Name: a conditioned place preference protocol for measuring incubation of craving in rats
Uploaded: 2018-11-06T14:00:00
Duration: 4 min 11 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Conditioned Place Preference Protocol for Measuring Incubation of Craving in Rats at JoVE.com

Detta arbete stöds av National Natural Science Foundation av Kina (NSFC) 31741058 (Y.Z.), Shenzhen statliga bidrag (JCYJ20170818162613877 och JCYJ20170818163217196) och Kina postdoktorala Science Foundation Grant 2017 M 622826 (K.Z.).

De experimentella rutiner utfördes i enlighet med riktlinjerna för den nationella Care och användning av djur och experimenten godkändes av den institutionella djur vård och användning kommittén på Shenzhen institut av avancerad teknik, kinesiska Vetenskapsakademien.
1. animaliskt tillvänjning
<ol><li>Få manliga vuxna råttor från animaliska laboratorium och bibehålla dem under en 12 h ljus/mörk cykel (ljus på från 7:00 till 19:00) med fri tillgång till mat och vatten.</li>
	<li>Hantera djuren genom att spela med dem eller klappa dem två gånger per dag i två veckor innan experimenten.</li>
	<li>Slumpmässigt tilldela djur i koksaltlösning eller morfin grupper.</li>
</ol>2. drog förberedelse
<ol><li>Förbereda morfin hydroklorid som 10 mg/mL och injicera råttor intraperitonealt (i.p.) på en volym av 1 mL/kg.</li>
	<li>Som en kontroll, injicera råttor med koksaltlösning på en volym av 1 mL/kg.</li>
</ol>3. CPP apparater
<ol><li>Konstruera en tre-kammare CPP apparater med olika taktil (golv) signaler och testa råttornas första preferens till två side kammare. Apparaten består av två stora svarta sidan kammare (30 cm × 25 cm × 30 cm, L × B × H) och en mellersta vita avdelningen (11 cm × 25 cm × 30 cm, L × B × H) med vita släta PVC-golv. De två kamrarna har olika golv texturer som somatosensoriska ledtrådar: med rutnät plexiglas på golvet, den andra med en grov PVC-golv.</li>
	<li>Variera kombinationen av taktila ledtrådar för att kontrollera att apparaten är opartisk, eftersom en partisk apparater är känsliga för framställning av falskt positiva resultat4. Obs: En viktig metodologisk fråga i utformningen av CPP apparaten är om apparaten är ”partiska” eller ”opartisk”4. Om en grupp otränade råttor visar inga inledande förkärlek för ena kammaren framför en annan, anses apparaten ”opartisk”. Annars, betrakta det som ”partisk”13.</li>
</ol>4. CPP förfarande
<ol><li>Upprätta ett morfin-inducerad CPP paradigm huvudsakligen enligt tidigare studier21,22 med modifiering av konditionering tidpunkter, antal luftkonditionering sessioner, luftkonditionering provperiod och testning tidpunkter20 . En kort beskrivning ges nedan, som avbildas experimentella schemat i figur 1.</li>
	<li>Förkonditioneringen fas<ol>
<li>Under denna fas (dag 1 till 3), ta bort giljotin dörrar för att möjliggöra fri tillgång till hela apparaten och placera djuret i mitten kammare.</li>
		<li>Registrera aktiviteten av djuren för 15 min.</li>
		<li>Beräkna tiden i de två kammarna på dag 3 som baslinje och kallar detta T0.</li>
		<li>Ta bort råttor som anger mindre än - fyra gånger till antingen sida avdelningarnas från experiment23 som dessa råttor är benägna att ha problem i allmänt välbefinnande (t.ex., smutsig päls och har tumörer). Kontrollera hälsotillståndet för djuren under hela försöksperioden.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Luftkonditionering fas Obs: Luftkonditionering fas omfattar 6 dagar (dag 4 – 9).<ol>
<li>För morfin-villkorade betvingar, injicera råttor i.p. med morfin (10 mg/kg) eller koksaltlösning (1 mL/kg) växelvis på morgonen (9:00) och kvällen (19.00) sessioner (10 h apart).</li>
		<li>Begränsa råttor omedelbart efter varje injektion för att dess drog-parad (icke-program) eller saltlösning-parad (rekommenderad) Avdelningen för 45 min (figur 1B).</li>
		<li>Håll videoinspelning systemet på. Obs: Enligt vår erfarenhet, omkring 5% av råttor har den respiratorisk depressionen efter den första injektionen av morfin (10 mg/kg). I sådana fall, för att öka överlevnaden av respiratoriska deprimerade råttor, få råttan av luftkonditionering kammaren, dra tungan ut och lägga den på ett vitt silkespapper i dess buren.</li>
		<li>För saltlösning-villkorade kontroller, ge råttor saltlösning injektioner (1 mL/kg) före exponering till ena sida kammaren av CPP apparaten under förmiddagen och till andra sidan under kvällen session för 45 min/session i linje med morfin grupp (figur 1 C).</li>
	</ol>
</li>
	<li>Testfasen<ol>
<li>Under den här fasen ta bort giljotin dörrar för att möjliggöra fri tillgång till hela apparaten och placera djuret i mitten kammare att låta dem fritt utforska hela apparaten i 15 min.</li>
		<li>Spela in deras aktivitet under denna 15 min.</li>
		<li>Utföra tre efter luftkonditionering provningar, dvs testa 1 (T1), test 2 (T2) och testa 3 (T3), 2 dagar, 10 dagar och 18 dagar efter den senaste luftkonditionering sessionen i en morfin-fri stat, respektive (figur 1A).</li>
		<li>Variera testning tidpunkter för olika experimentella mål. Obs: För att minimera antalet råttor krävs, en inomindividuella design är anställd. Emellertid, att utesluta utrotning effekten, en mellan ämnet design krävs.</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58384/58384fig1.jpg"> Figur 1: experimentella rutiner. (A) experimentella rutiner hela CPP processen. (B) experimentella schema av luftkonditionering fas av morfin-gruppen. (C) experimentell schema av luftkonditionering fas saltlösning grupp. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58384/58384fig1large.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</a>
