Un protocole de préférence de Place conditionnée pour la mesure de l’Incubation des envies chez les Rats
Summary
Ici, un protocole de préférence (RPC) de lieu de morphine conditionné est décrit pour mesurer l’incubation des envies chez les rats.
Abstract
Des principales causes des poussées répétées sont une soif de la drogue. Médicament soif augmente progressivement au cours de la période d’abstinence, un phénomène appelé incubation des envies de drogue. Nous décrivons ici un protocole de préférence (RPC) lieu de morphine conditionné pour la mesure de l’incubation des envies chez les rats. Dans le présent protocole, un paradigme CPP employant principalement cues somatosensoriels est utilisé pour établir une mémoire à long terme de la récompense de la morphine. Une boîte de RPC de trois chambres qui se distingue dans la texture du fond de la chambre est construite. Tout d’abord, les animaux sont testés pour leur préférence de base pour les deux chambres pour trois jours consécutifs. Puis, ils sont des injections intrapéritonéales de morphine/solution saline et mis dans leur chambre non préféré/préférés pendant 45 min. Après 6 jours de conditionnement, leur préférence pour les chambres côté est testée à différents moments pendant 15 minutes après la dernière séance de conditionnement. Avec ce paradigme, la mémoire de la récompense de la morphine pourrait durer pendant au moins 18 jours. Pour vérifier que le protocole susmentionné peut modéliser une soif accrue, le nombre d’entrées dans les deux chambres est compté au cours de la période d’abstinence. Les résultats montrent que les entrées augmente, ce qui suggère que le paradigme de la RPC pourrait imiter l’incubation de soif. Les études à venir peuvent utiliser ce modèle pour étudier les mécanismes neuronaux qui sous-tendent la mémoire à long terme et l’incubation des envies.
Introduction
La toxicomanie est une maladie chronique1 avec plusieurs différents stades2: hyperphagie/intoxication, retrait/negative affect et préoccupation/anticipation. Dans la phase initiale hyperphagie/intoxication du cycle de dépendance drogue, sujets prennent des médicaments en raison de l’armature effect2. Dans la phase d’affect de retrait/négatif, sujets d’expérience négatives États somatiques et émotionnelles du retrait de la drogue, qui promouvoir des mécanismes de renforcement négatif associées au développement de la toxicomanie3. Dans la scène de préoccupation/anticipation, sujets rétablissement la recherche de drogue après extinction, ce qui pourrait être déclenchée par les indices liés à la drogue ou facteurs de stress. Dans les études animales de la toxicomanie, lieu conditionné paradigmes de préférence (RPC) sont utilisés pour simuler l’effet positif de renfort de médicaments4,5,6 et, par conséquent, il est utilisé pour modéliser la phase initiale de la drogue cycle de la dépendance. La morphine, un membre de la famille des opioïdes, produit un effet de renforcement positif en activant les récepteurs opioïdes dans le cerveau7,8.
