بافلوف التدريب نهج مشروطة في الجرذان
Summary
Here, we present a protocol to elicit Pavlovian conditioned approach behavior in rats. This procedure can be used to measure individual differences in the tendency to approach and attribute incentive salience to reward-related cues and investigate addiction vulnerability.
Abstract
العظة المقترنة محتملة مع غير مشروطة، منبهات مجزية يمكن الحصول على خصائص مجزية أنفسهم من خلال عملية تعرف باسم إسناد بروز حافز، أو التحول من المحفزات محايدة إلى جاذبية "أراد" المحفزات قادرة على تحفيز السلوك. نهج مشروط بافلوف (PCA) يتطور بعد العرض مستقلة استجابة لمنبه مكيفة (CS؛ على سبيل المثال، رافعة) الذي يتوقع تسليم حافزا غير المشروطة (الولايات المتحدة، على سبيل المثال، وهو الغذاء بيليه)، ويمكن استخدامها لقياس بروز حافز خلال التدريب، ثلاثة أنماط. ردود مكيفة (CRS) يمكن أن تتطور: تتبع توقع السلوك (CS-موجهة CR)، تتبع الهدف السلوك (الولايات المتحدة وجهت CR)، واستجابة المتوسطة (كلا CRS) سجل-بتتبع السمة بروز حوافز لمكافأة-ذات الصلة العظة وأكثر عرضة لإعادة الناجم عن جديلة من المخدرات تسعى فضلا عن غيرها من السلوكيات المرتبطة إدمان، مما يجعل PCA وعاءالإجراء قيمة entially لدراسة الضعف الإدمان. هنا، نحن تصف المواد والأساليب المستخدمة لانتزاع السلوك PCA من الفئران وكذلك تحليل وتفسير السلوك PCA في التجارب الفردية.
Introduction
الانتقال من تعاطي المخدرات إلى الإدمان ينطوي على التفاعلات المعقدة بين بافلوف وفعال 1،2 التعلم. أثناء تعاطي المخدرات والسعي المخدرات والسلوكيات، وتعلمت الإجراءات والنتائج من خلال عمليات مفيدة. ومع ذلك، وتعلمت العلاقات بين المنبهات (مثل الإشارات المتعلقة بالمخدرات) والمكافآت أيضا من خلال عمليات بافلوف. العظة بافلوف تكتسب القيمة التنبؤية، ولكنها يمكن أيضا الحصول على حوافز قيمة تحفيزية 3، حيث أنها تصبح جذابة، مرغوب فيه، وقادرة على تعزيز والحفاظ على السلوك مكافأة التماس 4.
العديد من الإجراءات التحقيق مكافأة التعلم في الحيوانات، ومع ذلك، لا تسمح الحل من التنبؤية مقابل حافز التعلم لتحفيز الجماهير. في إجراءات المخدرات الإدارة الذاتية، على سبيل المثال، عادة ما تستخدم على حد سواء الطارئة مفيدة وبافلوف، مثل أن الفئران تتعلم لتنفيذ إجراء (على سبيل المثال، الأنف pokiنانوغرام، وما إلى ذلك) من أجل الحصول على هذه النتيجة (أي عن طريق الحقن الوريدي ضخ المخدرات) الملحة رافعة. يقترن نتائج مجزية أيضا مع المثيرات بافلوف (على سبيل المثال، والإضاءة من ميناء الأنف كزة، عرض ضوء جديلة، صوت مضخة التسريب، شعور داخلي الاستقبال التسليم السائل إلى مجرى الدم، وما إلى ذلك). غالبا ما يكون غير واضح في هذه الإجراءات سواء العظة تدعم الإجراءات الموجهة الهدف ببساطة بسبب العلاقة التنبؤية مع مكافأة، أو ما إذا كانت العظة اكتسبت خصائص تحفيزية حافز من تلقاء نفسها.
من أجل عزل تجريبيا الحافز قيمة تحفيزية من القيمة التنبؤية من المحفزات بافلوف، يستخدم مختبرنا إجراء بافلوف نهج مشروط (PCA) من أجل تحديد الفئران التي تنسب بروز حافز لالمتعلقة مكافأة-العظة. خلال دورة تدريبية، حافزا مكيفة (CS؛ على سبيل المثال، وسيلة للضغط) استجابة بشكل مستقل يتنبأ delivريها من المثير غير الشرطي (الولايات المتحدة، على سبيل المثال، بيليه الغذاء). على مدار دورات تدريبية متعددة، ثلاث الظواهر تطوير سجل تتبع (موجهة CS-استجابة مشروطة [CR])، (وجهت الولايات المتحدة-CR) تتبع الهدف، واستجابة المتوسطة (كلا CRS). لهدف بتتبع (جي تي)، ويستخدم في CS باعتباره مؤشرا للتسليم مكافأة. ومع ذلك، لتسجيل الدخول بتتبع (المنبوذة)، وعزا CS مع بروز حافز، تصبح جذابة ومرغوب فيه. في هذا الاستعراض، ونحن الخطوط العريضة المعدات، والإعداد، ومعالجة البيانات اللازمة لتنفيذ إجراء PCA. وبالإضافة إلى ذلك، ونحن نقدم نتائج ممثل التدريب PCA، الخطوط العريضة الاعتبارات التجريبية الهامة، ومناقشة الأداة المساعدة المفترضة للإجراءات محكمة التحكيم الدائمة في التحقيق الإدمان والاضطرابات العصبية والنفسية الأخرى.
