Name: a general method for evaluating deep brain stimulation effects on intravenous methamphetamine self-administration
Uploaded: 2016-01-22T13:00:00
Duration: 9 min 16 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about A General Method for Evaluating Deep Brain Stimulation Effects on Intravenous Methamphetamine Self-Administration at JoVE.com

Supported by the 2014-2015 Neurosurgery Research and Education Foundation (NREF) award and a 2014 Grant-In-Aid Award from Louisiana State University Shreveport School of Medicine (J.A.W.). We thank S. Harold and C.M. Keller for their invaluable technical assistance and teaching.

<ol>
	<li>Panenka, W. J., 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=Methamphetamine+use:+a+comprehensive+review+of+molecular,+preclinical+and+clinical+findings.">Methamphetamine use: a comprehensive review of molecular, preclinical and clinical findings.</a> Drug Alcohol Depend. 129, 167-179 (2013).</li><li>United Nations Office on Drugs and Crime. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> World Drug Report 2014. 14, (2014).</li><li>Miocinovic, S., Somayajula, S., Chitnis, S., Vitek, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=History,+applications,+and+mechanisms+of+deep+brain+stimulation.">History, applications, and mechanisms of deep brain stimulation.</a> JAMA Neurol. 70, 163-171 (2013).</li><li>Muller, U. J., 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=Deep+brain+stimulation+of+the+nucleus+accumbens+for+the+treatment+of+addiction.">Deep brain stimulation of the nucleus accumbens for the treatment of addiction.</a> Ann N Y Acad Sci. 1282, 119-128 (2013).</li><li>Luigjes, J., 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=Deep+brain+stimulation+in+addiction:+a+review+of+potential+brain+targets.">Deep brain stimulation in addiction: a review of potential brain targets.</a> Mol Psychiatry. 17, 572-583 (2012).</li><li>Pierce, R. C., Vassoler, F. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deep+brain+stimulation+for+the+treatment+of+addiction:+basic+and+clinical+studies+and+potential+mechanisms+of+action.">Deep brain stimulation for the treatment of addiction: basic and clinical studies and potential mechanisms of action.</a> Psychopharmacology (Berl). 229, 487-491 (2013).</li><li>Yadid, G., Gispan, I., Lax, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lateral+habenula+deep+brain+stimulation+for+personalized+treatment+of+drug+addiction.">Lateral habenula deep brain stimulation for personalized treatment of drug addiction.</a> Front Hum Neurosci. 7, 806 (2013).</li><li>Wilden, J. A., 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=Reduced+ethanol+consumption+by+alcohol-preferring+(P)+rats+following+pharmacological+silencing+and+deep+brain+stimulation+of+the+nucleus+accumbens+shell.">Reduced ethanol consumption by alcohol-preferring (P) rats following pharmacological silencing and deep brain stimulation of the nucleus accumbens shell.</a> J Neurosurg. 120, 997-1005 (2014).</li><li>Guercio, L. A., Schmidt, H. D., Pierce, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deep+brain+stimulation+of+the+nucleus+accumbens+shell+attenuates+cue-induced+reinstatement+of+both+cocaine+and+sucrose+seeking+in+rats.">Deep brain stimulation of the nucleus accumbens shell attenuates cue-induced reinstatement of both cocaine and sucrose seeking in rats.</a> Behav Brain Res. 281, 125-130 (2015).</li><li>Vassoler, F. M., 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=Deep+brain+stimulation+of+the+nucleus+accumbens+shell+attenuates+cocaine+priming-induced+reinstatement+of+drug+seeking+in+rats.">Deep brain stimulation of the nucleus accumbens shell attenuates cocaine priming-induced reinstatement of drug seeking in rats.</a> J Neurosci. 28, 8735-8739 (2008).</li><li>Friedman, A., 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=Electrical+stimulation+of+the+lateral+habenula+produces+enduring+inhibitory+effect+on+cocaine+seeking+behavior.">Electrical stimulation of the lateral habenula produces enduring inhibitory effect on cocaine seeking behavior.</a> Neuropharmacology. 59, 452-459 (2010).