JoVE Journal > Behavior
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
русский

Automatically Generated
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Behavior

Процедура Соблюдать Context-индуцированной Возобновление павловской кондиционером Алкоголь на обращении у крыс

Published: September 19, 2014
doi:
10.3791/51898
, ,
1Department of Psychology, Center for Studies in Behavioral Neurobiology,Concordia University

Summary

Процедура для изучения потенциала алкоголя связано экологического контекста, чтобы вызвать возобновление поведения алкоголь-беженцами у крыс описана.

Abstract

Экологические условия, в которых по масштабам злоупотребления наркотиками потребляется может вызвать тягу, субъективное павловской кондиционером ответ, который может способствовать поведение поиску наркотиков и быстрое рецидив в трезвых наркоманов. Мы разработали процедуру для изучения поведенческих и нервных процессов, которые обеспечивают воздействие контекста на поведение алкоголь-беженцами у крыс. После акклиматизации на вкус и фармакологических эффектов 15% этанола в клетку, самцов крыс Long-Evans пройти обучение павловской дискриминации (PDT) в кондиционирования камер. В каждой ежедневной (пн-пт) PDT сессии, 16 испытаний каждой из двух различных 10 сек слуховые условные раздражители происходят. В течение одного стимула, CS + 0,2 мл 15% этанола доставляется в порт жидкости для перорального потребления. Второй стимул, CS-, не в паре с этанолом. Через сессий, входы в порт жидкости во время увеличения CS +, в то время как записи в течение CS- стабилизируется на более низком уровне, что свидетельствует о более predictive связь между CS + и этанола приобретается. Во время PDT каждая камера оснащена конкретной конфигурации визуальных, обонятельных и тактильных контекстных стимулов. После ФДТ, исчезновение обучение проводится в той же камере, что в настоящее время, снабженную другой конфигурации контекстных раздражители. CS + и CS-представлены, как и прежде, но этанол удерживается, что вызывает постепенное снижение записей портовых во время CS +. В тесте, крыс помещают обратно в контексте PDT и представлены в CS + и CS- как и раньше, но без этанола. Эта манипуляция вызывает устойчивую и селективное увеличение числа записей портовых, сделанных в ходе алкоголя интеллектуального CS +, без изменения в реагировании во время CS-. Этот эффект, называемый контекстно-индуцированной обновления, иллюстрирует мощный потенциал контекстах, связанных с потреблением алкоголя, чтобы стимулировать поведение алкоголем ищет в ответ на сигналы Павлова спирта.

Introduction

Оставшееся трезвым сложная задача, с которой сталкиваются людей, страдающих от расстройств, вызванных злоупотреблением алкоголя. Воздержание это время уязвимости к поведенческому, психологического и физиологического воздействия внешних стимулов, которые обычно сопровождают употребление алкоголя, которые могут, по павловской кондиционирования, стала ассоциироваться с опьянения 1,2. Воздействие алкоголя прогнозных киев может вызвать условные реакции, такие как влечение к алкоголю, которые могут способствовать развитию алкоголем ищет поведения, которые способствуют рецидивов 3,4.

Стереотипные последовательности поведения, которые приводят к потреблению алкоголя может вызвать определенные виды стимулов, которые будут регулярно испытывали непосредственно перед фармакологических эффектов потребления алкоголя. Например, зрение, обоняние и вкус алкоголя сенсорные свойства алкоголя, что надежно предшествуют интоксикацию. В дополнение к таким сигналам, которые называют "дискретной" или "Проксимакиев L ', экологические условия, в которых препараты регулярно используются также может спровоцировать тягу 5,6. Воздействие физических местоположений, в которых препараты были ранее использованы, следовательно, может быть критическим толчком к рецидиву 7.

Животные модели были разработаны для изучения нейронных механизмов, которые обеспечивают воздействие наркотиков, связанных контекстах на Наркотиков Поиск поведения 8-13. Процедура, описанная в данном документе позволяет для исследования, как контексты, связанные с потреблением алкоголя может модулировать алкоголем ищет поведение, вызванную дискретным, алкоголя интеллектуального павловской кия.

Обучение павловский дискриминация проводится в определенном контексте окружающей среды, где крысы обучаются в поведенчески различать два слуховых условных раздражителей, в CS +, который в паре с алкоголем, и CS- что это не так. Затем Extinction занятия проводятся в другом контексте, где отвечая на КС+ Уменьшается в результате алкоголя в настоящее время удерживается. Впоследствии, reexposure к алкогольной связано, павловской контексте подготовки вызывает селективное увеличение поведения алкоголем ищет вызванную в CS +, без изменения в ответ на CS-. Этот результат, который мы последовательно воспроизведены 9,14-16, расширяет выводы из инструментальных процедур кондиционирования в каком контексте наркотиков были найдены, чтобы стимулировать возобновление оперантного ответов, связанных с доставкой наркотиков 10,13.

