Summary

Восстановление поиска наркотиков у мышей с использованием парадигмы предпочтение кондиционером место

Published: June 07, 2018
doi:

Summary

Этот протокол описывает кондиционером место предпочтение (CPP) как модель рецидива. Эта процедура позволяет измерение рецидива в лабораторных животных, учитывая влияние наркотиков связанные экологические сигналы как тяга и рецидивов в воздержавшихся наркоманов в настоящее время в центре внимания программы лечения наркомании.

Abstract

Настоящий Протокол описывает кондиционером место предпочтение (CPP) как модель рецидива наркомании. В этой модели животные сначала обучают приобрести предпочтение кондиционером место в отсеке наркотиков в паре, а после тест после кондиционирования, они выполняют несколько сессий для тушения установившейся предпочтение. НПК позволяет оценки кондиционером награждение воздействия наркотиков связанных с экологическим подсказки. Затем потушен CPP можно надежно восстановлен не контингент администрацией грунтование дозы препарата и под воздействием стрессовых раздражителей. Здесь будут описаны оба метода. Когда животное reinitiates поведенческие реакции, восстановление кондиционером награда считается, имели место.

Основные преимущества этого протокола, что это неинвазивный, недорогой и простой с хорошей обоснованность критериев. Кроме того он позволяет исследование различных экологических манипуляций, как стресс или диета, которая может модулировать рецидива в наркотиков ищет поведения. Однако одно ограничение является, что если исследователь стремится исследовать мотивацию и первичный усиливающие эффект препарата, его следует дополнить самоуправления процедур, как они связаны с оперантной деятельности животных.

Introduction

Парадигма кондиционером место предпочтение (CPP) предлагает простой способ оценки кондиционером вознаграждение, вызванных разнообразные раздражители1,2и широко использовался для изучения последствий условных награждение привыкание наркотиков3 . Он основан на Pavlovian кондиционирования, оценки мотивационного значение связанных с наркотиками экологические сигналы для поддержания аддиктивного поведения4. В этой модели, экологические сигналы приобретают свойства вторичного appetitive (кондиционером награждение эффекты) когда в паре с первичной подкрепление3. Например, изначально нейтральное место (например, цвет одного отсека в клетке CPP) в паре с специфические эффекты наркотиков злоупотреблений во время некоторых принадлежности5сеансов, в то время как еще один отсек связан с впрыской транспортного средства. После кондиционирования, если животное тратит больше времени в отсеке, ранее связанные с наркотиками, то предполагается, что CPP разработала3. Создание предпочтение достигается, когда животное дает положительное значение экологические сигналы, связанные с наркотиками, который является основным подкрепление. Следовательно животных будет выполнять поведенческих реакций в поисках наркотиков в ответ на эти контекстные подсказки6. CPP модель позволяет оценки полезных свойств подпорогового доз препарата, показаны ли животные в определенного условия (например, пострадав от Социальный поражения ранее) более уязвимой и чувствительной дозы, которые не эффективны в наивной животных7.

CPP модель использовалась также для оценки вымирания/восстановление как животной модели для изучения рецидивов3, который является целью настоящего Протокола. Существует три различных этапа: приобретение, исчезновение и восстановление (рис. 1). В модели восстановления CPP животные сначала приобрести CPP для наркотиков в паре отсека, и затем они выполняют несколько сессий вымирания. Мы определяем вымирания, как момент, в которой животное уменьшает его поведенческие реакции приближение к кондиционером полезный стимул, который был удален (например, препарат)8. Во время сессий вымирания животные исследовать отсеков в отсутствие препарата, так, что приобретенные предпочтение постепенно аттенуированные9. Важным вопросом для рассмотрения является, что поведенческие изменения, что экспонаты животного во время исчезновения (постепенное сокращение времени, затрачиваемого в отсеке наркотиков в паре) может быть из-за новых процессов обучения, которые конкурируют с предыдущих уроках ответ, или к снижению внутреннего состояния мотивационной тема3. Наконец восстановление предпочтение место через контекст или наркотиков подсказки будет наша модель восстановления1.

