Nucleus accumbens dopamien bemiddel amfetamien geïnduseerde inkorting van sosiale binding in 'n monogame knaagdier spesie (2010)

Verslawings, soos pornoverslawing, kap die par-bonding program via oortollige dopamienNucleus accumbens dopamien bemiddel amfetamien geïnduseerde inkorting van sosiale binding in 'n monogame knaagdier spesie

Proc Natl Acad Sci VSA A. Jan 19, 2010; 107 (3): 1217-1222.

Gepubliseer aanlyn Dec 29, 2009. doi:  10.1073 / pnas.0911998107

PMCID: PMC2824263

Neurowetenskap

Hierdie artikel is aangehaal deur ander artikels in PMC.

Spring na:

Abstract

Die prairie vole (Microtus ochrogaster) is 'n sosiaal monogame knaagdierepesie wat paar bindings vorm na paring, 'n gedrag waarin sentrale dopamien (DA) geïmpliseer is. Hier het ons manlike prairie voles gebruik om die effekte van dwelmblootstelling op koppeling en verwante neurale kringe te ondersoek. In ons eerste eksperiment is amfetamien (AMPH) gemotiveerde gedrag ondersoek deur gebruik te maak van 'n paradigma vir gekondisioneerde plekvoorkeure (CPP) en dit het getoon dat dit bemiddel word deur aktivering van D1-agtige DA-reseptore. Vervolgens ondersoek ons ​​die effekte van herhaalde AMPH blootstelling op koppeling. Intacte en soutvoorbehandelde beheermanne het paringsgeïnduceerde vennootvoorkeure vertoon, terwyl mans wat met AMPH behandel is, by die dosisse wat effektief is om CPP te laat induceren, nie paring-geïnduseerde vennootvoorkeure toon nie. Sulke AMPH-behandeling het ook D1 verbeter, maar nie D2, DA-reseptor-uitdrukking in die nucleus accumbens (NAcc) nie. Verder het farmakologiese blokkade van D1-agtige DA-reseptore in die NAcc geredeparasie-geïnduceerde vennootvoorkeure in AMPH-behandelde mans gered. Saam dui ons data daarop dat herhaalde AMPH blootstelling die gedragsrepertoire van manlike prairie voles kan verlaag via 'n DA-reseptor-spesifieke meganisme in die NAcc, wat tot gevolg het dat die binding van paar bindings gestremd is.

sleutelwoorde: Vole, CPP, D1 Receptor

Dit word algemeen aanvaar dat gemotiveerde en emosionele gedrag wat fiksheid bevorder, gereguleer word deur breinbeloningskringe, insluitende die mesolimbiese dopamien (DA) stelsel (1, 2). Alhoewel hierdie stelsel dikwels in voedsel inname en seksuele gedrag geïmpliseer word (3, 4), is dit ook betrokke by ander natuurlike gemotiveerde gedrag, soos sosiale spel tussen jeugdiges en sosiale verband tussen ouer en nageslag (5-9). Dikwels onderverteenwoordig in navorsing is die sosiale bande wat gevorm word tussen volwasse maats, dit wil sê, paar bindings. Onlangse ondersoek met behulp van 'n sosiaal monogame knaagdierspesie, die prairie vole (Microtus ochrogaster) (10-12), dui aan dat 'n groot deel van die neurale regulering onderliggend aan die vorming en instandhouding van bindingsbinding binne die kernblusse (NAcc) voorkom (13-15) -'N mesolimbiese brein streek wat krities is vir die bemiddeling van gemotiveerde gedrag (1, 2, 16).

Alhoewel motiveringsbane ontwikkel het om fiksheidsverhogende gedrag te bevorder, soos voeding, paring en sosiale binding (1, 17), dit is kwesbaar vir kunsmatige weervering deur dwelms van mishandeling (8). Byvoorbeeld, die toediening van psigostimulerende middels van misbruik, soos kokaïen en amfetamien (AMPH), lei tot aanhoudende veranderinge in mesolimbiese DA-aktiwiteit (18, 19). Die intense impak op hierdie kring deur hierdie en ander verslawende middels is voorgestel om die waargenome waarde van natuurlike aansporings te verminder (20), insluitend dié van 'n sosiale aard (8). Alhoewel dit bekend is dat dwelmverslaafdes verswakte sosiale gedrag toon (21), is die neurale regulering van interaksies tussen geneesmiddelervaring en sosiale aanhangsel swak verstaan. Dit is omdat, in deel, sulke interaksies moeilik is om te modelleer in tradisionele laboratorium knaagdiere wat nie sosiale verband tussen volwasse spesifikasies uitstal nie.

Die neurobiologie van sulke sosiale aanhangsel, spesifiek koppeling tussen volwassenes, is breedvoerig in die prairie vole bestudeer (10-12), en onlangs is hierdie spesie gevestig as 'n lewensvatbare model om die motiveringswaarde van AMPH te ondersoek (22). Daarbenewens word beide bindingsvorming en AMPH-versterking, ten minste gedeeltelik, deur DA-oordrag binne die NAcc (14, 15, 23). Daarom het die huidige studie die prairie vole-model gebruik om 'n gedragsassessering te vestig om die effekte van geneesmiddelblootstelling op sosiale binding te bepaal en gefokus op die NAcc DA seinstelsel om 'n neurale meganisme onderliggend aan hierdie gedragseffekte te openbaar.

Results

AMPH-Induced Conditional Place Preference (CPP) word beman deur DA in 'n reseptor-spesifieke manier.

