JoVE Journal > Neuroscience
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
עברית

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

פרוטוקול למדידת Cue תגובתיות במודל של עכברים של הפרעה לשימוש בקוקאין

Published: June 18, 2018
doi:
10.3791/55864
, , , , , ,
1Center for Addiction Research,University of Texas Medical Branch, 2Institute for Translational Sciences,University of Texas Medical Branch, 3Mitchell Center for Neurodegenerative Diseases,University of Texas Medical Branch, 4Department of Neurology,University of Texas Medical Branch, 5Department of Pathology,University of Texas Medical Branch, 6Department of Pharmacology and Toxicology,University of Texas Medical Branch

Summary

הסימן תגובתיות נתפסת כמו רגישות רמזים מקושר עם התנסויות בסמים לתרום תשוקה, נסיגה בבני אדם מפוכח. תגובתיות cue הוא המודל בחולדות על ידי מדידה התמצאות כל מעסיק כלפי סמים-הקשורים רמזים כי התוצאות בהתנהגות הגישה התיאבון במבחן תגובתיות cue בעקבות ניהול עצמי והכריחו התנזרות.

Abstract

הפרעה לשימוש בקוקאין (מעלה גרה) עוקב אחר מסלול של ניהול עצמי חוזרות ונשנות שבמהלכן בעבר גירויים ניטרליים לקבל ערך תמריץ. הסימן תגובתיות, הרגישות לתהודות רמזים קשורים בעבר עם ניסיון בסמים, ממלאת תפקיד בולט התשוקה האנושית במהלך גמילה. תגובתיות הסימן יכול להידרש כמו הכיוון כל מעסיק כלפי סמים-הקשורים רמזים זה מדיד כהתנהגות הגישה התיאבון במחקרים פרה והן האנושית. במסמך זה מתאר הערכה של הסימן תגובתיות בחולדות מאומנים באופן עצמאי קוקאין. ניהול עצמי קוקאין מזווג עם המצגת של רמזים דיסקרטית לשמש reinforcers ממוזגים (קרי, הבית אור, גירוי האור, נשמע משאבת אינפוזיה). בעקבות תקופת התנזרות, ידית מכבשים בהקשר של ניהול עצמי קוקאין בליווי הותאם דיסקרטית בעבר לזווג עם אינפוזיה קוקאין נמדדים כמו הסימן תגובתיות. מודל זה שימושי לחקור מנגנונים הנוירוביולוגי שבבסיס cue תגובתיות גם בתהליכים כדי להעריך את pharmacotherapies כדי לדכא את הסימן תגובתיות ולשנות לכן, פגיעות relapse. היתרונות של המודל כוללים להתאמתו translational, הפנים והאטרקציות אימותים חזוי. המגבלה העיקרית של המודל היא כי הפעילות תגובתיות cue ניתן לבצע אך ורק לעיתים רחוקות, יש להשתמש רק זמן קצר (למשל., שעה אחת), אחרת חולדות יתחיל לחסל הזיווג של המקלות דיסקרטית עם הגירוי קוקאין. המודל הוא להארכה כלשהי לגירוי חיזוק חיובי לזווג ברמזים בדיד; למרות רלוונטי במיוחד לסמים של התעללות, מודל זה יכול להחזיק יישומים עתידיים בתחומים כגון: השמנת יתר, היכן אוכל טעים תגמולים יכולים לשמש חיזוק חיובי גירויים.

