המחברים רוצה להודות לתואר ראשון דניאל Korus על עזרתו שמפעיל את הקוד Matlab, אלכס Boettcher לתואר ראשון שלו לסיוע בניהול ניסויים התנהגותיים. פרויקט זה נתמך על ידי ה-NSF IOS 1256799 כדי R.L.M., ועל -ידי המכון הלאומי על שימוש בסמים של מכוני הבריאות הלאומיים תחת פרס מספר T32DA007234.

<ol>
	<li>Chefer, V. I., Thompson, A. C., Zapata, A., Shippenberg, T. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Overview+of+brain+microdialysis.">Overview of brain microdialysis.</a> Curr Protoc Neurosci. , (2009).</li><li>Chaurasia, C. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=AAPS-FDA+Workshop+white+paper:+Microdialysis+principles,+application+and+regulatory+perspectives.">AAPS-FDA Workshop white paper: Microdialysis principles, application and regulatory perspectives.</a> Pharm Res. 24 (5), 1014-1025 (2007).</li><li>Lindsay, S., Kealey, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> High performance liquid chromatography. , (1987).</li><li>Robinson, D. L., Venton, B. J., Heien, M. L., Wightman, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detecting+subsecond+dopamine+release+with+fast-scan+cyclic+voltammetry+in+vivo.">Detecting subsecond dopamine release with fast-scan cyclic voltammetry in vivo.</a> Clin Chem. 49 (10), 1763-1773 (2003).</li><li>Hu, Y., Mitchell, K. M., Albahadily, F. N., Michaelis, E. K., Wilson, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+measurement+of+glutamate+release+in+the+brain+using+a+dual+enzyme-based+electrochemical+sensor.">Direct measurement of glutamate release in the brain using a dual enzyme-based electrochemical sensor.</a> Brain Res. 659 (1-2), 117-125 (1994).</li><li>Agnesi, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wireless+instantaneous+neurotransmitter+concentration+system-based+amperometric+detection+of+dopamine,+adenosine,+and+glutamate+for+intraoperative+neurochemical+monitoring.">Wireless instantaneous neurotransmitter concentration system-based amperometric detection of dopamine, adenosine, and glutamate for intraoperative neurochemical monitoring.</a> J Neurosurg. 111 (4), 701-711 (2009).</li><li>Erksine, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solicitation+behavior+in+the+estrous+female+rat:+A+review.">Solicitation behavior in the estrous female rat: A review.</a> Horm Beh. 23 (4), 473-502 (1989).</li><li>Weiner, I., Gal, G., Rawlins, J. N., Feldon, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+involvement+of+the+shell+and+core+subterritories+of+the+nucleus+accumbens+in+latent+inhibition+and+amphetamine-induced+activity.">Differential involvement of the shell and core subterritories of the nucleus accumbens in latent inhibition and amphetamine-induced activity.</a> Behav Brain Res. 81 (1-2), 123-133 (1996).</li><li>Heidbreder, C., Feldon, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amphetamine-induced+neurochemical+and+locomotor+responses+are+expressed+differentially+across+the+anteroposterior+axis+of+the+core+and+shell+subterritories+of+the+nucleus+accumbens.">Amphetamine-induced neurochemical and locomotor responses are expressed differentially across the anteroposterior axis of the core and shell subterritories of the nucleus accumbens.</a> Synapse. 29 (4), 310-322 (1998).</li><li>Pierce, R. C., Kalivas, P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amphetamine+produces+sensitized+increases+in+locomotion+and+extracellular+dopamine+preferentially+in+the+nucleus+accumbens+shell+of+rats+administered+repeated+cocaine.">Amphetamine produces sensitized increases in locomotion and extracellular dopamine preferentially in the nucleus accumbens shell of rats administered repeated cocaine.</a> J Pharmacol Exp Ther. 275 (2), 1019-1029 (1995).</li><li>Pfaff, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Drive: Molecular and physiological analyses of a simple reproductive behavior. , (1999).</li><li>Carter, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Postcopulatory+sexual+receptivity+in+the+female+hamster:+The+role+of+the+ovary+and+the+adrenal.">Postcopulatory sexual receptivity in the female hamster: The role of the ovary and the adrenal.</a> Horm Behav. 3 (3), 261-265 (1972).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Guide for the care and use of laboratory animals, 8th ed. , (2011).</li><li>Meisel, R. L., Camp, D. M., Robinson, T. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+microdialysis+study+of+ventral+striatal+dopamine+during+sexual+behavior+in+female+Syrian+hamsters.">A microdialysis study of ventral striatal dopamine during sexual behavior in female Syrian hamsters.</a> Beh Brain Res. 55 (2), 151-157 (1993).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> 4 Channel EEG/EMG/Biosensor Manual V005. , (2012).</li><li>Pellis, S. M., Pellis, V. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Play-fighting+differs+from+serious+play+fighting+in+both+target+of+attack+and+tactics+of+fighting+in+the+laboratory+rats+Rattus+norvegicus.">Play-fighting differs from serious play fighting in both target of attack and tactics of fighting in the laboratory rats Rattus norvegicus.</a> Aggress Behav. 13 (3), 227-242 (1987).</li><li>Pellis, S. M., Pellis, V. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+rates+of+attack,+defense+and+counterattack+during+the+developmental+decrease+in+play+fighting+by+male+and+female+rats.">Differential rates of attack, defense and counterattack during the developmental decrease in play fighting by male and female rats.</a> Dev Psychobiol. 23 (3), 215-231 (1990).</li><li>Pellis, S. M., Hastings, E., Shimizu, T., Kamitakahara, H., Komorowska, J., Forgie, M. L., Kolb, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+orbital+frontal+cortex+damage+on+the+modulation+of+defensive+responses+by+rats+in+playful+and+non-playful+social+contexts.">The effects of orbital frontal cortex damage on the modulation of defensive responses by rats in playful and non-playful social contexts.</a> Behav Neurosci. 120 (1), 72-84 (2006).</li><li>Wakabayashi, K. T., Kiyatkin, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+changes+in+extracellular+glutamate+induced+by+natural+arousing+stimuli+and+intravenous+cocaine+in+the+nucleus+accumbens+shell+and+core.">Rapid changes in extracellular glutamate induced by natural arousing stimuli and intravenous cocaine in the nucleus accumbens shell and core.</a> J Neurophysiol. 108 (1), 285-299 (2012).</li><li>Kapelsohn, K. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+methods+for+cutting,+mounting,+and+staining+tissue+for+neural+histology.">Improved methods for cutting, mounting, and staining tissue for neural histology.</a> Protoc Exch. , (2015).</li><li>Siegel, H. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chapter+7:+Male+sexual+behavior.">Chapter 7: Male sexual behavior.</a> The Hamster: Reproduction and Behavior. , (1985).</li><li>Day, J. J., Carelli, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+nucleus+accumbens+and+pavlovian+reward+learning.">The nucleus accumbens and pavlovian reward learning.</a> Neuroscientist. 13 (2), 148-159 (2007).</li><li>Meisel, R. L., Mullins, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sexual+experience+in+female+rodents:+Cellular+mechanisms+and+functional+consequences.">Sexual experience in female rodents: Cellular mechanisms and functional consequences.</a> Brain Res. 1126 (1), 56-65 (2006).</li><li>Meredith, G. E., Pennartz, C. M., Groenewegen, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+cellular+framework+for+chemical+signaling+in+the+nucleus+accumbens.">The cellular framework for chemical signaling in the nucleus accumbens.</a> Prog Brain Res. 99, 3-24 (1993).</li><li>Hedges, V. L., Staffend, N. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+mechanisms+of+reproduction+in+females+as+a+predisposing+factor+for+drug+addiction.">Neural mechanisms of reproduction in females as a predisposing factor for drug addiction.</a> Front Neuroendocrinol. 31 (2), 217-231 (2010).</li></ol>

המחברים אין לחשוף.

