Un protocollo di Conditioned Place Preference per l'incubazione di Craving nei ratti di misura
Summary
Qui, un protocollo di preferenza (CPP) di morfina condizionata posto è descritto per misurare l’incubazione di desiderio in ratti.
Abstract
Delle principali cause di ricadute ripetute è un forte desiderio per la droga. Drug craving aumenta progressivamente durante il periodo di astinenza, un fenomeno definito incubazione del desiderio di droga. Qui, descriviamo un protocollo di preferenza (CPP) del posto di morfina condizionata per l’incubazione di desiderio nei ratti di misura. In questo protocollo, un paradigma CPP principalmente impiegando segnali somatosensoriali viene utilizzato per stabilire una memoria a lungo termine di ricompensa di morfina. È costruita in una scatola CPP di tre-alloggiamento che si differenzia la texture del pavimento della camera. In primo luogo, gli animali sono testati per la loro preferenza della linea di base per le camere due lato per tre giorni consecutivi. Quindi, sono iniettati intraperitonealmente con morfina/salino e inserire nella loro camera non preferito/preferite per 45 min. Dopo 6 giorni di condizionata, loro preferenza agli alloggiamenti laterali è testato per 15 min a intervalli di tempo differenti dopo l’ultima sessione di condizionata. Con questo paradigma, la memoria di ricompensa di morfina potrebbe durare per almeno 18 giorni. Per verificare se il protocollo di cui sopra può modellare aumentato desiderio, il numero di ingressi nelle camere a due laterali è contato durante il periodo di astinenza. I risultati mostrano che le entrate aumentato, suggerendo che il paradigma CPP potrebbe imitare l’incubazione di desiderio. Gli studi futuri possono utilizzare questo modello per studiare i meccanismi neurali alla base di memoria a lungo termine e l’incubazione di desiderio.
Introduction
La tossicodipendenza è una malattia cronica1 con diverse tappe2: binge/intossicazione, ritiro/negativo effetto e preoccupazione/anticipazione. Nella fase iniziale binge/intossicazione di Drug addiction, soggetti assumono farmaci dovuto il rinforzo di effetto2. In fase di effetto di ritiro/negativo, soggetti esperienza negativi stati somatici ed emotivi di ritiro di droga, che promuovono meccanismi di rinforzo negativo associati allo sviluppo di dipendenza3. In fase di preoccupazione/anticipazione, soggetti ripristinare la droga in cerca dopo l’estinzione, che potrebbe essere innescato da stecche di droga-collegato o fattori di stress. Negli studi sugli animali di tossicodipendenza, paradigmi di preferenza (CPP) condizionata posto sono utilizzati per simulare l’effetto di rinforzo positivo delle droghe4,5,6 e, così, è usato per modellare la fase iniziale del farmaco ciclo di dipendenza. Morfina, un membro della famiglia degli oppioidi, produce un effetto di rinforzo positivo attivando i recettori oppioidi nel cervello7,8.