5. dataanalys
<ol><li>Beräkna CPP poängen i morphine(saline) grupp som: CPP Poäng = den tid som tillbringas i drog-parad (icke-prioriterade) kammaren / den totala tid som tillbringas i båda luftkonditionering kammare.</li>
	<li>Utföra dataanalyser av CPP noter och ingångar till side kammare med lämpliga statistiska metoder med hjälp av SPSS.</li>
	<li>Presentera alla beteendemässiga data som menar ± SEM, där SEM är standardavvikelsen för medelvärdet. Överväga värdena för p < 0,05 som statistiskt signifikant och anger genom asterisker (*) och octothorpesin (#) i siffrorna.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Leshner, A. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Addiction+is+a+brain+disease,+and+it+matters.">Addiction is a brain disease, and it matters.</a> Science. 278 (5335), 45-47 (1997).</li><li>Koob, G. F., Volkow, N. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurocircuitry+of+Addiction.">Neurocircuitry of Addiction.</a> Neuropsychopharmacology. 35 (1), 217-238 (2010).</li><li>Zhu, Y., Wienecke, C. F., Nachtrab, G., Chen, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+thalamic+input+to+the+nucleus+accumbens+mediates+opiate+dependence.">A thalamic input to the nucleus accumbens mediates opiate dependence.</a> Nature. 530 (7589), 219-222 (2016).</li><li>Tzschentke, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+reward+with+the+conditioned+place+preference+paradigm:+a+comprehensive+review+of+drug+effects,+recent+progress+and+new+issues.">Measuring reward with the conditioned place preference paradigm: a comprehensive review of drug effects, recent progress and new issues.</a> Progress in Neurobiology. 56 (6), 613-672 (1998).</li><li>Tzschentke, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+reward+with+the+conditioned+place+preference+(CPP)+paradigm:+update+of+the+last+decade.">Measuring reward with the conditioned place preference (CPP) paradigm: update of the last decade.</a> Addiction Biology. 12 (3-4), 227-462 (2007).</li><li>Mucha, R. F., vander Kooy, D., O'Shaughnessy, M., Bucenieks, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drug+reinforcement+studied+by+the+use+of+place+conditioning+in+rat.">Drug reinforcement studied by the use of place conditioning in rat.</a> Brain Research. 243 (1), 91-105 (1982).</li><li>van Ree, J. M., Gerrits, M. A., Vanderschuren, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Opioids,+reward+and+addiction:+An+encounter+of+biology,+psychology,+and+medicine.">Opioids, reward and addiction: An encounter of biology, psychology, and medicine.</a> Pharmacological Reviews. 51 (2), 341-396 (1999).</li><li>Le Merrer, J., Becker, J. A., Befort, K., Kieffer, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reward+processing+by+the+opioid+system+in+the+brain.">Reward processing by the opioid system in the brain.</a> Physiological Reviews. 89 (4), 1379-1412 (2009).</li><li>Bardo, M. T., Bevins, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conditioned+place+preference:+what+does+it+add+to+our+preclinical+understanding+of+drug+reward?.">Conditioned place preference: what does it add to our preclinical understanding of drug reward?.</a> Psychopharmacology. 153 (1), 31-43 (2000).</li><li>Bardo, M. T., Rowlett, J. K., Harris, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conditioned+place+preference+using+opiate+and+stimulant+drugs:+a+meta-analysis.">Conditioned place preference using opiate and stimulant drugs: a meta-analysis.</a> Neuroscience &amp; Biobehavioral Reviews. 19 (1), 39-51 (1995).</li><li>Sun, Y., Pan, Z., Ma, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increased+entrances+to+side+compartments+indicate+incubation+of+craving+in+morphine-induced+rat+and+tree+shrew+CPP+models.">Increased entrances to side compartments indicate incubation of craving in morphine-induced rat and tree shrew CPP models.</a> Pharmacology Biochemistry and Behavior. 159, 62-68 (2017).</li><li>Sun, Y. 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=The+caudal+part+of+the+posterior+insula+of+rats+participates+in+the+maintenance+but+not+the+acquisition+of+morphine+conditioned+place+preference.">The caudal part of the posterior insula of rats participates in the maintenance but not the acquisition of morphine conditioned place preference.</a> CNS Neuroscience &amp; Therapeutics. , (2018).</li><li>Cunningham, C. L., Ferree, N. K., Howard, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Apparatus+bias+and+place+conditioning+with+ethanol+in+mice.">Apparatus bias and place conditioning with ethanol in mice.</a> Psychopharmacology. 170 (4), 409-422 (2003).</li><li>Carles, S. -. S., Rainer, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=REVIEW:+Behavioural+assessment+of+drug+reinforcement+and+addictive+features+in+rodents:+an+overview.">REVIEW: Behavioural assessment of drug reinforcement and addictive features in rodents: an overview.</a> Addiction Biology. 11 (1), 2-38 (2006).</li><li>Grimm, J. W., Hope, B. T., Wise, R. A., Shaham, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuroadaptation.+Incubation+of+cocaine+craving+after+withdrawal.">Neuroadaptation. Incubation of cocaine craving after withdrawal.</a> Nature. 412 (6843), 141-142 (2001).</li><li>Gawin, F., Kleber, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pharmacologic+treatments+of+cocaine+abuse.">Pharmacologic treatments of cocaine abuse.