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

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

Een geconditioneerde plaats voorkeur Protocol voor het meten van de incubatie van verlangen bij 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

Summary

Hier is een morfine geconditioneerd plaats voorkeur (CPP) protocol omschreven voor het meten van de incubatie van verlangen bij ratten.

Abstract

Een belangrijke oorzaak van herhaalde hervallen is een verlangen naar de drug. Drug verlangen stijgt geleidelijk tijdens de periode van onthouding, een fenomeen genoemd incubatie van drug verlangen. Hier beschrijven we een morfine geconditioneerd plaats voorkeur (CPP) protocol voor het meten van de incubatie van verlangen bij ratten. In dit protocol wordt een paradigma van de CPP voornamelijk dienst somatosensorische signalen gebruikt om een lange-termijn geheugen van de beloning van Morfine. Een drie-kamer CPP doos die van de structuur van de vloer van de zaal verschilt is opgebouwd. Eerst, de dieren zijn getest voor hun voorkeur van basislijn aan de kant van de twee kamers voor drie opeenvolgende dagen. Vervolgens zijn ze intraperitoneally met morfine/zoutoplossing ingespoten en zette in hun kamer niet-voorkeur/voorkeur voor 45 min. Na 6 dagen van conditionering, wordt hun voorkeur aan de kamers kant getest voor 15 min op verschillende tijdstippen na de laatste sessie van de conditionering. Met dit paradigma, kon het geheugen van de beloning van Morfine ten minste 18 dagen duren. Om te testen of het bovengenoemde protocol kan verhoogde hunkeren naar model, worden het aantal ingangen in de twee side kamers geteld in de periode van onthouding. De resultaten tonen aan dat de ingangen verhoogd, wat suggereert dat het paradigma van de CPP de incubatie van verlangen kon nabootsen. Toekomstige studies kunnen gebruikmaken van dit model te bestuderen van de neurale mechanismen die ten grondslag liggen aan de lange-termijn geheugen en incubatie van verlangen.

Introduction

Drugsverslaving is een chronische ziekte1 met meerdere verschillende stadia2: fuif/intoxicatie, intrekking/negatieve invloed en preoccupatie/anticipatie. In de fase van de eerste fuif/vergiftiging van de drug verslaving cyclus nemen onderwerpen drugs als gevolg van het versterkende effect2. In de fase van de terugtrekking/negatieve invloed ervaring onderwerpen negatieve lichamelijke en emotionele staten van drug terugtrekking, ter bevordering van negatieve versterking mechanismen in verband met de ontwikkeling van verslaving3. In de fase preoccupatie/anticipatie herstellen onderwerpen drug-zoekende na uitsterven, die zouden kunnen worden veroorzaakt door drugs-geassocieerde aanknopingspunten of stressoren. In dierproeven voor drugsverslaving, geconditioneerde plaats voorkeur (CPP) paradigma’s worden gebruikt om na te bootsen het positieve versterkende effect van drugs4,5,6 en, dus, het wordt gebruikt om het model van de eerste fase van de drug verslaving cyclus. Morfine, een lid van de opioid familie, produceert een positieve versterkende effect door het activeren van de opioïde receptoren in de hersenen7,8.