Le paradigme du RPC est basé sur le principe du classique (pavlovien) conditionnement et couramment utilisé pour mesurer l’effet gratifiant de drogues d’abus, tels que la morphine4,5,9,10, en raison de son facile disponibilité dans les laboratoires. Un paradigme de RPC typique comprend trois phases : phases de pré-conditionnement, de climatisation et de test. Au cours de la phase de conditionnement, les propriétés enrichissantes d’un médicament (stimulus inconditionnel) sont associées à un ou plusieurs stimuli contextuels neutres, qui gagner propriétés enrichissantes après plusieurs jumelages de conditionnement et servent de stimulus conditionné. Pendant la phase de test, préférence des animaux pour les compartiments jumelés à la drogue sont mesurées et consignées comme leur mémoire de récompense. Pour cette raison, le paradigme du RPC est également utilisé pour étudier les mécanismes d’apprentissage et de mémorisation. Pour établir une mémoire à long terme de la récompense de la morphine, variables qui influent sur l’établissement de la RPC ont été ajustés et optimisés avec le dessous protocole décrit11. Des stimuli contextuels sont une combinaison de visuels, tactiles et repères de l’odeur. Variations de stimuli contextuels et essais points dans le temps sont élaborées selon des fins de recherche différents. Par exemple dans notre précédente étude12les repères somatosensoriels (textures de sol différents) ont été utilisées principalement comme stimuli contextuels pour enquêter sur le rôle de la partie caudale de l’insula, une région du cerveau avec fonction somesthésique, dans le cadre de l’acquisition et l’entretien de la mémoire à long terme de récompense. La conception de l’appareil et l’affectation des rats aux côtés de préféré/non préférentiels affectent la mise en place de la RPC. Un appareil de trois chambres au lieu d’un appareil à deux chambres est utilisé dans les dessous de protocole pour éviter des choix forcés. L’équilibre des deux chambres et l’attribution initiale des animaux dans leur affecte l’acquisition de RPC4,13. Ainsi, un plan équilibré des chambres côté et biaisée cession d’animaux sont appliquées dans le présent protocole en vue d’acquérir une préférence de place forte. Maintien de la mémoire à long terme de récompense nécessite plusieurs essais de déconditionnement pendant la phase de conditionnement. Pour réduire le coût du temps pendant la phase de conditionnement, deux essais de déconditionnement par jour sont effectués et des injections de morphine/saline sont contrebalancées pour éviter l’effet de retrait aigu de la morphine dans les essais appariées saline4.
Rétablissement des modèles animaux14 ont été établis pour modéliser la scène préoccupation/anticipation du cycle de dépendance de drogue. RPC est également utilisé pour étudier le rétablissement qui modélise la rechute à addictives5. Rechute est un des obstacles dans le traitement de la toxicomanie. Envie est une cause de rechutes répétées. La soif de drogues augmente constamment au cours de la période d’abstinence, un phénomène appelé incubation d’envie15,16. L’incubation de soif est largement étudiée dans le paradigme de l’auto-administration de drogue mais pas le paradigme de la RPC. L’utilisation du paradigme du RPC afin de refléter l’incubation des envies a d’abord été proposée par Li et al. 17. leurs résultats17 a montré que les scores de la RPC de faibles doses de morphine (1 mg/kg et 3 mg/kg), mais pas une forte dose (10 mg/kg) a augmenté progressivement pendant les 14 premiers jours d’abstinence. De même, les souris injectées avec une faible dose de cocaïne ont montré une augmentation des scores de RPC au fil du temps,18. Les scores du RPC accrues des faibles doses de morphine ont été utilisés afin de tenir compte des envies couvés17. Durée passée dans tant nombre d’entrées dans l’environnement associés aux drogues est suggéré pour refléter les réponses conditionné se renforcent dans le paradigme de RPC19. La plupart des études récentes permet de directement ou indirectement reflètent le temps consacré à la drogue-jumelé chambres tandis que le nombre d’entrées aux chambres à côté comme un paramètre est souvent négligé des scores du RPC. Pour ces raisons, une dose de morphine 10 mg/kg a été utilisée et le nombre d’entrées a été mesuré dans notre étude11. Les résultats montrent que les entrées des rats aux chambres côté augmenté sensiblement au cours de la période d’abstinence11. Cela indique que les scores de la RPC et nombre d’entrées sont des paramètres utiles pour évaluer la soif accrue de médicaments et le paradigme de la RPC s’applique pour modéliser l’incubation du phénomène de soif. Toutefois, afin de réduire le nombre d’animaux nécessaires, un groupe d’animaux expérimentés la morphine est testé à plusieurs reprises ; ainsi, l’effet d’extinction ne pouvait être exclu avec le courant dans la conception de l’objet. A entre la conception du sujet suivant le même protocole peut surmonter cette limitation.
