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Abstract
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行動学

Eine konditionierte Ort Präferenz Protokoll zur Messung der Inkubation des Verlangens bei Ratten

Published: November 06, 2018
doi:
10.3791/58384
, , ,
1Brain Cognition and Brain Disease Institute, Shenzhen Institutes of Advanced Technology,Chinese Academy of Sciences, 2Grain College,Henan University of Technology

概要

Hier ist ein Morphin bedingt Platz Präferenz (CPP) Protokoll beschrieben, Inkubation des Verlangens bei Ratten zu messen.

Abstract

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.

Introduction

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.

Protocol

Die experimentellen Verfahren wurden gemäß den Richtlinien für die nationalen Care durchgeführt und Nutzung von Tieren und die Experimente wurden genehmigt durch die institutionelle Animal Care und Use Committee in Shenzhen Institute of Advanced Technology, Chinesisch Akademie der Wissenschaften. 1. Tier Gewöhnung Erhalten Sie männlichen Erwachsene Ratten von tierischen Labor und pflegen sie unter einem 12 h hell/dunkel-Zyklus (leichte auf von 07:00 bis 19:00) mit freiem Zugang zu Futter und Wasser. Fassen Sie die Tiere an mit ihnen zu spielen oder streicheln sie zweimal pro Tag für zwei Wochen vor den versuchen. Tiere nach dem Zufallsprinzip in Kochsalzlösung oder Morphium Gruppen zuordnen 2. Drogen Vorbereitung Bereiten Sie Morphin-Hydrochlorid als 10 mg/mL und Ratten intraperitoneale Injektion (i.p.) bei einem Volumen von 1 mL/kg. Als Kontrolle injizieren Sie Ratten mit Kochsalzlösung bei einem Volumen von 1 mL/kg. (3) CPP Apparat Konstruieren Sie ein Dreikammer-CPP Apparat mit verschiedenen taktilen (Stock) Hinweise zu und testen Sie Ratten erste Präferenz zu zwei seitlichen Räume. 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. Variieren Sie die Kombination von taktile Hinweise, um sicherzustellen, dass der Apparat unvoreingenommen, ist da eine voreingenommene Apparat ist anfällig für falsch-positive Ergebnisse4nachgeben.Hinweis: Eine wichtige methodische Frage bei der Gestaltung von CPP-Apparat ist, ob der Apparat “voreingenommen” oder “neutral”4ist. Wenn eine Gruppe von ungeschulten Ratten keine erste Präferenz für einseitig Kammer über ein anderes zeigt, gilt der Apparat “neutral”. Ansonsten betrachten Sie es als “voreingenommen”13. (4) CPP-Verfahren Das Morphin-induzierte CPP Paradigma vor allem nach früheren Studien21,22 mit Änderung der Konditionierung Zeitpunkten, Anzahl der Konditionierung Sitzungen, Klimaanlage Probezeit und Zeitpunkten20 Tests zu etablieren . Eine kurze Beschreibung, nachfolgend davon ist die experimentelle Zeitplan in Abbildung 1dargestellt. Vorkonditionierung phase Während dieser Phase (Tag 1 bis 3) entfernen Sie Guillotine Türen, damit freien Zugang zu den gesamten Apparat und legen Sie das Tier in die mittlere Kammer. Aufzeichnen der Aktivität der Tiere für 15 Minuten. Berechnen Sie die Zeit in den beiden seitlichen Kammern am 3. Tag als