Summary
Dit conflict model wordt gebruikt voor het meten van de bijzondere waardevermindering van remmende controle na blootstelling aan verslavende drugs, of andere factoren die invloed kunnen hebben op de remmende controle. Een seksuele stimulans en aversieve obstakel gelijktijdig worden gepresenteerd, dus mannelijke ratten te veroveren van de belemmering voor het benaderen van de seksuele beloning.
Abstract
Dit protocol beschrijft een roman conflict taak als een model van remmende controle bij ratten. In dit model, worden een natuurlijke belonen stimulus (seksuele prikkel) dat de beloning van een hoge waarde vertegenwoordigt, en de aversieve stimuli (pins), gelijktijdig gepresenteerd. De mannelijke ratten moeten klimmen of springen over het obstakel vol spelden te benaderen en onderzoeken van de seksuele partner. Indien het dier bij hun naderende gedrag ongeacht de aversieve stimuli aanhoudt, is het beschouwd als een maladaptieve of risicovolle beloning-seeking gedrag. De taak van het conflict staat de evaluatie van het tekort in remmende controle als gevolg van blootstelling aan misbruikte drug, zoals morfine of een stressvolle gebeurtenis.
Het belangrijkste voordeel van dit model is dat het een eenvoudige en snelle manier om te ontdekken van het tekort in remmende controle na blootstelling aan opiaten drugs of andere stressvolle gebeurtenissen. Naast opiaten, zou dit gedrags model ook zinvol zijn om de tekorten van de remmende controle geïnduceerd door andere verslavende drugs snel te ontdekken. De beperking is echter dat de mannelijke ratten prestaties uitoefening effecten gelden kan met herhaalde testen onder de taak van dit conflict. In de toekomst, kunnen we hopen dat de personen met het dwangmatig fenotype van beloning-seeking gedrag na blootstelling aan opiaten worden geïdentificeerd op basis van het wijzigen van het model van dit conflict.
Introduction
Drugsverslaving is een chronische hersenen ziekte die wordt gekenmerkt door impulsief en compulsief drug op zoek naar en het nemen van1. Deze zeer belangrijke eigenschappen van verslaving hebben beide zijn hypothetische als gevolg van het verminderde vermogen van remmende controle2,3, dat wil zeggen, niet in de remming van de directe uitoefening van belonen prikkels en dus ontwikkelen maladaptieve patronen van gedrag4.
De go/no-go-gaan en stop signaal taak zijn de prototypische taken gebruikt voor het meten van het vermogen van2,5van de remming van de reactie. Deze twee experimentele paradigma's beoordelen iemands vermogen om te onderdrukken van acties die niet gepast zijn, door contrasterende zeldzaam remmende reacties tegen een impliciete ga basislijn6,7. De respons inhibitie weergegeven in deze taken heeft aangetoond dat in8,9van de gebruikers van de cocaïne, opiaten verslaafden10en nicotine gebruikers11worden geschaad. Een ander twee taken — omkering leren en meerdere keuze seriële reactietijd taken — bieden ook metingen van respons inhibitie/remmende controle12,,13. De meeste van deze paradigma's uitgevoerd bij knaagdieren niet alleen echter langdurige opleiding zodat onderwerpen de eisen van de reactie vertegenwoordigd door verschillende signalen kunnen onderscheiden, maar ook de individuele verschillen in snelheid leren en leren effecten kan de resultaten van daaropvolgende remmende test11verstoren.
In deze paper presenteren we een nieuw conflict taak die kan worden gebruikt voor het meten van de bijzondere waardevermindering van remmende controle na blootstelling aan verslavende drugs. In deze taak worden een natuurlijke lonende stimulans (seksuele prikkel), die een hoge waarde beloning14 vertegenwoordigt, en de aversieve stimuli (pins) die mannelijke ratten hebben te veroveren, gelijktijdig gepresenteerd. De mannelijke ratten moeten klimmen of springen over het obstakel vol spelden te benaderen en onderzoeken van de seksuele partner. Indien het dier bij het naderende gedrag ongeacht de aversieve stimuli aanhoudt, is het beschouwd als een maladaptieve of risicovolle beloning-seeking gedrag. Een van de beweegredenen voor de oprichting van deze taak is dat het is conceptueel eenvoudig en niet zware eisen aan uitvoerende processen stellen doet zoals andere taken doen. Vergeleken met andere taken die respons inhibitie meten, de taak van dit conflict is gebaseerd op het natuurlijke gedrag en de ratten met normale seksuele functie en seksuele ervaring kan rechtstreeks, zonder een leerproces worden getest. Een andere reden is dat een tegenstrijdigheid tussen het naderen van de beloning en het vermijden van de aversieve prikkels (of het risico wordt geprikt) daarbij een betere geldigheid, wellicht zoals het bootst wat er gebeurt in verslaafden die zich vaak in de vergelijkbare plaatsen conflict maar aanhoudend voeren drug beloning ongeacht het risico van negatieve gevolgen in het echte leven15.
