的过程来研究相关的醇环境的上下文的能力来触发的醇寻求行为大鼠续期进行说明。
环境背景中,滥用药物消耗可能引发的渴求,一种主观巴甫洛夫空调的响应,可以促进戒断吸毒者寻求药物的行为,并迅速复发。我们已经开发了一个程序,研究调解方面对酒精寻求行为大鼠的影响,行为和神经过程。以下驯化的味道,并在笼子15%乙醇中的药理作用,雄性Long-Evans大鼠接受巴甫洛夫辨别训练(PDT)在空调室中。在每一个日常(周一至周五)PDT会议,每两个不同的10秒的听觉条件刺激16项试验发生。在一个刺激下,CS +,0.2毫升15%乙醇中的被输送到流体端口用于口服消费。第二个刺激下,CS-,是不是搭配乙醇。在整个会议期间,CS-期间的条目到在CS +增加流体端口,而项稳定在一个较低的水平,表明predi被获取的CS +和乙醇之间莫如关联。在PDT每个室配备的视觉,嗅觉和触觉刺激的上下文的具体结构。继PDT,灭绝培训在同一室内的目前搭载的是情境的刺激不同的配置进行。在CS +和CS – 都和以前一样,但乙醇是功不可没的,这会导致CS +中的端口条目逐步下降。在测试中,将大鼠放回PDT上下文并呈现在CS +和CS-和以前一样,但没有乙醇。此操作会触发一个健壮的和选择性的增加醇期间所作的预测CS +端口条目的数量,与在CS-响应期间没有变化。这种效应被称为上下文诱导重建,示出了与饮酒有关的刺激响应于巴甫洛夫醇线索醇寻求行为上下文的强大能力。
剩下的就是清醒面对个人从酗酒症患了相当大的挑战。禁欲是脆弱的时候对环境刺激的经常陪饮酒,可以通过巴甫洛夫条件反射,成为与醉1,2相关的行为,心理和生理的影响。接触酒精的预测暗示可以引起条件反射,如酒精的渴望,这可以促进酒精的求医行为,以促进复发3,4。
行为刻板序列,导致饮酒会导致某些类型的刺激来进行常规前摄入酒精的药理作用,立即体验。例如,视觉,嗅觉和酒精的味道醇的感官性状是可靠的先中毒。除了这样的线索,这被称为“不连续”或“施马L'线索,环境背景中,药物经常使用也能招来渴求5,6。暴露于其中的药物已使用过,因此有可能复发7临界触发物理位置。
动物模型已经发展到研究介导的药物相关背景的觅药行为8-13影响的神经机制。本文所描述的程序允许与饮酒相关的背景如何能调节由离散,酒精预测巴甫洛夫线索引起酒精寻求行为的调查。
巴甫洛夫歧视的训练是在一个特定的环境背景下,在老鼠被训练两个听觉条件刺激,这是搭配酒精CS +和CS-,是不是与行为上进行区分。灭绝会话,然后在不同的背景下,地方响应的CS进行+减少酒精的结果被拒绝。随后,再次暴露于酒精相关联,巴甫洛夫训练方面引发酒精寻求行为选择性增加了CS +引起,在应对CS – 没有变化。这样的结果,这是我们一直复制9,14-16,从其中药物的上下文已经发现,刺激与药物递送10,13相关联的操作性响应的更新工具调节程序扩展的发现。
结果,从这个过程表明,离散环境刺激是经常陪伴分娩的酒精可以获取驾驶酒精寻求行为的能力。他们还表明,与现有的可用性或不存在酒精相关的情境刺激可以引导条件的行为反应,以离散酒精预测线索。
该协议中的关键步骤
在本任务上下文包括刺激来说是外部的大鼠。然而,大鼠在实验的感受性的状态也可以构成一个“语境”,可能会影响重建20。因此重要的是要,观察者大鼠的重建试验之前可能发生的,改变其感受性状态,如颅内microinfusions或全身注射任何程序。此外,习惯以microinfusions或全身注射前应该既灭绝和PDT s内进行essions,为了防止这样的程序从变得与实验中的一个特定阶段相关联。
