Summary

Een Protocol voor het meten van Cue reactiviteit in een Rat Model van cocaïne gebruik wanorde

Published: June 18, 2018
doi:

Summary

Cue reactiviteit is geconceptualiseerd als gevoeligheid voor signalen die verband houden met drugsgebruik ervaringen die bijdragen aan verlangen en terugvallen in abstinent mens. Cue reactiviteit is gemodelleerd in ratten door meten attentional oriëntatie richting van drug-geassocieerde signalen, waardoor de werking van de aanpak van de appetitive in een cue reactiviteit test volgend op zelfbestuur en gedwongen onthouding.

Abstract

Cocaïne gebruik stoornis (CUD) volgt een traject van repetitieve zelfmedicatie tijdens die eerder neutraal prikkels stimulerende waarde krijgen. Cue reactiviteit, de gevoeligheid voor signalen eerder verband houden met de ervaring van drugsgebruik, speelt een prominente rol in menselijke verlangen tijdens onthouding. Cue reactiviteit kan worden beoordeeld als de attentional oriëntatie richting van drug-geassocieerde signalen dat meetbare appetitive aanpak gedrag in zowel preklinische en menselijke studies. Hierin beschrijft aan de hand van een beoordeling van cue reactiviteit in ratten opgeleid om het zelftoediening van cocaïne. Cocaïne zelfbestuur is gekoppeld aan de presentatie van discrete signalen die als geconditioneerde reinforcers (d.w.z.huis licht, licht van de stimulus, infusie pomp geluiden fungeren). Na een periode van onthouding, hefboom persen in de context van cocaïne zelfbestuur vergezeld gaan van de discrete signalen eerder gekoppeld aan cocaïne infusie worden gemeten als cue reactiviteit. Dit model is handig om te verkennen neurobiologische mechanismen ten grondslag liggen aan de cue reactiviteit processen ook evalueren van farmacotherapieën om te onderdrukken cue reactiviteit en daarom wijzigen herval kwetsbaarheid. Voordelen van het model zijn de translationeel relevantie, en haar gezicht en voorspellende rijbevoegdheden. De belangrijkste beperking van het model is dat de cue reactiviteit taak kan slechts zelden worden uitgevoerd en mag alleen worden gebruikt in korte duur (bv., 1 uur), anders ratten zullen beginnen te blussen de koppeling van de discrete signalen met de stimulus van cocaïne. Het model kan worden uitgebreid tot alle positief versterkende stimulans gecombineerd met discrete signalen; Hoewel met name van toepassing op drugs van misbruik, kan dit model toekomstige toepassingen op gebieden zoals obesitas, waar smakelijk voedsel beloningen fungeren kunnen als positief versterkende stimuli houden.

Introduction

Cocaïne gebruik stoornis (CUD) volgt een traject van repetitieve zelfmedicatie tijdens die eerder neutraal prikkels stimulerende waarde1 krijgen. Cue reactiviteit is de gevoeligheid voor signalen eerder verband houden met de ervaring van drugsgebruik, en het speelt een prominente rol in menselijke verlangen,2,3,4,5. Het risico van progressie naar CUD, evenals herval tijdens onthouding, wordt beschouwd als hogere voor particulieren die hoge gevoeligheid voor drug-geassocieerde signalen6,7kunnen uitdrukken. Zowel milieu contexten (b.v.mensen, gebouwen, muziekgenres) en discrete drug-geassocieerde stimuli (b.v., parafernalia) worden geassocieerd met de cocaïne beloning; blootstelling aan deze signalen kan leiden tot veranderingen in het perifere fysiologie (bijvoorbeeld, harttarief, huidtemperatuur en weerstand van de huid), plasticiteit van de hersenen en hersenen functionele connectiviteit2,8,9 ,10. Met andere woorden, activeert re-blootstelling aan cocaïne-geassocieerde signalen limbische corticostriatale circuits om op te roepen van geconditioneerde fysiologische en subjectieve reacties die appetitive aanpak (drug-zoekende) gedrag11,12 rijden ,13,14,15.