Toepassing van dit conflict-model is dus een snelle en gevoelige manier om te ontdekken van het tekort in remmende controle na blootstelling aan verslavende drugs, of andere factoren die invloed kunnen hebben op de mogelijkheid van remmende controle, zoals stress. Het biedt ook een roman gedrags strategie voor onderzoek naar neurale mechanismen die ten grondslag liggen aan de tekorten in remmende controle. Bovendien kunnen alternatieve wijzigingen op deze taak worden toegevoegd. Bijvoorbeeld, kan de kosten/batenverhouding wijzigen door vervanging van de seksuele prikkel met de sociale stimulans onthullen meer gedrags betekenissen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Deze studie is goedgekeurd door de International Review Board (IRB) van het Institute of Psychology, Chinese Academie van Wetenschappen, en alle experimenten zijn uitgevoerd in overeenstemming met de nationale instituten van gezondheid (U.S.A) gids voor zorg en gebruik van proefdieren ( 2011).
1. materialen en Setup voor het Conflict-Model
- Huis vier ratten per kooi (50 cm lang x 22.5 cm breed x 30 cm hoog) in de kolonie kamers met gecontroleerde temperatuur (22-25 ° C) en een omgekeerde 12 h/12 h licht/donker cyclus (licht op om 21:00) voor ten minste 10 dagen.
Opmerking: Mannelijke en vrouwelijke Sprague-Dawley ratten met een gewicht van 330 – 400 en 230 – 250 g aan het begin van de experimenten, werden respectievelijk gebruikt. - Voer alle tests onder dim verlichting tijdens de donkere fase.
- Gebruik de ondoorzichtige dozen (37 cm lang x 26 cm breed x 18 cm hoog) met grenen hout scheren beddengoed voor het vervoer van ratten uit huis kooien aan het testen van de kamers.
- Omgaan met ratten 3 min per dag gedurende 5 dagen voorafgaand aan het begin van de experimenten.
- 120 mL morfine voorbereiden op het hele experiment. Ontbinden van Morfine waterstofchloride in 0.9% NaCl (fysiologische zoutoplossing) op een eindconcentratie van 20 mg/mL. Bewaren bij kamertemperatuur (RT).
- 10 mL van de oplossing pentobarbital natrium voorbereiden op de operatie. Ontbinden pentobarbital natrium in 0.9% NaCl bij een concentratie van 1 g/mL. Bewaren bij 4 ° C.
- 10 mL voor estradiol benzoaat (EB) en 10 mL van progesteron voorbereiden op kunstmatige inductie van estrus. Los benzoaat estradiol en progesteron in sesamolie bij een concentratie van 0,125 mg/mL en 5 mg/mL, respectievelijk.
Opmerking: Incubeer de ophanging van de olie van EB of progesteron in een waterbad (55-60 ° C) gedurende ten minste 1 uur en dan goed schudden. Ervoor zorgen dat EB of progesteron volledig opgelost. Winkel op RT. - Voor de riskante beloning-seeking gedrag testen, gebruikt u de kamers van de beloning-nabijheid van open-veld gemaakt van zwart acryl glas. Aan het ene uiteinde van de open-veld arena (85 cm lang x 35 cm breed x 50 cm hoog) een draad-scherm stimulans kooi monteren (15 cm lang x 25 cm breed x 25 cm hoog). Installeer het bord met pinnen op de vloer ongeveer 20 cm voor de stimulus-kooi.
Opmerking: Pinnen zijn gefixeerd op de 34.5 cm lang x 13 cm brede planken (Figuur 1). De borden met drie soorten pinnen zijn op zijn beurt gebruikt tijdens het testen (tabel 2).
2. estrus-inductie in vrouwtjes en paring Screening bij mannen
-
Bilaterale ovariotomie bij vrouwelijke ratten
Opmerking: De chirurgische instrumenten en andere items in de chirurgie gebruikt zijn steriel. En chirurgie wordt uitgevoerd met behulp van aseptische techniek.- Bereiden van chirurgische instrumenten en materialen zoals scalpels, chirurgische messen, hemostatische pincet, pincet, oogheelkundige schaar, gaas, katoenen wissers, hechtdraad naalden en zijde hechtingen van tevoren, evenals 75% alcohol, jodium, natrium pentobarbital, 0,9% NaCl, natrium penicilline.
- Intraperitoneally injecteren pentobarbital natrium (55 mg/kg), volledige verdoving van vrouwelijke ratten te wachten. Ratten respire soepel en reageer niet om de staart van de snuifje.
Opmerking: De ovariotomie wordt alleen uitgevoerd wanneer het gewicht van de vrouwelijke rat ten minste 240 g bereikt. - Plaats van de vrouwelijke rat in liggend, afscheren van de vacht op de rug en desinfecteren van de blootgestelde huid met iodophor. Gebruik vervolgens een scalpel te maken een middelste verticale insnijding (ongeveer 2 cm lang) op de rug (1 cm onder de rand van de ribbenkast).
- Trek de huid aan de linkerkant en bot ontleden subcutane weefsel met een tang van de hemostatische bloot van de lumbale spieren. Snijd de spier laag (insnijding van 1 cm) in de buikholte, tot het vetweefsel is bereikt.
- Trek het vetweefsel met gebogen pincet, en zoek de eierstok die is van een weefsel vlees-roze (over 0,5 cm x 0.4 x 0.3 cm) omgeven door vetweefsel met de rechtopstaand eileider op het oppervlak.
- Klem de eileider met pincet en het afbinden, dan afgesneden van het ovarium samen met de omliggende vetweefsel.
