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

Diese Studien wurden durch Zuschüsse aus dem Council of Canada (NSERC) Natural Sciences and Engineering Research In den FL und einer kanadischen Graduate Scholarship (CGSD) von NSERC zu AM.L. unterstützt

1. Tierpflege-und Wohnungswesen Alle Experimente werden von der Tierpflege-Ausschuss der Universität von Guelph zugelassen und werden in Übereinstimmung mit den Empfehlungen des Canadian Council on Animal Care durchgeführt. Die vorliegende Studie umfasst 22 erwachsene männliche Sprague-Dawley-Ratten (Charles River, QC) mit einem Gewicht von 200-225 g zu Beginn des Experiments. <ol><li> Einfamilienhaus Ratten und halten sie auf einer umgekehrten Licht / Dunkel-Zyklus (07.00 OFF - 19.00 ...

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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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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>

Die aktuelle Studie zeigt einen neuen Ansatz für die Bewertung der verstärkenden Eigenschaften von süßen Lösungen durch die Kombination von traditionell eingesetzt, um das Verhalten motiviert durch Drogen (intravenös operante Selbstverwaltung) zu studieren und die Schmackhaftigkeit der Geschmacksstoffe (Geschmack Reaktivität durch intraorale Infusionen) beurteilen Methoden. Zu diesem Zweck ist in sehr kurzen Isofluran-Anästhesie induziert, Ratten werden mit einem IO-Kanüle, die zur Lieferung von Testlösungen d...

Die Untersuchung der neurobiologischen und verhaltens Grundlage der Sucht nach Essen stützt sich auf die Beobachtungen, die, ähnlich wie bei Drogen, fördert übermäßige Verzehr von Lebensmitteln schmackhaft Verhaltensabhängigkeit 1-4 und induziert Veränderungen im Gehirn Belohnungsschaltkreise bei Mensch 6.5 und Labor Tiere 7-8. Aber, während es mehrere Protokolle und Verfahren für die Untersuchung der süchtig machenden Eigenschaften von Drogen bei Laborratten, die Anpassung dieser Methoden, um &quot;süchtig&quot; Verhaltensweisen, die von Lebensmittel induzierte präsentiert einzigartige Herausforderungen zu beurteilen. Das Ziel der aktuellen Studie war es, Prinzipien der operanten intravenöse (IV) Drogenselbstverwaltung auf die Untersuchung der operante Selbstverwaltung durch intraorale (IO) Infusion verabreicht süß Lösungen. Der süße beschäftigt war High Fructose Corn Syrup (HFCS), weil, obwohl umstritten, es gibt Hinweise, dass HFCS kann zur modernen Epidemie der Fettleibigkeit 9-12 verknüpft werden. Traditionell werden die IO-Infusionen geliefert, um die Schmackhaftigkeit der Geschmacksstoffe im Geschmack Reaktivität 13 Experimente zu studieren. Kurz gesagt, wird ein IO Kanüle chirurgisch in der Wange und Ratten IO Infusionen verschiedener Lösungen implantiert werden passiv 14 geliefert. Ziel ist es, orofacial Reaktionen der Tiere auf die Geschmacksstoffe zu untersuchen. Allerdings IO Kanülen wurden auch chronisch im Gaumen von Ratten implantiert worden, um festzustellen, ob sie lernen würde, einen Hebel zur Selbst infuse Lösungen direkt in ihre Mundhöhle drücken, daher der Begriff IO Selbstinjektion 15-17. In der aktuellen Studie beschreiben wir ein Verfahren, das kleine Chirurgie nutzt und ermöglicht langfristig operante Selbstverwaltungsprüfung. Dieses Verfahren hat mehrere signifikante Vorteile gegenüber herkömmlichen Verfahren, die trinken eine Lösung aus einer Tülle (a) oder operante Reaktion für feste Pellets enthalten (b) oder operante Reaktion für Tropfen der Flüssigkeit in einem Behälter geliefert(C). Im Vergleich zu (a), IO Selbstverwaltung beinhaltet eine operante Reaktion (dh Drücken eines Hebels), und daher ist es möglich, den Zeitplan Regulieren der Beziehung zwischen Reaktionsanforderungen und Lieferung von IO Infusionen ändern. Zum Beispiel durch den Einsatz einer fortschrittlichen Verhältnis (PR) Zeitplan, wobei Antworten für aufeinanderfolgende Infusionen erforderlich innerhalb einer Sitzung 18 exponentiell erhöhen, ist es möglich zu beurteilen, wie viel ein Tier &quot;will&quot; die nächste Infusion 19. Dieser wichtige Aspekt der &quot;Suche&quot;-Verhalten kann nicht beurteilt werden, wenn die Tiere trinken eine Lösung aus einem Auslauf, es sei denn, eine spezielle Vorrichtung, die Flüssigkeitsabgabe steuert und überwacht Reaktionen eingesetzt 20. Darüber hinaus bietet IO Selbstverwaltung eine mittlere Verhaltensweisen motiviert durch verschiedene Reize verstärken vergleichen. Das heißt, ist es möglich, operante vergleichen reagieren mit Süßigkeiten und andere Verstärker wie Drogen in haltensogenannte &quot;Substitutionsstudien.&quot; Im Vergleich zu (b), ermöglicht IO Selbstverabreichung Testen jeder Konzentration und jedes Volumen von jeder wasserlöslichen Zusatzstoffes. Dies ist entscheidend, um das Verhalten motiviert durch Süßigkeiten wie HFCS studieren, weil nach bestem Wissen unseren Erkenntnissen gibt es keine handelsüblichen festen Pellets von Fructose, Glucose oder Fructose-Kombinationen in unterschiedlichen Verhältnissen, das wäre geeignet für operante Kammern. Auch ist die Bedeutung der Steuerung und Manipulation Konzentration / Volumen-Verhältnisse in Experimenten, bei denen Zufuhr kann sowohl durch den kalorischen Wert der Lösung (die zur Nährstoffspezifischen Sattheit) und um wie viel von dieser Lösung kann innerhalb eines gegebenen verbraucht moduliert werden zwingend Zeitraum (dh Fülle) 21. IO Selbstverwaltung verkürzt auch die Verzögerung zwischen der operante Reaktion und der Lieferung des primären Verstärker, ein Faktor, der eine wichtige Rolle bei der Übernahme und Wartung spielttung der operanten Verhalten 16,22-23. Schließlich, im Vergleich zu (c), ermöglicht IO Selbstverwaltung die Lieferung von passiven IO Infusionen von kontrollierten Mengen der Testlösung, und dies macht es möglich, orofacial Antworten der &quot;Geschmack&quot; zu messen (Ziel hedonische Reaktion wie Zunge Vorsprünge 24 -25) und ob diese Reaktionen während IO Selbstverwaltung zu ändern. Ferner die Fähigkeit, passive IO-Infusionen zu verabreichen hat bedeutende Anwendungen für das Studium der Rückfall in Lebensmittelsuche. Das heißt, dass in den Studien der IV Drogenselbstverwaltung folgende Zeiträume vom Aussterben bedroht, kann Drogen Primzahlen (dh die Verabreichung einer kleinen Dosis des Medikaments 26) &quot;wieder herzustellen&quot; reagiert 27-28. Daher kann die Fähigkeit, IO-Infusionen ohne jede Wirkung auf den Teil des Tieres liefern verwendet werden, um &quot;Nahrung&quot; grundiert Wiedereinstellung, sowie mögliche Querwieder zwischen Nahrung und studierenDrogen. IO Selbstverwaltung der süßen Lösungen ist auch bevorzugt, IV und intra-Magen-Selbstverwaltung. In der Tat, obwohl IV-Infusionen von Fruktose bei Menschen und Versuchstieren erzeugen physiologischen Konsequenzen nach oraler Verbrauch 29-31 vergleichbar, die sich, das ist ein schlechtes Beispiel dafür, wie Süßigkeiten konsumiert werden in der Regel (dh oral). Darüber hinaus kann durch Kauen produziert gustatorische Signale übertragen wichtige Informationen über die Schmackhaftigkeit der Nahrung, und wenn diese Stufe der Verdauung weggelassen wird, wird die Entwicklung von maladaptive Verhaltensweisen wie übermäßiges Essen 32-33 reduziert.

