En konflikt modell av belønning-søker atferd i hannrotter
Summary
Denne konflikten modellen brukes til å måle svekkelse av hemmende kontroll etter eksponering for vanedannende stoffer eller andre faktorer som kan påvirke hemmende kontroll. En seksuell stimulans og hinder aversive presenteres samtidig, dermed hannrotter å erobre hinderet å nærme seksuell belønningen.
Abstract
Nåværende protokollen beskriver en roman konflikt aktivitet som en modell av hemmende kontroll i rotter. I denne modellen presenteres en naturlig givende stimulans (seksuell stimulans) som representerer en høy verdi belønning og aversive stimuli (pinner), samtidig. Mannlig rotter har å klatre eller hoppe over hinderet full av pinnene til tilnærming og undersøke den seksuelle partneren. Hvis dyret vedvarer i deres nærmer atferd uavhengig aversive stimuli, anses det som en mistilpasset eller risikabelt belønning-søker atferd. Aktiviteten konflikt tillater evaluering av underskudd i hemmende kontroll forårsaket av eksponering overfor misbrukt stoff, som morfin eller en trykk begivenhet.
Den største fordelen med denne modellen er at det gir en enkel og rask måte å oppdage underskuddet i hemmende kontroll etter eksponering for opiater eller andre stressende hendelser. I tillegg til opiater, vil denne opptreden modellen også være nyttig for raskt å oppdage hemmende kontroll underskuddene indusert av andre vanedannende stoffer. Begrensningen er imidlertid at hannrotter ytelse kan være underlagt trener effekter med gjentatte testing under konflikten oppgaven. I fremtiden, kan man håpe at personer med tvangsmessig fenotypen av belønning-søker opptreden etter eksponering for opiater blir identifisert basert på å endre denne konflikten modellen.
Introduction
Narkotikaavhengighet er en kronisk hjernesykdom som er preget av impulsive og tvangsmessig narkotika søker og ta1. Disse viktige funksjoner av avhengighet har begge vært antatt skyldes nedsatt evne til hemmende kontroll2,3, dvs. mislykkes i hemme umiddelbar jakten på givende stimuli, og dermed utvikle mistilpasset mønstre av atferd4.
Gå/nei-Go-Go aktivitet og stopp-signalet aktivitet er de prototypiske oppgavene brukes til å måle evne til reaksjon hemming2,5. Disse to eksperimentell paradigmer vurdere ens evne til å undertrykke handlinger som er upassende, kontrasterende sjeldne hemmende svar mot en implisitt gå opprinnelig plan6,7. Svar hemming vises i disse oppgavene har vist å svekkes i kokain brukere8,9, opiatavhengige10og nikotin brukere11. En annen to aktiviteter-reversering læring og flere valg føljetong reaksjonstid oppgaver-også gi målinger av svaret hemming/hemmende kontrollere12,13. Men krever de fleste av disse paradigmer i gnagere ikke bare langsiktige trening slik at fag kan skille svar kravene representert ved ulike signaler, men også de individuelle forskjellene i lære fart og læring effekter kan påvirke resultatene av påfølgende hemmende test11.
I dette papiret presenterer vi en ny konflikt aktivitet som kan brukes til å måle svekkelse av hemmende kontroll etter eksponering for vanedannende stoffer. I denne oppgaven presenteres en naturlig givende stimulans (seksuell stimulans) som representerer en høy verdi belønning14og aversive stimuli (pinner) som mannlig rotter har å erobre, samtidig. Mannlig rotter har å klatre eller hoppe over hinderet full av pinnene til tilnærming og undersøke den seksuelle partneren. Hvis dyret vedvarer i virkemåten nærmer uansett aversive stimuli, anses det som en mistilpasset eller risikabelt belønning-søker atferd. En av begrunnelser for å etablere denne oppgaven er at det er konseptuelt enkelt og ikke plass tunge krav på executive prosesser som andre oppgaver. Sammenlignet med andre oppgaver som måler svar hemming, denne konflikten er basert på naturlige atferd og rotter med normal seksuell funksjon og seksuell opplevelse kan testes direkte uten en læringsprosess. En annen begrunnelsen er at en konflikt i denne aktiviteten mellom nærmer seg belønning og unngå aversive stimuli (eller risikoen for å bli stukket) kan ha en bedre gyldighet, som det mimics hva som skjer i narkomane hvem ofte sted seg på samme konflikt, men vedvarende forfølge narkotika belønning uavhengig av risikoen for negative konsekvenser i virkeligheten15.