למרות פשוטה יחסית, בעיות יכול להיווצר בעת העסקת בטכניקה זו. ראשית, הצבת stereotaxic הגששים. חייב להיות מדויק: בניגוד microdialysis זה דוגמאות ברדיוס רחב יותר של חצרו חוץ-תאית סביב החללית, טכניקה זו מאפשרת רק המידה של נוירוטרנסמיטר במגע ישיר עם המכשיר. שנית, במקרה של ההקלטה סיבי פחמן, עקב רוחב קטן של סיבים, שבירה יכול להתרחש, יש להוסיף את המכשיר עם טיפול מכוון. במקרה של glutamatergic ביולוגיים, השפלה אנזימטי יכול להתרחש אם המכשיר אינו בשימוש בתוך מסגרת הזמן מובטח של שבועיים-שלושה. למרבה המזל, כל הבעיות הללו יהיו ניתנים למיעון, ניתן לסלק עם טיפול נאות, תשומת לב לפרטים.
אזהרה בעייתיים מתעוררת ב יחודיות של סיבי פחמן פוטנציאל קבוע הקלטות. בגלל פוטנציאל יישומי של דופמין עולה בקנה אחד עם מונואמינס אחרים, כגון נוראדרנלין, אם ההקלטות מתבצעים באזורים שחרור שני נוירוטרנסמיטרים, מאשר חוסר ירידה לפרטים כימיים עלולה להגביל את הפרשנות של התוצאות. ב ה-NAc זה לא להוות בעיה רצינית, דופאמין להיות המשדר העיקרי קטכולאמין24. מאחר בערך 98% של התאים ב- NAc הם נוירונים קוצני בינוני המגיבות וכולינרגיים עצבית24, האות מוטה לטובת זיהוי של דופמין, מקלה על השימוש בגישה זו יותר מפתח הפעלה.
יתרון נוסף של זו ביוסנסור אנזימטיות, סיבי פחמן פוטנציאל קבוע למערכת ההקלטה הוא כי ניתן לבצע הקלטות כפולה-בדיקה, כך גם electroactive וגם nonelectroactive עצביים כמו דופאמין ו גלוטמט ניתן למדוד . החיה אותו במקביל. למרות הנתונים המוצגים כאן הגיעו הקלטות בבעלי חיים נפרדים, טכניקות אלו יכול להיות מועסק במקביל כך אחד יכול להעריך את ההתמזגות עצבית באזורים במוח מרובים או באותו אזור דו צדדיים. שילוב של הקלטות בתוך אותה חיה, או השוואה של הקלטות על פני חיות כמוצג כאן, הם שני כלים רבי-עוצמה שחקרתי מנגנונים מאחורי חיבורי רשת, מערכת אזעקה.
לסיכום, מאמר זה מדגים טכניקות עוצמה של biosensing אנזימטי והקלטה פוטנציאל קבוע למדידת נוירוטרנסמיטורים electroactive ו- nonelectroactive מרובים ניצול מלכודת ניסיוני יחיד. למרות הנתונים המובאים כאן נובעים הקלטות עצבי בודדים על-פני מספר בעלי חיים, מערכת זו מספקת את היכולת להקליט עד 4 חיישנים חיה אחת במקביל15. תוצאות מדגם הציג באופן קולקטיבי לספק תובנות עצבית מהירה באוגר נקבה הנובע דפוסים מסוימים של גירוי copulatory מן הזכר. עוד, ניסויים אלה מדגימים נעול זמן התגובות של תופעות מעבר דופאמין, glutamatergic הליבה NAc של הנקבה כדי intromission של הזכר, רומז כי גרסה זו עשוי להיות אחראי על קידוד שונות מאפייני מתגמלת התנהגות מינית. המטרה שלנו היא להמשיך את דפוס החיזור של אוגרים סוריים הנשי לפתח תמונה מקיפה יותר של היחס של דופמין ויוו , שחרור גלוטמט, המעגלים הבסיסי לרכיבים בודדים של גירויים copulatory ניצול מן הזכר. אנו מאמינים כי היכולת לאפיין את הדפוסים של נוירוטרנסמיטרים אלה אינה רק מועיל מן מדע בסיסי פרספקטיבה23, אלא גם שחקרתי גישות טיפוליות אפשריות עבור טפסים פתולוגי של גמול התנהגות כזו כמו התמכרות לסמים25.

