanca de prensa) para un alto contenido de grasay pellets de alto contenido de azúcar de los alimentos en un programa de relaciones públicas de refuerzo. Se demuestra que los umbrales de punto de interrupción de respuesta aumentan después de la privación aguda de alimentos y disminuyen con la administración periférica de la hormona leptina anoréxica y por lo tanto validar el uso de este paradigma operante de alimentos en ratones.

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Progressive-ratio Responding for Palatable High-fat and High-sugar Food in Mice

El presente informe detalla el protocolo empleado para medir los efectos de recompensa de alimentos altos en grasa en ratones mediante una tarea progresiva relación de condicionamiento operante.

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