Preferência de lugar condicionado - Conditioned place preference
A preferência de lugar condicionada (CPP) é uma forma de condicionamento pavloviano usado para medir os efeitos motivacionais de objetos ou experiências. Ao medir a quantidade de tempo que um animal passa em uma área que foi associada a um estímulo, os pesquisadores podem inferir a preferência do animal pelo estímulo. Esse paradigma também pode ser usado para medir a aversão condicionada a um lugar com um procedimento idêntico envolvendo estímulos aversivos. Ambos os procedimentos geralmente envolvem camundongos ou ratos como sujeitos. Este procedimento pode ser usado para medir a extinção e o restabelecimento do estímulo condicionado. Certos medicamentos são usados neste paradigma para medir suas propriedades de reforço. Dois métodos diferentes são usados para escolher os compartimentos a serem condicionados, e estes são tendenciosos vs. não tendenciosos. O método tendencioso permite que o animal explore o aparelho, sendo que o compartimento que menos prefere é aquele em que a droga é administrada e o que mais prefere é aquele onde o veículo é injetado. Esse método permite que o animal escolha o compartimento em que obterá a droga e o veículo. Em comparação, o método imparcial não permite que o animal escolha em qual compartimento obterá a droga e o veículo e, em vez disso, o pesquisador escolhe os compartimentos.
Os humanos também demonstraram desenvolver preferências de lugar condicionadas; por exemplo, pessoas que tomam doses terapêuticas de anfetamina desenvolvem um PPC para onde consumiram a droga.
Procedimento de condicionamento
Como no condicionamento pavloviano, um estímulo inicialmente neutro , neste caso, pistas ambientais, é repetidamente emparelhado com um estímulo não condicionado que produz naturalmente uma resposta anterior ao condicionamento (a resposta não condicionada). Com o passar do tempo e dos pares, o estímulo neutro chegará a eliciar respostas semelhantes à resposta não condicionada. Na preferência de lugar condicionada, o estímulo não condicionado pode ser qualquer número de coisas, incluindo pellets de comida, água, fluido doce, brinquedos novos, interação social, intoxicação por drogas, abstinência de drogas, choque no pé, doença, roda girando ou cópula. As pistas ambientais inicialmente neutras tornam-se associadas às propriedades motivacionais do estímulo não condicionado, levando à abordagem ou evitação do ambiente. Freqüentemente, na prática, há um grupo de controle e tratamento usado para fortalecer a capacidade de fazer alegações causais a partir dos resultados. O grupo de tratamento recebe o estímulo não condicionado, enquanto o grupo de controle recebe solução salina ou nada para controlar todos os elementos do procedimento.
Aparelho
O protocolo de preferência de lugar condicionado faz uso de um aparelho que contém dois ou mais compartimentos ou áreas. Esses dois compartimentos são projetados para que o animal possa distingui-los. Paredes ou pisos com padrões diferentes ou diferentes tipos de textura de piso podem ser usados para garantir que o animal possa distinguir entre os compartimentos.
Etapas para condicionar a preferência de lugar ou aversão
A preferência de lugar condicionada envolve três fases: habituação , condicionamento e teste de preferência .
Habituação
No procedimento de habituação, o animal tem a chance de explorar o aparelho. Isso é feito para reduzir os efeitos da novidade e geralmente consiste em um teste de cinco minutos.
Condicionamento
Na fase de condicionamento, o estímulo não condicionado (por exemplo, morfina) é administrado ao animal (geralmente um camundongo ou rato) no grupo de tratamento. Nesta fase do procedimento o animal só tem acesso a um compartimento do aparelho. Este compartimento ficará associado aos efeitos motivacionais do estímulo não condicionado. O ambiente chegará a provocar a aproximação ou a evitação-retirada, dependendo da natureza do estímulo não condicionado. O procedimento de condicionamento geralmente consiste em oito ou mais sessões de cinco minutos.
Teste de preferência
Na fase de teste de preferência, o animal tem acesso irrestrito a todos os compartimentos do aparelho. Durante o teste, o tempo que um sujeito passa em cada compartimento é medido em segundos. Os protocolos modernos utilizam sistemas comerciais automatizados de rastreamento para medir o tempo; no entanto, a medição manual também é usada. O teste estatístico é usado para determinar se uma diferença significativa no tempo está presente em comparação com um grupo de controle ou com o tempo de pré-condicionamento do mesmo grupo (valor de linha de base). A força do condicionamento é inferida pela magnitude da diferença ou pela quantidade de tempo que leva para a resposta mostrar extinção .
