Endokrinologie. 2013 Mar; 154 (3): 1225-1234.
Gepubliseer op die internet 2013 Jan 31. doi: 10.1210 / en.2012-2042
en Abstract
Adolessente volwassenheid van antwoorde op sosiale stimuli is noodsaaklik vir volwasse tipiese sosio-seksuele gedrag. Natuurlik voorkomende ontwikkelingsveranderings in manlike Siriese hamsterreaksies op 'n belangrike sosiale kuier, VGV, bied 'n goeie modelstelsel vir die ondersoek van neuroendokriene meganismes van adolessente verandering in sosiale beloning. Seksueel-naïewe volwassene, maar nie jong mans, toon 'n gekondisioneerde plekvoorkeur (CPP) na VS nie, wat aandui dat VS nie beloon word voor puberteit nie. In hierdie reeks eksperimente het die skrywers die rolle van testosteroon- en dopamienreseptoraktivering ondersoek om die adolessente wins in positiewe valensie van VS te bemiddel. Eksperiment 1 het getoon dat testosteroonvervanging nodig is vir gonadektomized volwasse hamsters om 'n CPP na VS te vorm. Eksperiment 2 het getoon dat testosteroonbehandeling voldoende is vir jong hamsters om 'n CPP na VS te vorm, en dat die dopamienreseptorantagonist haloperidol die vorming van 'n CPP tot VS in hierdie diere blokkeer. Eksperimente 3 en 4 het getoon dat die ontwrigting van VSA-CPP met lae dosisse haloperidol die gevolg is van 'n afname in die aantreklike eienskappe van VSA en nie toeskryfbaar aan aversiewe eienskappe van haloperidol nie. Saam toon hierdie studies dat die onvoorwaardelike beloonende eienskappe van 'n sosiale kuier wat nodig is vir suksesvolle volwasse sosio-seksuele interaksies ontstaan as gevolg van die pubertalverhoging in sirkulerende testosteroon in manlike hamsters. Verder kan hierdie sosiale beloning voorkom word deur dopamienreseptor antagonisme, wat aandui dat hipotalamiese en / of mesokortikolimbiese dopaminerge bane teikens is vir hormonale aktivering van sosiale beloning.
Gegewe die noodsaaklikheid om sosiale stimuli behoorlik te interpreteer in suksesvolle volwasse sosiale interaksies en reproduktiewe fiksheid, is 'n fundamentele probleem vir ontwikkelingspsigobiologie die identifisering van die neuro-endokriene meganismes onderliggend aan adolessente volwassenheid van sosiale inligtingverwerking. Manlike Siriese hamsters bied 'n nuttige model om ontwikkelingsverandering in persepsie van en reaksies op sosiale aanwysers te bestudeer omdat hul seksuele gedrag afhanklik is van neurale prosessering van vroulike hamster vaginale afskeidings (VS) (VSA) (1, 2), en hul endokriene, neurale en gedragsreaksies teenoor VSA volwasse gedurende die tweede maand van die postnatale lewe, wat ooreenstem met puberteit en adolessensie in hierdie spesie (3, 4). Jong manlike hamsters wys nie volwasse-tipiese aantrekkingskrag teenoor VS nie (5). Daarbenewens is VS slegs 'n onvoorwaardelike beloning ná puberteit omdat seksuele naïewe volwasse, maar nie jong, manlike hamsters 'n gekondisioneerde plekvoorkeur vir hulle sal vorm nie (6, 7). Aantrekkingskrag vir VSA, soos die vertoning van manlike seksuele gedrag, is afhanklik van die aktiverende effekte van testosteroon by volwassenes (8, 9), en aantrekkingskrag teenoor VS kan geïnduseer word deur testosteroon behandeling van jong mans (5). Dit is egter onbekend of die versterkingswaarde van VSA ook testosteroon afhanklik is in volwassenes of jong hamsters.
'N Belangrike neurale respons op chemosensoriese stimuli en kopulasie in knaagdiere is die vrylating van dopamien in die mediale preoptiese area (MPOA) en kernakkumulasie (Acb) (10-20). Spesifiek, dopamien is betrek in verskeie aspekte van seksuele beloning. Byvoorbeeld, sistemiese toediening van haloperidol, 'n oorwegend D2 dopamienreseptor antagonis (NIMH Psychoactive Drug Screening Program, http://pdsp.med.unc.edu) verminder onvoorwaardelike motivering vir primêre vroulike visuele, ouditiewe en chemosensoriese leidrade by seksueel-naïewe manlike rotte en gekondisioneerde motivering vir olfaktoriese leidrade wat voorheen met seksuele gedrag verband hou (21, 22). Daarbenewens word die vorming van CPP vir seksuele gedrag in vroulike hamsters geblokkeer deur toediening van 'n D2-reseptor antagonis (23). Ander studies het egter bevind dat dopamienreseptoraktivering nie vir CPP benodig word vir seksuele belonings by manlike rotte en muise nie (24-26). Dit moet nog bepaal word of dopamienreseptoraktivering nodig is vir CPP vir VSA in manlike hamsters. Ons weet egter dat gedragsverskille tussen gonade-ongeskonde jeugdige en volwasse hamsters weerspieël word deur hul dopaminerge antwoorde op VS. Volwasse, maar nie jong, hamsters toon 'n toename in dopamien vrylating en metabolisme in reaksie op VS in die MPOA (18). Net so, volwassenes, maar nie jong, hamsters druk Fos in reaksie op VSA in die Acb, ventrale tegmentale area, en mediale prefrontale korteks (7). Dus, die verkryging van dopaminerge funksie oor adolessensie kan nodig wees vir VS-beloning en aantrekkingskrag.
