절차는 쥐에서 알코올 추구 행동의 갱신을 설명한다 트리거 알코올 연관된 환경 콘텍스트의 용량을 연구.
환경 상황은 학대의 약물 갈망, 절제 약물 사용자의 약물 추구 행동과 프롬프트 재발을 촉진 할 수있는 주관적인 파블로프 에어컨 반응을 일으킬 수 있습니다 소비된다. 우리는 쥐에서 알코올을 추구하는 행동의 내용이 영향을 중재하는 행동 및 신경 프로세스를 연구하기위한 절차를 개발했다. 맛에 순응하고 홈 케이지에서 15 % 에탄올의 약리학 적 효과에 따라, 남성 롱 에반스 쥐 조절 챔버에서 파블로프 차별 교육 (PDT)를받을 수 있습니다. 각 매일 (월 – 금) PDT 세션에서 16 시험이 다른 10 초 청각 조건 자극의 각이 발생합니다. 한 자극 중에 + CS는, 15 % 에탄올 0.2 ㎖를 경구 섭취 유체 포트에 전달된다. 두 번째 자극, CS-에탄올와 연결되어 있지 않습니다. 세션에 걸쳐, CS- 동안 항목 반면 CS + 증가하는 동안 유체 포트에 항목, predi 것을 나타내는 낮은 수준에서 안정CS + 에탄올 간의 연관은, 중지 취득한다. PDT 동안 각 챔버는, 시각 후각 및 촉각 상황에 맞는 자극의 특정 구성을 갖추고있다. PDT에 따라, 멸종 훈련은 지금 상황에 맞는 자극의 다른 구성을 갖추고 동일한 챔버 내에서 수행된다. CS + 및 CS -는 이전과 같이 제시되어 있지만, 에탄올은 CS +시 포트 항목의 점진적인 감소가 발생하는 원천 징수된다. 시험에서 쥐 PDT 컨텍스트에 다시 배치됩니다 및 이전과 CS + 및 CS – 제시하지만, 에탄올없이. 이 조작은 CS- 동안 응답에 변화와 예측 CS + 알코올 중에 포트 항목의 수를 강력하고 선택적 증가를 트리거합니다. 문맥 유도 갱신이라고도이 효과는, 파블로프 알코올 큐에 응답하여 알코올 추구 행동을 자극하는 알코올 섭취와 관련된 컨텍스트의 강력한 능력을 나타낸다.
깨어 남은 알코올 남용 장애로 고통 개인이 직면 상당한 도전이다. 금욕은 파블로프 조절을 통해 취하게 1, 2와 관련 될 수있는 일상적으로 음주를 함께 환경 적 자극의 행동 심리학 적 및 생리 학적 영향에 대한 취약성의 시간입니다. 알코올 예측 단서에 노출되면 재발 3,4을 촉진 알코올을 추구하는 행동을 촉진 할 수 있습니다 알코올 갈망과 같은 조건 반응을 유도 할 수 있습니다.
알코올 소비로 이어질 행동의 틀에 박힌 순서는 자극의 특정 유형의 일상적 알코올 섭취의 약리 효과되기 직전에 발생 될 수 있습니다. 예를 들어, 시각, 냄새와 알코올의 맛이 확실하게 중독 앞에 알코올의 감각 속성입니다. '불연속'또는 'PROXIMA로 지칭되는 이러한 신호 이외에리터 '큐, 마약 정기적으로 또한 갈망 5,6을 자극 할 수 있습니다 사용되는 환경 상황. 약이 이전에 따라서 재발 칠위한 중요한 트리거 될 수 있습니다 사용되어왔다있는 물리적 위치에 노출.
동물 모델은 약물 – 추구 행동 8-13 약물에 관련된 컨텍스트의 영향을 중재 신경 기전을 연구하기 위해 개발되었다. 여기에 설명 된 절차는 알코올 소비와 관련된 상황은 이산, 알코올 예측 파블로프 큐에 의해 유발되는 알코올 추구 행동을 조절하는 방법의 조사를 할 수 있습니다.