Protocol

Все процедуры будут утверждены Комитетом по этике животного Исследовательского Университета Конкордии в общем и согласны с рекомендациями Канадского совета по уходу за животными. 1. Животные Получить мужчина Лонг-Эванс крыс (220 – 240 г на прибытии). Поддержание крыс в температуре (21 ° C) и влажности (44%), контролируемых по уходу за животными, на 12 ч цикле свет-темнота с огнями на в 7:00. Пара-дома крыс по прибытии. После 3-х дней, дома крысы индивидуально в пластиковых Shoebox клетках с бета-чип постельные принадлежности, нейлоновой кости, и свободный доступ к стандартной крысы чау и воды. Использование в обойме крышки, которые имеют двойные втулки, чтобы обеспечить последующее размещение второго бутылки, в дополнение к бутылке с водой. ПРИМЕЧАНИЕ: Rats может быть индивидуально размещены, как только они прибывают на объекте по уходу за животными. Начните обрабатывать крыс ежедневно. ПРИМЕЧАНИЕ: В качестве ориентира, одна неделя обращения, как правило, достаточно, чтобы акклиматизироваться их к тому, пиCKED и обрабатываются экспериментатором. 2 кратковременный Этанол Доступ в клетку ПРИМЕЧАНИЕ: Проведение периодического доступа этанола в клетку, чтобы гарантировать, что крысы будут пить физиологически соответствующие количества этанола до поведенческий тренинг этапе эксперимента начинается 17-19. Инициировать эту процедуру в течение легкой фазы, хотя это может быть начата в любой момент в течение светового или темно-цикла. Подготовьте две бутылки для каждой крысы. Использовать пластиковые 100 мл мерный цилиндр, как этанол бутылку и 473 мл стандартная бутылка пластиковая воды. Используйте сравнительно небольшую мощность этанола бутылку, наполненную почти до максимальной вместимости, чтобы свести к минимуму потери этанола в результате утечки и испарения. Заполните одну бутылку с 15% этанолом, изготовленный путем разбавления 95% этанола в водопроводной воде. Примечание: Другие концентрации этанола, такие как 10% или 20%, могут быть использованы вместо 15% этанола. Fiбудем вторую бутылку с водопроводной водой. Вставьте резиновую пробку, с трубка подачи трубки, содержащей подшипник, чтобы минимизировать утечки, в каждой бутылке. Установка две клетки, обработанные контрольные идентично домашних клетках с тем исключением, что контрольные клетки не содержат крыс или постельное белье. Подготовьте этанола и бутылки с водой для контрольных клеток, как указано в шагах 2.1.1 – 2.1.4. С помощью мер, полученных из контрольных клеток для контроля утечки и / или испарения, которые могут возникнуть в течение сеанса доступа этанол (как описано в шагах 2.8.1 – 2.8.2). Взвесьте все этанола и воды бутылки. Запишите все веса. Взвесьте все крысы. Запишите все веса. Поместите этанола бутылку и бутылку с водой на каждом клетку и клетку контролировать одновременно. Оставьте обе бутылки на клетках в течение 24 часов. В конце периода 24 ч, снимите обе бутылки отКлетки в то же время. Взвесьте все этанола и воды бутылки. Запишите все веса. Чтобы определить, сколько этанола и воды было потреблено в течение периода 24 ч, вычесть вес каждой бутылки, когда она была удалена от клетку от веса бутылки, когда она была помещена в клетку 24 ч ранее для каждой крысы. Сделайте то же самое для двух клетках управления, а затем вычислить среднее количество утечки для каждого жидкости. Вычтите среднее количество этанола и воды пролива, соответственно, от соответствующих этанола и водопотребления мер для каждой крысы. Используйте эти разлитую жидкость контролируется разница меры для расчета потребления этанола в г / кг, потребление воды, и предпочтения этанола. Для расчета потребления этанола (г / кг), сначала преобразовать Вес (г) из раствора этанола, потребляемого в объем (мл) на основе плотности общего решения (компоненты этанол + вода), в соответствииформуле объем (мл) = Вес (г) / Плотность (г / мл). Примечание: плотность раствора будет варьироваться в зависимости от концентрации этанола. Далее, необходимо умножить объем (мл) раствора этанола, потребляемого плотности (г / мл) этанола масштабированного для конкретного процентного раствора, используемого, с получением указанного в Вес (г) этанола, потребляемого. Разделить вес (г) этанола, потребляемого веса крыс (кг) с получением указанного в г / кг меру потребление этанола. Для вычисления предпочтение этанола, выражают потребление этанола (мл) в процентах от общего объема жидкости (этанол + вода, мл) впуска. Верните бутылку воды только обратно в клетку крысы. В течение следующего 24 часов, дать доступ крыс к воде, но не этанол. Вместо этанола бутылки, разместить предварительный взвешивают вторую бутылку воды на клетку. В конце периода 24 ч, удалить обе бутылки с водой из клетки, в то же время. Взвесьте оба набора бутылки с водой. Запишите все вэйghts. Вычесть вес каждой бутылки, когда она была удалена от клетку от веса бутылки, когда она была помещена в клетку 24 ч раньше, вычитая из средний показатель розлива, полученный из контрольных клеток, как описано в шагах 2.8.1 – 2.8.2. Используйте эти разлитую жидкость управлением разница меры расчета потребления воды. Начать цикл снова обеспечивая как этанол и бутылки с водой, чтобы у крыс, как описано в шагах 2,1 с помощью 2,14. Повторите этот цикл для нескольких (около 12) сессий, чтобы вызвать высокие и стабильные уровни потребления этанола. На рисунке 1 представительных результатов потребления этанола (г / кг) в клетку. Чередуйте пространственное положение этанола и бутылку воды на крышке клетки через сессий, чтобы предотвратить развитие предпочтение боковой. Сделать свежий раствор этанола раз в неделю, чтобы обеспечить точную и стабильную концентрацию этанола черезсессий. Минимизировать воздействие испарения этанола в течение длительных периодов времени, используя этот подход. 