Dopaminergiese betrokkenheid by seksuele beloning word gereguleer deur testosteroon in knaagdiere. Kastrasie veroorsaak 'n afname in seksuele gedrag na 2 na 8 wk, wat saamval met afname in basale dopamienvlakke en omset in die Acb en MPOA (27). Die afwesigheid of teenwoordigheid van 'n preopulatoriese MPOA dopaminerge reaksie op 'n stimulusvroulik is voorspelbaar van die uitwissing of herstel van onderskeidende gedrag na gonadektomie en daaropvolgende testosteroonvervanging (11, 28). Daarbenewens kan seksuele gedrag gedeeltelik herstel word in langtermyn gekastreerde manlike rotte deur sistemiese en intra-MPOA-inspuitings van apomorfien, 'n dopamien-agonis (29). Laastens verander testosteroon konsentrasies en dopamien kringe tydens puberteit (30, 31). Daarom het hierdie reeks studies die hipotese getoets dat testosteroon sosiale beloning aktiveer deur invloede op dopaminerge beloningskringe, met behulp van die vorming van CPP na VS in volwasse en jong manlike hamsters as modelstelsel.
Materiaal en metodes
diere
Siriese hamsters (Mesocricetus auratus) is verkry van Harlan Laboratories (Madison, Wisconsin) en gehuisves in vivaria met temperatuur- en humiditeitsbeheersing met 'n ligte: donker siklus van 14 uur lig: 10 uur donker en ad libitum toegang tot voedsel (Teklad Knaagdier dieet 8640; Harlan Laboratories) en water. By aankoms (sien spesifieke eksperimente vir ouderdomme) is jong mans by hul manlike rommelmaats en biologiese moeders gehuisves totdat hulle op P18 gespeen is. Speen- en volwasse mans is afsonderlik in helder polikarbonaathokke (30.5 × 10.2 × 20.3 cm) gehuisves. Alle mans was ten tye van die studie seksueel naïef en slegs in een eksperiment gebruik. Sestig volwasse vroulike hamsters, ongeveer 12 maande oud, is onder soortgelyke omstandighede in aparte vivaria gehuisves en as die bron van VS gebruik. Vroulike hamsters is 'n paar weke voor toediening van die hormoon ovariektomiseer vir eksperimentele beheer van hormoongeïnduseerde oestrus, as VS-afskeiding maksimaal is. Hulle is onderskeidelik 10 µg oestradiolbenzoaat en 500 µg progesteroon in sesameolie, onderskeidelik 52 en 4 uur, ingespuit voordat hulle VS versamel deur sagte vaginale palpasie. Alle eksperimente is 4 tot 1 uur in die donker fase onder <5 lux rooi lig uitgevoer. Hamsters is behandel in ooreenstemming met die National Institutes of Health Gids vir die versorging en gebruik van laboratoriumdiere, en protokolle is goedgekeur deur die Michigan State University Institutional Animal Care and Use Committee.
Chirurgie en hormooninplantasie
Hamsters in gonadectomized (GDX) eksperimentele groepe het chirurgie ondergaan met isoflurane narkose. Bilaterale longitudinale skrotale insnydings is gemaak, en die testes is verwyder met 'n snit distaal vir ligature (volwassenes) of cauterization (jeugdiges). GDX + 0 en GDX + T groepe is ook subkutant geïmplanteer met 2 blanco of testosteroon bevattende silastiese kapsules onderskeidelik (een 5 mm en een 13 mm testosteroon [Sigma-Aldrich, St Louis, Missouri], verseël aan elke ent met 4 mm silastiese gom; binneste deursnee 1.98 mm; buitenste diameter 3.18 mm). Hierdie kapsules produseer volwasse fisiologiese vlakke van sirkulerende testosteroon (~ 2-7 ng / ml, Tabel 1). Vakke ontvang 'n subkutane inspuiting van ketoprofen pynstillers tydens operasie en weer 24 ure daarna.
Plasma testosteroon maatreëls
Een uur na voltooiing van die CPP-toets of laaste olfaktoriese toets is hamsters geëuthaniseer met 'n oordosis natriumpentobarbital (150 mg / kg, intraperitoneale) en 'n terminale bloedmonster is deur middel van kardiale punksie vir radioimmunoassay van sirkulerende plasma-testosteroon versamel. Duplikaat 50-μl monsters van plasma testosteroon is geanaliseer binne 'n enkele toets met behulp van die Coat-A-Count Total Testosteron Kit (Diagnostiese Produkte, Los Angeles, Kalifornië). Die minimum waarneembare konsentrasie en die intraassay-koëffisiënt van variasie was 0.08 ng / ml en 7.9% in eksperimente 1 en 2, en 0.12 ng / ml en 5.8% in eksperimente 3 en 4, respektiewelik. Vyf (eksperiment 2) en 2 (eksperiment 3) hamsters het hul testosteroonkapselmideksperiment verwyder en is uitgesluit van gedrags- of testosteroonontledings. Finale groepsgroottes word ingegee Tabel 1.