- Doe de overblijvende eileider en adipeus weefsel terug in de buikholte als u zeker bent geen bloeden, en suture van de spier laag.
- Verwijderen van de eierstok aan de andere kant volgens dezelfde procedure en vervolgens suture de huid incisie.
- Plaats de rat op een verwarmde deken tot ontwaken en vervolgens zet het terug in hun kooi.
- Na ten minste twee weken van terugwinning, gebruiken de vrouwelijke ratten als een instrument voor screening en testen van de gedragsmatige paring.
Opmerking: Aandacht besteden aan de toestand van de vrouwelijke rat na de operatie, en leveren van voldoende water en voedsel. Houd de ovariectomized ratten één gehuisvest gedurende één week en dan huis vier per kooi.
-
Inductie van estrus bij vrouwelijke ratten ovariectomized
- Omgaan met alle ovariectomized vrouwelijke ratten drie keer (3 min/dag) alvorens deze te gebruiken voor de paring screening.
- Zachtjes pick-up een rat uit het vak vervoer met de linkerhand en houd hem in de armen gedurende een paar seconden. Vervolgens zet de rat terug in het vak en herhaal deze operaties gedurende 3 minuten.
- Subcutaan injecteren estradiol benzoaat (25 μg/rat) ongeveer 48-52 h vóór de paring screening of de conflict-test.
- Subcutaan injecteren progesteron (1 mg/rat) ongeveer 4-6 h voor de paring screening of de conflict-test.
Opmerking: De oestrogene hormonen worden subcutaan ingespoten op de achterkant van de nek. Aangezien een estrus cyclus ~4\u20125 dagen duurt, zijn de vrouwelijke ratten eenmaal per week gebruikt.
- Omgaan met alle ovariectomized vrouwelijke ratten drie keer (3 min/dag) alvorens deze te gebruiken voor de paring screening.
-
Screening van mannelijke ratten voor paring van prestaties
Opmerking: Screening is uitgevoerd onder schemerige licht tijdens de donkere fase van de licht/donker cyclus in de kamer van de behuizing.- Plaats een mannelijke rat individueel in de doos (60 cm lang x 50 cm breed x 40 cm hoog) met grenen hout scheren beddengoed en laat gedurende 5 minuten koeien.
- Een Oestrische vrouwelijke rat in de doos en monitor mannelijke copulatory gedrag (door ervaren waarnemers) introduceren.
- De ratten terug naar huis kooien zetten nadat mannelijke ratten hun eerste zaadlozing binnen 30 min voltooien of niet intromission binnen 15 min of ejaculatie binnen 30 min weergeven.
- De mannelijke ratten die overgaan van de screening (succesvolle ejaculatie gedurende drie opeenvolgende dagen) willekeurig toewijzen in verschillende groepen (zoals de zout - en morfine-behandelde groepen).
3. voorbehandeling bij mannelijke ratten voorafgaand aan het Conflict-Test
-
Binge-achtige morfine behandeling
Opmerking: Mannelijke ratten zijn intraperitoneally ingespoten met zoutoplossing of morfine geleverd een binge-achtige regime14 (tabel 1).- Weeg de mannelijke ratten en berekenen van het geïnjecteerde volume voor elke rat op basis van het lichaamsgewicht (Zie tabel 1).
- Voorbereiding spuiten met morfine of zoutoplossing oplossingen.
- Injecteren van een rat op een tijd intraperitoneally en onmiddellijk plaats het zachtjes in de kooi (4 ratten/kooi).
- Na ten minste 6 uur, geven de mannelijke ratten de tweede injectie op dezelfde manier.
-
Acute stress
Opmerking: Voet schokken worden voorafgaand aan de test van elk conflict in vier identieke holtes geassembleerd met vier schok generatoren en gecontroleerd door professionele software geïnstalleerd op een computer geleverd.- Op de dag van de test van het conflict, de mannelijke ratten te nemen naar een andere kamer verschilt van het conflict testen kamer.
- De mannelijke ratten gestoken in de kamers (30.5 cm lang x 25,4 cm breed x 30.5 cm hoog) aan de koeien voor 1 min.
- Het softwareprogramma van tevoren instellen. Het programma omvat de schokken van de intermitterende voet geleverd binnen 10 min (0,5 mA x 0.5 s x 10 min; gemiddelde Inter shock interval 40 s, variëren van 10-70 s).
- Dier id's invoeren en kiezen of inschakelen van de schok generatoren volgens de groepering (de schok-groep en de controlegroep). Druk vervolgens op de knop start .
- Wanneer de stress-procedure is voltooid, de ratten onmiddellijk aan brengen de testruimte conflict in vervoer vakken; een rat per doos.
4. de Conflict-Test
Opmerking: De test wordt uitgevoerd onder schemerige licht tijdens de donkere fase van de licht/donker cyclus in de testruimte conflict.
- Op de dag vóór de proef, alle ratten brengen de testruimte conflict en laten koeien aan de kamer van de beloning-nabijheid van open-veld (zonder enige belemmering, Figuur 1) gedurende 15 minuten.
- Op de test dag, plaatst u de mannelijke rat in de kamer waardoor gratis exploratie 10 min (onder dezelfde voorwaarde als de dag vóór de proef).