Introduction

הפרעה לשימוש בקוקאין (מעלה גרה) עוקב אחר מסלול של ניהול עצמי חוזרות ונשנות שבמהלכן בעבר גירויים ניטרליים לקבל תמריץ ערך1. הסימן תגובתיות רגישות רמזים קשורים בעבר עם ניסיון בסמים, זה משחק תפקיד בולט התשוקה האנושית2,3,4,5. הסיכון של התקדמות מעלה גרה, כמו גם relapse במהלך התנזרות, הוא חשב להיות גבוה עבור אנשים להביע רגישות גבוהה לסמים-הקשורים רמזים6,7. הקשרים סביבתיים (למשל, אנשים, מבנים, ז ‘ אנרים מוסיקליים) והן דיסקרטית לגירויים הקשורים בסמים (למשל, חפצים) להיות מזוהה עם הפרס קוקאין; חשיפה רמזים אלה יוכל להפעיל את השינויים בהיקפי פיזיולוגיה (למשל, קצב הלב, טמפרטורת העור, והתנגדות העור) פלסטיות המוח, המוח קישוריות פונקציונלי2,8,9 ,10. במילים אחרות, re-חשיפה ברמזים הקשורים הקוקאין מפעיל הלימבי corticostriatal מעגלים לעורר תגובות פיזיולוגיות וסובייקטיביות ממוזגים לנהוג התיאבון הגישה (שוחרת סמים) התנהגות11,12 ,13,14,15.

תגובתיות cue נמדד עם תפקודי המוח הדמיה ניתוחים הוא חזוי של פגיעות relapse במקצועות עם מעלה גרה16. הסימן מדידות תגובתיות במודלים מכרסמים לשמש אמצעי חלופי עבור נסיגה הסיכון, אפשר לנצל ללימודים translational. לפיכך, pharmacotherapy ירידות cue תגובתיות בחולדות עלול להיות נשא קדימה כטיפול למניעת התדרדרות בניסויים קליניים אנושי. במודלים פרה עם הכשרון translational הכרחי, תוקף ניבוי חשובים במיוחד מאז יש כיום אין pharmacotherapies שאושרו על-ידי ה-FDA עבור מעלה גרה17.

ההליך ניהול עצמי מכרסם תקן זהב, דגם translational עם תוקף ניבוי בסמים האדם18 , חשובה ביותר להבנת המולקולריים פיזיולוגיים תהליכים CUD הבסיסית. תגובה – מסירהעצמאית של קוקאין תוצאות תופעות התנהגותיות, מולקולרית, עצבית ברורים ביחס לתגובה – חשיפה קוקאיןתלויים ; למשל., תגובת – קוקאיןעצמאית מסירה מעלה תמותה גבוה משמעותית19. יתר על כן, ההשלכות עצבית של התנזרות מן התגובה –תלות בקוקאין ניהול עצמי נבדלים אלה מופעלות על ידי משתיית התגובה –עצמאית קוקאין משלוח20, 21. לפיכך, מעלה גרה מודלים בהתבסס על התגובה – מסירההתלויים של קוקאין הן דוגמניות translational מעולה כאשר הערכת cue ותוצאותיהן המשויך מנגנון פעולה.

בפרוטוקול המפורטות להלן, קוקאין מועבר דרך הווריד באמצעות קטטר תוך-צוואר שכנה. עם זאת, פותחו שיטות אלטרנטיביות למניעת סמים בנתיבים אוראלי ואת שאיפת באופן עצמאי. חשוב, מכרסמים שולטים על משלוח של הסם, בני האדם מקביל, דרך התגובות operant לכן, יש קונקורדנציה גבוהה בין סמים לקחה מאת מכרסמים ובני אדם22. ההליך ניהול עצמי סמים פרה שלהלן מעסיקה ידית לחיצה, מחוזק על ידי משלוח סמים, להניע את שיעורי ההיענות גבוהה יותר בקרת הרכב. שמחפש סמים שאומן על ידי זיווג “ניטראלי” רמזים (למשל, אור גירוי או הטון והסביבה הקשרית של קוקאין אשר מתרחשת ניהול עצמי) עם אינפוזיה קוקאין; רמזים אלה הופכים reinforcers ממוזגים (לסקירה: קנינגהם & אנסטסיו, 201423). Re-חשיפה עוקבות ברמזים הקשורים הקוקאין מפעיל שמחפש סמים מכרסמים (כלומר, מנסה לספק קוקאין באמצעות לחיצה על הידית בעבר-פעיל), כמו גם התשוקה ו- relapse CUD נושאים24, 25 , 26 , 27.