时间参数,如CS持续时间,CS-US间隔,并intertrial间隔(ITI),人们早已知道,影响了空调的各种调理范例21-26的响应。类似地,时间参数可影响观察中的程序的更新效果。任何一组参数比在协议中指定的其他应通过实验验证了在试验性研究进行到使用它们中较大的调查之前。
修改和故障排除
此前有研究发现,乙醇,老鼠消耗的笼子量可以相差从大鼠购买17,27供应商的功能。因此,供应商是用于研究的这个阶段的一个重要的考虑因素。同样,大鼠品系的选择应当被共小心nsidered,因为有在乙醇消耗28-31菌株的差异的许多报告。
在厌恶空调范式以前的工作表明,大鼠的发育年龄会影响观察巴甫洛夫条件性恐惧反应32续期。的重建效果非常幼鼠缺乏(未满产后20天)已建议是由于上下文信息33减值编码。大鼠在本过程中所用的发育年龄,因此应考虑在内。
巴甫洛夫的条件酒精寻求行为重建已观察到10%的9,16,15%,14%或20%15乙醇溶液在笼乙醇访问和实验PDT相使用。研究人员可以使用任何的这些乙醇浓度为在其laborator建立此步骤的目的IES。
在收购巴甫洛夫歧视的培训是非常重要的每届会议结束后,检查流体口,以确保所有交付的乙醇已被消耗。让老鼠在空调室额外10 – 每次会议结束后15分钟可完成的PDT早期鼓励,这不是在会议期间消耗任何酒精的消耗。只留下未使用的乙醇,在端口的数量应该减少为PDT的进展。如果由PDT大鼠年底或者是(A)不消耗所有的乙醇和/或(b)没有回应CS +,那么这些科目应该从研究被丢弃。最可靠的大鼠应对更多的CS +比CS – 。然而,一些可能只在高级别响应这两个线索,从而没有表现出歧视的证据。大鼠显示高响应到CS +和CS-PDT过程中不会从研究丢弃。根据我们的经验,这些受试者表现出明显的歧视在第一消光会话在无乙醇,这表明它们高水平的PDT期间响应于CS-是由乙醇中的流体端口的存在下驱动。这些主题也倾向于表现健壮重建的效果。
该过程的局限性
因为重建试验在无乙醇进行的,由CS +引起空调端口条目逐渐横跨测试会话减弱。因此,在试验中,对这些实验诱导的变化可以评估所产生的行为的总数量,是相当低的。因为在这个任务响应往往在开始时与测试会议结束越高,研究实验操作对条件的试点按试行响应的影响是很重要的。
参赛作品进入流体容器提供主要依赖的措施完成这项任务。然而,一个错误的端口条目可能是REGI如果动物是足够接近的流体容器破裂的红外光束穿过流体端口,其晶须的开口stered。虽然罕见,错误的反应是很明显的占港口的急剧增加条目相对于在之前的会话对象的行为。偷拍的动物将有助于可能的错误反应的检测,并允许通过的老鼠在整个训练和测试表现出的行为更精致的分析。
技术相对于现有的/替代方法的意义
的觅药行为的情况下引发的重建是使用工具调节任务,其中主要因变量是一个操作性的反应,主要是研究如杠杆记者8,34或鼻子捅12。在本程序中,寻求药物的反应是“空调途径',是受的论述引发的流体端口在CS +。此反应是通过巴甫洛夫学习,这是学习过程,其介导的环境刺激和药物滥用在人类的药理作用之间的关联的形成可能获得的。
未来的应用
这个任务可以组合使用,神经药理学,光遗传学和神经化学研究中涉及的巴甫洛夫空调酒精寻求行为16环境诱导重建的神经机制。此外,规范巴甫洛夫空调酒精寻求行为的采集和灭绝行为和神经机制可以进行调查。最后,这个任务可以被用来探索灭绝的操作可能会阻止更新,转化研究旨在减少药物的线索暴露疗法在人类阿迪后反应相关的环境背景来预测药物线索的影响的一个重要方向CTS。
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 |