Resultados
No procedimento padrão de preferência de lugar condicionado, quando o estímulo não condicionado é recompensador, os roedores estarão mais propensos a se aproximar do compartimento que contém as pistas associadas a ele. Alternativamente, quando o estímulo não condicionado é aversivo, os roedores estarão mais propensos a escapar e evitar o compartimento que contém pistas associadas a ele. O momento da apresentação do estímulo não condicionado pode determinar se a preferência por lugar ou a aversão serão condicionadas. Por exemplo, em ensaios que testam drogas de abuso, se o animal experimenta os efeitos prazerosos iniciais da droga enquanto está no contexto de condicionamento, o resultado provavelmente será preferência de lugar condicionada. No entanto, se o animal receber a droga e então o experimentador implementar um retardo suficiente para que o animal experimente os efeitos colaterais negativos da droga, é mais provável que ocorra aversão condicionada ao local. O tempo desses eventos pode ser manipulado pelo experimentador a fim de condicionar a preferência ou evitação de lugar.
Vantagens e desvantagens
Vantagens
Existem inúmeras vantagens do protocolo de preferência de lugar condicionado e de aversão. É metodologicamente simples e requer apenas duas a três semanas para realizar todas as etapas do procedimento. Em alguns casos, o condicionamento pode ocorrer com dois pares de estímulo-contexto. Ele permite que efeitos gratificantes e aversivos sejam testados e fornece informações exclusivas sobre os efeitos motivacionais de estímulos não condicionados. Embora o protocolo seja usado com mais frequência com camundongos e ratos, ele pode ser adaptado para uso em outras espécies, como pássaros e outros roedores.
Em testes de drogas, a recompensa condicionada ou os efeitos aversivos podem ser testados em um estado livre de drogas, onde os animais não serão prejudicados devido ao uso de drogas. O teste também é sensível aos efeitos de baixas doses de medicamentos. A preferência de lugar condicionada é adequada para medir o perfil temporal das drogas (o padrão de efeitos gratificantes e aversivos), bem como os efeitos aversivos da abstinência . Isso pode ser feito variando-se o tempo de administração do medicamento em relação à apresentação do contexto a ser condicionado. O procedimento também pode ser utilizado para medir os circuitos neurais envolvidos na recompensa do medicamento.
Desvantagens
A preferência de lugar condicionada e o protocolo de aversão estão sujeitos a várias desvantagens e limitações. Talvez a desvantagem mais significativa seja que, apesar das melhores tentativas dos pesquisadores de habituar os animais ao procedimento antes do condicionamento, os efeitos de busca de novidades podem distorcer os dados.
Outra limitação do procedimento é a distinção entre um aparelho de CPP tendencioso e não tendencioso. Alguns autores indicam a importância de declarar na publicação qual o tipo de caixa-CPP utilizada. Assim, um pré-teste é necessário para definir uma preferência possivelmente existente por um compartimento. Em um contexto tendencioso, é para mostrar um CPP absoluto para o local inicialmente não preferido. Caso contrário, por exemplo, quando drogas ansiolíticas são usadas como o agente de recompensa, podemos interpretar uma única preferência relativa de lugar como derivada do efeito ansiolítico da droga. Por outro lado, com um desenho tendencioso, podemos distinguir entre os efeitos ansiolíticos e anti-aversivos das drogas, independentemente dos potenciais efeitos de recompensa genuínos.
Além disso, os indivíduos que estarão lidando com animais devem ser treinados para fazer isso de forma consistente, a fim de minimizar o estresse ao animal. Foi demonstrado que o manuseio estressante em roedores pode enfraquecer o condicionamento.
Há um debate sobre se os resultados obtidos a partir de estudos de drogas podem ou não ser generalizados para a recompensa de drogas em humanos. Foi alegado que, uma vez que o animal recebe passivamente a droga, ela não pode ser comparada.
Procedimentos de extinção e reintegração
Extinção
Extinção no paradigma da preferência de lugar condicionada é o processo pelo qual a associação do compartimento com os aversivos pareados ou estímulos apetitivos é bastante reduzida, diminuindo assim a preferência ou aversão de lugar. A extinção ocorre quando o estímulo condicionado é apresentado em tentativas repetidas sem a presença do estímulo apetitivo ou aversivo. Por exemplo, se o animal tivesse recebido um estímulo alimentar de reforço quando em um compartimento de local e estabelecido uma preferência por este local, o processo de extinção seria implementado colocando o animal no compartimento, mas não dando-lhe o estímulo alimentar de reforço (estímulo não condicionado ) enquanto estava no compartimento. O processo de extinção pode ser usado com ratos knockout para estabelecer se certos receptores estão particularmente envolvidos no processo de extinção. A extinção também é usada por pesquisadores para estudar diferentes formas de reintegração.