Die vorming van 'n CPP is gedefinieer deur 'n beduidende toename in tyd wat in die AMPH-gepaarde hok spandeer is tydens die na-toets, na 3-dae van AMPH-kondisionering, in verhouding tot die pretest. Geen soutinjecties of sout wat die twee laagste dosisse AMPH getoets het nie (0.1 en 0.5 mg / kg)Fig 1A). Mans wat gekondisioneer word met hoër dosisse AMPH, insluitend 1.0 (t = 2.87, P <0.01), 3.0 (t = 3.63, P <0.01), of 5.0 mg / kg (t = 3.03, P <0.01), vertoon CPP (Fig 1A).

Fig. 1.

(A) Mans wat ip-inspuitings van sout of die lae dosisse AMPH (0.1 of 0.5 mg / kg) tydens 3-dae van kondisionering ontvang het, het nie CPP vertoon nie. Mans wat gekondisioneer is met AMPH by hoër dosisse (1.0, 3.0, en 5.0 mg / kg) het egter aansienlik meer tyd spandeer ...

Omdat AMPH aansienlik DA-neurotransmissie in prairie voles verhoog (24), en DA bemiddel AMPH versterking in ander spesies (23), het ons die volgende DA-regulasie van AMPH-geïnduceerde CPP in manlike prairie voles ondersoek. Vakke is voorgestel in die CPP-paradigma, wat behandel is met of sout of sout wat verskillende dosisse van die nie-selektiewe DAR-antagonis (haloperidol) bevat, voor AMPH (1.0 mg / kg) inspuitings tydens 3 dae van kondisionering, en dan vir CPP in 'n na-toets getoets. Vakke behandel met sout (t = 2.69, P <0.01) of soutoplossing wat die twee laagste dosisse haloperidol bevat (0.1 mg / kg; t = 3.62, P <0.01; 1.0 mg / kg; t = 3.89, P <0.01) voordat AMPH-kondisionering AMPH-geïnduseerde CPP vertoon, terwyl haloperidol teen 5.0 mg / kg AMPH-geïnduseerde CPP geblokkeer het, wat die betrokkenheid van DAR's in die gedragseffekte van AMPH (Fig 1B). Om te bepaal watter DAR subtipe die AMPH-geïnduceerde CPP bemiddel, het ons 'n D1-soortgelyke spesifieke antagonis (SCH23390) of 'n D2-spesifieke spesifieke antagonis (etiklopied) toegedien voor AMPH-inspuitings tydens kondisionering. D2-agtige antagonisme het nie AMPH-geïnduceerde CPP geblokkeer nie (t = 3.15, P <0.01 vir 0.5 mg / kg en t = 2.60, P <0.05 vir 5.0 mg / kg etiklopried) maar die blokkade van D1-agtige reseptore het AMPH-geïnduseerde CPP uitgeskakel (Fig 1B), wat aantoon dat AMPH-geïnduceerde CPP bemiddel word deur aktivering van D1-agtige, maar nie D2-agtige, reseptore in manlike prairie voles.

AMPH Ervaring Alters Mating-Induced Partner Preference Formation.

Alhoewel AMPH-geïnduceerde CPP die aktivering van D1-reseptore benodig (Fig 1B), het ons voorheen getoon dat aktivering van D1-agtige reseptore verhoed paring-geïnduceerde paar binding vorming (14). Daarom het ons veronderstel dat AMPH-voorbehandeling sal meng met paring-geïnduceerde paar binding in manlike prairie voles. Mans is verdeel in vier groepe wat geen inspuitings ontvang het nie (intakt), soutinjecties, of inspuitings van 1.0 of 5.0 mg / kg AMPH vir 3 dae ('n inspuitparadigma wat voldoende is om CPP te bewerkstellig). Op die vierde dag was alle mans saam met 'n seksueel ontvanklike vrou vir 24 h en dan getoets vir vennootvoorkeure. Gevolglik met vorige studies (14, 25-27), ongeskonde mans en mans wat soutinjecties ontvang het vir 3 dae voor paring, het paring-geïnduceerde vennootvoorkeure (intakte mannetjies; t = 3.05, P <0.01, mans wat met sout ingespuit is; t = 3.21, P <0.01; Fig 2A). Mans wat voor of paring met 'n dosis AMPH vir 3 dae voorgekom het, het egter nie voorgesien nie.Fig 2A). BELANGRIK, AMPH-voorbehandeling het geen invloed op paringsfrekwensie gedurende die samelewingstydperk gehad nie (F(3, 26) = 0.26, P = 0.85; Fig 2B) of lokomotoriese aktiwiteit tydens die vennoot voorkeur toets (F(3, 26)= 2.34, P = 0.10; Fig 2C), wat aandui dat AMPH direk inmeng met geparafeerde vennootvoorkeure.

Fig. 2.

(A) Na 24 h van paring, het intakte mannetjies partnervoorkeure getoon deur aansienlik meer tyd aan die kant-en-klare kontak met 'n bekende maat teenoor 'n vreemde vrou te bestee. Hierdie paring-geïnduseerde vennoot voorkeur was ook vertoon deur mans wat ontvang het ...

AMPH Ervaring verhoog D1-reseptore in die NAcc.

