Sıçanlar Pavlovyan Koúullanmıú Yaklaşım Eğitimi
Summary
Here, we present a protocol to elicit Pavlovian conditioned approach behavior in rats. This procedure can be used to measure individual differences in the tendency to approach and attribute incentive salience to reward-related cues and investigate addiction vulnerability.
Abstract
olumsal teşvik salience bir atıf, ya da çekici içine nötr uyaranlar dönüşümü olarak bilinen bir süreçte ödüllendirici özelliklerini kendilerini edinebilirler koşulsuz, ödüllendirici uyaranlara ile eşleştirilmiş ipuçları, " 'davranışlarını motive edebilen uyaranlar istiyordu. Pavlovyan koşullandırılmış yaklaşım (PCA) (ABD, örneğin, bir gıda pelet) bir koşulsuz uyarıcı teslim tahmin (örneğin, bir kol CS) şartlı uyarana tepki bağımsız sunum sonrası gelişir ve teşvik çıkıntı eğitimi sırasında, üç desen ölçmek için kullanılabilir. klimalı tepkiler (CR) gelişebilir. oturum izleme davranışı (CR CS-yönettiği), hedef izleme davranışı (CR ABD yönettiği) ve bir ara cevap (CR ikisi) Sign-izci teşvik çıkıntı ödül-ilişkili atfettiğimiz ipuçları ve PCA bir pot yapma, uyuşturucu arayan işaret kaynaklı iadesi yanı sıra diğer bağımlılık ile ilgili davranışları daha savunmasızbağımlılığı açığı çalışmak için entially değerli prosedür. Burada, sıçanların PCA davranışı ortaya çıkarmak yanı sıra analiz ve bireysel deneylerde PCA davranışını yorumlamak için kullanılan malzeme ve yöntemleri tanımlar.
Introduction
Bağımlılığı uyuşturucu kullanımı geçiş Pavlovian ve enstrümantal öğrenme 1,2 arasındaki karmaşık etkileşimler içerir. İlaç alma ve uyuşturucu arayan davranışları sırasında, eylemler ve sonuçları enstrümantal süreçlerle öğrenilir; Ancak, uyaranlara (örneğin, uyuşturucuyla ilgili ipuçları) ve ödüller arasındaki ilişkiler de Pavlovyan süreçlerle öğrenilir. Pavlovyan ipuçları prediktif değeri elde, ama onlar, çekici arzu ve teşvik ve ödül arayan davranışlarını 4 muhafaza edebilen hale sayede onlar da teşvik motivasyon değeri 3 edinebilirler.
Hayvanlarda öğrenme ödül araştıran birçok prosedürler, ancak, teşvik motivasyon öğrenme karşı öngörü ve çözünmeyi izin vermez. Ilaç öz-yönetim prosedürleri, örneğin, hem enstrümantal ve Pavlovyan şarta tipik sıçanlar bir eylemi gerçekleştirmek için öğrenmek, öyle ki istihdam edilmektedir (örneğin, burun-poking, kaldıraca basma bir sonucu (örneğin, damar içine ilaç verme) almak için, vs.). Ödüllendirici sonuç da Pavlovyan uyaranlara ile eşleştirilmiş (örneğin, bir burun-gedikler port, işaret lambası sunumu, infüzyon pompası sesi, kan dolaşımına sıvı teslimat interoseptif duygu, vb aydınlatma). ipuçları çünkü ödül ile kendi öngörü ilişki amaca yönelik faaliyetlerinin desteklenmesi olup olmadığını Bu prosedürler genellikle belirsizdir ya da ipuçları kendi teşvik motivasyonel özelliklerinin elde etmiş olsun.
deneysel Pavlovyan uyaranların öngörü değeri teşvik motivasyon değeri izole etmek amacıyla, laboratuvar teşvik çıkıntı ödül-ilişkili ipuçları nitelik fareleri belirlemek amacıyla bir Pavlovyan koşullandırılmış bir yaklaşım (PCA) yordamı kullanır. Antrenman sırasında, bir koşullu uyarıcı (CS, örneğin, bir kolu) tepki bağımsız deliv tahmin(; örneğin, bir gıda pelet ABD) bir koşulsuz uyarıcının ery. birden fazla eğitim oturumları boyunca, üç fenotipleri geliştirmek: oturum izleme (CS-yönettiği klimalı tepki [CR]), hedef izleme (ABD-yönettiği CR) ve bir ara cevap (CR ikisi). amaç-izci (GTs) için, CS ödül teslim bir göstergesi olarak kullanılır; Ancak, kayıt izci (STS) için, CS çekici ve arzu edilen haline teşvik salience ile ilişkilendirilir. Bu derlemede, bir PCA yordamı gerçekleştirmek için gerekli ekipman, kurulum ve veri işleme özetlemektedir. Ayrıca, PCA eğitim temsilcisi sonuçları, önemli deneysel hususları ana hatlarıyla ve bağımlılığı ve diğer nöropsikiyatrik hastalıkların araştırılmasında PCA prosedürlerin varsayılan yarar tartışmak sağlar.
