JoVE Journal > Neuroscience
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
자동 번역
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
신경과학

Ett protokoll för mätning av Cue reaktivitet i en råtta modell av kokain användning sjukdom

Published: June 18, 2018
doi:
10.3791/55864
, , , , , ,
1Center for Addiction Research,University of Texas Medical Branch, 2Institute for Translational Sciences,University of Texas Medical Branch, 3Mitchell Center for Neurodegenerative Diseases,University of Texas Medical Branch, 4Department of Neurology,University of Texas Medical Branch, 5Department of Pathology,University of Texas Medical Branch, 6Department of Pharmacology and Toxicology,University of Texas Medical Branch

Summary

Cue reaktivitet konceptualiseras som känslighet för signaler kopplade till droger upplevelser som bidrar till sug och återfall i avhållsamma människor. Cue reaktivitet är modellerad hos råttor genom att mäta uppmärksamhet orientering mot drog-associerade ledtrådar som resulterar i apéritivo strategi beteende i en cue reaktivitet test efter självadministrering och tvingade avhållsamhet.

Abstract

Kokain användning sjukdom (CUD) följer en bana av repetitiva självadministrering under vilken tidigare neutrala stimuli få incitament värde. Cue reaktivitet, känsligheten för ledtrådar tidigare länkat med droger erfarenhet, spelar en framträdande roll i mänskliga begäret under abstinens. Cue reaktivitet kan bedömas som den uppmärksamhet orientering mot drog-associerade ledtrådar som är mätbar som apéritivo strategi beteende i såväl mänskliga som prekliniska studier. Detta dokument beskriver en bedömning av cue reaktivitet hos råttor utbildade att själv administrera kokain. Kokain självadministrering är parkopplad med en presentation av diskreta signaler som fungerar som luftkonditionering förstärka (dvs, huset ljus, stimulans ljus, infusion pumpen låter). Efter en period av avhållsamhet, hävstång pressar i kokain självadministrering ramen åtföljs av diskreta ledtrådar ihopkopplat med kokain infusion mäts som cue reaktivitet. Denna modell är användbart att utforska neurobiologiska mekanismer bakom cue reaktivitet processer, samt för att bedöma läkemedelsbehandlingar för att undertrycka cue reaktivitet och därför ändra återfall sårbarhet. Fördelarna med modellen är dess translationell relevans, och dess ansikte och förutsägande giltighetstider. Den primära begränsningen av modellen är att cue reaktivitet aktiviteten kan endast utföras sällan och får endast användas i kort varaktighet (t.ex., 1 timme), annars råttor att börja släcka hopkoppling av diskreta ledtrådar med kokain stimulans. Modellen är utdragbar till något positivt förstärkande stimulus parat med diskreta signaler; Trots särskilt gäller för narkotika missbruk, kan denna modell hålla framtida tillämpningar inom bland annat fetma, där välsmakande mat belöningarna kan fungera som positivt förstärkande stimuli.

Introduction

Kokain användning sjukdom (CUD) följer en bana av repetitiva självadministrering under vilken tidigare neutrala stimuli få incitament värdet1. Cue reaktivitet är känsligheten för signaler tidigare länkat med droger erfarenhet, och det spelar en framträdande roll i mänskliga begäret2,3,4,5. Risken för progression till CUD, liksom återfall under abstinens, tros vara högre för individer som uttrycker hög känslighet för läkemedel-associerade cues6,7. Både miljömässiga sammanhang (t.ex., människor, byggnader, musikgenrer) och diskret drog-associerade stimuli (t.ex., grejor) blir associerade med kokain belöning; exponering för dessa ledtrådar kan utlösa förändringar i perifera fysiologi (t.ex.puls, hudens temperatur och hudens motståndskraft), hjärnans plasticitet och hjärnans funktionella anslutning2,8,9 ,10. Med andra ord, aktiverar återexponering för kokain-associerade signaler limbiska corticostriatal kretsar för att framkalla luftkonditionerade fysiologiska och subjektiva svaren som driver apéritivo tillvägagångssätt (drogsökande) beteende11,12 ,13,14,15.

Cue reaktivitet mäts med funktionell hjärnavbildning analyser är prediktiva för återfall sårbarhet hos försökspersoner med CUD16. Cue reaktivitet mätningar i djurmodeller tjänstgöra som ett surrogat mått för recidiv risk och kan utnyttjas för translationella studier. Således en läkemedelsbehandling att minskningar cue reaktivitet hos gnagare kan vara överförts som Återfallsprevention behandling i kliniska prövningar. Prekliniska modeller med nödvändiga translationell merit och prediktiva giltighet är särskilt viktigt eftersom det finns för närvarande ingen FDA-godkända läkemedelsbehandlingar för CUD17.

Gnagare självadministrering förfarandet är den gyllene standarden, translationell modell med prediktiva giltighet för mänskliga droger18 och kritiskt viktigt att förstå de molekylära och fysiologiska processer underliggande CUD. Svar –oberoende leverans av kokain resultat i distinkta beteende, molekylär och neurokemiska effekter i förhållande till svar –beroende av kokain exponering; t.ex., svar –oberoende kokain leverans frammanar betydligt högre dödlighet19. Dessutom neurokemiska konsekvenserna av avhållsamhet från svar –beroende av kokain självadministrering skiljer sig från dem som utlöses av avhållsamhet från svar –oberoende kokain leverans20, 21. således CUD modeller utifrån svarberoende leverans av kokain är överlägsen translationella modeller vid bedömningen av cue reaktivitet och associerade verkningsmekanismer.