Cue reactiviteit gemeten met functionele brain imaging analyses is voorspellend voor herval beveiligingslek bij patiënten met CUD16. Cue reactiviteit metingen in knaagdier modellen dienen als een surrogaat maatstaf voor terugval risico en kan worden misbruikt voor translationeel onderzoek. Dus, een farmacotherapie dat dalingen cue reactiviteit in knaagdieren kan worden overgedragen als de behandeling van een recidief-preventie in menselijke klinische proeven. Preklinische modellen met de nodige translationeel verdienste en predictieve validiteit zijn bijzonder belangrijk, aangezien er momenteel geen FDA-goedgekeurde farmacotherapieën voor CUD17.

De knaagdieren zelfbestuur procedure is de gouden standaard, translationeel model met predictieve validiteit voor menselijke drugsgebruik18 en cruciaal voor het begrip van de moleculaire en fysiologische processen onderliggende CUD. Reactie –onafhankelijke levering van cocaïne resulteert in verschillende gedrags, moleculaire en neurochemical effecten ten opzichte van de reactie –afhankelijke cocaïne blootstelling; bijv., reactie –onafhankelijke cocaïne levering roept aanzienlijk hogere sterfte19. Bovendien, de neurochemical gevolgen van onthouding van reactie –afhankelijke cocaïne zelfbestuur staan los van die veroorzaakt door onthouding van reactie –onafhankelijke cocaïne levering20, 21. dus, CUD modellen gebaseerd op reactie –afhankelijke levering van cocaïne zijn superieure translationeel modellen bij de beoordeling van cue reactiviteit en bijbehorende mechanismen van actie.

In het protocol zoals hieronder beschreven, wordt cocaïne geleverd intraveneus via een inwonende intra jugular katheter. Echter, alternatieve methoden voor zelftoediening drug via orale en inhalatie routes hebben ontwikkeld. Bovenal bepalen knaagdieren levering van de drug, analoog mens, door middel van operante antwoorden. Daarom is er hoge concordantie tussen drugs zelf beheerd door knaagdieren en de mens22. De preklinische drug zelfbestuur onderstaande procedure maakt gebruik van hefboom te drukken, versterkt door de levering van de drug, te motiveren hoger dan voertuig controle berekening van responsrates. Drug-seeking gedrag wordt getraind door oorspronkelijk “neutrale” signalen (b.v.een stimulans-licht of Toon en de contextuele omgeving welke cocaïne zelfbestuur plaatsvindt) in paren rangschikken met cocaïne infusie; deze signalen worden geconditioneerde reinforcers (voor revisie: Cunningham & Anastasio, 2014-23). Latere re-blootstelling aan cocaïne-geassocieerde signalen triggers drug-seeking gedrag in knaagdieren (dat wil zeggen, proberen af te leveren van cocaïne door te drukken op de eerder-actieve hendel) evenals verlangen en herval in CUD onderwerpen24, 25 , 26 , 27.

Typisch, preklinische knaagdier studies van de drug-seeking gedrag na cocaïne zelfbestuur gebruiken uitsterven opleiding en/of drug herstel uitgevoerd binnen de drug-geassocieerde milieu28,29, 30 , 31 , 32. persen op de eerder-actieve hendel, bij gebrek aan drugs en/of cue levering, doorgaans vormen de maatregel van uitsterven33,34,35na herplaatsing. Integendeel, is cue reactiviteit drug-seeking gedrag beoordeeld volgende gedwongen onthouding zonder voorafgaande uitsterven opleiding28,36,37,38,39 .

