Данное исследование оценивает процедуру роман для оценки подкрепляющие эффекты аппетитных решений в лабораторных крыс: внутриротовая самоуправления. С этой целью оперантный отвечать на запросы (то есть рычаг нажатием) для внутриротовой инфузий сладких растворов при различных концентрациях измеряли на непрерывных и прогрессивных соотношениях графиков армирования.
Эта статья описывает новый метод для изучения био-поведенческая основу пристрастия к еде. Этот метод сочетает в себе хирургическую составляющую вкус реактивности с поведенческими аспектами оперантного самоуправления наркотиков. При очень короткой общей анестезии крысам имплантируют с внутриротовой (IO) канюли, что позволяет доставку испытуемых растворов непосредственно в полости рта. Затем животных испытания в рабочих камерах самоуправления посредством чего они могут нажать на рычаг, чтобы получить IO настои испытуемых растворов. IO самоуправление имеет ряд преимуществ перед экспериментальных процедур, которые связаны с питьевой раствор из носиком или оперантного отвечая на твердые гранулы или растворов, поставляемых в емкости. Здесь показано, что IO самоуправления могут быть использованы для изучения самовведения высокий кукурузный сироп фруктозы (ГФУ). Крысы были впервые испытаны для самостоятельного управления на прогрессивное отношение (PR) графику, который оценивает максимальную сумму орerant поведение, которое будет выделяться для различных концентраций HFCS (т.е. 8%, 25% и 50%). После этого теста крыс самоуправляющиеся эти концентрации на режим непрерывного подкрепления (т.е. один инфузии для каждого рычажного пресса) в течение 10 последовательных дней (1 сеанс / день, каждый продолжительностью 3 ч), а затем они были повторно на графике PR . При режиме непрерывного подкрепления крысы взял меньше вливания более высоких концентрациях, хотя низкая концентрация ГФУ (8%) поддерживается более переменную самоуправление. Кроме того, PR тесты показали, что 8% имели более низкий усиливающий значение, чем 25% и 50%. Эти результаты показывают, что IO самоуправление может быть использован для изучения приобретению и сохранению в ответ на сладких растворов. Чувствительность оперантного ответ на различия в концентрации и графика арматуры делает IO самоуправления идеальным процедура для расследования нейробиологию добровольного потребления ое сладости.
Изучение нейробиологических и поведенческих основе пристрастия к еде опирается на наблюдения, что, как и в наркотики, чрезмерное потребление аппетитных продуктов способствует поведенческую зависимость 1-4 и индуцирует изменения в мозговых вознаграждение схем в обоих людей 5-6 и лабораторного животные 7-8. Но, в то время как существует несколько протоколов и процедур для изучения привыкание свойства наркотики в лабораторных крысах, адаптации этих методов для оценки "привыкание" поведения, вызванные пищи представляет уникальные задачи. Целью настоящего исследования было применять принципы оперантного внутривенного (IV) наркотиков самоуправления к исследованию оперантного самоуправления сладких решений, поставляемых внутриротового (IO) инфузии. Сладкий занятых был высокий кукурузный сироп фруктозы (ГФУ), потому что, хотя спорно, есть свидетельства, что ГФУ может быть связано с современной эпидемии ожирения 9-12.
Традиционно IO настои поставляются изучить вкусовые качества Tastants во вкусовых экспериментов реактивности 13. Вкратце, канюли IO имплантируется в щеку крыс и IO вливаний различных растворов пассивно доставлен 14. Цель состоит в том, чтобы изучить орофациальных реакции животных на Tastants. Тем не менее, IO канюли также были имплантированы хронически в небе крыс, чтобы определить, будут ли они научиться нажимать на рычаг, чтобы самостоятельно Настаивать решений непосредственно в их полости рта; отсюда термин IO самостоятельно инъекции 15-17. В текущем исследовании, мы описываем процедуру, которая использует небольшую операцию и который позволяет долгосрочное оперантного тестирование самоуправления. Эта процедура имеет несколько существенных преимуществ по сравнению с традиционными процедурами, которые включают питьевой раствор с носиком (а), или оперантной реагировать на твердые гранулы (б) или оперантный отвечать на капли жидкости, подаваемой в сосуде(С).
По сравнению с (а), И. О. самоуправление предполагает оперантного ответ (т.е. нажатие на рычаг) и, следовательно, можно изменить расписание, регулирующий отношения между требованиями реагирования и доставки IO вливаний. Например, при использовании прогрессивной отношение (PR) график, в результате чего ответы, необходимые для последовательных инфузий экспоненциально увеличить в сессии 18, можно оценить, насколько животное "хочет" следующий настой 19. Этот важный аспект "Поиск" поведение не может быть оценена, когда животные пьют решение из носика, если специальный аппарат, который управляет доставку жидкости и контролирует ответов не используется 20. Кроме того, И. О. самоуправление обеспечивает среднее для сравнения поведения на почве различных усиливающих раздражители. То есть, можно сравнить оперантного ответивших поддерживается сладостей и других подкреплений, таких как наркотики втак называемые "замещение исследования".