- Plaats een Oestrische vrouwelijke rat in de stimulus-kooi als stimulans en toestaan dat het mannetje sprake is van vrij aanpak en de stimulerende rat voor 5 min te onderzoeken.
Opmerking: De mannelijke rat willekeurig wordt blootgesteld aan een Oestrische vrouw en deze vrouw is niet een vertrouwde rat. - Na 5 min-vrije benadering, de mannelijke onderwerp van de stimulus-kooi verplaatsen naar de andere kant van de arena, plaats een obstakel (een 14 cm-brede boord dik met pinnen) en start de eerste proef van de test.
Opmerking: De moeilijkheidsgraad van de hindernissen is gevarieerd onder proeven op basis van de soorten pinnen en de hoogte van de Raad van bestuur. Het systeem van indeling wordt weergegeven in tabel 2. - De mannelijke rat uit de buurt van de stimulus-kooi rondreizen 15 – 20 s na telkens het overwint het obstakel.
- Einde van een proces als de mannelijke onderwerp klimt of over het obstakel 3 keer binnen 4 min en onmiddellijk springt beginnen de volgende proef met de toenemende moeilijkheid van het obstakel.
- Als een mannelijke onderwerp het obstakel minder dan drie keer binnen 4 min overwint, einde van de test en noteert de tijden die het het obstakel overwint.
- De mannelijke rat terug brengen naar de kooi en de open-veld-zaal met 0,05% ijsazijn scrub.
- Score elke handigheid (of bijna) volgens tabel 2. Gebruik de som van de scores voor elk van de surmountings als een totaalscore voor een mannelijke onderwerp in dit conflict-test.
5. statistische analyse
- Presenteren de gegevens zoals: ± SEM of enkele gegevenspunten. In het geval dat homogeniteit van variantie of normale verdeling van de datasets wordt aangevochten, log-transformatie de gegevenssets.
- Analyseren van de effecten van Morfine voorbehandeling op beloning-seeking gedrag weergegeven op dag 7 en dag 17 van intrekking (Wd7 en Wd17) met behulp van t-tests met "voorbehandeling" als een factor van tussen-onderwerpen (morfine versus saline, Figuur 2).
- Analyseren van de effecten van Morfine voorbehandeling op beloning-seeking gedrag na herhaalde testen met behulp van herhaald-maatregel van variantieanalyse (ANOVA) met "terugtrekking tijd" (Wd7 versus Wd14) als de binnen-onderwerpen factor en "voorbehandeling" (morfine versus Saline) als een factor die tussen-onderwerpen.
- Bovendien Pearson's correlatie te gebruiken voor het analyseren van de correlatie tussen de scores die mannelijke onderwerpen verworven op dagen 7 en 14 van onthouding (Wd7 en Wd14, Figuur 3).
Opmerking: Na de logaritmische omzetting van de oorspronkelijke gegevens, worden statistische analyses uitgevoerd. - Analyseren het effect van acute stress op beloning-seeking gedrag in drug-naïeve ratten met behulp van t-test met stress als een factor van tussen-onderwerpen (schok versus controle, Figuur 4)
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Om te onderzoeken of dit conflict model maladaptieve/riskant beloning-seeking gedrag veroorzaakt door opiaten onthullen kan, de beloning-seeking gedrag weergegeven door de zout - en morfine-voorbehandeld groepen werden vergeleken door t-tests na op korte termijn (Wd7) en op lange termijn (Wd17) terugtrekking uit morfine respectievelijk (Figuur 2). Uit de resultaten blijkt dat op zowel dag 7 en dag 17 van intrekking, de morfine-voorbehandeld ratten bleek aanzienlijk meer naderende gedrag dan de ratten saline-voorbehandeld (Figuur 2a: t =-3.958; d.f. = 24; p < 0,01. Figuur 2b: t =-2.350; d.f. = 17; p < 0,05), wat suggereert dat de ratten morfine-ingetrokken meer perseverative gedrag in het gezicht van de aversieve obstakel en maladaptieve hierdoor weergegeven blijft bestaan voor een lange tijd na intrekking.
Toen de ratten werden herhaaldelijk getest onder het conflict taak (Figuur 3), de ANOVA herhaald-maatregel toonde een significante belangrijkste effect van voorbehandeling (F (1,24) = 12.910; p < 0,01). Geen significant effect van terugtrekking tijd (Wd7 en Wd14, vergelijken [F (1,24) = 0.807; p > 0,05]) noch belangrijke interactie (intrekking x voorbehandelingsplatformen interactie: F (1,24) = 1.093, p > 0,05) werd gevonden (Zie Figuur 3a). Verder onderzoek doen naar de stabiliteit van het riskant beloning-seeking gedrag, werd de correlatie van de scores tussen verschillende wachttijden (tussen Wd7 en Wd14) geanalyseerd. De resultaten toonden aan dat de naderende gedrag tijdens de korte - en lange termijn wachttijden waren significant gecorreleerd (Pearson correlatie: r = 0.445; p < 0,05, Zie Figuur 3b), die aangeeft dat de ratten riskant beloning-seeking gedrag waren ongeveer stabiel over herhaalde tests.