3 Аппарат Дом друг кондиционирования камера внутри вентилируемой, звука-ослабления кабиной. Построить каждый кондиционирования камеру из нержавеющей стержня этаже стали металла, четкое поликарбоната потолок, прозрачный поликарбонат задней стены и входная дверь, и алюминиевые металлические панели боковины. Установка гнезда жидкости централизованно у основания правой металлической боковой. Оборудуйте вход в порт жидкости с инфракрасным фотоэлемента для обнаружения записи в порт. Подключение полиэтиленовую трубку от задней части порта жидкости в 20 мл шприц, содержащий этанол с помощью тупой иглы с наконечником. Поместите шприц в шприцевой насос, расположенный за пределами звука-ослабления кабиной. Для павловских тренировок дискриминация, загрузить этанола в шприц перед установкой его в насос. Премьер-трубки бу вручную продвижении насос, а затем вытирать излишки этанола из порта жидкости. На левой боковой стенке, установить белую houselight в центре под потолком камеры. Установите кликер (2 Гц, цикл) и белого шума генератора с динамиком в верхнем левом углу левой боковой стенке. Экипировка каждый испытательной камере с определенной конфигурации визуальных, обонятельные и тактильные раздражители, чтобы создать особый контекст. Используйте два различных контекстов, обозначенный контекст 1 и контекст 2. Настройка половину кондиционирования камер в качестве контекста 1, а другая половина в контексте 2. Чтобы создать контекст 1, разместить черные картонные панели над потолком и передней и задней стенок камеры, спрей лимонный запах (10% об / об, путем разбавления лимонного масла в водопроводной воде) в чашку Петри и поместите его в центре лотка отходов металла под полом камеры, и вставьте четкое панель из поликарбоната пола над металлической год этаж. Линия лоток для отходов с абсорбирующим бумажным полотенцем или скамейке лайнера. Чтобы создать контекст 2, оставить потолок и переднюю и заднюю стенки камеры непокрытой, так что они ясны, спрей миндальное запах (10% об / об, сделанный путем разбавления бензальдегид в водопроводной воде) в чашку Петри и поместите его в центре в лоток отходов металла под полом камеры, и вставить перфорированную панель металлическая пола над металлическим стержнем этаже. Линия лоток для отходов с абсорбирующим бумажным полотенцем или скамейке лайнера. 4 Привыкание Приучить крыс к поведенческому тренажерный зал и каждый из двух контекстах в пределах кондиционирования камер. Для этого этапа эксперимента, не загружайте этанола в 20 мл шприцев. Приучить крыс к процессе транспортировки с объекта по уходу за животными в поведенческой тренажерный зал в лаборатории в двух коротких сессий привыкания. В первой сессии, загрузить крыс ян их клетки на А тележке в учреждении по уходу за животными, и транспортировать их к поведенческому тренажерный зал в лаборатории. Освещать комнате свет, включить вентиляторы в каждой звуковой ослабления кабиной, выйдите из комнаты, закройте дверь, и пусть крысы приспособиться к этой новой среде в течение 20 мин, при этом оставаясь в их клетках на корзину. В конце этого 20-минутного периода, возвращение крыс к средству ухода за животными. Во второй сессии, принести крыс к поведенческому тренажерный зал в лаборатории. Как и прежде, оставить свет и вентиляторы кабина в комнате. Оставайтесь в комнате, при закрытой двери, чтобы минимизировать отвлекающие, и обрабатывать и взвешивать каждый крысу в поведенческой тренажерный зал. Запишите вес, а затем вернуть крыс в питомник. Приучить крыс к кондиционированию камер в двух коротких сессий привыкания. Транспорт крыс к поведенческому тренажерный зал, записывать вес каждого крысы,и загрузить каждый крысу в свой назначенный испытательной камере. В первой сессии привыкания настроить половину камеры в качестве контекста 1, а остальные в качестве контекста 2. Во второй сессии привыкания настроить каждую камеру с контекстом, который не использовался в предыдущей сессии. Провести привыкания сессий в опорные моды, так что половина крыс сначала подвергается контексте 1, с последующим контексте 2, а другая половина сначала подвергается контексте 2, с последующим контексте 1 В идеале проводить оба сеанса привыкания в в тот же день, хотя они могут быть распределены по два дня, если это необходимо. Для привыкания сессий, использовать компьютерную программу, чтобы осветить houselight 1 мин после того как программа была выдана. Запишите общее количество жидкости записей портовых сделанных во время 20 мин сессии. В конце сессии, запрограммировать houselight выключить. Не представляет никакой этанола или реплики во время привыкания сессий. </lя> Удалить крыс из камер, вернуть их в их клетках, и транспортировать их обратно в питомник. Очистите оборудование (например, напольные панели, поддоны отходов, чашки Петри). Смотреть шаг 5,7 для получения более подробной информации. 