CPP toetse
Plekvoorkeur-kondisionering het plaasgevind soos hierbo beskryf (6, 7) in 'n apparaat met 1 middelkompartement en 2 buitenste kompartemente (Med Associates, St Albans, Vermont). Hierdie buitenste kompartemente is ontwerp om voorsiening te maak vir kompartement-spesifieke verenigings, met duidelike visuele, tasbare en olfaktoriese leidrade. Diere was aangepas by hantering en nuwe kamers 2 d voordat die CPP-regime begin het. Die CPP-regimen het 'n pretest, 10-kondisioneringsessies ingesluit, en toetse, wat almal op dieselfde tyd van die dag (± 1 h) vir elke hamster plaasgevind het. Om die aantal kohorte wat benodig word en te verhoed dat beheerde diere aan die reuk van die stimuli blootgestel word, te verminder, is beheerde diere in 'n aparte kamer gehuisves waarin die donker fase by 8: 00 am begin en by 9: 00 am begin. Eksperimentele diere is gehuisves in kamers waar die donker fase begin het by 2: 00 pm en toetsing by 3: 00 pm.
'N Voortoets (2 minute in die middelste kom gevolg deur 15 minute toegang tot alle kompartemente) is gebruik om die voorkeur van elke hamster se aanvanklike kompartement te bepaal sonder enige stimulus. Die buitenste kompartement waarin die hamster meer tyd deurgebring het, is gedefinieer as die aanvanklik voorkeurvak. 'N Voorkeurtelling, gedefinieer as [tyd in die aanvanklik nie-voorkeure kompartement / (tyd in die aanvanklik voorkeurvak + tyd in die aanvanklik nie-voorkeure kompartement)], en 'n verskil-telling, gedefinieer as [tyd in die aanvanklik voorkeurvak - tyd in die aanvanklik nie-voorkeure kompartement] is bereken vir elke dier (6). Om te verseker dat elke hamster die geleentheid gehad het om 'n ingeligte voorkeur te maak, was hamsters wat nie ten minste 5-tye in elke kompartement betree het nie, uitgesluit van verdere opleiding. Diere is aan eksperimentele en beheergroepe toegewys om groepe vir aanvanklike kamervoorkeure en voorkeurtellings en rommelverteenwoordiging in die verskillende groepe te vergelyk.
Na die pretest het die hamsters 'n totaal van 10 30-minute kondisioneringsessies in die kantkompartemente, 1-sessie per dag op opeenvolgende dae, alternatiewe 5-no-stimulus- en 5-stimuluspaarse sessies ontvang. Tydens die no-stimulus kondisioneringsessies is hamsters in beide die eksperimentele en die kontrolegroepe in hul aanvanklik voorkeur-kompartemente geplaas, waar hulle alleen gebly het. Tydens stimuluspaar kondisioneringsessies is hamsters in die eksperimentele groep in die aanvanklik nie-geprefereerde kompartemente met die stimulus geplaas. Die hamsters in die kontrolegroepe is ook in hul aanvanklik nie-voorgeskrewe kompartemente geplaas, maar is nie die stimulus gegee nie. Hierdie groep het gedien enige veranderinge in voorkeur- of verskil telling oor toetse wat toegeskryf kan word aan wabituation tydens kondisionering. Die CPP-apparaat is deeglik skoongemaak met 25% etanol tussen elke dier, en met 75% etanol aan die einde van elke kondisioneringsdag.
In eksperimente 1 en 2 is VS gebruik as die stimulus in kondisioneringsessies. 'N uur voor gebruik is ongeveer 500 μl VSA van 30-wyfies versamel en vermeng om te verseker dat elke man aan dieselfde stimulus blootgestel is. Ongeveer 15 μl VSA is toegedien op waterbevogde katoengas wat in elke XV-buis 2-ml Eppendorf-buis, 1-buis, vir elke man toegepas word. Onmiddellik voor die toets was die buis buite bereik van die mannetjie bo-op die agtermuur in die aanvanklik nie-voorgeskrewe kompartement in VS-gepaarde kondisioneringsessies vir die VS-groep. Leë Eppendorf-buise is gebruik vir die kontrolegroep in alle kondisioneringsessies en vir die VS-groep in die no-stimulus kondisioneringsessies. Om blootstelling aan nie-volatiele komponente van VSA te verseker, is die oorblywende 200 μl VSA gemeng met 1.5 ml minerale olie en ongeveer 10 μl van hierdie mengsel is direk toegedien met 'n metaalspatel direk op die neus van hamsters in die VSA-groep. hamsters is in die VS-gepaste kompartement geplaas. Skoon olie is toegedien aan die neus van hamsters in die kontrole groep vir alle kondisioneringsessies en dié in die VSA-groep vir geen-stimulus-kondisioneringsessies.
Vier-en-twintig uur na die laaste kondisioneringsessie is hamsters getoets vir hul plekvoorkeur volgens dieselfde prosedure wat gebruik word vir die pretest. Soos in die pretest was geen stimulus teenwoordig nie, en voorkeur- en verskil tellings is vir elke dier bereken.
Eksperiment 1: Is testikulêre hormone nodig vir die vorming van 'n CPP na VS in volwasse hamsters?
