Proc Natl Acad Sci VSA A. 2010 Februarie 2; 107(5): 2265-2270.
Abstract
Alhoewel daar 'n uitgebreide hoeveelheid bekend is oor spesifieke sensoriese en motoriese funksies van die vertebrate brein, word minder verstaan oor die regulering van globale breinstate. Ons het onlangs voorgestel dat 'n funksie genaamd genormaliseerde opwekking (Ag) dien as die mees elementêre dryfkrag in die senuweestelsel, wat verantwoordelik is vir die aanvanklike aktivering van alle gedragsreaksies. 'N Diere met verhoogde algemene CNS-opwinding word gekenmerk deur groter motoriese aktiwiteit, verhoogde responsiwiteit op sensoriese stimuli, en groter emosionele labiliteit. Implisiete in hierdie teorie was die voorspelling dat toenames in veralgemeende opwinding spesifieke gemotiveerde gedrag wat afhanklik is van opwekking, sou versterk. Hier word die idee direk aangespreek deur twee lyne muise geteel vir hoë of lae vlakke van veralgemeende opwinding te toets en hul antwoorde te toets in toetse van spesifieke vorme van gedragsopwekking, seks en angs / eksplorasie. Ons rapporteer dat diere wat gekies is vir differensiële veralgemeende opwekkinguitstallings, merkbare toenames in sensoriese, motoriese en emosionele reaktiwiteit in ons opwekkingstoets toon. Daarbenewens was manlike muise wat gekies is vir hoë vlakke van genormaliseerde opwekking, opgewonde en het onvoltooide berging voor die eerste intromissie (IN) getoon, maar dit het IN behaal, maar hulle het baie minder IN voor uitgespuit, sowel as ejakulasie baie gouer na die eerste IN , wat dus 'n hoë vlak van seksuele opwinding aandui. Daarbenewens het hoë-opwekkingdiere van albei geslagte groter vlakke van angsagtige gedrag en verminderde verkennende gedrag in die verhewe plus doolhof- en ligtekas-take uitgestal. Saamgestel, illustreer hierdie data die impak van Ag op gemotiveerde gedrag.
Een van die basiese uitdagings vir alle gewerwelde diere is die noodsaaklikheid om groot getalle gedragsresponse te aktiveer op groot getalle omgewingstoestande, waarvan sommige bedreigend is. Ons het onlangs voorgestel (
Die volgende popper-gebruikerskoppelvlakbeheer is dalk nie toeganklik nie. Tik na die volgende knoppie om die beheer terug te keer na 'n toeganklike weergawe.
Vernietig gebruikerskoppelvlakbeheer1) dat 'n funksie in gewerwelde senuweestelsels bestaan wat die gedragsaktivering van groot getalle antwoorde inisieer om hierdie basiese uitdaging te ontmoet, 'n funksie wat ons generaalopwekking genoem het. Neurone wat veralgemeende opwekkingsmeganismes bedien, sal sintuiglike insette van die eksterne omgewing en die interne milieu ontvang en vinnig opwekkingstoestande kan aktiveer wat meer spesifieke, gemotiveerde gedragsresponse bemagtig. 'N Toename in aktiwiteit van hierdie stelsel sal verhoogde algemene opwinding verhoog, 'n dier met meer motoriese aktiwiteit, groter sensoriese responsiwiteit, en verhoogde emosionele labiliteit produseer. Die doel van die werk wat hier gerapporteer is, was om by die bewyse te voeg dat 'n veralgemeende opwekingsfunksie bestaan (deur die teel van hoë en lae arousale lyne van muise te begin) en om die impak van hoë of lae genormaliseerde opwekkingstoestande op spesifieke gemotiveerde gedrag te toets: manlike seksuele gedrag en angs / eksplorasie.
Tot dusver is die bestaan van veralgemeende opwinding as 'n meetbare en fisiologies-relevante CNS-staat afgelei van drie afsonderlike benaderings waarvan die derde hier aangemeld word.
