Name: a protocol for measuring cue reactivity in a rat model of cocaine use disorder
Uploaded: 2018-06-18T12:30:00
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Alle wurden Verhaltens im University of Texas Medical Branch (UTMB) Nagetier In Vivo Assessment (RIVA) Kern, unter der Regie von Dr. Kelly Dineley und befindet sich im Zentrum für Suchtforschung, unter der Regie von Dr. Kathryn Cunningham Tests. Die Unterstützung für diese Arbeit von Peter F. McManus Charitable Trust, National Institute of Environmental Health Sciences Center für Umwelttoxikologie am UTMB kam (T32ES007254), Institut für translationale Sciences am UTMB (UL1TR001439), Mitchell-Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen und Zentrum für Suchtforschung am UTMB (DA007287, DA070087 und pilot-Studie-Fonds).

Alle tierische Manipulationen werden gemäß dem Leitfaden für die Pflege und Verwendung von Labortieren (2011) und mit Zustimmung der institutionellen Animal Care und Use Committee durchgeführt.
(1) Tiere
<ol><li>Akklimatisieren Sie männliche Sprague-Dawley Ratten ca. 8-9 Wochen alt (250-260 g) für mindestens sieben Tage in einer Kolonie Zimmer auf 21-23 ° C und 45-50 % Luftfeuchtigkeit auf einem 12 h Hell-Dunkel-Zyklus (Lichter auf 06:00-18:00 h) gehalten.</li>
	<li>Haus zwei...

Exposition gegenüber Drogen gepaart Cues und physiologische Veränderungen als Reaktion auf diese Signale16 Rückfall,11,16 zugeordnet sind und der Kokain Cue Reaktivität Test beschäftigt über Kontingent präsentiert Kokain gepaart Hinweise in der Abwesenheit von Drogen; Droge-suchenden Verhaltens in Form von zuvor aktiven Hebel Pressen dient als Maß für Rückfall Verletzlichkeit. Das Stichwort Reaktivität Protokoll beschriebenen is...