Protocol
Representative Results
Discussion
التدريب PCA يمكن استخدامها لتحديد الاختلافات الفردية في الميل إلى السمة بروز حافز لمنبهات مكيفة، الذي قيل أن تكون عنصرا هاما من عناصر الضعف الإدمان. على سبيل المثال، قد سبق تبين أن المنبوذة السمة بروز حافز لكلا العظة الغذاء والدواء 6، وسواء بالأغذية والعظة المت?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was funded by the University of Michigan Department Of Psychiatry (U032826; JDM), the National Institute on Drug Abuse (NIDA; K08 DA037912-01; JDM) and the Department of Defense (DoD) National Defense Science and Engineering Graduate (NDSEG) Fellowship (CJF).
Materials
| Standard Modular Operant Test Chamber with Modified Top for Rat | Med Associates, Inc. | ENV-008CT | Top has access slot for drug delivery leashes or other harness systems; comes with ENV-008CTC (Cover Insert) for access slot |
| Expanded PVC Sound Attenuating Cubicle | Med Associates, Inc. | ENV-022V | |
| PCI Operating Package for up to Sixteen Chambers | Med Associates, Inc. | MED-SYST-16 | Based on the number of operant chambers, MED-SYST-8 (PCI Operating Package for up to Eight Chambers) is also available |
| SmartCtrl | Med Associates, Inc. | DIG-716P2 | |
| Universal Cable, 25′ (7.6 m) | Med Associates, Inc. | SG-210CB | Based on individual needs, SG-210CB-50 (Universal Cable, 50′ [15.2 m]) is also available |
| 18″ (45.7 cm) 3-Pin Mini-Molex | Med Associates, Inc. | SG-216A | Based on individual needs, SG-216A-2 (2′ [61.0 cm] 3-Pin Mini-Molex) is also available |
| Power Cable, 25′ (7.6 m) | Med Associates, Inc. | SG-210CP-25 | |
| Stainless Steel Grid Floor for Rat | Med Associates, Inc. | ENV-005 | Based on preference, ENV-005A (Stainless Steel Grid Floor for Mouse) is also available |
| Reusable Waste Pan | Med Associates, Inc. | ENV-007-P3 | |
| Filler Panel Package for Standard Modular Test Chamber | Med Associates, Inc. | ENV-008-FP | |
| Modular Pellet Dispenser for Rat, 45mg | Med Associates, Inc. | ENV-203M-45 | |
| Pellet Receptacle, Trough Type | Med Associates, Inc. | ENV-200R2M | Based on preference, ENV-200R1M (Pellet Receptable, Cup Type) is also available |
| Retractable Lever | Med Associates, Inc. | ENV-112CM | Calibrated to 25 g; needs to be adjusted to 10 g before Pavlovian conditioned approach training |
| Retractable Lever Cue Light | Med Associates, Inc. | ENV-112CML | |
| House Light for Rat | Med Associates, Inc. | ENV-215M | |
| 100 mA Replacement Bulbs, Pack of 10 | Med Associates, Inc. | SG-800R | Red-colored; for use with ENV-215M (House Light for Rat) |
| Pellets, 45 mg, Primate Purified Diet, Banana Flavor | Bio-Serv | F0059 | 50,000/box |
Referências
- Everitt, B. J., Robbins, T. W. Neural systems of reinforcement for drug addiction: from actions to habits to compulsion. Nature Neurosci. 8 (11), 1481-1489 (2005).
- Everitt, B. J. Neural and psychological mechanisms underlying compulsive drug seeking habits and drug memories–indications for novel treatments of addiction. Eur J Neurosci. 40 (1), 2163-2182 (2014).
- Robinson, T. E., Berridge, K. C. The neural basis of drug craving: an incentive-sensitization theory of addiction. Brain Res Brain Res Rev. 18 (3), 247-291 (1993).
- Milton, A. L., Everitt, B. J. The psychological and neurochemical mechanisms of drug memory reconsolidation: implications for the treatment of addiction. Eur J Neurosci. 31 (12), 2308-2319 (2010).
- Meyer, P. J., et al. Quantifying individual variation in the propensity to attribute incentive salience to reward cues. PloS One. 7 (6), e38987 (2012).