היכולת למדוד את שחרור נוירוטרנסמיטר בבעלי להתנהג ער מאפשר לחוקרים לקשר התנהגויות ספציפיות עם יכולות דפוסי עצבית-a כלי רב עוצמה כדי לחקור מנגנונים ואת המעגלים שבבסיס שניהם טבעי והתנהגויות operant בזמן אמת. מבחינה היסטורית, microdialysis כבר מועסקים למדוד חומרים גם תגובתי חשמלית וגם nonreactive ב חצרו חוץ-תאי המוח1. שיטה זו משתמשת זרימה רצופה של תמיסה מימית הקומפוזיציה יוניים דומה לנוזל חוץ-תאית, באמצעות בדיקה microdialysis מורכב של מוט קטן עם טיפ עשוי קרום הולופייבר semipermeable2. לאחר ההוספה של המכשיר, נוירוטרנסמיטרים או אחרים analytes עניין יכול לחצות את ממברנה חדירה למחצה על ידי דיפוזיה פסיבית לפני נאסף במרווחי זמן לצורך ניתוח מאוחר יותר על ידי ביצועים גבוהים כרומטוגרפיה נוזלית (hplc, קורס), כימיה אנליטית טכניקה בדרך כלל מנוצל כדי להפריד, לזהות, ולכמת את הרכיבים השונים תערובת הטרוגנית3.
למרות microdialysis היא טכניקה רגיש יכול לשמש כדי למדוד את analyte כמעט לכל עניין, הפתרון הזמני הוא נמוך, עם שיעורי דגימה מקסימלית הסדר דקות ועד עשרות דקות1,2. ההמצאה של סריקה מהירה וולטמטריה (FSCV), טכניקה המסתמך על הפוטנציאל חמצון-חיזור של מינים electroactive, יכול להבהיר ליד ריכוזי מיידית analyte של עניין נוזל חוץ-תאי. בקצרה (ראה רובינסון. et al. 4 עבור סקירה מקיפה), אלקטרודה מוחל על מעלים ומורידים את המתח אופנה גל משולש על סולם הזמן המהיר4. כאשר המתח בטווח הנכון, המתחם עניין שוב ושוב מחומצן, מופחתת. Oxidization וצמצום התוצאה תנועה של אלקטרונים שיוצר זרם חילופין קטן. סרוק את המחירים מתקיים בסולם פחות משנייה עם oxidization וצמצום של תרכובות המתרחשים במיקרו. על ידי הפחתה של הרקע הנוכחי שנוצרו על ידי המכשיר הנוכחי וכתוצאה מכך אחד ניתן ליצור מתח לעומת ייחודית לכל המתחם הנוכחי עלילה. מאז ציר הזמן של תנודות מתח ידוע, נתונים אלה ניתן לחשב מגרש של הזרם כפונקציה של הזמן. לפיכך, הריכוזים היחסיים של המתחם עשוי להיקבע כל עוד מספר האלקטרונים מועברים ב כל חמצון, הפחתת התגובה ידועה4.
זו ירידה לפרטים כימיים ברזולוציה הטמפורלית גבוהה הופכים FSCV טכניקה חזקה לגילוי שינוי ריכוזים כימי ויוו. עם זאת, למרות היתרונות הללו סעפת, טכניקה זו דורשת מומחיות טכנית, ציוד יקר, תוכנית ההתקנה. יתרה מזו, nonelectroactive נוירוטרנסמיטורים (למשל, גלוטמט) לא ניתן למדוד בעזרת טכניקה זו. למרבה המזל, פיתוחים טכנולוגיים בתחום של אלקטרוכימיה5, וכן המסחור של ההמצאות האלו, הציג גישה פשוטה יחסית כדי למדוד את הלא-electroactive נוירוטרנסמיטורים בבעלי להתנהג ער מבלי להתפשר על זמני דיוק-a טכניקה המכונה טכנולוגיית ביוסנסור אנזימטיות. שיטה זו משתמשת אנזימטי המרה של נוירוטרנסמיטר nonelectroactive עניין לתוך שני מצעים, שאחת מהן היא electroactive חמצן שמזוהה בשם הנוכחי חמצון בעל דירוג amperometric שנוצר על ידי הפוטנציאל אפלייד5 . הגששים ביוסנסור זמינים מסחרית (ראו איור 1) למדוד באופן סלקטיבי analytes עניין על-ידי הפחתת והשמה התרומה של interferents אנדוגני. במקרה של גלוטמט, התרומה של חומצה אסקורבית interferent (AA) נפוצות והשמה תקטן הזרם נמדד על ידי שיתוף לוקליזציה אוקסידאז AA על גבי המשטח אנזימטי פעיל של החיישן, המרת AA הלא-electroactive dihydroascorbate ומים. בנוסף, שכבה פולימר Nafion טעונים שלילית נוכח מתחת לשכבת האנזים אינו כולל תרכובות anionic אנדוגני.
הגדרת הניסוי באותו הזה ביוסנסור יכול למדוד נוירוטרנסמיטורים electroactive כמו FSCV, אבל במקום זה היא מעסיקה פוטנציאל קבוע הקלטה6. בניגוד המתח נדנוד המוחלת ב- FSCV, בהקלטה פוטנציאל קבוע המתח נשמרת ב חמצון-חיזור פוטנציאל analyte עניין. למרות שהוא פחות מבחינה כימית סלקטיבית יותר FSCV כמו נוירוטרנסמיטורים מרובים חמצון-חיזור אותו פוטנציאל, באזורים במוח באופן גורף להטות לכיוון אחד מוליך עצבי, הטבע מפתח הפעלה של גישה זו עולה חוסר כימית ירידה לפרטים.
היכולת למדוד גם electroactive וגם nonelectroactive עצבי במהדורה ליד בזמן אמת ולקשר אותה לאירועים התנהגותיים ספציפיים מספק הזדמנות לבחון את שחרור נוירוטרנסמיטר מתכנסים. כתב יד זה מפרט את השימוש במערכת זו לחקור עצבית דופמין והן גלוטמט בתגובה תגמול טבעי ב ער אוגרים להתנהג. מטרת מאמר זה היא לפרט את התהליך של מדידה זה שחרור נוירוטרנסמיטר במהלך התנהגות מינית אוגרים הנקבה, במטרה להפגין את ההיתכנות לבחינת אחרים התנהגויות, פרדיגמות ניסיוני.
אוגרים הם מודל אידיאלי לשימוש בהקלטות אלקטרוכימי מבחינה היסטורית, מודלים עכברוש ועכברים יש כבר מועסקים במחקר של התנהגות מינית. מינים אלה מכרסמים לעסוק רצף copulatory דינמי, מעורבים התנהגויות שידול נקבה רבים כוללים מקפץ, יקדו האוזן נענוע לפתות את הזכר לרדוף והר בסופו של דבר את הנקבה7. ההרכבה על ידי הזכר (עם או בלי חדירה נרתיקית) נמשך רק כמה שניות, במהלכן הנקבה עוסקת התנהגות מינית היציבה שלה (הנקרא lordosis) גם רק שניות ספורות לפני חידוש התנהגויות שידול פעיל. דפוס זה של התנהגות, המורכב רמות גבוהות של פעילות וביניהם תקופות קצרות של התזוזה, הוא בעייתי למדידת עצבית בחיות מתנהגות. ראשית, יכולה להיות תנועה חפצים בהקלטות amperometric שאינן קשורות לפעילות עצבית. שנית, ומכניקה משויכת השחרור של הנוירוטרנסמיטרים מסוים באזורים מסוימים במוח. לדוגמה, שחרור דופמין כבר זיווג לפעילות גינקולוגיות ב סטריאטום הגבי ו הגחון8,9, ממצא זה היוו את הבסיס למדידות microdialysis של דופמין בעקבות psychostimulant ניהול10. כי ההתנהגויות שידול נקבה-אופייני ב- most מכרסמים לערב רמות גבוהות של פעילות גינקולוגיות, מיוצגים על-ידי עיקר מבחן ההתנהגות המינית 10 דקות, זה מקשה לייחס שינויים עצבית מרכיבי התנהגות מינית מפורשת באופן קולקטיבי מעמד רק . דקות.
כדי לנתח את הפרופיל עצבית של התנהגות מינית נשית, המעבדה הזאת חיפשה זן בהם יש פעילות מינימלית גינקולוגיות המלווה התנהגות מינית. רצף copulatory אוגרים סורים (Mesocricetus אם לדייק) הינו אידיאלי עבור הקלטות עצבית עקב המחסור של התנהגויות שידול טיפוסי אצל חולדות, עכברים11. כתוצאה מכך, אוגרים הנקבה להזין ולשמור על היציבה lordosis עבור למעלה מ- 9 דקות מתוך 10 דקות בדיקות הפעלה12. עם חוסר תנועות גינקולוגיות חיצוניים באמצעות ה נקבה, ויוו ניתן להשיג הקלטות אלקטרוכימי, זה יכול להיות קשור עם רכיבים של אינטראקציות מיניות עם הזכר.
Copulatory הקרבות של אוגרים לאחר המבוא של חיה זכר הגירוי לחדר בדיקות, הזכר יעסקו בתחילה בחקירה anogenital (AI) של הנקבה לפני הרכבה שלה (איור 2א). על מנת הזכר לטעון, הנקבה חייב להניח שהתנוחה מינית לרעיונות המכונה lordosis, שבו היא קשתות אותה בחזרה, הודף את הזנב שלה כך הזכר הרכבה יוכלו לקבל גישה הפין לנרתיק שלה. הזכר לטעון הנקבה, כשהוא לופת את אחוריו עם שתי כפות (איור 2B), ולהתחיל הדיפת בניסיון להשיג intromission הפין (איור 2C). הזכר לטעון את הנקבה (ללא ההכנסה), כמו גם intromit מספר פעמים לפני בסופו של דבר להשגת שפיכה. רצף זה של mounts ו intromissions שמוביל שפיכה הנקרא "התקף copulatory". הזכרים יהיו מספר התקפי copulatory בתוך מושב בודד.