</li><li>Gorelick, D. A., Zangen, A., George, 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=Transcranial+magnetic+stimulation+in+the+treatment+of+substance+addiction.">Transcranial magnetic stimulation in the treatment of substance addiction.</a> Ann N Y Acad Sci. , (2014).</li><li>Zangen, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=IS+44.+Development+and+applications+of+deep+rTMS+in+depression+and+addiction+studies.">IS 44. Development and applications of deep rTMS in depression and addiction studies.</a> Clin. Neurophysiol. 124, e53 (2013).</li><li>Alba-Ferrara, L. M., Fernandez, F., de Erausquin, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Use+of+Neuromodulation+in+the+Treatment+of+Cocaine+Dependence.">The Use of Neuromodulation in the Treatment of Cocaine Dependence.</a> Addict Disord Their Treat. 13, 1-7 (2014).</li><li>Alba-Ferrara, L., Fernandez, F., Salas, R., de Erausquin, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcranial+Magnetic+Stimulation+and+Deep+Brain+Stimulation+in+the+treatment+of+alcohol+dependence.">Transcranial Magnetic Stimulation and Deep Brain Stimulation in the treatment of alcohol dependence.</a> Addict Disord Their Treat. 13, 159-169 (2014).</li><li>Amiaz, R., Levy, D., Vainiger, D., Grunhaus, L., Zangen, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Repeated+high-frequency+transcranial+magnetic+stimulation+over+the+dorsolateral+prefrontal+cortex+reduces+cigarette+craving+and+consumption.">Repeated high-frequency transcranial magnetic stimulation over the dorsolateral prefrontal cortex reduces cigarette craving and consumption.</a> Addiction. 104, 653-660 (2009).</li><li>Levy, D., 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=Repeated+electrical+stimulation+of+reward-related+brain+regions+affects+cocaine+but+not+'natural'+reinforcement.">Repeated electrical stimulation of reward-related brain regions affects cocaine but not 'natural' reinforcement.</a> J Neurosci. 27, 14179-14189 (2007).</li><li>McKetin, R., 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=Does+methamphetamine+use+increase+violent+behaviour?+Evidence+from+a+prospective+longitudinal+study.">Does methamphetamine use increase violent behaviour? Evidence from a prospective longitudinal study.</a> Addiction. 109, 798-806 (2014).</li><li>Ahmed, S. H., Koob, G. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transition+from+moderate+to+excessive+drug+intake:+change+in+hedonic+set+point.">Transition from moderate to excessive drug intake: change in hedonic set point.</a> Science. 282, 298-300 (1998).</li><li>Hamani, C., 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=Antidepressant-like+effects+of+medial+prefrontal+cortex+deep+brain+stimulation+in+rats.">Antidepressant-like effects of medial prefrontal cortex deep brain stimulation in rats.</a> Biol Psychiatry. 67, 117-124 (2010).</li><li>Laver, B., Diwan, M., Nobrega, J. N., Hamani, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Augmentative+therapies+do+not+potentiate+the+antidepressant-like+effects+of+deep+brain+stimulation+in+rats.">Augmentative therapies do not potentiate the antidepressant-like effects of deep brain stimulation in rats.</a> J Affect Disord. 161, 87-90 (2014).</li><li>Pascoli, V., Turiault, M., Luscher, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reversal+of+cocaine-evoked+synaptic+potentiation+resets+drug-induced+adaptive+behaviour.">Reversal of cocaine-evoked synaptic potentiation resets drug-induced adaptive behaviour.</a> Nature. 481, 71-75 (2012).</li><li>Gazit, T., 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=Programmed+deep+brain+stimulation+synchronizes+VTA+gamma+band+field+potential+and+alleviates+depressive-like+behavior+in+rats.">Programmed deep brain stimulation synchronizes VTA gamma band field potential and alleviates depressive-like behavior in rats.</a> Neuropharmacology. 91, 135-141 (2015).</li><li>Mayberg, H. S., 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=Deep+brain+stimulation+for+treatment-resistant+depression.">Deep brain stimulation for treatment-resistant depression.</a> Neuron. 45, 651-660 (2005).</li><li>Heldmann, M., 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=Deep+brain+stimulation+of+nucleus+accumbens+region+in+alcoholism+affects+reward+processing.">Deep brain stimulation of nucleus accumbens region in alcoholism affects reward processing.