</a> Psychiatric Clinics of North America. 9 (3), 573-583 (1986).</li><li>Li, Y. Q., 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=Central+amygdala+extracellular+signal-regulated+kinase+signaling+pathway+is+critical+to+incubation+of+opiate+craving.">Central amygdala extracellular signal-regulated kinase signaling pathway is critical to incubation of opiate craving.</a> J Neurosci. 28 (49), 13248-13257 (2008).</li><li>Lubbers, B. 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=The+Extracellular+Matrix+Protein+Brevican+Limits+Time-Dependent+Enhancement+of+Cocaine+Conditioned+Place+Preference.">The Extracellular Matrix Protein Brevican Limits Time-Dependent Enhancement of Cocaine Conditioned Place Preference.</a> Neuropsychopharmacology. 41 (7), 1907-1916 (2016).</li><li>Bardo, M. T., Miller, J. S., Neisewander, 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=Conditioned+place+preference+with+morphine:+the+effect+of+extinction+training+on+the+reinforcing+CR.">Conditioned place preference with morphine: the effect of extinction training on the reinforcing CR.</a> Pharmacology Biochemistry and Behavior. 21 (4), 545-549 (1984).</li><li>Sun, Y., Zong, W., Zhou, M., Ma, Y., Wang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pre-conditioned+place+preference+treatment+of+chloral+hydrate+interrupts+the+rewarding+effect+of+morphine.">Pre-conditioned place preference treatment of chloral hydrate interrupts the rewarding effect of morphine.</a> Pharmacology Biochemistry and Behavior. , 60-63 (2015).</li><li>Lin, X., Wang, Q., Cheng, Y., Ji, J., Yu, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changes+of+protein+expression+profiles+in+the+amygdala+during+the+process+of+morphine-induced+conditioned+place+preference+in+rats.">Changes of protein expression profiles in the amygdala during the process of morphine-induced conditioned place preference in rats.</a> Behavioural Brain Research. 221 (1), 197-206 (2011).</li><li>Lv, X. -. F., Xu, Y., Han, J. -. S., Cui, C. -. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expression+of+activity-regulated+cytoskeleton-associated+protein+(Arc/Arg3.1)+in+the+nucleus+accumbens+is+critical+for+the+acquisition,+expression+and+reinstatement+of+morphine-induced+conditioned+place+preference.">Expression of activity-regulated cytoskeleton-associated protein (Arc/Arg3.1) in the nucleus accumbens is critical for the acquisition, expression and reinstatement of morphine-induced conditioned place preference.</a> Behavioural Brain Research. 223 (1), 182-191 (2011).</li><li>Meng, Z., Liu, C., Hu, X., Ma, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Somatosensory+cortices+are+required+for+the+acquisition+of+morphine-induced+conditioned+place+preference.">Somatosensory cortices are required for the acquisition of morphine-induced conditioned place preference.</a> PLoS One. 4 (11), e7742 (2009).</li><li>Shalev, U., Morales, M., Hope, B., Yap, J., Shaham, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time-dependent+changes+in+extinction+behavior+and+stress-induced+reinstatement+of+drug+seeking+following+withdrawal+from+heroin+in+rats.">Time-dependent changes in extinction behavior and stress-induced reinstatement of drug seeking following withdrawal from heroin in rats.</a> Psychopharmacology. 156 (1), 98-107 (2001).</li><li>Zhao, Y., 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=Electrolytic+lesions+of+the+bilateral+ventrolateral+orbital+cortex+inhibit+methamphetamine-associated+contextual+memory+formation+in+rats.">Electrolytic lesions of the bilateral ventrolateral orbital cortex inhibit methamphetamine-associated contextual memory formation in rats.</a> Brain Research. , (2015).</li><li>Vanderschuren, L. J., Everitt, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drug+seeking+becomes+compulsive+after+prolonged+cocaine+self-administration.">Drug seeking becomes compulsive after prolonged cocaine self-administration.</a> Science. 305 (5686), 1017-1019 (2004).</li><li>Deroche-Gamonet, V., Belin, D., Piazza, P. 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+behavior+in+the+rat.">Evidence for addiction-like behavior in the rat.</a> Science. 305 (5686), 1014-1017 (2004).</li><li>Augier, E., 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=A+molecular+mechanism+for+choosing+alcohol+over+an+alternative+reward.">A molecular mechanism for choosing alcohol over an alternative reward.</a> Science. 360 (6395), 1321-1326 (2018).</li><li>Sun, Y. M., Yang, J. Z., Sun, H. Y., Ma, Y. Y., Wang, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Establishment+of+tree+shrew+chronic+morphine+dependent+model.">Establishment of tree shrew chronic morphine dependent model.</a> Dongwuxue Yanjiu. 33 (1), 14-18 (2012).</li><li>Duan, Y., Shen, F., Gu, T., Sui, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Addiction:+From+Context-Induced+Hedonia+to+Appetite,+Based+on+Transition+of+Micro-behaviors+in+Morphine+Abstinent+Tree+Shrews.">Addiction: From Context-Induced Hedonia to Appetite, Based on Transition of Micro-behaviors in Morphine Abstinent Tree Shrews.</a> Frontiers in Psychology. 7, 816 (2016).</li><li>Wu, X., 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=Morphine-induced+conditioned+place+preference+in+rhesus+monkeys:+Resistance+to+inactivation+of+insula+and+extinction.">Morphine-induced conditioned place preference in rhesus monkeys: Resistance to inactivation of insula and extinction.</a> Neurobiology of Learning and Memory. 131, 192-200 (2016).</li></ol>