Resultaat maatregelen en experimentele variabelen zijn zorgvuldig gekozen en gevalideerd om het ontleden van verschillende aspecten van de neurobiologie van drug-zoekende en herval-achtig gedrag, en het is reeds lang gevestigde dat neuroadaptations tussen de modellen met verschillen en zonder uitsterven opleiding 40,41,42,43. Bovendien, vanuit het oogpunt van translationeel knaagdier uitsterven opleiding wordt niet weerspiegeld in klinische instellingen voor CUD aangezien drugsgerelateerde signalen humeur Staten, plaatsen en mensen44 zijn; de unieke combinatie van deze signalen zijn waarschijnlijk niet beschikbaar in een klinische omgeving45,46,47. Dus, het knaagdier model hierin beschreven fungeert als een betere parallel aan de menselijke conditie dan veel van de momenteel beschikbare modellen.

De volgende tabel ziet u een gevalideerde cocaïne zelfbestuur training, gedwongen onthouding en cue reactiviteit test protocol voor ratten. Kort, ratten zijn geïmplanteerd met intra jugular katheters, opgeleid om de zelftoediening van cocaïne of zoutoplossing via ‘actief’ hefboom pers, en na ontvangst van de prikkel cocaïne of zoutoplossing discrete signalen voor licht en geluid, die als geconditioneerde reinforcers dienen is gekoppeld. Na 14 dagen van cocaïne zelfbestuur, ratten zijn onderworpen aan 30 dagen na de gedwongen onthouding en een daaropvolgende 60-min cue reactiviteit test in welke hefboom te drukken wordt gemeten. De cue reactiviteit test is een surrogaat maatstaf voor cocaïne herval beveiligingslek bij de mens.

Protocol

Alle dierlijke manipulaties worden uitgevoerd volgens de gids voor de verzorging en het gebruik van proefdieren (2011) en met goedkeuring van het institutionele Animal Care en gebruik Comité. 1. dieren Acclimatiseren mannelijke Sprague-Dawley ratten ongeveer 8-9 weken oud (250-260 g) voor een minimum van zeven dagen in een kamer van de kolonie op 21-23 ° C en 45-50% luchtvochtigheid gehouden op een 12 h licht-donker cyclus (licht op 6:00-18:00 h). Huis van ratten…

Representative Results

Resultaten van een cocaïne zelfbestuur en onthouding experiment gevolgd door een cue reactiviteit test van een eerder gepubliceerde studie57 staan weergegeven in Figuur 1. De tijdlijn van de studie is afgebeeld in figuur 1A. Ratten individueel overgang van FR1 naar een FR5 als zij voldoen aan criteria. Zoals Operante conditionering in de groep b…

Discussion

Blootstelling aan drug-gepaarde aanwijzingen en fysiologische veranderingen in reactie op deze signalen16 zijn gekoppeld herval,11,16 en de cocaïne cue reactiviteit test werkzaam boven voorwaardelijk presenteert cocaïne-gepaarde aanwijzingen in de afwezigheid van drugs; Dus, drug-seeking gedrag in de vorm van eerder-actieve hendel persen fungeert als een maatregel van herval kwetsbaarheid. Het cue reactiviteit protocol hierin beschreven …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Alle gedrags getest in de Universiteit van Texas Medical Branch (UTMB) knaagdier In Vivo beoordeling (RIVA) kern, geregisseerd door Dr Kelly Dineley en gehuisvest binnen het centrum voor onderzoek van de verslaving, geregisseerd door Dr. Kathryn Cunningham. Ondersteuning voor dit werk kwam uit het Peter F. McManus Charitable Trust, National Institute of Environmental Health Sciences Center voor milieutoxicologie op UTMB (T32ES007254), Instituut voor translationeel wetenschappen aan UTMB (UL1TR001439), Mitchell centrum voor neurodegeneratieve ziekten, en centrum voor onderzoek van de verslaving op UTMB (DA007287, DA070087 en pilot-studie fondsen).