</a> PLoS One. 7, e36572 (2012).</li><li>de Hemptinne, C., 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=Exaggerated+phase-amplitude+coupling+in+the+primary+motor+cortex+in+Parkinson+disease.">Exaggerated phase-amplitude coupling in the primary motor cortex in Parkinson disease.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 110, 4780-4785 (2013).</li><li>Segal, D. S., Kuczenski, R., O'Neil, M. L., Melega, W. P., Cho, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Escalating+dose+methamphetamine+pretreatment+alters+the+behavioral+and+neurochemical+profiles+associated+with+exposure+to+a+high-dose+methamphetamine+binge.">Escalating dose methamphetamine pretreatment alters the behavioral and neurochemical profiles associated with exposure to a high-dose methamphetamine binge.</a> Neuropsychopharmacology. 28, 1730-1740 (2003).</li><li>Kuczenski, R., Segal, D. S., Melega, W. P., Lacan, G., McCunney, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+methamphetamine+pharmacokinetics+simulated+in+the+rat:+behavioral+and+neurochemical+effects+of+a+72-h+binge.">Human methamphetamine pharmacokinetics simulated in the rat: behavioral and neurochemical effects of a 72-h binge.</a> Neuropsychopharmacology. 34, 2430-2441 (2009).</li><li>Kamei, H., 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=Repeated+methamphetamine+treatment+impairs+recognition+memory+through+a+failure+of+novelty-induced+ERK1/2+activation+in+the+prefrontal+cortex+of+mice.">Repeated methamphetamine treatment impairs recognition memory through a failure of novelty-induced ERK1/2 activation in the prefrontal cortex of mice.</a> Biol Psychiatry. 59, 75-84 (2006).</li><li>Kitamura, O., Wee, S., Specio, S. E., Koob, G. F., Pulvirenti, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Escalation+of+methamphetamine+self-administration+in+rats:+a+dose-effect+function.">Escalation of methamphetamine self-administration in rats: a dose-effect function.</a> Psychopharmacology (Berl). 186, 48-53 (2006).</li><li>Wee, S., Specio, S. E., Koob, G. F. <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+dose+and+session+duration+on+cocaine+self-administration+in+rats.">Effects of dose and session duration on cocaine self-administration in rats.</a> J Pharmacol Exp Ther. 320, 1134-1143 (2007).</li><li>Rogers, J. L., De Santis, S., See, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extended+methamphetamine+self-administration+enhances+reinstatement+of+drug+seeking+and+impairs+novel+object+recognition+in+rats.">Extended methamphetamine self-administration enhances reinstatement of drug seeking and impairs novel object recognition in rats.</a> Psychopharmacology (Berl). 199, 615-624 (2008).</li><li>Kufahl, P. R., 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=Attenuation+of+methamphetamine+seeking+by+the+mGluR2/3+agonist+LY379268+in+rats+with+histories+of+restricted+and+escalated+self-administration.">Attenuation of methamphetamine seeking by the mGluR2/3 agonist LY379268 in rats with histories of restricted and escalated self-administration.</a> Neuropharmacology. 66, 290-301 (2013).</li><li>Hadamitzky, M., Markou, A., Kuczenski, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extended+access+to+methamphetamine+self-administration+affects+sensorimotor+gating+in+rats.">Extended access to methamphetamine self-administration affects sensorimotor gating in rats.</a> Behav Brain Res. 217, 386-390 (2011).</li><li>Le Cozannet, R., Markou, A., Kuczenski, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extended-access,+but+not+limited-access,+methamphetamine+self-administration+induces+behavioral+and+nucleus+accumbens+dopamine+response+changes+in+rats.">Extended-access, but not limited-access, methamphetamine self-administration induces behavioral and nucleus accumbens dopamine response changes in rats.</a> Eur J Neurosci. 38, 3487-3495 (2013).</li><li>Creed, M., Pascoli, V. J., Luscher, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Addiction+therapy.+Refining+deep+brain+stimulation+to+emulate+optogenetic+treatment+of+synaptic+pathology.">Addiction therapy. Refining deep brain stimulation to emulate optogenetic treatment of synaptic pathology.</a> Science. 347, 659-664 (2015).</li></ol>