בדרך כלל, פרה מכרסמים מחקרים של שמחפש סמים בעקבות ניהול עצמי קוקאין לנצל הכחדה הדרכה ו/או סמים השבה שנערך בתוך הסביבה הקשורים לסמים28,29, 30 , 31 , 32. לוחץ על המנוף בעבר-פעיל, בהעדר משלוח סמים ו/או את הסימן, מהווה בדרך כלל את מידת השבה בעקבות הכחדה33,34,35. להפך, cue תגובתיות שמחפש סמים היא התנזרות כפויה הבאים המוערך ללא הכחדה מוקדמת הכשרה28,36,37,38,39 .

התוצאה אמצעים ומשתנים ניסיוני יש כבר בקפידה נבחר ואומת לנתח היבטים שונים של לנוירוביולוגיה של התנהגות נסיגה כמו מכור לסמים, זה מבוססת היטב כי neuroadaptations שונים בין דגמים עם ו ללא הכחדה הדרכה 40,41,42,43. יתר על כן, מנקודת מבט translational, הכחדה מכרסמים אימונים לא משתקף קליניים הגדרות עבור CUD מאז רמזים הקשורות לסמים כוללים ארצות mood, מקומות, אנשים44; השילוב הייחודי של רמזים אלה צפויות שאינן זמינות ב-46,45,47בסביבה קלינית. לפיכך, המודל מכרסמים המתוארים בזאת פועל מקביל יותר האנושי מאשר רבים של מודלים זמין כרגע.

להלן תיאור אימונים ניהול עצמי של קוקאין מאומתים, התנזרות כפויה תגובתיות cue בדיקת הפרוטוקולים של חולדות. בקצרה, חולדות מושתלים עם קטטר תוך-צוואר, מאומנים באופן עצמאי קוקאין או תמיסת מלח באמצעות ידית ‘פעיל’ העיתונות, ואת קבלת הגירוי קוקאין או תמיסת מלח מזווג עם רמזים אור וקול דיסקרטית אשר לשמש reinforcers ממוזגים. לאחר 14 ימים של ניהול עצמי קוקאין, חולדות הן נתון 30 ימי התנזרות כפויה לבין מבחן תגובתיות cue 60-מין הבאים באיזו ידית נמדד דחופים. הבדיקה תגובתיות cue הוא מדד הפונדקאית לפגיעות relapse קוקאין אצל בני אדם.

Protocol

כל המניפולציות בעלי חיים מתבצעות לפי מדריך על טיפוח ועל שימוש של חיות מעבדה (2011), באישור טיפול בעלי חיים מוסדיים שימוש הוועדה. 1. בעלי חיים חבל חולדות ספראג Dawley הזכר כ- 8-9 שבועות של גיל (250-260 גרם) למשך תקופה מינימלית של שבעה ימים בחדר המושבה ומתוחזק על 21-23 מעלות צלזיוס ?…

Representative Results

תוצאות של קוקאין ניהול עצמי, התנזרות ניסוי ואחריה מבחן תגובתיות cue מחקר שפורסם בעבר57 מוצגים באיור1. ציר הזמן המחקר מתואר באיור 1A. חולדות בנפרד מעבר מן FR1 FR5 כפי שהם עומדים בקריטריונים. כפי אופרנ?…

Discussion

חשיפה רמזים לסמים-זוגי שינויים פיזיולוגיים בתגובה אלה רמזים16 משויכים נסיגה,11,16 , קוקאין cue תגובתיות הבדיקה מועסק מעל contingently מציג רמזים קוקאין-זוגי ב- היעדרות של סמים; לפיכך, שמחפש סמים בצורה של ידית בעבר-פעיל מכבשים משמש מדד של פגיעות relapse. פרוטו?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

כל הבדיקות התנהגותית בוצעה ב אוניברסיטת טקסס רפואי סניף (UTMB) מכרסם Vivo ב הערכה (RIVA) הליבה, בבימויו של ד ר קלי Dineley, השוכן בתוך המרכז למחקר התמכרות, בבימויו של ד ר קתרין קאנינגהם. תמיכה עבור עבודה זו הגיעה פיטר פ מקמנוס צדקה אמון, המכון הלאומי למדעי בריאות הסביבה מרכז עבור טוקסיקולוגיה סביבתית-UTMB (T32ES007254), המכון לחקר מדעי Translational ב UTMB (UL1TR001439), מרכז מיטשל מחלות ניווניות, המרכז לחקר ההתמכרות-UTMB (DA007287, DA070087, וקרנות מחקר פיילוט).