La section suivante décrit le protocole RPC qui établie la mémoire à long terme de récompense et modélisé une soif accrue. Brièvement, après trois jours de pré-conditionnement, les rats passent par six jours de climatisation avec deux essais de déconditionnement par jour et sont ensuite testés à des moments différents après le dernier essai de conditionnement. Dans ce paradigme de la RPC, une boîte de trois-chambre polychlorure de vinyle (PVC) utilisée comme l’appareil de PPC est construite et le plancher de l’appareil est équilibré. L’appareil se compose de deux chambres grand côté noir (30 cm x 25 cm × 30 cm, L × W × H) et une chambre blanche (11 cm x 25 cm x 30 cm, L × W × H) intercalaire avec sol en PVC blanc lisse. Les deux chambres ont des textures de sol différentes comme repères somatosensoriels : une avec un étage de plexiglass de grille, l’autre avec un plancher de PVC rugueux.
Protocol
Representative Results
Discussion
Ici, une méthode qui utilise un paradigme de RPC de la morphine est décrite pour implanter la mémoire à long terme de récompense dans rat avec repères somatosensoriels comme contexte conditionné. Pour construire ce une mémoire à long terme de récompense, un précédent protocole21 avec un appareil de PPC équilibré est modifié et les sessions de sérum physiologique et de la morphine sont ensemble au moins 10 h dehors. En outre, plusieurs séances de conditionnement sont ajoutés pendant la phase de conditionnement pour améliorer l’apprentissage associatif. Mis à part les scores de la RPC, les entrées des deux chambres sont mesurées et la configuration des entrées accrues aux chambres côté est similaire à celle des réponses actives accrues dans le paradigme de l’auto-administration.
Plusieurs facteurs influent sur la mise en place du paradigme du RPC mentionné ci-dessus. Un des facteurs clés sont la conception de l’appareil : rats en général doivent avoir une préférence similaire aux deux chambres de côté pour s’assurer que l’appareil est équilibré. Un appareil déséquilibré peut masquer l’acquisition de la RPC en raison de la préférence initiale élevée à un côté chambre13. Par conséquent, préférence extrême à une chambre latérale (plus de 90 % du temps total dans l’une des chambres à deux côté) doit être évitée lors du choix de la texture de la parole ou d’autres indices contextuels. À des fins expérimentales différentes, les expérimentateurs peuvent équilibrer l’appareil de PPC en modifiant les stimuli contextuels. Pour les appareils équilibré, deux façons de conception expérimentale sont couramment utilisés4. Une façon partiale est aux médicaments de paire avec la chambre non préférés avec tous les sujets ; une façon impartiale consiste à coupler la moitié des animaux avec des médicaments dans la chambre non préférés, l’autre moitié avec la chambre préférée. Les deux manières peuvent établir des RPC13 mais études17,25 , avec la conception de ce dernier exclut toujours beaucoup de sujets en raison de leur forte préférence pour la chambre d’un côté. Comme il existe une vulnérabilité individuelle au drug addiction26,27,28 , une conception biaisée a été choisie dans cette étude pour échapper à l’exclusion de sujets sains. Une limitation de conception biaisée est l’effet de préférence incompatible aux chambres à côté. Comme illustré à la Figure 2, rats du groupe salin ont cohérente faibles scores de RPC pour la chambre initiale non préférés. Ainsi, la possibilité que préférence incompatible aux chambres côté pourrait affecter les notes du RPC dans le groupe morphine est exclue par les réglages saline. Pour éviter l’effet du plafond de la chambre préférée, nous utilisons la chambre initiale non préférés comme la chambre appariés de la morphine. Pour éviter l’effet de la nouveauté et du stress sur la préférence de base aux chambres à côté, trois séances de conditionnement sont effectuées, et la troisième session est utilisée comme référence. Le quatrième facteur est l’intervalle entre la morphine et de séances de salines. Dans notre paradigme, nous choisissons des intervalles d’au moins 10 heures pour éviter l’effet de retrait dans la période de conditionnement saline. La dose de morphine est également un facteur important. Très faibles doses de morphine, tels que 0,01 mg/kg6, n’induisent pas de préférence de place. Une dose de 10 mg/kg induites par la plus haute du score RPC17 chez le rat et est couramment utilisée dans la rat morphine RPC études17,21,23. Toutefois, 10 mg/kg de morphine (i.p.) pouvait induire une dépression respiratoire chez environ 5 % des rats. Des doses plus faibles de la morphine, par exemple de 5 mg/kg, pourraient être utilisés dans de futures études. Pour d’autres espèces, comme la musaraigne d’arbre, tolérance aux médicaments devrait considérer lors de la construction le paradigme de la RPC. Étant donné que la musaraigne d’arbre se développe rapide tolérance à la morphine, une augmentation des doses de morphine doivent être utilisés pendant le conditionnement phase29,30.