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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

Dieser Artikel beschreibt ein neues Verfahren zur Untersuchung der biologischen Verhaltens aufgrund der Abhängigkeit von Lebensmitteln. Diese Methode kombiniert die chirurgische Komponente des Geschmacks Reaktivität mit den Verhaltensaspekte der operanten Selbstverwaltung von Drogen. Bei sehr kurzen Vollnarkose werden Ratten mit einem intraoralen (IO) Kanüle, die die Lieferung von Testlösungen in der Mundhöhle ermöglicht direkt implantiert. Tiere werden dann in der operanten Selbstverwaltung Kammern getestet wodurch sie einen Hebel zu drücken, um IO-Infusionen von Testlösungen erhalten. IO Selbstverwaltung hat mehrere Vorteile gegenüber experimentellen Verfahren, trinken eine Lösung aus einer Tülle oder operante Reaktion für feste Pellets oder in einem Behälter geliefert Lösungen beinhalten. Hier zeigen wir, dass IO Selbstverwaltung eingesetzt werden, um die Selbstverwaltung von High Fructose Corn Syrup (HFCS) zu studieren. Die Ratten wurden zunächst für die Selbstverwaltung auf einer progressiven Ratio (PR) Zeitplan, der die maximale Menge an op beurteilt getestettemittel Verhalten, das für verschiedene Konzentrationen von HFCS (dh 8%, 25% und 50%) emittiert wird. Nach diesem Test, Ratten selbst verwaltet diese Konzentrationen auf einer kontinuierlichen Verstärkungsplan (dh eine Infusion für jede Hebelpresse) für 10 aufeinanderfolgenden Tagen (1 Sitzung / Tag; von jeweils 3 Stunden), und dann sind sie auf der PR-Zeitplan erneut getestet wurden . Auf der kontinuierlichen Verstärkung Zeitplan, nahm Ratten weniger Infusionen von höheren Konzentrationen, obwohl die niedrigste Konzentration an HFCS (8%) gehalten variabler Selbstverwaltung. Darüber hinaus zeigten die Tests, dass PR 8% hatten unteren Verstärkungswert als 25% und 50%. Diese Ergebnisse zeigen, dass IO Selbstverwaltung eingesetzt werden, um Erwerb und Wartung der Reaktion für süße Lösungen zu untersuchen. Die Empfindlichkeit des operanten Reaktion auf die Unterschiede in der Konzentration und Verstärkungsplan macht IO Selbstverwaltung eine ideale Verfahren, um die Neurobiologie der freiwillige Aufnahme o untersuchenf Süßigkeiten.