<table><tbody><tr><td>Nembutal</td><td>Oak Pharmaceuticals Inc.</td><td>76478-501-50</td><td>Pentobarbital sodium injection, USP. This lab uses 8.5 mg/100 g body weight, injected intraperotineally.&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Loxicom analgesic&amp;nbsp;</td><td>Norbrook Laboratories&amp;nbsp;</td><td>6451603670</td><td>NSAID antinflammatory and analgesic used for post-operative pain control. Generic: meloxicam.&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Enroflox antibiotic&amp;nbsp;</td><td>Norbrook Laboratories&amp;nbsp;</td><td>5552915411</td><td>Fluoroquinolone antibiotic for post-operative infection prevention. Generic: Enrofloxacin.</td></tr><tr><td>Beuthanasia-D&amp;nbsp;</td><td>Merck Animal Health</td><td>00061047305</td><td>Pentobarbital Sodium, Phenytoin Sodium euthanasia agent.</td></tr><tr><td>Bone screws</td><td>Pinnacle Technologies, Inc.</td><td>8111-16</td><td>1/8&quot; bone screw (Pkg. of 16) used to affix skull cap to skull.&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Dental acrylic (Bosworth Duz-All)</td><td>Bosworth&amp;nbsp;</td><td>166261C&amp;nbsp;</td><td>Self curing dental acrylic is used in construction of a skull cap to affix cannula and head mount to skull.</td></tr><tr><td>Hardware biosensor setup&amp;nbsp;</td><td>Pinnacle Technologies, Inc.</td><td>8400-K2</td><td>Pinnacle offers complete hardware kits for new users of our tethered biosensor system for rats. Kits include a commutator, preamplifier, and data conditioning and acquisition system</td></tr><tr><td>Base video computer package</td><td>Pinnacle Technologies, Inc.</td><td>9000-K1</td><td>The base computer package includes a preconfigured computer with ample hard disk storage, a high-definition monitor, a keyboard and mouse, an uninterruptible power supply, and all necessary cables.&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Video EQ700 EverFocus camera&amp;nbsp; package</td><td>Pinnacle Technologies, Inc.</td><td>&amp;nbsp;9000-K10&amp;nbsp;</td><td>EQ700 night vision capable box camera with independent IR source was obtained as part of Pinnacle video computer package. Dome camera (9000-K9) and HD camera (9000-K11) options are also available.&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Sirenia Acquisition software</td><td>Pinnacle Technologies, Inc.</td><td>Free--available to download from pinnaclet.com</td><td>Sirenia&amp;nbsp;Acquisition provides a single platform for recording data from any Pinnacle hardware system. The software features synchronization of all data streams, user-configurable settings, data consolidation, and multiple export options. In addition, the software includes basic review and analysis modules for biosensor recordings. Sirenia&amp;nbsp;delivers free ll-in-one software that is ideal for data acquisition and review.</td></tr><tr><td>Tethered rat&amp;nbsp;in vitro&amp;nbsp;calibration kit</td><td>Pinnacle Technologies, Inc.</td><td>7000-K2-T-BAS&amp;nbsp;</td><td>In order to relate the current changes measured by a biosensor to actual changes in analyte concentration, it is necessary to calibrate the biosensor prior to implantation into the animal. The process also confirms the integrity and selectivity of the sensors.&amp;nbsp;Calibration kit includes 20 mL jacketed beaker (#7058), 1/2&quot; by 1/8&quot; magnetic stir bar (#7059), right angle clamp (#7056), 2 prong single-adjustment clamp (#7055), 4-channel calibration preamplifer (#7053), and calibration holder (#7051).&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Stir plate&amp;nbsp;</td><td>Corning</td><td>6795-410D</td><td>Corning digital Stirrer, 5&quot; x 7&quot;, 120 VAC used to spin magnetic stirrer in jacketed beaker during &lt;em&gt;in vitro&lt;/em&gt; calibration of glutamate biosensors.</td></tr><tr><td>Water bath capable of closed loop circulation</td><td>PolyScience</td><td>8006A11B</td><td>PolyScience 8006A11B 6L Standard Digital Heated Circulating Bath, 120VAC water bath was used with plastic tubing to heat jacketed beaker to physiological temperature.&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Carbon fiber sensor with BASi rat cannulae</td><td>Pinnacle Technology, Inc.</td><td>7002-CFS</td><td>Carbon fiber electrode used for recording dopamine neurotransmission.</td></tr><tr><td>Ag/AgCl reference electrode</td><td>Pinnacle Technology, Inc.</td><td>7065</td><td>Necessary for carbon fiber recordings.</td></tr><tr><td>Glutamate biosensors&amp;nbsp;</td><td>Pinnacle Technology, Inc.</td><td>7001&amp;nbsp;</td><td>Enzymatic biosensor probe used for recording glutamatergic neurotransmission.</td></tr><tr><td>BASi guide cannulae</td><td>Pinnacle Technologies, Inc.</td><td>7030&amp;nbsp;</td><td>Guide cannulae implanted into brain region of interest to guide probe.</td></tr><tr><td>BASi cannula plastic headpiece for rats&amp;nbsp;</td><td>Pinnacle Technologies, Inc.</td><td>7011&amp;nbsp;</td><td>Headmount stabilizes probe and attaches to potentiostat.</td></tr></tbody></table>

measuring in vivo changes in extracellular neurotransmitters during naturally rewarding behaviors in female syrian hamsters