Управляющими грунтование инъекции препарата связан можно восстановить предпочтения, который считается восстановление приближения к контекстной подсказки. Наркотиков грунтование восстановление происходит за счет постоянной памяти приятные эффекты препарата, который индуцированная тягу и мотивирует животных искать экологические сигналы, связанные с вознаграждением.

Некоторые преимущества модели восстановления CPP, что процедура неинвазивной (в отличие от самоуправления, которая требует хирургии), недорогой и простой. Кроме того, эта модель имеет хороший критерий действительности, как он имитирует хорошо то, что происходит в людях10,11, вызывая восстановление с раздражители, которые индуцируют рецидив, таких как ре воздействие наркотиков12,13 или подчеркнуть14.

Существуют другие методы, такие как исчезновения – восстановление модель внутривенного введения самоуправления. Здесь животных нажмите рычаг самовведению препарат, который позволяет оценки оперантной реакции животного, compulsivity и мотивации14,,1516. Главным преимуществом НПК над процедурами самоуправления является, что CPP восстановление считается отразить возобновление стимул мотивационный значение контекста раздражители, в паре с препарат, состоящий из появление подход поведение контекста17. Кроме того non снадобья раздражителей, таких как стресс, могут также вызвать восстановление18,19. Например одно исследование самоуправления описал не влияет на восстановление потребления героина в крыс после удара ногой или сдержанность подчеркнуть20. Авторы обсуждали, что было неудачным, потому что эти раздражители были протестированы вне камеры самоуправления в другом контексте. В противоположность этому, при использовании CPP модели восстановления, было ясно Re-establishment морфина индуцированной CPP после использования же раздражители и применяется в другом контексте, CPP и в разное время (0 и 15 мин после воздействия стресс)18 .

Несколько исследований в литературе показали различные способы наркотиков и стресс индуцированного восстановление. С одной стороны лекарственно индуцированные восстановление было сообщено у крыс и мышей с использованием морфия5,21,22,23, кокаин24,25, амфетамин26, 27, этанол28,29и303,4-метилендиоксиметамфетамина (МДМА). С другой стороны подвержение к усилию может быть определяющим фактором в подверженности риску злоупотребления наркотиками. Стресс, как известно, увеличение полезных эффектов наркотиков7,,3132 и их роль в рецидива является хорошо установленным33,34. Например поражение в социальных взаимодействий с считалась восстанавливает кокаина и морфина CPP18,19. Кроме того животные подвержены повторил социальный поражения более уязвимы к кондиционером награждение воздействия подпорогового доз кокаина и восстановить предпочтения с очень низких доз кокаина7.

Применение модели восстановления CPP является полезным и чувствительным способом оценки уязвимости к рецидиву в животных и разрешает оценки различных тонких экологических манипуляций, которые являются основными триггеры, которые угрожают человека рецидив, такие как наркотиков или стресс индуцированного восстановление.

Protocol

Все процедуры, связанные с мышей и их уход соблюдает национальные, региональные и местные законы и правила, которые соответствуют директиве 2010/63/ЕС Европейского парламента и Совета 22 сентября 2010 г. о защите животных, используемых для научных целей. Использование животных и уход комитет?…

Representative Results

Во-первых представитель результаты из грунтовки и стресс индуцированного восстановление показаны на рисунке 7 с использованием взрослых самцов мышей OF1. Данные в рисунке 7a-b представляющая вре?…

Discussion

Ключевым моментом наркотиков наркомания исследования является разработка методов лечения, которые уменьшают тягу и, следовательно, уменьшить уязвимость к рецидиву. Благодаря модели восстановления CPP парадигмы это возможно для изучения влияния различных процедурных и экологических ?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Генералитета Valenciana, PROMETEOII / 2014/063; Министерство здравоохранения, социальных услуг и равенства. Делегация правительства национального плана по наркотикам, научно-исследовательских проектов на наркотиков зависимостей, 2014I007; Министерство экономики и конкурентоспособности (МИНЕКО), институт здравоохранения Карлоса III, сеть привыкание расстройств (RTA) RD12 / 0028/0005 и RD16 / 0017/0007 и Европейский союз, ФЕДЕР фондов «una manera de hacer Europa» и PSI2014-51847-R.