Kokain-Gebrauch-Störung (CUD) folgt eine Flugbahn des sich wiederholenden Selbstverwaltung, bei denen zuvor neutrale Reize Incentive-Wert1zu gewinnen. Cue-Reaktivität ist die Empfindlichkeit auf Hinweise, die zuvor im Zusammenhang mit Drogen-Erfahrung, und es spielt eine wichtige Rolle im menschlichen Verlangens2,3,4,5. Das Risiko der Progression, CUD, sowie Rückfall während der Abstinenz, wird angenommen, dass höher bei Personen, die hohen Empfindlichkeit auf Droge verbundenen Hinweise6,7Ausdrücken. Ökologischen Zusammenhängen (z.B., Menschen, Gebäude, Musik-Genres) und diskrete Medikament verbundenen Reize (z.B. Utensilien) werden mit den Kokain-Belohnung in Verbindung gebracht; Exposition gegenüber diese Hinweise kann Veränderungen im Gehirn funktionelle Verknüpfung2,8,9 periphere Physiologie (z.B., Herzfrequenz, Hauttemperatur und Hautwiderstand) und Plastizität des Gehirns auslösen. ,10. In anderen Worten, aktiviert Re-Exposition gegenüber Kokain-assoziierten Signale limbische Corticostriatal Schaltungen konditionierte physiologischen und subjektiven Reaktionen hervorrufen, die begehrliche Ansatz (Drug-seeking) Verhalten11,12 fahren ,13,14,15.
Cue-Reaktivität gemessen mit funktionellen bildgebenden Untersuchungen ist prädiktiv Rückfall Sicherheitslücke in Fächern mit CUD16. Cue Reaktivität Messungen in Nager-Modelle dienen als ein Surrogat Maß für Rückfall Risiko und können für translationale Studien genutzt werden. So eine Pharmakotherapie, dass Cue Reaktivität bei Nagetieren möglicherweise sinkt nach vorne als Rückfall-Prävention Behandlung in klinischen Studien am Menschen durchgeführt. Präklinische Modellen mit den erforderlichen translatorischen Verdienst und prädiktive Gültigkeit sind besonders wichtig, da gibt es derzeit keine FDA-zugelassene Pharmakotherapien für CUD17.
Das Nagetier Selbstverwaltung-Verfahren ist der Goldstandard, translationale Modell mit prädiktive Gültigkeit für menschliche Drogenkonsum18 und von entscheidender Bedeutung für das Verständnis der molekularen und physiologischen Prozessen zugrunde liegenden CUD. Antwort -selbständige Lieferung von Kokain ergeben sich unterschiedliche Verhaltens-, Molekulare und neurochemischen Wirkungen im Vergleich zu Antwort -abhängige Kokain Exposition; zB., Antwort -selbständige Kokain Lieferung erinnert deutlich höhere Sterblichkeit19. Darüber hinaus die neurochemischen folgen Abstinenz von Antwort -abhängige Kokain Selbstverwaltung sind unterscheiden sich von denen ausgelöst durch Abstinenz von Antwort -unabhängige Kokain Lieferung20, 21. so CUD Modelle basierend auf Antwort -abhängige Bereitstellung von Kokain sind überlegene translationale Modelle bei der Beurteilung Cue Reaktivität und damit verbundenen Wirkmechanismen.
Im folgenden Protokoll wird Kokain intravenös über eine innewohnende Intra Vena Katheter geliefert. Allerdings entstanden sind alternative Methoden, um die Droge über Mund- und Inhalation Routen selbst verabreichen. Wichtig ist, Steuern Nager Lieferung des Medikaments, Analog Menschen durch operante Reaktionen. Daher ist hohe Konkordanz zwischen Drogen Self-administered von Nagern und Menschen22. Präklinischen Medikament Selbstverwaltung folgt beschäftigt Hebel drücken, verstärkt durch Drug-Delivery, Response-Raten höher als Fahrzeugkontrolle zu motivieren. Droge-suchenden Verhaltens wird durch Paarung ursprünglich "neutral" Signale (z. B.ein Impuls-Licht oder Ton und der kontextuellen Umfeld, in denen, das Kokain Selbstverwaltung auftritt) mit Kokain Infusion ausgebildet; Diese Hinweise werden konditionierten Verstärker (zur Überprüfung: Cunningham & Anastasio, 201423). Anschließende Re-Exposition gegenüber Kokain-assoziierten Cues löst Droge-suchenden Verhaltens in Nagetiere (d.h.versucht, Kokain durch Drücken auf den zuvor aktiven Hebel zu übermitteln) sowie verlangen und Rückfall in CUD Themen24, 25 , 26 , 27.
In der Regel nutzen Nagetier vorklinik des Droge-suchenden Verhaltens nach Kokain Selbstverwaltung Aussterben Schulung und/oder Medikament Wiedereinstellung innerhalb der Droge verbunden Umwelt28,29, 30 , 31 , 32. Pressen auf den zuvor aktiven Hebel in der Abwesenheit von Drogen und/oder Cue Lieferung in der Regel bilden das Maß der Wiedereinstellung nach Aussterben33,34,35. Im Gegenteil, ist Cue Reaktivität Droge-suchenden Verhaltens bewerteten folgende erzwungenen Abstinenz ohne vorherige Aussterben Training28,36,37,38,39 .
Zielparameter und experimentellen Variablen wurden sorgfältig ausgewählt und überprüft, um verschiedene Aspekte der Neurobiologie des Droge-suchenden und Rückfall-wie Verhalten zu sezieren, und es ist gut etabliert, dass Neuroadaptations Modelle mit unterschiedlich und ohne Aussterben Training 40,41,42,43. Darüber hinaus aus Sicht der translationalen Nagetier Aussterben Ausbildung spiegelt sich nicht in klinischen Umgebungen für CUD da Droge-in Verbindung stehenden Hinweise Stimmung Staaten, Orte und Menschen44enthalten; die einzigartige Kombination aus diese Hinweise sind wahrscheinlich nicht in einem klinischen Umfeld45,46,47erhältlich. So fungiert das Nagetiere Modell beschriebenen als eine bessere parallele der conditio humana als viele der derzeit verfügbaren Modelle.
Im folgenden beschreibt eine validierte Kokain Selbstverwaltung Ausbildung, erzwungene Enthaltsamkeit und Cue Reaktivität Prüfprotokoll für Ratten. Kurz, Ratten werden mit Intra Vena Katheter, ausgebildet, um Kokain oder Kochsalzlösung über "aktive" Hebel drücken, selbst verabreichen implantiert und Erhalt des Kokain oder Kochsalzlösung Stimulus paart sich mit diskreten Licht- und Hinweise dienen als konditionierten Verstärker. Nach 14 Tagen der Kokain-Selbstverwaltung unterliegen Ratten 30 Tage erzwungenen Abstinenz und eine anschließende 60-min-Cue Reaktivität Test in welche, den Hebel drücken gemessen wird. Der Cue-Reaktivität-Test ist ein Surrogat Maß für Kokain-Rückfall-Sicherheitsanfälligkeit beim Menschen.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Equipment</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Catheter Tubing: 0.50mm ID x 0.94mm OD x 0.2mm width</td>
