Name: a novel procedure for evaluating the reinforcing properties of tastants in laboratory rats: operant intraoral self-administration
Uploaded: 2014-02-06T13:15:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Novel Procedure for Evaluating the Reinforcing Properties of Tastants in Laboratory Rats: Operant Intraoral Self-administration at JoVE.com

Ces études ont été soutenues par des subventions du Conseil en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG) à FL et une bourse d&#39;études supérieures du Canada (CGSD) du CRSNG à AM.L.

Une. Protection des animaux et du Logement Toutes les expériences sont approuvés par le Comité de protection des animaux de l&#39;Université de Guelph, et sont réalisées en conformité avec les recommandations du Conseil canadien sur les soins des animaux. L&#39;étude actuelle comprend 22 adultes mâles Sprague-Dawley rats (Charles River, QC) pesant 200-225 g au début de l&#39;expérience. <ol><li> Rats de maison individuelle et les maintenir sur un cycle lumière / obscurité inve...

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	<li>Avena, N. M., Bocarsly, M. E., Hoebel, B. G., Gold, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Overlaps+in+the+nosology+of+substance+abuse+and+overeating:+the+translational+implications+of+&amp;#34;food+addiction&amp;#34.">Overlaps in the nosology of substance abuse and overeating: the translational implications of &amp;#34;food addiction&amp;#34.</a> Curr. Drug Abuse Rev. 4 (3), 133-139 (2011).</li><li>Ifland, J. R., Preuss, H. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Refined+food+addiction:+a+classic+substance+use+disorder.">Refined food addiction: a classic substance use disorder.</a> Med. Hyp. 72, 518-526 (2009).</li><li>Volkow, N., Wise, R. 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Psychiatry. 68 (8), 808-816 (2011).</li><li>Volkow, N. D., Wang, G., Fowler, J. S., Telang, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Overlapping+neuronal+circuits+in+addiction+and+obesity:+evidence+of+systems+pathology.">Overlapping neuronal circuits in addiction and obesity: evidence of systems pathology.</a> Philos. Trans. Royal Soc. 363, 3191-3200 (2008).</li><li>Alsi&#246;, J., Olszewski, P. K., Levine, A. S., Schi&#246;th, H. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Feed-forward+mechanisms:+addiction-like+behavioral+and+molecular+adaptations+in+overeating.">Feed-forward mechanisms: addiction-like behavioral and molecular adaptations in overeating.</a> Front. Neuroendocrinol. 33 (2), 127-139 (2012).</li><li>Johnson, P. M., Kenny, P. 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E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+rate+of+reinforcement+and+rate+of+change+on+choice+behaviour+in+transition.">Effects of rate of reinforcement and rate of change on choice behaviour in transition.</a> J. Exp. Psychol. 50 (2), 111-128 (1997).</li><li>Samaha, A. N., Robinson, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Why+does+the+rapid+delivery+of+drugs+to+the+brain+promote+addiction.">Why does the rapid delivery of drugs to the brain promote addiction.</a> Trends Pharmacol. Sci. 26 (2), 82-87 (2005).</li><li>Berridge, K. C., Kringelbach, M. 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V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evidence+for+addiction-like+behaviour+in+the+rat.">Evidence for addiction-like behaviour in the rat.</a> Science. 305, 1014-1017 (2004).</li></ol>

La présente étude illustre une nouvelle approche pour évaluer les propriétés de renforcement de solutions sucrées en combinant les méthodes traditionnellement utilisées pour étudier le comportement motivé par l&#39;abus des drogues (auto-administration opérant intraveineuse) et d&#39;évaluer le goût de sapides (goût réactivité grâce à des perfusions intra-buccales). À cette fin, sous très brève anesthésie induite par l&#39;isoflurane, les rats sont implantés avec une canule IO qui permet la livrai...