Il paradigma CPP è basato sul principio del condizionamento classico (pavloviano) e comunemente usato per misurare l’effetto gratificante delle droghe di abuso, come la morfina4,5,9,10, a causa della sua facile disponibilità in tutti i laboratori. Un paradigma CPP tipico è costituito da tre fasi: le fasi di pre-condizionamento, condizionata e test. Durante la fase di condizionamento, la proprietà gratificanti di un farmaco (stimolo incondizionato) sono in coppia con uno o più stimoli contestuali neutri, che guadagno proprietà gratificanti dopo diversi abbinamenti condizionata e servono come stimoli condizionati. Durante la fase di test, preferenza degli animali per droga-accoppiato scomparti sono misurati e riflette come loro memoria di ricompensa. Per questo motivo, il paradigma CPP è anche utilizzato per studiare i meccanismi di apprendimento e memoria. Per stabilire una memoria a lungo termine di ricompensa di morfina, variabili che influenzano l’istituzione del CPP sono state regolate e ottimizzate con il sotto protocollo descritto11. Stimoli contestuali sono una combinazione di visive, tattili e spunti di odore. Variazioni di stimoli contestuali e punti di tempo prova sono realizzati secondo gli scopi differenti di ricerca. Ad esempio nel nostro precedente studio12, i segnali somatosensoriali (texture piano diverso) sono stati utilizzati principalmente come stimoli contestuali per studiare il ruolo della parte caudale della corteccia insulare, una regione del cervello con funzione somatosensoriale, nell’acquisizione e la manutenzione della memoria a lungo termine di ricompensa. Il design dell’apparecchio e l’assegnazione dei ratti ai lati preferito/non preferite pregiudicare del CPP. Un’apparecchiatura di tre-alloggiamento invece di un apparato di bicamerale è utilizzata nel sotto protocollo per evitare scelte forzate. L’equilibrio delle due camere laterali e l’assegnazione iniziale di animali in loro influenzano l’acquisizione di CPP4,13. Così, un design equilibrato delle sezioni laterali e assegnazione parziale degli animali vengono applicati nel presente protocollo per acquisire una preferenza di posto forte. Mantenimento della memoria a lungo termine di ricompensa richiede più condizionata prove durante la fase di condizionamento. Per ridurre il costo del tempo durante la fase di condizionamento, vengono effettuate due prove condizionata al giorno e le iniezioni di morfina/saline sono controbilanciate per evitare l’effetto di acuta di ritiro della morfina in Salina prove accoppiato4.
Reintegrazione modelli animali14 sono stati stabiliti per la fase di preoccupazione/anticipazione di droga dipendenza dal ciclo di modello. CPP è utilizzato anche per studiare la reintegrazione che modella la ricaduta a comportamenti di dipendenza5. La ricaduta è uno degli ostacoli nel trattamento della tossicodipendenza. Il desiderio è una causa di ripetute recidive. Il desiderio di droghe aumenta costantemente durante il periodo di astinenza, un fenomeno definito incubazione di craving15,16. Incubazione di desiderio è ampiamente studiato nel paradigma di auto-somministrazione di droga ma non il paradigma CPP. L’uso del paradigma CPP a riflettere l’incubazione di desiderio era primo proposto da Li et al. 17. loro risultati17 ha dimostrato che i punteggi CPP di basse dosi di morfina (1 mg/kg e 3 mg/kg), ma non una dose elevata (10 mg/kg) ha aumentati progressivamente durante i primi 14 giorni di astinenza. Allo stesso modo, i topi iniettati con una dose bassa di cocaina ha mostrata maggiore CPP punteggi oltre tempo18. I punteggi CPP aumentati di basse dosi di morfina sono stati utilizzati per riflettere incubate desiderio17. Sia durata trascorso in e numero di voci nell’ambiente droga-collegato è suggerita per riflettere il rinforzo le risposte condizionate a CPP paradigma19. La maggior parte degli studi recenti utilizzano CPP punteggi direttamente o indirettamente riflettere il tempo trascorso nelle camere abbinate in droga mentre il numero di voci da camere laterali come un parametro è spesso trascurato. Per questi motivi, una dose di morfina di 10 mg/kg è stata utilizzata e il numero di voci è stato misurato nel nostro Studio11. I risultati mostrano che le entrate dei ratti per le camere lato aumentato significativamente durante il periodo di astinenza11. Questo indica che punteggi CPP e il numero di iscrizioni sono parametri utili nella valutazione maggiore voglia di farmaci e il paradigma CPP è applicabile per l’incubazione di craving fenomeno di modello. Tuttavia, per ridurre il numero di animali necessari, un gruppo di animali con esperienza di morfina è testato ripetutamente; così, l’effetto dell’estinzione non potrebbe escludersi con la corrente all’interno del disegno dell’oggetto. A tra il disegno dell’oggetto con lo stesso protocollo in grado di superare questa limitazione.