Aangesien AMPH-vooruitsig verswakte vennootvoorkeure en beide AMPH-geïnduceerde CPP (sien hierbo) en koppeling van koppe (14) word gereguleer deur NAcc DA, ons het veronderstel dat AMPH die mesolimbiese DA-stroombaan in manlike prairie voles aansienlik sal verander. Brein van vakke uit bogenoemde gedragseksperiment is verwerk vir in situ-etikettering van DA-merker-mRNAs. Mans wat behandel is met AMPH (1.0 mg / kg) het 'n beduidende toename in D1-reseptore (D1R; t = 3.06, P <0.01), maar nie D2-reseptor (D2R) nie, mRNA-etikettering binne die NAcc, in vergelyking met mans wat soutvoorbehandeling ontvang (Fig 3 A-C). Geen groepverskille is egter gevind in die digtheid van mRNA-etikettering vir tyrosienhidroksilase (TH), DA-vervoerder (DAT) of D2R's binne die ventrale tegmentale area (VTA) nie - die breinstreek wat die primêre dopaminerge insette lewer tot die NAcc (Fig 3 D-G). Verhoogde uitdrukking van D1Rs in die NAcc is verder bevestig deur Western blotting (t = 1.90, P <0.05; Fig 3 H en I). Tesame dui hierdie data aan dat AMPH blootstelling reseptor- en terreinspesifieke effekte op die mesolimbiese DA-stelsel van manlike prairie voles het - die vlak van D1Rs in die NAcc verhoog.

Fig. 3.

Foto beelde wat in situ etikettering van D1R (A) en D2R (B) mRNA in die NAcc en caudate putamen (CP) van manlike prairie voles wat ip inspuitings van sout of AMPH (1.0 mg / kg) vir 3 dae ontvang het. AMPH behandeling het die digtheid van ...

D1-reseptore in die NAcc-mediasie AMPH-waardedaling van vennootvoorkeure.

Ons het voorheen getoon dat, in manlike prairie voles, die aktivering van D1R's binne die NAcc voorkomende vennoot voorkeurvorming (14), en die huidige studie toon dat AMPH blootstelling D1Rs reguleer in die NAcc (Fig 3). Daarom het ons die hipotese getoets dat AMPH-geïnduseerde inkorting van vennootvoorkeure deur D1R's binne die NAcc bemiddel word. Mans het stereotaksiese kanulasie ontvang wat bilateraal gemik is op die NAcc-dop (Fig 4A). Kunsmatige serebrospinale vloeistof (CSF) alleen of CSF wat verskillende dosisse van die D1-agtige reseptor-antagonis SCH23390 bevat, is gedurende 1.0-dae van kondisionering in die NAcc voor AMPH-inspuitings (3 mg / kg) ingespuit. Daarna is vakke gepaar met 'n vrou vir 24 h en dan vir vennootvoorkeure getoets. Soos met die eksperiment hierbo (Fig 2), Het AMPH-blootstelling paring-geïnduceerde vennootvoorkeure by mans verhoed wat intra-NAcc inspuitings van CSF of 'n lae dosis SCH23390 (Fig 4B). Mans wat met 'n hoë dosis SCH23390 (100 ng / kg ingespuit is) het egter vennootvoorkeure gewys (t = 2.55, P <0.05), wat aandui dat D1R-blokkade in die NAcc die AMPH-geïnduseerde afwyking van die vorming van vennote voorgeskakel het (Fig 4B). Geen groepverskille is tydens die samevloeiings- of lokomotoriese aktiwiteit tydens die vennoot voorkeurstoets gevind nie.

Fig. 4.

(A) 'N Fotobeeld en skematiese tekening wat die inspuitingsterrein in die NAcc van die manlike prairie vole brein illustreer. Ons het gefokus op die NAcc-dop omdat hierdie spesifieke substreek bemiddelingsgeïnduceerde vennootvoorkeure bemiddel. (B) Mans wat intra-NAcc ontvang het ...

Bespreking

In hierdie studie repliseer ons ons vorige bevinding dat AMPH blootstelling CPP in manlike prairie voles veroorsaak (22) en demonstreer dat D1R aktivering in die NAcc nodig is vir hierdie gedrag, 'n resultaat wat ooreenstem met studies in ander knaagdiere spesies (28). Hierdie bevinding, saam met vroeëre studies, dui daarop dat verskillende DAergiese meganismes in die NAcc AMPH- en vennoot-gemotiveerde gedrag reguleer: AMPH-gemotiveerde gedrag (CPP) word bemiddel deur D1R, terwyl vennootgemotiveerde gedrag (vennootvoorkeure) deur D2R gefasiliteer word. aktivering en inhibisie deur D1R aktivering binne die NAcc (13-15). [Dit is belangrik om daarop te let dat, in die NAcc, D2R aktivering middels-geïnduceerde CPP onder sekere toestande bemiddel (29) en D1R-aktivering is betrokke by ander sosiale gemotiveerde gedrag, soos dié wat na nageslag gerig is (7, 30)].

Differensiële DAergiese regulering van CPP en vennootvoorkeurvorming word heel waarskynlik bereik deur verskille in die mate van stimulusontwikkelde DA-konsentrasie wat verskillende DAR-subtipes aktiveer. As gevolg van verskille in bindingsaffiniteite, word robuuste verhogings in DA konsentrasie benodig om lae affiniteit D1Rs te aktiveer, terwyl beskeie toenames in DA konsentrasies veral hoë affiniteit D2Rs aktiveer (31). In prairie voles, AMPH roep veel groter toenames in DA konsentrasie (24) in vergelyking met wat deur paring veroorsaak word (15, 25). Hierdie data dui daarop dat relatiewe beskeie toenames in DA konsentrasie tydens sosiale interaksies (15, 25) laat spesifieke aktivering van D2R's met hoë affiniteit toe en sodoende die vorming van 'n paar binding fasiliteer. Omgekeerd is sterk toeneem in DA konsentrasie na AMPH toediening waarskynlik voldoende om lae affiniteit D1Rs te aktiveer, waardeur AMPH-geïnduceerde CPP vergemaklik word.