Voor het onderzoek naar de invloed van stressvolle gebeurtenissen op de mogelijkheid van remmende besturingselement in dieren, werden de drug-naïeve ratten blootgesteld aan een intermitterende voet-schok stress vóór de proef van het conflict. Hoewel er geen significant verschil tussen de stress- en controlegroepen was (figuur 4a: t =-1.207; d.f. = 17; p > 0,05), de beloning-seeking gedrag weergegeven een bi-modale verdeling binnen de groep van de stress, suggereren de aanzienlijk Differentiele effecten van acute stress op riskante beloning-seeking gedrag tussen individuen (Zie figuur 4b).
Figuur 1: het apparaat om het conflict test De open-veld-zaal (85 cm lang x 35 cm breed x 50 cm hoog) met een stimulans kooi houden een Oestrische vrouwelijke rat werd gebruikt voor het testen van de beloning-seeking gedrag onder conflict. De mannelijke onderwerpen moest overwinnen een gevaarlijk obstakel, dat wil zeggen, klimmen over een voortdurend verhoogde board (34.5 cm lang x 13 cm breed) dik met pinnen, aanpak van de stimulus-kooi. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 2: de riskante beloning-seeking gedrag in de conflict-tests weergegeven door mannelijke ratten. (een) de scores voor het naderen van gedragingen weergegeven door de morfine-(zwart) en saline-(wit) behandelde groepen op dag 7 van intrekking. (b) de scores voor het naderen van gedragingen weergegeven door de morfine-(zwart) en saline-(wit) behandelde groepen op dag 17 van intrekking. De staven gemiddelde ± SEM. * geeft p < 0.05; ** geeft p < 0,01; Sal = Saline, Mor = Morphine.This figuur is gewijzigd van17 met toestemming. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 3: de riskante beloning-seeking gedrag opeenvolgend getest op dag 7 en 14 van terugtrekking uit morfine. (een) de scores voor het naderen van gedragingen weergegeven door de morfine-(zwart) en saline-(wit) behandelde groepen op dag 7 en 14 van intrekking (Wd7 en Wd14). De staven gemiddelde ± SEM. (b) de correlatie van de scores voor risicovolle beloning-seeking gedrag tussen twee tests op dag 7 en 14 van de terugtrekking. * geeft aan p < 0.05; ** geeft aan p < 0,01. Sal = Saline, Mor = morfine. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 4: Effect van de voet-schok stress op beloning-seeking gedrag in de conflict-test (een) de scores voor het naderen van gedragingen weergegeven door het besturingselement (grijs) en schokken (zwart) groepen blootgesteld aan zout voorbehandeling. De staven gemiddelde ± SEM. * geeft p < 0.05; ** geeft aan p < 0,01. (b) de scores voor het naderen van gedragingen weergegeven door de schok en controlegroepen staan in enkele punten. Deze cijfers zijn gewijzigd van referentie17 met toestemming. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
| Dag 1 | Dag 2 | Dag 3 | Dag 4 | Dag 5 | |
| 1st injectie | 10 mg/kg | 20 mg/kg | 40 mg/kg | 40 mg/kg | 40 mg/kg |
| 2nd injectie (6 uur later) | 20 mg/kg | 40 mg/kg | 40 mg/kg | 40 mg/kg | 40 mg/kg |
Tabel 1: Binge-achtige morfine behandelingsschema. Mannelijke ratten zijn voorbehandeld tweemaal dagelijks voor 5 dagen met intraperitoneaal injecties van zoutoplossing of morfine geleverd in een binge-achtige regime17: 10, 20, 20, 40, 40, 40, 40, 40, 40 en 40 mg/kg. De twee doses van Morfine toegediend op elke dag zijn ten minste 6 uur uit elkaar.
| Proef | Obstakel | Scoren per aanpak |
| 1 | een + 0 cm | 0,5 |
| 2 | een + 2 cm | 1.0 |
| 3 | een + 4 cm | 1.5 |
| 4 | b + 4 cm | 3.0 |
| 5 | b + 7 cm | 3.5 |
| 6 | b + 10 cm | 4.0 |
| 7 | b + 13 cm | 4.5 |
| 8 | b + 17 cm | 5.0 |
| 9 | c + 17 cm | 6.0 |
| 10 | c + 21 cm | 6.5 |
| 11 | c + 25 cm | 7.0 |
| 12 | c + 29 cm | 7.5 |
Tabel 2: de sortering voor de hoeveelheid moeite het onderwerp veroverd per aanpak. Volgens de lengte van de pennen en gemiddelde afstand tussen de pinnen, drie soorten dikke met pinnen van het bestuur werden gebruikt: een met pin-lengte van 0,5 cm, gemiddelde afstand van 1 cm; b met pin-lengte van 0.8 cm, gemiddelde afstand van 0,5 cm; en c met pin-lengte van 2 cm, gemiddelde afstand van 1 cm. De Raad van bestuur werd herhaaldelijk als volgt verhoogd: 0, 2, 4, 7, 10, 13, 17, 21, 25 en 29 cm. Er zijn dus 12 niveaus van moeilijkheid van de handigheid van de hindernis, dat wil zeggen, 12 proeven, tijdens de proef. Het bedrag van de moeilijkheid van het onderwerp veroverd telkens aanpak de stimulans kooi is scoorde en opgeteld tot de totale score voor elk onderwerp-17.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
De tekorten van de remmende controle veroorzaakt door drugs misbruik18 spelen een sleutelrol bij het bevorderen van compulsief drug gedrag zoeken/nemen en19,20terugvallen. Het model van de conflicten die hier gepresenteerd biedt een nieuwe benadering van de veranderingen in de remmende controle van de personen blootgesteld aan verslavende drugs.