파블로프 차별 교육은 쥐가 행동면이 청각 조건 자극, 알코올과 짝을 이루는 CS의 +, 그리고 아닌 CS-을 구별하는 훈련 특정 환경 컨텍스트에서 수행된다. 멸종 세션은 다음 CS에 응답하는 다른 문맥에서 실시하고 있습니다알코올의 결과 보류 된 것으로 +는 줄어든다. 그 후, 알코올 관련, 파블로프 교육 컨텍스트에 재 노출은 CS-에 응답에 변화와 CS +에 의해 유도 된 알코올 추구 행동의 선택적 증가를 트리거합니다. 우리는 지속적으로 9,14-16를 복제 한이 결과는, 약물 컨텍스트 약물 전달 10,13와 관련된 조작 적 반응의 재생을 촉진하는 것으로 밝혀졌다있는 수단이 조절 절차에서 연구 결과를 확장합니다.
이 절차의 결과는 정기적으로 알코올 배달을 함께 분리 된 환경 자극은 알코올 추구 행동을 구동 할 수있는 능력을 획득 할 수 있음을 알 수있다. 그들은 또한 유용성 또는 알코올의 부재와 관련된 문맥 자극 이산 알코올 예측 신호에 행동 반응을 조절 안내 할 수 있음을 보여줍니다.
프로토콜 내에서 중요한 단계
본 작업의 컨텍스트는 쥐 외부의 자극을 통합합니다. 그러나 시험에서 쥐의 interoceptive 상태도 갱신 (20)에 영향을 미칠 수있는 '맥락'을 구성 할 수있다. 그것은 두개 내 미세 주입하거나 전신 주사처럼, 갱신 시험 전에 발생과 interoceptive 상태를 변경할 수있는 절차에 쥐 습관화하는 것이 중요하다. 또한, 미세 주입하거나 전신 주사에 습관화 멸종와 PDT의 모두 이전에 수행되어야한다essions는 실험의 하나의 특정 단계와 연관되는 것을 같은 절차를 방지합니다.
이러한 CS 기간, CS-US 간격 및 intertrial 간격 (ITI)와 같은 시간적 매개 변수는, 긴 에어컨 패러다임 21-26의 다양한 반응 조절에 영향을 미칠 것으로 알려져있다. 마찬가지로, 시간 매개 변수는 우리의 절차의 갱신 효과의 관찰에 영향을 미칠 수있다. 계획서에 명시되지 않은 매개 변수의 세트는 실험적으로 더 큰 수사를 고용하기 전에 파일럿 연구에서 검증해야합니다.
수정 및 문제 해결
이전 연구는 쥐 홈 케이지 소비 에탄올의 양은 17,27 쥐를 구입하는 보조 장비의 기능에 따라 달라질 수 있다는 것을 발견했다. 공급자는 따라서이 단계의 연구를위한 중요한 고려 사항이다. 유사하게, 랫트 균주의 선택은 협력해야에탄올 소비 28 ~ 31의 변형 차이의 수많은 보고서가있는 한,주의 깊게 nsidered.
혐오 에어컨 패러다임의 이전 작업은 쥐의 발달 연령은 파블로프 조건화 된 공포 반응 (32)의 갱신의 관찰에 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. (생후 20 일 미만) 아주 어린 쥐의 갱신 효과의 부족으로 인해 문맥 정보 (33)의 장애인 인코딩으로 제시되고있다. 본 절차에 사용되는 래트의 발달 나이 따라서 고려해야한다.
10 % 9,16, 15 % 14, 또는 20 ~ 15 % 에탄올 솔루션은 홈 케이지 에탄올 접근과 실험의 PDT 단계 동안 사용했을 때 파블로프의 조건화 알코올 추구 행동의 연장이 관찰되었다. 연구자들은 실험 실용에서이 절차를 확립 할 목적으로 이러한 에탄올 농도 중 하나를 사용할 수도이거 야.