5 павловский Дискриминация Обучение (PDT) Поезд крыс в поведенчески различать один слуховой кия, который соединен с этанолом и второй слуховой кия, что это не так. Для этого этапа эксперимента, заполнить 20 мл шприцы с 15% этанола. Экипировка каждый кондиционирования камеру с конкретной конфигурацией зрительной, обонятельной, и тактильных стимулов, чтобы создать особый контекст, как описано в шагах 3.3.2 и 3.3.3 Связать половина крыс в контексте 1, а другая половина в контексте 2 в уравновешенным образом, на основе потребления этанола и предпочтения в среднем через 2 последних сессий процедуры доступа этанол клетку. Обратитесь к проддоб используется при ФДТ в качестве контекста А. ПРИМЕЧАНИЕ: Каждая крыса должны испытывать только один контекст в этой фазе обучения. Убедитесь, что обонятельный стимул является последним контекстная стимулом к ​​быть добавлены к каждому испытательной камере. Закройте двери камеры и звука-ослабления кабиной содержать обонятельный стимул и минимизировать comingling различных запахов. Принесите крыс в поведенческой тренажерный зал, записывать вес каждой крысы, и загрузить каждый крысу в свой назначенный испытательной камере. Инициировать компьютерную программу, которая управляет следующую последовательность событий во время каждого сеанса облучения. В 5 мин после программы было выдано, освещают houselight. Представить белого шума стимул и кликер стимул 16 раз каждый. Назначить один из этих слуховых стимулов, чтобы быть CS +, а другой, чтобы быть CS-, в опорные моды через обоих контекстах. Сделайте каждый CS + и Cs-испытательный лАСТ 10 сек. Поставьте 0,2 мл этанола в порт жидкости в течение последних 6 сек от CS +. Не доставить любой этанол в течение CS-. Сделайте каждый PDT заседание последние 58 мин в среднем. Представить CS + и Cs-каждый на переменном время 67 сек графику. Запись жидкости Записи портов в течение 10 интервала сек CS (10 сек во время презентации CS), 10 сек интервал предварительно CS (10 сек непосредственно перед CS начала), и 10 сек интервал после CS (10 сек немедленно следующие CS смещение) и для CS + и Cs-презентаций, а также общих записей портовых жидкости для всей сессии. Кроме того, укажите продолжительность каждого захода в порт, достигнутом в ходе этих интервалов. В конце сессии, включите houselight прочь. Удалить крыс из камер, вернуть их в их клетках, и транспортировать их обратно в питомник. Проверьте порты жидкости, чтобы обеспечить, что крысы потребляли 3,2 мл этанола доставлены в каждом PDT сession. Промыть этанола из полиэтиленовых труб с 60 мл шприц, содержащий небольшое количество воды. Тогда, пройти 60 мл воздуха через трубки, используя вторую, пустой шприц, чтобы убедиться, что она сухая. Очистите оборудование. Для ежедневной уборки, мытья напольных панелей, лотки отходов и чашки Петри. Раз в неделю, очистить всю камеру кондиционирования. Не используйте ароматизированные моющие средства, чтобы избежать введения нежелательных запахов в экспериментальной установки. Продолжить занятия PDT ежедневно до крыс не показывают стабильную дискриминации в их портовых ответов вход в CS + против CS-. ПРИМЕЧАНИЕ: Записи портов, сделанные в ответ на CS + следует увеличить на заседаниях, в то время как порт записи, сделанные в ответ на CS- должен быть низким. Точное количество сеансов ФДТ по достижению улучшения дискриминации кондиционером отвечая может варьироваться, но, как руководство, планирую около 20 сеансов. 6 Вымирание Экипировка каждый кондиционирования Чамбер с визуальным, обонятельных, тактильных и стимулов для создания контекста, который отличается от того, крысы испытали во время сессий PDT. Например, если контекст 1 был использован в PDT, настроить камеру в качестве контекста для тушения 2 сеансов. Обратитесь к контексте используемого во время исчезновения в качестве контекста B. Провести вымирания сессий идентично сессий PDT, но не доставить любой этанол в CS +. Используйте ту же компьютерную программу, которая была использована во время PDT представить CS + и Cs-. Для поддержания согласованности между фазами эксперимента, загрузить пустой шприц в шприцевой насос, и оставить насос включен. Убедитесь, что трубка полиэтилен не содержит этанола до исчезновения сессий. Продолжайте вымирания сессий в день, пока крысы больше не показывать дискриминируемых отвечая между CS + и CS-. ПРИМЕЧАНИЕ: Записи портов, сделанные в ответ на CS + должны постепенно снижаться по вымирания сессий, пока нет differeсть между записями портов, сделанных в ответ на CS + и записей портовых сделанных в ответ на CS-. Точное число вымирания сессий необходимо погасить кондиционером отвечая может варьироваться, но в качестве ориентира, планирую примерно 8 сеансов. Чистку оборудования в конце каждой сессии, как описано на стадии 5.7. 7 Контекст-индуцированной Обновление Тест Одета каждый кондиционирования камеру с визуальными, обонятельными и тактильными стимулами для создания контекста, что было пережито во время сессий PDT. Например, если данный крысы испытывали контекст 1 в сеансах PDT, настроить свою камеру в качестве контекста 1 в тестовой сессии. Обратитесь к контексту использованного в ходе испытания восстановления в качестве контекста А. Проводить испытания в целях возобновления контекстно-индуцированной идентично сессий PDT, но не доставить любой этанол во время теста обновления. Представить CS + и CS-как и раньше во время сессий PDT, но удержать этанола. Используйте ту же компьютерную прОГР А ММЫ, который был использован во время PDT представить CS + и Cs-. Для поддержания согласованности между фазами, загрузить пустой шприц в шприцевой насос, и оставить насос включен. Убедитесь, что трубка полиэтилен не содержит этанола до тестовой сессии. Соблюдайте контекстно-индуцированной обновление павловской кондиционером поведения алкоголь-беженцами. ПРИМЕЧАНИЕ: Это обновление эффект будет видно по избирательным увеличением числа записей портовых сделанных в ответ на CS +, без изменения порта поведения внесении записи в ответ на CS-, по отношению к CS + и CS- ответивших наблюдается при конец тушения обучения. Очистите оборудование в конце сессии, как описано в шаге 5.7.

