Ein Konflikt-Modell der Belohnung-suchende Verhalten bei männlichen Ratten
Özet
Dieser Konflikt-Modell dient zur Messung der Beeinträchtigung der inhibitorischen Kontrolle nach Exposition gegenüber Suchtmitteln oder andere Faktoren, die inhibitorische Kontrolle beeinflussen können. Einen sexuellen Reiz und aversive Hindernis werden gleichzeitig dargestellt, damit männliche Ratten, das Hindernis zu nähern sich die sexuelle Belohnung zu erobern.
Abstract
Dieses Protokoll beschreibt eine neuartige Konflikt Aufgabe als ein Modell der inhibitorischen Kontrolle bei Ratten. In diesem Modell werden eine natürliche lohnende Anregung (sexuellen Reiz), die eine wertvolle Belohnung darstellt und die aversive Reize (Pins), gleichzeitig dargestellt. Die männlichen Ratten haben zu klettern oder springen über das Hindernis voller Stifte zu nähern und den sexuellen Partner zu untersuchen. Wenn das Tier in ihrem nahenden Verhalten unabhängig von der aversive Reize fortbesteht, gilt es als ein maladaptive oder riskante Belohnung-suchende Verhalten. Die Konflikt-Aufgabe ermöglicht die Bewertung des Defizits inhibitorischen Kontrolle durch Exposition gegenüber missbrauchte Droge, wie Morphin oder ein belastendes Ereignis.
Der wesentliche Vorteil dieses Modells ist, dass es eine einfache und schnelle Möglichkeit bietet, das Defizit inhibitorischen Kontrolle nach Exposition gegenüber Opiaten oder andere belastende Ereignisse zu entdecken. Neben Opiaten wäre dieses Verhaltens-Modell auch nützlich für schnell entdecken die inhibitorische Kontrolle Defizite durch andere Suchtgifte induziert. Die Einschränkung ist jedoch, dass die männlichen Ratten Leistung möglicherweise unterliegt Effekte mit wiederholten Tests unter diesem Konflikt Aufgabe auszuüben. In Zukunft kann man hoffen, dass die Individuen mit der zwanghaften Phänotyp der Belohnung-suchende Verhalten nach Exposition gegenüber Opiaten identifiziert werden anhand dieses Konflikts Modell ändern.
Introduction
Drogenabhängigkeit ist eine chronische Gehirnerkrankung charakterisiert durch impulsive und zwanghaften Medikament suchen und unter1. Diese wichtigen Funktionen der sucht haben beide vermutet worden um die beeinträchtigte Fähigkeit von inhibitorischen Kontrolle2,3, d. h. infolge Versagen bei der Hemmung der unmittelbaren Verfolgung Reize zu belohnen und damit die Entwicklung maladaptive Muster von Verhalten4.
Die Aufgabe mit Go/Nein-go und Stop-Signal Aufgabe sind die prototypischen Aufgaben verwendet, um die Fähigkeit der Reaktion Hemmung2,5messen. Diese zwei experimentelle Paradigmen bewerten die Fähigkeit zu unterdrücken, Aktionen, die ungeeignet sind, durch die Gegenüberstellung seltener hemmender Reaktionen gegen eine implizite gehen Grundlinie6,7. Die Antwort-Hemmung in diese Aufgaben angezeigt hat nachweislich in Kokain Benutzer8,9, Opiatabhängige10und Nikotin Benutzer11beeinträchtigt werden. Ein weiterer zwei Aufgaben – Umkehr lernen und mehrere Wahl serielle Reaktionszeit Aufgaben – bieten auch Messungen der Reaktion Hemmung/hemmende Steuerung12,13. Jedoch erfordern die meisten dieser Paradigmen bei Nagetieren durchgeführt nicht nur langfristiges Training damit Themen können die Antwort Anforderungen vertreten durch verschiedene Signale unterscheiden, sondern auch die individuellen Unterschiede in Lerngeschwindigkeit und Lerneffekte können die Ergebnisse der anschließenden hemmenden Test11stören.
