Hier ist ein Morphin bedingt Platz Präferenz (CPP) Protokoll beschrieben, Inkubation des Verlangens bei Ratten zu messen.
Eine der Hauptursachen für wiederholte Rückfälle ist ein Verlangen nach der Droge. Medikament verlangen steigt schrittweise während der Abstinenz-Zeitraum, bezeichnet ein Phänomen Inkubation der Droge verlangen. Hier beschreiben wir ein Morphium bedingt Platz Präferenz (CPP) Protokoll zur Messung der Inkubation des Verlangens bei Ratten. In diesem Protokoll wird eine CPP-Paradigma vor allem beschäftigt somatosensorische Signale verwendet, um eine Belohnung Langzeitgedächtnis von Morphin zu etablieren. Eine Dreikammer-CPP-Box, die in der Textur der Kammerboden abweicht wird konstruiert. Zunächst werden die Tiere für ihre Grundlinie Präferenz zu den beiden seitlichen Kammern an drei aufeinanderfolgenden Tagen getestet. Sie sind dann, intraperitoneal mit Morphin/Kochsalzlösung injiziert und setzen Sie in ihre Kammer nicht bevorzugt/bevorzugten für 45 Minuten. Nach 6 Tagen der Konditionierung ist ihre Vorliebe für die seitlichen Räume für 15 min zu verschiedenen Zeitpunkten nach der letzten Sitzung der Klimaanlage getestet. Mit diesem Paradigma könnte die Belohnung Erinnerung an Morphin für mindestens 18 Tage dauern. Um zu testen ob genannten Protokolls erhöhte verlangen modellieren kann, zählen die Anzahl der Eingänge in die zwei seitlichen Räume während der Zeit der Abstinenz. Die Ergebnisse zeigen, dass die Eingänge erhöht, was darauf hindeutet, dass die CPP-Paradigma die Inkubation des Verlangens nachahmen konnte. Zukünftige Studien können dieses Modell zur neuronalen Mechanismen Langzeitgedächtnis und Inkubation des Verlangens beschäftigen.
Drogenabhängigkeit ist eine chronische Erkrankung1 mit mehreren verschiedenen Phasen2: Binge/Rausch, Entzug/negativ beeinflussen und Beschäftigung/Erwartung. In der ersten Binge/Rausch Stufe des Kreislaufs Drogensucht nehmen Themen Drogen durch die verstärkende Wirkung2. In der Zurücknahme/negativ beeinflussen Bühne erleben Themen negativen somatischen und emotionale Zustände der Drogenentzug, die negative Verstärkung Mechanismen im Zusammenhang mit der Entwicklung von sucht3fördern. In der Phase der Beschäftigung/Erwartung wiedereinzusetzen Themen Drogen-sucht nach Aussterben, die durch Drogen-assoziierten Cues oder Stressoren ausgelöst werden könnte. In tierexperimentellen Studien der Drogenabhängigkeit klimatisierten Ort Präferenz (CPP) Paradigmen werden verwendet, um die positive verstärkende Wirkung von Drogen4,5,6 zu imitieren und so wird es verwendet, um die Anfangsphase des Medikaments zu modellieren sucht-Zyklus. Morphin, ein Mitglied der opioid Familie produziert eine positivere verstärkende Wirkung durch die Aktivierung der opioid-Rezeptoren im Gehirn7,8.