Receptorspesifieke gedragsregulering deur DA is in ooreenstemming met ekstrasellulêre elektrofisiologiese studies in vrybewegende rotte wat toon dat dwelm en natuurlike stimuli deur verskillende neuronale populasies binne die NAcc verwerk word (32). Alhoewel sulke elektrofisiologiese studies nie die subtipe DA-reseptore wat op individuele neurone uitgespreek word, kan identifiseer nie, toon anatomiese studies dat die NAcc bestaan ​​uit projeksie-neurone wat D1Rs of D2Rs uitdruk met baie min koepsie (33). Psigostimulante aktiveer voorkeur intracellulêre seinweë stroomaf vanaf D1Rs (soos bepaal deur verhoogde fosforilering van seinmolekules) (34) en ons het voorheen getoon dat verhoogde aktivering van hierdie seinweë verhoed dat vennoot voorkeur voorkeurvorming (35). Alhoewel DA-oordrag binne die NAcc 'n belangrike rol speel in die reaksie op AMPH en die vorming van vennootvoorkeure, word hierdie gedrag waarskynlik bemiddel deur middel van afsonderlike mikrokringtrekke wat stralingprojeksiesisteme bevat (33, 36). Dit is van besondere belang omdat die vorming van 'n paar binding bemiddel word deur aktivering van D2R-uitdrukkende neurone wat verkieslik na die ventrale pallidum projekteer (33), 'n ander brein streek wat belangrik is vir paar binding (26).

In hierdie studie bied ons bewyse dat AMPH-ervaring verhoed dat paring-geïnduseerde paarbinding voorkom. Aangesien die vennoot voorkeur toetse in hierdie eksperimente 48 h uitgevoer is na die laaste AMPH blootstelling (dws nadat die geneesmiddel heeltemal gemetaboliseer is), dui hierdie data 'n aanhoudende effek van AMPH op sosiale binding aan. Een potensiële meganisme, in ooreenstemming met die effekte van AMPH in ander spesies (37, 38), waardeur AMPH bandebinding kan benadeel, is deur die toename van D1R-uitdrukking binne die NAcc. Hierdie idee word ondersteun deur die antagonistiese rol van NAcc D1Rs in vennoot voorkeur voorkeurvorming (14, 24) en deur die huidige data wat die redding van paring-geïnduseerde vennootvoorkeur toon deur intra-NAcc D1R blokkade in AMPH-behandelde diere (Fig 4). Interessant genoeg het ons voorheen getoon dat in die manlike prairie voles opregulering van NAcc D1Rs na 2-weke van koppeling die selektiewe aggressie vir spesies vreemdelinge, insluitend seksueel ontvanklike vroue, fasiliteer, wat daarop dui dat hierdie neurale plastisiteit 'n ontwikkelde meganisme is wat manlike voles handhaaf reeds gevestigde paar effekte (14). Die huidige studie dui daarop dat AMPH hierdie neuroplastisiteit kunsmatig uitsteek, wat lei tot AMPH-inkorting van koppeling. Dit is ook moontlik dat AMPH-behandelde mans die vrou met 'n afkeerbare toestand van AMPH-onttrekking kan assosieer, en dus kan hierdie negatiewe assosiasie onderliggend wees aan die AMPH-inkorting van koppeling. 'N Vorige studie het getoon dat onttrekking uit 'n stygende dosis skedule van d-amfetamien verswakte seksuele gedrag by manlike rotte (39). In ons studie het voles uit verskillende behandelingsgroepe egter soortgelyke paringsbeurte getoon (Fig 2B), wat aandui dat hulle waarskynlik nie in 'n staat van onttrekking van amfetamien is nie. Nietemin, hierdie moontlikheid waarborg verdere ondersoek.

Dit is goed gevestig dat dwelmgeïnduceerde neurale plastisiteit fundamenteel is vir dwelmverslawing (40). Psigostimulante verander dramatiese strukturele plastisiteit in die mesolimbiese DA-stelsel (41) en daar is bewyse wat daarop dui dat sulke veranderinge meer blywend is in D1 wat neurone uitdruk (37). Daarbenewens het elektrofisiologiese studies getoon dat kokaïen-ervaring die daaropvolgende neuroplastisiteit in die NAcc kan verminder (42). Trouens, dwelmgeïnduceerde neurale reorganisasie van die NAcc demp die natuurlike neurale herorganisasie na aanleiding van nuwe blootstelling aan komplekse omgewings (43). Daarom, hoewel dwelmverslawing wyd erken word as 'n wanorde van leer en geheue (1, 40, 44) word dit dikwels onderskat dat 'n dwelmgeïnduceerde verlies van die potensiaal vir addisionele verandering in mesolimbiese stroombane ook noodsaaklik kan wees vir verslawing. So 'n vermindering in plastisiteit kan 'n gedragsrepertorium beperk tot dwelmsoektog. Dit is dus nie verbasend dat AMPH-behandelde voles verminderde bindingsgedrag toon nie. Die huidige effekte van AMPH blootstelling op paar binding is in ooreenstemming met vorige studies wat die nadelig effekte van psigostimulante op ander sosiale gedrag illustreer, insluitend moederlike gedrag (45-47) en sosiale spel (48-50). Saam met sulke werk is die belofte dat die ondersoek na hoe dwelm en sosiale stimuli in die brein inwerk, ons begrip van die sterk interaksies tussen sosiale gedrag en dwelmgebruik by mense aansienlik kan vergroot (21).

Materiaal en metodes

Vak.