Reintegração
Reintegração é um método usado em procedimentos de teste em animais, incluindo CPP e autoadministração . É freqüentemente usado para modelar o comportamento de recaída de drogas em humanos, embora sua validade seja um tópico de debate. Reintegração é a rápida reaquisição de um comportamento extinto, que é causado pela apresentação do estímulo não condicionado , por estresse ou por pistas de contexto. Isso mostra que o processo de extinção não elimina completamente uma associação, uma vez que a associação entre o UCS e o CS pode ser readquirida rapidamente. No contexto da preferência de lugar condicionada, após uma preferência de lugar ter sido extinta, o comportamento é dito como restabelecido quando o animal readquirir rapidamente sua preferência de lugar depois que repetidas tentativas de extinção causaram a extinção da preferência. Isso tem implicações para a pesquisa sobre recaída de drogas. Existem dois modos principais de ação para os quais a reintegração é freqüentemente testada no paradigma de preferência de lugar condicionado. Uma é introduzindo o animal (geralmente ratos ou camundongos) ao estresse. A outra é dar-lhes uma pequena dose do estímulo não condicionado. No caso do CPP, quando os medicamentos são usados para estabelecer a preferência de lugar condicionada, isso é chamado de priming do medicamento.
Reintegração induzida preparada
O restabelecimento induzido preparado é um teste em CPP em que o estímulo não condicionado é dado ao animal após a associação entre o UCS e o CS ter sido extinta. A administração do UCS privilegia a associação com o CS (compartimento de lugar) e estimula a reaquisição da preferência de lugar. Drogas de abuso, como cocaína e heroína, têm uma capacidade particularmente forte de serem reintegradas por priming, que é conhecido como reintegração por drogas. Acredita-se que a reintegração com base em drogas renove o valor de incentivo do compartimento devido aos efeitos motivacionais da droga. A reintegração preparada com drogas foi testada em CPP principalmente com psicoestimulantes e opiáceos . A reintegração com primes de drogas depende da dose da droga administrada ao animal. Pequenas administrações do medicamento-prime geralmente não produzirão reintegração, ao passo que doses mais altas o farão. Uma área do cérebro que está ligada ao restabelecimento da preferência de lugar por meio do priming de drogas é a habenula lateral . O restabelecimento de cocaína preparado por drogas também demonstrou ser restabelecido pela administração de psicoestimulantes semelhantes, incluindo metanfetamina e metilfenidato. Todos os três psicoestimulantes aumentam a quantidade de dopamina no nucleus accumbens , bloqueando a recaptação da dopamina, que se presume mediar os efeitos recompensadores das drogas. Este também é o caso da morfina. A administração de morfina, heroína e cocaína induz a reintegração ou CPP induzido por morfina.
Reintegração induzida por estresse
No paradigma da preferência de lugar condicionada, o estresse demonstrou restabelecer as preferências de lugar condicionadas em ratos após a preferência ter sido extinta. Isso tem implicações para a pesquisa sobre o vício, devido ao efeito que o estresse tem no comportamento de recaída humana. A reintegração induzida por estresse no CPP ocorre quando o animal é exposto ao estresse após a extinção de uma preferência de lugar. Essa exposição leva ao restabelecimento da preferência de lugar. Os estressores comuns usados nesses paradigmas incluem choque nas patas e ruído. Alguns estudos mostraram que, quando drogas de abuso são usadas como estímulos apetitivos, a exposição ao estresse pode restabelecer a preferência de lugar que foi extinta em duas semanas.