Författarna har något att avslöja.

Här är en metod där ett morfin CPP paradigm beskrivs att etablera långsiktiga belöning minne i råtta med somatosensoriska ledtrådar som betingad sammanhang. För att bygga sådana en belöning långtidsminnet, en föregående protokoll21 med en balanserad CPP-apparat är modifierade och saltlösning och morfin sessionerna är set minst 10 h isär. Dessutom läggs fler luftkonditionering sessioner under luftkonditionering för att stärka associativ inlärning. Förutom de CPP poängen, ingångarna till två side kammare mäts och mönstret av ökad ingångarna till side kammare är liknande med ökad aktiv svaren i självadministrering paradigm.
Flera faktorer påverkar inrättandet av CPP paradigm nämns ovan. En viktig faktor är design av apparaten: råttor i allmänhet bör ha liknande företräde till båda side kammare att se till att apparaten är balanserad. En obalanserad apparat kan maskera förvärvet av CPP på grund av den inledande hög preferensen till ena kammaren13. Extrema företräde åt ena sida kammaren (mer än 90% av den totala tiden i någon av de två kamrarna) bör därför undvikas när du väljer strukturen på golvet eller andra kontextuella ledtrådar. För olika experimentella syften, kan praktiker balansera CPP apparaten genom att ändra de kontextuella stimuli. För balanserad apparatur är två sätt av experimentell design vanliga4. Ett partiskt sätt är att par läkemedel med icke-önskade kammaren med alla ämnen; ett opartisk sätt är att para ihop hälften av djuren med droger i icke-önskade kammaren, den andra hälften med rekommenderad kammare. Båda sätten kan upprätta CPP13 men studier17,25 med sistnämnda design utesluta alltid många ämnen på grund av deras stark preferens till ena kammaren. Som enskilda sÃ¤kerhetsproblem till drug addiction26,27,28 , valdes en partisk design i denna studie att undvika utestängning av friska försökspersoner. En begränsning av partisk design är effekten av inkonsekvent inställning till side kammare. Som visas i figur 2, har råttor i gruppen saltlösning konsekvent låg CPP noter för den första icke-önskade kammaren. Därmed utesluts möjligheten att inkonsekventa inställning till side kammare kunde påverka CPP poängen i gruppen morfin genom att ställa in kontrollerna saltlösning. För att undvika tak effekten av Rekommenderad kammaren, använder vi den ursprungliga icke-önskade kammaren som morfin Parade kammare. För att undvika effekten av nyhet och stress på baslinjen preferensen till side kammare, tre förkonditioneringen sessioner utförs, och den tredje sessionen används som baslinje. Den fjärde faktorn är intervallet mellan morfin och saltlösning sessioner. I våra paradigm väljer vi intervaller på minst 10 timmar att undvika uttag effekten under perioden saltlösning luftkonditionering. Doseringen av morfin är också en viktig faktor. Extremt låga doser av morfin, till exempel 0,01 mg/kg6, inducerade inte plats preferens. En dos av 10 mg/kg inducerad högsta CPP Poäng17 hos råttor och används ofta i råtta morfin CPP studier17,21,23. Morfin 10 mg/kg (i.p.) kunde dock inducera andningsdepression hos cirka 5% av råttor. Lägre doser av morfin, såsom 5 mg/kg, skulle kunna användas i framtida studier. För andra arter, såsom tree argbigga, övervägas tolerans mot läkemedel när byggnaden CPP paradigm. Eftersom tree argbigga utvecklar snabbt tolerans mot morfin, ökade doser av morfin bör användas under konditioneringen fas29,30.
Med modifierade protokollet upprättas en långsiktig belöning minne minst 18 dagar efter 6 dagar av konditionering11 (figur 2). Framtida studier bör mäta huruvida CPP kunde behållas en längre tid. Upprepade återfall är det stora hindren vid behandling av narkotikamissbruk. Stress, miljömässiga cues och droger kan framkalla återfall. Efter utrotningen av CPP minnet, skulle denna modell kunna användas att modellera återfall som induceras av stress eller droger.
Ingångarna till drog-parat kamrarna i gruppen morfin ökade i avhållsamhet perioden11 (figur 3), vilket är liknande med ökad aktiv svaren i självadministrering paradigm. Entréer till saltlösning-parat kammaren också ökade dock med CPP paradigmen i både råttor och träd näbbmöss11, som skiljer sig från de inaktiva svar av självadministrering paradigm. Denna skillnad kan på grund av de olika underliggande principerna för två paradigm: en är klassisk betingning, den andra är operant betingning. Tree näbbmöss med mat CPP erfarenheter visade dessutom inte sådant mönster av ökad entréer30. Därför är ökade ingångarna till båda side kammare i morfin-erfarna djur tänkt att representera ruvade begäret av droger. Även om begränsning av använda upprepade mätningar i ett ämne inte kan uteslutas, mönster av ökad poster var bevarad i råttor11, tree näbbmöss11,30 och apor31. Ändå, en mellan ämnet design under abstinensen period rekommenderas för framtida studier att utesluta utrotning effekten av upprepade mätningar.
Förutom ökad entréer, CPP noter med låga doser av morfin (1 mg/kg och 3 mg/kg) ökade successivt under abstinens period17. Dessa resultat tyder på att CPP paradigm också kunde modell inkubering av begäret fenomen. Dock kan en ökad CPP-Poäng också representera en ökad minne för betingad stimulus. I denna aspekt liknar ingångar till sida kamrarna i en tre-kammare apparatur, som liknar aktiv svaren i självadministrering paradigm, mer sökandet efter droger eller givande effekten av läkemedel. Det skulle vara intressant att kolla utvecklingen av ingångar till side kammare under abstinens i råtta CPP paradigm lägre doser av morfin. Framtida studier med andra droger och möss bör göras för att kontrollera huruvida detta fenomen är bevarad över narkotika missbruk/arter.

