実験用ラットにおける味物質の強化特性を評価するための新しい方法：オペラント口腔内自己投与
Summary
口腔内自己投与：現在の研究では、実験用ラットにおける味の良いソリューションの強化効果を評価するための新たな手順を評価します。このために、オペラント異なる濃度で甘いソリューションの口腔内注入のため（ つまり、レバーを押す）が応答を強化継続的かつ進歩的な比率のスケジュールで測定した。
Abstract
本稿では、食品への依存症のバイオ行動の基礎を研究するための新しい方法を説明します。この方法は、薬物のオペラント自己投与の行動の態様と味の反応性の外科的構成要素を兼ね備えています。非常に短い全身麻酔下で、ラットを口腔内（IO）、口腔内で直接試験溶液の送達を可能にカニューレで注入される。彼らは試験溶液のIO注入を受けるようにレバーを押すことができる動物は、次いでオペラント自己投与室で試験する。 IOの自己投与は、固形のペレットまたはレセプタクルで配信ソリューションの応答注ぎ口やオペラントから溶液を飲ん伴う実験手順に比べていくつかの利点があります。ここでは、IO自己投与が高果糖コーンシロップ（HFCS）の自己投与を研究するために用いることができることを示している。ラットを最初にOPの最大量を評価し、プログレッシブ比（PR）スケジュールに自己投与について試験したHFCSの異なる濃度（ すなわち 、8％、25％、および50％）が放出される現象erant。この試験の後、ラットの自己管理、これらの濃度10日間連続しての補強（各レバープレス用すなわち 1注入）の継続的なスケジュール（1セッション/日、それぞれの持続3時間）にした後、それらを広報スケジュールで再試験した。 HFCSの最低濃度（8％）以上の可変自己投与を維持したが、連続強化スケジュールで、ラットは、より高濃度の少ない点滴を取った。また、PR試験は8％、25％及び50％未満の強化値を有することが明らかになった。これらの結果は、IO自己投与は、取得と甘い溶液のための応答の維持を研究するために使用され得ることを示している。集中と強化スケジュールの違いによるオペラント反応の感度は、IO自己投与oを自発的摂取の神経生物学を研究するための理想的な手順になりFお菓子。
Introduction
食べ物への依存症の神経生物学的および行動の基礎の研究では、同様に乱用薬物に、味の良い食品の過剰消費は、行動依存1-4を促進し 、観察に依存しており、両方の人間の脳の報酬回路の変化を誘導し5-6と実験動物7-8。しかし、実験用ラットにおける乱用薬物の中毒性の性質を研究するためのいくつかのプロトコルと手順がありますが、食物によって誘導された「中毒性」の行動を評価するために、これらの方法を適応すると、固有の課題を提示します。現在の研究の目的は、口腔内（IO）注入によって配信甘いソリューションのオペラント自己投与の調査にオペラント静脈内（IV）薬物自己投与の原則を適用することであった。論争のあるが、HFCS、肥満9-12の現代の流行にリンクすることができるという証拠があるからで用いられる甘味は、高果糖コーンシロップ（HFCS）であった。
伝統的に、IOの注入は味反応実験13で味物質の嗜好性を研究するために配信されます。簡単に言うと、IOカニューレを外科的にラットの頬に移植されており、様々なソリューションの入出力注入は受動的に14を配信されます。目的は、味物質に対する動物の口腔顔面の反応を研究することである。しかし、IOカニューレはまた、彼らは直接口腔内に自己インフューズソリューションにレバーを押すように学ぶかどうかを判断するために、ラットの口蓋に慢性的に移植されてきたので、用語のIO自己注射15〜17。現在の研究では、小手術を利用し、それが長期的なオペラント自己投与テストを可能にする手順を説明します。この手順では、注ぎ口固体ペレット応答を（A）、またはオペラントから溶液を飲ん伴う伝統的な手順よりもいくつかの重要な利点を有する容器内に納入流体滴応答を（B）、またはオペラント（c）は。
の（a）と比較して、IO自己投与（ 即ち 、レバーを押す）オペラント反応を伴い、したがって、応答要件とIO注入の送達との間の関係を調整するスケジュールを変更することができる。例えば、連続的な注入のために必要な応答がセッション18内に指数関数的に増加させることにより、プログレッシブ比（PR）スケジュールを採用することにより、次の注入の19 " を望んでいる"どのくらいの動物を評価することができる。流体送出を制御し、応答を監視する特別な装置は20を採用していない限り動物は、注ぎ口から溶液を飲むとき、「求める」行動のこの重要な側面を評価することはできません。また、IOの自己投与は、さまざまな強化刺激によって動機づけ行動を比較するための手段を提供する。つまり、それはお菓子やな乱用薬物のような他の強化子によって維持で応答しオペラントを比較することが可能であるその「代替の研究」と呼ばれて
の（b）と比較して、IO自己投与は、任意の濃度の試験および任意の水溶性食品添加物の任意のボリュームを可能にする。我々の知る限り、異なる比率において商業的に入手可能な固体フルクトースのペレット、又は果糖ブドウ糖の組み合わせが存在しない、これは、例えばHFCSのようなお菓子によって動機付け挙動を研究することが重要であり、それはオペラントチャンバーに適しているであろう。また、濃度/体積比を制御し、操作することの重要性は、摂取量は（栄養素固有満腹につながる）の溶液のカロリー値によって、指定された範囲内で消費できる量を、そのソリューションの両方によって調節され得る実験に必須です一定期間（ つまり満腹）21。 IO自己投与はまた、オペラント反応及び一次強化子の送達、取得及びメンテナンスにおいて重要な役割を果たしている因子との間の遅延を短縮するオペラント行動16,22-23の保守。
最後に、（c）を比較して、IO自己投与は、試験溶液の制御された量の受動IO輸液の送達を可能にし、これにより、（例えば、舌状突起24と対物ヘドニック反応を「好み」の顔面の応答を測定すること-25）、これらの応答は、IOの自己投与中に変化するかどうか。さらに、受動的なIOの注入を管理する能力は、食品3.13再発の研究のための重要なアプリケーションを持っています。つまり、絶滅の期間に続いて、静注薬物自己投与の研究で、薬物素数である（薬物26の小さな用量すなわち投与）27〜28応答 "復活"することができます。そのため、動物の側の操作なしのIO注入を提供する能力は、食品との間で "食"プライミングさ復職だけでなく、潜在的なクロス復職を研究するために使用することができます乱用薬物。