Representative Results

Кратковременный доступ этанола в клетку: Этанол потребление (г / кг) и этанола увеличение предпочтение между сеансами прерывистого доступа этанола в клетку, как правило, достигает стабильного уровня в течение 8 – 12 сеансов (Рисунок 1). В наборе данных, показанной на рисунке 1, стабильное потребление этанола в среднем через двух последних сессий клетку доступа этанола колебалась от 1,33 – 6,44 г / кг для отдельных крыс. Клетку потребление этанола этап эксперимента может быть остановлен после того, как г / кг потребление стабилизировалось, и крыс выдерживали при этой стабильном уровне питьевой в течение нескольких сеансов. Чтобы анализировать данные из этой фазы, проводить отдельный анализ повторных измерений отклонений (ANOVA) через в-Заголовок фактор сессии для потребления этанола (г / кг) и предпочтения этанола. Схема контекстно-индуцированной процедуры обновления: Каждая фазаЭкспериментальная процедура (PDT, вымирание, тест обновления) показана на рисунке 2. Смотреть подписи к рисунку для получения дополнительной информации. Ответ меры и анализ данных: Во всех поведенческих фаз, описанных ниже, портовые ответы запись, сделанная во время CS + и CS- нормированы со ссылкой на предварительной CS базовых портов ответов входа. Для создания нормированные меры CS, вычесть количество записей портовых сделанных в течение базового интервала предварительно CS (на 10 сек непосредственно перед CS начала) от числа записей портовых, сделанных в ходе презентаций CS + и CS-. Нормализуется CS + и нормированные меры цезия служить показатели поведения вызывали специально по CS презентаций, повышенных превышает эпидемический порог. Проведение отдельных повторных измерений ANOVA с повторными в-предметных факторов сессии и типа CS (CS + против CS-) для PDT и фаз вымирания. Для сравнения между фазой (PDT, вымирание, возобновитьаль-тест), данные об использовании, усредненные по двух последних сессий PDT и вымирания и одной сессии тестовых данных восстановления в повторных измерений ANOVA. Чтобы следить за значительные главных эффектов и взаимодействий, использование постфактум т-тесты для независимых или парных образцах, которые были исправлены для множественных сравнений. Критерий существенности α = 0,05. PDT: Port ответы вход в увеличении CS + через сессий PDT, в то время как порт ответы вход в CS- остаются низкими и стабильными, в целом. Обратите внимание, что ответы входное отверстие в CS- может немного увеличить в начале сессий PDT обучения; Однако, портовые записи, сделанные в ответ на CS- стабилизируется на гораздо более низком уровне, чем те, сделал в ответ на CS +. Успешное дискриминация свидетельствует статистически значительное повышение в записи портовых ходе CS + по сравнению с CS- (рисунок 3). Этот результат показывает, что павловский кондиционером поведение алкоголь ищущие имеет бытьан создана в CS +, но не в цезия. Вымирание: Port ответы вход в CS + постепенно снижаться по вымирания сессий. Порт ответы вход в CS- остаются низкими и стабильными в вымирания сессий. В идеале, дискриминации отвечая отменена до конца тушения обучения, о чем свидетельствует отсутствие статистически значимого различия между записями портов к CS + и CS-. Тем не менее, это не редкость для некоторой степенью дискриминации отвечая оставаться, даже в конце тушения обучения. В этом случае, важно, чтобы убедиться, что ответы входное отверстие в CS + в конце тушения обучения статистически ниже, чем портовых ответов вход в CS + в начале исчезновения, а также в конце PDT (Рисунок 3) . Эта картина результатов показывает, что павловский кондиционером поведение алкоголь ищущие была значительно потушен. Контекст-индуцированной обновление тест: ПортОтветы вход в увеличении CS + в тесте восстановления контекста, вызванных, по отношению к записи порта CS +, наблюдаемых в конце экстинкции обучения. Это увеличение является селективным к CS +, как Записи портов к CS- остаются неизменными. Кроме того, порт записей в CS + статистически повышенный по сравнению с записями портов в CS- в тесте восстановления контекстно-индуцированной (рис 4). Статистический подтверждение сравнения записей портовых CS + между исчезновения и испытания, а также сравнений CS + и Cs-записей порт в тесте, указывает на селективное обновление павловской кондиционером алкоголем ищет поведения, вызванного контексте алкоголя ассоциируется в тесте. Рисунок 1. эскалации потребления этанола и предпочтения, вызванного прерывистым доступа этанола в клетку. Среднее &# 177; СЭМ (А) потребление этанола (г / кг) и (Б) предпочтительны этанол через 12 сеансов прерывистого доступа этанола в клетку. Обе меры, как правило, увеличивают между сеансами, а затем стабилизируется. Стабильный потребление этанола в среднем через двух последних сессий клетку доступа этанола колебалась от 1,33 – 6,44 г / кг для отдельных крыс. Эти данные были получены с использованием самцов крыс Long-Evans питьевой 15% (об / об) этанола. . Рис.2 Схема экспериментальной процедуры Процедура состоит из трех этапов: подготовка павловский дискриминация (PDT), вымирание, и контекстно-индуцированной тест обновления. Во время каждого сеанса облучения, крысы получали 16 испытания одного слухового условного раздражителя (CS +), который сигнализирует доставку этанола и 16 испытанияВторой слуховой стимул (CS-), не связанный с доставкой этанола. Сеансы PDT состоится в контекст, состоящий из конкретной конфигурации визуального, обонятельного и тактильных раздражителей. Во время гашения сессий, которые проводятся в контекстном B, состоящих из различного набора визуальных, обонятельных, тактильных и стимулов, CS + и CS-представлены, но этанол удерживается. Для теста обновления контекстно-индуцированной, крысы возвращаются с контекстом, и CS + и CS-представлены без этанола. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры. Рисунок 3 Приобретение и вымирание предвзято Павлова кондиционером отвечая на этанол. Среднее ± SEM записей нормализуется портовые мADE в течение CS + и CS- через PDT (сессии 1 – 18) в контекст и вымирания (сессии 19 – 26) в контекстном В. Эти данные были получены с помощью крыс-самцов Лонг-Эванс, тренировался с 10% (о / о) этанола в качестве безусловного раздражителя (США), который был представлен в ассоциации с CS + во время PDT. * Р <0,05, CS + против CS-. Рисунок впервые опубликована в Chaudhri, Sahuque, и Janak (2008). Используется с разрешения Elsevier. Рисунок 4 Контекст-индуцированной обновление Павлова кондиционером отвечая на этанол. Среднее ± SEM записей нормализуется портовых, сделанных в ходе CS + и CS- в PDT сессий в контекст, вымирания сессий в контекстном B, и тест обновления в контекстном А. данные в среднем в течение последних двух сессий для PDT и исчезновения; Тест обновления является одной сессии. ЭтиДанные были получены с использованием самцов крыс Long-Evans, обученных с 10% (об / об) этанола в качестве безусловного раздражителя (США), который был представлен совместно с CS + при ФДТ. * Р <0,05; ** Р <0,001, CS + против CS-. #p <0,05, CS + PDT против CS + вымирания. ^ Р <0,05, CS + вымирание против теста CS +. Рисунок впервые опубликована в Chaudhri, Sahuque, и Janak (2008). Используется с разрешения Elsevier.

Discussion

Результаты этой процедуры показывают, что дискретные стимулы окружающей среды, которые обычно сопровождают доставку алкоголя может приобрести способность управлять поведением алкоголем ищет. Они также показывают, что контекстуальные стимулы, связанные с предварительного наличия или отсутствия алкоголя может вести кондиционером поведенческих реакций на дискретных алкоголем интеллектуального киев.

Критические шаги в протоколе

Контексты в данной задачи включают раздражителей, внешних по отношению к крысе. Тем не менее, интероцептивные состояние крыс в тесте также может представлять собой «контекста», которые могли бы повлиять на продление 20. Поэтому важно, чтобы приучить крыс для любых процедур, которые могут произойти до начала испытания обновления и изменения их интероцептивный состояние, как внутричерепных microinfusions или системного введения. Кроме того, привыкание к microinfusions или системного введения должны быть проведены до обоих исчезновения и PDT овessions, чтобы предотвратить такие процедуры от становления связан с одной конкретной фазе эксперимента.

Временные параметры, такие как CS продолжительности, CS-США интервала, и intertrial интервала (ITI), уже давно известно, влияет кондиционером отвечая в различных кондиционирования парадигм 21-26. Аналогично, временные параметры могут влиять на наблюдение за продление эффекта в нашей процедуры. Любой набор, отличных от указанных в протоколе параметров должны быть экспериментально проверен в пилотных исследований, прежде чем приступить использовать их в больших исследований.