Materials

MONPRE 2Z software CIBERTEC S.A., Spain N/A
Identical Plexiglas boxes with two equal sized compartments separated by a grey central area. CIBERTEC S.A., Spain N/A The compartments have different colored walls (black vs white) and distinct floor textures (fine grid in the black compartment and wide grid in the white one). All boxes are equipped with four infrared light beams in each compartment of the box and six in the central area which allow the recording of the position of the animal and its crossings from one compartment to the other.
Cocaine hydrochloride Laboratorios Alcaliber S.A., Madrid, Spain N/A
Animals: mice of the OF1 outbred strain Charles River, Barcelona Spain N/A Male mice who arrive to the laboratory on PND 42 and on PND 60 perform the CPP test. These animals are specially indicated for social defeat and aggression models.
Standard Diet- Teklad Global Diet 2014 Supplied by Harlan Laboratories Models, S. L. (Barcelona, Spain) 13 kcal % fat, 67 kcal % carbohydrates and 20% kcal protein; 2.9 kcal/g
High fat diet TD.06415 45 kcal % fat, 36 kcal % carbohydrates and 19% kcal protein; 4.6 kcal/g

References

  1. Bardo, M., Bevins, R. Conditioned place preference: what does it add to our preclinical understanding of drug reward?. Psychopharmacology. 153, 31 (2000).
  2. Tzschentke, T. M. Review on CPP: Measuring reward with the conditioned place preference (CPP) paradigm: update of the last decade. Addiction biology. 12 (3-4), 227-462 (2007).
  3. Aguilar, M. A., Rodríguez-Arias, M., Miñarro, J. Neurobiological mechanisms of the reinstatement of drug-conditioned place preference. Brain research reviews. 59 (2), 253-277 (2009).
  4. García-Pardo, M. P., Roger-Sánchez, C., De la Rubia Ortí, J. E., Aguilar, M. A. Animal models of drug addiction. Adicciones. 12, 823 (2017).
  5. Manzanedo, C., Aguilar, M. A., Rodrı́guez-Arias, M., Miñarro, J. Effects of dopamine antagonists with different receptor blockade profiles on morphine-induced place preference in male mice. Behavioural brain research. 121 (1), 189-197 (2001).
  6. Robbins, T. W. The acquisition of responding with conditioned reinforcement: effects of pipradrol, methylphenidate, d-amphetamine, and nomifensine. Psychopharmacology. 58 (1), 79-87 (1978).
  7. Montagud-Romero, S., Nuñez, C., Blanco-Gandia, M. C., Martínez-Laorden, E., Aguilar, M. A., Navarro-Zaragoza, J., et al. Repeated social defeat and the rewarding effects of cocaine in adult and adolescent mice: dopamine transcription factors, proBDNF signaling pathways, and the TrkB receptor in the mesolimbic system. Psychopharmacology. , (2017).
  8. Pavlov, I. P. . Conditioned Reflexes. , (1927).
  9. Yahyavi-Firouz-Abadi, N., See, R. E. Anti-relapse medications: preclinical models for drug addiction treatment. Pharmacology & therapeutics. 124 (2), 235-247 (2009).
  10. Epstein, D. H., Preston, K. L., Stewart, J., Shaham, Y. Toward a model of drug relapse: an assessment of the validity of the reinstatement procedure. Psychopharmacology. 189 (1), 1-16 (2006).
  11. Geyer, M. A., Markou, A., Bloom, F. E., Kupfer, D. J. Animal models of psychiatric disorders. Psychopharmacology: the Fourth Generation of Progress. , 787-798 (1995).
  12. De Wit, H. Priming effects with drugs and other reinforcers. Experimental and Clinical Psychopharmacology. 4 (1), 5 (1996).
  13. Wang, B., Luo, F., Zhang, W. T., Han, J. S. Stress or drug priming induces reinstatement of extinguished conditioned place preference. Neuroreport. 11 (12), 2781-2784 (2000).
  14. Shalev, U., Erb, S., Shaham, Y. Role of CRF and other neuropeptides in stress-induced reinstatement of drug seeking. Brain research. 1314, 15-28 (2010).