Derfor er anvendelse av denne konflikten modellen en rask og følsom måte å oppdage underskuddet i hemmende kontroll etter eksponering for vanedannende stoffer eller andre faktorer som kan påvirke muligheten for hemmende kontroll, for eksempel stress. Det gir også en ny opptreden strategi for undersøkelse av nevrale mekanismene bak underskudd hemmende kontroll. Videre kan alternativ endringer legges til denne oppgaven. For eksempel kan endre kost/nytte-forhold ved å erstatte seksuell stimulans med sosiale stimulans avsløre mer atferdsdata betydninger.
Protocol
Representative Results
Discussion
Hemmende kontroll underskuddene forårsaket av stoffet misbruk18 spiller en viktig rolle i å fremme tvangsmessig narkotika søker/ta atferd og tilbakefall19,20. Konflikt modellen presentert her gir en ny tilnærming for å utforske endres hemmende kontroll over personer utsatt for vanedannende stoffer.
Det er flere viktige skritt i protokollen. Først av alt, må fagene (mannlig rotter) anskaffe seksuell opplev…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dette papiret ble støttet av CAS nøkkel laboratorium for psykisk helse, Institutt for psykologi (KLMH2016K01) og evaluering og intervensjon Technology Research Post-traumatic Stress pasienter befolkningen (JCYJ20170413170301569)
Materials
| Acetic acid | Beijing Tongguangjingxi Chemical company | CN No.81601 | CH3COOH |
| Benzypenicillin sodium for Injection | Huabei Pharmaceutical | F7072109 | C16H17N2NaO4S |
| Cotton swabs | Wan Xin, Shandong, China | 8 cm | |
| β-estradiol benzoate | SIGMA-ALDRICH | E8515-200MG | estradiol benzoate |
| Gauze | Wan Xin, Shandong, China | 21s × 21s 110×100 | |
| Hemostatic forceps | Beijing Zhong Sheng Wanda Biotechnology Co.,Ltd. | ||
| Morphine hydrochloride | Qinghai Pharmaceutical Co. Ltd | 20100105 | Morphine hydrochloride |
| Ophthalmic scissors | Beijing Zhong Sheng Wanda Biotechnology Co.,Ltd. | ||
| Pentobarbital Sodium | Sigma | C11H17O3N2Na | |
| Precision animal shocker | Coulbourn | ||
| Progesterone | SIGMA-ALDRICH | V900699-5G | progesterone |
| Sesama oil | Fengyi trading company ltd. | Sesama oil | |
| Sodium chloride injection | HuaLu Pharmaceutical | H17092107 | NaCl |
| Scalpels | Gillette | 96797241 | |
| Surgical blades | Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co.,Ltd | ||
| Suture needles | Han Qin, Shanghai, China | Δ1/2 6×14 | |
| Silk sutures | Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co.,Ltd | ||
| Sprague-Dawley rats | Vital River Animal Center, Beijing, China | Sprague-Dawley | animal strain |
| Syringe | WeiGao Group Medical Polymer Co.Ltd | 1ml, 2ml | |
| Tweezers | Beijing Zhong Sheng Wanda Biotechnology Co.,Ltd. |
References
- Everitt, B. J., Robbins, T. W. Drug Addiction: Updating Actions to Habits to Compulsions Ten Years On. Annual Review of Psychology. 67, 23-50 (2016).
- Bari, A., Robbins, T. W. Inhibition and impulsivity: Behavioral and neural basis of response control. Progress in Neurobiology. 108, 44-79 (2013).
- Dalley, J. W., Everitt, B. J., Robbins, T. W. Impulsivity, compulsivity, and top-down cognitive control. Neuron. 69 (4), 680-694 (2011).
- Peter, W., Kalivas, N. D. V. The Neural Basis of Addiction: A Pathology of Motivation and Choice. American Journal of Psychiatry. 162, 1403-1413 (2005).
- Morein-Zamir, S., Robbins, T. W. Fronto-striatal circuits in response-inhibition: Relevance to addiction. Brain Research. 1628, 117-129 (2015).
- Garavan, H. Dissociable Executive Functions in the Dynamic Control of Behavior: Inhibition, Error Detection, and Correction. Neuroimage. 17 (4), 1820-1829 (2002).
- Garavan, H., Ross, T. J., Kaufman, J., Stein, E. A. A midline dissociation between error-processing and response-conflict monitoring. Neuroimage. 20 (2), 1132-1139 (2003).
- Connolly, C. G., Foxe, J. J., Nierenberg, J., Shpaner, M., Garavan, H. The neurobiology of cognitive control in successful cocaine abstinence. Drug and Alcohol Dependence. (1-2), 45-53 (2012).