파블로프 차별 교육의 취득시는 전달 된 모든 에탄올 소비되었는지 확인하기 위해 각 세션 후에 유체 포트를 확인하는 것이 중요합니다. 추가로 10에 대한 조절 챔버에서 쥐를 떠나 – 각 세션 후 15 분은 세션 동안 소비되지 않은 모든 에탄올의 소비를 장려하기 위해 초기 PDT에서 수행 할 수 있습니다. PDT이 진행됨에 따라 사용되지 않은 포트에 에탄올을 떠나는 쥐의 수는 감소한다. PDT 쥐의 말에 어느 경우 () 모든 에탄올을 소비하지 및 / 또는 (b)는이 주제는 연구에서 제외해야 다음 CS +에 응답하지 않습니다. 대부분의 쥐 안정적으로 CS-보다 연사 +에 더 반응한다. 그러나 일부 쥐함으로써 차별의 증거를 보여주는하지, 두 신호에 높은 수준에 응답 할 수 있습니다. 높은 PDT 동안 CS + 및 CS – 모두에 반응 보여 쥐 연구에서 제외되지 않습니다. 우리의 경험에 의하면,이 주제는 현저한 차별을 보여PDT시 CS- 응답의 높은 수준의 유체 포트에서 에탄올의 존재에 의해 구동되는 것을 시사 에탄올의 부재하에 제 소등 세션 동안. 이 과목은 강력한 재생 효과를 표시하는 경향이있다.
절차의 한계
내구성 시험은 에탄올의 부재하에 수행되기 때문에, CS +에 의해 유도 된 조건 포트 항목 서서히 테스트 세션에 걸쳐 감소. 따라서, 행동의 전체 양이 실험적으로 유발 된 변화가 평가 될 수있는에 대해 테스트에서 생성 상당히 낮습니다. 응답이 태스크에 테스트 세션의 단부 대 시작에서 높게되는 경향이 있기 때문에 시험 별 시험 기초 응답 조건화 실험 조작에의 영향을 조사하는 것이 중요하다.
유체 콘센트에 항목이 작업의 주요 종속 측정을 제공합니다. 그러나, 잘못된 포트 항목은 REGI 수 있습니다동물의 수염이 유체 개항에 걸쳐 적외선 빔을 깰 유체 용기에 충분히 가까운 경우 stered. 자주, 잘못된 응답이 분명하지만 전체 포트의 극적인 증가는 이전 세션에서 피사체의 동작을 기준으로 항목으로. 동물을 동영상으로 녹화하는 것은 가능합니다 잘못된 응답의 검출을 용이하게하고, 교육 및 테스트를 통해 쥐에 의해 전시 된 행동의보다 세분화 된 분석을 허용합니다.
기존의 / 대안적인 방법에 대한 기술의 중요성
약물 추구 행동의 상황에 의한 갱신은 대부분 이러한 레버를 눌러 8,34 또는 12 코를 찌를으로 차 종속 변수가 조작 적 반응 인 수단 조절 작업을 사용하여 연구되고있다. 본 절차에서, 약물 – 추구 응답의 프레젠테이션에 의해 유도되는 유체 포트 '방식은 에어컨'이다CS의 +. 이 응답은 가능성이 환경 자극과 인간의 남용 약물의 약리 효과 사이의 연결의 형성을 매개하는 학습 과정이다 파블로프 학습을 통해 획득된다.
미래의 응용 프로그램
이 작업은 파블로프 에어컨 알코올 추구 행동 16의 상황에 의한 재생에 관여하는 신경 메커니즘을 연구하는 신경 약리학, optogenetics 및 신경 화학과 함께 사용할 수 있습니다. 또한, 파블로프 에어컨 알코올 추구 행동의 수집 및 멸종을 조절 행동 및 신경 메커니즘을 조사 할 수 있습니다. 마지막으로,이 작업은 인간의 ADDI의 큐 노출 치료 후 약물 예측 신호에 반응에 환경 상황을 관련 약물의 영향을 감소하기위한 중개 연구를위한 중요한 방향을 갱신하지 못할 수 있습니다 멸종의 조작을 탐구하는 데 사용할 수 있습니다CTS.
The authors have nothing to disclose.
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.
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 |