Vakke was seksueel naïef manlike prairie voles van 'n laboratorium teel kolonie. Vakke is gespeen op 21 dae en gehuisves in dieselfde geslag broers en susters in plastiekhokke (12 × 28 × 16 cm) waar water en voedsel ad libitum verskaf is. Alle hokke is onder 'n 14: 10 lig-donker siklus gehandhaaf, en die temperatuur was ongeveer 20 ° C. Alle vakke was ongeveer 90 dae waarop hulle getoets is. Stereotaxiese kannulering en terreinspesifieke infusie van DA-middels is elders beskryf (14).

Gedragstoetsing.

CPP toets is uitgevoer soos voorheen beskryf (22) met die volgende uitsonderings. Die aanvanklike hok voorkeur vir elke vak is bepaal in 'n 30-min pretest op dag 1. Vakke is dan tydens 40-minsessies gekondisioneer met AMPH na die nie-geprefereerde hok en sout na die voorkeurhok (beide AMPH en soutinjecties is op dieselfde dag, 6 h uitmekaar gegee) vir 3 opeenvolgende dae (dae 2-4). Daarna is vakke getoets (posttest) vir die teenwoordigheid van 'n CPP op dag 5.

Vennootvoorkeur toetsing is uitgevoer soos voorheen beskryf (14). Kortliks het die toetsapparaat bestaan ​​uit 'n sentrale hok (12 × 28 × 16 cm) wat deur hol buise (7.5 × 16 cm) verbind is met twee parallelle identiese hokke wat elk 'n stimulusdier behou. Die stimulusdiere was die bekende "vennoot" (vroulike maat van die vak) en 'n onbekende "vreemdeling" ('n vroulike wat nie voorheen die onderwerp ondervind het nie) sonder direkte kontak met mekaar in hul aparte hokke vasgebind het. By die aanvang van die 3-h-toets is die vakke in die sentrale hok geplaas en toegelaat om vrylik deur die apparaat te beweeg. Gedrag is opgeneem met behulp van 'n tydopname-opname-stelsel. Eksperimente wat blind was vir die manipulasie, het die band en aangetekende vak se gedrag nagegaan. 'N Vennootvoorkeur is gedefinieer as die onderwerp wat beduidend meer tyd spandeer in sykontak met die maat as die vreemdeling, soos aangedui deur 'n gepaarde steekproef t toets (27).

In Situ Hibridisering en Westerse Immunoblotting.

Spesifieke antisense riboprobes (Tabel 1) is gebruik vir D1R, D2R, TH en DAT in situ mRNA etikettering. Etikettering is uitgevoer met 35S-gemerkte probes en sin mRNA kontroles vir elke DA merker soos voorheen beskryf (51). Vir Western blotting analise, DAR proteïen is onttrek uit die supernatant van NAcc weefsel stoot en geanalyseer soos voorheen beskryf (52).

Tabel 1.

cDNA probes vir DA merker mRNA etikettering in die prairie vole brein

Data kwantifisering en analise.

CPP en vennootvoorkeure is deur gepaarde monsters bepaal t toetse. Groepsverskille in paringsbyeenkomste tydens die eerste 6 h van koppeling met 'n vroulike en kooi-inskrywings tydens die vennoot voorkeur toets is geanaliseer deur ANOVA. Die optiese digtheid van D1R en D2R mRNA-etikettering in die NAcc sowel as TH, DAT en D2R mRNA-etikettering in die VTA is gekwantifiseer vanaf autoradiogramme met behulp van 'n gerekenariseerde beeldprogram (NIH IMAGE 1.64). Data is aangebied as persentasieverandering van die gemiddelde van die soutgroepbeheergroep en groepsverskille is geanaliseer deur t toetse. Laastens is optiese digthede van D1R en D2R-etikettering op die x-straalfilm van die Western blotting-eksperimente geanaliseer deur t toetse.

Eksperimentele ontwerp.

Eksperiment 1a het 'n dosis-respons-kromme vir AMPH-geïnduceerde CPP ingestel. Vakke is voorgestel in die CPP-apparaat op dag 1, willekeurig toegeken in een van ses eksperimentele groepe wat ip (ip) inspuitings van sout ontvang het wat verskillende konsentrasies van AMPH [0 (n = 12), 0.1 (n = 8), 0.5 (n = 9), 1.0 (n = 12), 3.0 (n = 12), of 5.0 mg / kg (n = 13)] gedurende 3 dae (dag 2-4) van kondisionering, en dan vir CPP getoets in 'n na-toets op dag 5.

Eksperiment 1b het die rolle van DA-reseptore in AMPH-geïnduceerde CPP onthul. Vakke is in die CPP-apparaat voorgestel en willekeurig toegeken in een van agt eksperimentele groepe wat 'n SC (sc) inspuiting van sout (n = 10) of sout wat verskillende konsentrasies van 'n nie-selektiewe DA-reseptorantagonist bevat [haloperidol; 0.1 (n = 8), 1.0 (n = 8), of 5.0mg / kg (n = 8)], of 'n D1-soortgelyke spesifieke (SCH23390; 0.5 (n = 7) of 5.0 mg / kg (n = 7)] of D2-agtige spesifieke DA-reseptor antagonis [etiklopied; 0.5 (n = 8) of 5.0 mg / kg (n = 8)]. Dertig minute later is 'n drempel dosis AMPH (1.0mg / kg), wat CPP in Experiment 1a veroorsaak het, gebruik vir AMPH kondisionering. Na 3 dae van AMPH kondisionering, het alle vakke 'n CPP posttest ontvang.