De CPP paradigma is gebaseerd op het principe van klassieke conditionering van de (Pavlov) en gebruikte voor het meten van het belonen effect van drugs van misbruik, zoals morfine4,5,9,10, als gevolg van haar gemakkelijk beschikbaarheid in laboratoria. Een typische CPP paradigma bestaat uit drie fasen: pre-conditionering, airconditioning en test fases. Tijdens de fase van de airconditioning, worden de stimulerende eigenschappen van een drug (unconditioned stimulus) gecombineerd met één of meer neutrale contextuele stimuli, die belonen eigenschappen krijgen na verschillende conditionering koppelingen en dienen als geconditioneerde stimuli. Tijdens de testfase, de dieren voorkeur voor drug-gepaarde compartimenten worden gemeten en weergegeven als hun beloning geheugen. Om deze reden wordt de CPP paradigma ook gebruikt voor het onderzoeken van de mechanismen voor leren en geheugen. Om een lange-termijn geheugen van de beloning van Morfine, zijn variabelen die invloed hebben op de oprichting van CPP aangepast en geoptimaliseerd met de hieronder beschreven protocol11. Contextuele prikkels zijn een combinatie van visuele, tactiele en geur signalen. Variaties van contextuele stimuli en testen tijdstippen worden gemaakt volgens verschillende onderzoeksdoeleinden. Bijvoorbeeld in onze eerdere studie12, werden de somatosensorische signalen (andere verdieping texturen) voornamelijk gebruikt als contextuele prikkels te onderzoeken van de rol van de staartzijde van het insulaire cortex, een regio van de hersenen met somatosensorische functie, bij de verwerving en het onderhoud van de lange-termijn geheugen van de beloning. Het ontwerp van de apparatuur en de toewijzing van de ratten aan de voorkeur/niet mijn voorkeur zijden gevolgen voor de totstandkoming van de CPP. Een drie-kamer-apparaat in plaats van een twee-kamer-apparaat wordt gebruikt in de hieronder protocol bij het vermijden van gedwongen keuzes. Het saldo van twee side kamers en de eerste toewijzing van dieren in hen van invloed zijn op de verwerving van CPP4,13. Dus, een evenwichtig ontwerp van de side-kamers en vooringenomen toewijzing van dieren worden toegepast in dit protocol te verwerven van een sterke plaats voorkeur. Onderhoud van lange-termijn beloning geheugen vereist meer conditionering proeven tijdens de fase van conditionering. Verklein de tijd kosten tijdens conditionering fase en twee conditionering proeven per dag worden uitgevoerd en morfine/zoutoplossing injecties om te voorkomen dat het effect van de acute opname van Morfine in de zoute gepaarde proeven4zijn gecompenseerd.

Herplaatsing diermodellen14 hebben opgezet om het model van de preoccupatie/anticipatie-fase van de drug verslaving cyclus. CPP wordt ook gebruikt om te studeren herplaatsing die de terugval tot verslavend gedrag5modellen. Herval is een van de belemmeringen bij de behandeling van drugsverslaving. Verlangen is een oorzaak van herhaalde herval. Het verlangen naar geneesmiddelen stijgt voortdurend tijdens de periode van onthouding, een fenomeen genoemd incubatie van verlangen15,16. Incubatie van verlangen is wijd studeerde in de drug zelfbestuur paradigma, maar niet de CPP paradigma. Het gebruik van het paradigma van de CPP aan incubatie van verlangen werd voor het eerst voorgesteld door Li et al. 17. hun resultaten17 toonde aan dat de scores van de CPP van lage doses morfine (1 mg/kg en 3 mg/kg) maar niet een hoge dosis (10 mg/kg) steeg geleidelijk tijdens de eerste 14 dagen van onthouding. Ook muizen geïnjecteerd met een lage dosering van cocaïne toonde verhoogde CPP scores over tijd18. De verhoogde CPP-scores van de lage doses morfine werden gebruikt om na te denken van bebroede verlangen17. Duur uitgegeven zowel aantal inzendingen in het drug-geassocieerde milieu worden voorgesteld aan de versterkende geconditioneerde reacties in de CPP paradigma19. De meeste van de recente studies gebruiken CPP scores aan direct of indirect tijd doorgebracht in kamers drug-gekoppeld terwijl het aantal posten naar side kamers als een parameter wordt vaak verwaarloosd. Om deze redenen een morfine-dosis van 10 mg/kg werd gebruikt en het aantal items in onze studie11werd gemeten. Uit de resultaten blijkt dat ingangen van de ratten aan de kant kamers gedurende de periode van onthouding11aanzienlijk gestegen. Dit betekent dat zowel CPP scores en aantal inzendingen nuttige parameters zijn bij de beoordeling van de verhoogde verlangen naar drugs en de CPP paradigma is van toepassing op het model van de incubatie van verlangen fenomeen. Nochtans, ter vermindering van het aantal dieren dat vereist, een groep van Morfine-ervaren dieren is getest herhaaldelijk; het effect van uitsterven kan dus niet worden uitgesloten met de huidige binnen betreft design. A tussen betreft design met hetzelfde protocol kunt deze beperking ondervangen.

