Curr Neuropharmacol. 2011 Mrt; 9(1): 63–67.
Hierdie artikel is aangehaal deur ander artikels in PMC.
Abstract
Die doel van die huidige studie was om te ondersoek of breinbeloningsfunksie afneem tydens onttrekking van nikotien en metamfetamien, en of verminderde beloningsfunksie verband hou met afkeer tydens onttrekking van hierdie middels. Vir daardie doel is manlike Sprague-Dawley-rotte chronies onderhuids toegedien met 9 mg/kg per dag nikotien, of met 6 mg/kg per dag metamfetamien met behulp van osmotiese minipompe. In 'n intrakraniale selfstimulasie (ICSS) paradigma, het chroniese infusie van nikotien en metamfetamien die drempels vir laterale hipotalamus ICSS verlaag, terwyl hul antagoniste, mecamylamine en haloperidol die ICSS-drempels verhoog het in die rotte wat onderskeidelik met nikotien en metamfetamien behandel is. In 'n gekondisioneerde plek-aversie-paradigma het mecamylamine en haloperidol plek-aversie in onderskeidelik nikotien- en metamfetamien-geïnfuseerde rotte geproduseer. Interessant genoeg was verhogings in ICSS-beloningdrempels en plekaversie tydens mecamylamine-gepresipiteerde nikotien-onttrekking byna dieselfde in omvang as dié wat tydens haloperidol-gepresipiteerde metamfetamien-onttrekking waargeneem is. Die huidige studie dui aan dat 1) breinbeloningfunksie afgeneem het tydens nikotien- en metamfetamien-onttrekking, en 2) 'n afname in beloningsfunksie kan die negatiewe affektiewe toestand (aversie) weerspieël tydens onttrekking van nikotien en metamfetamien.
1. INLEIDING
Kliniese bewyse dui daarop dat die affektiewe tekens van onthoudingsindroom meer relevant kan wees vir dwelm-drang en terugval na kompulsiewe dwelmgebruik as die somatiese tekens van onttrekking.1-3]. Om daardie rede is die affektiewe aspekte van dwelmafhanklikheid omvattend ondersoek met behulp van verskeie soorte eksperimentele paradigmas. Onder hulle word die tegniek van intrakraniale selfstimulasie (ICSS) wyd gebruik om breinbeloningsfunksie te meet. In dierestudies verlaag akute toediening van 'n dwelmmiddel ICSS beloningsdrempels [4, 5] en hierdie verhoogde sensitiwiteit vir die stimulasie word beskou as 'n maatstaf van dwelm-geïnduseerde euforie [6]. Verder word veronderstel dat ICSS-beloning verswak kan word na herhaalde toediening van 'n dwelmmiddel, wat voortspruit uit neuro-aangepaste veranderinge van breinbeloningstelsels, en disforie weerspieël tydens onttrekking van die dwelm [7, 8]. Baie studies het verhogings in ICSS-beloningdrempels getoon tydens onttrekking van verskeie soorte dwelmmiddels insluitend amfetamien [9], kokaïen [6], opiate [10], etanol [11], en nikotien [12], wat almal die voorgenoemde hipotese ondersteun. Daarom is die huidige studie ontwerp om te verduidelik of verhogings in ICSS beloningsdrempels verband hou met die negatiewe affektiewe toestand van onttrekking, spesifiek met die fokus op twee verskillende tipes psigostimulante, nikotien en metamfetamien.
2. MATERIALE EN METODES
2.1. diere
Twee-en-sewentig manlike Sprague-Dawley-rotte (332-396 g) verkry van Clea Japan Inc. (Tokio) is individueel in 'n dierekamer gehuisves teen 'n gereguleerde temperatuur (22 ± 2 ºC) met 'n lig/donker siklus van 12/12 uur (lig aan om 8:00). Elke rot is gedurende die eksperiment 15 g kos per dag (water vrylik beskikbaar) gevoer, behalwe vir 'n tydperk van 3 dae voor en 7 dae na die operasie. Hierdie eksperiment is uitgevoer in ooreenstemming met die Beginsels van Laboratoriumdieresorg van Jikei Universiteit Skool vir Geneeskunde.
2.2. Dwelms
(-)-nikotien waterstoftartraat (Sigma, St. Louis, MO, VSA), mecamylamine hidrochloried (Sigma), (-) metamfetamien hidrochloried (Dainipponn Seiyaku, Japan), en haloperidol hidrochloried (Sigma) is opgelos in sout en ingespuit in 'n volume van 1.0 ml/kg.