Eerstens het ons hoofkomponentontledings gebruik om die grootste enkele faktor wat die gedragsopwekking ondergaan, te onttrek
Een van die basiese uitdagings vir alle gewerwelde diere is die noodsaaklikheid om groot getalle gedragsresponse te aktiveer op groot getalle omgewingstoestande, waarvan sommige bedreigend is. Ons het onlangs voorgestel (1) dat 'n funksie in gewerwelde senuweestelsels bestaan wat die gedragsaktivering van groot getalle antwoorde inisieer om hierdie basiese uitdaging te ontmoet, 'n funksie wat ons generaalopwekking genoem het. Neurone wat veralgemeende opwekkingsmeganismes bedien, sal sintuiglike insette van die eksterne omgewing en die interne milieu ontvang en vinnig opwekkingstoestande kan aktiveer wat meer spesifieke, gemotiveerde gedragsresponse bemagtig. 'N Toename in aktiwiteit van hierdie stelsel sal verhoogde algemene opwinding verhoog, 'n dier met meer motoriese aktiwiteit, groter sensoriese responsiwiteit, en verhoogde emosionele labiliteit produseer. Die doel van die werk wat hier gerapporteer is, was om by die bewyse te voeg dat 'n veralgemeende opwekingsfunksie bestaan (deur die teel van hoë en lae arousale lyne van muise te begin) en om die impak van hoë of lae genormaliseerde opwekkingstoestande op spesifieke gemotiveerde gedrag te toets: manlike seksuele gedrag en angs / eksplorasie.
Tot dusver is die bestaan van veralgemeende opwinding as 'n meetbare en fisiologies-relevante CNS-staat afgelei van drie afsonderlike benaderings waarvan die derde hier aangemeld word.
Eerstens het ons hoofkomponent ontledings gebruik om die grootste enkele faktor te ontleed wat gedragsopwekking ondergaan (2). Om die relatiewe bydrae van hierdie mees elementêre krag vir CNS-opwekking in die muis gedragsskerms te bepaal, het ons 'n meta-analise van vyf gedragseksperimente met muise uitgevoer (3). Die persentasie van die gedragsopwekkingsdata wat deur 'n gedwonge eenfaktor-oplossing verantwoordelik was, het oor die vyf eksperimente van 29% tot 45% gewissel. So kan ons sê dat veralgemeende CNS-opwinding bestaan en verantwoordelik is vir ongeveer een derde van die data in hierdie eksperimente.
Tweedens, daar is 'n rykdom aan chemiese en anatomiese en fisiologiese data oor die nabye meganismes wat onderliggend is aan die CNS-opwinding. In neuroanatomiese terme is opgaande en afnemende paaie bekend. Die neuronale regulering van opwekkingstoestande word beheer deur 'n verspreide, bilaterale, tweerigting-neuronale netwerk met verbindings tussen die onderste breinstam en voorhoede (hersien in refs. 1, 4). Fisiologies, breinstamopwekkingstelsels het ontwikkel om spontane (nie noodwendig taakverwante) aktiwiteit in 'n versteknetwerk in die korteks te behou nie (5 -7). Die skerp oorgang (8) van stille wakkerheid tot aktiewe verkenningsgedrag word gekenmerk deur verminderde sinchronisasie van lafrekwensie-ossillasies (9) as gevolg van verminderde korrelasies tussen membraanpotensiale in serebrale kortikale neurone (10). Oorgange van slaap na wakkerheid word waarskynlik gefasiliteer deur verhoogde elektriese aktiwiteit in medulêre gedeeltes van die stygende retikulêre aktiveerstelsel en die medulêre raphe groepe (bv. (11 -13). Die neurochemie van veralgemeende opwinding word ook uitgewerk. Vesels uit neurochemies afsonderlike selgroepe in die breinstam, bv. Die mono-aminologiese weë, beïnvloed neurone in thalamiese, hipotalamiese en ander voorhoofdikens. In die hipotalamus dryf hierdie insette die aktiwiteit van neurone wat opwekkingverwante neurochemikalieë soos hipokretien en histamien veroorsaak. Dit is belangrik dat hierdie verbindings ook bidireksie is as histamien- en hipokretienneurone in die hipotalamusprojek terug na die breinstam-arousale streke en is deel van 'n netwerk wat opwekking en slaap reguleer (14). Byvoorbeeld, 'n "skakelaar" vir die beheer van wêreldwye breinopwekking is beskryf waarin GABAergiese slaapaktiewe neurone in die ventrolaterale preoptiese area (vlPO) slaap bevorder deur beide die opkomende wending monoamien stelsels (norepinefrien, serotonien, histamien, ens. .) en ook deur hipokretienneurone in die laterale hipotalamus (LHA) te inhibeer wat gewoonlik die monoamienweë en die voorhoede opwek (15). Die roete is wederkerig omdat serotonergiese, noradrenerge en histaminerge insette aan die vlPO aktiwiteit tydens wakkerheid inhibeer (16). vlPO aktiwiteit inhibeer dus stygende opwekking aktiwiteit en verwyder ook toniese inhibisie op sy eie aktiwiteit (4). Net so inhibeer die mono-aminergiese selgroepe vlPO-aktiwiteit en sodoende disinhibit hul eie aktiwiteit. Op hierdie manier kan hipotalamiese aktiwiteit die aktiwiteit van stygende mono-aminergiese insette reguleer en heg aan die voorhoede. Laastens is daar vanuit 'n genomiese perspektief waarskynlik meer as 100-gene wat geïmpliseer word in algemene CNS-opwinding, insluitende, maar nie beperk nie tot, die gene wat vir sintetiese ensieme kodeer vir opwekkerverwante transmitters, neuropeptiede en hul reseptore, bv. Die hipokretiensisteem (17). Dus word meganismes vir 'n genormaliseerde opwekingsfunksie gedokumenteer op neuroanatomiese, neurofisiologiese en neurochemiese vlakke.