I protokollet som beskrivs nedan, levereras kokain intravenöst genom en interna jugular kvarkateter. Dock har alternativa metoder att själv administrera läkemedel via oralt eller genom inandning rutter utvecklats. Ännu viktigare, kontroll gnagare leverans av drogen, liknande människor, via operant svar. Det finns därför hög överensstämmelse mellan narkotika själv administreras av gnagare och människa22. Prekliniska drog självadministrering nedanstående sysselsätter spaken pressning, förstärkt av drogen leverans, att motivera svarsfrekvensen högre än fordonskontroll. Drogsökande beteende är utbildad genom att para ihop ursprungligen ”neutral” cues (t.ex., en stimulus ljus eller tonen och kontextuella miljön där kokain självadministrering uppstår) med kokain infusion; dessa ledtrådar blivit konditionerat förstärka (för granskning: Cunningham & Anastasio, 201423). Efterföljande återexponering för kokain-associerade signaler utlöser drogsökande beteende i gnagare (dvsförsöker leverera kokain genom att trycka på spaken tidigare aktiva) samt sug och återfall i CUD försökspersoner24, 25 , 26 , 27.

Typiskt, prekliniska gnagare studier av drogsökande beteende efter kokain självadministrering utnyttja utrotning utbildning och/eller narkotika återanställning inom drug-associerade miljö28,29, 30 , 31 , 32. pressar på tidigare aktiva spaken, i avsaknad av drogen eller cue leverans, normalt utgör åtgärden för återställande efter utrotning33,34,35. Tvärtom, är cue reaktivitet drogsökande beteende bedömt följande påtvingad avhållsamhet utan föregående utrotning utbildning28,36,37,38,39 .

Resultatåtgärder och experimentella variablerna har noggrant valt och validerats för att analysera olika aspekter av neurobiologin drogsökande och återfall-liknande beteende, och det är väletablerat att neuroadaptations skiljer sig åt mellan modellerna med och utan utrotning utbildning 40,41,42,43. Dessutom ur translationell speglas gnagare utrotning utbildning inte i kliniska inställningar för CUD eftersom narkotikarelaterade ledtrådar inkluderar humör stater, platser och människor44; den unika kombinationen av dessa signaler är sannolikt inte tillgängliga i en klinisk miljö45,46,47. Gnagare modellen beskrivs häri fungerar alltså som en bättre parallell till människans villkor än många av modellerna som för närvarande finns tillgängliga.

Följande beskriver en validerad kokain självadministrering utbildning, påtvingad avhållsamhet och cue reaktivitet testprotokoll för råtta. Kortfattat, råttor implanteras med interna jugular katetrar, utbildade att själv administrera kokain eller koksaltlösning via ‘aktiv’ spaken press, och mottagandet av kokain eller saltlösning stimulans är parkopplad med diskret ljus och ljud ledtrådar som tjänar som betingad förstärka. Efter 14 dagar av kokain självadministrering, råttor utsätts för 30 dagar i påtvingad avhållsamhet och ett efterföljande 60-min cue reaktivitet prov i som spaken pressning mäts. Cue reaktivitet testet är ett surrogat mått för kokain återfall sårbarhet hos människor.

Protocol

Alla djur manipulationer utförs i enlighet med den Guide för skötsel och användning av försöksdjur (2011) och med godkännande från den institutionella djur vård och användning kommittén. 1. djur Acklimatisera manliga Sprague Dawley-råttor cirka 8-9 veckors ålder (250-260 g) för minst sju dagar i en koloni rum underhålls 21-23 ° C och 45-50% luftfuktighet på en 12 h ljus-mörker cykel (lampor på 6:00-18:00 h). Hus råttor två / bur och hanterar da…

Representative Results

Resultat av kokain självförvaltning och avhållsamhet experiment följt av en cue reaktivitet test från en tidigare publicerad studie57 visas i figur 1. Studien tidslinjen avbildas i figur 1A. Råttor övergång individuellt från FR1 till FR5 eftersom de uppfyller kriterierna. Som operant betingning vinning i gruppen kokain-administrera, öka…

Discussion

Exponering för läkemedel-parat cues och fysiologiska förändringar som svar på dessa cues16 är associerade med återfall,11,16 och kokain cue reaktivitet testet anställd ovan contingently presenterar kokain-parat ledtrådar i den avsaknad av läkemedel; Således fungerar drogsökande beteende i form av tidigare aktiva spaken pressar som ett mått på återfall sårbarhet. Cue reaktivitet protokollet beskrivs häri är ett prekliniska…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Alla beteendemässiga testning utfördes i University of Texas Medical Branch (CD) gnagare In Vivo bedömning (RIVA) kärnan, regisserad av Dr Kelly Dineley och inrymt i Center för beroendeforskning, regisserad av Dr Kathryn Cunningham. Stöd för detta arbete kom från Peter F. McManus Charitable Trust, National Institute of Environmental Health Sciences Center för miljötoxikologi vid Fabianfrostensson (T32ES007254), Institutet för translationell vetenskaper på CD (UL1TR001439), Mitchell Center för neurodegenerativa sjukdomar och centrum för beroendeforskning vid Fabianfrostensson (DA007287, DA070087 och pilotstudie medel).

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.
DOWNLOAD MATERIALS LIST

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).

Tags

Cue ReactivityCocaine Use DisorderRelapse RiskOperant TaskDrug-seeking BehaviorPre-clinicalPharmacotherapiesGenetic FactorsEnvironmental FactorsSprague Dawley RatsJugular Vein CathetersCocaine Self-administrationFR1 ScheduleFR5 ScheduleInfusion VolumeInfusion Duration

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
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).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image