Materials

Equipment
Catheter Tubing: 0.50mm ID x 0.94mm OD x 0.2mm width Fisher Scientific, Hampton, NH, USA 11-189-15A 1/experiment
Cue Light Med-Associates Inc. St. Albans, VT, USA ENV-229M 2/operant chamber
Guide Cannulae (22 gauge, pedestal size-8mm, cut length 11 mm, 5 mm above the pedestal) Plastics One, Roanoke, VA, USA 8IC313G5UPXC 1/rat
House Light Med-Associates Inc. St. Albans, VT, USA ENV-227M 1/operant chamber
Infusion Pump Med-Associates Inc. St. Albans, VT, USA PHM-100 1/operant chamber
Levers Med-Associates Inc. St. Albans, VT, USA ENV-110M 2/operant chamber
Liquid Swivels Instech, Plymouth Meeting, PA, USA 375/22 1/operant chamber
MED-PC Package with Infusion Pump Software Med-Associates Inc. St. Albans, VT, USA SOF-735 (infusions software SOF-700RA-10 version 1.04) 1
Metal Spring Leash Plastics One, Roanoke, VA, USA C313CS/SPC 1/operant chamber
Needle (23g, 1 in) Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ, USA 305193 1/operant chamber
Nitex Mesh (6/6 woven mesh sheet, 12"x12", 500 microns thick, 38% Open Area) Amazon, Seattle, WA, USA CMN-0500-C, B000FMUNE6 ~1 sheet/100 rats
PCI Interface Package Med-Associates Inc. St. Albans, VT, USA DIG-700P2-R2, MED-SYST-16 1/16 operant chambers
Power Supply for Interface Modules Med-Associates Inc. St. Albans, VT, USA SG-6510D 1/16 operant chambers
Sound-attenuating Cubicle Med-Associates Inc. St. Albans, VT, USA ENV-018V 1/operant chamber
Syringes, 10 mL Luer-Lok™ tip Fisher Scientific, Hampton, NH, USA 14-827-52 1 case/experiment (1/operant chamber)
Tygon Tubing for flushes: 0.51mmID x 1.52mmOD 0.51mm thick x 152.4m Fisher Scientific, Hampton, NH, USA 14-170-15B 1/experiment
Chemicals
Acepromazine (10mg/mL) Henry Schein (Animal Health), Melville, NY, USA 003845 ~0.5mg/rat*
Acraweld Repair Resin Henry Schein (Dental), Melville, NY, USA 1013959 1/experiment
Altalube (ophthalmic ointment) Henry Schein (Dental), Melville, NY, USA 6050059 1/experiment
Cocaine NIDA North Bethesda, MD, USA N/A ~350mgs/rat for whole experiment*; requires DEA License
Heparin (10,000 USP units/10 mL) SAGENT Pharmaceuticals, Schaumburg, IL, USA NDC 25021-400-10 1/experiment (~21 units/rat*)
Jet Liquid Henry Schein (Dental), Melville, NY, USA 1256401 1/experiment
Ketamine (100mg/mL, 10mL) Henry Schein (Dental), Melville, NY, USA 1049007 ~15mg/rat*; requieres DEA license
Methohexital Sodium (Brevital®, 500 mg/50 mL) Patterson Dental, Saint Paul, MN, USA 043-5461 1/experiment; requires DEA License
Saline (0.9%, USP) Baxter, Deerfield, IL, USA 2B1307 1 case/experiment
Streptokinase from β-hemolytic Streptococcus (Lancefield Group C) ≥3,000 units/mg Sigma Aldrich, St. Louis, MO, USA S3134-250KU 1 vial/experiment (~1.5mg/rat/experiment*)
Ticarcillin Disodium Salt Fisher Scientific, Hampton, NH, USA 50-213-695 ~4 vials/exeriment or purchase the 25g vial cat.# 50-489-093 (~150mg/rat/experiment*)
Xylazine (100mg/mL) Henry Schein (Animal Health), Melville, NY, USA 033198 ~3mg/rat*
*Assumes rat age is that described in the protocol, rats self-administer for 14 days, and flushes occur for 21 days.