The authors have no competing financial interests with regards to this methodology.

Derin beyin uyarımı kesin mekanizmaları tam olarak karakterize edilmemiş olmasına rağmen, motor ve psikiyatrik bozukluklar hem DBS etkinliği elektriksel tedavisi ve zaman 6,22-26 içinde çeşitli subkortikal ve kortikal beyin bölgeleri işleyişi arasındaki dinamik etkileşimin bir sonucu olabilir. Kemirgenlere metamfetamin teslimat olmayış yöntemler 27,28 iyi tanımlanmış olsa da, bu yöntemler, ilaç farmakokinetiği ve nörokimyasal etkileri 27-29 ayrı ayrı araştırmalar için en uygun olan. Edimsel IV ilaç öz-yönetim, ilaç için bir motivasyon unsuru dahil ederek ideal DBS gibi elektrikli tedaviler zamanla patolojik davranışlar nasıl etkileşime çalışma için uygundur. Biz tanımlayan prosedürler farklı bir ortamda şarta metamfetamin kullanımı ile ilgili tek bir ortamda DBS etkilerini incelemek. Bizim IV metamfetamin kendini Administ üç temel adım vardırrasyon paradigma: Uzun erişim oturumları sırasında hızlı satın alma ve uyuşturucu alımının artması 1) İndüksiyon, daha sonraki kısa erişim oturumları sırasında ilaç alımının istikrarlı, yüksek oranda 2) Bakım ve ilaç alma bir ön yükleme desen 3) geliştirilmesi. Maliyet-etkin ve ideal psiko-uyarıcı kullanan kemirgenler baş kapaklar potansiyel sınırlı ömrü verilen DBS etkilerini test etmek uygun hem deney başına 12 sıçan, - Bu paradigma 10 2 hafta 3 zaman diliminde gerçekleştirilebilir. Uzun erişim 19,30,31 bir dönem dahil diğer paradigmaları gibi Bu prosedür, makul madde kullanım bozuklukları bazı yönlerini taklit; o eğlence kullanımı 19,30 karşı insan bağımlılığı önemli yönleri vardır erken oturum &quot;uyuşturucu yükleme,&quot; ile ilaç elde etmek için kullanım ve yüksek motivasyon hem de tırmanması göstermektedir. IV metamfetamin uzun erişim maruziyeti Kemirgenler da bilişsel açıkları 32 göstermektedirFarmakolojik tedavi 33 farmakokinetiği 34 ve nörokimyasal için farklı tepkiler sadece kısa erişim maruz kalan kemirgenlerde göre kronik metamfetamin kullanımı bozukluğu muzdarip insanlara daha benzer 35 değiştirir. Aynı şekilde bizim derin beyin stimülasyonu prosedüründe üç temel adım vardır: Bir veya iki &quot;sahte&quot; oturumları için baş urgan bağlantısı da dahil olmak üzere DBS ortama 1) Alışma, 2) Günlük, ticari bir sistem kullanarak aktif stimülasyon aralıklı teslimat, ve 3) DBS kopukluk ve ilaç ayarına sonraki ulaşım. Bu paradigma yerine geleneksel sürekli bir DBS daha TMS gibi invazif olmayan tedaviler işlemini taklit etmek için tasarlanmıştır. Tam implante ortak hareket bozuklukları 3 için kullanılanlar gibi programlanabilir DBS sistemleri çeşitli Yukarıda bahsedilen nedenlerden dolayı, psiko-uyarıcı bağımlılık şikayeti olan hastalarda, marjinal mümkün olacaktır. IntermittenDaha iyi bu hasta grubunda adapte edilebilir TMS gibi yüksek riskli ameliyat ve tedavi sonrası içermeyen elektrikli tedavi stratejileri, t. Biz tarif ettiğim yöntemler araştırmacılar geliştirmek ve kısıtlı bir zaman diliminde ilaç ortamı dışında teslim edilirken uyuşturucu davranışını değiştirebilirsiniz tedavi stratejilerini geliştirmek için izin verecektir. Biriken kanıtlar vardır belirli nörofizyolojik açıklarının 23 sonra desenli ya da tedavi kesildikten sonra sistemik ilaç 36 uygulamayın birkaç hafta psikiyatrik ve uyuşturucuyla ilgili davranışlar üzerinde olumlu etkileri uzun ömürlü ile birleştirilir geçici intrakranial elektrik stimülasyonu. İlk Mükemmel cerrahi teknik ve yoğun ilaç kullanımı sırasında birden cerrahi sitelerin sürekli bakımı için ihtiyaç bu metodolojinin temel sınırlamalar vardır. IV kateter veya DBS elektrotlar ya olmayan operasyonel ve / veya enfekte hale gelirse, sıçan gerekirçalışma çıkın. Sıkı steril tekniği altında boyun kateter ve intrakranial elektrot yerleşimleri iyi bağımsız bu işlemleri başlatmadan önce, deneyimli müfettişler öğrenilir. . Uyarım dalga, darbe genişliği, frekans, genlik), 2) Diğer potansiyel tedavi beyin hedefleri (örneğin, - - nukleus akkumbenlere 1) alternatif stimülasyon parametreleri (örneğin:. Bu prosedür incelenmesi dahil olmak üzere birçok değişiklikler ve gelecekteki araştırmaların, mükellef olan Çekirdek, medial prefrontal korteks, orta beyin, habenula), 3) farklı DBS teslim desenleri (örneğin, -., günlük DBS teslimat, haftalık DBS teslimat, DBS önce en heyecan verici belki de operant oturumları, DBS edinim öncesi), ve çeşitli aralıklarla, 4) kısa süreli DBS kombinasyonları ve seçici yolların optogenetic uyarılması taklit ve davranışsal değişiklikler 36 kalıcı sarf ilaç ajanlar.