In diesem Beitrag präsentieren wir eine neuartige Konflikt-Aufgabe, die verwendet werden kann, um die Beeinträchtigung der inhibitorischen Kontrolle nach der Exposition gegenüber Suchtmitteln zu messen. In dieser Aufgabe sind eine natürliche lohnende Anregung (sexuellen Reiz), die eine wertvolle Belohnung14darstellt und die aversive Reize (Pins), die männliche Ratten zu erobern, gleichzeitig vorgestellt. Die männlichen Ratten haben zu klettern oder springen über das Hindernis voller Stifte zu nähern und den sexuellen Partner zu untersuchen. Wenn das Tier in seinem nahenden Verhalten unabhängig von der aversive Reize fortbesteht, gilt es als ein maladaptive oder riskante Belohnung-suchende Verhalten. Die Begründungen für die Einrichtung dieser Aufgabe gehört, dass es konzeptionell einfach ist und nicht hohe Anforderungen an executive Prozesse stellen wie andere Aufgaben zu erledigen. Im Vergleich zu anderen Aufgaben, die Hemmung der Reaktion zu messen, dieser Konflikt Aufgabe basiert auf natürlichen Verhalten und Ratten mit der normalen sexuellen Funktion und sexuelle Erfahrung kann direkt ohne einen Lernprozess getestet werden. Eine weitere Begründung ist, dass ein Konflikt in dieser Aufgabe zwischen nähert sich die Belohnung und Vermeidung der aversive Reize (oder das Risiko des Seins stach) präsentiert eine bessere Gültigkeit haben kann, wie es imitiert, was geschieht in Süchtige, die sich oft in den ähnlichen Stellen Konflikt, aber beharrlich verfolgen Belohnung durch Drogen unabhängig davon das Risiko einer negativen Konsequenzen im realen Leben15.
Daher ist die Anwendung von diesem Konflikt-Modell eine schnelle und vertrauliche Weise zu entdecken das Defizit inhibitorischen Kontrolle nach Exposition gegenüber Suchtmitteln oder andere Faktoren, die Fähigkeit der inhibitorischen Kontrolle, wie zum Beispiel Stress beeinflussen können. Darüber hinaus eine neuartige Verhaltens Strategie zur Untersuchung der neuronalen Mechanismen, die Defizite in der inhibitorischen Kontrolle. Darüber hinaus können alternative Modifikationen auf diese Aufgabe hinzugefügt werden. Beispielsweise kann die Veränderung der Kosten/Nutzen-Verhältnis durch den sexuellen Reiz durch die soziale Impulse zu ersetzen mehr Verhaltensstörungen Bedeutungen zeigen.
Protocol
Representative Results
Discussion
Die inhibitorischen Kontrolle Defizite verursacht durch Drogen Missbrauch18 spielen eine Schlüsselrolle bei der Förderung der zwanghaften Medikament suchen/Aufnahme Verhaltensweisen und Rückfall19,20. Das hier vorgestellte Konflikt-Modell stellt einen neuen Ansatz, um die Veränderungen der inhibitorischen Kontrolle der Individuen ausgesetzt Suchtgifte zu erkunden.
Es gibt mehrere wichtige Schritte im Protoko…
Açıklamalar
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dieses Papier wurde von CAS Key Laboratory of Mental Health, Institut für Psychologie (KLMH2016K01) und Auswertung und Interventionsforschung Technologie für Traumatic Stress Patienten Bevölkerung (JCYJ20170413170301569) unterstützt.