Hierdie eksperiment het getoets of sirkulerende testikulêre hormone benodig word vir die vertoning van 'n CPP na VS in volwasse hamsters. Pilot studies in hierdie laboratorium het aangedui dat manlike hamsters 'n CPP tot VS gevorm het toe kondisionering 1 wk na gonadektomie begin het (32), wat daarop dui dat veronderstellende aktiveringseffekte van testikulêre hormone nie akuut uitwas nie, soortgelyk aan die geleidelike afname in seksuele gedrag wat voorkom oor baie weke na gonadektomie by manlike knaagdiere (33). Daarom het ons in hierdie eksperiment hamsters bestudeer wat voor die aanvang van kondisionering GDX 10 wk was. Alle volwassenes het in die laboratorium op die postnatale dag P56-63 aangekom, maar aankomelinge was versteur sodat groepe gelyktydig getoets kon word. Geen-stimulusbeheerdiere is op die P64-71 gelaat-intact gelaat. Hamsters in die GDX + 0-groep was GDX by P57-64, onveranderd gebly vir 10 wk, en is dan met leë kapsules by P127-134, 1 wk ingeplant, voor pretest by P134-141. Die GDX + T-groep was GDX en het testosteroon kapsules by P57-64, 1 wk voor pretest by P64-71 gegee om as positiewe kontrole te dien om 'n beduidende CPP te demonstreer. Hierdie reëling vereis kondisionering en toetsing van diere op verskillende jong volwassenes, maar ons het nooit ouderdomverwante verskille in gedrags- of neurale reaksies op testosteroon waargeneem in vorige eksperimente wat vir hierdie veranderlike vir jong volwassenes beheer word nie (34). Daarbenewens vorm GDX / testosteroon behandelde manlike hamsters van ouderdomme soortgelyk aan dié in die GDX + 0-groep betroubaar 'n CPP na VS (35). Daarom het ons gedink dat die handhawing van die no-stimulusbeheer en GDX + T-groepe vir 10 weke in die laboratorium onnodig was en nie die koste daarvan kon regverdig nie.
Eksperiment 2: Is testosteroon- en dopamienreseptoraktivering noodsaaklik vir 'n CPP na VS in jong hamsters?
Hierdie eksperiment het die betrokkenheid van dopamien in testosteroon-gefasiliteerde CPP na VSA getoets in jong manlike hamsters. Alle diere het by P12 aangekom, by P20 voorgehou en is in 3-kohorte hardloop. Gonad-ongeskonde hamsters is gebruik as geen stimuluskontroles, terwyl ander groepe GDX was en blanke of testosteroon kapsules by P13, 1 week voor toetsing gegee is. Die GDX + 0-groep is ingesluit om te bevestig dat jeugdiges met lae vlakke testosteroon (soos in gonad-intacte diere) nie 'n CPP na VS toon nie. 'N GDX + T-groep is ingesluit om vas te stel of testosteroonbehandeling 'n CPP na VS kan veroorsaak. Die oorblywende groepe was almal GDX + T en het intraperitoneale inspuitings van haloperidol (0.05, 0.15, en 0.45 mg / kg) of propyleenglykool 30 minute voor VSA en geen stimulus kondisioneringsessies gegee. Haloperidol is 'n sterk D2-antagonis, maar kan ook die D1-, adrener- en sigma-reseptore minder effektief bind (NIMH Psychoactive Drug Screening Programme, http://pdsp.med.unc.edu/). Geen stimulus, GDX + 0 en GDX + T beheergroepe het voor beide kondisioneringsessies propyleenglykolvoertuiginjecties 30 min ontvang.
Eksperiment 3: Verander dopamienreseptor antagonisme alleen plekvoorkeur in jong hamsters?
Hierdie eksperiment is ontwerp om vas te stel of die dosisse haloperidol wat in eksperiment 2 gebruik is, intrinsieke aversiewe eienskappe in testosteroonbehandelde hamsters gehad het, sodat hulle 'n gekondisioneerde plekaversie (CPA) kon veroorsaak. As hulle dit gedoen het, kan voorkoming van CPP vir VS in eksperiment 2 toegeskryf word aan vermyding van die haloperidol-gekondisioneerde omgewing. Alle diere het by P11 of P12 aangekom, GDX + T by P13, het by P20 voorgehou, en hardloop in 2-kohorte wat op 1 dag versteur is. 'N Soortgelyke kondisioneringsparadigma is gebruik soos dit beskryf is, maar haloperidol is in die aanvanklik voorkeur kamer gegee om die voorkeure te verminder, en geen VSA is gebruik nie. Lokomotoriese beweging (aantal veranderinge in infrarooi bundel breek) en fekale boli-uitset tydens kondisioneringsessies is ook gekwantifiseer as aanwysers van fisiologiese effekte van haloperidol.
Onvoorsiene aantrekkingskrag
Eksperiment 4: Beïnvloed dopamienreseptor antagonisme aantrekkingskrag vir VS in jong hamsters?
Hierdie eksperiment het bepaal of haloperidol aantreklike eienskappe van VSA verminder. Diere wat uit die eksperiment 3 uitgesluit is nadat die pretest (en voor enige blootstelling aan haloperidol) as gevolg van onvoldoende eksplorasie gebruik is, is hier gebruik; Hierdie manne het dus by P11-12 aangekom, GDX en testosteroon behandel op P13, en getoets oor 5 dae op P28-32. VSA is versamel van stimulusvroue 1 dag voor die eerste dag van toetsing, soos beskryf; VSA van ~14 vroue is saam met 100 μl minerale olie in 1 van 5 Eppendorf-buise gemeng. Buise is by 4 ° C gestoor totdat 1-buis 30-minute ontdooi is voordat elke dag begin toets word. 'N Metaalspatel is gebruik om ongeveer 15 μl skoon minerale olie of VSA-mengsel op 'n glashuis, 1 per hamster, onmiddellik voor die toets te smeer. 'N Skone en VSA-gesmeerde skyfie was ongeveer 5 cm teen die muur aan die teenoorgestelde sye van glas-akwariums (51 × 26 × 31.5 cm) in 'n prosedure aangepas van (36, 37). Die plek van die reuk is teen mekaar verdeel oor groepe en binne 'n dier.