Metamfetamin nedeniyle sinaptik monoaminler akut artış, özellikle dopamin yoğun ve uzun süreli öfori üreten bir psikostimulandır. Metamfetamin bağımlılığı dünyada tahminen 25 milyon 34 kullanıcı ve kanıtlanmış bir tedavi 1,2 ile bir salgın sağlık sorunudur. Metamfetamin bağımlılığı için yeni tedavi stratejileri geliştirmek için önemli bir ihtiyaç vardır. Derin beyin stimülasyonu (DBS) beyin &quot;kalp pili&quot; Parkinson hastalığı, distoni ve esansiyel tremor 3 olmak üzere bazı hastalıkların meydana yıkıcı nöronal ateşleme desenleri, normalleştirmek için kullandığı bir nöroşirürji işlemdir. Son insan olgu sunumları DBS da alkol ve uyuşturucu bağımlılığı için etkili bir tedavi olabilir, ama psikostimülanlar ilişkin klinik öncesi kanıt (örn., Kokain, metamfetamin) 4-8 sınırlı olduğunu göstermektedir. Sürekli derin beyin stimülasyonu, bu currentl olduğu gibiy uygulanan hasta ve onun / onun ailesinden olağanüstü işbirliğini gerektirir. Titiz yara bakımı ve kişisel hijyen, hatta sonuçtaki bakteriyemi ile intravenöz ilaç kullanmayan hastalarda enfeksiyona duyarlı olan altta yatan kalp pili donanım korumak için gereklidir. DBS Cihazın düzenli takip sisteminin açık döngü tasarımı verilen gereklidir; Deneyimli hekimler rutin klinik randevuları 3 sırasında hedef semptomları azaltmak için, modern DBS ayarlarını değiştirmek. Bu tedavi paradigma nedeniyle zorlu psikososyal durumlara kokain ve metamfetamin kullanıcıları sınırlı olacaktır. Birkaç kemirgen çalışmaları tedavinin ilaç kullanım ortamında 9-11 kokain öz-yönetim prosedürleri sırasında sürekli olarak teslim edildiğinde DBS etkilerini inceleyerek bu pratik paradigma taklit var. Transkranial yolla gibi, kalıcı donanım gerektirmeyen süreksiz teknikler Non-invazivmanyetik stimülasyon (TMS), madde kullanım bozuklukları 12 tedavisi için daha iyi bir seçenek olabilir. TMS non-invaziv günlük sırasında belirli bir beyin hedefi elektrik alanları, aralıklı tedaviler oluşturmak için harici headcoil kullanılarak teslim edilir. H bobin ya da &quot;derin&quot; TMS potansiyel kullanımını 13,14 genişletilmesi, kortikal sitelere ek olarak, derin beyin yapıları teşvik edilmesini sağlar son gelişi. Her iki tedaviler birincil ilaç kullanımı daha farklı bir ortamda bir dizi oturum sırasında kesintili teslim edilir ve uyuşturucu bağımlılığı 13,15-17 insan ve kemirgen denemeleri hem de söz göstermiştir. Onlar şiddet veya hatalı davranış 18 yaşayabilirsiniz zaman metamfetamin bağımlı hastaları tedavi etmek için pencere muhtemelen sokak binges sırasında değil, böyle bir mahkeme-zorunlu rehabilitasyon gibi itidal dönemlerinde olacaktır. Bunun gibi, bu makalenin amacı zamansal olan elektriksel stimülasyon teslim tanımlamaktırve mekansal olarak daha yakından IV metamfetamin bağımlılığı tedavisi için insanlarda mümkün olanı yaklaşık olarak ilaç kullanım ortamına, ayrılır.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Rodent operant chambers</td>
			<td>Med Associates, Inc</td>
			<td>ENV-008CT</td>
			<td>Med Associates Inc. PO Box 319 St. Albans, Vermont 05478 USA Phone: (802) 527-2343</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kopf Small Animal Stereotaxic Instrument with Digital Display Console</td>
			<td>Kopf Instruments</td>
			<td>Model 940</td>
			<td>Kopf Phone: 1-877-352-3275 Fax: 1-818-352-3275 Email: sales@kopfinstruments.net</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Z-Series 3-DSP Bioamp Processor</td>
			<td>Tucker Davis Technologies</td>
			<td>RZ5D</td>
			<td>Tucker-Davis Technologies&#160;11930 Research Circle Alachua, FL 32615&#160;USA Ph: 386-462-9622&#160;www.tdt.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Z-Series 32-Channel Stimulator</td>
			<td>Tucker Davis Technologies</td>
			<td>IZ2-32</td>
			<td>Software is accompanied by a manual that discusses how to program experiments using the OpenEx platform, which can be accessed here: http://www.tdt.com/files/manuals/OpenEx_User_Guide.pdf</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>48 Volt LI-ION Battery Pack for IZ2 Stimulator</td>
			<td>Tucker Davis Technologies</td>
			<td>LZ48-200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>32-Channel Splitter Box for PZ5</td>
			<td>Tucker Davis Technologies</td>
			<td>S-BOX_PZ5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>OpenEx Ext Software Package for Multi-Channel Neural Recording</td>
			<td>Tucker Davis Technologies</td>
			<td>OpenEx</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Platinum-iridium stimulating electrodes</td>
			<td>Plastics One Inc</td>
			<td>MS303/8-B/SPC ELECT PT 2C TW .005&#34;</td>
			<td>Plastics One Inc P.O.Box 21465, S.W. Roanoke, VA 24018, PH 540-772-7950</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-channel cables between stimulator and commutator</td>
			<td>Plastics One Inc</td>
			<td>305-441/2 W/ Spring</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-channel cables between commutator and electrode pedestal</td>
			<td>Plastics One Inc</td>
			<td>305-305 W/ Spring</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-channel commutators</td>
			<td>Plastics One Inc</td>
			<td>SL2+2C and SL2+SC/SB</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a general method for evaluating deep brain stimulation effects on intravenous methamphetamine self-administration

