Method Article

בחינת המהירה דופמין Dynamics עם הסריקה מהירה Voltammetry המחזורי במהלך פנים הפה Tastant מנהל בחולדות ערה

DOI:

10.3791/52468

⸱

August 12th, 2015

 ,  ,  , 
1Interdepartmental Neuroscience Program, Yale University, 2Department of Biotechnical and Clinical Laboratory Sciences, School of Medicine and Biomedical Sciences, University at Buffalo, 3Department of Psychiatry, Yale School of Medicine, 4Department of Cellular and Molecular Physiology, Yale School of Medicine

In This Article

Erratum Notice

Important: There has been an erratum issued for this article. Read More ...

Erratum

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Formal Correction: Erratum: Examination of Rapid Dopamine Dynamics with Fast Scan Cyclic Voltammetry During Intra-oral Tastant Administration in Awake Rats
Posted by JoVE Editors on 1/01/1970. Citeable Link.

null

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

תנודות מהירות בדופמין חוץ-תאי (DA) מתווכות הן את עיבוד התגמול והן את ההתנהגות המונעת ביונקים. כתב יד זה מתאר את השימוש המשולב בוולטמטריה מחזורית בסריקה מהירה (FSCV) ובמתן טסטנט תוך-אוראלי כדי לקבוע כיצד טסטנטים משנים שחרור מהיר של דופמין בחולדות ערות ונעות בחופשיות.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

שחרור מהיר ופאזי של דופמין (DA) במוח היונקים ממלא תפקיד קריטי בעיבוד תגמול, למידת חיזוק ושליטה מוטיבציונית. וולטמטריה מחזורית בסריקה מהירה (FSCV) היא טכניקה אלקטרוכימית עם רזולוציה מרחבית וזמנית גבוהה (תת-שנייה) ששימשה לבחינת שחרור DA פאזי במספר סוגים של תכשירים. ניסויים במבחנה בתאים בודדים ובפרוסות מוח וניסויים in vivo במכרסמים מורדמים שימשו לזיהוי מנגנונים המתווכים שחרור וספיגה של דופמין בתנאים רגילים ובמודלים של מחלות. במהלך 20 השנים האחרונות, ניסויי FSCV in vivo במכרסמים ערים ונעים בחופשיות סיפקו גם תובנה של מנגנונים דופמינרגיים בעיבוד תגמול ולמידת תגמול. יתרון מרכזי אחד של ההכנה הערה והתנועה בחופשיות הוא היכולת לבחון תנודות מהירות של DA שנעולות בזמן לאירועים התנהגותיים ספציפיים או לתגמל או להציג. עם זאת, מגבלה אחת של ניסויי התנהגות משולבים ווולטמטריה היא הקושי לנתק את השפעות DA הספציפיות לגירויים מתגמלים או מרתיעים ראשוניים מתנודות DA המתרחשות במקביל המתווכות התנהגויות מוטוריות מכוונות תגמול או אחרות. כאן, אנו מתארים שיטה משולבת המשתמשת ב-in vivo FSCV ועירוי תוך-אוראלי בחולדה ערה כדי לחקור ישירות את תגובות DA לטעמים דרך הפה. בניסויים אלה, טעמים אוראליים מוזרקים ישירות לחיך של החולדה - תוך עקיפת התנהגות מכוונת תגמול והתנהגות שתייה מרצון - מה שמאפשר בחינה ישירה של תגובות DA לגירויים טסטנטיים.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

שחרור DA פאסי ממלא תפקיד חשוב בתיווך התנהגות מכוונת תגמול [1-3]. עם זאת, בידוד ולימוד כיצד תגמול ראשוני משנה שחרור DA פאזי מסובך לעתים קרובות על ידי תהליכים התנהגותיים או קוגניטיביים המתרחשים במקביל המסוגלים גם לשנות שחרור DA פאזי - כגון תהליכי קבלת החלטות או התנהגות מוטורית מכוונת תגמול כדי להשיג את התגמול. בעבודה הנוכחית, אנו מבודדים תגובות DA פאזיות לטעמים באמצעות שימוש בוולטמטריה מחזורית בסריקה מהירה (FSCV) בשילוב עם העברת טסטנט דרך צינוריות תוך-אוראליות. טכניקה זו עוקפת בחירה ופעולה ומאפשרת לנו לבחון שחרור DA חוץ-תאי במהלך עירוי ישיר של טסטנט לחיך של חולדה.

FSCV היא טכניקה אלקטרוכימית עם רזולוציה זמנית ומרחבית גבוהה....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

כל הניסויים שנערכו על פי המכון הלאומי לבריאות (NIH) מדריך לטיפול והשימוש בחי מעבדה ואושרו על ידי ועדת אוניברסיטת ייל מוסדי טיפול בבעלי חיים ושימוש (IACUC).