Op dae 1 en 5 is diere voor die toets met intraperitoneale propileenglykolvoertuig 30 minute ingespuit. Op dae 2 tot 4 is diere met 0.05, 0.15, of 0.45 mg / kg haloperidol ingespuit, in teenwaartse volgorde. Diere het in hul koloniekamer tot onmiddellik voor toetsing gebly. Om te begin toets, is die hamsters in die middel van die akwarium geplaas en hul gedrag word lewendig gespeel en video vir 5-minute aangeteken. By toetsafhandeling is hamsters na hul koloniekamer teruggekeer, die skyfies verwyder, en akwarias skoongemaak met 75% etanol. Die lengte van die tyd wat 'n hamster bestee het om elke skyfie te ondersoek, met 'n neus van minder as 0.5 cm van die skyfie, is gekwantifiseer van video-opnames deur 'n scorer blind na die plek van die VS-buis. 'N Aantrekkings telling (tyd met VS skyfyd met olie skyfie) is bereken vir elke dier.
Statistiese analise
Om te bevestig dat alle beheer- en eksperimentele groepe soortgelyke aanvanklike voorkeure en verskil tellings gehad het, is 'n eenrigting-ANOVA gebruik. Om te bepaal of die stimuli 'n CPP of CPA in eksperimente 1 tot 3 veroorsaak het, is veranderinge in voorkeure en verskil tellings ontleed, soos voorheen gerapporteer (7). Veranderings in voorkeur- en verskilpunte is bepaal deur die voortoetsmaatreëls van die toetsmaatreëls vir elke hamster af te trek. In die kontrolediere is die gemiddelde veranderingsmaatreëls vir voorkeur telling en verskil telling bepaal om 'n standaard vir onvoorwaardelike verandering te bied. Kontroleveranderingsmaatreëls in voorkeur en verskilpunte is dan van elke eksperimentele dier se tellings afgetrek om te korrigeer vir enige onvoorwaardelike verandering. Daarom word beheermaatreëls nie in syfers getoon nie. Gekorrigeerde veranderinge in voorkeur en verskilpunte is dan in 1-steekproef gebruik t toetse binne elke groep, vergelyk die waarde na nul om aansienlike verskille van voorvalvoorkeur te evalueer. Hierdie statistiese prosedures is soortgelyk aan dié van vorige studies wat paring gebruik het t toetse om veranderinge in voorkeure en verskil tellings binne 'n groep te bepaal (6, 38-43). Daarbenewens verbeter die korreksie vir onvoorsiene veranderinge wat in beheerde diere waargeneem word, die kanse op vals positiewe resultate, aangesien enige aanvanklike voorkeure vir 'n buitenste kompartement soms verminder kan word na herhaalde ekwivalente blootstelling aan daardie kamers (6, 7). Beduidende veranderinge in beide voorkeur- en verskil tellings was nodig om te besluit dat 'n CPP ingestel is. Om effekte van haloperidol op fisiologiese veranderlikes in eksperiment 3 te bepaal, gepaarde monsters t toetse is gebruik om bewegings en fekale boli-uitset in die haloperidol- en voertuigparende kamers te vergelyk, binne elke haloperidol dosisgroep.
Om vas te stel of die dopamienreseptor antagonist haloperidol ongekondisioneerde aantrekkingskrag teenoor VS in eksperiment 4 beïnvloed het, is 'n herhaalde maatstaf ANOVA gebruik om die effek van haloperidol dosis op aantrekkings telling te toets, met t toets opvolg en Bonferroni regstellings. Daarbenewens 1-monster t toetse is gebruik om vas te stel of elke dosisgroep se voorkeur- en verskilpunte aansienlik verskil van onderskeidelik toeval, half of nul. Die maatreëls van die inspuiting van voertuie op die eerste en laaste dag van toetse het nie verskil nie en is per dier gemiddeld. 'N Herhaalde maatstaf ANOVA is gebruik om die effek van die geneesmiddel op die aantal lynkruisings te bepaal, om die effekte van die geneesmiddel op lokomotoriese aktiwiteit aan te dui. In alle ontledings, P <.05 is as beduidend beskou, en alle statistiese ontledings is met SPSS-sagteware gedoen (PASW Statistics 20; SPSS, An IBM Company, Chicago, Illinois).
Results
Eksperiment 1: Is testikulêre hormone nodig vir die vorming van 'n CPP na VS in volwasse hamsters?
Langtermyn-GDX-volwasse hamsters het misluk om 'n CPP vir VS te vorm (Figuur 1). Geen veranderinge in voorkeur- of verskil telling van die GDX + 0-groep is gesien as gevolg van kondisionering met VS, as 1-steekproef nie. t toetse het getoon dat nie die gekorrigeerde verandering in voorkeur (t(9) = -1.98, NS) of verskil (t(9) = 1.19, NS) tellings was beduidend anders as nul. In teenstelling hiermee het die GDX + T-groep 'n CPP na VS gewys, as 1-manier t toetse het getoon dat die gekorrigeerde verandering in voorkeur (t(9) = 4.06, P <.01) en verskil (t(9) = -4.23, P <.01) tellings verskil aansienlik van nul. Groepe verskil nie in hul aanvanklike voorkeurtelling nie (F(2,29) = 2.17, NS) of verskil telling (F(2,29) = 1.95, NS). Daarom is onlangse blootstelling aan testikulêre hormone nodig vir VS-geïnduceerde CPP.
Eksperiment 2: Is testosteroon- en dopamienreseptoraktivering noodsaaklik vir CPP na VS in jong hamsters?