References

  1. Koob, G. F., Volkow, N. D. Neurobiology of addiction: a neurocircuitry analysis. Lancet Psychiatry. 3 (8), 760-773 (2016).
  2. Carter, B. L., Tiffany, S. T. Meta-analysis of cue-reactivity in addiction research. Addiction. 94 (3), 327-340 (1999).
  3. Drummond, D. C. Theories of drug craving, ancient and modern. Addiction. 96 (1), 33-46 (2001).
  4. Mahler, S. V., de Wit, H. Cue-reactors: individual differences in cue-induced craving after food or smoking abstinence. PLoS One. 5 (11), (2010).
  5. O’Brien, C. P., Childress, A. R., Ehrman, R., Robbins, S. J. Conditioning factors in drug abuse: can they explain compulsion?. J Psychopharmacol. 12 (1), 15-22 (1998).
  6. Hendershot, C. S., Witkiewitz, K., George, W. H., Marlatt, G. A. Relapse prevention for addictive behaviors. Subst Abuse Treat Prev Policy. 6, 17 (2011).
  7. Prisciandaro, J. J., Myrick, H., Henderson, S., McRae-Clark, A. L., Brady, K. T. Prospective associations between brain activation to cocaine and no-go cues and cocaine relapse. Drug Alcohol Depend. 131 (1-2), 44-49 (2013).
  8. Foltin, R. W., Haney, M. Conditioned effects of environmental stimuli paired with smoked cocaine in humans. Psychopharmacology. 149 (1), 24-33 (2000).
  9. Wang, X., et al. Nucleus Accumbens Core Mammalian Target of Rapamycin Signaling Pathway Is Critical for Cue-Induced Reinstatement of Cocaine Seeking in Rats. J Neurosci. 30 (38), 12632-12641 (2010).
  10. Gipson, C. D., Kupchik, Y. M., Shen, H., Reissner, K. J., Thomas, C. A., Kalivas, P. W. Relapse Induced by Cues Predicting Cocaine Depends on Rapid, Transient Synaptic Potentiation. Neuron. 77 (5), 867-872 (2013).
  11. Wallace, B. C. Psychological and environmental determinants of relapse in crack cocaine smokers. J Subst Abuse Treat. 6 (2), 95-106 (1989).
  12. Weiss, F., et al. Compulsive Drug-Seeking Behavior and Relapse: Neuroadaptation, Stress, and Conditioning Factors. Annals of the New York Academy of Sciences. 937 (1), 1-26 (2001).
  13. Potenza, M. N., et al. Neural Correlates of Stress-Induced and Cue-Induced Drug Craving: Influences of Sex and Cocaine Dependence. Am J Psych. 169 (4), 406-414 (2012).
  14. Shaham, Y., Hope, B. T. The role of neuroadaptations in relapse to drug seeking. Nature Neuroscience. 8 (11), 1437-1439 (2005).
  15. Neisewander, J. L., et al. Fos protein expression and cocaine-seeking behavior in rats after exposure to a cocaine self-administration environment. J Neurosci. 20 (2), 798-805 (2000).
  16. Kosten, T. R., et al. Cue-induced brain activity changes and relapse in cocaine-dependent patients. Neuropsychopharmacology. 31 (3), 644-650 (2006).
  17. Skolnick, P., Volkow, N. D. Addiction therapeutics: obstacles and opportunities. Biol Psychiatry. 72 (11), 890-891 (2012).
  18. O’Connor, E. C., Chapman, K., Butler, P., Mead, A. N. The predictive validity of the rat self-administration model for abuse liability. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 35 (3), 912-938 (2011).
  19. Dworkin, S. I., Mirkis, S., Smith, J. E. Response-dependent versus response-independent presentation of cocaine: differences in the lethal effects of the drug. Psychopharmacology (Berl). 117 (3), 262-266 (1995).
  20. Dworkin, S. I., Co, C., Smith, J. E. Rat brain neurotransmitter turnover rates altered during withdrawal from chronic cocaine administration. Brain Res. 682 (1-2), 116-126 (1995).