היכולת למדוד את שחרור נוירוטרנסמיטר בקנה מידה זמן מהיר מאפשר דפוסי עצבית כדי להיות מקושר התנהגויות ספציפיות או מניפולציות; כלי רב-עוצמה ב שחקרתי כבסיס מנגנונים ואת המעגלים. בעוד בטכניקה של microdialysis שימש במשך עשרות שנים כדי למדוד את analyte כמעט בכל עניין במוח, טכניקה זו מוגבל ברזולוציה הטמפורלית. לחלופין, סריקה מהירה וולטמטריה הוא באופן מדויק וגם רגיש ביותר; עם זאת, מאחר שיטה טכנית קשה זו מסתמך על electroactivity של analyte עניין, האפשרות לזהות חומרים nonelectroactive (למשל, את גלוטמט נוירוטרנסמיטר) חוסלה. מאמר זה מפרט את השימוש של מערכת הובלת המשלבת פוטנציאל קבוע amperometry biosensing אנזימטיות כדי למדוד נוירוטרנסמיטורים הן electroactive והן nonelectroactive עם דיוק טמפורלית. הזיווג של אלה שתי טכניקות חזק מאפשר לשקילת טוניק והן עצבית phasic בקלות יחסית, וכן מאפשרת הקלטה של נוירוטרנסמיטרים מרובים בו-זמנית. המטרה של כתב יד זה היא להדגים את התהליך של מדידה דופמין, גלוטמט עצבית ויוו השימוש בהתנהגות מתגמלת באופן טבעי (כלומר, התנהגות מינית) באוגרים הנקבה, עם המטרה הסופית של הצגת הישימות הטכנית של זה וזמינותו לבחינת אחרים התנהגויות, פרדיגמות ניסיוני.

שימוש אלקטרוכימי והתנהגותית קידוד המתודולוגיה המתוארת לעיל, המעבדה הזאת החלה לאפיין טוניק והן תנודות phasic דופמין והן גלוטמט במהלך ויוו הקלטות של התנהגות מינית. בשל אופן מדויק חנותם מתודולוגיה זו, ניתן לאפיין בצורה מדויקת יותר עצבית במהלך ההתנהגות המינית; כמו גם לייחס שינויים ספציפיים בדפוסי פרסום השינויים טוניק המתאימים במהלך ההזדווגות התקפי, תנודות זמניות המתאימות במהלך קבלת של הנקבה נפרדים התנהגויות copulatory (למשל, intromission, שפיכה) מן הזכר הרכבה.
באופן ספציפי, השתמשנו מתודולוגיה זו להתמקד מדידה הדפוסים שחרור של דופמין, גלוטמט ה-NAc של בעלי חיים נפרדים. ה-NAc אזור קריטי מעורב פרס עיבוד22 , מתוארת כ אזור נפרד בהיבטים גמול של התנהגות מינית23.
הבחנו כי במהלך התנהגות מינית, הנקבות להדגים גידול טוניק ברמות דופאמין הליבה NAc במהלך ההזדווגות התקפי (איור 5). אמנם שינויים אלה טוניק המוצג עבור כל התקפי ההזדווגות, המתודולוגיה המתוארת לעיל ניתן למדוד שינויים טוניק בין כל מה דעתך ההזדווגות, ובכך להגדיל הזיהוי הזמני של שינויים כוללים בהתאם לדרישה טוניק רמות של שחרור נוירוטרנסמיטר בכל רחבי כל ההפעלה. עוד, מתודולוגיה זו המתוארת ניתן לאתר שינויים phasic של חנותם למפות את התנהגויות סביר המשויכת אלה תנודות עצבי phasic. באופן ספציפי, אלה תוצאות ראשוניות עולה כי במהלך ההזדווגות התקפי, דופאמין שנחשולי ב ה-NAc להתעורר במהלך הכניסה הנרתיק (intromission) על ידי הזכר (איור 6). יתר על כן, הקשר הזה עם intromission הוא ספציפי, עם תגובות וכולינרגיים זניח התנהגויות copulatory אחרות, כגון AI.
דפוס פעולה דומה נצפתה בבעלי חיים אחרים לגבי שחרור גלוטמט, עם תופעות מעבר מהיר המתאימות intromissions בודדים בתוך ליבת NAc הגבי במהלך התקף copulatory (איור 7). דפוס זה הוא אזור ספציפי, בלי קליטה ניכרת המתרחשים NAc מעטפת או המדיאלי המזונבת של בעלי חיים אחרים.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56135/56135fig1.jpg"> 
איור 1 : טכנולוגיה ביוסנסור אנזימטי. ייצור סטנדרטי של הגששים ביוסנסור אנזימטי זמינים מסחרית המאתרות עצביים באמצעות עיבוד בתיווך האנזים (תמונה משמאל). במקרה של חיישנים glutamatergic, גלוטמט אוקסידאז הוא מועסק בשכבה אנזימטי (תמונה מימין) כדי להמיר את עצבי nonelectroactive electroactive מימן על-חמצני (H2O2) שמזוהה על ידי חמצון אלקטרודת פלטינה-אירידיום (Pt-Ir). חומצה אסקורבית (AA), interferent נפוצים זה תחמוצת-אותו פוטנציאל, אינו נכלל באמצעות תוספת של AA אוקסידאז בשכבת אנזימטי של הממיר את interferent nonelectroactive למים. Interferents electroactive שליליים אחרים במוח אינם נכללים דרך קרום בררני פסיבי. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56135/56135fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56135/56135fig2.jpg"> 
איור 2 : רכיבים של אוגר ההזדווגות לגבי. אוגרים, מורכבת התקף ההזדווגות רצף של התנהגויות copulatory, שבמהלכו הנקבה נשאר בתנוחה lordosis משותק בזמן anogenitally זכר חוקר (), טוען (B), וכל משיגה intromission (ג). . הערה intromission הוא להבחין בהתנהגותו הרכבה כמו הזכר מושך את גפיו העליונות כלפי גופו, מיוערת הירכיים קדימה, תלתלים את הזנב שלו כלפי מעלה, המציין חדירה. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56135/56135fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56135/56135fig3.jpg"> 
איור 3 : בנייה כובע הגולגולת. מדריך כגון ברגים עצם, אקריליק שיניים משמשים בבנייה של כובע הגולגולת כדי לאפשר החדרת סיב פחמן או בדיקה אנזימטי (ראה15 לפרטים stepwise). איור זה מציג שתל בצינורית יחיד מעל ה-NAc הנכון עבור חיישן אנזימטי (אין התייחסות מושתל האלקטרודה) וגם פלסטיק בראש הר ליציבות חיישן. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56135/56135fig3large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56135/56135fig4.jpg"> 
איור 4 : כיול ביוסנסור גלוטמט. הרגישות של כל ביוסנסור כדי גלוטמט הוא נבדק במבחנה לפני הקלטה ניסיוני על ידי תוספות 10 מיקרומטר של גלוטמט (ירוק) ב 37 מעלות צלזיוס (שכן פעילות אנזימטי מושפע על ידי טמפרטורה). כל חיישן זה אושר להיות שאינם מגיבים חומצה אסקורבית (AA; אדום) או דופמין (DA; כחול). כיול זה מאפשר ההמרה של שינויים בתוך האות amperometric ראיתי במהלך ההקלטה ניסיוני לשינויים בריכוז גלוטמט.  <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56135/56135fig4large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56135/56135fig5.jpg"> 
איור 5 : טוניק עולה בדופמין במהלך התקף ההזדווגות. א Stylized דוגמה premating דעתך על האות lordosis לעומת הזדווגות לגבי lordosis אות. כדי למדוד את שחרור דופמין טוניק, התגובות amperometric רמות הדופאמין במהלך lordosis לפני התקף ההזדווגות (MB) הושוו לאלה במהלך מגה-בתים. תיבות אפורים מציינים lordosis לפני מגה-בתים. Blue תיבות מציינות lordosis במהלך מגה-בתים. B. כמת נציג מחיה לחיה משווה את המתח הממוצע בין preMB lordosis MB lordosis. קווי שגיאה מציינים את שגיאת התקן של הממוצע (SEM), ומציין כוכבית הבדל משמעותי (p-ערך &#60; 0.05). <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56135/56135fig5large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56135/56135fig6.jpg"> 
איור 6 : נציג דופמין מעקב. Phasic לשחרור דופמין הוא נעול זמן intromissions מן הזכר בתוך ליבת NAc הגבי. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56135/56135fig6large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56135/56135fig7.jpg"> 
איור 7 : נציג גלוטמט מעקב. גלוטמט שנחשולי מקבילים intromissions בודדים של הזכר בתוך ליבת NAc הגבי במהלך חוויה מינית ממושכת. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56135/56135fig7large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Measuring In Vivo Changes in Extracellular Neurotransmitters During Naturally Rewarding Behaviors in Female Syrian Hamsters at JoVE.com