甘いソリューションのIO自己投与もIVおよび胃内自己投与することが好ましい。ヒトと実験動物の両方でのフルクトースのIV点滴を経口摂取29〜31次の観察されたものと同様の生理的な結果を生成するが、実際には、このお菓子は通常（ すなわち経口）が消費されるかの貧弱なモデルです。また、咀嚼によって生成味覚信号は、食品の嗜好性に関する重要な情報を与えると、消化プロセスのこの段階を省略した場合、そのような過食のような不適応行動の開発は、32〜33が還元される。
Protocol
Representative Results
Discussion
現在の研究では、伝統的に虐待（静脈オペラント自己投与）の薬によって動機付け行動を研究し、味物質の嗜好性（口腔内点滴を通して味覚反応性）を評価するために用いられている方法を組み合わせて甘いソリューションの強化特性を評価するための新たなアプローチを示しています。そのためには、非常に短いイソフルラン誘発性の麻酔下で、ラットを直接口にテスト·ソリューション?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
これらの研究は、AM.L.へNSERCからフロリダ州とカナダの大学院奨学金（CGSD）へカナダの自然科学と工学研究評議会（NSERC）からの補助金によってサポートされていました
Materials
| Reagents | |||
| Meloxicam | Boehringer Ingelheim Canada Ltd. | From the Ontario Veterinary College pharmacy | |
| Procaine Penicillin G | Pen Aqueous, Wyeth Animal Health | From the Ontario Veterinary College pharmacy | |
| Lidocaine HCl 2% | From the Ontario Veterinary College pharmacy | ||
| Marcaine 0.5 % | From the Ontario Veterinary College pharmacy | ||
| Lubricating eye ointment | Product can be bought at any pharmacy | ||
| 2% Lidocaine Viscous Oral (Topical Anesthetic) | Pharmascience Inc. | CDMV # 14705 | 100 ml bottle |
| Isoflurane USP | Pharmaceutical Partners of Canada | CDMV # 108737 | 250 ml bottle |
| Bacti-Stat | Merck Sante Animale | CDMV # 6449 | 3.785 L bottle |
| Isopropyl alcohol (70%) | Perdu Pharma | Fisher # MPX18404 | 4 L bottle |
| Betadine 10% | McKesson Canada | CDMV # 104826 | 500 ml bottle |
| Super Germiphene | Ceva Animal Health | CDMV # 103629 | 454 ml bottle |
| Chlorhexidene(Novadent) | Zoetis | CDMV # 8908 | 236 ml bottle |
| High Fructose Corn Syrup | Natures Flavours | HFCS-55 | 1 Gallon bottle |
| Materials | |||
| PE90 tubing | Becton Dickinson and Company | VWR # CA-63019-080A | 100 ft/coil |
| PE160 tubing | Becton Dickinson and Company | VWR # CA-63018-747 | 100 ft/coil |
| Polypropylene Mesh | Small Parts Inc. | CMP-0297-D | |
| Soldering iron | Product can be bought at any hardware store | ||
| # 64 Elastic bands | Staples Office supplies | Item # 13556 | Product can be bought at any office supply store |
| 15 G thin-walled 3.5 inch needles | VWR # CABD1108 | 12 needles per pack | |
| Electric razor (1/2 in wide blade) | Product can be bought at any pet supply store | ||
| Percision Glide Needles 20 G needles (1 ½ in) | Becton Dickinson and Company | Fisher # 14-826D | |
| Percision Glide Needles 16 G needles (1 ½ in) | Becton Dickinson and Company | Fisher # 14-826-5D | |
| Operant conditioning chambers | Med Associates Inc. | ENV-008-CTC | |
| Sound attenuating chamber | Med Associates Inc. | ENV-018M | |
| MED PC IV software | Med Associates Inc. | SOF-735 | |
| Syringe Pumps | Razel Scientific Instruments | ||
| Disposable plastic swivel assembly | Med Associates Inc. | PHM-115I | |
| Tygone Microbore tubing | Saint Gobain Performance Plastics | Fisher # 1417015B | 500 ft/coil |
References
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