Er zijn verschillende kritische stappen in het protocol. Allereerst moeten de onderwerpen (mannelijke ratten) seksuele ervaring alvorens de follow-up conflict taak aanschaffen. Bijvoorbeeld, de mannelijke ratten moeten passeren de screening voor copulatie (ten minste driemaal copuleren) voordat medicamenteuze behandeling, en willekeurig in verschillende groepen zijn toegewezen. Ter vervulling van de copulatie screening soepel, moeten twee punten aandacht te worden besteed. Een is het lichaamsgewicht van vrouwelijke ratten op ovariotomie. De ovariotomie wordt alleen uitgevoerd wanneer het gewicht van vrouwelijke ratten ten minste 240 g bereikt. Omdat het lichaam rijping van vrouwelijke ratten later dan gonadale rijping21 plaatsvindt, kon vroege ovariotomie verhinderen mannelijke ratten met succes copuleren met vrouwelijke ratten, hoewel de wijfjes door de overheid gereguleerde oestrogene hormonen waren. Het andere punt is dat de mannelijke ratten aan de screening vakjes voor copulatie met vrouwelijke ratten, koeien moeten teneinde de invloed van neophobia op een nieuwe context op volgende coïtus.
Stressfactoren moeten streng worden gecontroleerd gedurende het gehele experiment. Zowel mannelijke als vrouwelijke ratten zijn behandeld en gewend aan vervoer voordat de conflict-taak start. Bovendien, tijdens de gewenning aan de beloning-nabijheid kamer vóór de test dag, mannelijke ratten zijn herhaaldelijk begrepen en meerdere malen verplaatst vanaf de voorkant van de kooi van de prikkel naar de andere kant van de kamer.
Als de taak conflict blijft, het obstakel (het bord met pinnen) herhaaldelijk wordt versterkt, dus mannelijke ratten achter het obstakel niet kunnen zien of direct het gevoel van de vrouwelijke rat in de kooi stimulans meer. Om te houden van de mannelijke ratten voortdurend aangetrokken door de seksuele partner, wat materiaal van de beddengoed bevuild door Oestrische vrouwelijke ratten worden geplaatst in de kooi van de stimulus, waardoor de vrouwelijke geur te verspreiden in de lucht. Het beddengoed worden verzameld voor de taak van het conflict en opgeslagen bij-20 ° C tot gebruik.
Na de stopzetting van de behandeling van Morfine, de mannelijke ratten kunnen hebben geleden fysieke ontwenningsverschijnselen die 2 dagen verdwijnen later14. Hoewel er een mogelijkheid was dat hun poten door pinnen geprikt waren, geen ernstige of onderhoudende letsel werd ontdekt en de mannetjes activiteiten niet werden beïnvloed.
In deze taak conflict kan een ook de impact van beloning waarde op beloning-seeking gedrag, bijvoorbeeld het wijzigen van de waarde van de beloning door vervanging van de vrouwelijke rat (seksuele beloning) met een mannelijke rat (sociale beloning)14,16onderzoeken. Als zowel seksuele en sociale beloningen worden gebruikt in één experiment, zou het beste kunnen worden uitgevoerd van het experiment in twee kamers van de beloning-nabijheid, een voor seksuele beloning en de andere voor sociale beloning. Als het experiment worden uitgevoerd in één kamer moet, moeten zowel de kamer als de stimulans kooi zorgvuldig worden gereinigd met 0,1% ijsazijn tussen onderwerpen alsmede proeven, teneinde de olfactorische kruisbesmetting tussen mannelijke en vrouwelijke stimuli . De pennen aan boord moeten regelmatig worden vernieuwd om ervoor te zorgen hun constante bedreiging van mannelijke ratten.
De mannelijke ratten prestaties kan gelden uitoefening effect met herhaalde testen onder de taak van dit conflict. We hebben gemerkt dat sommige dieren (vooral de rats saline-voorbehandeld) dat hij de pinnen beter voorkomen kon door het uitoefenen op springen over de hindernis tijdens de tweede test (Figuur 3a). Hoewel er een significante correlatie tussen de riskante beloning-seeking gedrag tijdens de twee herhaalde proeven is, niet is geverifieerd als deze taak kan worden gebruikt voor het identificeren van de hoog - en laag-risicomateriaal fenotypes van beloning-seeking gedrag. Vandaar, tot nu toe de taak van dit conflict is geschikt voor het snel wijzigingen in remmende besturingselement sonde na farmacologische of gedragsmatige behandelingen.