Measuring In Vivo Changes in Extracellular Neurotransmitters During Naturally Rewarding Behaviors in Female Syrian Hamsters

מאמר זה מפרט השימוש של הקלטות amperometric פוטנציאל קבוע באמצעות אלקטרודות סיב פחמן וטכנולוגיה ביוסנסור אנזימטיות כדי למדוד את שחרורו של דופמין, גלוטמט עם רזולוציה טמפורלית גבוהה במהלך טבעי מתגמל התנהגות אוגר נקבה.

מדידת In Vivo שינויים עצביים חוץ-תאית במהלך טבעי מתגמל בהתנהגויות של אוגרים סוריים הנשי

The ability to measure neurotransmitter release on a rapid time scale allows patterns of neurotransmission to be linked to specific behaviors or ...

measuring-vivo-changes-extracellular-neurotransmitters-during

Nanyang Technological University

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Introduction to Psychology

Neuroscience

Unit 1

Measuring In Vivo Changes in Extracellular Neurotransmitters During Naturally Rewarding Behaviors in Female Syrian Hamsters

Biopsychology

SCIENTISTS IN ACTION

10.1K Views.  University of Minnesota. מאמר זה מפרט השימוש של הקלטות amperometric פוטנציאל קבוע באמצעות אלקטרודות סיב פחמן וטכנולוגיה ביוסנסור אנזימטיות כדי למדוד את שחרורו של דופמין, גלוטמט עם רזולוציה טמפורלית גבוהה במהלך טבעי מתגמל התנהגות אוגר נקבה.

Video: Measuring In Vivo Changes in Extracellular Neurotransmitters During Naturally Rewarding Behaviors in Female Syrian Hamsters

Operant Sensation Seeking in the Mouse

Operant methods are powerful behavioral tools for the study of motivated behavior. These 'self-administration' methods have been used extensively in drug addiction research due to their high construct validity. Operant studies provide researchers a tool for preclinical investigation of several aspects of the addiction process. For example, mechanisms of acute reinforcement (both drug and non-drug) can be tested using pharmacological or genetic tools to determine the ability of a molecular target to influence self-administration behavior1-6. Additionally, drug or food seeking behaviors can be studied in the absence of the primary reinforcer, and the ability of pharmacological compounds to disrupt this process is a preclinical model for discovery of molecular targets and compounds that may be useful for the treatment of addiction3,7-9. One problem with performing intravenous drug self-administration studies in the mouse is the technical difficulty of maintaining catheter patency. Attrition rates in these experiments are high and can reach 40% or higher10-15. Another general problem with drug self-administration is discerning which pharmacologically-induced effects of the reinforcer produce specific behaviors. For example, measurement of the reinforcing and neurological effects of psychostimulants can be confounded by their psychomotor effects. Operant methods using food reinforcement can avoid these pitfalls, although their utility in studying drug addiction is limited by the fact that some manipulations that alter drug self-administration have a minimal impact on food self-administration. For example, mesolimbic dopamine lesion or knockout of the D1 dopamine receptor reduce cocaine self-administration without having a significant impact on food self-administration 12,16. 
Sensory stimuli have been described for their ability to support operant responding as primary reinforcers (i.e. not conditioned reinforcers)17-22. Auditory and visual stimuli are self-administered by several species18,21,23, although surprisingly little is known about the neural mechanisms underlying this reinforcement. The operant sensation seeking (OSS) model is a robust model for obtaining sensory self-administration in the mouse, allowing the study of neural mechanisms important in sensory reinforcement24. An additional advantage of OSS is the ability to screen mutant mice for differences in operant behavior that may be relevant to addiction. We have reported that dopamine D1 receptor knockout mice, previously shown to be deficient in psychostimulant self-administration, also fail to acquire OSS24. This is a unique finding in that these mice are capable of learning an operant task when food is used as a reinforcer. While operant studies using food reinforcement can be useful in the study of general motivated behavior and the mechanisms underlying food reinforcement, as mentioned above, these studies are limited in their application to studying molecular mechanisms of drug addiction. Thus, there may be similar neural substrates mediating sensory and psychostimulant reinforcement that are distinct from food reinforcement, which would make OSS a particularly attractive model for the study of drug addiction processes. The degree of overlap between other molecular targets of OSS and drug reinforcers is unclear, but is a topic that we are currently pursuing. While some aspects of addiction such as resistance to extinction may be observed with OSS, we have found that escalation 25 is not observed in this model24. Interestingly, escalation of intake and some other aspects of addiction are observed with self-administration of sucrose26. Thus, when non-drug operant procedures are desired to study addiction-related processes, food or sensory reinforcers can be chosen to best fit the particular question being asked. 
In conclusion, both food self-administration and OSS in the mouse have the advantage of not requiring an intravenous catheter, which allows a higher throughput means to study the effects of pharmacological or genetic manipulation of neural targets involved in motivation. While operant testing using food as a reinforcer is particularly useful in the study of the regulation of food intake, OSS is particularly apt for studying reinforcement mechanisms of sensory stimuli and may have broad applicability to novelty seeking and addiction.