Protocol
Representative Results
Discussion
PCA eğitim bağımlılığı açığı önemli bir bileşeni olduğu öne sürülmüştür klimalı ipuçları, Teşvik çıkıntı atfetmek eğiliminde bireysel değişimi belirlemek için kullanılabilir. Örneğin, daha önce STs hem gıda hem de ilaç ipuçları 6 teşvik çıkıntı özellik ortaya konmuştur ve gıda ve uyuşturucuya bağlı ipuçlarını hem STs 7'de bir amigdalo-striatal-talamik devrenin içinde benzer beyin bölgeleri aktive eder. Ayrıca, STs ilaç arayışı davran?…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was funded by the University of Michigan Department Of Psychiatry (U032826; JDM), the National Institute on Drug Abuse (NIDA; K08 DA037912-01; JDM) and the Department of Defense (DoD) National Defense Science and Engineering Graduate (NDSEG) Fellowship (CJF).
Materials
| Standard Modular Operant Test Chamber with Modified Top for Rat | Med Associates, Inc. | ENV-008CT | Top has access slot for drug delivery leashes or other harness systems; comes with ENV-008CTC (Cover Insert) for access slot |
| Expanded PVC Sound Attenuating Cubicle | Med Associates, Inc. | ENV-022V | |
| PCI Operating Package for up to Sixteen Chambers | Med Associates, Inc. | MED-SYST-16 | Based on the number of operant chambers, MED-SYST-8 (PCI Operating Package for up to Eight Chambers) is also available |
| SmartCtrl | Med Associates, Inc. | DIG-716P2 | |
| Universal Cable, 25′ (7.6 m) | Med Associates, Inc. | SG-210CB | Based on individual needs, SG-210CB-50 (Universal Cable, 50′ [15.2 m]) is also available |
| 18″ (45.7 cm) 3-Pin Mini-Molex | Med Associates, Inc. | SG-216A | Based on individual needs, SG-216A-2 (2′ [61.0 cm] 3-Pin Mini-Molex) is also available |
| Power Cable, 25′ (7.6 m) | Med Associates, Inc. | SG-210CP-25 | |
| Stainless Steel Grid Floor for Rat | Med Associates, Inc. | ENV-005 | Based on preference, ENV-005A (Stainless Steel Grid Floor for Mouse) is also available |
| Reusable Waste Pan | Med Associates, Inc. | ENV-007-P3 | |
| Filler Panel Package for Standard Modular Test Chamber | Med Associates, Inc. | ENV-008-FP | |
| Modular Pellet Dispenser for Rat, 45mg | Med Associates, Inc. | ENV-203M-45 | |
| Pellet Receptacle, Trough Type | Med Associates, Inc. | ENV-200R2M | Based on preference, ENV-200R1M (Pellet Receptable, Cup Type) is also available |
| Retractable Lever | Med Associates, Inc. | ENV-112CM | Calibrated to 25 g; needs to be adjusted to 10 g before Pavlovian conditioned approach training |
| Retractable Lever Cue Light | Med Associates, Inc. | ENV-112CML | |
| House Light for Rat | Med Associates, Inc. | ENV-215M | |
| 100 mA Replacement Bulbs, Pack of 10 | Med Associates, Inc. | SG-800R | Red-colored; for use with ENV-215M (House Light for Rat) |
| Pellets, 45 mg, Primate Purified Diet, Banana Flavor | Bio-Serv | F0059 | 50,000/box |
Referenzen
- Everitt, B. J., Robbins, T. W. Neural systems of reinforcement for drug addiction: from actions to habits to compulsion. Nature Neurosci. 8 (11), 1481-1489 (2005).
- Everitt, B. J. Neural and psychological mechanisms underlying compulsive drug seeking habits and drug memories–indications for novel treatments of addiction. Eur J Neurosci. 40 (1), 2163-2182 (2014).
- Robinson, T. E., Berridge, K. C. The neural basis of drug craving: an incentive-sensitization theory of addiction. Brain Res Brain Res Rev. 18 (3), 247-291 (1993).
- Milton, A. L., Everitt, B. J. The psychological and neurochemical mechanisms of drug memory reconsolidation: implications for the treatment of addiction. Eur J Neurosci. 31 (12), 2308-2319 (2010).
- Meyer, P. J., et al. Quantifying individual variation in the propensity to attribute incentive salience to reward cues. PloS One. 7 (6), e38987 (2012).
- Yager, L. M., Robinson, T. E. A classically conditioned cocaine cue acquires greater control over motivated behavior in rats prone to attribute incentive salience to a food cue. Psychopharmacology (Berl). 226 (2), 217-228 (2013).