Vergeleken met de taak van de go/no-go-go-go, stop signaal taak, meerdere keuzes seriële reactietijd taak en omkering leren, die weerspiegelen de certificaathouder vermogen van remming op de ongepaste reacties na het leren van de regels van taken2,5 , in deze taak conflict hoeft de onderwerpen niet te hinderen van alle aangeleerde reacties maar remmen hun spontane verlangen/motivatie toe te schrijven aan de mogelijk negatieve gevolg. Vandaar bootst de taak van dit conflict beter de conflictsituatie die verslaafden worden vaak geconfronteerd met en draagt bij tot het vermogen van remmende controle gedurende het psychologische proces van afwegen van de kosten en baten te onderzoeken. Bovendien, in tegenstelling tot andere besluitvorming taken, zoals het risicovolle besluit maken van22,23 of gokken taak24,25, de taak van dit conflict is eenvoudiger en gemakkelijker uit te voeren, omdat het bestaat slechts uit één beloning en één risico.
Het conflict model we vastgesteld kan worden gebruikt voor het onthullen van tekorten in remmende controle na blootstelling aan de opiaten drug — morfine. Wij zijn van mening dat dit gedrags model ook nuttig voor het snel ontdekken de bijzondere waardevermindering van remmende controle geïnduceerd door andere verslavende drugs zou zijn. Bovendien zal het betrouwbare opiaat-geïnduceerde compulsieve beloning-zoekende gedrags fenotype worden geïdentificeerd op basis van dit conflict-model. Op dit moment, zijn we bezig het obstakel (het bord vol met pinnen) vervangen door een elektriciteitsnet zodat de voet schokken kunnen worden afgeleverd bij mannelijke ratten en zijn ook het wijzigen van de gedragsmatige procedure voor het herhaaldelijk meten van dier beloning-seeking gedrag in het gezicht van het negatieve gevolg (voet schokken). Zoals bekend, bestaat er geen beschikbaar gedrags model van opiaat-geïnduceerde compulsieve beloning-seeking gedrag tot nu toe, die waarschijnlijk vanwege het pijnstillend effect van opiaten26,27 is.
Klinisch, is stress een van de belangrijke factoren die leiden tot terugvalpreventie na drug terugtrekking28. Bovendien is stress ook een belangrijke invloed op factor voor behavioral inhibition/impulsiviteit/compulsivity29. De invoering van dit conflict-model staat ons toe ook om te observeren de invloeden van verschillende stressvolle gebeurtenissen op de mogelijkheid van remmende besturingselement in onderwerpen snel na blootstelling aan misbruikte drugs.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
De auteurs hebben niets te onthullen.
Acknowledgments
Dit document werd gesteund door CAS sleutel laboratorium of Mental Health, Instituut voor Psychologie (KLMH2016K01) en evaluatie en interventies Technology Research voor Post-traumatic Stress patiënten populatie (JCYJ20170413170301569)
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Acetic acid | Beijing Tongguangjingxi Chemical company | CN No.81601 | CH3COOH |
| Benzypenicillin sodium for Injection | Huabei Pharmaceutical | F7072109 | C16H17N2NaO4S |
| Cotton swabs | Wan Xin, Shandong, China | 8 cm | |
| β-estradiol benzoate | SIGMA-ALDRICH | E8515-200MG | estradiol benzoate |
| Gauze | Wan Xin, Shandong, China | 21s × 21s 110×100 | |
| Hemostatic forceps | Beijing Zhong Sheng Wanda Biotechnology Co.,Ltd. | ||
| Morphine hydrochloride | Qinghai Pharmaceutical Co. Ltd | 20100105 | Morphine hydrochloride |
| Ophthalmic scissors | Beijing Zhong Sheng Wanda Biotechnology Co.,Ltd. | ||
| Pentobarbital Sodium | Sigma | C11H17O3N2Na | |
| Precision animal shocker | Coulbourn | ||
| Progesterone | SIGMA-ALDRICH | V900699-5G | progesterone |
| Sesama oil | Fengyi trading company ltd. | Sesama oil | |
| Sodium chloride injection | HuaLu Pharmaceutical | H17092107 | NaCl |
| Scalpels | Gillette | 96797241 | |
| Surgical blades | Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co.,Ltd | ||
| Suture needles | Han Qin, Shanghai, China | Δ1/2 6×14 | |
| Silk sutures | Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co.,Ltd | ||
| Sprague-Dawley rats | Vital River Animal Center, Beijing, China | Sprague-Dawley | animal strain |
| Syringe | WeiGao Group Medical Polymer Co.Ltd | 1 mL, 2 mL | |
| Tweezers | Beijing Zhong Sheng Wanda Biotechnology Co.,Ltd. |
References
- Everitt, B. J., Robbins, T. W. Drug Addiction: Updating Actions to Habits to Compulsions Ten Years On. Annual Review of Psychology. 67, 23-50 (2016).
- Bari, A., Robbins, T. W. Inhibition and impulsivity: Behavioral and neural basis of response control. Progress in Neurobiology. 108, 44-79 (2013).
- Dalley, J. W., Everitt, B. J., Robbins, T. W. Impulsivity, compulsivity, and top-down cognitive control. Neuron. 69 (4), 680-694 (2011).
- Peter, W., Kalivas, N. D. V. The Neural Basis of Addiction: A Pathology of Motivation and Choice. American Journal of Psychiatry. 162, 1403-1413 (2005).
- Morein-Zamir, S., Robbins, T. W. Fronto-striatal circuits in response-inhibition: Relevance to addiction. Brain Research. 1628, 117-129 (2015).
- Garavan, H. Dissociable Executive Functions in the Dynamic Control of Behavior: Inhibition, Error Detection, and Correction. Neuroimage. 17 (4), 1820-1829 (2002).