- Kaufman, J. N., Ross, T. J., Stein, E. A., Garavan, H. Cingulate hypoactivity in cocaine users during a GO-NOGO task as revealed by event-related functional magnetic resonance imaging. The Journal of Neuroscience. 23 (21), 7839-7843 (2003).
- Forman, S. D., et al. Brain activity of opiate addicts predicts subsequent treatment retention. Annual Meeting of the American-College-of-Neuropsychopharmacology. , (2004).
- Kolokotroni, K. Z., Rodgers, R. J., Harrison, A. A. Acute nicotine increases both impulsive choice and behavioural disinhibition in rats. Psychopharmacology. 217, 455-473 (2011).
- Belin-Rauscent, A., et al. From impulses to maladaptive actions: the insula is a neurobiological gate for the development of compulsive behavior. Molecular Psychiatry. 21 (4), 491-499 (2016).
- Groman, S. M., et al. Dysregulation of D(2)-mediated dopamine transmission in monkeys after chronic escalating methamphetamine exposure. Journal of Neuroscience. 32 (17), 5843-5852 (2012).
- Bai, Y., Li, Y., Lv, Y., Liu, Z., Zheng, X. Complex motivated behaviors for natural rewards following a binge-like regimen of morphine administration: mixed phenotypes of anhedonia and craving after short-term withdrawal. Frontiers in Behavioral Neuroscience. 8, 23 (2014).
- Vandaele, Y., Janak, P. H. Defining the place of habit in substance use disorders. Progress in Neuropsychopharmacology & Biological Psychiatry. 87 (Pt A), 22-32 (2018).
- Li, Y., et al. The consummatory and motivational behaviors for natural rewards following long-term withdrawal from morphine: no anhedonia but persistent maladaptive behaviors for high-value rewards. Psychopharmacology (Berl). 234 (8), 1277-1292 (2017).
- Bai, Y., Belin, D., Zheng, X., Liu, Z., Zhang, Y. Acute stress worsens the deficits in appetitive behaviors for social and sexual stimuli displayed by rats after long-term withdrawal from morphine. Psychopharmacology. 234, 1693-1702 (2017).
- Schoenbaum, G., Saddoris, M. P., Ramus, S. J., Shaham, Y., Setlow, B. Cocaine- experienced rats exhibit learning deficits in a task sensitive to orbitofrontal cortex lesions. European Journal of Neuroscience. 19 (7), 1997-2002 (2004).
- Belin, D., Belin-Rauscent, A., Murray, J. E., Everitt, B. J. Addiction: failure of control over maladaptive incentive habits. Current Opinion in Neurobiology. 23 (4), 564-572 (2013).
- Everitt, B. J. Neural and psychological mechanisms underlying compulsive drug seeking habits and drug memories–indications for novel treatments of addiction. European Journal of Neuroscience. 40 (1), 2163-2182 (2014).
- Dai, F., et al. Dynamic Development of Organs and Serum Sex Hormone Levels in Normal Pre-pubertal Female Sprague-Dawley Rats. Chinese Journal of Comparative Medicine. 19 (07), 33-37 (2009).
- Orsini, C. A., Trotta, R. T., Bizon, J. L., Setlow, B. Dissociable roles for the basolateral amygdala and orbitofrontal cortex in decision-making under risk of punishment. Journal of Neuroscience. 35 (4), 1368-1379 (2015).
- Shimp, K. G., Mitchell, M. R., Beas, B. S., Bizon, J. L., Setlow, B. Affective and cognitive mechanisms of risky decision making. Neurobiology of Learning and Memory. , 60-70 (2015).
- Di Ciano, P., Le Foll, B. Evaluating the Impact of Naltrexone on the Rat Gambling Task to Test Its Predictive Validity for Gambling Disorder. PLoS One. 11 (5), e0155604 (2016).
- Ravel, N., et al. Elucidating Poor Decision-Making in a Rat Gambling Task. PLoS One. 8 (12), e82052 (2013).
- Charles, A., Pradhan, A. A. Delta-opioid receptors as targets for migraine therapy. Current Opinion in Neurology. 29 (3), 314-319 (2016).
- Lu, Z., et al. Truncated mu-Opioid Receptors with 6 Transmembrane Domains Are Essential for Opioid Analgesia. Anesthesia & Analgesia. 126 (3), 1050-1057 (2018).
- Sinha, R., Shaham, Y., Heilig, M. Translational and reverse translational research on the role of stress in drug craving and relapse. Psychopharmacology (Berl). 218 (1), 69-82 (2011).
- Wilson, C. A., Schade, R., Terry, A. V. Variable prenatal stress results in impairments of sustained attention and inhibitory response control in a 5-choice serial reaction time task in rats. Neuroscience. 218, 126-137 (2012).