  15. Bossert, J. M., Marchant, N. J., Calu, D. J., Shaham, Y. The reinstatement model of drug relapse: recent neurobiological findings, emerging research topics, and translational research. Psychopharmacology. 229 (3), 453 (2013).
  16. Weiss, F. Neurobiology of craving, conditioned reward and relapse. Current opinion in pharmacology. 5 (1), 9-19 (2005).
  17. Mueller, D., Stewart, J. Cocaine-induced conditioned place preference: reinstatement by priming injections of cocaine after extinction. Behavioural brain research. 115 (1), 39-47 (2000).
  18. Ribeiro Do Couto, B., Aguilar, M. A., Manzanedo, C., Rodriguez-Arias, M., Armario, A., Miñarro, J. Social stress is as effective as physical stress in reinstating morphine-induced place preference in mice. Psychopharmacology. 185 (4), 459-470 (2006).
  19. Titomanlio, F., Manzanedo, C., Rodríguez-Arias, M., Mattioli, L., Perfumi, M., Miñarro, J., Aguilar, M. A. Rhodiola rosea impairs acquisition and expression of conditioned place preference induced by cocaine. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. , (2013).
  20. Shalev, U., Highfield, D., Yap, J., Shaham, Y. Stress and relapse to drug seeking in rats: studies on the generality of the effect. Psychopharmacology. 150 (3), 337-346 (2000).
  21. Lu, L., Ceng, X., Huang, M. Corticotropin-releasing factor receptor type 1 mediates stress-induced relapse to opiate dependence in rats. Neuroreport. 11 (11), 2373-2378 (2000).
  22. Ribeiro Do Couto, B., Aguilar, M. A., Manzanedo, C., Rodriguez-Arias, M., Miñarro, J. Reinstatement of morphine-induced conditioned place preference in mice by priming injections. Neural Plast. 10, 279-290 (2003).
  23. Do Couto, B. R., Aguilar, M. A., Rodriguez-Arias, M., Miñarro, J. Long-lasting rewarding effects of morphine induced by drug primings. Brain research. 1050 (1), 53-63 (2005).
  24. Maldonado, C., Rodriguez-Arias, M., Castillo, A., Aguilar, M. A., Miñarro, J. Gamma-hydroxybutyric acid affects the acquisition and reinstatement of cocaine-induced conditioned place preference in mice. Behav. Pharmacol. 17, 119-131 (2006).
  25. Maldonado, C., Rodriguez-Arias, M., Castillo, A., Aguilar, M. A., Miñarro, J. Effect of memantine and CNQX in the acquisition, expression and reinstatement of cocaine-induced conditioned place preference. Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry. 31, 932-939 (2007).
  26. Cruz, F. C., Marin, M. T., Planeta, C. S. The reinstatement of amphetamine-induced place preference is long-lasting and related to decreased expression of AMPA receptors in the nucleus accumbens. Neuroscience. 151, 313-319 (2008).
  27. Li, S. M., Ren, Y. H., Zheng, J. W. Effect of 7-nitroindazole on drug-priming reinstatement of D-methamphetamine-induced conditioned place preference. Eur. J. Pharmacol. 443, 205-206 (2002).
  28. Font, L., Miquel, M., Aragon, C. M. Involvement of brain catalase activity in the acquisition of ethanol-induced conditioned place preference. Physiol. Behav. 93, 733-741 (2008).
  29. Roger-Sánchez, C., Aguilar, M. A., Rodríguez-Arias, M., Aragon, C. M., Miñarro, J. Age-and sex-related differences in the acquisition and reinstatement of ethanol CPP in mice. Neurotoxicology and teratology. 34 (1), 108-115 (2012).
  30. Daza-Losada, M., Do Couto, B. R., Manzanedo, C., Aguilar, M. A., Rodríguez-Arias, M., Miñarro, J. Rewarding effects and reinstatement of MDMA-induced CPP in adolescent mice. Neuropsychopharmacology. 32 (8), 1750-1759 (2007).
  31. Will, M. J., Watkins, L. R., Maier, S. F. Uncontrollable stress potentiates morphine’s rewarding properties. Pharmacol. Biochem. Behav. 60, 655-664 (1998).