2.3. Intrakraniale Selfstimulasie
2.3.1. apparaat
'n Standaard operante kamer van 29.5 (B) x 23.5 (L) x 28.7 (H) cm (ENV-008; Med Associates, Inc., St. Albans, VT, VSA) toegerus met een hefboom en 'n aanduidingslig bokant die hefboom op die voormuur en 'n huislig aan die agtermuur is gebruik. Sywande is van deursigtige plexiglas gemaak.
2.3.2. Chirurgie
Rotte is verdoof met natriumpentobarbital (50mg/kg, ip) en is voorberei met 'n vlekvrye staal bipolêre elektrode (Neuroscience, Japan) in die laterale hipotalamus (koördinate 3.8mm posterior na bregma; 1.4mm lateraal na middellyn; 8.4mm ventraal na dura) volgens die atlas van Paxinos en Watson [13]. Om enige moontlike breinasimmetrieë teen te werk, het die helfte van die rotte inplantings aan die regterkant van die brein ontvang, met die ander aan die linkerkant.
2.3.3. prosedure
In die ICSS-oefensessies is 'n huislig en 'n aanduidingslig aangeskakel en die elektriese stimuli is elke keer gegee onmiddellik nadat die rot die hefboom gedruk het. Die stimuli het bestaan uit 1.5 msek reghoekige katodale pulse, gelewer deur 100 Hz vir 150 msek met 'n vaste stroom van 120 μA. Elke oefensessie het 15 min geduur. ICSS-opleiding is vir ten minste 6 dae gegee en het voortgegaan totdat die aantal hefboompers meer as 30 per minuut was vir 3 opeenvolgende dae.
Om die basislyn van ICSS-reaksie te meet, is basislyntoets vir 15 minute voor elke ICSS-drempeltoets uitgevoer. Die prosedure van die basislyntoets was dieselfde as in die ICSS-opleiding. 'n ICSS-drempeltoets is saamgestel uit 11 tydbakke van 3 min geskei deur 1 min time-out. Tydens die tyd uit is 'n huislig en 'n cue-lamp afgeskakel. In elke toetsbak is hierdie ligte aangeskakel en die rotte het die elektriese stimulasie ontvang na elke hefboomdruk. Oor die houers is die elektriese stimulasiestroom verminder met 10 μA van 120 μA tot 20 μA in 'n dalende volgorde.
Stabiele basislyn van ICSS-reaksie is vasgestel vir alle rotte voor inplanting van die minipompe. Op dag 1 is 'n osmotiese minipomp (Alzet 2001, Alza Corporation, CA, VSA) met 'n vloeitempo van 1.03 μl/h gevul met nikotien of metamfetamien in soutoplossing onderhuids ingeplant in rotte wat met diëtieleter verdoof is. Die konsentrasie nikotien en metamfetamien is aangepas vir verskille in liggaamsgewig, maar was ongeveer 116 en 77.3 mg/ml, wat gelei het tot deurlopende subkutane infusie teen 'n koers van 9 mg/kg per dag van nikotien en teen 'n koers van 6 mg/kg per dag van metamfetamien volgens die metode van 'n vorige studie [14]. Die ICSS-drempeltoets is uitgevoer op dag 2, 4 en 6 na inplanting van die minipompe.
Op dag 7 na minipomp-inplanting het rotte mecamylamine (0.0, 0.1, 0.5, 1.0 mg/kg, sc) in die nikotien- en sout-geïnfuseerde groepe ontvang, of haloperidol (0.0, 0.1, 0.25, 0.5 mg/kg, sc) in die metamfetamien- en sout-geïnfuseerde groepe, 15 min voor die begin van die ICSS-drempeltoetssessie, met behulp van 'n binne-vakke Latynse vierkant-ontwerp. Diere was verplig om terug te keer na basislyn ICSS drempelvlakke vir ten minste een ICSS sessie voor daaropvolgende antagonis of voertuig inspuitings.
2.3.4. histologie
Rotte is deur diep narkose deur natriumpentobarbital geoffer. Die brein is verwyder en in 10% formaldehiedoplossing gestoor. Brein is teen 'n dikte van 100 μm gesny en die punt van 'n elektrode is mikroskopies ondersoek.