Hierdie verspreide stygende en dalende stelsels is betrokke by beide die globale regulering van CNS-opwinding, maar ook in 'n verskeidenheid spesifieke effekte op gedragstande, bv. Angs, vrees, honger, dors en seksuele dryf wat 'n substraat bied waarop globale veranderinge in die brein opgewondenheid kan vertaal in veranderinge in spesifieke gedrag (18 -20).
Hier rapporteer ons 'n derde lyn van ondersteuning vir die bestaan van veralgemeende opwinding: data uit 'n grootskaalse selektiewe teelprojek wat onderneem is om lyne van muise te produseer wat gekies word vir hoë of lae generaalopwekking. Om hierdie rede het ons 'n kwantitatiewe en outomatiese toets van algemene opwekking ontwikkel en gebruik die toets om hoogs uitgebeelde muise te kies gebaseer op 'n algehele indeks van opwaartse gedrag. Soos hierbo genoem, is 'n sleutelkomponent van die veralgemeende opwekkingsteorie dat veranderinge in algemene opwarming die krag van spesifieke gemotiveerde gedrag moet kan moduleer. So het ons ondersoek ingestel na die verwantskap tussen vlakke van algemene opwekking en manlike seksuele gedrag, hormoonafhanklike gedrag wat voorheen getoon is om deur sommige van dieselfde neurochemikalieë wat betrokke is by CNS-opwinding (bv. Histamien en hipokretien) beïnvloed te word (21, 22). Ons het ook twee toetse van "angs", die verhoogde plus doolhof en die lig / donker oorgangstoets gebruik, met die veronderstelling dat toenames in angs sou vertaal in afname in eksplorasie. Resultate het getoon dat diere geteel vir hoë versus lae vlakke van veralgemeende opwekkinguitstalling gemerkte verskille in toetse van spesifieke manifestasies van opwinding: seksuele en angstigheid / verkennende gedrag.
Results
Ons het 'n gedragsbeoordeling van algemene CNS-opwinding ontwikkel wat rekening hou met die drie voorgestelde fasette van opwaartse gedrag, motoriese aktiwiteit, sensoriese responsiwiteit en emosionaliteit (3). Geneties heterogene muise is in hierdie toets getoets ( SI teks ) vir spesifieke teeltbesonderhede) en rangorde is vir hoë en lae opwinding op elk van die drie subskale van algemene opwekking ingestel. Die muise wat die hoogste (en laagste) tellings uitgestal het oor die drie subskale in elke generasie, is dan as die stigters van die volgende generasie gebruik. Manlike en vroulike muise afgelei van "hoë" ouers word onderskeidelik HM en HF genoem, terwyl die nageslag van "lae" ouers LM en LF is. In alle gevalle het ons ook muise geskei op grond van die individuele gedrag in die opwekkingstoetse om die effekte van ouerlike opwekking teenoor nageslag te vergelyk wat op gedragsprestasie opgewek is. Fig. S1 vertoon die opwekking tellings vir die generasie 5 (G5) muise wat gedien het as die voorraad waaruit die eksperimentele muise (G6) in hierdie manuskrip afgelei is.
Algemene opwekking wat deur ons toets gemeet is, was hoër in muise van die hoë lyn. Beide vroulike en hoë veralgemeende opwaartse muise het meer tuiskooi-aktiwiteit uitgestal (Fig 1 A-D ), hoofsaaklik as gevolg van groter aktiwiteit gedurende die vroeë deel van die donker fase. Daarbenewens het vroulike en hoë opwekkerdiere van albei geslagte meer vreesaanjaende gedrag uitgestal in 'n kontekstuele kondisioneringsparadigma (Fig 1E ). Laastens was die gedragsreaktiwiteit vir die toediening van 'n neutrale reukmiddel hoër onder Hoë diere in vergelyking met diegene wat gekies is vir Lae opwinding (Fig 1F ); hoewel geen geslagsverskil duidelik was nie. Hierdie data dui daarop dat selfs binne 6 generasies, divergente lyne muise wat differensiële patrone van genormaliseerde opwekking vertoon, gegenereer kan word.