Grundlinie und bezeichnen Sie dies als T0. Entfernen von Ratten, die weniger geben als – viermal entweder die seitlichen Räume aus dem Experiment23 als diese Ratten im allgemeinen Wohlbefinden (z.B., schmutziges Fell und mit Tumoren) Probleme haben dürften. Überprüfen Sie den Gesundheitszustand der Tiere während der gesamten Probezeit. Klimaanlage-phaseHinweis: Klimaanlage Phase umfasst 6 Tage (Tag 4 bis 9). Morphin-konditionierte Themen injizieren Sie für Ratten i.p mit Morphin (10 mg/kg) oder Kochsalzlösung (1 mL/kg) abwechselnd am Morgen (09:00) und (19:00) Abendsitzungen (10 h auseinander). Beschränken Sie Ratten sofort nach jeder Injektion der Droge gekoppelt (bevorzugt) oder Kochsalzlösung gepaart (bevorzugte) Kammer für 45 min (Abbildung 1 b). Halten Sie die video-Aufnahme-System auf.Hinweis: Nach unseren Erfahrungen haben rund 5 % der Ratten die Atemdepression nach der ersten Injektion von Morphin (10 mg/kg). In einem solchen Fall um die Überlebensrate der Atemwege deprimiert Ratten zu erhöhen, erhalten Sie die Ratte aus der Klimaanlage-Kammer, ziehen Sie die Zunge heraus und legen Sie es auf einem weißen Papiertuch in seinem Hause Käfig. Geben Sie für Saline-konditionierte Steuerelemente Ratten Kochsalzlösung Injektionen (1 mL/kg) vor der Belichtung auf einer Seite Kammer des Handgerätes während der Vormittagssitzung CPP und auf der anderen Seite während der Abendsession für 45 min/Sitzung im Einklang mit Morphin-Gruppe (Abbildung 1 C). Testphase Während dieser Phase entfernen Sie Guillotine Türen, damit freien Zugang zu den gesamten Apparat und legen Sie das Tier in die mittlere Kammer zu lassen, der ganze Apparat für 15 min frei zu erkunden. Zeichnen Sie ihre Aktivitäten während dieser 15 min. Drei Post-Klimaanlage-Tests durchführen, d. h. 1 (T1) zu testen, test 2 (T2) und test 3 (T3), 2 Tage, 10 Tage und 18 Tage nach der letzten Sitzung der Klimaanlage in einem Morphin-freie Zustand bzw. (Abbildung 1A). Variieren Sie Test Zeitpunkte für verschiedene experimentelle Ziele.Hinweis: Um die Anzahl der Ratten erforderlich zu minimieren, ist eine im Thema Design beschäftigt. Jedoch, die vom Aussterben bedroht-Effekt auszuschließen ein zwischen Thema Design erforderlich ist. Abbildung 1: experimentelle Verfahren. (A) experimentelle Verfahren des Gesamtprozesses CPP. (B) experimentelle Zeitplan der Klimaanlage Phase der Morphin-Gruppe. (C) experimentelle Zeitplan der Klimaanlage Phase der saline-Gruppe. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur. (5) Datenanalyse Berechnen der CPP in morphine(saline) Gruppe wie: CPP-Score = die Zeit in der Droge gepaart (bevorzugt) Kammer / die gesamte Zeit verbracht in beiden Kammern der Klimaanlage. Datenanalyse von CPP-Scores und Eingänge zum seitlichen Räume mit geeigneten statistischen Methoden mit SPSS. Präsentieren Sie alle Verhaltensdaten, wie ± SEM bedeuten, wo SEM der Standardfehler von Mittelwert ist. Werte von p < 0,05 als statistisch signifikante und durch Sternchen (*) und Octothorpesin (#) in den Zahlen angeben.