Materials
| Acetic acid | Beijing Tongguangjingxi Chemical company | CN No.81601 | CH3COOH |
| Benzypenicillin sodium for Injection | Huabei Pharmaceutical | F7072109 | C16H17N2NaO4S |
| Cotton swabs | Wan Xin, Shandong, China | 8 cm | |
| β-estradiol benzoate | SIGMA-ALDRICH | E8515-200MG | estradiol benzoate |
| Gauze | Wan Xin, Shandong, China | 21s × 21s 110×100 | |
| Hemostatic forceps | Beijing Zhong Sheng Wanda Biotechnology Co.,Ltd. | ||
| Morphine hydrochloride | Qinghai Pharmaceutical Co. Ltd | 20100105 | Morphine hydrochloride |
| Ophthalmic scissors | Beijing Zhong Sheng Wanda Biotechnology Co.,Ltd. | ||
| Pentobarbital Sodium | Sigma | C11H17O3N2Na | |
| Precision animal shocker | Coulbourn | ||
| Progesterone | SIGMA-ALDRICH | V900699-5G | progesterone |
| Sesama oil | Fengyi trading company ltd. | Sesama oil | |
| Sodium chloride injection | HuaLu Pharmaceutical | H17092107 | NaCl |
| Scalpels | Gillette | 96797241 | |
| Surgical blades | Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co.,Ltd | ||
| Suture needles | Han Qin, Shanghai, China | Δ1/2 6×14 | |
| Silk sutures | Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co.,Ltd | ||
| Sprague-Dawley rats | Vital River Animal Center, Beijing, China | Sprague-Dawley | animal strain |
| Syringe | WeiGao Group Medical Polymer Co.Ltd | 1ml, 2ml | |
| Tweezers | Beijing Zhong Sheng Wanda Biotechnology Co.,Ltd. |
Referanslar
- Everitt, B. J., Robbins, T. W. Drug Addiction: Updating Actions to Habits to Compulsions Ten Years On. Annual Review of Psychology. 67, 23-50 (2016).
- Bari, A., Robbins, T. W. Inhibition and impulsivity: Behavioral and neural basis of response control. Progress in Neurobiology. 108, 44-79 (2013).
- Dalley, J. W., Everitt, B. J., Robbins, T. W. Impulsivity, compulsivity, and top-down cognitive control. Neuron. 69 (4), 680-694 (2011).
- Peter, W., Kalivas, N. D. V. The Neural Basis of Addiction: A Pathology of Motivation and Choice. American Journal of Psychiatry. 162, 1403-1413 (2005).
- Morein-Zamir, S., Robbins, T. W. Fronto-striatal circuits in response-inhibition: Relevance to addiction. Brain Research. 1628, 117-129 (2015).
- Garavan, H. Dissociable Executive Functions in the Dynamic Control of Behavior: Inhibition, Error Detection, and Correction. Neuroimage. 17 (4), 1820-1829 (2002).
- Garavan, H., Ross, T. J., Kaufman, J., Stein, E. A. A midline dissociation between error-processing and response-conflict monitoring. Neuroimage. 20 (2), 1132-1139 (2003).
- Connolly, C. G., Foxe, J. J., Nierenberg, J., Shpaner, M., Garavan, H. The neurobiology of cognitive control in successful cocaine abstinence. Drug and Alcohol Dependence. (1-2), 45-53 (2012).
- Kaufman, J. N., Ross, T. J., Stein, E. A., Garavan, H. Cingulate hypoactivity in cocaine users during a GO-NOGO task as revealed by event-related functional magnetic resonance imaging. The Journal of Neuroscience. 23 (21), 7839-7843 (2003).
- Forman, S. D., et al. Brain activity of opiate addicts predicts subsequent treatment retention. Annual Meeting of the American-College-of-Neuropsychopharmacology. , (2004).
- Kolokotroni, K. Z., Rodgers, R. J., Harrison, A. A. Acute nicotine increases both impulsive choice and behavioural disinhibition in rats. Psychopharmacology. 217, 455-473 (2011).
- Belin-Rauscent, A., et al. From impulses to maladaptive actions: the insula is a neurobiological gate for the development of compulsive behavior. Molecular Psychiatry. 21 (4), 491-499 (2016).