Quanto segue descrive il protocollo CPP che stabilito la memoria a lungo termine di ricompensa e modellato aumentato desiderio. Brevemente, dopo tre giorni di pre-condizionamento, ratti passano attraverso sei condizionata giorni con due prove condizionata al giorno e quindi sono testati in diversi momenti dopo l’ultima prova condizionata. In questo paradigma CPP, viene costruito un riquadro di tre-alloggiamento di cloruro di polivinile (PVC) utilizzato come l’apparato CPP e il piano dell’apparato è equilibrato. L’apparecchio consiste di due alloggiamenti laterali nero di grandi dimensioni (30 cm × 25 cm × 30 cm, L × W × H) e una camera di mezzo bianca (11 cm × 25 cm × 30 cm, L × W × H) con pavimento in PVC liscio bianco. Gli alloggiamenti di due laterali hanno texture piano diverso come segnali somatosensoriali: uno con un piano di plexiglass di griglia, l’altro con un pavimento PVC grezzo.
Protocol
Representative Results
Discussion
Qui, un metodo che utilizza un paradigma CPP di morfina è descritto per stabilire la memoria a lungo termine di ricompensa nel ratto con segnali somatosensoriali come contesto condizionato. Per creare tali una memoria a lungo termine di ricompensa, un precedente protocollo21 con un apparato CPP equilibrato viene modificato e le sessioni di saline e morfina sono insieme almeno 10 h a pezzi. Inoltre, ulteriori sessioni di condizionamento vengono aggiunti durante la fase di condizionamento per migliorare l’apprendimento associativo. A parte i punteggi CPP, gli ingressi ai due camere laterali sono misurati e il modello di maggiore entrate per camere laterali è simile a quella delle risposte attive aumentate nel paradigma di autosomministrazione.
Parecchi fattori influenzano l’istituzione del paradigma CPP menzionato sopra. Un fattore chiave è la struttura dell’apparecchio: ratti in generale dovrebbero avere la preferenza simile per entrambi gli alloggiamenti laterali per garantire l’apparato è equilibrato. Un apparato sbilanciato può mascherare l’acquisizione di CPP dovuto l’alta preferenza iniziale a un lato camera13. Di conseguenza, estrema preferenza per una camera lato (oltre il 90% del tempo totale in una qualsiasi delle sezioni laterali) dovrebbe essere evitato quando si sceglie la texture del pavimento o altri segnali contestuali. Per scopi sperimentali diversi, gli sperimentatori possono equilibrare l’apparato CPP modificando gli stimoli contestuali. Per l’apparato equilibrato, due modi di disegno sperimentale sono comunemente usato4. Un modo distorto è alle droghe di coppia con la camera non preferite di tutti i soggetti; un modo imparziale è quello di accoppiare la metà degli animali con le droghe in Aula non preferite, l’altra metà con la camera di comodo. Entrambi i modi possono stabilire CPP13 ma studi17,25 con il design di quest’ultimo sempre escludere molti soggetti a causa della loro forte preferenza alla camera di un lato. Come esiste una vulnerabilità individuale a droga dipendenza26,27,28 , un design parziale è stato scelto in questo studio per evitare l’esclusione di soggetti sani. Una limitazione di progettazione parziale è l’effetto di preferenza incoerente per camere laterali. Come illustrato nella Figura 2, ratti nel gruppo salino hanno punteggi bassi coerenti di CPP per la camera iniziale non preferite. Così, la possibilità che incoerente preferenza agli alloggiamenti laterali poteva influenzare i punteggi CPP nel gruppo della morfina è esclusa impostando i controlli salini. Per evitare l’effetto del soffitto della camera preferita, usiamo la camera iniziale non preferite come la camera accoppiati di morfina. Per evitare l’effetto di novità e di stress sulla preferenza della linea di base a camere laterali, vengono eseguite tre sessioni di pre-condizionamento, e la terza sessione viene utilizzata come linea di base. Il quarto fattore è l’intervallo tra morfina e sessioni di saline. Nel nostro paradigma, scegliamo intervalli di almeno 10 ore per evitare l’effetto di ritiro nel periodo condizionata Salina. Il dosaggio di morfina è anche un fattore importante. Estremamente basse dosi di morfina, ad esempio 0,01 mg/kg6, non hanno indotto la preferenza di posto. Una dose di 10 mg/kg ha indotto il più alto punteggio di CPP17 in ratti ed è comunemente usata in ratto morfina CPP studi17,21,23. Tuttavia, la morfina 10 mg/kg (i.p.) potrebbe indurre depressione respiratoria in circa il 5% dei ratti. Basse dosi di morfina, ad esempio di 5 mg/kg, possono essere utilizzate negli studi futuri. Per altre specie, come albero toporagno, tolleranza ai farmaci dovrebbe essere considerato quando si costruisce il paradigma CPP. Poiché albero toporagno si sviluppa veloce tolleranza alla morfina, alte dosi di morfina devono essere usate durante il condizionamento fase29,30.