Модификации и устранение неисправностей

Предыдущее исследование показало, что количество этанола, что крысы потребляют в клетку может варьироваться в зависимости от поставщика, из которого крысы приобрели 17,27. Поставщик является важным фактором для этого этапа исследования. Аналогичным образом, выбор штамма крыс должны быть совместноnsidered тщательно, поскольку есть многочисленные сообщения о различиях деформации в потреблении этанола 28-31.

До работы в аверсивного кондиционирования парадигмы показал, что с развитием возраст крыс влияет на наблюдение возобновлении павловской условный рефлекс страха 32. Отсутствие обновления эффекта в очень молодых крыс (моложе день после рождения 20) было предложено, чтобы быть в связи с нарушением кодирования контекстной информации 33. Таким образом, с развитием возраст крыс, которые будут использоваться в настоящем процедуры должны быть приняты во внимание.

Возобновление Павлова условного поведения спирт-изыскивая наблюдается при 10% 9,16 15% 14 или 20% этанол 15 растворы использовали в клетку доступа этанола и ФДТ этапах эксперимента. Исследователи могли бы использовать любой из этих концентраций этанола в целях установления эту процедуру в их laboratořх годов.

При приобретении обучения павловской дискриминации важно проверять порты жидкости после каждой сессии, чтобы гарантировать, что весь этанол, который был доставлен был израсходован. Оставляя крыс в кондиционировании камер за дополнительную 10 – 15 мин после каждой сессии может быть сделано в начале PDT поощрять потребление любого этанола, что не потребляется в ходе сессии. Количество крыс, покидающих неизрасходованные этанола в портах должна уменьшаться по мере развития PDT. Если к концу PDT крыс либо (а) не отнимает всю этанола и / или (б) не реагирует на CS +, то эти предметы должны быть исключены из исследования. Большинство крыс достоверно реагировать на CS +, чем CS-. Тем не менее, некоторые крысы могут реагировать на высоких уровнях, чтобы обоих сигналов, тем самым не должно наблюдаться признаков дискриминации. Крысы, которые показывают высокий ответившие на оба CS + и CS- при ФДТ не исключали из исследования. По нашему опыту, эти предметы показывают замечательную дискриминациив ходе первой сессии экстинкции при отсутствии этанола, предполагая, что их высокий уровень в ответ на CS- при ФДТ приводятся в присутствии этанола в порту жидкости. Эти предметы также имеют тенденцию показывать устойчивые эффекты продления.

Ограничения процедуры

Поскольку тест обновление проводится в отсутствие этанола, обусловленные записи портов вызываемые в CS + постепенно уменьшается по тестовой сессии. Таким образом, общая сумма поведения генерируется при испытании, против которой экспериментально индуцированные изменения могут быть оценены, является довольно низким. Потому что в этой задаче, отвечающего как правило, выше в начале против конце тестовой сессии, важно изучить эффекты экспериментальных манипуляций на условный отвечая на основе проб по-суд.

Записи в гнездо жидкости обеспечивают основной зависимой меру в решении этой задачи. Тем не менее, ошибочно входное отверстие может быть Региstered если животное находится достаточно близко к гнезду жидкости сломать инфракрасный луч через отверстие порта жидкости с его усов. В то время как редкие, ошибочные ответы очевидны, как резкое увеличение общей порт записей относительно поведения субъекта на предыдущих сессиях. Видеозапись животных будет способствовать выявлению возможных ошибочных ответов, и позволяют более изысканной анализа поведений крысами всей обучения и тестирования.

Значение техники по отношению к существующим / альтернативных методов

Контекст-индуцированной возобновление поведения поиску наркотиков в значительной степени изучены с помощью инструментальной кондиционирования задачу, в которой основной зависимой переменной является оперантного ответ, например, нажатия на рычаг 8,34 или нос совать 12. В настоящем процедуры, ответ от наркотиков ищет является «кондиционером подход 'к порту жидкости, которая, вызванной презентацийCS +. Этот ответ, скорее всего, приобрел через Павловского обучения, который является процесс обучения, который является посредником создание ассоциаций между стимулы окружающей среды и фармакологических эффектов наркотиков, вызывающих зависимость у человека.

Будущие приложения

Эта задача может быть использован в сочетании с нейрофармакологию optogenetics и биохимии нервной системы для изучения нейронных механизмов, которые участвуют в контекстно-индуцированной возобновления павловской кондиционером поведения алкоголем ищет 16. Кроме того, поведенческие и нервные механизмы, которые регулируют приобретение и вымирание павловской кондиционером поведения алкоголь-беженцами могут быть исследованы. Наконец, эта задача может быть использован для изучения манипуляции вымирания, которые могут помешать обновлению, важную направление для трансляционных исследований, направленных на уменьшение воздействия препарата, связанный экологических контексты на реакционную с наркотической прогнозных киев после экспозиционной терапии кий в человеческой дополнителькарата.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

This work was supported by the National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism (RO1 AA014925 awarded to Dr. Patricia H. Janak at University of California, San Francisco, CA, USA), Fonds de recherche du Quebec – Santé (NC) and the Natural Sciences and Engineering Research Council (NC, 387224-2010). The open-access publication of this article was made possible by sponsorship from Med Associates Inc.