Narkotikaberoende är en kronisk sjukdom1 med flera olika stadier2: binge/berusning, uttag/negativ affekt och upptagenhet/förväntan. I den inledande binge/berusning etappen av drug addiction cykeln ta försökspersoner droger på grund av den förstärkande effekt2. I uttag/negativt påverka scenen upplever försökspersoner negativa kroppsliga och känslomässiga stater av abstinens, som främjar negativ förstärkning mekanismer är associerad med utveckling av missbruk3. I upptagenhet/förväntan scenen återinsätta försökspersoner drogsökande efter utrotning, som skulle kunna utlösas av läkemedel-associerade ledtrådar eller stressfaktorer. I djurstudier av narkotikamissbruk, betingad plats preferens (CPP) paradigm används för att efterlikna positivt förstärkande effekten av läkemedel4,5,6 och, därmed, används för att modellera det inledande skedet av drogen missbruk cykel. Morfin, en medlem av familjen opioid, producerar en positivt förstärkande effekt genom att aktivera opioidreceptorer i hjärnan7,8.
CPP paradigm är baserat på principen om klassiskt (Pavlovian) luftkonditionering och vanligen används för att mäta givande effekten av läkemedel av missbruk, såsom morfin4,5,9,10, på grund av dess lätt tillgänglighet över laboratorier. En typisk CPP paradigm består av tre faser: förkonditioneringen, luftkonditionering och testfaser. Under fasen luftkonditionering paras de belönande egenskaperna hos en drog (obetingat stimulus) med en eller flera neutrala kontextuella stimuli, som få givande boenden efter flera luftkonditionering lottning och tjäna som betingad stimuli. Under testfasen, djurens preferens för drog-parat fack mäts och återspeglas som deras belöning minne. Av denna anledning används också CPP paradigm att undersöka mekanismer för inlärning och minne. För att upprätta en långsiktig belöning minnet av morfin, variabler som påverkar inrättandet av CPP har justerat och optimerad med den nedan beskrivna protokoll11. Kontextuella stimuli är en kombination av visuell, taktil och lukt ledtrådar. Varianter av kontextuella stimuli och testning tidpunkter görs enligt olika forskningsändamål. Till exempel i vår tidigare studie12användes somatosensoriska ledtrådar (annan våning texturer) främst som kontextuell stimuli för att undersöka betydelsen av den kaudala delen av insular cortex, en hjärna region med somatosensoriska funktion, i förvärvet och underhåll av långtidsminnet belöning. Utformningen av apparaten och tilldelningen av råttor till program/icke-önskade sidor påverkar inrättandet av CPP. En tre-kammare apparater i stället för en två-kammare apparatur används i den nedan protokoll att undvika Tvingad val. Balansen i två side kammare och den första tilldelningen av djur i dem påverka förvärvet av CPP4,13. Således, en balanserad design sida avdelningarnas och partisk tilldelning av djur tillämpas i detta protokoll att förvärva en stark plats preferens. Underhåll av belöning långtidsminnet kräver mer luftkonditionering prövningar under fasen luftkonditionering. För att minska den tid kostnaden under luftkonditionering fas, två luftkonditionering prövningar per dag genomförs och morfin/koksaltlösning injektioner är motvikt för att undvika akut uttag effekten av morfin i saltlösning Parade prövningar4.
Återanställning djurmodeller14 har fastställts för att modellera upptagenhet/förväntan scenen av drug addiction cykel. CPP är också utnyttjas för att studera återinförande som modeller av återfall till beroendeframkallande beteende5. Återfall är ett av hindren för behandling av narkotikamissbruk. Begäret är en orsak till upprepade återfall. Suget efter droger ökar ständigt under perioden avhållsamhet, ett fenomen kallas inkubering av begäret15,16. Inkubering av begäret är allmänt studerade drog självadministrering paradigm men inte CPP paradigm. Användning av CPP paradigm att återspegla inkubering av begäret var först föreslagits av Li et al. 17. deras resultat17 visade att CPP värderingar för låga doser av morfin (1 mg/kg och 3 mg/kg) men inte en hög dos (10 mg/kg) ökade successivt under de första 14 dagarna av avhållsamhet. Likaså möss injiceras med en låg dos av kokain visade ökad CPP noter över tid18. Ökad CPP värderingar för de låga doserna av morfin användes för att återspegla ruvade begäret17. Både Spellängd tillbringade i och antalet poster i drog-associerade miljön föreslås för att återspegla de förstärkande konditionerat svar i CPP paradigm19. De flesta senaste studier använda CPP noter som direkt eller indirekt avspeglar tid i drog-Parade kammare medan antalet poster till side kammare som en parameter är ofta eftersatt. Av dessa skäl morfin dosen 10 mg/kg användes och antalet poster mättes i vår studie11. Resultaten visar att entréer av råttor till sida kamrarna ökade betydligt under abstinens period11. Detta indikerar att både CPP noter och antalet poster är användbara parametrar att bedöma ökat sug efter droger och CPP paradigm är tillämplig på modell inkubering av begäret fenomen. Men för att minska antalet djur som krävs, testas en grupp av morfin-erfarna djur upprepade gånger; Således, effekten av utrotning inte kunde uteslutas med aktuellt inom ämnet design. A mellan ämnet design med samma protokoll kan kringgå den här begränsningen.
Följande beskriver CPP protokollet som etablerad långsiktig belöning minne och modelleras ökad craving. Kort, efter tre förkonditioneringen dagar råttor gå igenom sex luftkonditionering dagar med två luftkonditionering prövningar per dag och sedan testas vid olika tidpunkter efter den sista luftkonditionering prövningen. I detta CPP paradigm, en tre-kammare polyvinylklorid (PVC) box används som CPP apparaten är konstruerad och golvet i apparaten är balanserad. Apparaten består av två stora svarta sidan kammare (30 cm × 25 cm × 30 cm, L × B × H) och en mellersta vita avdelningen (11 cm × 25 cm × 30 cm, L × B × H) med vita släta PVC-golv. De två kamrarna har olika golv texturer som somatosensoriska ledtrådar: med rutnät plexiglas på golvet, den andra med en grov PVC-golv.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="854">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Morphine</td>
			<td style="width:352px;">Shenyang First Pharmaceutical Factory</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">CPP apparatus/Camera</td>
			<td style="width:352px;">Anlai Technology Company</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">SPSS</td>
			<td style="width:352px;">IBM Inc</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a conditioned place preference protocol for measuring incubation of craving in rats