Materials

Equipment
Catheter Tubing: 0.50mm ID x 0.94mm OD x 0.2mm width Fisher Scientific, Hampton, NH, USA 11-189-15A 1/experiment
Cue Light Med-Associates Inc. St. Albans, VT, USA ENV-229M 2/operant chamber
Guide Cannulae (22 gauge, pedestal size-8mm, cut length 11 mm, 5 mm above the pedestal) Plastics One, Roanoke, VA, USA 8IC313G5UPXC 1/rat
House Light Med-Associates Inc. St. Albans, VT, USA ENV-227M 1/operant chamber
Infusion Pump Med-Associates Inc. St. Albans, VT, USA PHM-100 1/operant chamber
Levers Med-Associates Inc. St. Albans, VT, USA ENV-110M 2/operant chamber
Liquid Swivels Instech, Plymouth Meeting, PA, USA 375/22 1/operant chamber
MED-PC Package with Infusion Pump Software Med-Associates Inc. St. Albans, VT, USA SOF-735 (infusions software SOF-700RA-10 version 1.04) 1
Metal Spring Leash Plastics One, Roanoke, VA, USA C313CS/SPC 1/operant chamber
Needle (23g, 1 in) Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ, USA 305193 1/operant chamber
Nitex Mesh (6/6 woven mesh sheet, 12"x12", 500 microns thick, 38% Open Area) Amazon, Seattle, WA, USA CMN-0500-C, B000FMUNE6 ~1 sheet/100 rats
PCI Interface Package Med-Associates Inc. St. Albans, VT, USA DIG-700P2-R2, MED-SYST-16 1/16 operant chambers
Power Supply for Interface Modules Med-Associates Inc. St. Albans, VT, USA SG-6510D 1/16 operant chambers
Sound-attenuating Cubicle Med-Associates Inc. St. Albans, VT, USA ENV-018V 1/operant chamber
Syringes, 10 mL Luer-Lok™ tip Fisher Scientific, Hampton, NH, USA 14-827-52 1 case/experiment (1/operant chamber)
Tygon Tubing for flushes: 0.51mmID x 1.52mmOD 0.51mm thick x 152.4m Fisher Scientific, Hampton, NH, USA 14-170-15B 1/experiment
Chemicals
Acepromazine (10mg/mL) Henry Schein (Animal Health), Melville, NY, USA 003845 ~0.5mg/rat*
Acraweld Repair Resin Henry Schein (Dental), Melville, NY, USA 1013959 1/experiment
Altalube (ophthalmic ointment) Henry Schein (Dental), Melville, NY, USA 6050059 1/experiment
Cocaine NIDA North Bethesda, MD, USA N/A ~350mgs/rat for whole experiment*; requires DEA License
Heparin (10,000 USP units/10 mL) SAGENT Pharmaceuticals, Schaumburg, IL, USA NDC 25021-400-10 1/experiment (~21 units/rat*)
Jet Liquid Henry Schein (Dental), Melville, NY, USA 1256401 1/experiment
Ketamine (100mg/mL, 10mL) Henry Schein (Dental), Melville, NY, USA 1049007 ~15mg/rat*; requieres DEA license
Methohexital Sodium (Brevital®, 500 mg/50 mL) Patterson Dental, Saint Paul, MN, USA 043-5461 1/experiment; requires DEA License
Saline (0.9%, USP) Baxter, Deerfield, IL, USA 2B1307 1 case/experiment
Streptokinase from β-hemolytic Streptococcus (Lancefield Group C) ≥3,000 units/mg Sigma Aldrich, St. Louis, MO, USA S3134-250KU 1 vial/experiment (~1.5mg/rat/experiment*)
Ticarcillin Disodium Salt Fisher Scientific, Hampton, NH, USA 50-213-695 ~4 vials/exeriment or purchase the 25g vial cat.# 50-489-093 (~150mg/rat/experiment*)
Xylazine (100mg/mL) Henry Schein (Animal Health), Melville, NY, USA 033198 ~3mg/rat*
*Assumes rat age is that described in the protocol, rats self-administer for 14 days, and flushes occur for 21 days.
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Koob, G. F., Volkow, N. D. Neurobiology of addiction: a neurocircuitry analysis. Lancet Psychiatry. 3 (8), 760-773 (2016).
  2. Carter, B. L., Tiffany, S. T. Meta-analysis of cue-reactivity in addiction research. Addiction. 94 (3), 327-340 (1999).