Materials

Name of Reagent/ Equipment Company Catalog Number Comments/Description
Heavy-duty utility cart Rubbermaid #4520-88 Used to transport rats in their home cage from the colony room to the behavior room or other facilities
Rats, Long-Evans Harlan – Rats weighed 220-240g on arrival
Ohaus scale Fisher #S402421 For weighing rats; tare the bottom of a plastic container first, then put the rat in it to weigh it
Beta-chips, aspen Harlan #7090A Bedding for home cage
Nylabone Bio-Serv #K3580 Enrichment provided in the home cage
Autoclavable rodent chow Agribrands, Charles River #5075 For feeding rats
Wire bar cage lid Ancare #R20SS2B Custom made with two slots for  bottles
Cage bottom Ancare #R20PC To house rats
Stoppers Ancare #8.5 Rubber stoppers to occlude opening in water bottles & graduated cylinders; goes with ball point sipper tubes 
Ball point tubes, 1.5" length Ancare #TD-99 Inserted in stoppers, enables rats to drink from water bottles and graduated cylinders
Water bottles Ancare #FSPC8HT 473 ml (16 oz) capacity, needs to be occluded with stopper
Graduated cylinders, 100ml Fisher #0300741 To contain ethanol during alcohol exposure in the home cage; spouted end needs to be cut off to enable occlusion with stoppers
Mettler scale Mettler Toledo #MS6001S For weighing water bottles and ethanol cylinders
Polyethylene tubing, 1/32" inner diameter,  1/32" wall thickness, 3/32" outside diameter Fisher #14-169-1A To connect 20 ml ethanol syringe to fluid port
Needle, 18g, 1.5" length Fisher #B305199 To connect polyethylene tubing to ethanol syringes; needs to be filed
Syringes, 20ml, Luer-Lok non-sterile Fisher #1482316J To contain ethanol on the fluid pumps; needs to be connected to the polyethylene tubing by a 18g 1 1/2 needle
Syringes, 60ml, Luer-Lok non-sterile Fisher #14-820-11 To flush polyethylene tubing after PDT sessions
Single speed syringe pump, 3.33 rpm Med Associates Inc. #ENV-018MD To hold 20 ml ethanol syringes and deliver ethanol
Fluid port Med Associates Inc. #ENV-254-CB To enable ethanol delivery during PDT sessions; connected to ethanol syringes with polyethylene tubing
Port entry infrared detector Med Associates Inc. #ENV-215M Fixed on both sides of  fluid port; need 2 per fluid port
Houselight, 28V, 100mA Med Associates Inc. #ENV-135M Provides general lighting in conditioning chamber
Clicker module Med Associates Inc. #ENV-225SM Auditory stimulus for conditioning chamber
White noise generator with speaker Med Associates Inc. #PHM-100 Auditory stimulus for conditioning chamber
Bar floor Med Associates Inc. #ENV-009A-GF To go with modular test chamber
Bench coat, absorbant VWR #89126-790 Absorbant paper to put in metal tray, needs to be cut to fit the metal tray
Polycarbonate sheet, 1/8" thick, 12-5/8"x10" Johnston Plastics #30102515 To make smooth transparent floor insert used for context 1. Needs to be cut in 11.5"x12.25" pieces
Aluminium sheet perforated, 0.063"thick, 48"x96", 0.250" holes x 0.375" centers Anica Steel – To make perforated floor insert used for context 2. Needs to be cut in 11.5"x12.25" pieces
Black cardboard, 0.053" thick, 28"x44" Omer DeSerres #P1909 To construct panels covering the ceiling, door and back wall of the conditioning chamber in context 1. Needs to be cut to size. Each chamber needs three panels measuring approximately 11.5"x13.25". The panels can be joined by the narrower side using duct tape.
All-purpose strength duct tape, 1.88"x45yd. Duck Tape – Adhesive material to connect the black cardboard panels used to cover the back wall, ceiling and door in context 1.
Modular test chamber Med Associates Inc. #ENV-009A Conditioning chamber
Sound attenuating cubicles Med Associates Inc. #ENV-200R3AM Comes with installed 28V DC fan (#ENV-025F)
Petri dish Fisher #08748B Bottom only, to contain the sprayed solution that provides the odor stimulus; needs to be centered in the metal tray in conditioning chambers
PCI interface package Med Associates Inc. #DIG-700P2-R2 Connects tabletop interface cabinet to computer; includes 1 interface card, 1 Decode card, 1 ribbon cable and 1 28V DC power cable
Large tabletop cabinet and power supply Med Associates Inc. #SG-6510D Used to contain the 12 cards included in the SmartCrtrl 8 Input, 16 Output package
SmartCtrl 8 Input, 16 Output package Med Associates Inc. #DIG-716P2 Used to connect and control the devices in the conditioning chamber. The package includes all the cables, the interface module and the connection panel.
Med PC IV software Med Associates Inc. #SOF-735 Software to run programs. Needs to be installed on the computer.
Monitor LG, 19" LCD Concordia computer store #W1942TQ-BF Computer monitor; to go with computer running Med PC IV
HP Z200 tower workstation Concordia computer store #BZ788US#ABA Computer on which Med PC IV is run
Benzaldehyde, ≥99% Les produits chimiques OMEGA Chemical Company Inc. #B37-50 Dilute in tap water for almond context odor
Lemon oil, cold pressed, California Sigma Aldrich #W262528-1KG-K Dilute in tap water for lemon context odor
Ethyl alcohol, 95% Commercial Alcohols – Dilute in tap water to desired concentration
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Field, M., Duka, T. Cues paired with a low dose of alcohol acquire conditioned incentive properties in social drinkers. Psychopharmacology (Berl). 159, 325-334 (2002).
  2. Litt, M. D., Cooney, N. L., Morse, P. Reactivity to alcohol-related stimuli in the laboratory and in the field: predictors of craving in treated alcoholics). Addiction. 95, 889-900 (2000).
  3. Pomerleau, O. F., Fertig, J., Baker, L., Cooney, N. Reactivity to alcohol cues in alcoholics and non-alcoholics: implications for a stimulus control analysis of drinking. Addict Behav. 8, 1-10 (1983).
  4. Sinha, R. New findings on biological factors predicting addiction relapse vulnerability. Curr Psychiatry Rep. 13, 398-405 (2011).
  5. Conklin, C. A. Environments as cues to smoke: implications for human extinction-based research and treatment. Exp Clin Psychopharmacol. 14, 12-19 (2006).