L&#39;étude de la base neurobiologique et comportementale de l&#39;addiction à la nourriture repose sur les observations que, de façon similaire à l&#39;abus des drogues, la consommation excessive d&#39;aliments agréables au goût favorise la dépendance comportementale 1-4 et provoque des altérations dans les circuits de récompense du cerveau chez les humains 5-6 et laboratoire 7-8 animaux. Mais, bien qu&#39;il existe plusieurs protocoles et des procédures pour étudier les propriétés addictives de l&#39;abus des drogues chez les rats de laboratoire, d&#39;adapter ces méthodes pour évaluer les comportements addictifs &quot;&quot; induites par la nourriture présente des défis uniques. Le but de cette étude était d&#39;appliquer des principes de intraveineuse (IV) médicament auto-administration opérant pour l&#39;enquête de opérant auto-administration de solutions douces livrés par intra (IO) perfusion. Le doux employé était le sirop de maïs riche en fructose (HFCS) parce que, bien que controversée, il est évident que HFCS peut être liée à l&#39;épidémie d&#39;obésité moderne 9-12. Traditionnellement, les perfusions IO sont livrés à étudier le goût de tastants en goût réactivité expériences 13. En bref, une canule IO est implanté chirurgicalement dans la joue de rats et infusions IO de diverses solutions sont passivement livré 14. L&#39;objectif est d&#39;étudier les réactions oro-faciales des animaux aux sapides. Cependant, canules IO ont également été implantés chroniquement dans le palais des rats afin de déterminer si elles apprendre à appuyer sur un levier pour des solutions d&#39;auto-INFUSE directement dans leur cavité buccale, d&#39;où le terme IO auto-injection 15-17. Dans la présente étude, nous décrivons une procédure qui utilise la chirurgie mineure et qui permet de tester l&#39;auto-administration opérant à long terme. Ce procédé présente plusieurs avantages importants par rapport aux procédés classiques qui impliquent de boire une solution à partir d&#39;un bec verseur (a), ou pour répondre opérant pastilles solides (b), ou opérant pour répondre gouttes de fluide livrées dans un récipient(C). Par rapport à (a), IO auto-administration implique une réponse opérante (c&#39;est à dire en appuyant sur ​​un levier) et il est donc possible de modifier le calendrier qui régit les relations entre les besoins d&#39;intervention et de livraison de perfusions IO. Par exemple, en utilisant un rapport progressif (PR) de calendrier, de sorte que les réponses nécessaires pour infusions successives augmentent de façon exponentielle dans une session 18, il est possible d&#39;évaluer à quel point un animal &quot;veut&quot; la prochaine perfusion 19. Cet aspect important du comportement &quot;cherchant&quot; ne peut être évaluée lorsque les animaux boivent une solution à partir d&#39;un bec, à moins d&#39;un appareil spécial qui contrôle distribution de fluide et surveille les réponses est employé 20. De plus, IO auto-administration fournit un moyen de comparer les comportements motivés par différents stimuli de renforcement. Cela dit, il est possible de comparer opérant ayant répondu maintenu par des bonbons et autres renforcements tels que l&#39;abus des drogues danssoi-disant «études de substitution.&quot; Par rapport à (b), l&#39;auto-administration IO permet de tester toute concentration et un volume quelconque de tout additif alimentaire soluble dans l&#39;eau. Cela est essentiel pour étudier le comportement motivé par des bonbons tels que le SHTF, parce que, au meilleur de notre connaissance, il n&#39;y a pas de pastilles disponibles dans le commerce solides de fructose, ou des combinaisons de fructose-glucose à différents rapports, qui serait approprié pour chambres opératoires. En outre, l&#39;importance de contrôler et de manipuler les ratios de concentration / volumes est obligatoire dans les expériences où la consommation peut être modulée à la fois par la valeur calorique d&#39;une solution (conduisant à satiété spécifique en nutriments) et de combien de cette solution peut être consommé dans un donné période de temps (par exemple plénitude) 21. IO auto-administration réduit également le délai entre la réponse, et c&#39;est la livraison de l&#39;encouragement primaire, un facteur qui joue un rôle important dans l&#39;acquisition et la maintenancenance de comportement opérant 16,22-23. Enfin, par rapport à (c), IO auto-administration permet la livraison d&#39;infusions IO passives des quantités contrôlées de la solution d&#39;essai, et ce qui permet de mesurer la réaction orofaciale de &quot;goût&quot; (réaction hédonique objectif tel que des saillies de languette 24 -25) et si ces réponses changent pendant IO auto-administration. En outre, la capacité d&#39;administrer des infusions IO passifs a des applications importantes pour l&#39;étude de rechute à la recherche de nourriture. C&#39;est, dans les études de drogues IV auto-administration, les périodes d&#39;extinction suivants, nombres premiers de médicaments (c.-à-administration d&#39;une faible dose de la drogue 26) peuvent &quot;rétablir&quot; répondre 27-28. Par conséquent, la capacité à fournir des infusions IO sans aucune action de la part de l&#39;animal peut être utilisé pour étudier la «nourriture» amorcée réintégration, ainsi que la réintégration croix potentiel entre les aliments etl&#39;abus des drogues. IO auto-administration de solutions sucrées est également préférable d&#39;IV et intra-gastrique auto-administration. En fait, bien que des perfusions intraveineuses de fructose chez les humains et les animaux de laboratoire produisent des conséquences physiologiques similaires à ceux observés après la consommation par voie orale 29-31, c&#39;est un mauvais modèle de la façon dont les bonbons sont normalement consommés (c&#39;est à dire par voie orale). En outre, les signaux gustatives produites par la mastication confèrent des informations importantes sur le goût des aliments, et lorsque cette étape du processus de digestion est omis, le développement de comportements inadaptés comme la suralimentation est réduite 32-33.