  3. Drummond, D. C. Theories of drug craving, ancient and modern. Addiction. 96 (1), 33-46 (2001).
  4. Mahler, S. V., de Wit, H. Cue-reactors: individual differences in cue-induced craving after food or smoking abstinence. PLoS One. 5 (11), (2010).
  5. O’Brien, C. P., Childress, A. R., Ehrman, R., Robbins, S. J. Conditioning factors in drug abuse: can they explain compulsion?. J Psychopharmacol. 12 (1), 15-22 (1998).
  6. Hendershot, C. S., Witkiewitz, K., George, W. H., Marlatt, G. A. Relapse prevention for addictive behaviors. Subst Abuse Treat Prev Policy. 6, 17 (2011).
  7. Prisciandaro, J. J., Myrick, H., Henderson, S., McRae-Clark, A. L., Brady, K. T. Prospective associations between brain activation to cocaine and no-go cues and cocaine relapse. Drug Alcohol Depend. 131 (1-2), 44-49 (2013).
  8. Foltin, R. W., Haney, M. Conditioned effects of environmental stimuli paired with smoked cocaine in humans. Psychopharmacology. 149 (1), 24-33 (2000).
  9. Wang, X., et al. Nucleus Accumbens Core Mammalian Target of Rapamycin Signaling Pathway Is Critical for Cue-Induced Reinstatement of Cocaine Seeking in Rats. J Neurosci. 30 (38), 12632-12641 (2010).
  10. Gipson, C. D., Kupchik, Y. M., Shen, H., Reissner, K. J., Thomas, C. A., Kalivas, P. W. Relapse Induced by Cues Predicting Cocaine Depends on Rapid, Transient Synaptic Potentiation. Neuron. 77 (5), 867-872 (2013).
  11. Wallace, B. C. Psychological and environmental determinants of relapse in crack cocaine smokers. J Subst Abuse Treat. 6 (2), 95-106 (1989).
  12. Weiss, F., et al. Compulsive Drug-Seeking Behavior and Relapse: Neuroadaptation, Stress, and Conditioning Factors. Annals of the New York Academy of Sciences. 937 (1), 1-26 (2001).
  13. Potenza, M. N., et al. Neural Correlates of Stress-Induced and Cue-Induced Drug Craving: Influences of Sex and Cocaine Dependence. Am J Psych. 169 (4), 406-414 (2012).
  14. Shaham, Y., Hope, B. T. The role of neuroadaptations in relapse to drug seeking. Nature Neuroscience. 8 (11), 1437-1439 (2005).
  15. Neisewander, J. L., et al. Fos protein expression and cocaine-seeking behavior in rats after exposure to a cocaine self-administration environment. J Neurosci. 20 (2), 798-805 (2000).
  16. Kosten, T. R., et al. Cue-induced brain activity changes and relapse in cocaine-dependent patients. Neuropsychopharmacology. 31 (3), 644-650 (2006).
  17. Skolnick, P., Volkow, N. D. Addiction therapeutics: obstacles and opportunities. Biol Psychiatry. 72 (11), 890-891 (2012).
  18. O’Connor, E. C., Chapman, K., Butler, P., Mead, A. N. The predictive validity of the rat self-administration model for abuse liability. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 35 (3), 912-938 (2011).
  19. Dworkin, S. I., Mirkis, S., Smith, J. E. Response-dependent versus response-independent presentation of cocaine: differences in the lethal effects of the drug. Psychopharmacology (Berl). 117 (3), 262-266 (1995).
  20. Dworkin, S. I., Co, C., Smith, J. E. Rat brain neurotransmitter turnover rates altered during withdrawal from chronic cocaine administration. Brain Res. 682 (1-2), 116-126 (1995).
  21. Twining, R. C., Bolan, M., Grigson, P. S. Yoked delivery of cocaine is aversive and protects against the motivation for drug in rats. Behav Neurosci. 123 (4), 913-925 (2009).