Selektiewe teling verander gedrag in die veralgemeende opwekkingstoets. Alle data word aangebied as gemiddelde (± SEM). (A) Totale afstand van tuiskas lokomotoriese aktiwiteit in 1-h velle en gemiddeld oor 4 opeenvolgende dae. Totale afstand afgelê tydens die (B) lig periode, (C) eerste 4 h van die donker tydperk, en (D) laat in die donker tydperk. (E) Verandering in totale afstand gereis vanaf akklimasie tot na-toon in die herwinningsfase van die vreesversorgingsparadigma. Breedte (soos gemeet deur F) vertikale aktiwiteit, (G) horisontale aktiwiteit, en (H) totale afstand in reaksie op die aanbieding van 'n reukmiddel (lug deur 100% bensaldehied geslaag). * Beduidend anders tussen hoog en laag. Verskille word beskou as statisties betekenisvol indien P <0.05. HF, n = 29, LF, n = 21, HM, n = 27, LM, n = 18.
Vervolgens het ons gesoek om te bepaal of geneties-gekodeerde verskille in veralgemeende opwinding sou vertaal in veranderings in spesifieke tipes opwekkingsafhanklike gemotiveerde gedrag. Vir die doel het ons die muise van G6 geneem en hulle op twee verskillende maniere verdeel deur (i) ouerlike opwinding - of hul ouers in die hoë of lae reëls was - en (ii) nageslag aarseling - of die betrokke dier (G6) bo of onder van die opwaartse verspreiding was. Eerstens was manlike muise op opeenvolgende dae blootgestel aan 'n seksueel-naïewe konspesifieke (van die Het8-stam) totdat hulle gepaar het. Mannetjies uit die hoë lyn en die nageslag wat hoë vlakke van veralgemeende opwinding vertoon het, het 'n spesifieke patroon van seksuele gedrag geassosieer met 'n hoër vlak van opwinding en seksuele opwinding (Fig 2). Hoë arousale mans het meer skerms voor intromissie uitgestal (Fig 2 A en E ), en dan minder intromissies voor ejakulasie (Fig 2 B en F ), en hulle het vinniger na die eerste intromissie geëmacelleer (Fig 2 C en G ). Daarbenewens was die persentasie bergpogings wat suksesvol was om tot intromissie te lei, aansienlik laer onder manlike muise van die hoë opwaartse lyn (Fig 2 D en H ). Die patroon van seksuele gedrag dui daarop dat hoë-arousale mans op 'n onvanpaste wyse opgewonde was, soos aangedui deur die baie lae intromissie: totale bergverhouding. Dit is belangrik dat die tydelike struktuur van die paringsbout soortgelyk is tussen die lyne aangesien daar geen verskille in die latensie was om berg, intromiet of ejakulasie tussen die genetiese lyne en tussen nageslag hoë en lae opwekking groepe te plaas nie (Fig 3 A-F ).
Hoë veralgemeende opwinding word geassosieer met hoë seksuele opwinding. Alle data word aangebied as gemiddelde (± SEM). Totale aantal berge voordat eerste intromisie uitgebreek is deur (A) ouerlike opwinding, (E) nageslag opwekking, en (I) oor albei toestande. Die aantal intromissies voor die eerste berg vir (B) ouerlike opwinding en (F) nageslag opwekking. Latency om te ejakuleer na die eerste intromissie in diere verdeel in (C) ouerlike opwinding en (G) en nageslag opwekking en intromissie: bergverhouding (aantal suksesvolle intromissies / totale aantal berge + intromissies) opgebreek deur (D) ouerlike opwinding en (H) nageslag opwekking. Verskille word beskou as statisties betekenisvol indien P <0.05. HM, n = 6, LM, n = 6.
Seksuele gedrag in hoë veralgemeende arousale muise behou tydelike struktuur. Alle data word aangebied as gemiddelde (± SEM). Latency to mount (A, D, en G), latensie tot intromit (B, E, en H), en latensie om te ejakuleer (C, F, en I) verskil nie tussen die lyne of gebaseer op nageslag-opwinding nie. Verskille word beskou as statisties betekenisvol indien P <0.05. HM, n = 6, LM, n = 6.