Het volgende beschrijft de CPP-protocol dat gevestigde lange-termijn geheugen van de beloning en gemodelleerd meer verlangen. Kort, na drie dagen van de pre-conditionering, ratten Zesdaagse van de airconditioning met twee conditionering proeven per dag doorlopen en vervolgens worden getest op verschillende tijdstippen na het laatste proces van conditionering. In dit paradigma van de CPP, een doos van de drie-kamer polyvinylchloride (PVC) gebruikt als het apparaat van de CPP is gebouwd en de vloer van het apparaat is evenwichtig. Het apparaat bestaat uit twee grote zwarte kant chambers (30 cm × 25 cm × 30 cm, L × W × H) en een middelste witte kamer (11 cm × 25 cm × 30 cm, L × W × H) met witte gladde PVC vloer. De twee side kamers hebben verschillende texturen als somatosensorische signalen: een met een raster plexiglas vloer, de andere met een ruwe PVC vloer.

Protocol

De experimentele procedures werden uitgevoerd overeenkomstig de richtsnoeren voor de nationale zorg en gebruik van dieren en de experimenten werden goedgekeurd door het institutionele Animal Care en gebruik Comité bij Shenzhen Institutes of Advanced Technology, Chinees Academie van Wetenschappen. 1. dierlijke gewenning Verkrijgen van mannelijke volwassen ratten van dierlijke laboratorium en handhaven onder een 12u licht/donker cyclus (licht op vanaf 7:00 tot 19:00 uur) met gratis toegang tot voedsel en water. Met de dieren omgaan door te spelen met hen of ze klopte tweemaal per dag gedurende twee weken voor de experimenten. Willekeurig toewijzen dieren in zoutoplossing of morfine groepen. 2. drug voorbereiding Bereiden van Morfine hydrochloride als 10 mg/mL en ratten intraperitoneally injecteren (i.p.) op een volume van 1 mL/kg. Als een besturingselement, injecteren ratten met zoutoplossing met een volume van 1 mL/kg. 3. CPP toestellen Een drie-kamer CPP apparaat met andere tactiele (verdieping) signalen bouwen en testen van ratten eerste voorkeur aan twee side kamers. Het apparaat bestaat uit twee grote zwarte kant chambers (30 cm × 25 cm × 30 cm, L × W × H) en een middelste witte kamer (11 cm × 25 cm × 30 cm, L × W × H) met witte gladde PVC vloer. De twee side kamers hebben verschillende texturen als somatosensorische signalen: een met een raster plexiglas vloer, de andere met een ruwe PVC vloer. De combinatie van tactiele signalen om ervoor te zorgen dat het apparaat onbevooroordeelde, is aangezien een vooringenomen apparatuur gevoelig is voor de opbrengst van vals-positieve resultaten4variëren.Opmerking: Een belangrijke methodologische kwestie in het ontwerp van de CPP-apparaat is of het apparaat “vooringenomen” of “onpartijdige”4 is. Als een groep van ongetrainde ratten geen eerste voorkeur voor één kant kamer over een ander blijkt, wordt het apparaat als “onpartijdige” beschouwd. Anders, beschouwen het als “bevooroordeeld”13. 