Un metodo per valutare le proprietà di rinforzo di etanolo in ratti senza acqua privazione, Saccarina dissolvenza o di formazione accesso esteso
Summary
Questo protocollo descrive un nuovo metodo ed efficiente di avviare rapidamente operante rispondere per etanolo in ratti che, contrariamente a metodi standard, non richiede privazione di acqua o saccarina / saccarosio dissolvenza di avviare rispondere.
Abstract
metodi di auto-somministrazione per via orale operante sono comunemente usati per studiare le proprietà rinforzanti dell'etanolo negli animali. Tuttavia, i metodi standard richiedono la saccarina / dissolvenza saccarosio, privazione di acqua e / o di formazione esteso di avviare operante rispondere nei ratti. Questo documento descrive un nuovo metodo ed efficiente di avviare rapidamente operante rispondere per l'etanolo che è conveniente per gli sperimentatori e non richiede privazione di acqua o la saccarina / dissolvenza saccarosio, eliminando così il potenziale confondente di utilizzare dolcificanti in etanolo studi di auto-amministrazione operante. Con questo metodo, ratti Wistar tipicamente acquisire e mantenere auto-somministrazione di una soluzione di etanolo al 20% in meno di due settimane di allenamento. Inoltre, le concentrazioni di etanolo nel sangue ed i benefici sono correlati positivamente per una sessione di auto-somministrazione di 30 min. Inoltre, il naltrexone, un farmaco approvato dalla FDA per la dipendenza da alcol, che ha dimostrato di sopprimere l'etanolo autosomministrazionenei roditori, dose-dipendente diminuisce il consumo di alcol e la motivazione a consumare alcol per i ratti di auto-somministrazione di etanolo al 20%, convalidando così l'utilizzo di questo nuovo metodo per studiare le proprietà di rinforzo di alcol nei ratti.
Introduction
Lo sviluppo di modelli animali per studiare gli effetti rinforzanti della droga si è dimostrato uno strumento importante per studiare la tossicodipendenza umana. Più specificamente, operante autogestione è un modello comportamentale ampiamente utilizzato che è uno dei mezzi più efficaci per valutare gli effetti di rinforzo positivi di una soluzione di etanolo oralmente consumata. Un problema presto con lo sviluppo di un tale modello è stato il gusto aversive primario di alte concentrazioni di etanolo per la maggior parte dei roditori, un fenomeno che è condivisa anche negli esseri umani con poca o nessuna esperienza con l'alcol 1. Un protocollo standard per superare questa barriera richiede privazione di acqua e / o la saccarina o saccarosio sbiadimento per l'acquisizione e la manutenzione di auto-somministrazione. Tuttavia, questi due approcci non sono vantaggiose. Essi richiedono lunghi periodi di formazione per avviare semplicemente rispondere per l'etanolo e di ottenere un tasso di successo relativo di acquisizione. L'uso di edulcoranti introduce anche una potenziale distorsionel'interpretazione dei dati autosomministrazione. Queste limitazioni non si applicano al seguente protocollo.
Brevemente, Samson e colleghi 2 hanno dimostrato che sciogliendo etanolo in una soluzione dolce del 20% di saccarosio e poi dissolvenza la dolcezza oltre 4 settimane di formazione deve avviare rispondere per 10% di etanolo in acqua. Inoltre, l'assunzione di etanolo affidabile è di solito realizzato in 6 a 8 settimane 1-3. Questo approccio è molto problematico. In primo luogo, richiede lunghi periodi di formazione prima investigatori possono cominciare a misurare etanolo auto-somministrazione. Al contrario, per via endovenosa di auto-somministrazione di cocaina o eroina richiede 0 – 1 giorni di formazione pre-droga su una leva alimentare la distribuzione in alimenti animali ristretto, e stabile di rispondere per droga si ottiene spesso in 10 – 12 giorni di 4,5. Un altro limite di questo metodo è il fatto che la saccarina e saccarosio sono altamente gratificante ratti e suscitare pattern di attivazione cerebrale sanaloghe sui di sostanze d'abuso, introducendo così il potenziale per confonde in etanolo autosomministrazione studia 6-9. Infine, i ratti che acquistano auto-somministrazione di una soluzione di etanolo con questo metodo spettacolo variabilità nella acquisizione e la risposta tasso di 1,10, con una parte sostanziale dei ratti costantemente esclusi dalle sperimentazioni a causa di acquisizione senza successo e / o tasso di risposta insufficiente.