Vervolgens het ons die vraag gevra, vermeerder die toename in CNS-opwinding in toenames in angs-agtige / verkennende gedrag? Hoë en lae muise van albei geslagte is getoets op die verhewe plus doolhof en ligte donker oorgangstake. Interessant was verskille volgens die ouerlike vlak van opwekking betekenisvol, maar was nie sistematies verskillend tussen diere wat hulself opgewek het nie. In die verhoogde doolhof het muise van die hoë lyn 'n algehele toename in angsagtige gedrag ('n afname in eksplorasie) vertoon, soos aangedui deur minder tyd in die oop arms (Fig 4A ), 'n langer latensie om eers 'n ooparm te betree (Fig 4B ), en 'n algehele afname in verkennende gedrag soos aangedui deur totale arminskrywings (Fig 4D ). In alle gevalle het wyfies, onafhanklik van teling, ook minder tyd in die ooparm bestee en 'n langer latensie uitgestal om eers 'n ooparm te betree. Daar was nie 'n konsekwente verband tussen die nageslag-opwekkingstellings en -gedrag in die verhoogde doolhof nie (Vye. 4 E-H ). In die ligte toets het muise van die hoë lyn nie verskil in die tyd wat in die lig spandeer is nie (Fig 5A ) maar het die donker kant van die boks na 'n langer interval ingeskryf (Fig 5B ) en het aansienlik minder oorgange tussen die twee kante van die boks (Fig 5C ). Weereens, net die ouerlike opwinding en nie die nageslag se opwinding was voorspelbaar van gedrag in die ligte donker taak nie (Fig 5 D-F ). Algehele het diere uit die hoë lyn meer angsagtige gedrag en 'n vermindering in die algehele eksplorasie vertoon.
Seleksie vir hoë algemene opwekking veroorsaak angsagtige gedrag. Alle data word aangebied as gemiddelde (± SEM). Muise uit die hoë Ag lyne tyd spandeer in die beide die oop (A) en geslote arms (B) en vertoon langer latensie om 'n ooparm te betree (C) en het minder totale arminskrywings uitgestal (D). Daar was geen verband tussen die individuele tellings op die opwekkingstoets nie (E-H). Verskille word beskou as statisties betekenisvol indien P <0.05. HF, n = 22, LF, n = 22, HM, n = 24, LM, n = 15.
Seleksie vir hoë algemene opwekking verander lig-donker oorgangsgedrag. Die lyne het nie verskil in totale tyd wat in die lig spandeer is nie (of donker) (A) maar hoë Ag-diere het 'n langer latensie uitgestal om die donker kant van die kamer te betree (B) en minder algehele lig-donker oorgange (C). Daar was geen verband tussen die individuele tellings op die opwekkingstoetsopwekking nie (D-F). HF, n = 22, LF, n = 22, HM, n = 24, LM, n = 15.
Ten slotte, om inligting oor die mees prominente kenmerk van die data wat uit ons veralgemeende opwekkingstoets versamel is, te onttrek, het ons 'n wiskundige metode genoem hoofkomponentanalise gebruik. Hierdie metode word hier gebruik om die relatiewe bydraes van motoriese, sensoriese en emosionele (vrees) maatreëls te analiseer, aangesien dit die grootste en mees elementêre dimensie van opwekking beïnvloed. Dit is dat die mees algemene elementêre krag wat in ons opwekkingstoets gebruik word, onthul word deur 'n gedwonge eenkomponent-oplossing van ons datastel (2). Die interessantste vergelykings om uit die hoofkomponentanalise te kom, word geïllustreer in Fig 6. Dit demonstreer die afsonderlike bydraes van Motoraktiwiteit, Olfaktoriese Verantwoordelikheid en Vrees vir Hoofkomponent #1, die komponent wat die mees algemene, kragtige kragopwekkingsgedrag in hierdie opwekkingstoetse kwantifiseer. in Fig 6, wanneer 'n maat 'n (-) teken het, beteken dit dat dit inderdaad gegroepeer is met die kragte op Hoofkomponent # 1, maar in die omgekeerde rigting (lae waardes van daardie gedrag word sterk geassosieer met Hoofkomponent # 1 se bydrae tot die produksie van opwekkingsverwante gedrag. Hoof komponent # 1 weerspieël 'n hoë mate van motoriese aktiwiteit. Ons analise stel die vraag of die strukture van opwekking funksies dieselfde is by mans en vroue.