			<td>Fisher Scientific, Hampton, NH, USA</td>
			<td>11-189-15A</td>
			<td>1/experiment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cue Light</td>
			<td>Med-Associates Inc. St. Albans, VT, USA</td>
			<td>ENV-229M</td>
			<td>2/operant chamber</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Guide Cannulae (22 gauge, pedestal size-8mm, cut length 11 mm, 5 mm above the pedestal)</td>
			<td>Plastics One, Roanoke, VA, USA</td>
			<td>8IC313G5UPXC</td>
			<td>1/rat</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>House Light</td>
			<td>Med-Associates Inc. St. Albans, VT, USA</td>
			<td>ENV-227M</td>
			<td>1/operant chamber</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Infusion Pump</td>
			<td>Med-Associates Inc. St. Albans, VT, USA</td>
			<td>PHM-100</td>
			<td>1/operant chamber</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Levers</td>
			<td>Med-Associates Inc. St. Albans, VT, USA</td>
			<td>ENV-110M</td>
			<td>2/operant chamber</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Liquid Swivels</td>
			<td>Instech, Plymouth Meeting, PA, USA</td>
			<td>375/22</td>
			<td>1/operant chamber</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MED-PC Package with Infusion Pump Software</td>
			<td>Med-Associates Inc. St. Albans, VT, USA</td>
			<td>SOF-735 (infusions software SOF-700RA-10 version 1.04)</td>
			<td>1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metal Spring Leash</td>
			<td>Plastics One, Roanoke, VA, USA</td>
			<td>C313CS/SPC</td>
			<td>1/operant chamber</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle (23g, 1 in)</td>
			<td>Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ, USA</td>
			<td>305193</td>
			<td>1/operant chamber</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nitex Mesh (6/6 woven mesh sheet, 12&#34;x12&#34;, 500 microns thick, 38% Open Area)</td>
			<td>Amazon, Seattle, WA, USA</td>
			<td>CMN-0500-C, B000FMUNE6</td>
			<td>~1 sheet/100 rats</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PCI Interface Package</td>
			<td>Med-Associates Inc. St. Albans, VT, USA</td>
			<td>DIG-700P2-R2, MED-SYST-16</td>
			<td>1/16 operant chambers</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Power Supply for Interface Modules</td>
			<td>Med-Associates Inc. St. Albans, VT, USA</td>
			<td>SG-6510D</td>
			<td>1/16 operant chambers</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sound-attenuating Cubicle</td>
			<td>Med-Associates Inc. St. Albans, VT, USA</td>
			<td>ENV-018V</td>
			<td>1/operant chamber</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringes, 10 mL Luer-Lok&#8482; tip</td>
			<td>Fisher Scientific, Hampton, NH, USA</td>
			<td>14-827-52</td>
			<td>1 case/experiment (1/operant chamber)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tygon Tubing for flushes: 0.51mmID x 1.52mmOD 0.51mm thick x 152.4m</td>
			<td>Fisher Scientific, Hampton, NH, USA</td>
			<td>14-170-15B</td>
			<td>1/experiment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chemicals</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acepromazine (10mg/mL)</td>
			<td>Henry Schein (Animal Health), Melville, NY, USA</td>
			<td>003845</td>
			<td>~0.5mg/rat*</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acraweld Repair Resin</td>
			<td>Henry Schein (Dental), Melville, NY, USA</td>
			<td>1013959</td>
			<td>1/experiment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Altalube (ophthalmic ointment)</td>
			<td>Henry Schein (Dental), Melville, NY, USA</td>
			<td>6050059</td>
			<td>1/experiment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cocaine</td>
			<td>NIDA North Bethesda, MD, USA</td>
			<td>N/A</td>
			<td>~350mgs/rat for whole experiment*; requires DEA License</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin (10,000 USP units/10 mL)</td>
			<td>SAGENT Pharmaceuticals, Schaumburg, IL, USA</td>
			<td>NDC 25021-400-10</td>
			<td>1/experiment (~21 units/rat*)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Jet Liquid</td>
			<td>Henry Schein (Dental), Melville, NY, USA</td>
			<td>1256401</td>
			<td>1/experiment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine (100mg/mL, 10mL)</td>
			<td>Henry Schein (Dental), Melville, NY, USA</td>
			<td>1049007</td>
			<td>~15mg/rat*; requieres DEA license</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methohexital Sodium (Brevital&#174;, 500 mg/50 mL)</td>
			<td>Patterson Dental, Saint Paul, MN, USA</td>
			<td>043-5461</td>
			<td>1/experiment; requires DEA License</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Saline (0.9%, USP)</td>
			<td>Baxter, Deerfield, IL, USA</td>
			<td>2B1307</td>
			<td>1 case/experiment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Streptokinase from &#946;-hemolytic Streptococcus (Lancefield Group C) &#8805;3,000 units/mg</td>
			<td>Sigma Aldrich, St. Louis, MO, USA</td>
			<td>S3134-250KU</td>
			<td>1 vial/experiment (~1.5mg/rat/experiment*)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ticarcillin Disodium Salt</td>
			<td>Fisher Scientific, Hampton, NH, USA</td>
			<td>50-213-695</td>
			<td>~4 vials/exeriment or purchase the 25g vial cat.# 50-489-093 (~150mg/rat/experiment*)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine (100mg/mL)</td>
			<td>Henry Schein (Animal Health), Melville, NY, USA</td>
			<td>033198</td>
			<td>~3mg/rat*</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>*Assumes rat age is that described in the protocol, rats self-administer for 14 days, and flushes occur for 21 days.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a protocol for measuring cue reactivity in a rat model of cocaine use disorder