  21. Twining, R. C., Bolan, M., Grigson, P. S. Yoked delivery of cocaine is aversive and protects against the motivation for drug in rats. Behav Neurosci. 123 (4), 913-925 (2009).
  22. Gardner, E. L. What we have learned about addiction from animal models of drug self-administration. Am J Addict. 9 (4), 285-313 (2000).
  23. Cunningham, K. A., Anastasio, N. C. Serotonin at the nexus of impulsivity and cue reactivity in cocaine addiction. Neuropharmacology. 76 Pt B. 76 Pt B, 460-478 (2014).
  24. Carpenter, K. M., Schreiber, E., Church, S., McDowell, D. Drug Stroop performance: relationships with primary substance of use and treatment outcome in a drug-dependent outpatient sample. Addict Behav. 31 (1), 174-181 (2006).
  25. Copersino, M. L., et al. Cocaine craving and attentional bias in cocaine-dependent schizophrenic patients. Psychiatry Res. 128 (3), 209-218 (2004).
  26. Field, M., Munafò, M. R., Franken, I. H. A meta-analytic investigation of the relationship between attentional bias and subjective craving in substance abuse. Psychol Bull. 135 (4), 589-607 (2009).
  27. Robbins, S. J., Ehrman, R. N., Childress, A. R., O’Brien, C. P. Relationships among physiological and self-report responses produced by cocaine-related cues. Addict Behav. 22 (2), 157-167 (1997).
  28. Cunningham, K. A., et al. Synergism between a serotonin 5-HT2A receptor (5-HT2AR) antagonist and 5-HT2CR agonist suggests new pharmacotherapeutics for cocaine addiction. ACS Chem Neurosci. 4 (1), 110-121 (2013).
  29. Fletcher, P. J., Rizos, Z., Sinyard, J., Tampakeras, M., Higgins, G. A. The 5-HT2C receptor agonist Ro60-0175 reduces cocaine self-administration and reinstatement induced by the stressor yohimbine, and contextual cues. Neuropsychopharmacology. 33 (6), 1402-1412 (2008).
  30. See, R. E. Neural substrates of cocaine-cue associations that trigger relapse. Eur J Pharmacol. 526 (1-3), 140-146 (2005).
  31. Shaham, Y., Shalev, U., Lu, L., De Wit, H., Stewart, J. The reinstatement model of drug relapse: history, methodology and major findings. Psychopharmacology (Berl). 168 (1-2), 3-20 (2003).
  32. Meil, W. M., See, R. E. Conditioned cued recovery of responding following prolonged withdrawal from self-administered cocaine in rats: an animal model of relapse. Behav Pharmacol. 7 (8), 754-763 (1996).
  33. Fuchs, R. A., Tran-Nguyen, L. T., Specio, S. E., Groff, R. S., Neisewander, J. L. Predictive validity of the extinction/reinstatement model of drug craving. Psychopharmacology (Berl). 135 (2), 151-160 (1998).
  34. Grimm, J. W., Hope, B. T., Wise, R. A., Shaham, Y. Neuroadaptation. Incubation of cocaine craving after withdrawal. Nature. 412 (6843), 141-142 (2001).
  35. Panlilio, L. V., Goldberg, S. R. Self-administration of drugs in animals and humans as a model and an investigative tool. Addiction. 102 (12), 1863-1870 (2007).
  36. Anastasio, N. C., et al. Variation within the serotonin (5-HT) 5-HT2C receptor system aligns with vulnerability to cocaine cue reactivity. Transl Psychiatry. 4, e369 (2014).
  37. Anastasio, N. C., et al. Functional status of the serotonin 5-HT2C receptor (5-HT2CR) drives interlocked phenotypes that precipitate relapse-like behaviors in cocaine dependence. Neuropsychopharmacology. 39 (2), 370-382 (2014).