Avec le protocole modifié, une mémoire à long terme de récompense est mis en place pendant au moins 18 jours après 6 jours de conditionnement11 (Figure 2). Les études futures devraient mesurer si RPC pourrait être maintenu pendant une longue période. Rechutes répétées est l’obstacle majeur dans le traitement de la toxicomanie. Stress, signaux environnementaux et drogues pouvaient induire la rechute. Après extinction de la mémoire de la RPC, ce modèle pourrait être utilisé pour modéliser la rechute induite par le stress ou les médicaments.
Les entrées aux chambres dans le groupe morphine jumelé à la drogue a augmenté dans l’abstinence période11 (Figure 3), qui est similaire avec les réponses actives accrues dans le paradigme de l’auto-administration. Cependant, entrées dans la chambre saline-couplé augmente également avec le paradigme du RPC dans les rats et les musaraignes d’arbre11, qui est différent à partir des réponses inactifs du paradigme auto-administration. Cette différence pourrait en raison des principes sous-jacents différents des deux paradigmes : l’un est le conditionnement classique, l’autre est conditionnement opérant. En outre, musaraignes d’arbre avec de la nourriture Qu’au RPC expériences n’ont pas montré un tel modèle d’une augmentation des entrées30. Donc, les entrées accrues aux deux chambres côté chez les animaux expérimentés morphine sont censées représenter couvé envie de médicaments. Bien que la limitation de l’utilisation de mesures répétées chez un sujet ne peut être exclue, la configuration des entrées accrues a été conservée dans les rats11, musaraignes d’arbre11,30 et singes31. Néanmoins, une entre la conception du sujet pendant l’abstinence période est fortement recommandé pour les futures études d’exclure l’effet de l’extinction des mesures répétées.
Mis à part les entrées accrues, des scores de RPC avec de faibles doses de morphine (1 mg/kg et 3 mg/kg) augmente progressivement au cours de la période d’abstinence17. Ces résultats suggèrent que le paradigme de la RPC pourrait aussi modéliser l’incubation du phénomène de soif. Toutefois, un score de RPC accru peut représenter également une mémoire accrue pour le stimulus conditionné. Dans cet aspect, entrées aux chambres côté dans un appareil de trois compartiments, qui ressemblent aux réponses actives dans le paradigme de l’auto-administration, ressemblent davantage à la recherche de drogues ou de l’effet gratifiant de médicaments. Il serait intéressant de vérifier les tendances des entrées aux chambres de côté pendant la période d’abstinence dans les paradigmes de RPC de rat de faibles doses de morphine. Futures études avec d’autres médicaments et de la souris doivent être faits pour vérifier si ce phénomène est conservé dans l’ensemble de drogues d’abus/espèces.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ce travail a été soutenu par National Fondation sciences naturelles de Chine (FNSNC) 31741058 (Y.Z.), des subventions gouvernementales de Shenzhen (JCYJ20170818162613877 et JCYJ20170818163217196) et la Chine postdoctorales Science Foundation Grant 2017 M 622826 (K.Z.).
Materials
| Morphine | Shenyang First Pharmaceutical Factory | ||
| CPP apparatus/Camera | Anlai Technology Company | ||
| SPSS | IBM Inc |
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