  22. Gardner, E. L. What we have learned about addiction from animal models of drug self-administration. Am J Addict. 9 (4), 285-313 (2000).
  23. Cunningham, K. A., Anastasio, N. C. Serotonin at the nexus of impulsivity and cue reactivity in cocaine addiction. Neuropharmacology. 76 Pt B. 76 Pt B, 460-478 (2014).
  24. Carpenter, K. M., Schreiber, E., Church, S., McDowell, D. Drug Stroop performance: relationships with primary substance of use and treatment outcome in a drug-dependent outpatient sample. Addict Behav. 31 (1), 174-181 (2006).
  25. Copersino, M. L., et al. Cocaine craving and attentional bias in cocaine-dependent schizophrenic patients. Psychiatry Res. 128 (3), 209-218 (2004).
  26. Field, M., Munafò, M. R., Franken, I. H. A meta-analytic investigation of the relationship between attentional bias and subjective craving in substance abuse. Psychol Bull. 135 (4), 589-607 (2009).
  27. Robbins, S. J., Ehrman, R. N., Childress, A. R., O’Brien, C. P. Relationships among physiological and self-report responses produced by cocaine-related cues. Addict Behav. 22 (2), 157-167 (1997).
  28. Cunningham, K. A., et al. Synergism between a serotonin 5-HT2A receptor (5-HT2AR) antagonist and 5-HT2CR agonist suggests new pharmacotherapeutics for cocaine addiction. ACS Chem Neurosci. 4 (1), 110-121 (2013).
  29. Fletcher, P. J., Rizos, Z., Sinyard, J., Tampakeras, M., Higgins, G. A. The 5-HT2C receptor agonist Ro60-0175 reduces cocaine self-administration and reinstatement induced by the stressor yohimbine, and contextual cues. Neuropsychopharmacology. 33 (6), 1402-1412 (2008).
  30. See, R. E. Neural substrates of cocaine-cue associations that trigger relapse. Eur J Pharmacol. 526 (1-3), 140-146 (2005).
  31. Shaham, Y., Shalev, U., Lu, L., De Wit, H., Stewart, J. The reinstatement model of drug relapse: history, methodology and major findings. Psychopharmacology (Berl). 168 (1-2), 3-20 (2003).
  32. Meil, W. M., See, R. E. Conditioned cued recovery of responding following prolonged withdrawal from self-administered cocaine in rats: an animal model of relapse. Behav Pharmacol. 7 (8), 754-763 (1996).
  33. Fuchs, R. A., Tran-Nguyen, L. T., Specio, S. E., Groff, R. S., Neisewander, J. L. Predictive validity of the extinction/reinstatement model of drug craving. Psychopharmacology (Berl). 135 (2), 151-160 (1998).
  34. Grimm, J. W., Hope, B. T., Wise, R. A., Shaham, Y. Neuroadaptation. Incubation of cocaine craving after withdrawal. Nature. 412 (6843), 141-142 (2001).
  35. Panlilio, L. V., Goldberg, S. R. Self-administration of drugs in animals and humans as a model and an investigative tool. Addiction. 102 (12), 1863-1870 (2007).
  36. Anastasio, N. C., et al. Variation within the serotonin (5-HT) 5-HT2C receptor system aligns with vulnerability to cocaine cue reactivity. Transl Psychiatry. 4, e369 (2014).
  37. Anastasio, N. C., et al. Functional status of the serotonin 5-HT2C receptor (5-HT2CR) drives interlocked phenotypes that precipitate relapse-like behaviors in cocaine dependence. Neuropsychopharmacology. 39 (2), 370-382 (2014).
  38. Liu, H. S., et al. Dorsolateral caudate nucleus differentiates cocaine from natural reward-associated contextual cues. Proc Natl Acad Sci U S A. 110 (10), 4093-4098 (2013).