Die CPP-Paradigma ist basierend auf dem Prinzip der klassische (Pawlowsche) Konditionierung und häufig verwendet, um die bereichernde Wirkung von Drogen, wie z. B. Morphin4,5,9,10, aufgrund seiner leicht zu messen Verfügbarkeit in Laboratorien. Eine typische CPP-Paradigma besteht aus drei Phasen: Pre-Klimaanlage, Klimaanlage und Testphasen. Während der Phase der Klimaanlage sind lohnendsten Eigenschaften eines Medikaments (Unconditioned Stimulus) gepaart mit ein oder mehrere neutrale kontextuellen Reize, die lohnende Eigenschaften nach mehreren Klimaanlage Paarungen gewinnen und dienen als konditionierte Reize. Während der Testphase werden die Tiere Vorliebe für Drogen gepaart Fächer gemessen und als Belohnung Gedächtnis wider. Aus diesem Grund dient die CPP-Paradigma auch die Mechanismen von lernen und Gedächtnis zu untersuchen. Um eine Belohnung Langzeitgedächtnis von Morphin zu etablieren, Variablen, die Einrichtung von CPP angepasst und optimiert mit wurden die unten beschriebene Protokoll11. Kontextbezogene Reize sind eine Kombination aus visuellen, taktilen und Geruch Cues. Variationen von kontextuellen reizen und Tests Zeitpunkten erfolgen nach verschiedenen Forschungszwecken. Zum Beispiel in unseren vorherigen Studie12, die somatosensorische Signale (verschiedene Boden Texturen) hauptsächlich kontextuellen Reize dienten als um zu untersuchen, die Rolle der kaudalen Teil des insularen Kortex, eine Gehirnregion mit somatosensorischen Funktion beim Erwerb und Wartung des Langzeitgedächtnisses Belohnung. Das Design des Geräts und die Zuordnung von Ratten, die bevorzugt/nicht-bevorzugten Seiten betreffen die Einrichtung von CPP. Ein Dreikammer-Apparat statt einer zwei-Kammer-Apparatur dient der unter Protokoll, erzwungene Entscheidungen zu vermeiden. Das Gleichgewicht der beiden seitlichen Räume und die anfängliche Zuordnung der Tiere hinein beeinflussen den Erwerb von CPP4,13. So ein ausgewogenes Design der Seite Kammern und einseitige Zuordnung der Tiere gelten in diesem Protokoll, eine starken Platz Präferenz zu erwerben. Wartung des Langzeitgedächtnisses Belohnung erfordert mehr Konditionierung Studien der Phase der Klimaanlage. Um die Zeitkosten Klimaanlage Phase zu verringern, werden zwei Studien der Klimaanlage pro Tag durchgeführt und Morphin/Kochsalzlösung Injektionen sind ausgeglichen, um die akuten Zurücknahme Wirkung von Morphin in der saline gekoppelte Prüfungen4zu vermeiden.
Wiedereinstellung Tiermodellen14 wurde gegründet, um die Beschäftigung/Erwartung Phase Drogensucht model. CPP wird auch genutzt, um Wiedereinstellung zu studieren, die den Rückfall zu Suchtverhalten5Modelle. Rückfall ist eines der Hindernisse bei der Behandlung von Drogenabhängigkeit. Craving ist eine Ursache von wiederholten Rückfällen. Das Verlangen nach Drogen erhöht sich ständig während der Abstinenz-Zeitraum bezeichnet ein Phänomen Inkubation des Verlangens15,16. Inkubation des Verlangens ist weit in das Medikament Selbstverwaltung Paradigma aber nicht das CPP-Paradigma studiert. Die Verwendung des CPP Paradigmas zu reflektieren, Inkubation des Verlangens wurde zuerst von Li Et Al. vorgeschlagen 17. ihre Ergebnisse17 zeigten, dass die CPP-Resultate von niedrigen Dosen von Morphin (1 mg/kg und 3 mg/kg), aber keine hohe Dosis (10 mg/kg) erhöht schrittweise in den ersten 14 Tagen Abstinenz. In ähnlicher Weise injizierten Mäusen mit einer niedrigen Dosis von Kokain zeigte erhöhte CPP Resultate über Zeit18. Die erhöhte CPP-Resultate von den niedrigen Dosen Morphium wurden benutzt, um inkubierten verlangen17zu reflektieren. Sowohl für Dauer und Anzahl der Einträge in die Umwelt Droge verbunden werden vorgeschlagen, um die verstärkende konditionierte Reaktionen in der CPP-Paradigma-19. Die meisten der jüngsten Studien verwenden CPP Noten entsprechend direkt oder indirekt Zeitaufwand in Droge gepaart Kammern, während die Zahl der Einträge, um Nebenräume wie ein Parameter oft vernachlässigt wird. Aus diesen Gründen eine Morphin-Dosis von 10 mg/kg diente und die Anzahl der Einträge in unserer Studie11gemessen wurde. Die Ergebnisse zeigen, dass die Eingänge von Ratten, die seitlichen Räume während der Abstinenz Zeitraum11deutlich erhöht. Dies bedeutet, dass die CPP Partituren und Anzahl der Einträge nützliche Parameter sind bei der Beurteilung der erhöhten verlangen nach Drogen und das CPP-Paradigma gilt für die Inkubation des Verlangens Phänomen zu modellieren. Um die Anzahl der Tiere zu verringern, ist eine Gruppe von Morphin-erfahrene Tiere jedoch wiederholt getestet; So konnte die Wirkung des Aussterbens nicht mit dem aktuellen Thema Design ausgeschlossen werden. A zwischen Thema Design mit dem gleichen Protokoll kann diese Einschränkung zu überwinden.