Quando os ratos sofrem estresse na forma de choque nas patas ou ruído, ocorrem alterações no sistema de norepinefrina e no eixo hipotálamo-hipófise-adrenal . Essas mudanças têm um alto impacto na preferência de lugar condicionada à reintegração. O estresse estimula a liberação do hormônio liberador de corticotropina (CRH) do hipotálamo do rato, o que leva a uma série de mudanças através da glândula pituitária no cérebro para liberar glicocorticóides das glândulas supra-renais . O CRH também estimula a liberação de neurotransmissores nas regiões hipotalâmicas do cérebro para mediar as mudanças induzidas pelo estresse na atividade cerebral. Esse sistema desempenha um papel fundamental no restabelecimento da preferência de lugar condicionada. O CRH atua como um neurotransmissor em regiões do cérebro, incluindo o núcleo da estria terminal e a amígdala . O restabelecimento da preferência de lugar condicionada mostrou ser bloqueada quando os antagonistas para os receptores CRH são injetados no BNST. Em outras palavras, os efeitos do estresse no restabelecimento podem ser inibidos pelo bloqueio dos locais dos receptores para CRH em certas áreas do cérebro. O neurotransmissor noradrenalina também desempenha um papel na reintegração induzida pelo estresse. O bloqueio de certos receptores noradrenérgicos inibe a reintegração induzida pelo estresse. Além disso, a desinibição de áreas do cérebro que inibem a liberação de noradrenalina também anula o efeito do restabelecimento induzido pelo estresse. Juntos, os sistemas noradrenalina e CRH desempenham um papel fundamental no restabelecimento da preferência de lugar condicionada induzida por estresse e fornecem conhecimento da base neuroquímica da recaída induzida por estresse.
Recaída
A pesquisa sobre estresse e reintegração baseada em drogas tem implicações para o tratamento de pesquisas sobre vícios em humanos. Estudos de reintegração sobre estresse e primos de drogas fornecem evidências de seu papel no comportamento de recaída em humanos. Além da preferência colocada condicionada, os testes em animais usando procedimentos de autoadministração também têm sido usados para examinar as causas potenciais de recaída em humanos. O estresse e o uso de drogas também demonstraram contribuir para a recaída do comportamento em humanos. Sabendo que o estresse e os primos das drogas contribuem para a recaída do comportamento, medidas para evitar situações estressantes podem ajudar os viciados a evitar o retorno de seus comportamentos de dependência. Acredita-se que o priming de drogas induza a recaída em humanos por causa de seus efeitos nos circuitos de recompensa do cérebro. Acredita-se que a exposição repetida à droga sensibilize o efeito recompensador da droga e a exposição à droga após a extinção pode reintroduzir esse efeito recompensador. Esses efeitos desempenham um papel fundamental na persistência de comportamentos de busca de drogas. Os pesquisadores usam o procedimento de reintegração para testar a capacidade de certos medicamentos de inibir esses diferentes tipos de reintegração. Uma dessas drogas que demonstrou ter efeitos atenuantes no restabelecimento é a mecamilamina . Este é um antagonista selectivo do receptor de acetilcolina nicotínico antagonista que, se administrado após testes de extinção, pode bloquear o restabelecimento da preferência local condicionado para a nicotina e opióides. Embora ligações causais diretas não possam ser assumidas entre a reintegração no procedimento de preferência de lugar condicionado e recaída em humanos, ele fornece um primeiro passo sólido no processo de criação de drogas que podem um dia ser usadas para tratar recaídas em humanos.
Ratos nocaute
Os ratos knockout são ratos geneticamente modificados que tiveram certos genes removidos seletivamente. A remoção de certos genes permite aos pesquisadores estudar os efeitos de certos genes ausentes e as implicações dos genes ausentes na fisiologia e no comportamento.
Cocaína
Os nocautes genéticos do transportador de dopamina não conseguiram eliminar a preferência de lugar condicionada da cocaína, sugerindo que pode haver mecanismos diferentes de propriedades de reforço da cocaína. Os camundongos sem o transportador de noradrenalina e o transportador de serotonina separadamente ou ao mesmo tempo demonstraram uma preferência de lugar condicionada aumentada. Nenhuma preferência de lugar condicionada foi encontrada em camundongos knockout sem o receptor de serotonina 5-HT 1B .
Nicotina
Nocautes genéticos da subunidade β 2 do receptor nicotínico em camundongos resultou em uma falta de preferência de lugar condicionada. Esta informação de compilação adicional da importância da subunidade β 2 do nAChR nas propriedades de reforço da nicotina. Estudos também mostram uma falta de preferência de lugar condicionada em camundongos knockout para o receptor CB 1 , implicando em uma possível contribuição do sistema endocanabinoide .
Etanol
Nocautes genéticos do receptor de dopamina D 2 e transporte de monoamina vesicular 2 (VMAT2) exibiram uma falta de preferência de lugar condicionada. Os camundongos sem o receptor opióide mu exibiram uma falta de preferência de lugar condicionada. Knockouts do receptor canabinóide CB 1 demonstraram uma falta de preferência de lugar condicionada. O etanol parece ter uma ação ampla no cérebro por meio dos diversos mecanismos da droga.
Veja também
- Condicionamento clássico
- Neurofarmacologia
- Condicionamento operante
- Paradigma
- Psicofarmacologia
- Reforço
- Autoadministração