In this protocol we describe a method of operant learning using sensory stimuli as a reinforcer in the mouse. It requires no prior training or food restriction, and it allows the study of motivated behavior without the use of a pharmacological or natural reinforcer such as food.

Sensation Seeking אופרנטית ב העכבר

Operant methods are powerful behavioral tools for the study of motivated behavior.  These 'self-administration' methods have been used extensively in drug ...

Presynaptic Dopamine Dynamics in Striatal Brain Slices with Fast-scan Cyclic Voltammetry

Extensive research has focused on the neurotransmitter dopamine because of its importance in the mechanism of action of drugs of abuse (e.g. cocaine and amphetamine), the role it plays in psychiatric illnesses (e.g. schizophrenia and Attention Deficit Hyperactivity Disorder), and its involvement in degenerative disorders like Parkinson's and Huntington's disease. Under normal physiological conditions, dopamine is known to regulate locomotor activity, cognition, learning, emotional affect, and neuroendocrine hormone secretion. One of the largest densities of dopamine neurons is within the striatum, which can be divided in two distinct neuroanatomical regions known as the nucleus accumbens and the caudate-putamen. The objective is to illustrate a general protocol for slice fast-scan cyclic voltammetry (FSCV) within the mouse striatum. FSCV is a well-defined electrochemical technique providing the opportunity to measure dopamine release and uptake in real time in discrete brain regions. Carbon fiber microelectrodes (diameter of ~ 7 &mu;m) are used in FSCV to detect dopamine oxidation. The analytical advantage of using FSCV to detect dopamine is its enhanced temporal resolution of 100 milliseconds and spatial resolution of less than ten microns, providing complementary information to in vivo microdialysis.

Using fast-scan cyclic voltammetry to measure electrically evoked presynaptic dopamine dynamics in striatal brain slices.

דופמין Dynamics Presynaptic בתוך פרוסות המוח striatal עם Voltammetry סריקה מהירה מחזורי

Extensive research has focused on the neurotransmitter dopamine because of its importance in the mechanism of action of drugs of abuse (e.g. cocaine and ...

A Fully Automated and Highly Versatile System for Testing Multi-cognitive Functions and Recording Neuronal Activities in Rodents

We have developed a fully automated system for operant behavior testing and neuronal activity recording by which multiple cognitive brain functions can be investigated in a single task sequence. The unique feature of this system is a custom-made, acoustically transparent chamber that eliminates many of the issues associated with auditory cue control in most commercially available chambers. The ease with which operant devices can be added or replaced makes this system quite versatile, allowing for the implementation of a variety of auditory, visual, and olfactory behavioral tasks. Automation of the system allows fine temporal (10 ms) control and precise time-stamping of each event in a predesigned behavioral sequence. When combined with a multi-channel electrophysiology recording system, multiple cognitive brain functions, such as motivation, attention, decision-making, patience, and rewards, can be examined sequentially or independently.

In this report, we present a fully automated and highly versatile system capable of simultaneously testing multi-cognitive behaviors and recording neuronal activities for rodents.

מערכת אוטומטי לחלוטין תכליתי מאוד עבור בדיקת ריבוי פונקציות קוגניטיביות ורישום פעילות עצבית במכרסמים

We have developed a fully automated system for operant behavior testing and neuronal activity recording by which multiple cognitive brain functions can be ...

A Conditioned Place Preference Protocol for Measuring Incubation of Craving in Rats

A major cause of repeated relapses is a craving for the drug. Drug craving increases progressively during the abstinence period, a phenomenon termed incubation of drug craving. Here, we describe a morphine conditioned place preference (CPP) protocol for measuring the incubation of craving in rats. In this protocol, a CPP paradigm mainly employing somatosensory cues is used to establish a long-term reward memory of morphine. A three-chamber CPP box that differs in the texture of the chamber floor is constructed. First, the animals are tested for their baseline preference to the two side chambers for three consecutive days. Then, they are injected intraperitoneally with morphine/saline and put into their non-preferred/preferred chamber for 45 min. After 6 days of conditioning, their preference to the side chambers is tested for 15 min at different time points after the last conditioning session. With this paradigm, the reward memory of morphine could last for at least 18 days. To test whether the above-mentioned protocol can model increased craving, the number of entrances into the two side chambers are counted during the abstinence period. The results show that the entrances increased, suggesting that the CPP paradigm could mimic the incubation of craving. Future studies can employ this model to study neural mechanisms underlying long-term memory and incubation of craving.

Here, a morphine conditioned place preference (CPP) protocol is described to measure incubation of craving in rats.

פרוטוקול העדפה המקום ממוזגים למדידת דגירה של השתוקקות אצל חולדות

A major cause of repeated relapses is a craving for the drug. Drug craving increases progressively during the abstinence period, a phenomenon termed ...

Behavior

A Conflict Model of Reward-seeking Behavior in Male Rats

The present protocol describes a novel conflict task as a model of inhibitory control in rats. In this model, a natural rewarding stimulus (sexual stimulus) that represents a high-value reward, and the aversive stimuli (pins), are concurrently presented. The male rats have to climb or jump over the obstacle full of pins to approach and investigate the sexual partner. If the animal persists in their approaching behavior regardless of the aversive stimuli, it is considered as a maladaptive or risky reward-seeking behavior. The conflict task permits the evaluation of deficit in inhibitory control resulting from exposure to abused drug, such as morphine, or a stressful event. 
The main advantage of this model is that it provides a simple and quick way to discover the deficit in inhibitory control after exposure to opiate drugs or other stressful events. In addition to opiates, this behavioral model would also be useful for quickly discovering the inhibitory control deficits induced by other addictive drugs. However, the limitation is that the male rats' performance may be subject to exercising effects with repeated testing under this conflict task. In the future, one can hope that the individuals with the compulsive phenotype of reward-seeking behavior after exposure to opiates will be identified based on modifying this conflict model.

This conflict model is used to measure the impairment of inhibitory control after exposure to addictive drugs, or other factors that may influence inhibitory control. A sexual stimulus and an aversive obstacle are concurrently presented, thus male rats have to conquer the obstacle to approach the sexual reward.

מודל ההתנגשות של שמחפש גמול בחולדות זכר

The present protocol describes a novel conflict task as a model of inhibitory control in rats. In this model, a natural rewarding stimulus (sexual ...