Das folgende beschreibt die CPP-Protokoll, das Langzeitgedächtnis Belohnung aufgebaut und modelliert erhöhte verlangen. Kurz, nach dreitägiger Vorkonditionierung Ratten gehen durch Klimaanlage Sechstagerennen mit zwei Studien der Klimaanlage pro Tag und dann werden zu verschiedenen Zeitpunkten nach der letzten Verhandlung Klimaanlage geprüft. In diesem Paradigma CPP ein Dreikammer-Polyvinylchlorid (PVC) Kasten als die CPP-Apparat aufgebaut ist und der Boden des Gerätes ist ausgewogen. Die Apparatur besteht aus zwei großen schwarzen seitlichen Kammern (30 cm × 25 cm × 30 cm, L × B × H) und einem mittleren weißen Kammer (11 cm × 25 cm × 30 cm, L × B × H) mit weißen glatten PVC-Boden. Die zwei seitlichen Räume haben unterschiedliche Texturen als somatosensorische Signale: eines mit einem Raster-Plexiglas-Boden, das andere mit einem groben PVC-Boden.
Hier ist eine Methode mit einem Morphin-CPP-Paradigma beschrieben, Langzeitgedächtnis Belohnung in Ratte mit somatosensorische Signale als konditionierte Kontext zu etablieren. Um solch eine Belohnung Langzeitgedächtnis zu bauen, wird eine vorherige Protokoll21 mit einem ausgewogenen CPP-Apparat geändert und die Saline und Morphin-Sitzungen sind Satz mindestens 10 h auseinander. Darüber hinaus werden weitere Konditionierung Sitzungen während der Phase der Klimaanlage, des assoziativen Lernens zu verbessern hinzugefügt. Neben der CPP-Partituren die Eingänge zu zwei Nebenräume werden gemessen und das Muster der erhöhte Zugänge zum seitlichen Räume ähnelt damit der erhöhte aktiven Antworten in das Paradigma der Selbstverwaltung.
Mehrere Faktoren beeinflussen die Errichtung der oben erwähnten CPP-Paradigma. Ein entscheidender Faktor ist das Design des Geräts: Ratten haben in der Regel sollten ähnliche Präferenz zu beiden Nebenräume zu gewährleisten, das Gerät ist ausgewogen. Eine unausgewogene Vorrichtung kann den Erwerb von CPP aufgrund der erste hohe Präferenz auf einer Seite Kammer13maskieren. Daher sollte extreme Vorliebe zu einer Seite Kammer (mehr als 90 % der Gesamtzeit in jedem der beiden seitlichen Kammern) vermieden werden, wenn Sie die Textur der Boden oder andere inhaltliche Hinweise zu wählen. Verschiedenen experimentellen Zwecken können Experimentatoren der CPP-Apparat ausgleichen, indem Sie ändern die kontextbezogene Reize. Für ausgewogene Apparat gibt zwei Möglichkeiten des experimentellen Designs häufig verwendete4. Eine einseitige Möglichkeit ist paar Drogen mit der nicht bevorzugten Kammer mit allen Fächern; eine unvoreingenommene Art und Weise ist, die Hälfte der Tiere mit Medikamenten in der Kammer nicht bevorzugten, die andere Hälfte mit der bevorzugten Kammer zu koppeln. Studien17,25 mit dem letzteren Design schließen immer viele Themen aufgrund ihrer starken Präferenz zu einseitig Kammer aber beides CPP13 etablieren können. Wie individuelle Anfälligkeit für Drogensucht26,27,28 vorhanden ist, wurde ein voreingenommener Entwurf in dieser Studie ausgewählt, zur Vermeidung des Ausschlusses von gesunden Probanden. Eine Einschränkung der voreingenommene Konstruktion ist der Effekt der inkonsistenten Präferenz für Nebenräume. Wie in Abbildung 2dargestellt, haben Ratten in der saline Gruppe konsequent niedrige CPP Werte für die erste Kammer nicht bevorzugt. Somit ist ausgeschlossen, dass inkonsistente bevorzugt Nebenräume die CPP-Noten in der Morphin-Gruppe beeinträchtigen könnten durch Einstellung der saline. Um die Decke der bevorzugte Kammer zu vermeiden, verwenden wir die Ausgangskammer nicht bevorzugt als Morphin gekoppelten Kammer. Um die Wirkung von Neuheit und Stress auf die Grundlinie Vorliebe zu seitlichen Räume zu vermeiden, sind drei Vorkonditionierung Sitzungen durchgeführt, und die dritte Sitzung dient als Grundlage. Der vierte Faktor ist das Intervall zwischen Morphin und Kochsalzlösung Sitzungen. In unserem Paradigma wählen wir Abstand von mindestens 10 Stunden den Rückzug-Effekt in der saline Klimaanlage zu vermeiden. Die Dosierung von Morphin ist auch ein wichtiger Faktor. Extrem niedrige Dosen Morphin, z. B. 0,01 mg/kg6, nicht Platz Präferenz induzieren. Eine Dosis von 10 mg/kg induziert die höchsten CPP Partitur17 in Ratten und wird häufig in Ratte Morphin CPP Studien17,21,23verwendet. Morphin 10 mg/kg (i.p.) konnte jedoch Atemdepression bei etwa 5 % der Ratten induzieren. Niedrigere Dosen Morphin, z. B. 5 mg/kg, könnte in zukünftigen Studien verwendet werden. Für andere Arten, wie Baum-Spitzmaus sollte Toleranz gegenüber Drogen gelten beim Bau von CPP-Paradigma. Da Baum Spitzmaus schnell Toleranz gegenüber Morphin entwickelt, erhöhte Dosen Morphium sollte verwendet werden, während die Klimaanlage phase29,30.