  38. Liu, H. S., et al. Dorsolateral caudate nucleus differentiates cocaine from natural reward-associated contextual cues. Proc Natl Acad Sci U S A. 110 (10), 4093-4098 (2013).
  39. Swinford-Jackson, S. E., Anastasio, N. C., Fox, R. G., Stutz, S. J., Cunningham, K. A. Incubation of cocaine cue reactivity associates with neuroadaptations in the cortical serotonin (5-HT) 5-HT2C receptor (5-HT2CR) system. 신경과학. 324, 50-61 (2016).
  40. Di Ciano, P., Everitt, B. J. Reinstatement and spontaneous recovery of cocaine-seeking following extinction and different durations of withdrawal. Behav Pharmacol. 13 (5-6), 397-405 (2002).
  41. Schmidt, E. F., et al. Extinction training regulates tyrosine hydroxylase during withdrawal from cocaine self-administration. J Neurosci. 21 (7), RC137 (2001).
  42. Self, D. W., Choi, K. H., Simmons, D., Walker, J. R., Smagula, C. S. Extinction training regulates neuroadaptive responses to withdrawal from chronic cocaine self-administration. Learn Mem. 11 (5), 648-657 (2004).
  43. Sutton, M. A., et al. Extinction-induced upregulation in AMPA receptors reduces cocaine-seeking behaviour. Nature. 421 (6918), 70-75 (2003).
  44. Gawin, F. H., Ellinwood, E. H. Cocaine dependence. Annu Rev Med. 40, 149-161 (1989).
  45. Bouton, M. E. Context, ambiguity, and unlearning: sources of relapse after behavioral extinction. Biological Psychiatry. 52 (10), 976-986 (2002).
  46. Torregrossa, M. M., Taylor, J. R. Learning to forget: manipulating extinction and reconsolidation processes to treat addiction. Psychopharmacology. 226 (4), 659-672 (2013).
  47. Conklin, C. A., Tiffany, S. T. Applying extinction research and theory to cue-exposure addiction treatments. Addiction. 97 (2), 155-167 (2002).
  48. Carr, K. D., Kim, G. -. Y., Cabeza de Vaca, S. Chronic food restriction in rats augments the central rewarding effect of cocaine and the δ 1 opioid agonist, DPDPE, but not the δ 2 agonist, deltorphin-II. Psychopharmacology. 152 (2), 200-207 (2000).
  49. Stamp, J. A., Mashoodh, R., van Kampen, J. M., Robertson, H. A. Food restriction enhances peak corticosterone levels, cocaine-induced locomotor activity, and ΔFosB expression in the nucleus accumbens of the rat. Brain Research. 1204, 94-101 (2008).
  50. Shalev, U., Marinelli, M., Baumann, M. H., Piazza, P. -. V., Shaham, Y. The role of corticosterone in food deprivation-induced reinstatement of cocaine seeking in the rat. Psychopharmacology. 168 (1-2), 170-176 (2003).
  51. Cunningham, K. A., et al. Selective serotonin 5-HT(2C) receptor activation suppresses the reinforcing efficacy of cocaine and sucrose but differentially affects the incentive-salience value of cocaine- vs. sucrose-associated cues. Neuropharmacology. 61 (3), 513-523 (2011).
  52. Fowler, J. S., et al. Mapping cocaine binding sites in human and baboon brain in vivo. Synapse. 4 (4), 371-377 (1989).
  53. Kufahl, P. R., et al. Neural responses to acute cocaine administration in the human brain detected by fMRI. Neuroimage. 28 (4), 904-914 (2005).
  54. Goldberg, S. R., Hoffmeister, F., Schlichting, U. U., Wuttke, W. A comparison of pentobarbital and cocaine self-administration in rhesus monkeys: effects of dose and fixed-ratio parameter. J Pharmacol Exp Ther. 179 (2), 277-283 (1971).
