4 de febrero de 2016
Aquí, presentamos un protocolo para provocar el comportamiento de enfoque condicionado pavloviano en ratas. Este procedimiento se puede utilizar para medir las diferencias individuales en la tendencia a abordar y atribuir prominencia de incentivos a las señales relacionadas con la recompensa e investigar la vulnerabilidad a la adicción.
El objetivo general de este procedimiento es provocar el comportamiento de enfoque condicionado pavloviano en ratas. Este procedimiento puede ayudar a responder preguntas clave en el campo de la neurociencia del comportamiento, como por qué algunas personas pueden resistir la tentación de buscar señales de recompensa mientras que otras no. La principal ventaja de este procedimiento es que nos permite medir el valor motivacional incentival de las señales por separado de su valor predictivo.
El encargado de demostrar este procedimiento será Christopher Fitzpatrick, un estudiante graduado en neurociencia de mi laboratorio. Este protocolo utiliza cámaras comerciales de acondicionamiento operante en gabinetes que atenúan el sonido con ventiladores de ventilación para proporcionar ruido ambiental. Dentro de cada cámara, equipe un almacén de perdigones con un sensor infrarrojo para las entradas de cabeza.
Colóquelo en la pared frontal de cada cámara, a tres centímetros del suelo, y coloque un dispensador para entregar gránulos de alimentos con sabor a plátano de 45 miligramos. A continuación, de forma contrapesada, coloque una palanca retráctil a unos 2,5 centímetros a cada lado del receptáculo y a unos 3 centímetros por encima del suelo. La palanca debe tener una luz de referencia LED para hacerla más atractiva.
Para calibrar la palanca, coloque una pesa de 10 gramos sobre ella y ajuste el tornillo de calibración hasta que la pesa empuje la palanca hacia abajo. Luego, coloque una luz roja en el techo de la cámara sobre el receptáculo. Esto aumentará la visibilidad de la palanca iluminada.
Esto completa los preparativos de la cámara. Pida ratas Sprague Dawley macho adultas de entre 250 y 300 gramos, y colóquelas en parejas a su llegada. Deje a las ratas tranquilas durante al menos dos días en la colonia de alojamiento para que se aclimaten.
La colonia debe mantenerse en un ciclo de luz-oscuridad de 12 horas, y las ratas deben tener acceso ad libitum a comida y agua. Después de un período inicial de aclimatación, manipule cada rata durante al menos un minuto al día, durante un par de días. En los dos días antes del pre-entrenamiento, dale a cada rata 15 gránulos con sabor a plátano al día.
Divida estos gránulos de manera uniforme en lados separados de la jaula de casa. Para este protocolo, cree un programa de entrenamiento previo. La programación se realiza en notación MEDState.
El manual está disponible en línea. Escriba un programa para entregar 50 gránulos de comida en un horario de 30 segundos en tiempo variable cinco minutos después del inicio del programa. El intervalo es en promedio de 30 segundos, pero varía aleatoriamente entre cero y 60 segundos.
Durante este tiempo, la luz roja de la casa debe estar encendida, pero la palanca retráctil debe permanecer retraída durante la duración del programa. Haz el pre-entrenamiento durante el ciclo de luz el día antes del entrenamiento PCA. Coloque cada rata en una cámara operante.
Cierre y trabe el pestillo de la puerta de la cámara. Cierre la puerta del gabinete que atenúa el sonido y ejecute inmediatamente el programa. Tan pronto como se complete el programa, retire las ratas de las cámaras.
Registre el número de pellets consumidos. Cualquier rata que no consuma todos los gránulos debe ser excluida de pruebas adicionales. En el software, escriba un programa de entrenamiento para ejecutar 25 pruebas durante unos 40 minutos, comenzando un minuto después del inicio del programa.
Durante cada prueba, haga que la palanca se ilumine y se extienda dentro de la cámara durante ocho segundos. La luz roja interior siempre está encendida. Cuando la palanca se retraiga, haga que se dispense una bolita de comida independientemente de la respuesta de la rata.
Separe cada prueba en un horario variable de 90 segundos. El intervalo es en promedio de 90 segundos, pero varía aleatoriamente entre 30 y 150 segundos. Ejecute el programa PCA tal como se ejecutó el entrenamiento previo.
Después de retirar las ratas, registre el número de gránulos consumidos y excluya las ratas que no consuman todos los gránulos. Ahora, utilizando los datos recopilados por el programa, calcule las puntuaciones del índice PCA. Las ratas macho se sometieron a cinco sesiones de entrenamiento de PCA, durante las cuales se registraron el número, la latencia y la probabilidad de entradas en revistas y pulsaciones de palanca.
Para cada sesión diaria de entrenamiento de PCA, las puntuaciones del índice PCA se calcularon a partir de estas variables. Las puntuaciones del índice PCA de las dos últimas sesiones de entrenamiento se utilizaron para categorizar a las ratas como rastreadoras de señales, rastreadoras de metas o como de fenotipo intermedio. Los rastreadores de señales se acercaron y dirigieron su comportamiento principalmente hacia la señal de palanca relacionada con la recompensa.
En el índice PCA, sus puntuaciones oscilaron entre 5 y 1. Por el contrario, los rastreadores de objetivos se acercaron y dirigieron principalmente su comportamiento hacia la fuente de entrega de recompensas, la revista de perdigones. En el índice PCA, sus puntuaciones oscilaron entre 5 y 1.
El fenotipo intermedio no sesga ninguno de los dos comportamientos. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo provocar el enfoque condicionado pavloviano en ratas.
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Este protocolo provoca el comportamiento de aproximación condicionada de tipo pavloviano en ratas, lo que permite a los investigadores medir las diferencias individuales en la tendencia a aproximarse a señales relacionadas con la recompensa. Proporciona información sobre la vulnerabilidad a la adicción y el valor motivacional de las señales.
El entrenamiento en aproximación condicionada de Pavlov (PCA) en ratas permite a los equipos biofarmacéuticos desentrañar las propiedades motivacionales de las señales asociadas a la recompensa, apoyando la reducción de riesgos mecanicistas en la investigación de trastornos neuropsiquiátricos y adicciones. Al cuantificar las diferencias individuales en el comportamiento dirigido por señales, PCA proporciona una confianza predictiva para la validación de dianas y la selección de modelos traslacionales. Este enfoque orienta las decisiones iniciales de descubrimiento y la selección de carteras para programas de trastornos del sistema nervioso central y conductuales.
La capacitación en PCA se sitúa en la interfaz entre el descubrimiento temprano y la validación preclínica, conectando la investigación conductual basada en hipótesis con el desarrollo de modelos traslacionales.