- Groman, S. M., et al. Dysregulation of D(2)-mediated dopamine transmission in monkeys after chronic escalating methamphetamine exposure. Journal of Neuroscience. 32 (17), 5843-5852 (2012).
- Bai, Y., Li, Y., Lv, Y., Liu, Z., Zheng, X. Complex motivated behaviors for natural rewards following a binge-like regimen of morphine administration: mixed phenotypes of anhedonia and craving after short-term withdrawal. Frontiers in Behavioral Neuroscience. 8, 23 (2014).
- Vandaele, Y., Janak, P. H. Defining the place of habit in substance use disorders. Progress in Neuropsychopharmacology & Biological Psychiatry. 87 (Pt A), 22-32 (2018).
- Li, Y., et al. The consummatory and motivational behaviors for natural rewards following long-term withdrawal from morphine: no anhedonia but persistent maladaptive behaviors for high-value rewards. Psychopharmacology (Berl). 234 (8), 1277-1292 (2017).
- Bai, Y., Belin, D., Zheng, X., Liu, Z., Zhang, Y. Acute stress worsens the deficits in appetitive behaviors for social and sexual stimuli displayed by rats after long-term withdrawal from morphine. Psychopharmacology. 234, 1693-1702 (2017).
- Schoenbaum, G., Saddoris, M. P., Ramus, S. J., Shaham, Y., Setlow, B. Cocaine- experienced rats exhibit learning deficits in a task sensitive to orbitofrontal cortex lesions. European Journal of Neuroscience. 19 (7), 1997-2002 (2004).
- Belin, D., Belin-Rauscent, A., Murray, J. E., Everitt, B. J. Addiction: failure of control over maladaptive incentive habits. Current Opinion in Neurobiology. 23 (4), 564-572 (2013).
- Everitt, B. J. Neural and psychological mechanisms underlying compulsive drug seeking habits and drug memories–indications for novel treatments of addiction. European Journal of Neuroscience. 40 (1), 2163-2182 (2014).
- Dai, F., et al. Dynamic Development of Organs and Serum Sex Hormone Levels in Normal Pre-pubertal Female Sprague-Dawley Rats. Chinese Journal of Comparative Medicine. 19 (07), 33-37 (2009).
- Orsini, C. A., Trotta, R. T., Bizon, J. L., Setlow, B. Dissociable roles for the basolateral amygdala and orbitofrontal cortex in decision-making under risk of punishment. Journal of Neuroscience. 35 (4), 1368-1379 (2015).
- Shimp, K. G., Mitchell, M. R., Beas, B. S., Bizon, J. L., Setlow, B. Affective and cognitive mechanisms of risky decision making. Neurobiology of Learning and Memory. , 60-70 (2015).
- Di Ciano, P., Le Foll, B. Evaluating the Impact of Naltrexone on the Rat Gambling Task to Test Its Predictive Validity for Gambling Disorder. PLoS One. 11 (5), e0155604 (2016).
- Ravel, N., et al. Elucidating Poor Decision-Making in a Rat Gambling Task. PLoS One. 8 (12), e82052 (2013).
- Charles, A., Pradhan, A. A. Delta-opioid receptors as targets for migraine therapy. Current Opinion in Neurology. 29 (3), 314-319 (2016).
- Lu, Z., et al. Truncated mu-Opioid Receptors with 6 Transmembrane Domains Are Essential for Opioid Analgesia. Anesthesia & Analgesia. 126 (3), 1050-1057 (2018).
- Sinha, R., Shaham, Y., Heilig, M. Translational and reverse translational research on the role of stress in drug craving and relapse. Psychopharmacology (Berl). 218 (1), 69-82 (2011).
- Wilson, C. A., Schade, R., Terry, A. V. Variable prenatal stress results in impairments of sustained attention and inhibitory response control in a 5-choice serial reaction time task in rats. Nörobilim. 218, 126-137 (2012).