  32. Der-Avakian, A., Will, M. J., Bland, S. T., Deak, T., Nguyen, D. T., Schmid, M. J., Spencer, R. L., Watkins, L. R., Maier, S. F. Surgical and pharmacological suppression of glucocorticoids prevents the enhancement of morphine conditioned place preference by uncontrollable stress in rats. Psychopharmacology. 179, 409-417 (2005).
  33. Sinha, R. How does stress increase risk of drug abuse and relapse?. Psychopharmacology. 158, 343-359 (2001).
  34. Lu, L., Shepard, J. D., Hall, F. S., Shaham, Y. Effect of environmental stressors on opiate and psychostimulant reinforcement, reinstatement and discrimination in rats: a review. Neurosci. Biobehav. Rev. 27, 457-491 (2003).
  35. Vidal-Infer, A., Arenas, M. C., Daza-Losada, M., Aguilar, M. A., Miñarro, J., Rodríguez-Arias, M. High novelty-seeking predicts greater sensitivity to the conditioned rewarding effects of cocaine. Pharmacol Biochem Behav. 102, 124-132 (2012).
  36. Reguilón, M. D., Montagud-Romero, S., Ferrer-Perez, C., Roger-Sánchez, C., Aguilar, M. A., Miñarro, J., Rodríguez-Arias, M. Dopamine D2 receptors mediate the increase in reinstatement of the conditioned rewarding effects of cocaine induced by acute social defeat. European Journal of Pharmacology. 799, 48-57 (2017).
  37. Ribeiro Do Couto, B., Aguilar, M. A., Lluch, J., Rodríguez-Arias, M., Miñarro, J. Social experiences affect reinstatement of cocaine-induced place preference in mice. Psychopharmacology. 207 (3), 485-498 (2009).
  38. Blanco-Gandía, M. C., Aracil-Fernández, A., Montagud-Romero, S., Aguilar, M. A., Manzanares, J., Miñarro, J., Rodríguez-Arias, M. Changes in gene expression and sensitivity of cocaine reward produced by a continuous fat diet. Psychopharmacology. 234 (15), 2337-2352 (2017).
  39. Tzschentke, T. M. Measuring reward with the conditioned place preference paradigm: a comprehensive review of drug effects, recent progress and new issues. Progress in neurobiology. 56 (6), 613-672 (1998).
  40. Blanco-Gandía, M. C., Ledesma, J. C., Aracil-Fernández, A., Navarrete, F., Montagud-Romero, S., Aguilar, M. A., Manzanares, J., Miñarro, J., Rodríguez-Arias, M. The rewarding effects of ethanol are modulated by binge eating of a high-fat diet during adolescence. Neuropharmacology. 121, 219-230 (2017).
  41. Itzhak, Y., Martin, J. L. Cocaine-induced conditioned place preference in mice: induction, extinction and reinstatement by related psychostimulants. Neuropsychopharmacology. 26 (1), 130-134 (2002).
  42. Kreibich, A. S., Blendy, J. A. cAMP response element-binding protein is required for stress but not cocaine-induced reinstatement. Journal of Neuroscience. 24 (30), 6686-6692 (2004).
  43. Zavala, A. R., Weber, S. M., Rice, H. J., Alleweireldt, A. T., Neisewander, J. L. Role of the prelimbic subregion of the medial prefrontal cortex in acquisition, extinction, and reinstatement of cocaine-conditioned place preference. Brain research. 990 (1), 157-164 (2003).
  44. Orsini, C., Bonito-Oliva, A., Conversi, D., Cabib, S. Genetic liability increases propensity to prime-induced reinstatement of conditioned place preference in mice exposed to low cocaine. Psychopharmacology. 198 (2), 287-296 (2008).
  45. Sun, Y., Pan, Z., Ma, Y. Increased entrances to side compartments indicate incubation of craving in morphine-induced rat and tree shrew CPP models. Pharmacology Biochemistry and Behavior. 159, 62-68 (2017).
check_url/56983?article_type=t&slug=reinstatement-drug-seeking-mice-using-conditioned-place-preference

Play Video

Cite This Article
Blanco-Gandía, M. C., Aguilar, M. A., Miñarro, J., Rodríguez-Arias, M. Reinstatement of Drug-seeking in Mice Using the Conditioned Place Preference Paradigm. J. Vis. Exp. (136), e56983, doi:10.3791/56983 (2018).

View Video