Testosteroon was voldoende om 'n CPP vir VSA in jong hamsters te bevorder (Figuur 2). Die GDX + T VS-groep wat voertuiginspuiting ontvang het, het 'n CPP na VS, as 1-weg gewys t toetse het bevind dat die gekorrigeerde verandering in voorkeur (t(5) = 3.11, P <.05) en verskil (t(5) = -2.77, P <.05) tellings verskil aansienlik van nul. Die GDX + 0 VS-groep het nie 'n beduidende reggestelde verandering in voorkeur- of verskil-telling getoon as gevolg van kondisionering nie (t(6) = 0.09 [NS] en t(6) = -1.74 [NS], onderskeidelik), repliserende effekte wat in gonad-ongeskonde jeugdiges gesien word, met soortgelyke konsentrasies van sirkulerende hormoon (7). Daarbenewens het dopamienreseptor antagonisme die CPP vir VSA geblokkeer in T-behandelde jong hamsters (Figuur 2). Die CPP is geblokkeer deur haloperidol by alle 3 dosisse: die 0.05-, 0.15- en 0.45-mg / kg GDX + T VS-groepe het nie korrekte veranderings in voorkeurtellings gewys nie (t(7) = 0.35 [NS], t(6) = 0.52 [NS], en t(7) = -0.10 [NS], onderskeidelik) of verskil tellings (t(7) = -0.44 [NS], t(6) = -0.18 [NS], en t(7) = 0.31 [NS], onderskeidelik) wat aansienlik verskil van nul as gevolg van kondisionering. Groepe het nie verskil in hul aanvanklike voorkeur telling nie (F(5,47) = 0.27, NS) of verskil telling (F(5,47) = 0.26, NS).
Eksperiment 3: Verander dopamienreseptor antagonisme alleen plekvoorkeur in jong hamsters?
Die laer 2 dosisse haloperidol was nie aversief nie (Figuur 3). Die 0.05- of 0.15 mg / kg-groep het nie 'n CPA na haloperidol getoon nie, as 1-manier t toetse het getoon dat nie die gekorrigeerde verandering in voorkeur (t(7) = -0.23 [NS] en t(8) = 0.55 [NS], onderskeidelik) of verskil (t(7) = -0.02 [NS] en t(9) = -0.54 [NS], onderskeidelik) tellings was beduidend anders as nul. 'N CPA tot die hoogste dosis haloperidol is opgespoor. Eenrigting t toetse het getoon dat die gekorrigeerde verandering in voorkeur telling aansienlik verskil van nul (t(7) = 2.55, P <.05), maar die gekorrigeerde verandering in verskilpunt was nie (t(7) = -1.88, NS). Groepe het nie verskil in hul aanvanklike voorkeur telling nie (F(3,32) = 0.01, NS) of verskil telling (F(3,32) = 0.14, NS). Haloperidol het min effek op lokomotoriese aktiwiteit en aantal fekale boli (Figuur 4). Gekoppelde monsters t toetse het getoon dat beweging nie geraak is deur haloperidol teen 0.00-, 0.05-, 0.15- of 0.45-mg / kg dosisse nie (t(8) = -0.26 [NS], t(8) = 0.28, [NS], t(8) = 0.26 [NS], en t(8) = 1.21 [NS], onderskeidelik). Fekale boli-uitset is verhoog teen die dosis 0.45-mg / kg (t(8) = -2.67, P <.05), maar nie by die dosisse 0.00-, 0.05- of 0.15 mg / kg nie (t(8) = -1.10 [NS], t(8) = -0.59 [NS], en t(8) = -1.74 [NS], onderskeidelik).
Eksperiment 4: Beïnvloed dopamienreseptor antagonisme aantrekkingskrag vir VS in jong hamsters?
Dopamienreseptor antagonisme het aantrekkingskrag op VSA op 'n dosis afhanklike wyse beïnvloed (Figuur 5). By herhaalde metingsanalise is 'n beduidende effek van dosis waargeneem in aantrekkingskrag met Kweekhuis-Geisser-regstelling, F(1.42,11.38) = 9.802, P <.01, sodanig dat in die opvolg t toetse, voertuig tellings was beduidend anders as 0.05-, 0.15- en 0.45-mg / kg dosis tellings (t(8) = -4.74, -3.46, en -3.80, almal P <.01, onderskeidelik). 1-monster t-toetse, wat die verhoudings tussen die skyfies (nul) vergelyk met die voorkeur tussen die skyfies, dui egter aan dat aangetrokkenheid tot VS nog steeds ongeskonde was in die 0.15 mg / kg-groep, soos in die voertuiggroep: die 0.00- en 0.15- mg / kg dosis aantrekkingskrag tellings verskil aansienlik van kans (t(8) = 4.22, P <.01 en t(8) = 2.81, P <05, onderskeidelik), terwyl dosisse van 0.05 en 0.45 mg / kg nie van die kans verskil nie (t(8) = 1.72 en -0.11, beide NS, onderskeidelik). Geen effekte van dosis is gevind op die aantal lynoorsteekpunte deur herhaalde maatreëls nie. ANOVA (F(3,24) = 0.11, NS), data nie vertoon nie. Dus, haloperidol verminder aansienlik tot VS by sommige dosisse.
Fisiologiese maatreëls
Fisiologiese maatreëls word getoon in Tabel 1 en bevestig die effektiwiteit van testosteroon kapsules in toenemende sirkulerende testosteroon in beide ouderdomme. Groepe van dieselfde ouderdom verskil nie in liggaamsgewig nie.