- Yager, L. M., Robinson, T. E. A classically conditioned cocaine cue acquires greater control over motivated behavior in rats prone to attribute incentive salience to a food cue. Psychopharmacology (Berl). 226 (2), 217-228 (2013).
- Yager, L. M., Pitchers, K. K., Flagel, S. B., Robinson, T. E. Individual variation in the motivational and neurobiological effects of an opioid cue. Neuropsychopharmacology. 40 (5), (2015).
- Lovic, V., Saunders, B. T., Yager, L. M., Robinson, T. E. Rats prone to attribute incentive salience to reward cues are also prone to impulsive action. Behav Brain Res. 223 (2), 255-261 (2011).
- Saunders, B. T., Robinson, T. E. Individual variation in the motivational properties of cocaine. Neuropsychopharmacology. 36 (8), 1668-1676 (2011).
- Saunders, B. T., Yager, L. M., Robinson, T. E. Cue-evoked cocaine ‘craving’: role of dopamine in the accumbens core. J Neurosci. 33 (35), 13989-14000 (2013).
- Kearns, D. N., Gomez-Serrano, M. A., Weiss, S. J., Riley, A. L. A comparison of Lewis and Fischer rat strains on autoshaping (sign-tracking), discrimination reversal learning and negative auto-maintenance. Behav Brain Res. 169 (2), 193-200 (2006).
- Fitzpatrick, C. J., et al. Variation in the form of Pavlovian conditioned approach behavior among outbred male Sprague-Dawley rats from different vendors and colonies: sign-tracking vs. goal-tracking. PloS One. 8 (10), e75042 (2013).
- Anderson, R. I., Spear, L. P. Autoshaping in adolescence enhances sign-tracking behavior in adulthood: impact on ethanol consumption. Pharmacol Biochem Behav. 98 (2), 250-260 (2011).
- Pitchers, K. K., et al. Individual variation in the propensity to attribute incentive salience to a food cue: Influence of sex. Behav Brain Res. 278, 462-469 (2015).
- Anderson, R. I., Bush, P. C., Spear, L. P. Environmental manipulations alter age differences in attribution of incentive salience to reward-paired cues. Behav Brain Res. 257, 83-89 (2013).
- Beckmann, J. S., Bardo, M. T. Environmental enrichment reduces attribution of incentive salience to a food-associated stimulus. Behav Brain Res. 226 (1), 331-334 (2012).
- Burns, M., Domjan, M. Topography of spatially directed conditioned responding: effects of context and trial duration. J Exp Psychol Anim Behav Process. 27 (3), 269-278 (2001).
- Christie, J. Spatial contiguity facilitates Pavlovian conditioning. Psychon Bull Rev. 3 (3), 357-359 (1996).
- Meyer, P. J., Cogan, E. S., Robinson, T. E. The form of a conditioned stimulus can influence the degree to which it acquires incentive motivational properties. PloS One. 9 (6), e98163 (2014).
- Beckmann, J. S., Chow, J. J. Isolating the incentive salience of reward-associated stimuli: value, choice, and persistence. Learn Mem. 22 (2), 116-127 (2015).
- Flagel, S. B., et al. A selective role for dopamine in stimulus-reward learning. Nature. 469 (7328), 53-57 (2011).
- Saunders, B. T., Robinson, T. E. The role of dopamine in the accumbens core in the expression of Pavlovian-conditioned responses. Eur J Neurosci. 36 (4), 2521-2532 (2012).
- Clark, J. J., Collins, A. L., Sanford, C. A., Phillips, P. E. Dopamine encoding of Pavlovian incentive stimuli diminishes with extended training. J Neurosci. 33 (8), 3526-3532 (2013).
- Anselme, P., Robinson, M. J., Berridge, K. C. Reward uncertainty enhances incentive salience attribution as sign-tracking. Behav Brain Res. 238, 53-61 (2013).
- Robinson, M. J., Anselme, P., Fischer, A. M., Berridge, K. C. Initial uncertainty in Pavlovian reward prediction persistently elevates incentive salience and extends sign-tracking to normally unattractive cues. Behav Brain Res. 266, 119-130 (2014).
- Gallistel, C. R., Gibbon, J. Time, rate, and conditioning. Psychol Rev. 107 (2), 289-344 (2000).
- Morrow, J. D., Maren, S., Robinson, T. E. Individual variation in the propensity to attribute incentive salience to an appetitive cue predicts the propensity to attribute motivational salience to an aversive cue. Behav Brain Res. 220 (1), 238-243 (2011).
- Morrow, J. D., Saunders, B. T., Maren, S., Robinson, T. E. Sign-tracking to an appetitive cue predicts incubation of conditioned fear in rats. Behav Brain Res. 276, 59-66 (2015).
- Saunders, B. T., O’Donnell, E. G., Aurbach, E. L., Robinson, T. E. A cocaine context renews drug seeking preferentially in a subset of individuals. Neuropsychopharmacology. 39 (12), 2816-2823 (2014).