En viktig orsak till upprepade skov är ett sug efter drogen. Drogen begäret ökar successivt under perioden avhållsamhet, ett fenomen kallas inkubation av drogen sug. Här beskriver vi ett morfin luftkonditionerade rum preferens (CPP) protokoll för mätning av inkubering av begäret hos råttor. I detta protokoll används ett CPP paradigm främst sysselsätter somatosensoriska ledtrådar att etablera en långsiktig belöning minnet av morfin. En tre-kammare CPP låda som skiljer sig i texturen av kammaren golvet är konstruerat. Först testas djuren för deras baslinjen företräde till de två kamrarna för tre på varandra följande dagar. De är sedan injiceras intraperitonealt med morfin/koksaltlösning och sätta in sina icke-program/program kammaren för 45 min. Efter 6 dagar av luftkonditionering testas föredrar att sida kamrarna för 15 min vid olika tidpunkter efter den senaste luftkonditionering-sessionen. Med detta paradigm, kunde belöning minnet av morfin pågå i minst 18 dagar. För att testa om det ovannämnda protokollet kan modellera ökad craving, räknas antalet ingångar in i två sida kamrarna under perioden avhållsamhet. Resultaten visar att ingångarna ökat, vilket tyder på att CPP paradigm kunde härma inkubering av begäret. Framtida studier kan anställa denna modell att studera neurala mekanismerna bakom långtidsminnet och inkubering av begäret.