Erwerb von IO Selbstverwaltung Abbildung 3 stellt operante Reaktion auf die aktiven und inaktiven Hebel während der Selbstverwaltung von 8%, 25% oder 50% HFCS 10 aufeinanderfolgenden Sitzungen. Ratten IO Selbstverwaltung der HFCS erwerben innerhalb der ersten drei Sitzungen und Erhaltung stabiler Wirkhebel reagiert (wie oben beschrieben) für den Rest des Erwerbs. Konzentrationsabhängige Unterschiede in der Wirkhebel Antworten sind auch auf der Hand: im Vergleich zu ...

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

Ein neues Verfahren zur Bewertung der verstärkenden Eigenschaften von Geschmacksstoffe in Labor-Ratten: Operante Intraorale Selbstverwaltung

Die aktuelle Studie untersucht ein neues Verfahren für die Beurteilung der verstärkenden Effekte von schmackhaften Lösungen im Laborratten: intraorale Selbstverwaltung. Zu diesem Zweck operante reagiert (also Hebelpressen) für die intraorale Infusionen von süß-Lösungen in unterschiedlichen Konzentrationen wurde die kontinuierliche und progressive Verhältnisse Verstärkungspläne gemessen.

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

Research

JoVE Journal

Behavior

A Procedure to Study the Effect of Prolonged Food Restriction on Heroin Seeking in Abstinent Rats

Eine Vorgehensweise, um die Wirkung von Längerer Essen Beschränkung Heroin suche in abstinent Ratten untersucht

In human drug addicts, exposure to drug-associated cues or environments that were previously associated with drug taking can trigger relapse during ...

Forschung

Verhalten

Fat Preference: A Novel Model of Eating Behavior in Rats

Fat Vorlieben: A Novel Modell des Essverhaltens bei Ratten

Obesity is a growing problem in the United States of America, with more than a third of the population classified as obese. One factor contributing to ...

A Procedure to Observe Context-induced Renewal of Pavlovian-conditioned Alcohol-seeking Behavior in Rats

Eine Vorgehensweise, um Context-induzierte Erneuerung der Pawlowschen Anlage Alkoholsucht bei Ratten Verhalten beobachten

Environmental contexts in which drugs of abuse are consumed can trigger craving, a subjective Pavlovian-conditioned response that can facilitate ...

Operant Procedures for Assessing Behavioral Flexibility in Rats

Operante Verfahren zur Bewertung der Verhaltensflexibilität bei Ratten

Executive functions consist of multiple high-level cognitive processes that drive rule generation and behavioral selection. An emergent property of these ...

The Modified Hole Board - Measuring Behavior, Cognition and Social Interaction in Mice and Rats

Der modifizierte Loch Board - Mess Verhalten, Kognition und Sozialinteraktion an Mäusen und Ratten

This protocol describes the modified hole board (mHB), which combines features from a traditional hole board and open field and is designed to measure ...

A General Method for Evaluating Deep Brain Stimulation Effects on Intravenous Methamphetamine Self-Administration

Ein allgemeines Verfahren zur Bewertung der Tiefe Hirnstimulation Auswirkungen auf intravenöse Methamphetamine Selbstverwaltung

Substance use disorders, particularly to methamphetamine, are devastating, relapsing diseases that disproportionally affect young people.  There is a need ...

A Method for Evaluating the Reinforcing Properties of Ethanol in Rats without Water Deprivation, Saccharin Fading or Extended Access Training

Eine Methode zur Bewertung der verstärkenden Eigenschaften von Ethanol bei Ratten ohne Wasser Deprivation, Saccharin Verblassen oder Extended Access Schulung

Operant oral self-administration methods are commonly used to study the reinforcing properties of ethanol in animals. However, the standard methods ...

A New Method for Inducing a Depression-Like Behavior in Rats

Eine neue Methode zur Induktion einer Depression-ähnliches Verhaltens bei Ratten

Contagious depression is a phenomenon that is yet to be fully recognized and this stems from insufficient material on the subject. At the moment, there is ...

Three Laboratory Procedures for Assessing Different Manifestations of Impulsivity in Rats

Drei Laborverfahren für die Beurteilung der unterschiedliche Erscheinungsformen von Impulsivität bei Ratten

The present article provides a guide for the conduction and analysis of three conditioning-based protocols to evaluate impulsivity in rats. Impulsivity is ...