一、實驗介紹
自身給藥系統(tǒng)箱(Self-Administration Chamber)是一種在評估尋求獎勵和成癮行為方面廣受歡迎的操作性行為測定。動物自身給藥研究能夠克服倫理障礙,并最小化與人類研究相關(guān)的個體差異的影響。
自身給藥系統(tǒng)箱任務允許研究工具強化劑在促進物質(zhì)攝取和尋求行為方面的作用。該箱由簡單的杠桿和燈光提示組成,還可選擇安裝獎勵分配器(除了強化劑)。實驗對象被訓練將杠桿按壓與物質(zhì)管理關(guān)聯(lián)起來,然后用于評估化合物的強化效果。雖然物質(zhì)成癮的發(fā)展具有神經(jīng)基礎(chǔ),但其他因素如社會壓力和影響(Piña, Namba, Leyrer-Jackson, Cabrera-Brown, & Gipson, 2018)以及心理疾病的合并(Volkow, 2001)也會促使物質(zhì)濫用。社會影響可以使用多個自身給藥系統(tǒng)箱進行評估,而心理疾病范例可以通過結(jié)合心理疾病模型實現(xiàn)。
二、設(shè)備和設(shè)施
自身給藥系統(tǒng)箱整體尺寸為26×26×30厘米。側(cè)壁由透明丙烯酸制成,其余兩壁由鋁制成。箱體配備了成對的端口燈(可用黃色、紅色或綠色光)和可收回的杠桿。顆粒/液體容器(顆粒分配器或舔動儀)放置在兩個杠桿之間。還可選擇包括用于檢測鼻戳的光學傳感器的選項。箱體還配備了可拆卸的電網(wǎng)地板和可拆卸的糞便和尿盤,便于清理。電網(wǎng)地板的桿直徑為6毫米,間距為5毫米(型號的桿直徑為4毫米,間距為5毫米),電擊強度可以在0.1到4毫安的0.1毫安步進中變化。電擊發(fā)生器放置在箱外。該箱放置在一個聲衰減的箱體內(nèi)(50×40×40厘米),配備有揚聲器、室內(nèi)燈、循環(huán)風扇和注射泵系統(tǒng)。注射泵系統(tǒng)包括可變速注射泵、血管通道套件和用于動物的拴繩套件。
三、訓練方案
在開始會話和試驗之前,清潔設(shè)備和測試室,以防止任何殘留刺激對表現(xiàn)的影響?梢酝瑫r測試多個動物,但必須在整個會話期間保持對各組的測試條件一致。在進行任務前,自身給藥系統(tǒng)箱任務要求在會話之前對食物或液體進行限制,以激勵受試者完成任務。
自身給藥系統(tǒng)箱任務的協(xié)議根據(jù)研究的要求而有所不同。以下是該任務的常見方法(Thomsen,& Caine,2005):
食物受限的動物首先通過食物獎勵進行訓練,然后在沒有食物獎勵的情況下使用靜脈化合物管理作為強化劑。
食物受限的動物首先通過食物獎勵進行訓練,然后在有充足食物的情況下使用靜脈化合物管理作為強化劑。
直接使用靜脈化合物強化進行訓練,無需任何先前的操作訓練。
四、測試方法:
以下是使用杠桿操縱器進行自身給藥任務的示例協(xié)議:
4.1、食物成型試驗
在熟悉實驗者處理和測試室后,將受試者放入自身給藥系統(tǒng)箱中。開始使用食物強化劑訓練受試者按固定比率1時間表按壓杠桿。每天進行一個小時的會話,或直到每日消耗20次強化劑。在固定比率2時間表上重復試驗。當受試者在兩個時間表的杠桿上都達到穩(wěn)定的響應標準時,結(jié)束食物成型試驗。然后進行導管放置手術(shù)(有關(guān)手術(shù)工具,請單擊此處)。
4.2、獲得和訓練試驗
在手術(shù)后的休息期后,開始自身給藥系統(tǒng)箱上固定比率1時間表的獲得試驗。每個會話開始時都用物質(zhì)進行引導注射。用閃爍的刺激光強化每次杠桿按下的化合物管理。在每次活動或強化后進行30秒的超時(關(guān)閉燈光)。每個會話進行180分鐘,設(shè)定最大注射次數(shù)。一旦受試者在三個連續(xù)的會話中滿足預定的獲取標準,即最小自身給藥和活動對不活動的杠桿按壓比例,結(jié)束獲取試驗。
開始使用固定比率2時間表和無限制的強化劑進行培訓會話。在連續(xù)的三個會話中,每個會話進行90分鐘,直到建立了物質(zhì)攝取的穩(wěn)定基線。
4.3 劑量-反應測試試驗
進行類似訓練會話的測試試驗,唯一的區(qū)別是引導劑量與正在測試的劑量相同。獨立地測試每個劑量,連續(xù)幾天進行。用僅含生理鹽水的試驗結(jié)束該階段。
4.4 消退試驗
向受試者呈現(xiàn)主動和不活動的杠桿。然而,將兩個杠桿都編程為按下時沒有后果。觀察約30至90分鐘的消退行為。
4.5 復發(fā)-恢復測試試驗
理想情況下,應在強制戒斷期后進行復發(fā)-恢復會話。以下協(xié)議使用三個恢復誘導條件:條件刺激、壓力和物質(zhì)輸注。
在消退試驗之后,在沒有物質(zhì)輸注的情況下進行條件刺激誘導的恢復測試。在前30分鐘內(nèi),非相關(guān)性地呈現(xiàn)條件刺激(與物質(zhì)輸注相關(guān)的提示燈),持續(xù)20秒。接著在固定比率1時間表上按壓主動杠桿時,再次以2秒的時間以非相關(guān)性方式呈現(xiàn)條件刺激的方式進行30分鐘。最后,以腳電休克結(jié)束該階段,然后立即觀察非強化響應的30個30分鐘時間段。開始下一個恢復期(30分鐘),用非相關(guān)的物質(zhì)輸注開始。
五、測試指標
在自身給藥系統(tǒng)箱任務中可以觀察以下指標:
輸注次數(shù)
主動杠桿按壓/鼻戳次數(shù)
無效杠桿按壓/鼻戳次數(shù)