Substance use disorders, particularly to methamphetamine, are devastating, relapsing diseases that disproportionally affect young people. There is a need for novel, effective and practical treatment strategies that are validated in animal models. Neuromodulation, including deep brain stimulation (DBS) therapy, refers to the use of electricity to influence pathological neuronal activity and has shown promise for psychiatric disorders, including drug dependence. DBS in clinical practice involves the continuous delivery of stimulation into brain structures using an implantable pacemaker-like system that is programmed externally by a physician to alleviate symptoms. This treatment will be limited in methamphetamine users due to challenging psychosocial situations. Electrical treatments that can be delivered intermittently, non-invasively and remotely from the drug-use setting will be more realistic. This article describes the delivery of intracranial electrical stimulation that is temporally and spatially separate from the drug-use environment for the treatment of IV methamphetamine dependence. Methamphetamine dependence is rapidly developed in rodents using an operant paradigm of intravenous (IV) self-administration that incorporates a period of extended access to drug and demonstrates both escalation of use and high motivation to obtain drug.

IV juguler kateter ve intrakranial DBS elektrot yerleştirme sonrasında, kemirgenler başarıyla kısa bir iyileşme süresinden sonra kendiliğinden administer IV metamfetamin için eğitilmiş olabilir. Sıçanlar kazanmak ve genişletilmiş erişim 2 gün sonra metamfetamin öz-yönetim yükselmek olacaktır 3 gösterir Şekil 4 gün ile oturum başına 168 ± 12 infüzyon ortalama ilaç. 1) metamfetamin toksisite ve kalıcı, uzun süreli erişim ile ciddi davranış değişiklikleri önlemek ve 2) bu yanıt nispeten istikrarlı bir oran kurmak için çeşitli tarafından manipüle edilebilir: Sıçanlar sonra iki nedenden dolayı edimsel eğitim günlük 2 saatlik programa taşınır Terapötik müdahaleler. Şekil 4, ikinci hafta içinde kısa erişim seans başına toplam infüzyon ortalama sayısı 75 ± 8 olduğunu gösterir ve genellikle% 10&#39;dan az güne-gün değişir. Şekil 5 bu sıçanlar devel gösteriyorop güne kıyasla eğitim 6 gün kadar alımının bir &quot;önden yüklemeli&quot; desen ortaya çıkması ile gösterildiği gibi ilaç almak için artan bir motivasyon 1. Bu geliştirir sonra, etkisi büyük ölçüde sonraki oturumlarda üzerinde sürdürülen (veriler gösterilmemiştir) . Şekil 6, çift yönlü DBS sham uyarılmış grubuna göre üç ila beş gün ile operant IV metamfetamin kendi kendine uygulama belirgin bir azalma ile sonuçlandı ilaçsız bir ortamda getirdiğini göstermektedir. (- 8.5 ML 2.4 ± AP + 1.6, DV) çekirdek kabuğu bregma göre koordinatları aşağıdaki stereotaktik kullanarak ilaç consummatory davranış 8 yılında bilinen katılımı verildi hedefli edildi akkumbens. Uyarım parametreleri ve süresi gevşek psikiyatrik hastalık 8,20,21 tedavisinde DBS daha önce yayınlanmış deneyime dayalı ama deneycinin ihtiyaçlarına bağlı olarak ayarlanabilir. Hata çubukları ılımlı ve tüm gün rea vardırnet bir tedavi etkisine rağmen davranışsal değerlendirmeler görülebilir yanıtların yelpazesini gösteren ch önemi. Deneme başına farelerin sayısının artırılması bu doğal değişkenliği telafi yardımcı olabilir. 11 hayvan başlangıçta bu deney için kullanıldı. Bir hayvan nedeniyle nöbet kötü beslenme postoperatif bir hayvan dışlandı için ötenazi edildi ve bir hayvan 8 hayvanların toplam bizi terk nedeniyle DBS elektrot arızaya çıkarılmıştır (N = 4 aktif DBS N = 4 Sham). Onun başarılı bir şekilde tamamlanması için izin verecek her bir deney için 12 sıçan - Genel yaklaşık 10 ile başlayan. <img alt="figür 1" src="/files/ftp_upload/53266/53266fig1.jpg" /> Şekil 1. Görsel Programlama Dili. Araştırmacı birden anima beyin uyarımı sağlayabilir bir program tasarımı, burada gösterilen örnekte olduğu gibi bir görsel programlama dilini kullanırls eşzamanlı kullanıcı tarafından girilen parametrelere de. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53266/53266fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 2," src="/files/ftp_upload/53266/53266fig2.jpg" /> Şekil 2. Görsel Kontrol Paneli. Deneyin başlamasından önce, araştırmacı görsel kontrol panelinin sol tarafında istenen frekansı, darbe genişliği ve genliği belirtir. İşte stimülasyon parametreleri: akım şiddeti 200 uA; nabız 61 msn genişliği; darbe frekansı 130 Hz. Stimülasyon, aktif akım teslimat için dalga sağ tarafta görüntülenir başlatılır sonra. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53266/53266fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> IV Metamfetamin Öz İdaresi Şekil 3. kazanılması. Yanıt Toplam operant (360 dakika) veri tekrarlanan tedbir olarak tanımlanan günlük oturumu ile bir tekrarlanan-önlemler ANOVA kullanılarak analiz edildi. S idi Tüm analizler &lt;0.05 anlamlı kabul edildi. Veriler ortalama ± standart hatadır. Edimsel eğitimin ilk dört gün boyunca günde 6 saatlik edimsel oturumlarda toplam metamfetamin infüzyon. + P &lt;0.05 seans 1 ile karşılaştırıldığında ve 2. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53266/53266fig3large.jpg" target="_blank">bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 4," src="/files/ftp_upload/53266/53266fig4.jpg" /> Şekil 4.IV Metamfetamin Öz İdaresi Bakım. Toplam operant yanıt (120 dakika) veri tekrarlanan tedbir olarak tanımlanan günlük oturumu ile bir tekrarlanan-önlemler ANOVA kullanılarak analiz edildi. S idi Tüm analizler &lt;0.05 anlamlı kabul edildi. Veriler ortalama ± standart hatadır. Kararlı fakat yoğun ilaç alma davranışı gösteren edimsel eğitim, ikinci hafta günde 2 saat edimsel oturumları sırasında toplam metamfetamin infüzyon. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53266/53266fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 5," src="/files/ftp_upload/53266/53266fig5.jpg" /> Şekil Motivasyon 5. Kalkınma Drug Take. Edimsel ilk bir saat için her 15 dakikada ulaştı edildi yanıt vermenin ve veri analiz edildi kullanarak tekrarlanan-meANOVA tekrarlanan tedbir olarak tanımlanan her 15 dk kadranda ile asures. S idi Tüm analizler &lt;0.05 anlamlı kabul edildi. Veriler ortalama ± standart hatadır. Bir &quot;ön yüklemeli&quot; desen edimsel eğitimin 1 gün mevcut değil ilaç almak için güçlü bir motivasyon gösteren ikinci haftasına göre gelişir. + P &lt;0.05 oranla 60 dakika ile karşılaştırıldığında 45 ve 60 dakika, +++ P &lt;0.05 oranla 30, 45, ve 60 dakika ++ P &lt;0.05. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53266/53266fig5large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 6," src="/files/ftp_upload/53266/53266fig6.jpg" /> Şekil 6. IV Metamfetamin Öz İdaresi DBS Etkileri. Ilk bir saat içinde yanıt Toplam edimsel (60 dk) verileri bir betwe ile karışık bir ANOVA kullanılarak analiz edildiTedavinin konusu değişkenin (Sham vs DBS) ve günlük seans bir tekrarlanan ölçü tr. S idi Tüm analizler &lt;0.05 anlamlı kabul edildi. Veriler ortalama ± standart hatadır. İkili öncesi edimsel derin beyin stimülasyonu ölçüde tedavi günlerde 3, 4 yanıt edimsel ilk 60 dakika içinde metamfetamin infüzyon sayısını azalttı ve Sham grubuna ve başlangıca yanıt kıyasla 7. + p &lt;0.05. Sona günlük tedaviden sonra bazal düzeylere geri cevaplamayı. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53266/53266fig6large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a>