  55. Pickens, R., Thompson, T. Cocaine-reinforced behavior in rats: effects of reinforcement magnitude and fixed-ratio size. J Pharmacol Exp Ther. 161 (1), 122-129 (1968).
  56. Boren, J. J. Resistance to extinction as a function of the fixed ratio. J Exp Psychol. 61 (4), 304-308 (1961).
  57. Miller, W. R., et al. PPARγ agonism attenuates cocaine cue reactivity. Addict Biol. , (2016).
  58. Schmitz, J. M., et al. PPAR-gamma agonist pioglitazone modifies craving intensity and brain white matter integrity in patients with primary cocaine use disorder: a double-blind randomized controlled pilot trial. Addiction. , (2017).
  59. Kalivas, P. W., Peters, J., Knackstedt, L. Animal Models and Brain Circuits in Drug Addiction. Molecular Interventions. 6 (6), 339-344 (2006).
  60. Reichel, C. M., Bevins, R. A. Forced abstinence model of relapse to study pharmacological treatments of substance use disorder. Curr Drug Abuse Rev. 2 (2), 184-194 (2009).
  61. Ahmed, S. H., Koob, G. F. Transition from moderate to excessive drug intake: change in hedonic set point. Science. 282 (5387), 298-300 (1998).
  62. Gawin, F. H., Ellinwood, E. H. Cocaine and other stimulants. Actions, abuse, and treatment. N Engl J Med. 318 (18), 1173-1182 (1988).
  63. Bozarth, M. A., Wise, R. A. Toxicity associated with long-term intravenous heroin and cocaine self-administration in the rat. JAMA. 254 (1), 81-83 (1985).
  64. Liu, Y., Roberts, D. C. S., Morgan, D. Sensitization of the reinforcing effects of self-administered cocaine in rats: effects of dose and intravenous injection speed. European Journal of Neuroscience. 22 (1), 195-200 (2005).
  65. Jackson, L. R., Robinson, T. E., Becker, J. B. Sex differences and hormonal influences on acquisition of cocaine self-administration in rats. Neuropsychopharmacology. 31 (1), 129-138 (2006).
  66. Feltenstein, M. W., See, R. E. Plasma progesterone levels and cocaine-seeking in freely cycling female rats across the estrous cycle. Drug Alcohol Depend. 89 (2-3), 183-189 (2007).
  67. Kreek, M. J., Nielsen, D. A., Butelman, E. R., LaForge, K. S. Genetic influences on impulsivity, risk taking, stress responsivity and vulnerability to drug abuse and addiction. Nature Neuroscience. 8 (11), 1450-1457 (2005).
  68. Brenhouse, H. C., Andersen, S. L. Delayed extinction and stronger reinstatement of cocaine conditioned place preference in adolescent rats, compared to adults. Behav Neurosci. 122 (2), 460-465 (2008).
  69. Kmiotek, E. K., Baimel, C., Gill, K. J. Methods for intravenous self administration in a mouse model. J Vis Exp. (70), e3739 (2012).
  70. Grimm, J. W., et al. Brief exposure to novel or enriched environments reduces sucrose cue-reactivity and consumption in rats after 1 or 30 days of forced abstinence from self-administration. PLoS One. 8 (1), e54164 (2013).
  71. Grimm, J. W., Barnes, J., North, K., Collins, S., Weber, R. A general method for evaluating incubation of sucrose craving in rats. J Vis Exp. (57), e3335 (2011).

Play Video

Cite This Article
Dimet, A. L., Cisneros, I. E., Fox, R. G., Stutz, S. J., Anastasio, N. C., Cunningham, K. A., Dineley, K. T. A Protocol for Measuring Cue Reactivity in a Rat Model of Cocaine Use Disorder. J. Vis. Exp. (136), e55864, doi:10.3791/55864 (2018).

View Video