Eksperiment 2 het ondersoek of AMPH ondervinding inmeng met koppeling met paar. Vakke is willekeurig toegewys in een van drie eksperimentele groepe wat ip-inspuitings van sout ontvang het (n = 8) of sout wat 1.0 mg / kg bevat (n = 8) of 5.0 mg / kg (n = 7) AMPH een keer per dag vir 3 opeenvolgende dae - 'n paradigma wat CPP in manlike prairie voles veroorsaak het. Op die vierde dag is vakke gepaar met 'n estrogeen-gepresteerde vrou vir 24 h (14), en is dan getoets in 'n 3-h vennoot voorkeur toets. Om te beheer vir die potensiële uitwerking van inspuitings op koppeling, het 'n vierde eksperimentele groep onvoltooide mans wat geen inspuitings ontvang het nie (n = 6) is saam met oestrogeen-primêre vroue vir 24 h gepaar en dan vir vennootvoorkeure getoets. Alle gedragstoetse was videobande vir die verifikasie van paring. Die duur van die vakke se kant-kontak met die vennoot en die vreemdeling is gekwantifiseer. Daarbenewens is die frekwensies van paringsbyeenkomste gedurende die eerste 6 h van paring- en lokomotoriese aktiwiteit (aangedui deur die kruising) tydens die 3-h-vennoot voorkeurtoets gekwantifiseer. Na die vennoot voorkeur toets is vakke dadelik vermoor. Alle brein is geoes, bevries op droë ys, en gestoor by -80 ° C vir in situ-hibridisasie-etikettering van DA-merkers-mRNAs.

Eksperiment 3 het ondersoek of AMPH-gebrek aan koppeling verband hou met veranderinge in mesolimbiese DA-aktiwiteit. Brein uit die vakke wat sout ontvang het (n = 8) of 1.0 mg / kg AMPH (n = 8) in Eksperiment 2 is op 'n kriostaat gesny in koronale afdelings (14 μm dikte) wat op Superfrost / plus-skyfies (Fisher Scientific) gemot is. Breinafdelings met 98-μm-intervalle is verwerk vir in situ-hibridisasie-etikettering van D1R-, D2R-, TH- en DAT-mRNAs. Aangesien volumes met 1.0 mg / kg AMPH ervaar het, het 'n toename in D1R getoon, maar nie D2R, mRNA-etikettering in die NAcc nie. In vergelyking met sout-geïnjecteerde kontrole is twee bykomende groepe vakke gegenereer wat inspuitings van sout (n = 6) of 1.0 mg / kg AMPH (n = 6), 24 h van paring, en dan vennoot voorkeur toets, soos hierbo beskryf. Vakke is onthoof en die brein is gesny op 'n kreetostaat teen 300 μm dikte. Weefselstampings wat bilateraal uit die NAcc geneem is, is verwerk vir D1R en D2R Western blotting.

Eksperiment 4 het ondersoek of aktivering van D1-tipe reseptore in die NAcc verantwoordelik was vir AMPH-inkorting van koppeling. Vakke is geïmplanteer met leiderkanne wat bilateraal gemik is op die NAcc-dop. Na 3-dae van herstel is hulle lukraak toegewys in een van drie eksperimentele groepe waarin hulle intra-NAcc inspuitings van CSF (200 nL / side, n = 11), of CSF wat 0.4 bevat (n = 6) of 100 ng / side (n = 7) SCH23390. Dertig minute later ontvang hulle ip inspuitings van 1.0 mg / kg AMPH. Hierdie prosedure is vir 3 opeenvolgende dae herhaal. Op die vierde dag is vakke gepaar met 'n estrogeen-gepresteerde vrou vir 24 h en dan getoets vir vennootvoorkeure.

Erkennings

Die skrywers bedank Kyle Gobrogge, Claudia Lieberwirth, Kelly Lei en Melissa Martin vir die kritiese lees van hierdie manuskrip. Hierdie werk is ondersteun deur die Nasionale Instituut van Gesondheidstoelaes MHR01-58616, DAR01-19627, en DAK02-23048 tot ZW

voetnote

Die outeurs verklaar geen belangebotsing nie.

Hierdie artikel is 'n PNAS Direkte Voorlegging.