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 <tbody>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Reagents</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Meloxicam</td>
 <td>Boehringer Ingelheim Canada Ltd.</td>
 <td></td>
 <td>From the Ontario Veterinary College pharmacy</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Procaine Penicillin G</td>
 <td>Pen Aqueous, Wyeth Animal Health</td>
 <td></td>
 <td>From the Ontario Veterinary College pharmacy</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Lidocaine HCl 2%</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>From the Ontario Veterinary College pharmacy</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Marcaine 0.5 %</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>From the Ontario Veterinary College pharmacy</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Lubricating eye ointment</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Product can be bought at any pharmacy</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>2% Lidocaine Viscous Oral (Topical Anesthetic)</td>
 <td>Pharmascience Inc.</td>
 <td>CDMV # 14705</td>
 <td>100 ml bottle</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Isoflurane USP</td>
 <td>Pharmaceutical Partners of Canada</td>
 <td>CDMV # 108737</td>
 <td>250 ml bottle</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Bacti-Stat</td>
 <td>Merck Sante Animale</td>
 <td>CDMV # 6449</td>
 <td>3.785 L bottle</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Isopropyl alcohol (70%)</td>
 <td>Perdu Pharma</td>
 <td>Fisher # MPX18404</td>
 <td>4 L bottle</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Betadine 10%</td>
 <td>McKesson Canada</td>
 <td>CDMV # 104826</td>
 <td>500 ml bottle</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Super Germiphene</td>
 <td>Ceva Animal Health</td>
 <td>CDMV # 103629</td>
 <td>454 ml bottle</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Chlorhexidene(Novadent)</td>
 <td>Zoetis</td>
 <td>CDMV # 8908</td>
 <td>236 ml bottle</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>High Fructose Corn Syrup</td>
 <td>Natures Flavours</td>
 <td>HFCS-55</td>
 <td>1 Gallon bottle</td>
 </tr>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Materials</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>PE90 tubing</td>
 <td>Becton Dickinson and Company</td>
 <td>VWR # CA-63019-080A</td>
 <td>100 ft/coil</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>PE160 tubing</td>
 <td>Becton Dickinson and Company</td>
 <td>VWR # CA-63018-747</td>
 <td>100 ft/coil</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Polypropylene Mesh</td>
 <td>Small Parts Inc.</td>
 <td>CMP-0297-D</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Soldering iron</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Product can be bought at any hardware store</td>
 </tr>
 <tr>
 <td># 64 Elastic bands</td>
 <td>Staples Office supplies</td>
 <td>Item # 13556</td>
 <td>Product can be bought at any office supply store</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>15 G thin-walled 3.5 inch needles</td>
 <td></td>
 <td>VWR # CABD1108</td>
 <td>12 needles per pack</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Electric razor (1/2 in wide blade)</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Product can be bought at any pet supply store</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Percision Glide Needles 20 G needles (1 &frac12; in)</td>
 <td>Becton Dickinson and Company</td>
 <td>Fisher # 14-826D</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Percision Glide Needles 16 G needles (1 &frac12; in)</td>
 <td>Becton Dickinson and Company</td>
 <td>Fisher # 14-826-5D</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Operant conditioning chambers</td>
 <td>Med Associates Inc.</td>
 <td>ENV-008-CTC</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Sound attenuating chamber</td>
 <td>Med Associates Inc.</td>
 <td>ENV-018M</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>MED PC IV software</td>
 <td>Med Associates Inc.</td>
 <td>SOF-735</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Syringe Pumps</td>
 <td>Razel Scientific Instruments</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Disposable plastic swivel assembly</td>
 <td>Med Associates Inc.</td>
 <td>PHM-115I</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Tygone Microbore tubing</td>
 <td>Saint Gobain Performance Plastics</td>
 <td>Fisher # 1417015B</td>
 <td>500 ft/coil</td>
 </tr>
 </tbody>
</table>