- Garavan, H., Ross, T. J., Kaufman, J., Stein, E. A. A midline dissociation between error-processing and response-conflict monitoring. Neuroimage. 20 (2), 1132-1139 (2003).
- Connolly, C. G., Foxe, J. J., Nierenberg, J., Shpaner, M., Garavan, H. The neurobiology of cognitive control in successful cocaine abstinence. Drug and Alcohol Dependence. (1-2), 45-53 (2012).
- Kaufman, J. N., Ross, T. J., Stein, E. A., Garavan, H. Cingulate hypoactivity in cocaine users during a GO-NOGO task as revealed by event-related functional magnetic resonance imaging. The Journal of Neuroscience. 23 (21), 7839-7843 (2003).
- Forman, S. D., et al. Brain activity of opiate addicts predicts subsequent treatment retention. Annual Meeting of the American-College-of-Neuropsychopharmacology. , DEC 12-16 (2004).
- Kolokotroni, K. Z., Rodgers, R. J., Harrison, A. A. Acute nicotine increases both impulsive choice and behavioural disinhibition in rats. Psychopharmacology. 217, 455-473 (2011).
- Belin-Rauscent, A., et al. From impulses to maladaptive actions: the insula is a neurobiological gate for the development of compulsive behavior. Molecular Psychiatry. 21 (4), 491-499 (2016).
- Groman, S. M., et al. Dysregulation of D(2)-mediated dopamine transmission in monkeys after chronic escalating methamphetamine exposure. Journal of Neuroscience. 32 (17), 5843-5852 (2012).
- Bai, Y., Li, Y., Lv, Y., Liu, Z., Zheng, X. Complex motivated behaviors for natural rewards following a binge-like regimen of morphine administration: mixed phenotypes of anhedonia and craving after short-term withdrawal. Frontiers in Behavioral Neuroscience. 8, 23 (2014).
- Vandaele, Y., Janak, P. H. Defining the place of habit in substance use disorders. Progress in Neuropsychopharmacology & Biological Psychiatry. 87 (Pt A), 22-32 (2018).
- Li, Y., et al. The consummatory and motivational behaviors for natural rewards following long-term withdrawal from morphine: no anhedonia but persistent maladaptive behaviors for high-value rewards. Psychopharmacology (Berl). 234 (8), 1277-1292 (2017).
- Bai, Y., Belin, D., Zheng, X., Liu, Z., Zhang, Y. Acute stress worsens the deficits in appetitive behaviors for social and sexual stimuli displayed by rats after long-term withdrawal from morphine. Psychopharmacology. 234, 1693-1702 (2017).
- Schoenbaum, G., Saddoris, M. P., Ramus, S. J., Shaham, Y., Setlow, B. Cocaine- experienced rats exhibit learning deficits in a task sensitive to orbitofrontal cortex lesions. European Journal of Neuroscience. 19 (7), 1997-2002 (2004).
- Belin, D., Belin-Rauscent, A., Murray, J. E., Everitt, B. J. Addiction: failure of control over maladaptive incentive habits. Current Opinion in Neurobiology. 23 (4), 564-572 (2013).
- Everitt, B. J. Neural and psychological mechanisms underlying compulsive drug seeking habits and drug memories--indications for novel treatments of addiction. European Journal of Neuroscience. 40 (1), 2163-2182 (2014).
- Dai, F., et al. Dynamic Development of Organs and Serum Sex Hormone Levels in Normal Pre-pubertal Female Sprague-Dawley Rats. Chinese Journal of Comparative Medicine. 19 (07), 33-37 (2009).
- Orsini, C. A., Trotta, R. T., Bizon, J. L., Setlow, B. Dissociable roles for the basolateral amygdala and orbitofrontal cortex in decision-making under risk of punishment. Journal of Neuroscience. 35 (4), 1368-1379 (2015).
- Shimp, K. G., Mitchell, M. R., Beas, B. S., Bizon, J. L., Setlow, B. Affective and cognitive mechanisms of risky decision making. Neurobiology of Learning and Memory. , 60-70 (2015).
- Di Ciano, P., Le Foll, B. Evaluating the Impact of Naltrexone on the Rat Gambling Task to Test Its Predictive Validity for Gambling Disorder. PLoS One. 11 (5), e0155604 (2016).
- Ravel, N., et al. Elucidating Poor Decision-Making in a Rat Gambling Task. PLoS One. 8 (12), e82052 (2013).
- Charles, A., Pradhan, A. A. Delta-opioid receptors as targets for migraine therapy. Current Opinion in Neurology. 29 (3), 314-319 (2016).
- Lu, Z., et al. Truncated mu-Opioid Receptors with 6 Transmembrane Domains Are Essential for Opioid Analgesia. Anesthesia & Analgesia. 126 (3), 1050-1057 (2018).
- Sinha, R., Shaham, Y., Heilig, M. Translational and reverse translational research on the role of stress in drug craving and relapse. Psychopharmacology (Berl). 218 (1), 69-82 (2011).
- Wilson, C. A., Schade, R., Terry, A. V. Variable prenatal stress results in impairments of sustained attention and inhibitory response control in a 5-choice serial reaction time task in rats. Neuroscience. 218, 126-137 (2012).