Wiskundige struktuur van veralgemeende opwinding is verskillend tussen mans en vroue wat gekies word vir uiteenlopende vlakke van veralgemeende opwinding. Differensiële bydraes van motoriese, sensoriese (olfaktoriese) en emosionele (vrees) metings tot die mees algemene dryfgedrag in die opwekkingstoets, naamlik Hoofkomponent 1. Die patrone van hierdie bydraes verskil tussen HM en LM, tussen HF en LF, tussen HM en HF, en tussen LM en LF. Byvoorbeeld, LM's was laag omdat die motor se metings nie hul hoof komponent 1 bestuur het nie. Verder het HM 'n hoë, positiewe bydrae tot vrees vir hoofkomponent 1 gehad (HF het nie) nie, maar HM het nie HF se sterk bydrae tot olfaktiewe responsiwiteit gehad nie. Kontroles met dieselfde groot stelle data wat gekontroleer en beheer is deur gebruik te maak van ewekansige getalle, het nie soortgelyke patrone opgelewer nie en het die persentasie data wat deur Hoofkomponent 1 verduidelik is skerp verminder.
Fig 6 toon dat die groot verskille tussen HM en LM kom van die groot bydrae van motoraktiwiteite van HM tot Hoofkomponent #1, sowel as 'n verskil in die bydrae van vrees. Trouens, dit is die versuim van motoraktiwiteit wat deur hoofkomponent # 1 gedryf word, wat dié mans LM eerder as HM maak. HM het hoë bewegingsyfers en is skraal. Wyfies is anders. Die groot verskil tussen HF en LF kom van die sterk reaktiwiteit van die HF tot olfaktoriese insette. Met betrekking tot geslagsverskille, tussen HM en HF, is daar groot verskille in die bydraes van olfaktoriese responsiwiteit aan Hoofkomponent # 1, sowel as vrees. Ons spekuleer dat 'n HF-vrou wat gereed is om te kuier, baie tyd in haar graaf spandeer het, sal voor haar ovulasie uit haar graf kom. Sy moet vrees en lokomotief vreeslik ontbreek, die geur van vaginale afskeidings versprei, 'n vorm van hofgedrag wat mans aanmoedig om net soos sy ovuleer, te mate. Op sy beurt sal haar kragtige olfaktoriese reaksie haar help om gesonde kragtige mans as potensiële vaders van haar rommel te kies (23, 24). Tussen LM en LF is die groot verskil die gevolg van die feit dat die LF 'n groot motorbydrae tot Hoofkomponent # 1 gehad het, asook 'n kleiner verskil tussen LM en LF in vrees. Uit hierdie toepassing van hoofkomponentanalise kom ons af dat die struktuur van die primêre opwekkingskomponent nie dieselfde is by mans soos by vroue nie.
Bespreking
Hierdie data lewer bewyse dat geneties veranderende algemene opwekking 'n groot invloed het op seksuele en eksploratiewe / angstige gedrag. Die manlike seksuele gedrag in hierdie studie is gekenmerk deur HM-diere wat meer opwindend is, vinniger bewegings vertoon, wat baie vroeggebore en onsuksesvolle bande voor hul eerste suksesvolle penis-invoeging vertoon, en dan vinnig na 'n minimale aantal addisionele intravasies ejaculeer. Dus, die verhouding van intromissies tot opgewonde preintromission berusings was aansienlik laer in HM in vergelyking met LM diere. Interessant genoeg het hierdie resultate aangetoon of diere volgens hul ouers gesorteer is of deur hul eie opwekkingstellings. Daarbenewens het seleksie vir hoë vlakke van veralgemeende opwinding gelei tot verkorte verkennende gedrag in die ligte en verhewe plus doolhof take. Hierdie resultaat was verrassend 'n funksie van ouerlike arousale tellings en was onafhanklik van veralgemeende opwekkingstellings in die getoetsde diere self.