Chronic Stress Shifts Effort-Related Choice Behavior in a Y-Maze Barrier Task in Mice

Mood disorders, including major depressive disorder, can be precipitated by chronic stress. The Y-maze barrier task is an effort-related choice test that measures motivation to expend effort and obtain reward. In mice, chronic stress exposure significantly impacts motivation to work for a higher value reward when a lesser value reward is freely available compared to unstressed mice. Here we describe the chronic corticosterone administration paradigm, which produces a shift in effortful responding in the Y-maze barrier task. In the Y-maze task, one arm contains 4 food pellets, while the other arm contains only 2 pellets. After mice learn to select the high reward arm, barriers with progressively increasing height are then introduced into the high reward arm over multiple test sessions. Unfortunately, most chronic stress paradigms (including corticosterone and social defeat) were developed in male mice and are less effective in female mice. Therefore, we also discuss chronic non-discriminatory social defeat stress (CNSDS), a stress paradigm we developed that is effective in both male and female mice. Repeating results with multiple distinct chronic stressors in male and female mice combined with increased usage of translationally relevant behavior tasks will help to advance the understanding of how chronic stress can precipitate mood disorders.

The Y-maze barrier task is a behavior test that examines motivation to expend effort for reward. Here, we discuss testing multiple well-validated chronic stressors including chronic corticosterone and social defeat stress with this behavior, as well as the novel chronic non-discriminatory social defeat stress (CNSDS), which is effective in females.

מתח כרוני משנה התנהגות בחירה הקשורה למאמץ במשימת מחסום Y-מבוך בעכברים

Mood disorders, including major depressive disorder, can be precipitated by chronic stress. The Y-maze barrier task is an effort-related choice test that ...

Environmental Modulations of the Number of Midbrain Dopamine Neurons in Adult Mice

Long-lasting changes in the brain or &#8216;brain plasticity&#8217; underlie adaptive behavior and brain repair following disease or injury. Furthermore, interactions with our environment can induce brain plasticity. Increasingly, research is trying to identify which environments stimulate brain plasticity beneficial for treating brain and behavioral disorders. Two environmental manipulations are described which increase or decrease the number of tyrosine hydroxylase immunopositive (TH+, the rate-limiting enzyme in dopamine (DA) synthesis) neurons in the adult mouse midbrain. The first comprises pairing male and female mice together continuously for 1 week, which increases midbrain TH+ neurons by approximately 12% in males, but decreases midbrain TH+ neurons by approximately 12% in females. The second comprises housing mice continuously for 2 weeks in &#8216;enriched environments&#8217; (EE) containing running wheels, toys, ropes, nesting material, etc., which increases midbrain TH+ neurons by approximately 14% in males. Additionally, a protocol is described for concurrently infusing drugs directly into the midbrain during these environmental manipulations to help identify mechanisms underlying environmentally-induced brain plasticity. For example, EE-induction of more midbrain TH+ neurons is abolished by concurrent blockade of synaptic input onto midbrain neurons. Together, these data indicate that information about the environment is relayed via synaptic input to midbrain neurons to switch on or off expression of &#8216;DA&#8217; genes. Thus, appropriate environmental stimulation, or drug targeting of the underlying mechanisms, might be helpful for treating brain and behavioral disorders associated with imbalances in midbrain DA (e.g. Parkinson&#8217;s disease, attention deficit and hyperactivity disorder, schizophrenia, and drug addiction).

This protocol describes two different environmental manipulations and a concurrent brain infusion protocol to study environmentally-induced brain changes underlying adaptive behavior and brain repair in adult mice.

אפנון סביבתי של מספר המוח התיכון דופמין נוירונים בעכברים בוגרים

Long-lasting changes in the brain or &#8216;brain plasticity&#8217; underlie adaptive behavior and brain repair following disease or injury. Furthermore, ...

<meta charset="utf8"></head><body>חקירת הפרעת אכילה בולמוסית עם מודל עכבר גישה למזון טעים

Intermittent Binge-Intake Model in Mice

Obesity affects one in eight individuals globally. Overeating, especially high-calorie foods, plays a significant role in obesity. Binge eating disorder (BED) is a complex condition caused by a combination of biological, psychological, and social factors. It involves excessive consumption of high-calorie foods in a short period and is often linked to anxiety and cravings.
Here, we present a protocol employing continuous and intermittent access to a new highly palatable food (HPF) -- M&amp;M&#39;s -- to develop a mouse model for investigating binge eating disorder (BED). The HPF, chosen for its high fat and sugar content, represents an optimal food source to study due to its strong palatability, which makes it particularly suited for examining compulsive eating behaviors. Using C57BL/6 mice, we provided continuous or intermittent access to M&amp;M&#39;s while allowing unrestricted access to standard chow and water. By the 8th day, the mice in the intermittent access group exhibited pronounced binge-eating behaviors, which persisted through the 26th day. These mice also consumed significantly more calories -- predominantly from the confectionary -- than those in the continuous access and control groups. The contrast between continuous and intermittent access underscores the critical role of feeding schedules in promoting the overconsumption of palatable foods.
Furthermore, behavioral assessments revealed intermittent access to the HPF-induced anxiety-like behaviors, highlighting the psychological impact of access patterns on both eating behavior and emotional states. By incorporating these two distinct feeding paradigms, this study offers valuable insights into how the availability of highly palatable foods can exacerbate binge-eating tendencies. This model provides a more realistic approach to studying binge-eating behaviors and their metabolic consequences. It highlights the importance of standardized models in biomedical research. Our findings offer insights into the physiological and neural mechanisms underlying BED, which could pave the way for developing effective therapeutic interventions for BED and obesity.

<meta charset="utf8"></head><body>זרקור המחבר: מודל עכבר נגיש מבוסס M&M לחקירת הפרעת אכילה בולמוסית - תובנות לגבי התנהגויות אכילה, חרדה ומנגנונים עצביים

A binge-eating model was established in mice using intermittent access to M&amp;M's (a highly palatable food made of fat and sugar). Mice with intermittent access to this high-fat, high-sugar food showed stress-like behaviors, increased caloric intake, and a preference for that food over standard chow compared to mice with continuous or no access to the food.

מודל צריכת בולמוס לסירוגין בעכברים

Obesity affects one in eight individuals globally. Overeating, especially high-calorie foods, plays a significant role in obesity. Binge eating disorder ...

מדידת In Vivo שינויים עצביים חוץ-תאית במהלך טבעי מתגמל בהתנהגויות של אוגרים סוריים הנשי

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video

Sensation Seeking אופרנטית ב העכבר

דופמין Dynamics Presynaptic בתוך פרוסות המוח striatal עם Voltammetry סריקה מהירה מחזורי

מערכת אוטומטי לחלוטין תכליתי מאוד עבור בדיקת ריבוי פונקציות קוגניטיביות ורישום פעילות עצבית במכרסמים

פרוטוקול העדפה המקום ממוזגים למדידת דגירה של השתוקקות אצל חולדות

מודל ההתנגשות של שמחפש גמול בחולדות זכר

מתח כרוני משנה התנהגות בחירה הקשורה למאמץ במשימת מחסום Y-מבוך בעכברים

אפנון סביבתי של מספר המוח התיכון דופמין נוירונים בעכברים בוגרים

מודל צריכת בולמוס לסירוגין בעכברים

מודל צריכת בולמוס לסירוגין בעכברים

מודל צריכת בולמוס לסירוגין בעכברים