Följande representativa resultat visar att en morfin CPP kan vara framgångsrikt etablerat av protokoll som beskrivs ovan och morfin belöning långtidsminnet (figur 2) kan upprätthållas. Antalet poster till side kammare, analogt med antal aktiva svar i självadministrering paradigm, återspeglar egenskapen förstärkande av morfin. Det ökade antalet poster (figur 3), som anger inkubering av röksug, observerades med detta morfin CPP paradigm.
CPP minne kunde pågå minst 18 dagar efter den senaste luftkonditionering-sessionen.
Tjugoen råttor i gruppen morfin och 10 råttor i gruppen saltlösning användes för att testa uttryck för givande långtidsminnet. En blandad ANOVA visade betydande skillnader i samspelet mellan gruppen och test (F (3,87) = 4.973, p = 0,003), testa (F (3,87) = 18.237, p < 0,001) och grupp (F (1,29) = 11.413, p = 0,002). Betydande skillnader mellan tester (F (3,60) = 46.628, p < 0,001) i morfin grupp men inte saltlösning group(F(3,27) = 1.576, p = 0.218) upptäcktes av en enkelriktad upprepad ANOVA. Flera jämförelse analysen med Bonferroni justering visade signifikanta skillnader mellan de tre tester och T0 i gruppen morfin. Som visas i figur 2, morfin belöning minnet varade minst 18 dagar och minskade i en tidsberoende trend. Uppgifterna fås från en tidigare publicerad studie11.
Ingångar till sidan fack i morfin-koncernen ökade successivt
Morfin-gruppen För att testa trenden för entréer, koncernen (saltlösning-parad och morfin-Parade) som mellan-patienter faktor och test (T0, T1, T2 och T3) som inom-patienter faktor sattes i en blandad ANOVA. Inga signifikanta skillnader i samspelet mellan gruppen och test (F (2.311,92.449) = 1.915, p = 0.147) och grupp (F(1,40) = 0.898, p = 0.349), men betydelsen i test (F(2.311,92.499) = 24.243, p < 0.001), upptäcktes. Flera jämförelse analysen med minst signifikanta skillnaden (LSD) test visade signifikanta skillnader mellan T1 och T0 (p < 0.001), T2 och T0 (p < 0,001) och T3 och T0 (p < 0,001) i gruppen morfin i morfin-ihopkopplade ingångar. Beträffande saltlösning-parat fack, statistisk signifikans fanns mellan T2 och T0 (p = 0,002) och T3 och T0 (p = 0,003) men inte T1 och T0 (p = 0.246), som är lik mönstret av inkubering av heroin suget24. I allmänhet, gruppen entréer till side kammare i morfinet ökad tid-beroende.
Råttor som mer ofta anges till morfin-parat utrymmet än saltlösning-parat fack vid T1 (t(1,21) =-2.833, p = 0,010) och T2 (t(1,21) =-4.458, p = 0,0002) men inte T3 (t(1,21) =-0.471, p = 0.642) (tvåsidiga parade t-test).
Saltlösning grupp I likhet med gruppen morfin, en blandad ANOVA tillämpades och visade inga signifikanta skillnader i samspelet mellan gruppen och test (F(3,54) = 0.345, p = 0.793), testa (F(3,54) = 1,793, p = 0.159) och grupp (F(1,18) = 0.151, p = 0.702). Således, entréer till side kammare i gruppen saltlösning var stabil över tid.
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58384/58384fig2.jpg"> Figur 2: CPP minne kan pågå minst 18 dagar men avtar med tiden. Minne lagring av CPP i gruppen morfin (n = 21) och saltlösning-gruppen (n = 10) utvärderades genom att mäta CPP betyg för flera tidpunkter efter sista luftkonditionering (T1, 2 dagar; T2, 10 dagar och T3, 18 dagar). Alla värden av CPP noter är medelvärde ± SEM. ### indikerar p < 0,001 och ## betyder p < 0,01 jämfört med saltlösning gruppen; anger p < 0,001 jämfört med T0 i gruppen morfin. Denna siffra har ändrats från Sun et al., 201711. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58384/58384fig2large.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58384/58384fig3.jpg"> Figur 3: ingångar till sida-chambers i morfin och koksaltlösning grupper. Ingångar till två side kammare i gruppen morfin (n = 21) och saltlösning-gruppen (n = 10) bedömdes vid flera tidpunkter efter den senaste luftkonditionering (T1, 2 dagar; T2, 10 dagar och T3, 18 dagar) jämfört med T0. Alla värden i entréer är medelvärde ± SEM. I gruppen morfin (A) entréer till morfin-parat sida ökat mycket kraftigt från T1 till T3 medan entréer av saltlösning-Parade kammare bara ökade betydligt från T2. Parade t testar med morfin-parat fack och saltlösning-parat fack visade mycket betydande ökningar i både T1 och T2. I saltlösning gruppen (B) finns det inga betydande förändringar i entréer till båda sidor. Denna siffra har ändrats från Sun et al., 201711. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58384/58384fig3large.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</a>

Watch this Scientific Journal Video about A Conditioned Place Preference Protocol for Measuring Incubation of Craving in Rats at JoVE.com

A Conditioned Place Preference Protocol for Measuring Incubation of Craving in Rats

Här är ett morfin luftkonditionerade rum preferens (CPP) protokoll beskrivs att mäta inkubering av begäret hos råttor.

En betingad plats preferens protokoll för mätning av inkubering av begäret hos råttor

A major cause of repeated relapses is a craving for the drug. Drug craving increases progressively during the abstinence period, a phenomenon termed ...

