В настоящем докладе подробно протокол используется для измерения полезный эффект с высоким содержанием жиров пищи в мышей с использованием прогрессивных соотношение оперантного задача кондиционирования.
Продукты, которые богаты содержанием жиров и сахара в значительной мере способствовать переедание и наращивание темпов ожирения. Потребление продуктов приемлемым может произвести полезный эффект, который усиливает действие-результат ассоциации и укрепляет будущее поведение, направленное на получение этих продуктов. Появляется все больше данных о том, что награждение последствия высококалорийных продуктов питания глубокой играть роль в перееданию и развитию ожирения имеет повышенный интерес к изучению генов, молекул и нейронных цепей, которые модулируют 1,2 пищевого вознаграждения. Награждение воздействие различных раздражителей может быть изучен путем измерения желание работать, чтобы получить их, например, в задачах оперантного кондиционирования 3. Оперантное моделей пищи мера вознаграждения приобрели и добровольных поведенческие реакции, которые направлены на добывание пищи. Обычно используется мера вознаграждения сила оперантного процедура, известная как прогрессивные отношения (PR) график подкрепления. 4,5 В PR-тспросить, тема требует, чтобы все большее число оперантного ответов для каждого последующего вознаграждения. Новаторское исследование Ходос (1961) показали, что количество ответов сделано для получения последней награды, называется останова, служит показателем силы вознаграждение 4. В то время как оперантное процедур, которые измеряют изменения в ответ ставка сама по себе не может отделить изменения в награду силу с изменениями работоспособность, точки останова, полученные от PR график хорошо проверены меры награждения эффект пищи. Задача PR широко используется для оценки воздействия награждения наркотики и пища у крыс (например, 6-8), но в меньшей степени у мышей 9. Более широкое использование генетически модифицированных мышей и диеты вызванных ожирением модели мыши повышенные требования к поведенческим меры пищевого вознаграждения у мышей. В настоящей статье мы подробно материалы и процедуры, используемые для обучения мышей реагировать (рычаг-пресс) для с высоким содержанием жираи с высоким содержанием сахара пищу гранулы по расписанию PR подкрепления. Мы показали, что порог прерывания ответ увеличения после острого лишение пищи и уменьшается с периферической администрации анорексией гормона лептина и тем самым проверить использование этой пищевой оперантного парадигмы у мышей.
Оперантное задач кондиционирования обеспечивают эффективные средства для оценки изменений в мотивационные свойства пищи. Экспериментальные процедур, описанных в настоящей статье разрешение обучение мышей нажмите рычаг для пищевых вознаграждений и стабильно реагировать на график PR подкрепления.
Измерение количества потребляемой пищи не обеспечивает считывание как же усилий на основе мер реагирования, поскольку не все факторы, влияющие на потребление пищи модулировать эффекты награждения пищи. Например, истощая усвояемой глюкозы периферическими 2-дезоксиглюкозы у крыс увеличивается количество свободно доступных потребляемой пищи, но не изменять точки останова в задаче PR пищи 12. PR останова ответ также может отражать изменения в качество пищи награды. Например, точки останова положительно коррелирует с концентрацией сахарозы демонстрирует, что мотивацией для сахарозы увеличивается таким образом, что следующим сладкий вкус 8 </sдо>. Здесь мы показываем, что 24 часа лишение пищи существенно повышает PR точки останова для HFHS пищи у мышей. С другой стороны, мы обнаружили, что периферические администрации анорексией гормона лептина значительно снижает контрольные точки для HFHS пищи у мышей. Эти результаты согласуются с ранее сообщалось действия лишение пищи и лептина на награду пороги у крыс 12-14.
При использовании этого протокола очень важно иметь в виду, что приобретение пищевых поддерживается оперантного отвечает значительно усиливается регулярное обучение (каждые 1-2 дня) и за счет увеличения мотивационные состояния мыши, реализуя режим ограничения пищи. Кроме того, обеспечение, что мыши обладают относительно стабильным отвечает на одном графике подкрепление прежде чем перейти к более сложной графики (например, FR1 для FR5) является ключом к минимуму переменную производительность во время тестирования. Несмотря на применение этих шагов, она не является необычным, чтобы получить некоторую изменчивостьособенно между различными мышами. По этой причине настоятельно рекомендуется использовать внутри субъектов (повторных измерений) проектирования, когда можно снять по теме изменчивость. Хотя внутри предмета тестирования не представляется возможным для исследования стабильных генетических модификаций (например, нокаутом в сравнении с контролем мышей), она может быть использована для изучения влияния лекарственных средств, повреждения или острой генетический (например, optogenetic) манипуляции.
Ожирение и связанные с ожирением заболевания являются серьезной проблемой, что привело к увеличению срочности для идентификации молекул и нервных путей участие. Накопленные данные свидетельствует о важной роли мозга награду в пищевой цепи жажда, повышенное потребление калорий и веса. Задача PR является ценным инструментом для измерения воздействия нейробиологических, генетических и фармакологических манипуляций на награждение эффект пищи.
The authors have nothing to disclose.
Этот проект был поддержан грантами от естественных наук и инженерного исследовательского совета Канады (355 881) и Канадского фонда инноваций.
Item | Catalogue Number | Company | Comments |
Mouse operant chambers | ENV-009A | Med Associates, Inc. | Med Associates Inc. PO Box 319 St. Albans, Vermont 05478, USA Phone: (802) 527-2343 |
8 inputs/16 inputs Smart Control Connection Panel |
SG-716B | Med Associates, Inc. | |
Ultra-light retractable mouse lever |
ENV-312 | Med Associates, Inc. | |
Pellet Dispenser | ENV-203 | Med Associates, Inc. | |
House Light | ENV-215 | Med Associates, Inc. | |
Stimulus Light | ENV-221 | Med Associates, Inc. | |
Dust-free Precision 20 mg high-fat & high-sugar pellets |
F-06649 | Bio-Serv | Bio-Serv One 8th Street, Suite 1 Frenchtown, NJ 08825, USA Phone: (800)-996-9908 |
Table 1. Specific equipment and material.