Watch this Scientific Journal Video about A General Method for Evaluating Deep Brain Stimulation Effects on Intravenous Methamphetamine Self-Administration at JoVE.com

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

This article describes the delivery of intracranial electrical stimulation that is temporally and spatially separate from the drug-use environment for the treatment of IV methamphetamine dependence.

İntravenöz Metamfetamin Self-İdaresi Derin Beyin Stimülasyonu Etkileri değerlendirilmesi için Genel Bir Yöntem

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

Research

JoVE Journal

Behavior

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

Laboratuar Farelerinde tat yoğunluğu arttırıcı madde Güçlendirme Properties değerlendirilmesi için yeni bir yöntem: Edimsel İntraoral Self-yönetim

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

Transcranial Magnetic Stimulation for Investigating Causal Brain-behavioral Relationships and their Time Course

Nedensel Beyin-davranış İlişkiler ve Zaman Kursu araştırılması için Transkraniyal Manyetik Uyarım

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a safe, non-invasive brain stimulation technique that uses a strong electromagnet in order to temporarily ...

Combined Shuttle-Box Training with Electrophysiological Cortex Recording and Stimulation as a Tool to Study Perception and Learning

Algı ve Öğrenme Eğitim bir aracı olarak Elektrofizyolojik Cortex Kayıt ve Stimülasyon ile Servisi-Box Eğitim Kombine

Shuttle-box avoidance learning is a well-established method in behavioral neuroscience and experimental setups were traditionally custom-made; the ...

Vagus Nerve Stimulation as a Tool to Induce Plasticity in Pathways Relevant for Extinction Learning

Aracı Olarak vagus sinir stimülasyonu Extinction Öğrenme İlgili Pathways Plastisitesi tetikleyebilecek

Extinction describes the process of attenuating behavioral responses to neutral stimuli when they no longer provide the reinforcement that has been ...

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

Su Yoksunluk, Sakarin Fading veya Genişletilmiş Erişim Eğitim olmadan Sıçanlarda Etanol Güçlendirme Özelliklerinin Değerlendirilmesi Bir Yöntem

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

A Novel Approach to Assess Motor Outcome of Deep Brain Stimulation Effects in the Hemiparkinsonian Rat: Staircase and Cylinder Test

Merdiven ve Silindir Testi: Yeni Bir Yaklaşım Hemiparkinsonian Rat Derin beyin stimülasyonu Etkileri Motor Sonuçlarını Değerlendirmek için

Deep brain stimulation of the subthalamic nucleus is an effective treatment option for Parkinson&#39;s disease. In our lab we established a protocol to ...

Visualization Method for Proprioceptive Drift on a 2D Plane Using Support Vector Machine

Destek Vektör Makinesi Kullanarak 2B Düzlemde proprioseptif Drift için görselleştirme yöntemi

Proprioceptive drift, which is a perceptual shift in body-part position from the unseen real body to a visible body-like image, has been measured as the ...

How to Use the H1 Deep Transcranial Magnetic Stimulation Coil for Conditions Other than Depression

Nasıl Depresyon dışında şartlar için H1 Derin Transkraniyal Manyetik Uyarım Coil Kullanılır

Deep transcranial magnetic stimulation (dTMS) is a relatively new technique that uses different coils for the treatment of different neuropathologies. The ...

A Within-subjects Experimental Protocol to Assess the Effects of Social Input on Infant EEG

Bir içi konular Deneysel Protokol Bebek EEG Sosyal Input Etkilerinin Değerlendirmek için

Despite the importance of social interactions for infant brain development, little research has assessed functional neural activation while infants ...