Bespreking
Hierdie studies toon aan dat die persepsie van 'n spesiespesifieke chemosensoriese stimulus as belonend is testosteroon afhanklik en behels die aktivering van dopamienreseptore. Spesifiek, ons het bevind dat langtermyn-GDX volwasse manlike hamsters nie 'n CPP vir VS vorm nie, terwyl testosteroonbehandeling van jong kinders voldoende is om hulle in staat te stel om 'n CPP te vorm vir VS. Daarbenewens het die primêre D2 reseptor antagonist haloperidol verhoed dat 'n CPP na VSA in testosteroon behandelde jeugd hamsters. Ons bevind uit hierdie bevindings dat adolessente volwassenheid van maatskaplike inligting verwerking die gevolg is van die pubertalverhoging in sirkulerende testosteroon wat deur die nog onbekende invloede op dopaminerge stroombane lei tot die persepsie van vroulike chemosensoriese stimuli en omgewings wat geassosieer word met die stimuli as beloonend.
Testosteroon en sosiale beloning
Gegewe die noodsaaklikheid van testosteroon in VSA-beloning in volwassenheid en die vermoë van testosteroon om VS-beloning in jong diere te bevorder, aanvaar ons dat 1) die volwasse-like-lonende reaksies op VS normaalweg as gevolg van die pubertal-toename in sirkulerende testosteroon en 2 ) Geen ander hormoon-afhanklike of afhanklike adolessente ontwikkelingsprosesse is nodig vir VS-beloning nie. Inderdaad, organisatoriese effekte van testosteroon tydens puberteit is nie nodig vir VS-beloning nie, aangesien diere wat gonadale hormone tydens puberteit ontneem en behandel is met testosteroon in volwassenheid, 'n sterk CPP toon aan VS (35). Die aktiveringseffekte van testosteroon in VS CPP spieël dié wat gesien word in studies van aantrekkingskrag vir VS in beide jeugdiges en volwassenes en seksuele respons gedrag wat normaalweg toeneem tydens adolessensie (5, 9, 44). Alhoewel die meganisme waardeur testosteroon vergemaklik om antwoorde op VS te vergoed, nie spesifiek geïdentifiseer is nie, stel ons voor dat dit dopaminerge toon bevorder via D2-reseptoraktivering.
Dopamien en sosiale beloning
Ons studie demonstreer 'n rol vir D2-reseptoraktivering in die belonende interpretasie van VS, aangesien die primêre D2-reseptor antagonist haloperidol die CPP tot VS blokkeer. Hierdie blokkade is te danke aan 'n afname in die aantreklike en lonende eienskappe van VS, soos getoon deur die onvoorsiene aantrekkingskrag. Alhoewel hierdie effekte teoreties toegeskryf kan word aan 'n haloperidol-geïnduseerde vermindering in olfaktoriese vermoëns (45), Is D2-reseptoraktivering voorheen getoon om oormatige sensitiwiteit en diskriminasie te verminder (46-48). Daarbenewens, in loodsstudies, was hamsters blootgestel aan selfs die hoogste dosis haloperidol nog steeds in staat om voedsel-olfaktoriese leidrade op te spoor (49). Daarbenewens was die blokkade van 'n CPP nie toeskryfbaar aan aversiewe eienskappe van haloperidol wat veroorsaak het dat die dier die haloperidol-geassosieerde CPP-kompartement vermy het nie, aangesien eksperiment 3 het getoon dat die laer dosisse haloperidol, 2 en 0.05 mg / kg 0.15 nie aanstootlik was nie. Daarbenewens het haloperidol nie die beweging beïnvloed nie en slegs die hoogste dosis van die fekale boli beïnvloed. Omdat fekale boli-uitset klassies gebruik is as 'n aanduiding van angs en afkeer (50), hierdie bevindings is parallel met die vorming van 'n CPA tot die hoogste dosis haloperidol, alhoewel een waarborg is dat D2-reseptoraktivering die dermmotiliteit in die enteriese senuweestelsel inhibeer (51). Saam is dit onwaarskynlik dat haloperidol inmeng met sensoriese opsporing van VSA of dat dit op sigself afkeer teen die laer dosisse wat in hierdie studie gebruik word; daarom kom ons tot die gevolgtrekking dat D2-reseptoraktivering benodig word vir VS as beloonend beskou word.
Dopamien was voorheen betrokke by verskeie aspekte van seksuele gedrag, insluitende voorspellende of eetagtige gedrag (52), kopulerende of verbruikende gedrag (53), en die versterkende reaksies op seksuele interaksie (23). Daarbenewens is dopaminerge werking by D2-reseptore waarskynlik belangrik vir die assosiasie van sosio-seksuele stimuli met omgewings- of ander leidrade. Sistemiese lae dosisse van 'n nie-spesifieke dopamien-antagonist blokkondisioneerde mate-voorkeur in vroulike rotte (54), en 'n D2-agonis tydens samenspanning met 'n geurige dieselfde geslagsmaat, veroorsaak 'n geslagsgeselskapvennoot vir soortgelyke geurige mans in manlike rotte (55). Werk in monogame prairie voles ondersteun verder die belangrikheid van D2-reseptore om seksuele beloning met stimuli of individue te assosieer, aangesien sistemiese inspuitings van D2, maar nie D1, reseptoragonist en antagonis onderskeidelik die voorkeur van die partner in manlike volumes vergemaklik nie (56). Die huidige studie ondersteun die rol vir die aktivering van D2-receptor in die versterking van antwoorde op ongeconditioneerde sosiale leidrade by seksueel-naïewe diere en parallel die effekte van haloperidol in die vermindering van motivering vir primêre vroulike visuele, ouditiewe en chemosensoriese leidrade by seksueel-naïewe manlike rotte (57).