Al contrario, con questo protocollo, vi presentiamo un metodo semplice ma efficace per l'acquisizione e il mantenimento di orale auto-somministrazione di un etanolo al 20% in soluzione acquosa che non necessitano privazione di acqua, di saccarosio / dissolvenza la saccarina o formazione accesso esteso. Una recente indagine ha scoperto che auto-somministrazione di etanolo orale mostra una curva dose-risposta rovesciata a forma di U con più alta assunzione di etanolo durante l'autosomministrazione ad una concentrazione di etanolo 20%, fornendo così un razionale per la selezione di una soluzione di etanolo al 20% nel nostro sperimdisegno ental 11.
Protocol
Representative Results
Discussion
Con questo protocollo, vi presentiamo un nuovo metodo per acquisire e mantenere stabile orale di auto-somministrazione di etanolo al 20% nei ratti che, contrariamente ai modelli classici di etanolo autosomministrazione, non richiedono l'uso di privazione di acqua, la formazione accesso esteso, o la saccarina / saccarosio dissolvenza 12. Inoltre, il naltrexone, un farmaco attualmente approvato dalla FDA per la dipendenza da alcol, diminuisce con successo alcol auto-somministrazione e la motivazione per con…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo lavoro è stato sostenuto dal Consiglio svedese per la ricerca.
Materials
| Extra Tall MDF Sound Attenuating Cubicle, Interior: 22"W x 22"H x 16"D | Med Associates Inc. | ENV-018MD | |
| Extra Tall Modular Test Chamber with modified Top, Waste Pan and Photobeam | Med Associates Inc. | ENV-007CT-PH | |
| Stainless Steel Grid Floor for Rat or Small Primate | Med Associates Inc. | ENV-005 | |
| Retractable Lever | Med Associates Inc. | ENV-112CM | 2 by SA chambers |
| Stimulus Light, 1" White Lens, Mounted on Modular Panel | Med Associates Inc. | ENV-221M | 2 by SA chambers |
| Dual Cup Liquid Receptacle with 18ga Stainless Steel Pipes | Med Associates Inc. | ENV-200R3AM | |
| Single Speed Syringe Pump, 3.33RPM | Med Associates Inc. | PHM-100 | |
| Liquid Delivery Kit | Med Associates Inc. | PHM-122-18 | |
| SmartCtrl 8 Input, / 16 Output Package | Med Associates Inc. | DIG-716P2 | |
| MED-PC software | Med Associates Inc. | SOF-735 | |
| http://www.mednr.com/ | Med Associates Inc. | A website that is open-source and has been created to offer researchers a place to exchange MEDState Notation code | |
| Kendall Monoject 20cc Syringes, Regular Luer Tip | VWR International | MJ8881-520657 | |
| Ethanol, Pure, 190 Proof (95%), USP, KOPTEC | Decon Labs | 2801 | |
| 0.9% Sodium Chloride Injection, USP | Hospira | 0409-4888-50 | |
| Naltrexone hydrochloride | Sigma Aldrich | N3136-1G | |
| 23 G BD PrecisionGlide Needles | BD | 305145 | |
| Minivette POCT 50 µl, K3 EDTA | Sarstedt | 17.2113.150 | For capillary blood collection |
Riferimenti
- Koob, G. F., et al. Animal models of motivation for drinking in rodents with a focus on opioid receptor neuropharmacology. Recent developments in alcoholism : an official publication. of the American Medical Society on Alcoholism, the Research Society on Alcoholism, and the National Council on Alcoholism. 16, 263-281 (2003).
- Samson, H. H. Initiation of ethanol reinforcement using a sucrose-substitution procedure in food- and water-sated rats. Alcoholism, clinical and experimental research. 10, 436-442 (1986).
- Weiss, F., Mitchiner, M., Bloom, F. E., Koob, G. F. Free-choice responding for ethanol versus water in alcohol preferring (P) and unselected Wistar rats is differentially modified by naloxone, bromocriptine, and methysergide. Psychopharmacology. , 178-186 (1990).
- Koya, E., et al. Role of ventral medial prefrontal cortex in incubation of cocaine craving. Neuropharmacology. 56, 177-185 (2009).
- Karlsson, R. M., Kircher, D. M., Shaham, Y., O’Donnell, P. Exaggerated cue-induced reinstatement of cocaine seeking but not incubation of cocaine craving in a developmental rat model of schizophrenia. Psychopharmacology. , 45-51 (2013).
- Augier, E., Vouillac, C., Ahmed, S. H. Diazepam promotes choice of abstinence in cocaine self-administering rats. Addiction biology. 17, 378-391 (2012).
- Cantin, L., et al. Cocaine is low on the value ladder of rats: possible evidence for resilience to addiction. PloS one. 5, (2010).
- Lenoir, M., Serre, F., Cantin, L., Ahmed, S. H. Intense sweetness surpasses cocaine reward. PloS one. 2, (2007).