  39. Swinford-Jackson, S. E., Anastasio, N. C., Fox, R. G., Stutz, S. J., Cunningham, K. A. Incubation of cocaine cue reactivity associates with neuroadaptations in the cortical serotonin (5-HT) 5-HT2C receptor (5-HT2CR) system. Neuroscience. 324, 50-61 (2016).
  40. Di Ciano, P., Everitt, B. J. Reinstatement and spontaneous recovery of cocaine-seeking following extinction and different durations of withdrawal. Behav Pharmacol. 13 (5-6), 397-405 (2002).
  41. Schmidt, E. F., et al. Extinction training regulates tyrosine hydroxylase during withdrawal from cocaine self-administration. J Neurosci. 21 (7), RC137 (2001).
  42. Self, D. W., Choi, K. H., Simmons, D., Walker, J. R., Smagula, C. S. Extinction training regulates neuroadaptive responses to withdrawal from chronic cocaine self-administration. Learn Mem. 11 (5), 648-657 (2004).
  43. Sutton, M. A., et al. Extinction-induced upregulation in AMPA receptors reduces cocaine-seeking behaviour. Nature. 421 (6918), 70-75 (2003).
  44. Gawin, F. H., Ellinwood, E. H. Cocaine dependence. Annu Rev Med. 40, 149-161 (1989).
  45. Bouton, M. E. Context, ambiguity, and unlearning: sources of relapse after behavioral extinction. Biological Psychiatry. 52 (10), 976-986 (2002).
  46. Torregrossa, M. M., Taylor, J. R. Learning to forget: manipulating extinction and reconsolidation processes to treat addiction. Psychopharmacology. 226 (4), 659-672 (2013).
  47. Conklin, C. A., Tiffany, S. T. Applying extinction research and theory to cue-exposure addiction treatments. Addiction. 97 (2), 155-167 (2002).
  48. Carr, K. D., Kim, G. -. Y., Cabeza de Vaca, S. Chronic food restriction in rats augments the central rewarding effect of cocaine and the δ 1 opioid agonist, DPDPE, but not the δ 2 agonist, deltorphin-II. Psychopharmacology. 152 (2), 200-207 (2000).
  49. Stamp, J. A., Mashoodh, R., van Kampen, J. M., Robertson, H. A. Food restriction enhances peak corticosterone levels, cocaine-induced locomotor activity, and ΔFosB expression in the nucleus accumbens of the rat. Brain Research. 1204, 94-101 (2008).
  50. Shalev, U., Marinelli, M., Baumann, M. H., Piazza, P. -. V., Shaham, Y. The role of corticosterone in food deprivation-induced reinstatement of cocaine seeking in the rat. Psychopharmacology. 168 (1-2), 170-176 (2003).
  51. Cunningham, K. A., et al. Selective serotonin 5-HT(2C) receptor activation suppresses the reinforcing efficacy of cocaine and sucrose but differentially affects the incentive-salience value of cocaine- vs. sucrose-associated cues. Neuropharmacology. 61 (3), 513-523 (2011).
  52. Fowler, J. S., et al. Mapping cocaine binding sites in human and baboon brain in vivo. Synapse. 4 (4), 371-377 (1989).
  53. Kufahl, P. R., et al. Neural responses to acute cocaine administration in the human brain detected by fMRI. Neuroimage. 28 (4), 904-914 (2005).
  54. Goldberg, S. R., Hoffmeister, F., Schlichting, U. U., Wuttke, W. A comparison of pentobarbital and cocaine self-administration in rhesus monkeys: effects of dose and fixed-ratio parameter. J Pharmacol Exp Ther. 179 (2), 277-283 (1971).
  55. Pickens, R., Thompson, T. Cocaine-reinforced behavior in rats: effects of reinforcement magnitude and fixed-ratio size. J Pharmacol Exp Ther. 161 (1), 122-129 (1968).
  56. Boren, J. J. Resistance to extinction as a function of the fixed ratio. J Exp Psychol. 61 (4), 304-308 (1961).