As veralgemeende opwinding implikasies vir spesifieke opwekkende subtipes het, is dit redelikerwys dat daar fisiologiese skakels tussen die twee konsepte moet wees. In die huidige werk het ons gefokus op twee spesifieke verhoogde toestande van opwinding: seks en vrees. Ons het ook onlangs 'n patroon van toenames in vroulike veralgemeende opwinding en seksuele opwekking afgelei na aanleiding van estrogeenadministrasie (3, 25). Dit vind plaas direk sowel as indirek, via die induksie van spesifieke en veralgemeende opwekkingsverwante neurochemikalieë. Trouens, 'n aantal neurochemiese seine wat genormaliseerde opwekking dwarsdeur die SSS bevorder, bevorder ook seksuele opwinding in limbiese strukture (1, 26). Byvoorbeeld, die opwekkerverwante neurotransmitterhistamien is 'n kragtige opwekkingsbevorderende chemikalie wat kortikale aktiwiteit verhoog en die slaapbevorderende neurone van die ventrolaterale preoptiese area inhibeer. Manlike muise wat nie die histamien sintese ensiem histidien-dekarboksase het nie, het verminderde paringsgedrag en prenatale blootstelling aan antihistamiene vertoon, wat permanent gestremde manlike seksuele gedrag het (27, 28). Daarbenewens fasiliteer histamien in die ventromediale hipotalamus beide elektriese aktiwiteit en lordose-gedrag in vroulike knaagdiere (21, 29). Net so, hypocretin peptides verhoog algehele CNS opwekking en mikroinjecties van hipokretien in die mediale preoptiese gebied verhoog manlike seksuele gedrag (22). Die omgekeerde voorbeeld verskaf ook bewyse vir dieselfde punt, narkose toegedien voor die aanvang van dosisse estradiol verhoed die uitdrukking van lordose gedrag en die induksie van paringverwante gene (30, 31) terwyl amfetamienadministrasie oestrogeen induksie van paring fasiliteer (32). Saam met hierdie data word 'n verband tussen seksuele gedrag en veralgemeende opwinding geskep en potensiële meganismes aangewys waardeur genetiese seleksie vir hoë algemene opwekking spesifieke impakstate soos seks kan beïnvloed.
Genetiese seleksie vir hoë vlakke van veralgemeende opwinding het gelei tot verkorte verkennende gedrag in die ligte en verhewe plus doolhof toetse. 'N Verlaging in verkennende gedrag in hierdie take kan gekontekstualiseer word as 'n aanduiding van angsagtige gedrag (33). Dit wil sê, hoë vlakke van algemene CNS-opwekking het groter lokomotoriese aktiwiteit behaal, maar verklein verkennende aktiwiteit in 'n nuwe omgewing (ligte donker boks en verhewe plus doolhof). Ons bevind dat die verhoogde lokomotoriese drywing in hoë opwekkingsdiere meer as geneutraliseer word deur opwekking-geïnduceerde toenames in angsagtige toestande wat sal dien om eksplorasie te onderdruk. Belangrik, hoewel seksuele gedrag deur beide ouer- en nageslag-opwinding geraak is, is verkennende / angsagtige gedrag slegs verander deur die ouers se opwekkingstoestand. Presies hoe hierdie ouerlike spanningseffek plaasgevind het, moet nog bepaal word.
'N Koppeling van die veralgemaakte opwekkingskonsep tot spesifieke gedragstoestande word ook geïmpliseer deur resultate met ander stelsels. Byvoorbeeld, 'n sirkadiese funksie wat intensiewe ondersoek gekry het, is die regulering van slaap. Huidiglik het meer as 15% van volwassenes in die Verenigde State 'n soort slaapstoornis. Alhoewel die biologiese funksies van slaap kontroversieel bly, is die plekke en sommige van die eienskappe van neurone tydens die slaap afgeskakel (charted) (34). Uiteindelik kan die regulering van skerp oorgange tussen slaap en wakker afhang van negatiewe terugvoerlusse onder neurone in die hipotalamus en basale voorhoede (4). Probleme in die beheer oor wakkermeganismes manifesteer as slaapprobleme is uiters algemeen (35), asook opwekkingsprobleme wat verband hou met depressie (36) en stres (37). Verder, Aston-Jones et al. (38) was in staat om die aktivering van opwekkerverwante hipokretienneurone in die laterale hipotalamus in belonings-soekende gedrag te impliseer. Vir elkeen van hierdie spesifieke gedragstoestande bied slaap-, stres-, bui- en beloningsoekende-generaalopwekking die mees elementêre primitiewe neuronale krag vir die aktivering van gedrag, en die presiese gedragsimpak word gevorm deur die spesifieke omgewingsomstandighede.
Alternatiewe interpretasies.