4. CPP Procedure Vaststellen van het paradigma van de CPP morfine-geïnduceerde hoofdzakelijk volgens de vorige onderzoeken21,22 met wijziging van de conditionering van de tijdstippen, aantal sessies conditioning, conditionering proefperiode en testen tijdstippen20 . Een korte beschrijving is hieronder gegeven, waarvan de experimentele planning is afgebeeld in Figuur 1. Pre-conditionering fase Tijdens deze fase (dag 1 tot en met 3), verwijdert u de guillotine deuren om gratis toegang tot het gehele apparaat en plaats het dier in de middelste kamer. De activiteit van de dieren gedurende 15 minuten opnemen. Berekenen van de tijd doorgebracht in de twee side kamers op dag 3 als de basislijn en noemen dit T0. Verwijderen van ratten die minder invoert dan – vier keer op een van de kamers van de kant van het experiment23 als deze ratten kunnen problemen hebben in het algemeen welzijn (bijvoorbeeld, vuile vacht en hebbend tumoren). Controleer de status van de dieren tijdens de gehele experimentele periode. Conditionering faseOpmerking: Conditioning fase omvat 6 dagen (dag 4 tot en met 9). Voor morfine-geconditioneerd onderwerpen, injecteren ratten i.p. met morfine (10 mg/kg) of zoutoplossing (1 mL/kg) afwisselend in de ochtend (9.00) en ‘s avonds (19:00) sessies (10 h uit elkaar). Het beperken van ratten onmiddellijk na elke injectie haar drug-gekoppeld (niet-bij voorkeur) of saline-gekoppeld (voorkeurs-) kamer voor 45 min (figuur 1B). Houd de video-opname-systeem op.Opmerking: Volgens onze ervaring, ongeveer 5% van de ratten hebben de respiratoire depressie na de eerste injectie met morfine (10 mg/kg). In een dergelijk geval, het vergroten van de overlevingskansen van respiratoire depressief ratten, de rat uit de kamer airconditioning, haar tong uitlichten en zet het op een wit zijdepapier in haar kooi. Voor besturingselementen saline-geconditioneerd geven ratten zoute injecties (1 mL/kg) voorafgaand aan blootstelling aan de ene kant kamer van de CPP-apparatuur tijdens de ochtendsessie en aan de andere kant tijdens de avond sessie voor 45 min/sessie in overeenstemming met morfine groep (figuur 1 C). Testfase Tijdens deze fase, verwijder guillotine deuren om gratis toegang tot het gehele apparaat en plaats het dier in de middelste kamer om hen vrij het verkennen van het hele toestel voor 15 min te laten. Hun activiteiten vastleggen tijdens deze 15 min. Drie na conditionering proeven verrichten, dat wil zeggen, test 1 (T1), 2 (T2) testen en test 3 (T3), 2 dagen, 10 dagen en 18 dagen na de laatste sessie van de conditionering in een morfine-vrije staat, respectievelijk (figuur 1A). Variëren testen tijdstippen voor verschillende experimentele doelen.Opmerking: Om te minimaliseren van het aantal ratten nodig, een binnen-onderwerp ontwerp werkzaam is. Echter, uit te sluiten van het effect van uitsterven, een tussen onderwerp ontwerp vereist is. Figuur 1: experimentele procedures. (A) experimentele procedures van het hele proces van de CPP. B experimentele schema van de fase van de conditionering van Morfine groep. (C) experimentele schema van de fase van de conditionering van zoute groep. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer. 5. de gegevensanalyse Berekenen van de score van de CPP in morphine(saline) groep als: CPP score = de tijd doorgebracht in de drug-gekoppeld (niet-bij voorkeur) kamer / de totale tijd doorgebracht in beide kamers met airconditioning. Het uitvoeren van data-analyse van de CPP scores en ingangen naar side kamers met geschikte statistische methoden met behulp van SPSS. Presenteren alle gedrags-gegevens zoals bedoel ± SEM, waar SEM de standaardfout van het gemiddelde is. Overwegen van waarden van p < 0.05 als statistisch significante en aangeven door sterretjes (*) en octothorpesin (#) in de cijfers.