- Spangler, R., et al. Opiate-like effects of sugar on gene expression in reward areas of the rat brain. Brain research. Molecular brain research. , 134-142 (2004).
- Rassnick, S., Pulvirenti, L., Koob, G. F. SDZ-205,152, a novel dopamine receptor agonist, reduces oral ethanol self-administration in rats. Alcohol. 10, 127-132 (1993).
- Carnicella, S., Yowell, Q. V., Ron, D. Regulation of operant oral ethanol self-administration: a dose-response curve study in rats. Alcoholism, clinical and experimental research. 35, 116-125 (2011).
- Augier, E., et al. Wistar rats acquire and maintain self-administration of 20 % ethanol without water deprivation, saccharin/sucrose fading, or extended access training. Psychopharmacology. , (2014).
- Macchia, T., et al. Ethanol in biological fluids: headspace GC measurement. Journal of analytical toxicology. 19, 241-246 (1995).
- Hodos, W. Progressive ratio as a measure of reward strength. Science. 134, 943-944 (1961).
- Williams, K. L., Broadbridge, C. L. Potency of naltrexone to reduce ethanol self-administration in rats is greater for subcutaneous versus intraperitoneal injection. Alcohol. 43, 119-126 (2009).
- Czachowski, C. L., Delory, M. J. Acamprosate and naltrexone treatment effects on ethanol and sucrose seeking and intake in ethanol-dependent and nondependent rats. Psychopharmacology. , 335-348 (2009).
- Stromberg, M. F., Volpicelli, J. R., O’Brien, C. P. Effects of naltrexone administered repeatedly across 30 or 60 days on ethanol consumption using a limited access procedure in the rat. Alcoholism, clinical and experimental research. 22, 2186-2191 (1998).
- Stromberg, M. F., Casale, M., Volpicelli, L., Volpicelli, J. R., O’Brien, C. P. A comparison of the effects of the opioid antagonists naltrexone, naltrindole, and beta-funaltrexamine on ethanol consumption in the rat. Alcohol. 15, 281-289 (1998).
- Gonzales, R. A., Weiss, F. Suppression of ethanol-reinforced behavior by naltrexone is associated with attenuation of the ethanol-induced increase in dialysate dopamine levels in the nucleus accumbens. The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 18, 10663-10671 (1998).
- Biggs, T. A., Myers, R. D. Naltrexone and amperozide modify chocolate and saccharin drinking in high alcohol-preferring P rats. Pharmacology, biochemistry, and behavior. 60, 407-413 (1998).
- Beczkowska, I. W., Bowen, W. D., Bodnar, R. J. Central opioid receptor subtype antagonists differentially alter sucrose and deprivation-induced water intake in rats. Brain research. 589, 291-301 (1992).
- Cooper, S. J. Effects of opiate agonists and antagonists on fluid intake and saccharin choice in the rat. Neuropharmacology. 22, 323-328 (1983).
- Samson, H. H., Pfeffer, A. O., Tolliver, G. A. Oral ethanol self-administration in rats: models of alcohol-seeking behavior. Alcoholism, clinical and experimental research. 12, 591-598 (1988).
- Koob, G. F., Weiss, F. Pharmacology of drug self-administration. Alcohol. 7, 193-197 (1990).
- Schank, J. R., et al. The Role of the Neurokinin-1 Receptor in Stress-Induced Reinstatement of Alcohol and Cocaine Seeking. Neuropsychopharmacology : official publication of the American College of Neuropsychopharmacology. , (2013).
- Avena, N. M., Bocarsly, M. E., Rada, P., Kim, A., Hoebel, B. G. After daily bingeing on a sucrose solution, food deprivation induces anxiety and accumbens dopamine/acetylcholine imbalance. Physiology. 94, 309-315 (2008).
- Avena, N. M. The study of food addiction using animal models of binge eating. Appetite. 55, 734-737 (2010).
- Morgan, D., Sizemore, G. M. Animal models of addiction: fat and sugar. Current pharmaceutical design. 17, 1168-1172 (2011).
- Lenoir, M., Cantin, L., Vanhille, N., Serre, F., Ahmed, S. H. Extended heroin access increases heroin choices over a potent nondrug alternative. Neuropsychopharmacology : official publication of the American College of Neuropsychopharmacology. 38, 1209-1220 (2013).
- Augier, E., et al. The mGluR2 Positive Allosteric Modulator, AZD8529, and Cue-Induced Relapse to Alcohol Seeking in Rats. Neuropsychopharmacology : official publication of the American College of Neuropsychopharmacology. 41, 2932-2940 (2016).
- Bice, P. J., Kiefer, S. W. Taste reactivity in alcohol preferring and nonpreferring rats. Alcoholism, clinical and experimental research. 14, 721-727 (1990).