Verwysings

1. Kelley AE. Geheue en verslawing: Gedeelde neurale stroombaan en molekulêre meganismes. Neuron. 2004; 44: 161-179. [PubMed]
2. Nestler EJ. Is daar 'n algemene molekulêre weg vir verslawing? Nat Neurosci. 2005; 8: 1445-1449. [PubMed]
3. Roitman MF, Stuber GD, Phillips PE, Wightman RM, Carelli RM. Dopamien werk as 'n subkondensator van voedsel soek. J Neurosci. 2004; 24: 1265-1271. [PubMed]
4. Becker JB, Rudick CN, Jenkins WJ. Die rol van dopamien in die nucleus accumbens en striatum tydens seksuele gedrag in die vroulike rat. J Neurosci. 2001; 21: 3236-3241. [PubMed]
5. Champagne FA, et al. Variasies in kern veroorsaak dopamien wat verband hou met individuele verskille in moederlike gedrag in die rot. J Neurosci. 2004; 24: 4113-4123. [PubMed]
6. Niesink RJ, Van Ree JM. Betrokkenheid van opioïed- en dopaminerge stelsels in isolasie-geïnduseerde pinning en sosiale versorging van jong rotte. Neuro Farmacologie. 1989; 28: 411-418. [PubMed]
7. Numan M, et al. Die effekte van D1- of D2-dopamienreseptorantagonisme in die mediale preoptiese area, ventrale pallidum, of kernklemme op die materieherwinningsrespons en ander aspekte van moederlike gedrag by rotte. Behav Neurosci. 2005; 119: 1588-1604. [PubMed]
8. Panksepp J, Knutson B, Burgdorf J. Die rol van brein emosionele stelsels in verslawing: 'n neuro-evolusionêre perspektief en 'n nuwe 'selfverslag' diermodel. Verslawing. 2002; 97: 459-469. [PubMed]
9. Vanderschuren LJ, Niesink RJ, Van Ree JM. Die neurobiologie van sosiale spelgedrag by rotte. Neurosci Biobehav Eerw. 1997; 21: 309-326. [PubMed]
10. Getz LL, Carter SC, Gavish L. Die paringstelsel van die prairie vole, Microtus ochrogaster: Veld- en laboratoriumbewyse vir koppeling. Behav Ecol Sociobiol. 1981; 8: 189-194.
11. Carter CS, DeVries AC, Getz LL. Fisiologiese substraten van soogdier monogamie: Die prairie vole model. Neurosci Biobehav Eerw. 1995; 19: 303-314. [PubMed]
12. Young LJ, Wang Z. Die neurobiologie van paar binding. Nat Neurosci. 2004; 7: 1048-1054. [PubMed]
13. Liu Y Wang ZX. Nucleus accumbens oksitosien en dopamien wisselwerking om die bindingsvorming in vroulike prairie voles te reguleer. Neuroscience. 2003; 121: 537-544. [PubMed]
14. Aragona BJ, et al. Nucleus accumbens dopamine bemiddel differensieel die vorming en instandhouding van monogame paar bindings. Nat Neurosci. 2006; 9: 133-139. [PubMed]
15. Gingrich B, Liu Y, Cascio C, Wang Z, Insel TR. Dopamien D2-reseptore in die nukleusakkapels is belangrik vir sosiale aanhegting in vroulike prairie voles (Microtus ochrogaster) Behav Neurosci. 2000; 114: 173-183. [PubMed]
16. Berridge KC, Robinson TE. Parseer beloning. Neigings Neurosci. 2003; 26: 507-513. [PubMed]
17. Insel TR. Is sosiale aanhangsel 'n verslawende siekte? Physiol Behav. 2003; 79: 351-357. [PubMed]
18. Aragona BJ, et al. Voorkeursverhoging van dopamien-oordrag binne die nucleus accumbens-dop deur kokaïen is toeskryfbaar aan 'n direkte toename in fasiese dopamien-vrystelling gebeure. J Neurosci. 2008; 28: 8821-8831. [PMC gratis artikel] [PubMed]
19. Nesse RM, Berridge KC. Psigoaktiewe dwelmgebruik in evolusionêre perspektief. Wetenskap. 1997; 278: 63-66. [PubMed]
20. Grigson PS, Twining RC. Kokaïen-geïnduseerde onderdrukking van sarcharininname: 'n Model van dwelmgeïnduceerde devaluasie van natuurlike belonings. Behav Neurosci. 2002; 116: 321-333. [PubMed]
21. Knight DK, Wallace GL, Joe GW, Logan SM. Verandering in psigososiale funksionering en sosiale verhoudings onder vroue in residensiële middelmisbruikbehandeling. J Subst Misbruik. 2001; 13: 533-547. [PubMed]
22. Aragona BJ, Detwiler JM, Wang Z. Amphetamine beloning in die monogame prairie vole. Neurosci Lett. 2007; 418: 190-194. [PMC gratis artikel] [PubMed]
23. Ventura R, Cabib S, Alcaro A, Orsini C, Puglisi-Allegra S. Norepinefrien in die prefrontale korteks is krities vir amfetamien-geïnduceerde beloning en mesoaccumbens dopamien vrystelling. J Neurosci. 2003; 23: 1879-1885. [PubMed]
24. Curtis JT, Wang Z. Amfetamien-effekte by microtien knaagdiere: 'n Vergelykende studie deur gebruik te maak van monogame en promiskuuse voelspesies. Neuroscience. 2007; 148: 857-866. [PMC gratis artikel] [PubMed]
25. Aragona BJ, Liu Y, Curtis JT, Stephan FK, Wang Z. 'n Kritiese rol vir die kern van dopamien, word in vennoot-voorkeurvorming in manlike prairie voles. J Neurosci. 2003; 23: 3483-3490. [PubMed]
26. Lim MM, et al. Verbeterde vennoot voorkeur in 'n promiskuuse spesie deur die uitdrukking van 'n enkele geen te manipuleer. Aard. 2004; 429: 754-757. [PubMed]
27. Winslow JT, Hastings N, Carter CS, Harbaugh CR, Insel TR. 'N Rol vir sentrale vasopressien in koppeling in monogame prairie voles. Aard. 1993; 365: 545-548. [PubMed]
28. Liao RM. Ontwikkeling van gekondisioneerde plekvoorkeur geïnduseer deur intra-accumbens-infusie van amfetamien, word gedemp deur mede-infusie van dopamien D1- en D2-reseptorantagoniste. Pharmacol Biochem Behav. 2008; 89: 367-373. [PubMed]