Omdat ons gevind het dat verskeie dopamien-sensitiewe breinstreke, insluitend die amygdala, MPOA en Acb, betrokke is by gedragsresponse op VS (7, 18), is sistemiese ingryping gebruik om dopamienreseptore teen verskeie vermeende plekke van werking te antagoniseer. Alhoewel die terapie (s) van dopamien nie uit hierdie studie bepaal kan word nie, is daar verskeie waarskynlike kandidate. Dopamien-agoniste en antagoniste in MPOA vergemaklik en verlaag die prestasie van seksuele gedrag onderskeidelik in manlike en vroulike rotte (58-61). Daarbenewens word die MPOA betrek by die verwagtende seksuele gedrag en vroulike voorkeure (62, 63). Die mesolimbiese stelsel blyk nie betrokke te wees by die uitvoering van copulatoriese gedrag nie, behalwe vir algemene motoriese vermoëns (63, 64). Dopaminerge werking in die Akb kan egter betrokke wees by antisiperende seksuele gedrag, soos verhoogde lokomotoriese aktiwiteit en ereksies in reaksie op vroulike leidrade, onafhanklik van motoriese effekte (62, 65). Daarbenewens is die Acb belangrik in 'n paar binding en mate-cue assosiasie, soos blyk uit werk in voles (66, 67). Dus, dopamien-aksie in die MPOA, Acb of beide streke kan belangrik wees vir CPP na VS.
Testosteroon modulasie van dopaminerge stelsels
Vorige navorsing toon puberteitverwante veranderinge in dopamieninhoud, transporters, reseptore en sinaptiese response in die Acb (68-73). Of hierdie veranderinge afhanklik is van die pubertalstyging in testosteroon, is nie bestudeer nie, met die noemenswaardige uitsondering dat die adolessente patroon van aanvanklike oorproduksie en daaropvolgende snoei van D1- en D2-reseptore in die rat Acb onafhanklik van die teenwoordigheid of afwesigheid van gonadale hormone voorkom (74). Alhoewel ontwikkelingsveranderings in MPOA dopamien goed bestudeer is in vroulike knaagdiere (75), is minder bekend oor adolessente veranderinge in dopaminergiese toon in die manlike MPOA. Die hormoon sensitiwiteit van die volwasse MPOA is egter goed gevestig. Verskeie studies het getoon dat langdurige (2-8 wk) gonadektomie 'n toename in verskeie mate van dopaminergiese toon in die MPOA tot gevolg het, insluitend weefselinhoud en amfetamien-geïnduceerde dopamien vrystelling, maar 'n afname in ekstracellulêre dopamien by rote in rus (27, 76-79). Dit is belangrik dat MPOA dopaminerge reaksies op vroulike stimuli by volwasse manlike rotte op dieselfde wyse gemoduleer word deur testosteroon (11, 28). Alhoewel effekte van kastrasie in die ventrale striatum minder konsekwent is as dié in die MPOA, verminder 28 d gonadektomie gewoonlik dopamien- en DOPAC-konsentrasies in Acb-weefsel (27, 80, 81). Dit is dus aannemelijk dat die normatiewe toename in sirkulerende testosteroon tydens adolessensie dopaminerge vrystelling bevorder in reaksie op VS, MPOA, Acb of albei, waardeur VS-beloning bevorder word. Baie van hierdie studies is egter in volwasse diere gedoen, en meer werk is nodig om hierdie hipotese te bevestig in die ontwikkeling van brein omdat die effekte van blootstelling aan testosteroon by jong diere anders kan wees as dié van volwassenes (34).
Saam met hierdie studies, demonstreer die belangrikheid van testosteroon en dopamien in die bevredigende respons op 'n onvoorsiene sosiale stimulus. Beide testosteroon- en dopamienstelsels word volwasse tydens adolessensie, wanneer die beloonende kwaliteit van VS gewoonlik verkry word. Daar moet kennis geneem word dat die dopaminerge stroombaan funksioneel kan wees in jong diere om CPP na VS te bemiddel, maar dat testosteroon-afhanklike aktivering van ander neurale stroombane ook vir VS-beloning nodig is. Die mees parsimoniese verduideliking, gegewe die ondersteunende bewyse, is egter dat testosteroonbehandeling by jong diere naboots die normatiewe verheffing in pubertet testosteroon, wat op sy beurt die dopaminerge sisteem beïnvloed om VS-beloning toe te laat.
Erkennings
Die skrywers erken dankbaar Jane Venier, Andrew Kneynsberg, Elaine Sinclair, Susie Sonnenschein, Joshua Paasewe, Jennifer Lampen en Shannon O'Connell vir hul baie ure met CPP. Daarbenewens waardeer die skrywers die nuttige terugvoer oor Kayla De Lorme en Maggie Mohr oor eksperimentele ontwerp en skryfwerk.
Hierdie werk is ondersteun deur die National Institutes of Health-toekennings R01-MH068764 (na CS), T32-MH070343 (na MB) en T32-NS44928 (na MB).
Openbaarmaking Opsomming: Die skrywers het niks om te openbaar nie.
voetnote
afkortings:
- ACB
- kern accumbens
- CPA
- gekondisioneerde plek vermyding
- CPP
- gekondisioneerde plek voorkeur
- GDX
- gonadectomized
- MPOA
- mediale preoptiese area
- VS
- vaginale afskeidings.
Verwysings
;