Representative Results

Die folgenden repräsentativen Ergebnisse zeigen, dass ein Morphin, die CPP erfolgreich durch die oben beschriebene Protokoll und Morphin Belohnung Langzeitgedächtnis (Abbildung 2) begründet werden kann aufrecht erhalten werden kann. Die Anzahl der Einträge, Nebenräume, analog zur Anzahl der aktiven Antworten in das Paradigma Selbstverwaltung spiegelt die verstärkende Eigenschaft von Morphin. Die erhöhte Anzahl der Einträge (Abbildung 3), unter Angabe der Inkubation des Verlangens, wurde mit diesem Morphin CPP Paradigma beobachtet. CPP-Speicher konnte mindestens 18 Tage nach der letzten Sitzung der Klimaanlage dauern. Einundzwanzig Ratten in der Morphin-Gruppe und 10 Ratten in der saline Gruppe dienten, den Ausdruck der lohnende Langzeitgedächtnis zu testen. Eine gemischte ANOVA ergab signifikante Unterschiede in der Interaktion zwischen Gruppe und Test (F (3,87) = 4.973, p = 0,003), testen (F (3,87) = 18.237, p < 0,001) und Gruppe (F (1,29) = 11.413, p = 0,002). Erhebliche Unterschiede zwischen den Tests (F (3,60) = 46.628, p < 0,001) in der Gruppe Morphin aber nicht saline group(F(3,27) = 1,576, p = 0.218) durch eine einfache wiederholte ANOVA erkannt wurden. Die mehrere Vergleichsanalyse mit Bonferroni Anpassung zeigte signifikante Unterschiede zwischen den drei Tests und T0 im Gruppenrahmen Morphin. Wie in Abbildung 2dargestellt, die Morphin Belohnung Speicher mindestens 18 Tage dauerte und verringert in einem zeitabhängigen Trend. Daten stammen von einem früheren veröffentlichten Studie11. Eingänge zum Seitentaschen in Morphin Gruppe schrittweise erhöht Morphin-GruppeUm zu testen, den Trend der Eingänge, Gruppe (Kochsalzlösung gepaart und Morphin gepaart) als Faktor zwischen Themen und Test (T0, T1, T2 und T3) als Faktor innerhalb der Themen wurden für eine gemischte ANOVA festgelegt. Keine signifikanten Unterschiede in der Interaktion zwischen Gruppe und Test (F (2.311,92.449) = 1.915, p = 0.147) und Gruppe (F(1,40) = 0.898, p = 0.349), aber Bedeutung im Test (F(2.311,92.499) = 24.243, p < 0,001), wurden erkannt. Die mehrere Vergleichsanalyse mit wenigsten signifikanten Unterschied (LSD) Test zeigte signifikante Unterschiede zwischen T1 und T0 (p < 0,001), T2 und T0 (p < 0,001) und T3 und T0 (p < 0,001) in der Gruppe Morphin in Morphin gepaart Eingänge. Bezug auf Kochsalzlösung gepaart Fächer, statistische Bedeutungen bestand zwischen T2 und T0 (p = 0,002) und T3 und T0 (p = 0,003) aber nicht T1 und T0 (p = 0.246), das ist ähnlich dem Muster der Inkubation von Heroin24verlangen. In der Regel gruppieren sich Eingänge zum seitlichen Räume in das Morphin erhöhte Zeit-abhängig. Ratten trat häufiger in das Morphin gepaart Fach als Kochsalzlösung gepaart Fach an T1 (t(1,21) =-2.833, p = 0,010) und T2 (t(1,21) =-4.458, p = 0,0002) aber nicht T3 (t(1,21) =-0.471, p = 0.642) (zweiseitige gepaart t-Tests). Kochsalzlösung-GruppeÄhnlich wie mit der Morphin-Gruppe, eine gemischte ANOVA angewendet wurde und ergab keine signifikanten Unterschiede in der Interaktion zwischen Gruppe und Test (F(3,54) = 0,345, p = 0.793), testen (F(3,54) 1.793, p = = 0.159) und Gruppe (F(1,18) = 0,151, p = 0.702). So waren die Eingänge zum seitlichen Räume in der saline Gruppe im Laufe der Zeit stabil. Abbildung 2: CPP Speicher dauert mindestens 18 Tage aber sinkt mit der Zeit. Merkfähigkeit von CPP in der Morphin-Gruppe (n = 21) und die saline-Gruppe (n = 10) wurden durch die Messung der CPP-Partitur für mehrere Zeitpunkte nach letzten Klimaanlage (T1, 2 Tage; T2, 10 Tage und T3, 18 Tage). Alle Werte der CPP Partituren sind Mittelwert ± SEM ### zeigt p < 0,001 und ## bedeutet p < 0,01 verglichen mit Kochsalzlösung-Gruppe; zeigt p < 0,001 T0 in der Morphin-Gruppe gegenüber. Diese Zahl wurde von Sun Et Al., 201711geändert. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur. Abbildung 3: Zugänge zu Nebenräume in Morphin und Kochsalzlösung Gruppen. Eingänge, zwei seitlichen Räume in der Morphin-Gruppe (n = 21) und die saline-Gruppe (n = 10) beurteilte zu verschiedenen Zeitpunkten nach der letzten Konditionierung (T1, 2 Tage; T2, 10 Tage und T3, 18 Tage) und im Vergleich zu T0. Alle Werte der Eingänge sind Mittelwert ± SEM Im Bereich “Morphium” (A) Eingänge zu Morphin gepaart Seite sehr deutlich erhöht von T1 bis T3 während der Eingänge der Saline gepaart Kammer nur stieg deutlich von T2. Gepaarten t testet mit Morphin gepaart Abteil und Kochsalzlösung gepaart Fach zeigte sehr deutliche Steigerungen in T1 und T2. In Eingänge zu beiden Seiten gibt es in der Kochsalzlösung Gruppe (B) keine signifikanten Veränderungen. Diese Zahl wurde von Sun Et Al., 201711geändert. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Discussion

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.

開示

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

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.

Materials

Morphine Shenyang First Pharmaceutical Factory
CPP apparatus/Camera Anlai Technology Company
SPSS IBM Inc
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参考文献

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

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Conditioned Place PreferenceIncubation Of CravingRat ModelMorphine ConditioningDrug AddictionAddiction MechanismsMemory RetentionCraving Response

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Sun, Y., Chen, G., Zhou, K., Zhu, Y. A Conditioned Place Preference Protocol for Measuring Incubation of Craving in Rats. J. Vis. Exp. (141), e58384, doi:10.3791/58384 (2018).
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