Mit dem geänderten Protokoll entsteht ein Langzeitgedächtnis Belohnung für mindestens 18 Tage nach 6 Tagen der Konditionierung11 (Abbildung 2). Zukünftige Studien sollten messen, ob CPP für längere Zeit aufrechterhalten werden könne. Wiederholter Rückfall ist das Haupthindernis bei der Behandlung von Drogenabhängigkeit. Stress, Umwelt Cues und Drogen könnte Rezidiv induzieren. Nach Aussterben der CPP-Speicher könnte dieses Modell verwendet werden, um Rückfall ausgelöst durch Stress oder Medikamente zu modellieren.
Die Eingänge zu den Drogen gepaart Kammern in der Morphin-Gruppe stieg im Abstinenz Zeitraum11 (Abbildung 3), ähnlich mit den erhöhten aktiven Antworten in das Paradigma der Selbstverwaltung ist. Allerdings erhöht Eingänge an die Kammer Kochsalzlösung gepaart auch mit CPP-Paradigma in Ratten und Spitzhörnchen11, die unterscheidet sich von den inaktiven Antworten der Selbstverwaltung Paradigma. Dieser Unterschied könnte aufgrund der unterschiedlichen zugrunde liegenden Prinzipien der zwei Paradigmen: eine klassische Konditionierung ist, andererseits operanten Konditionierung. Außerdem zeigte Spitzhörnchen mit Lebensmitteln erfährt CPP kein solches Muster von erhöhten Eingänge30. Daher sind die erhöhte Zugänge zu beiden Nebenräume in Morphin-erfahrene Tiere vermutlich inkubierten Begierde von Drogen darstellen. Obwohl die Beschränkung der Verwendung von wiederholter Messungen in einem Fach nicht ausgeschlossen werden kann, wurde das Muster der erhöhten Einträge in Ratten11, konserviert Spitzhörnchen11,30 und Affen31. Dennoch, ein zwischen Thema Design während der Abstinenz Zeitraum ist sehr empfehlenswert für Zukunftsstudien Aussterben Effekt wiederholter Messungen auszuschließen.
Neben den erhöhten Eingängen CPP punktet mit niedrigen Dosen von Morphin (1 mg/kg und 3 mg/kg) erhöht schrittweise während der Abstinenz Zeitraum17. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die CPP-Paradigma auch die Inkubation des Verlangens Phänomen modellieren konnte. Allerdings kann eine erhöhte CPP-Score auch einen erhöhten Speicher für den bedingten Reiz darstellen. In dieser Hinsicht ähneln Eingänge zu den seitlichen Räumen in einer drei-Kammer-Apparatur, die aktive Reaktionen in der Selbstverwaltung Paradigma ähneln, mehr die Suche nach Drogen oder die bereichernde Wirkung von Medikamenten. Es wäre interessant, die Trends der Eingänge zum seitlichen Räume während der Zeit der Abstinenz in Ratte CPP Paradigmen der niedrigeren Dosen Morphium zu überprüfen. Zukünftige Studien mit anderen Medikamenten und Mäuse sollte getan werden, um zu überprüfen, ob dieses Phänomen über Drogen Missbrauch/Arten konserviert ist.
The authors have nothing to disclose.
Diese Arbeit wurde von National Natural Science Foundation von China (NSFC) 31741058 (Y.Z), Shenzhen staatlichen Zuschüssen (JCYJ20170818162613877 und JCYJ20170818163217196) und China Postdoctoral Science Foundation Grant 2017 M 622826 (K.Z) unterstützt.
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