По сравнению с (В), IO самоуправление позволяет тестировать любой концентрации и любой объем любой водорастворимый пищевой добавки. Это имеет решающее значение для изучения поведения на почве сладостей, таких как ГФУ, потому что, насколько нам известно, не существует коммерчески доступные твердые гранулы из фруктозы или комбинации фруктозы-глюкозы в различных соотношениях, что будет одним из рабочих камерах. Кроме того, важность контроля и манипулирования отношения концентрации / громкости является обязательным в экспериментах, где потребление можно модулировать как по калорийности раствора (ведущей к питательной конкретных сытости) и на сколько этого раствора может быть использовано в течение заданного период времени (то есть полноты) 21. IO самоуправления также сокращает задержку между оперантного реагирования и доставки первичного подкрепления, фактор, который играет важную роль в приобретении и техническомурезонанса оперантного поведения 16,22-23.
Наконец, по сравнению с (с), И. О. самоуправления позволит поставлять пассивных IO вливаний контролируемых количествах исследуемого раствора, и это дает возможность для измерения орофациальных ответы "вкусу" (объективный гедоническое реакции, такие как языка выступов 24 -25) и является ли изменить эти ответы в ходе IO самоуправления. Кроме того, способность управлять пассивные настои IO имеет значительные приложения для изучения рецидива продовольственной помощью. То есть, в исследованиях IV наркотиков самоуправления, после периодов вымирания, простые наркотиков (т.е. введение небольшой дозы препарата 26) может "восстановить" отвечая 27-28. Таким образом, способность доставлять IO настои без каких-либо действий со стороны животного может быть использован для изучения «пищу» инициирован возобновление договора, а также потенциальную кросс восстановления между едой ипсихоактивные вещества.
IO самоуправления сладких решений также предпочтительно IV и внутри желудка самоуправления. На самом деле, хотя IV вливания фруктозы в людей и лабораторных животных производить физиологические последствия, аналогичные тем, которые наблюдаются после перорального потребления 29-31, это плохой модель того, как конфеты, как правило, потребляется (т.е. устно). Кроме того, вкусовые сигналы, создаваемые жевания придают важную информацию о вкусовых качеств пищи, и, когда этот этап процесса пищеварения опущен, развитие дезадаптивных поведения, таких как переедание сводится 32-33.
Данное исследование иллюстрирует подход роман для оценки подкрепляющих свойств сладких решений, комбинируя методы традиционно используемые для изучения поведения на почве наркотиков, вызывающих зависимость (внутривенное оперантного самоуправления) и оценить вкусовые качества Tastant…
The authors have nothing to disclose.
Эти исследования были поддержаны грантами от естественных наук и инженерии исследовательского совета в Канады (NSERC) до FL и канадской Высшей стипендии (CGSD) из NSERC до AM.L.
Reagents | |||
Meloxicam | Boehringer Ingelheim Canada Ltd. | From the Ontario Veterinary College pharmacy | |
Procaine Penicillin G | Pen Aqueous, Wyeth Animal Health | From the Ontario Veterinary College pharmacy | |
Lidocaine HCl 2% | From the Ontario Veterinary College pharmacy | ||
Marcaine 0.5 % | From the Ontario Veterinary College pharmacy | ||
Lubricating eye ointment | Product can be bought at any pharmacy | ||
2% Lidocaine Viscous Oral (Topical Anesthetic) | Pharmascience Inc. | CDMV # 14705 | 100 ml bottle |
Isoflurane USP | Pharmaceutical Partners of Canada | CDMV # 108737 | 250 ml bottle |
Bacti-Stat | Merck Sante Animale | CDMV # 6449 | 3.785 L bottle |
Isopropyl alcohol (70%) | Perdu Pharma | Fisher # MPX18404 | 4 L bottle |
Betadine 10% | McKesson Canada | CDMV # 104826 | 500 ml bottle |
Super Germiphene | Ceva Animal Health | CDMV # 103629 | 454 ml bottle |
Chlorhexidene(Novadent) | Zoetis | CDMV # 8908 | 236 ml bottle |
High Fructose Corn Syrup | Natures Flavours | HFCS-55 | 1 Gallon bottle |
Materials | |||
PE90 tubing | Becton Dickinson and Company | VWR # CA-63019-080A | 100 ft/coil |
PE160 tubing | Becton Dickinson and Company | VWR # CA-63018-747 | 100 ft/coil |
Polypropylene Mesh | Small Parts Inc. | CMP-0297-D | |
Soldering iron | Product can be bought at any hardware store | ||
# 64 Elastic bands | Staples Office supplies | Item # 13556 | Product can be bought at any office supply store |
15 G thin-walled 3.5 inch needles | VWR # CABD1108 | 12 needles per pack | |
Electric razor (1/2 in wide blade) | Product can be bought at any pet supply store | ||
Percision Glide Needles 20 G needles (1 ½ in) | Becton Dickinson and Company | Fisher # 14-826D | |
Percision Glide Needles 16 G needles (1 ½ in) | Becton Dickinson and Company | Fisher # 14-826-5D | |
Operant conditioning chambers | Med Associates Inc. | ENV-008-CTC | |
Sound attenuating chamber | Med Associates Inc. | ENV-018M | |
MED PC IV software | Med Associates Inc. | SOF-735 | |
Syringe Pumps | Razel Scientific Instruments | ||
Disposable plastic swivel assembly | Med Associates Inc. | PHM-115I | |
Tygone Microbore tubing | Saint Gobain Performance Plastics | Fisher # 1417015B | 500 ft/coil |