Ons maatreëls van opwinding is almal afhanklik van lokomotoriese aktiwiteit as die hoofuitlesing. Daarom kan aangevoer word dat kunsmatige seleksie vir 'n geen wat die algehele vlak van lokomotoriese aktiwiteit sal neig, sal geïnterpreteer word (of verkeerd geïnterpreteer word) as 'n toename in CNS-opwinding. Die spesifieke besonderhede van ons opwekkingstoets ondersteun egter nie so 'n eenvoudige verduideliking nie. Inderdaad, vir die sensoriese en vreeskomponente van die toets, trek ons agtergrondaktiwiteit af van die poststimulasie-response om gedragsreaktiwiteit te bepaal. As 'n addisionele interpretasieprobleem moet daarop gewys word dat differensiële slaaptoestande 'n potensiële willekeurige verwarring vir die sensoriese komponent van die toets is. Hierdie verwarring word egter beperk deur die voorstelling van die roterende (vestibulêre) stimuli wat waarskynlik diere sal ontwaak voor die olfaktoriese stimulasie wat die spesifieke subtest is waarop seleksie gebaseer is. In elk geval, in nuwe kontekste soos die verhoogde plus-doolhof en die donkerkleurige boks, lewer die seleksie vir hoër veralgemeende opwekking minder algehele verkennende gedrag in vergelyking met lae gekose muise. Eerder as om net vir groter lokomotoriese aktiwiteit te kies, blyk dit dat die hoë muise groter algemene CNS-opwinding vertoon in konsekwentheid met toename in gedrag wat verband hou met vrees en seksdrywe.
'N Bykomende alternatiewe verduideliking is dat ons verskille in 'n enkele geen wat betrokke is by die regulering van opwekkingverwante neurotransmissie, geproduseer het. Omdat die arousale neurochemiese stelsels wederkerig gereguleer word en die verandering in 'n geen vir een van hierdie stelsels oorvleuel, kan toenames in algemene CNS-opwinding en gedrag veroorsaak word. Verder erken ons dat ons slegs resultate van die nuutste geslag aangebied het; gevolglik die een wat die grootste kwantitatiewe skeiding tussen hoë arousal en lae arousal lyne getoon het. Data van bykomende geslagte sal in die komende jaar beskikbaar wees. Hierdie lyne kan nuttig wees om die anatomiese en genetiese meganismes te ondersoek wat deur die omgewingsdruk aangewend word om algemene opwekking oor ontwikkelingsfases tussen geslagte aan te pas en oor die 24 h lig / donker tydperk. Toekomstige studies sal die neurochemiese, anatomiese en genomiese verskille tussen die hoë en lae lyne aanspreek.
Samevattend is muise wat geneties gekies is vir hoë vlakke van veralgemeende opwekking, 'n duidelike fenotipe wat gekenmerk word deur groter tuiskasaktiwiteit, sensoriese responsiwiteit en emosionele labiliteit, geproduseer. Interessant genoeg is 'n hoë arousal fenotipe geassosieer met oormatige seksuele opwinding en verlagings in verkennende gedrag, in vergelyking met muise wat gekies is vir lae vlakke van opwinding. Saam met hierdie data word ondersteun vir 'n moontlike rol vir veralgemeende opwinding as 'n bestuurder van spesifieke gemotiveerde gedrag.
Metodes
Metodes.
Alle eksperimente is uitgevoer in ooreenstemming met die Nasionale Instituut van Gesondheidsriglyne en gevolgde prosedures goedgekeur deur The Rockefeller University Institutional Animal Care and Use Committee.
Die spanning wat in hierdie studie gebruik is, is afgelei van 'n uitgestrekte vee, Het-8, wat voortspruit uit 'n uitgebreide kruising van meer as agt uitgegroeide stamme, gevolg deur meer as 60 generasies van gestruktureerde uitbroei (39). Muise is gehuisves in groepe van vier tot vyf dieselfde geslag broers en susters in standaard laboratoriumtoestande met ad libitum toegang tot kos en gefiltreerde kraanwater. Alle diere is gehuisves in 12: 12 lig / donker siklusse (lig aan by 0600).
Teelproses.
Die diere in hierdie manuskrip verteenwoordig ons sesde generasie seleksie vir beide hoë en lae vlakke van veralgemeende opwinding. In elk van die daaropvolgende geslagte is muise getoets in die veralgemeende opwekkingstoets en 'n algehele opwekkingstelling is gegenereer (sien SI teks vir beskrywings van die gedragstoetse). Kortliks is die totale afstand afgelê oor die 24 h dag in die tuiskas-toets, die horisontale aktiwiteit van die olfaktoriese stimulus en die relativized verandering in vertikale aktiwiteit op die vreesopleidingsessie is gebruik as keuringsveranderlikes. Diere is rangordeer vir hul tellings op elk van hierdie veranderlikes, die tellings is bygevoeg en die diere met die mees ekstreme tellings (ses hoogste en laagste) is gekies as die stigters van die volgende generasie. Teel is aan die gang.
Aanvullende materiaal
voetnote
Die outeurs verklaar geen belangebotsing nie.
Hierdie artikel bevat ondersteunende inligting aanlyn by www.pnas.org/cgi/content/full/0914014107/DCSupplemental.
;