a novel procedure for evaluating the reinforcing properties of tastants in laboratory rats: operant intraoral self-administration

Cet article décrit une nouvelle méthode pour étudier la base de la dépendance à la nourriture bio-comportementale. Cette méthode combine la composante chirurgicale de goût réactivité avec les aspects comportementaux de opérant auto-administration de médicaments. Sous très brève anesthésie générale, des rats sont implantés avec une canule intra-buccale (IO) qui permet de délivrer des solutions d&#39;essai directement dans la cavité buccale. Les animaux sont ensuite testés en opérant chambres d&#39;auto-administration par lequel ils peuvent appuyer sur un levier pour recevoir des perfusions IO de solutions de test. IO auto-administration a plusieurs avantages par rapport aux procédures expérimentales impliquant boire une solution à partir d&#39;un bec ou opérant pour répondre granulés ou de solutions livrées dans un récipient solides. Ici, nous montrons que IO auto-administration peut être utilisée pour étudier l&#39;auto-administration de sirop de maïs à haute teneur en fructose (HFCS). Les rats ont été d&#39;abord été testés pour l&#39;auto-administration d&#39;un rapport progressif (PR) programme, qui évalue le montant maximum des opcomportement frigorigène qui sera émis pour différentes concentrations de HFC (soit 8%, 25% et 50%). Après ce test, les rats auto-administré ces concentrations sur un calendrier continu de renforcement (c&#39;est à dire d&#39;une perfusion à chaque pression de levier) pendant 10 jours consécutifs (1 séance / jour; chaque 3 heures durable), et puis ils ont été testés à nouveau sur le calendrier de PR . Au programme de renforcement continu, les rats ont moins de perfusions de concentrations plus élevées, bien que la plus faible concentration de HFC (8%) a maintenu plus variable auto-administration. En outre, les tests ont révélé que PR 8% avait une valeur de renfort inférieur à 25% et 50%. Ces résultats indiquent que IO auto-administration peut être utilisée pour étudier l&#39;acquisition et le maintien de la réponse des solutions sucrées. La sensibilité de la réponse opérant à des différences de concentration et le calendrier de renforcement fait IO auto-administration d&#39;une procédure idéale pour étudier la neurobiologie de l&#39;apport volontaire of bonbons.

Acquisition de IO auto-administration Figure 3 représente opérant de répondre sur les leviers actifs et inactifs pendant l&#39;auto-administration de 8%, 25%, ou 50% HFCS pour 10 séances consécutives. Rats acquérir IO auto-administration de HFCS dans les trois premières sessions et maintenir levier actif stable de répondre (comme décrit ci-dessus) pour le reste de l&#39;acquisition. différences de concentration-dépendante dans les réponses de levier actifs ...

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A Novel Procedure for Evaluating the Reinforcing Properties of Tastants in Laboratory Rats: Operant Intraoral Self-administration

Une nouvelle procédure pour l&#39;évaluation des propriétés de renforcement de tastants chez les rats de laboratoire: intra auto-administration opérant

La présente étude évalue une nouvelle procédure d&#39;évaluation des effets de renforcement de solutions agréables au goût chez les rats de laboratoire: intra auto-administration. À cette fin, répondant opérant (c&#39;est à dire en appuyant sur ​​le levier) pour perfusions intra-orale de solutions sucrées à différentes concentrations a été mesurée sur continue et progressive des ratios programmes de renforcement.

This paper describes a novel method for studying the bio-behavioral basis of addiction to food. This method combines the surgical component of taste ...

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Behavior

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Une procédure d&#39;étudier l&#39;effet de la restriction alimentaire prolongée sur l&#39;héroïne cherche à rats abstinents

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