Kokain-Gebrauch-Störung (CUD) folgt eine Flugbahn des sich wiederholenden Selbstverwaltung, in denen zuvor neutrale Reize Incentive-Wert zu gewinnen. Cue Reaktivität, die Sensibilität für Hinweise, die zuvor im Zusammenhang mit Drogenkonsum Erfahrung, spielt eine herausragende Rolle im menschlichen verlangen während der Abstinenz. Cue Reaktivität kann als die Aufmerksamkeits Ausrichtung auf Drogen-assoziierten Cues beurteilt werden, die als faszinierendem Ansatz Verhalten in präklinischen und menschliche Studien messbar ist. Hierin beschreibt eine Bewertung der Cue Reaktivität bei Ratten ausgebildet, um Kokain selbst verabreichen. Kokain Selbstverwaltung paart sich mit der Präsentation der diskrete Signale, die als konditionierten Verstärker (d.h., Haus Licht, Anregung Licht, Infusion Pumpe klingt) fungieren. Nach einer Zeit der Abstinenz werden Hebel Pressen im Zusammenhang mit Kokain Selbstverwaltung durch die diskrete Signale zuvor gepaart mit Kokain Infusion begleitet als Cue Reaktivität gemessen. Dieses Modell eignet sich zu neurobiologischen Mechanismen Cue Reaktivität Prozesse sowie hinsichtlich um Pharmakotherapien Cue Reaktivität zu unterdrücken und ändern daher Rückfall Schwachstelle zu bewerten. Vorteile des Modells sind die translationale Relevanz und ihr Gesicht und vorausschauende Gültigkeiten. Die größte Einschränkung des Modells ist, dass der Cue Reaktivität Aufgabe nur selten durchgeführt werden kann und nur in kurzen Dauer verwendet werden dürfen (zB., 1 Std.), ansonsten startet Ratten, die Paarung der diskreten Cues mit dem Kokain Reiz zu löschen. Das Modell ist erweiterbar auf alle positiv verstärkenden Reiz gepaart mit diskreten Signale; Obwohl vor allem für Drogen, kann dieses Modell zukünftige Anwendungen in Bereichen wie Übergewicht, zu halten wo schmackhaft Essen Belohnungen als positiv verstärken Reize dienen kann.