- Yager, L. M., Pitchers, K. K., Flagel, S. B., Robinson, T. E. Individual variation in the motivational and neurobiological effects of an opioid cue. Neuropsychopharmacology. 40 (5), (2015).
- Lovic, V., Saunders, B. T., Yager, L. M., Robinson, T. E. Rats prone to attribute incentive salience to reward cues are also prone to impulsive action. Behav Brain Res. 223 (2), 255-261 (2011).
- Saunders, B. T., Robinson, T. E. Individual variation in the motivational properties of cocaine. Neuropsychopharmacology. 36 (8), 1668-1676 (2011).
- Saunders, B. T., Yager, L. M., Robinson, T. E. Cue-evoked cocaine ‘craving’: role of dopamine in the accumbens core. J Neurosci. 33 (35), 13989-14000 (2013).
- Kearns, D. N., Gomez-Serrano, M. A., Weiss, S. J., Riley, A. L. A comparison of Lewis and Fischer rat strains on autoshaping (sign-tracking), discrimination reversal learning and negative auto-maintenance. Behav Brain Res. 169 (2), 193-200 (2006).
- Fitzpatrick, C. J., et al. Variation in the form of Pavlovian conditioned approach behavior among outbred male Sprague-Dawley rats from different vendors and colonies: sign-tracking vs. goal-tracking. PloS One. 8 (10), e75042 (2013).
- Anderson, R. I., Spear, L. P. Autoshaping in adolescence enhances sign-tracking behavior in adulthood: impact on ethanol consumption. Pharmacol Biochem Behav. 98 (2), 250-260 (2011).
- Pitchers, K. K., et al. Individual variation in the propensity to attribute incentive salience to a food cue: Influence of sex. Behav Brain Res. 278, 462-469 (2015).
- Anderson, R. I., Bush, P. C., Spear, L. P. Environmental manipulations alter age differences in attribution of incentive salience to reward-paired cues. Behav Brain Res. 257, 83-89 (2013).
- Beckmann, J. S., Bardo, M. T. Environmental enrichment reduces attribution of incentive salience to a food-associated stimulus. Behav Brain Res. 226 (1), 331-334 (2012).
- Burns, M., Domjan, M. Topography of spatially directed conditioned responding: effects of context and trial duration. J Exp Psychol Anim Behav Process. 27 (3), 269-278 (2001).
- Christie, J. Spatial contiguity facilitates Pavlovian conditioning. Psychon Bull Rev. 3 (3), 357-359 (1996).
- Meyer, P. J., Cogan, E. S., Robinson, T. E. The form of a conditioned stimulus can influence the degree to which it acquires incentive motivational properties. PloS One. 9 (6), e98163 (2014).
- Beckmann, J. S., Chow, J. J. Isolating the incentive salience of reward-associated stimuli: value, choice, and persistence. Learn Mem. 22 (2), 116-127 (2015).
- Flagel, S. B., et al. A selective role for dopamine in stimulus-reward learning. Nature. 469 (7328), 53-57 (2011).
- Saunders, B. T., Robinson, T. E. The role of dopamine in the accumbens core in the expression of Pavlovian-conditioned responses. Eur J Neurosci. 36 (4), 2521-2532 (2012).
- Clark, J. J., Collins, A. L., Sanford, C. A., Phillips, P. E. Dopamine encoding of Pavlovian incentive stimuli diminishes with extended training. J Neurosci. 33 (8), 3526-3532 (2013).
- Anselme, P., Robinson, M. J., Berridge, K. C. Reward uncertainty enhances incentive salience attribution as sign-tracking. Behav Brain Res. 238, 53-61 (2013).
- Robinson, M. J., Anselme, P., Fischer, A. M., Berridge, K. C. Initial uncertainty in Pavlovian reward prediction persistently elevates incentive salience and extends sign-tracking to normally unattractive cues. Behav Brain Res. 266, 119-130 (2014).
- Gallistel, C. R., Gibbon, J. Time, rate, and conditioning. Psychol Rev. 107 (2), 289-344 (2000).
- Morrow, J. D., Maren, S., Robinson, T. E. Individual variation in the propensity to attribute incentive salience to an appetitive cue predicts the propensity to attribute motivational salience to an aversive cue. Behav Brain Res. 220 (1), 238-243 (2011).
- Morrow, J. D., Saunders, B. T., Maren, S., Robinson, T. E. Sign-tracking to an appetitive cue predicts incubation of conditioned fear in rats. Behav Brain Res. 276, 59-66 (2015).
- Saunders, B. T., O’Donnell, E. G., Aurbach, E. L., Robinson, T. E. A cocaine context renews drug seeking preferentially in a subset of individuals. Neuropsychopharmacology. 39 (12), 2816-2823 (2014).