  6. Conklin, C. A., Robin, N., Perkins, K. A., Salkeld, R. P., McClernon, F. J. Proximal versus distal cues to smoke: the effects of environments on smokers’ cue-reactivity. Exp Clin Psychopharmacol. 16, 207-214 (2008).
  7. Janak, P. H., Chaudhri, N. The potent effect of environmental context on relapse to alcohol-seeking after extinction. Open Addict J. 3, 76-87 (2010).
  8. Chaudhri, N., Sahuque, L. L., Cone, J. J., Janak, P. H. Reinstated ethanol-seeking in rats is modulated by environmental context and requires the nucleus accumbens core. Eur J Neurosci. 28, 2288-2298 (2008).
  9. Chaudhri, N., Sahuque, L. L., Janak, P. H. Context-induced relapse of conditioned behavioral responding to ethanol cues in rats. Biol Psychiatry. 64, 203-210 (2008).
  10. Crombag, H. S., Shaham, Y. Renewal of drug seeking by contextual cues after prolonged extinction in rats. Behav Neurosci. 116, 169-173 (2002).
  11. Fuchs, R. A., Eaddy, J. L., Su, Z. I., Bell, G. H. Interactions of the basolateral amygdala with the dorsal hippocampus and dorsomedial prefrontal cortex regulate drug context-induced reinstatement of cocaine-seeking in rats. Eur J Neurosci. 26, 487-498 (2007).
  12. Marchant, N. J., Hamlin, A. S., McNally, G. P. Lateral hypothalamus is required for context-induced reinstatement of extinguished reward seeking. J Neurosci. 29, 1331-1342 (2009).
  13. Zironi, I., Burattini, C., Aicardi, G., Janak, P. H. Context is a trigger for relapse to alcohol. Behav Brain Res. 167, 150-155 (2006).
  14. Sciascia, J. M., Mendoza, J., Chaudhri, N. Blocking dopamine D1-like receptors attenuates context-induced renewal of Pavlovian-conditioned alcohol-seeking in rats. Alcohol Clin Exp Res. 38, 418-427 (2014).
  15. Chaudhri, N., Woods, C. A., Sahuque, L. L., Gill, T. M., Janak, P. H. Unilateral inactivation of the basolateral amygdala attenuates context-induced renewal of Pavlovian-conditioned alcohol-seeking. Eur J Neurosci. 38, 2751-2761 (2013).
  16. Chaudhri, N., Sahuque, L. L., Schairer, W. W., Janak, P. H. Separable roles of the nucleus accumbens core and shell in context- and cue-induced alcohol-seeking. Neuropsychopharmacology. 35, 783-791 (2010).
  17. Sparks, L. M., Sciascia, J. M., Ayorech, Z., Chaudhri, N. Vendor differences in alcohol consumption and the contribution of dopamine receptors to Pavlovian-conditioned alcohol-seeking in Long-Evans rats. Psychopharmacology (Berl). 231, 753-764 (2014).
  18. Simms, J. A., et al. Intermittent access to 20% ethanol induces high ethanol consumption in Long-Evans and Wistar rats. Alcohol Clin Exp Res. 32, 1816-1823 (2008).
  19. Wise, R. A. Voluntary ethanol intake in rats following exposure to ethanol on various schedules. Psychopharmacologia. 29, 203-210 (1973).
  20. Bouton, M. E., Westbrook, R. F., Corcoran, K. A., Maren, S. Contextual and temporal modulation of extinction: behavioral and biological mechanisms. Biol Psychiatry. 60, 352-360 (2006).
  21. Pavlov, I. . Conditioned reflexes: an investigation of the physiological activity of the cerebral cortex. , (1927).
  22. Gibbon, J., Baldock, M. D., Locurto, C., Gold, L., Terrace, H. S. Trial and intertrial durations in autoshaping. J Exp Psychol Anim Behav Process. 3, 264-284 (1977).
  23. Holland, P. C. CS-US interval as a determinant of the form of Pavlovian appetitive conditioned responses. J Exp Psychol Anim Behav Process. 6, 155-174 (1980).
  24. Stein, L., Sidman, M., Brady, J. V. Some effects of two temporal variables on conditioned suppression. J Exp Anal Behav. 1, 153-162 (1958).
  25. Coleman, D. A., Hemmes, N. S., Brown, B. L. Relative durations of conditioned stimulus and intertrial interval in conditioned suppression. J Exp Anal Behav. 46, 51-66 (1986).
  26. Schwarz-Stevens, K. S., Cunningham, C. L. Pavlovian conditioning of heart rate and body temperature with morphine: effects of CS duration. Behav Neurosci. 107, 1039-1048 (1993).
  27. Palm, S., Roman, E., Nylander, I. Differences in voluntary ethanol consumption in Wistar rats from five different suppliers. Alcohol. 45, 607-614 (2011).
  28. Gauvin, D. V., Moore, K. R., Holloway, F. A. Do rat strain differences in ethanol consumption reflect differences in ethanol sensitivity or the preparedness to learn. Alcohol. 10, 37-43 (1993).
  29. Goodwin, F. L., Amit, Z. Relative taste thresholds for ethanol, saccharin, and quinine solutions in three strains of rats nonselected for ethanol: a comparative study. Exp Clin Psychopharmacol. 8, 216-224 (2000).
  30. Goodwin, F. L., Bergeron, N., Amit, Z. Differences in the consumption of ethanol and flavored solutions in three strains of rats. Pharmacol Biochem Behav. 65, 357-362 (2000).
  31. Wilson, A. W., Neill, J. C., Costall, B. Strain differences in ethanol preference and reinforced behaviour: a comparison of two-bottle choice and operant self-administration paradigms. Behav Pharmacol. 8, 37-46 (1997).
  32. Yap, C. S., Richardson, R. Extinction in the developing rat: an examination of renewal effects. Dev Psychobiol. 49, 565-575 (2007).
  33. Carew, M. B., Rudy, J. W. Multiple functions of context during conditioning: a developmental analysis. Dev Psychobiol. 24, 191-209 (1991).
  34. Chaudhri, N., Sahuque, L. L., Janak, P. H. Ethanol seeking triggered by environmental context is attenuated by blocking dopamine D1 receptors in the nucleus accumbens core and shell in rats. Psychopharmacology (Berl). 207, 303-314 (2009).

Tags

Context-induced RenewalPavlovian-conditioned Alcohol-seekingAlcohol RelapseEnvironmental ContextFluid Port EntriesAuditory Conditioned StimuliExtinction TrainingLong-Evans Rats

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Maddux, J., Lacroix, F., Chaudhri, N. A Procedure to Observe Context-induced Renewal of Pavlovian-conditioned Alcohol-seeking Behavior in Rats. J. Vis. Exp. (91), e51898, doi:10.3791/51898 (2014).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image