  57. Miller, W. R., et al. PPARγ agonism attenuates cocaine cue reactivity. Addict Biol. , (2016).
  58. Schmitz, J. M., et al. PPAR-gamma agonist pioglitazone modifies craving intensity and brain white matter integrity in patients with primary cocaine use disorder: a double-blind randomized controlled pilot trial. Addiction. , (2017).
  59. Kalivas, P. W., Peters, J., Knackstedt, L. Animal Models and Brain Circuits in Drug Addiction. Molecular Interventions. 6 (6), 339-344 (2006).
  60. Reichel, C. M., Bevins, R. A. Forced abstinence model of relapse to study pharmacological treatments of substance use disorder. Curr Drug Abuse Rev. 2 (2), 184-194 (2009).
  61. Ahmed, S. H., Koob, G. F. Transition from moderate to excessive drug intake: change in hedonic set point. Science. 282 (5387), 298-300 (1998).
  62. Gawin, F. H., Ellinwood, E. H. Cocaine and other stimulants. Actions, abuse, and treatment. N Engl J Med. 318 (18), 1173-1182 (1988).
  63. Bozarth, M. A., Wise, R. A. Toxicity associated with long-term intravenous heroin and cocaine self-administration in the rat. JAMA. 254 (1), 81-83 (1985).
  64. Liu, Y., Roberts, D. C. S., Morgan, D. Sensitization of the reinforcing effects of self-administered cocaine in rats: effects of dose and intravenous injection speed. European Journal of Neuroscience. 22 (1), 195-200 (2005).
  65. Jackson, L. R., Robinson, T. E., Becker, J. B. Sex differences and hormonal influences on acquisition of cocaine self-administration in rats. Neuropsychopharmacology. 31 (1), 129-138 (2006).
  66. Feltenstein, M. W., See, R. E. Plasma progesterone levels and cocaine-seeking in freely cycling female rats across the estrous cycle. Drug Alcohol Depend. 89 (2-3), 183-189 (2007).
  67. Kreek, M. J., Nielsen, D. A., Butelman, E. R., LaForge, K. S. Genetic influences on impulsivity, risk taking, stress responsivity and vulnerability to drug abuse and addiction. Nature Neuroscience. 8 (11), 1450-1457 (2005).
  68. Brenhouse, H. C., Andersen, S. L. Delayed extinction and stronger reinstatement of cocaine conditioned place preference in adolescent rats, compared to adults. Behav Neurosci. 122 (2), 460-465 (2008).
  69. Kmiotek, E. K., Baimel, C., Gill, K. J. Methods for intravenous self administration in a mouse model. J Vis Exp. (70), e3739 (2012).
  70. Grimm, J. W., et al. Brief exposure to novel or enriched environments reduces sucrose cue-reactivity and consumption in rats after 1 or 30 days of forced abstinence from self-administration. PLoS One. 8 (1), e54164 (2013).
  71. Grimm, J. W., Barnes, J., North, K., Collins, S., Weber, R. A general method for evaluating incubation of sucrose craving in rats. J Vis Exp. (57), e3335 (2011).

Tags

Cue ReactivityCocaine Use DisorderRelapse RiskOperant TaskDrug-seeking BehaviorPre-clinicalPharmacotherapiesGenetic FactorsEnvironmental FactorsSprague Dawley RatsJugular Vein CathetersCocaine Self-administrationFR1 ScheduleFR5 ScheduleInfusion VolumeInfusion Duration

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Dimet, A. L., Cisneros, I. E., Fox, R. G., Stutz, S. J., Anastasio, N. C., Cunningham, K. A., Dineley, K. T. A Protocol for Measuring Cue Reactivity in a Rat Model of Cocaine Use Disorder. J. Vis. Exp. (136), e55864, doi:10.3791/55864 (2018).
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