Representative Results

De volgende representatieve resultaten tonen aan dat een morfine die cpp met succes kan worden vastgesteld door het protocol beschreven en de lange-termijn geheugen voor beloning aan de morfine (Figuur 2) kan worden gehandhaafd. Het aantal posten naar side kamers, analoog aan het aantal actieve reacties in het paradigma van zelfbestuur, weerspiegelt de versterkende eigenschap van Morfine. Het toegenomen aantal vermeldingen (Figuur 3), met vermelding van de incubatie van verlangen, werd waargenomen met behulp van dit paradigma van de CPP morfine. CPP geheugen kon duren ten minste 18 dagen na de laatste sessie van de conditionering. Eenentwintig ratten in de groep van Morfine en 10 ratten in de zoute groep werden gebruikt om de uitdrukking van de lange-termijn lonende geheugen testen. Een gemengde ANOVA bleek aanzienlijke verschillen in de interactie tussen groep en test (F (3,87) = 4.973, p = 0.003), testen (F (3,87) = 18.237, p < 0.001) en groep (F (1,29) = 11.413, p = 0.002). Significante verschillen onder proeven (F (3,60) = 46.628, p < 0.001) in de groep van de morfine maar niet zoute group(F(3,27) = 1.576, p = 0.218) werden ontdekt door een one-way herhaalde ANOVA. De meervoudige vergelijking analyse met Bonferroni aanpassing toonde significante verschillen tussen de drie tests en T0 in deGroep op morfine. Zoals blijkt uit Figuur 2, wordt het geheugen van de beloning morfine ten minste 18 dagen duurde en daalde in een tijd-afhankelijke trend. Gegevens worden verkregen van een vorige gepubliceerde studie11. Ingangen van kant compartimenten in morfine groep stijgt geleidelijk Morfine groepAls u wilt testen van de trend van ingangen, groep (saline-gekoppeld en morfine-gekoppeld) als tussen-onderwerpen factor en test (T0, T1, T2 en T3) als binnen-onderwerpen factor werden vastgesteld voor een gemengde ANOVA. Geen significante verschillen in de interactie tussen groep en test (F (2.311,92.449) = 1.915, p = 0.147) en groep (F(1,40) = 0.898, p = 0.349), maar betekenis in test (F(2.311,92.499) = 24.243, p < 0.001), werden ontdekt. De meervoudige vergelijking analyse met de minst significante verschil (LSD) test toonde significante verschillen tussen T1 en T0 (p < 0.001), T2 en T0 (p < 0.001) en T3 en T0 (p < 0.001) in de groep van de morfine in morfine-gepaarde ingangen. Met betrekking tot saline-gepaarde compartimenten, statistische betekenissen bestond tussen T2 en T0 (p = 0.002) en T3 en T0 (p = 0.003) maar niet T1 en T0 (p = 0.246), die is vergelijkbaar met het patroon van de incubatie van heroïne verlangen24. In het algemeen, groep ingangen naar side kamers in de morfine verhoogd tijd-dependently. Ratten vaker ingevoerd tot de morfine-gecombineerd compartiment dan saline-gecombineerd compartiment in T1 (t(1,21) =-2.833, p = 0.010) en T2 (t(1,21) =-4.458, p = 0.0002) maar niet T3 (t(1,21) =-0.471, p = 0.642) (tweezijdige gepaarde t-tests). Zoute groepVergelijkbaar met de morfine-groep, een gemengde ANOVA werd toegepast en bleek geen significante verschillen in de interactie tussen groep en test (F(3,54) = 0.345, p = 0.793), testen (F(3,54) = 1.793, p = 0.159) en groep (F(1,18) = 0.151, p = 0.702). Daardoor waren de ingangen naar side kamers in de zoute groep stabiel na verloop van tijd. Figuur 2: CPP geheugen ten minste 18 dagen maar dalingen met tijd kan duren. Bewaren van het geheugen van CPP in de morfine-groep (n = 21) en de zoute groep (n = 10) werd beoordeeld door het meten van de CPP score voor verschillende tijdstippen na laatste conditioning (T1, 2 dagen; T2, 10 dagen en T3, 18 dagen). Alle waarden van CPP scores zijn gemiddelde ± SEM. ### geeft p < 0.001 en ## betekent p < 0.01 vergeleken met zoute groep; p < 0.001 vergeleken met T0 in deGroep op morfine geeft. Dit cijfer van Sun et al., 201711is gewijzigd. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer. Figuur 3: ingangen naar side-kamers in groepen van Morfine en saline. Ingangen naar twee side kamers in de morfine-groep (n = 21) en de zoute groep (n = 10) werden beoordeeld op verschillende tijdstippen na de laatste behandeling (T1, 2 dagen; T2, 10 dagen en T3, 18 dagen) en vergeleken met T0. Alle waarden van ingangen zijn gemiddelde ± SEM. In de groep morfine (A) ingangen aan de zijkant morfine-gekoppeld verhoogd veelbetekenende uit T1 tot T3 terwijl ingangen van saline-gepaarde kamer alleen aanzienlijk toegenomen van T2. Gepaarde t tests met morfine-gecombineerd compartiment en saline-gecombineerd compartiment bleek zeer significante toenames in zowel T1 en T2. In de zoute groep (B) zijn er geen significante veranderingen in ingangen aan beide zijden. Dit cijfer is gewijzigd van Sun et al., 201711. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Discussion