29. Fenu S, Spina L, Rivas E, Longoni R, Di Chiara G. Morfien-gekondisioneerde enkel-proefplekvoorkeur: Rol van kern accumbens dopamienreseptore in verkryging, maar nie uitdrukking nie. Psigofarmakologie (Berl) 2006; 187: 143-153. [PubMed]
30. Stolzenberg DS, et al. Dopamien D1 reseptor stimulasie van die nucleus accumbens of die mediale preoptiese gebied bevorder die aanvang van moederlike gedrag by swangerskap-beëindigde rotte. Behav Neurosci. 2007; 121: 907-919. [PubMed]
31. Richfield EK, Penney JB, Young AB. Anatomiese en affiniteitsstaat vergelykings tussen dopamien D1 en D2 reseptore in die sentrale senuweestelsel van die rat. Neuroscience. 1989; 30: 767-777. [PubMed]
32. Carelli RM. Nucleus accumbens sel firing tydens doelgerigte gedrag vir kokaïen vs. 'natuurlike' versterking. Physiol Behav. 2002; 76: 379-387. [PubMed]
33. Lu XY, Ghasemzadeh MB, Kalivas PW. Uitdrukking van D1-reseptor, D2-reseptor, substansie P en enkefaline-boodskapper-RNA's in die neurone wat uit die nucleus accumbens uitsteek. Neuroscience. 1998; 82: 767-780. [PubMed]
34. Bateup HS, et al. Sel tipe spesifieke regulering van DARPP-32 fosforilering deur psigostimulerende en antipsigotiese middels. Nat Neurosci. 2008; 11: 932-939. [PMC gratis artikel] [PubMed]
35. Aragona BJ, Wang Z. Opponerende regulering van paar binding vorming deur cAMP signalering binne die kern accumbens dop. J Neurosci. 2007; 27: 13352-13356. [PubMed]
36. Gerfen CR, et al. D1 en D2 dopamienreseptor-gereguleerde geenuitdrukking van striatonigrale en striatopallidale neurone. Wetenskap. 1990; 250: 1429-1432. [PubMed]
37. Lee KW, et al. Kokaïen-geïnduceerde dendritiese ruggraatvorming in D1- en D2-dopamienreseptor-bevattende medium-stekel-neurone in kernklemme. Proc Natl Acad Sci VSA. 2006; 103: 3399-3404. [PMC gratis artikel] [PubMed]
38. Nestler EJ. Resensie. Transkripsionele meganismes van verslawing: Rol van DeltaFosB. Philos Trans R Sos Lond B Biol Sci. 2008; 363: 3245-3255. [PMC gratis artikel] [PubMed]
39. Barr AM, Fiorino DF, Phillips AG. Effekte van onttrekking uit 'n stygende dosis skedule van d-amfetamien oor seksuele gedrag in die manlike rat. Pharmacol Biochem Behav. 1999; 64: 597-604. [PubMed]
40. Hyman SE, Malenka RC, Nestler EJ. Neurale meganismes van verslawing: Die rol van beloningsverwante leer en geheue. Annu Rev Neurosci. 2006; 29: 565-598. [PubMed]
41. Robinson TE, Kolb B. Volgehoue ​​strukturele veranderinge in kernklemme en prefrontale korteksneurone wat geproduseer word deur vorige ervaring met amfetamien. J Neurosci. 1997; 17: 8491-8497. [PubMed]
42. Martin M, Chen BT, Hopf FW, Bowers MS, Bonci A. Kokaïen self-administrasie selektief afskaf LTD in die kern van die kern accumbens. Nat Neurosci. 2006; 9: 868-869. [PubMed]
43. Kolb B, Gorny G, Li Y, Samaha AN, Robinson TE. Amfetamien of kokaïen beperk die vermoë van latere ondervinding om strukturele plastisiteit in die neocortex en nucleus accumbens te bevorder. Proc Natl Acad Sci VSA. 2003; 100: 10523-10528. [PMC gratis artikel] [PubMed]
44. Berke JD. Leer- en geheuemeganismes betrokke by kompulsiewe dwelmgebruik en terugval. Metodes Mol Med. 2003; 79: 75-101. [PubMed]
45. Johns JM, Noonan LR, Zimmerman LI, Li L, Pedersen CA. Effekte van chroniese en akute kokaïenbehandeling op die aanvang van moederlike gedrag en aggressie in Sprague-Dawley-rotte. Behav Neurosci. 1994; 108: 107-112. [PubMed]
46. Johns JM, Noonan LR, Zimmerman LI, Li L, Pedersen CA. Effekte van kort- en langtermyn-onttrekking uit swangerskap-kokaïenbehandeling op moederlike gedrag en aggressie in Sprague-Dawley-rotte. Dev Neurosci. 1997; 19: 368-374. [PubMed]
47. Slamberova R, Charousova P, Pometlova M. Metamfetamien toediening tydens swangerskap vererger moederlike gedrag. Dev Psychobiol. 2005; 46: 57-65. [PubMed]
48. Beatty WW, Costello KB, Berry SL. Onderdrukking van spel veg deur amfetamien: Effekte van katekolamien-antagoniste, agoniste en sintese-inhibeerders. Pharmacol Biochem Behav. 1984; 20: 747-755. [PubMed]
49. Sutton ME, Raskin LA. 'N Gedragsontleding van die effekte van amfetamien op spel en lokomotoriese aktiwiteit in die na-speenrat. Pharmacol Biochem Behav. 1986; 24: 455-461. [PubMed]
50. Vanderschuren LJ, et al. Metielfenidaat versteur sosiale spelgedrag by adolessente rotte. Neuropsychopharmacology. 2008; 33: 2946-2956. [PMC gratis artikel] [PubMed]
51. Dietz DM, Tapocik J, Gaval-Cruz M, Kabbaj M. Dopamien-vervoerder, maar nie tyrosienhidroksilase, mag betrokke wees by die bepaling van individuele verskille in gedragsensensitiasie vir amfetamien. Physiol Behav. 2005; 86: 347-355. [PubMed]
52. Krishnan V, et al. Molekulêre aanpassings onderliggend aan vatbaarheid en weerstand teen sosiale nederlaag in breinbeloningsgebiede. Sel. 2007; 131: 391-404. [PubMed]