Ergebnisse eines Kokain-Selbstverwaltung und Abstinenz-Experiments gefolgt von einem Cue Reaktivität Test aus einer zuvor veröffentlichten Studie57 sind in Abbildung 1dargestellt. Die Studie Timeline ist in Figur 1Adargestellt.
Ratten Übergang individuell von FR1, FR5, wie diese Kriterien erfüllen. Im weiteren Verlauf operanten Konditionierun...

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A Protocol for Measuring Cue Reactivity in a Rat Model of Cocaine Use Disorder

Cue-Reaktivität ist konzipiert als Sensibilität für Hinweise im Zusammenhang mit Drogen Erfahrungen, die dazu beitragen, Begierde und Rückfall in abstinent Menschen. Cue Reaktivität ist bei Ratten durch Messung Aufmerksamkeits Ausrichtung auf Drogen-assoziierten Cues modelliert, die Ergebnisse in faszinierendem Ansatz Verhalten in einem Cue Reaktivität Test nach Selbstverwaltung und Abstinenz gezwungen.

Ein Protokoll für die Messung von Cue Reaktivität in einem Rattenmodell der Kokain-Gebrauch-Störung

Cocaine use disorder (CUD) follows a trajectory of repetitive self-administration during which previously neutral stimuli gain incentive value. Cue ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

A Procedure for Studying the Footshock-Induced Reinstatement of Cocaine Seeking in Laboratory Rats

Ein Verfahren zur Untersuchung der Fußschock-Induced Wiedereinsetzung von Kokain suche in Laborratten

The most insidious aspect of drug addiction is the high propensity for relapse.  Animal models of relapse, known as reinstatement procedures, have been ...

Forschung

Neurowissenschaften

Isolation and Culture of Rat Embryonic Neural Cells: A Quick Protocol

Isolierung und Kultivierung von embryonalen Ratten-Nervenzellen: ein Quick-Protokoll

We are describing a quick method to dissociate and culture hippocampal or cortical neurons from E15-17 rat embryos. The procedure can be applied ...

Trypsin Digest Protocol to Analyze the Retinal Vasculature of a Mouse Model

Trypsin Digest Protokoll zum Analysieren des retinalen Gefäßsystem eines Maus-Modell

Trypsin digest is the gold standard method to analyze the retinal vasculature 1-5. It allows visualization of the entire network of complex ...

Use of a Caspase Multiplexing Assay to Determine Apoptosis in a Hypothalamic Cell Model

Verwendung eines Caspase Multiplexing-Test zur Apoptose in einer Zelle Hypothalamus Modell ermitteln

The ability to multiplex assays in studies of complex cellular mechanisms eliminates the need for repetitive experiments, provides internal controls, and ...

Measuring Connectivity in the Primary Visual Pathway in Human Albinism Using Diffusion Tensor Imaging and Tractography

Mess Konnektivität im primären Sehbahn im Bereich Human Albinismus Diffusion Tensor-Bildgebung und Traktographie

In albinism, the number of ipsilaterally projecting retinal ganglion cells (RGCs) is significantly reduced. The retina and optic chiasm have been proposed ...

Measuring Progressive Neurological Disability in a Mouse Model of Multiple Sclerosis

Mess Progressive neurologische Behinderungen in einem Mausmodell der Multiplen Sklerose

After intracerebral infection with the Theiler's Murine Encephalomyelitis Virus (TMEV), susceptible SJL mice develop a chronic-progressive demyelinating ...

The Use of Trace Eyeblink Classical Conditioning to Assess Hippocampal Dysfunction in a Rat Model of Fetal Alcohol Spectrum Disorders

Die Verwendung von Trace Eyeblink klassische Konditionierung hippocampale Funktionsstörung in einem Rattenmodell der Fetal Alcohol Spectrum Disorders bewerten

Neonatal rats were administered a relatively high concentration of ethyl alcohol (11.9% v/v) during postnatal days 4-9, a time when the fetal brain ...

Acute In Vivo Electrophysiological Recordings of Local Field Potentials and Multi-unit Activity from the Hyperdirect Pathway in Anesthetized Rats

Acute In Vivo Electrophysiological Recordings of Local Field Potentials and Multi-unit Activity from the Hyperdirect Pathway in Anesthetized Rats

Akut<em&gt; In vivo</em&gt; Elektrophysiologische Aufzeichnungen von lokalen Feldpotentialen und Multi-Unit-Aktivitäten von der Hyperdirect-Pathway in anästhesierten Ratten

Converging evidence shows that many neuropsychiatric diseases should be understood as disorders of large-scale neuronal networks. To better understand the ...

Online Transcranial Magnetic Stimulation Protocol for Measuring Cortical Physiology Associated with Response Inhibition

Online-transkranielle Magnetstimulation Protokoll zur Messung der kortikalen Physiologie Reaktion Hemmung zugeordnet

We describe the development of a reproducible, child-friendly motor response inhibition task suitable for online Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) ...

An In Vivo Assessment of Blood-Brain Barrier Disruption in a Rat Model of Ischemic Stroke

An In Vivo Assessment of Blood-Brain Barrier Disruption in a Rat Model of Ischemic Stroke

Eine In-Vivo -Bewertung der Störung der Blut - Hirn-Schranke in einem Rattenmodell des ischämischen Schlaganfalls

Ischemic stroke leads to vasogenic cerebral edema and subsequent primary brain injury, which is mediated through destruction of the blood-brain barrier ...