Hier is een methode met behulp van een paradigma van de CPP morfine beschreven om de lange-termijn geheugen van de beloning in rat met somatosensorische signalen als geconditioneerde context. Om te bouwen die een lange-termijn geheugen van de beloning, een eerdere protocol21 met een evenwichtige CPP-apparaat wordt gewijzigd en de zoutoplossing en morfine sessies zijn reeks ten minste 10 h uit elkaar. Bovendien worden meer conditionering sessies toegevoegd tijdens de fase van de conditionering ter verbetering van de associative leren. Afgezien van de CPP-scores, de ingangen naar twee side kamers worden gemeten en het patroon van verhoogde ingangen naar side kamers is vergelijkbaar met dat van de meer actieve reacties in het paradigma van zelfbestuur.

Verschillende factoren beïnvloeden de oprichting van het paradigma van de CPP hierboven vermeld. Een belangrijke factor is het ontwerp van het toestel: ratten in het algemeen moeten soortgelijke voorkeur aan beide zijde kamers om ervoor te zorgen dat het apparaat is evenwichtig. Een onevenwichtige apparaat kan maskeren de verwerving van CPP te wijten aan de aanvankelijke hoge voorkeur aan één kant kamer13. Daarom moet extreme voorkeur wordt gegeven aan de ene kant kamer (meer dan 90% van de totale tijd in om het even welk van de twee zijden kamers) bij het kiezen van de textuur van de vloer of andere contextuele signalen vermeden worden. Voor verschillende experimentele doeleinden, kunnen onderzoekers de CPP-apparaat evenwicht door aanpassing van de contextuele prikkels. Voor evenwichtige apparaat zijn twee manieren van experimenteel design veelgebruikte4. Een bevooroordeelde manier is om de paar drugs met de zaal niet mijn voorkeur met alle onderwerpen; een onbevooroordeelde manier is om het koppelen van de helft van de dieren met drugs in de zaal niet mijn voorkeur, de andere helft met de gewenste kamer. Beide manieren CPP13 tot stand kan brengen, maar studies17,25 met het laatste ontwerp uitsluiten altijd veel onderwerpen te wijten aan hun sterke voorkeur aan één kant kamer. Als individuele kwetsbaarheid drug verslaving26,27,28 bestaat, werd een vooringenomen ontwerp in deze studie gekozen om te voorkomen dat uitsluiting van gezonde proefpersonen. Een beperking van vooringenomen ontwerp is het effect van inconsistente voorkeur aan side kamers. Zoals afgebeeld in Figuur 2, hebben de ratten in de zoute groep consistent lage CPP scores voor de eerste kamer van niet mijn voorkeur. Dus is de mogelijkheid dat inconsistent voorkeur naar side kamers van invloed kan zijn op de scores van de CPP in de groep van Morfine uitgesloten door het instellen van de zoute besturingselementen. Om te voorkomen dat het effect van het plafond van de gewenste kamer, gebruiken we de eerste niet mijn voorkeur kamer als de gepaarde kamer van Morfine. Om te voorkomen dat het effect van de nieuwheid en stress op de basislijn voorkeur side kamers, drie pre-conditionering sessies worden uitgevoerd, en de derde sessie wordt gebruikt als de basislijn. De vierde factor is het interval tussen morfine en zoute sessies. In onze paradigma kiezen we intervallen van ten minste 10 uur om te voorkomen dat het effect van de terugtrekking in de zoute conditionering periode. De dosering van Morfine is ook een belangrijke factor. Extreem lage doses van Morfine, zoals 0,01 mg/kg6, deed geen plaats voorkeur veroorzaken. Een dosis van 10 mg/kg geïnduceerde de hoogste CPP score17 bij ratten en wordt meestal gebruikt in rat morfine CPP studies17,21,23. Echter, 10 mg/kg morfine (i.p.) kan induceren respiratoire depressie in ongeveer 5% van de ratten. Lagere doses van Morfine, zoals 5 mg/kg, kunnen worden gebruikt in toekomstige studies. Voor andere soorten, zoals boom spitsmuis, moet tolerantie voor drugs worden overwogen bij de bouw van de CPP paradigma. Aangezien boom spitsmuis snel tolerantie voor morfine ontwikkelt, toegenomen doses van Morfine moeten worden gebruikt tijdens de conditionering fase29,30.