Denna metod kan bidra till att ta itu med några viktiga frågor inom området narkotikamissbruk om narkotikamissbruk cravings och inkubation av begäret svar. Med endast sex dagar av morphine som villkoras, kan det villkorade förlägger preferensminnesvar fördjupas till 18 dagar för observation av begäret fenomen i tjalla modellerar. Konsekvenserna av denna råtta morfin konditionering modell sträcker sig mot främja vår förståelse underliggande mekanismer för inkubation av cravings.Innan du börjar förfarandet, konstruera en tre kammare betingade plats preferensapparat bestående av två stora, svarta 30 av 25 av 30 centimeter sida kammare. Och en vit 11 av 25 av 30 centimeter mittkammare, med en slät, vit PVC golv. Lägg sedan till olika taktila signaler till sidokamrarna för testning av råttans initiala preferenser.För förkonditionering av djuren, ta bort giljotindörrarna för att ge fri tillgång till hela apparaten. Och placera en råtta i mitten kammaren. Registrera djurets aktivitet i 15 minuter, beräkna tiden i de två sidokamrarna på dag tre som baslinje.För konditionering av djuren, injicera morfin konditionerade råtta grupp med en milliliter per kilo på 10 milligram per milliliter morfin hydroklorid IP på morgonen. Och med en milliliter per kilo saltlösning 10 timmar senare, varje dag i sex dagar. Placera varje råtta i sin lämpliga drog parat, icke-föredragna eller saltlösning paras, föredragen kammare i 45 minuter omedelbart efter varje injektion.För testning av morfin betingade djur, på dag två, 10 och 18 efter den sista konditionering session, ta bort giljotindörrar för att möjliggöra fri tillgång till hela apparaten. Och registrera aktiviteten hos varje djur i 15 minuter efter placering i mitten kammaren för fri utforskning av hela apparaten i ett morfin fritt tillstånd. Minnet lagring av betingade plats preferens i morfin och saltlösning grupper bedöms genom att mäta den konditionerade plats preferenspoäng vid flera tidpunkter efter den sista konditionering session.Antalet poster till de sida kamrarna är analogt med antalet aktiva svar i självadministration paradigm, vilket återspeglar förstärkande egenskapen hos morfin och med ett ökat antal poster som anger inkubation av begäret. Som illustreras, kan en morfin betingad plats preferens framgångsrikt upprättas med hjälp av detta protokoll. Inducera en långsiktig morfin belöning minne i upp till 18 dagar efter den sista konditionering session.När du försöker den här proceduren är det viktigt att komma ihåg att välja att balansera de taktila ledtrådarna. Efter denna procedur, andra åtgärder som återinförande efter varje konditionering kan utföras. För att svara på ytterligare frågor om huruvida återinsättande under inkubation av begäret har liknande underliggande mekanismer.Efter återinsättande, banade denna teknik vägen för forskare inom området för läkemedel tillägg att utforska inkubation av begäret i rats'conditioned plats preferens paradigm.

Research

JoVE Journal

Behavior

Stereotaxic Microinjection of Viral Vectors Expressing Cre Recombinase to Study the Role of Target Genes in Cocaine Conditioned Place Preference

Stereotaxic mikroinjektion av virala vektorer som uttrycker Crerekombinas att studera betydelsen av mål gener i Cocaine miljöbetingad preferens

Microinjecting recombinant adenoassociated viral (rAAV) vectors expressing Cre recombinase into distinct mouse brain regions to selectively knockout genes ...

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

Ett förfarande för att studera effekten av Långvarig Food Begränsning av heroin Söker i abstinent råttor

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

Fat Preference: A Novel Model of Eating Behavior in Rats

Fett Preferens: A Novel Modell av ätbeteende i råttor

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

Ett förfarande för att observera Context-inducerad Förnyelse av Pavlovian konditione Alkohol sökande beteende hos råttor

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

Protocol for Studying Extinction of Conditioned Fear in Naturally Cycling Female Rats

Protokoll för att studera Extinction av kondition Rädsla i naturligt Cykla honråttor

Extinction of conditioned fear has been extensively studied in male rodents. Recently, there have been an increasing number of studies indicating that ...

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

Den modifierade Hole Board - Mätning Beteende, Kognition och social interaktion i möss och råttor

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

Assessment of Cocaine-induced Behavioral Sensitization and Conditioned Place Preference in Mice

Bedömning av kokain-inducerad Behavioral sensibilisering och miljöbetingad preferens hos möss

It is thought that rewarding experiences with drugs create strong contextual associations and encourage repeated intake. In turn, repeated exposures to ...

Place and Response Learning in the Open-field Tower Maze

Placera och Response lärande i Open-fältet Tower Maze

This protocol describes how the Open-field Tower Maze (OFTM) paradigm is used to study spatial learning in rodents. This maze is especially useful for ...

Pavlovian Conditioned Approach Training in Rats

Pavlovian Kondition Approach Utbildning i råttor

Cues that are contingently paired with unconditioned, rewarding stimuli can acquire rewarding properties themselves through a process known as the ...

Reinstatement of Drug-seeking in Mice Using the Conditioned Place Preference Paradigm

Återinförande av drogsökande i möss med betingad plats preferens Paradigm

The present protocol describes the Conditioned Place Preference (CPP) as a model of relapse in drug addiction. In this model, animals are first trained to ...