水剥奪、サッカリンフェージングまたは拡張アクセストレーニングなしでラットにおけるエタノールの補強性を評価するための方法
Summary
このプロトコルは、すぐに水の欠乏または応答を開始するフェージングサッカリン/ショ糖を必要としない標準的な方法とは逆に、ラットでのエタノールの応答をオペラントを開始するための新規かつ効率的な方法を説明します。
Abstract
オペラント経口自己投与方法は、一般に、動物におけるエタノールの補強性を研究するために使用されます。しかし、標準的な方法は、ラットでの応答オペラントを開始するために、サッカリン/ショ糖フェージング、水の欠乏および/または拡張訓練を必要とします。本論文では、すぐに実験者のために便利であるため、エタノールオペラント自己投与試験で甘味料を使用しての潜在的な交絡を排除し、水の欠乏またはサッカリン/ショ糖フェージングを必要としないエタノールの応答をオペラントを開始するための新規かつ効率的な方法を説明します。この方法では、Wistarラットは、典型的には、取得して訓練の2週間以内に20％エタノール溶液の自己投与を維持します。また、血中のエタノール濃度および報酬は正に30分自己投与セッションに相関しています。また、ナルトレキソン、エタノール自己投与を抑制することが示されているアルコール依存症のためのFDA承認薬げっ歯類では、用量依存的にこのようにしてラットにアルコールの補強性を研究するために、この新しいメソッドを使用することを検証し、アルコール摂取とラットの自己投与し、20％エタノール用のアルコールを消費する意欲を低下させます。
Introduction
薬物の強化効果を研究するための動物モデルの開発は、ヒトの薬物嗜癖を研究するための重要なツールであることが証明されました。より具体的には、オペラント自己投与は、経口消費エタノール溶液の正の強化効果を評価するための最も有効な手段の一つであり、広く使用されている行動モデルです。このようなモデルを開発するとともに、早期の問題は、ほとんどのげっ歯類のためのエタノールの高濃度の主要な嫌悪味、アルコールも1とほとんど、またはまったく経験を持つヒトで共有されている現象でした。この障壁を克服するための標準プロトコルは、水の剥奪を必要とする、および/またはサッカリンまたはスクロースは、自己投与の獲得と維持のために退色します。しかし、これら2つのアプローチが有利ではありません。彼らは単にエタノールの応答を開始し、買収の相対的な成功率を得るために、トレーニングの長い期間を必要とします。甘味料の使用はまた、潜在的なバイアスを紹介します自己投与データの解釈。これらの制限は、以下のプロトコルには適用されません。
簡単に言うと、サムソンや同僚2は 20％のショ糖の甘い溶液にエタノールを溶解した後、訓練の4週間にわたって甘さをフェードアウトすると、水中の10％エタノールの応答を開始するために必要とされることが示されています。また、信頼性の高いエタノール摂取は、通常6〜8週間1-3で達成されます。このアプローチは、非常に問題があります。研究者はエタノール自己投与を測定するために開始する前にまず、それは訓練の長時間を必要とします。食物制限された動物での食品配送レバーの薬物前研修の1日、および薬剤の応答を安定は、多くの場合、10で達成される- -対照的に、コカインやヘロインの静脈内自己投与は、0を必要とする12日間4,5。この方法の別の制限は、サッカリンおよびスクロースは、ラットへの非常にやりがいであり、脳の活性化パターンのを誘発するという事実でありますこのようにエタノール自己投与に交絡の可能性を導入する乱用薬物へのimilarは、6-9を研究します。最後に、一貫して失敗した取得および/または不十分な応答速度に起因した実験から除外したラットのかなりの割合で、取得および応答率1,10このメソッドショーの変動を用いて、エタノール溶液の自己投与を獲得したラット。
これとは対照的に、このプロトコルでは、我々は水の欠乏、ショ糖/サッカリンのフェージングまたは拡張アクセス訓練を必要としない水溶液中の20％エタノールの経口自己投与の獲得と維持のためのシンプルで効率的な方法を提示します。最近の研究は、経口エタノールこと自己投与は、このように我々のexperim中の20％エタノール溶液を選択するための理論的根拠を提供し、20％のエタノール濃度で自己投与時の最高エタノール摂取と逆U字型の用量反応曲線を表示見出さ内部のデザイン11。
Protocol
Representative Results
Discussion
このプロトコルでは、我々は、拡張アクセストレーニングをエタノール自己投与の古典的なモデルとは反対に、水の剥奪の使用を必要としない、ことをラットで20％エタノールの安定した経口自己投与を獲得し、維持するための新しい方法を提示していますまたはサッカリン/スクロースが12フェージング 。さらに、ナルトレキソン、アルコール依存のため、現在、FDA承認薬は、正常?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この作品は、スウェーデンの研究評議会によってサポートされていました。
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 |
References
- 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).