הכנות 1) טרום-ניתוחיות

  1. הכנת פתרון אוראלית
    1. ליצור פתרונות של סוכרוז 10% ו0.005% L-מנטול במים ללא יונים (pH 7.4). אחסן את הפתרונים הללו במיכלים סגורים, ב RT, ולעצב מחדש כל 2 שבועות, כדי למנוע השפלה.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

FSCV בשילוב עם השתלת צנתר intraoral שימש לבחון כיצד סוכרוז, tastant תיאבון, מודולציה שחרור DA phasic בליבת NAC. לפני עירוי tastant, גירוי חשמלי (150 מיקרו-אמפר, 60 הרץ, 24 פעימות; שצוין על ידי בר האדום) של VTA מייצר עליות חזקות בשחרור DA phasic בNAC (איור 1) איור 1 מציג עלילת צבע עם פוטנציאל ב. ציר y, זמן על ציר x, ונוכחי (מיוצג כצבע שווא) על ציר z. מתחת לעלילת הצבע הוא ריכוז DA לעומת עקבות זמן. ריכוז לעומת הזמן נקבע באמצעות העקבות הנוכחיות לעומת זמן בפוטנציאל החמ.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

משלוח tastant intraoral בשילוב עם FSCV מאפשר ניתוח של תגובות DA "בזמן אמת" לflavorants האוראלי. ישנם שלושה שלבים קריטיים בפרוטוקול הנדרשים למדידות DA מוצלחות. ראשית, השתלה תקינה של הצנתר דרך הפה היא קריטית לאספקת flavorants. על מנת להבטיח כי קטטר מוכנס מאחורי טוחנת הראשונה ותקוע במקום מונע את הקטטר מלאבד פתיחות ומונע הסרת בשוגג על ידי בעלי החיים. שטיפת הצנתר בימים הראשונים שלאחר ההתאוששות היא גם חשובה, שכן המזון הרך הניתן לבעלי החיים במהלך 2 או 3 הימים הראשונים שלאחר נית.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

למחברים אין מה לחשוף.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המחקר המדווח בפרסום זה נתמך על ידי מלגת מחקר לתארים מתקדמים של NSF (RJW) ועל ידי המכון הלאומי לשימוש בסמים של המכונים הלאומיים לבריאות ומרכז ה-FDA למוצרי טבק (CTP) תחת פרס מספר P50DA036151(EJN ו-NAA). התוכן הוא באחריות המחברים בלבד ואינו מייצג בהכרח את ההשקפה הרשמית של המכונים הלאומיים לבריאות.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
אלקטרודה מגרהPlasticsOneMS303/2-A/SPCבעת ההזמנה, בקש צינורית חתך 22 מ"מ מתחת
לכן עבור אלקטרודהמערכות ביואנליטיותMD-2251
מערכות נימי זכוכיתA-M624503
סיבי פחמןThornelT650
חולץ אלקטרודותNarishige InternationalPE-22
מבודד גירוי נוירולוגיfigure-materials-1 Digitimer Ltd.DS4
כיווץ חום3MFP-301
חוטים מבודדים לאלקטרודותSquires אלקטרוניקהמותאם אישיתL 3.000 x 1.000s x 1.000s UL1423 30/1 BLU
Micromanipulatorאוניברסיטת אילינוי בשיקגו, חנותמכונות הנדסה
אפוקסיITW Devcon14250"5 דקות אפוקסי"
קופולימר של perfluoro-3,6-dioxa-4-methyl-7octene-sulfonic חומצה וטטרפלואורואתילןכוח יוןLQ-1105כלומר, Nafion
צבע כסףGC Electronics22-023
ספק כוחBK Precision9110
צינורות עבור צנתרים תוך-אוראליים427426 PE100, מזהה = 0.86 מ"מ; OD = 1.52 מ"מ
צינורות לעירוי תוך אוראליFischer Scientific02-587-1AI.D. 1/32 אינץ'; OD 3/32 אינץ'
משאבת מזרק לתאי זרימהPump Systems Inc.NE 1000
צמנט כירורגיאיטום 675571ו-675572
מפעיל אווירVICIA60ממשק שסתום דיגיטלי 6 מצבים ממשק שסתום
דיגיטליVICIDVI230 VAC
Quad headstageאוניברסיטת צפון קרוליינה, מתקן
ספק כוח UEIאוניברסיטת צפון קרוליינה, אלקטרוניקה מתקן
UEI פריצת תיבת אוניברסיטתצפון קרוליינה, מתקן
ספק כוח למשאבת מזרק טסטנטMed AssociatesSG-504
משאבת מזרק TastantMed AssociatesPHM-107
מיקרואלקטרודה טונגסטןMicroProbesWE30030.5A3
התייחסות לחוט כסף עם AgClInVivo מטריE255A
סוכרוזסיגמא80497
מגנזיום כלורידסיגמאM8266
נתרן כלרואידסיגמאS7653
חומצה פרכלוריתסיגמא244252
חומצה הידרוכלורית (4 מ')סיגמא54435
סוידום הידרוקסידסיגמא306576
מי חמצןסיגמאH1009
דופמין הידרוכלורידסיגמאH8502
TarHeel HDCV תוכנהאוניברסיטת צפון קרוליינה-צ'אפל הילחובה לבקש תוכנה: לחץ כאן לקישור לדף בקשת תוכנהא>
אלקטרוניקהאלקטרוניקה

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Roitman, M. F., et al. Dopamine operates as a subsecond modulator of food seeking. J Neurosci. 24 (6), 1265-1271 (2004).
  2. Aragona, B. J., et al. Regional specificity in the real-....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Fast Scan Cyclic VoltammetryDopamine DynamicsIntra oral Tastant AdministrationAwake RatsNucleus AccumbensCarbon Fiber ElectrodesOral Catheter ImplantationPrinciple Component AnalysisSub second Dopamine ReleaseReward Processing

Related Articles