Con il protocollo modificato, una memoria a lungo termine di ricompensa è istituito per almeno 18 giorni dopo 6 giorni di condizionamento11 (Figura 2). Gli studi futuri dovrebbero valutare se CPP potrebbe essere mantenuto per un tempo più lungo. Ripetute recidive sono la barriera principale nel trattamento delle tossicodipendenze. Stress, stimoli ambientali e farmaci potrebbero indurre la ricaduta. Dopo l’estinzione della memoria CPP, questo modello potrebbe essere utilizzato per modellare ricaduta indotta da stress o farmaci.
Gli ingressi alle camere di droga-accoppiato nel gruppo della morfina aumentato nel periodo di astinenza11 (Figura 3), che è simile con la maggiore risposte attive nel paradigma di autosomministrazione. Tuttavia, anche ingressi alla camera di salino-accoppiato aumentato con il paradigma CPP in entrambi i ratti e toporagni albero11, che è diverso dalle risposte inattive del paradigma autosomministrazione. Questa differenza potrebbe a causa di diversi principi dei due paradigmi: uno è il condizionamento classico, l’altro è il condizionamento operante. Inoltre, albero toporagni con cibo che esperienze CPP non ha mostrato un tale modello di aumento ingressi30. Pertanto, le entrate aumentate ad entrambe le camere lato in morfina-esperto di animali sono pensate per rappresentare incubata desiderio delle droghe. Anche se la limitazione dell’utilizzo di misure ripetute in un soggetto non può essere esclusa, il modello delle voci aumentate è stato conservato in ratti11, albero toporagni11,30 e scimmie31. Ciò nonostante, una tra il disegno dell’oggetto durante l’astinenza periodo è altamente raccomandato per gli studi futuri di escludere l’effetto di estinzione di misurazioni ripetute.
A parte le entrate aumentate, punteggi CPP con basse dosi di morfina (1 mg/kg e 3 mg/kg) è aumentato progressivamente durante il periodo di astinenza17. Questi risultati suggeriscono che il paradigma CPP potrebbe anche modellare l’incubazione di craving fenomeno. Tuttavia, un maggiore punteggio CPP può rappresentare anche una maggiore memoria per lo stimolo condizionato. In questo aspetto, ingressi per gli alloggiamenti di lato in un apparato di tre-alloggiamento, che sono simili a risposte attive nel paradigma di autosomministrazione, assomigliano più molto attentamente la ricerca di farmaci o l’effetto gratificante delle droghe. Sarebbe interessante verificare le tendenze degli ingressi alla camere laterali durante il periodo di astinenza in paradigmi CPP di ratto delle dosi più basse di morfina. Gli studi futuri con altri farmaci e topi dovrebbero essere fatto per verificare se questo fenomeno è conservato attraverso Farmaci di abuso/specie.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo lavoro è stato supportato da National Natural Science Foundation di Cina (NSFC) 31741058 (Y.Z.), sovvenzioni governative Shenzhen (JCYJ20170818162613877 e JCYJ20170818163217196) e Cina Postdoctoral 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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