Met het gewijzigde protocol, wordt een lange-termijn geheugen van de beloning vastgesteld voor ten minste 18 dagen na 6 dagen van conditionering11 (Figuur 2). Toekomstige studies moeten meten of CPP konden worden gehandhaafd voor een langere tijd. Herhaalde Herval is de belangrijke hinderpaal bij de behandeling van drugsverslaving. Stress, milieu signalen en drugs kunnen induceren herval. Na het uitsterven van de CPP geheugen, kan dit model worden gebruikt om het model van herval geïnduceerd door stress of drugs.

De ingangen van de drug-gepaarde kamers in de groep van de morfine verhoogd in de onthouding periode11 (Figuur 3), die is vergelijkbaar met de meer actieve reacties in het paradigma van zelfbestuur. Ingangen van de zaal saline-gekoppeld ook stegen echter met het paradigma van de CPP in zowel de ratten en de boom spitsmuizen11, die verschilt van de inactieve reacties van het paradigma van zelfbestuur. Dit verschil kan als gevolg van de verschillende onderliggende principes van de twee paradigma’s: een klassieke conditionering is, de andere is Operante conditionering. Bovendien, boom spitsmuizen met voedsel die cpp ervaringen bleek niet zo’n een patroon van grotere ingangen30. Dus, de verhoogde ingangen aan beide zijde kamers in morfine-ervaren dieren worden verondersteld te vertegenwoordigen bebroede verlangen van drugs. Hoewel de beperking van het gebruik van herhaalde maatregelen in één onderwerp kan niet worden uitgesloten, het patroon van verhoogde posten werd bewaard in ratten11, boom spitsmuizen11,30 en apen31. Echter een tussen betreft design tijdens de onthouding periode is een aanrader voor toekomstige studies uit te sluiten van het uitsterven effect van herhaalde metingen.

Afgezien van de verhoogde ingangen, CPP scores met lage doses morfine (1 mg/kg en 3 mg/kg) steeg geleidelijk tijdens de periode van onthouding17. Deze resultaten suggereren dat het paradigma van CPP ook de incubatie van verlangen fenomeen kon model. Een verhoogde CPP-score kan echter ook een verhoogde geheugen voor de geconditioneerde stimulus vertegenwoordigen. Dit aspect, ingangen aan de zijkant kamers in een drie-kamer-apparaat, die vergelijkbaar met actieve reacties in het paradigma van zelfbestuur zijn, nauwer lijken op het zoeken naar drugs of het stimulerende effect van drugs. Het zou interessant zijn om te controleren de trends van de ingangen naar side kamers tijdens de periode van onthouding in rat CPP paradigma’s van lagere doses van Morfine. Toekomstige studies met andere drugs en de muizen moeten worden gedaan om te verifiëren of dit verschijnsel over drugs misbruik/soorten wordt behouden.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Dit werk werd gesteund door nationale Natural Science Foundation van China (NSFC) 31741058 (Y.Z.), Shenzhen gouvernementele subsidies (JCYJ20170818162613877 en JCYJ20170818163217196) en China postdoctorale Science Foundation Grant 2017 M 622826 (K.Z.).

Materials

Morphine Shenyang First Pharmaceutical Factory
CPP apparatus/Camera Anlai Technology Company
SPSS IBM Inc
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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).

Tags

Conditioned Place PreferenceIncubation Of CravingRat ModelMorphine ConditioningDrug AddictionAddiction MechanismsMemory RetentionCraving Response

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
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).
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