2.4. Toestand Plek Aversie
2.4.1. Appatarus
Plekkondisionering is uitgevoer volgens die metode van Suzuki et al. [15, 16]. Die apparaat het bestaan uit 'n pendelbus (30×60×30 cm: b×l×h) wat in twee kompartemente van gelyke grootte verdeel is. Een kompartement was wit met 'n tekstuurvloer en die ander was swart met 'n gladde vloer.
2.4.2. prosedure
Op dag 1 is rotte voorberei met nikotien-, metamfetamien- of soutbevattende osmotiese minipompe onder dieselfde toestande as dié wat vir die ICSS-studie beskryf is.
In die oggend (9:00) op dag 7 van nikotien- of metamfetamien-infusie, is rotte onderhuids ingespuit met 'n antagonis van die toetsmiddel (mecamylamine of haloperidol), of soutoplossing (1.0 ml/kg), en onmiddellik beperk tot een kompartement van die toetsapparaat vir 60 min. In die aand (21:00) op dieselfde dag is rotte dan behandel met soutoplossing of 'n antagonis (mecamylamine of haloperidol), onderskeidelik, en vir 60 min in die ander kompartement ingeperk. Die parings van inspuiting (antagonis of soutoplossing) en kompartement (wit of swart) is oor al die proefpersone gebalanseer. Die kontrole rotte in die nikotien-, metamfetamien- en sout-geïnfuseerde groepe is in die kondisioneringsessie ingespuit met sout in plaas van mecamylamine of haloperidol. Na die sout inspuitings is die rotte soggens in een kompartement en saans tot die ander kompartement beperk.
In die oggend op dag 8 is kondisioneringstoetse soos volg uitgevoer: die afskorting wat die twee kompartemente geskei het, is tot 12 cm bo die vloer gelig, en 'n neutrale platform is langs die naat wat die kompartemente skei, ingesit. Die tyd wat in elke kompartement spandeer word tydens 'n 900-s sessie is outomaties gemeet deur 'n infrarooi straal sensor (kn-80, Natsyme Seisakusho, Tokio, Japan).
2.5. Assessering van Somatiese Onttrekking Tekens
In die ICSS-eksperiment is elke rot in 'n silindriese plastiese waarnemingskamer geplaas onmiddellik na beëindiging van die ICSS-beloningdrempelsessie na toediening van mecamylamine of haloperidol, en somatiese onttrekkingstekens is vir 10 min waargeneem. Tydens assessering van somatiese onttrekkingstekens, is die frekwensie van onthoudingsimptome aangeteken deur gebruik te maak van 'n opiaat-onthoudingskaal wat aangepas is om nikotien- of metamfetamien-onthouding te bepaal.1]. Eksperimenteerders was blind vir die behandeling van elke rot. In die CPP-eksperiment is somatiese onttrekkingstekens op dieselfde wyse as dié in die ICSS-eksperiment waargeneem, behalwe vir die feit dat waarneming van somatiese onthoudingstekens in die CPP-apparaat uitgevoer is.
2.6. Data-analise
Vir die maatstaf van die ICSS wat reageer, is die aantal versterking per min in elke bak gebruik as die maatstaf. Op toetsdae is die aantal versterkings by elke elektriese stroom omgeskakel na persentasie van die basislyn wat op daardie dag verkry is. Om die ICSS-drempel te bepaal, is S-vormkromme individueel gepas volgens die sigmoid-Gompertz-model. Deur hierdie model te gebruik, is die elektriese stroom wat 50% van die basislynreaksie veroorsaak, bepaal as die ICSS-drempel. Alle data is ontleed deur gebruik te maak van 'n tweerigting-binne-subjekte herhaalde-maatreëls analise van variansie (ANOVA) gevolg deur Tukey se Studentized Range Metode na waarneming van 'n statisties beduidende effek van behandelingstoestande in die ANOVA.
Kondisioneringtellings verteenwoordig die tyd spandeer in die dwelm-gepaarde plek minus die tyd spandeer in die voertuig-gepaarde plek en word uitgedruk as die gemiddelde ± SEM Gedragsdata is statisties geëvalueer met 'n tweerigting herhaalde-metings ANOVA, wat gebruik is om te bepaal die effekte van behandeling op antagonis-geïnduseerde plekkondisionering. Toe die ANOVA die teenwoordigheid van 'n beduidende effek aangedui het, is verdere analise uitgevoer met Tukey se Studentized Range Metode.
3. RESULTATE
3.1. ICSS-drempels
Tydens chroniese toediening, nikotien (F (2, 35) = 5.28, P<0.01) en metamfetamien (F (2, 35) = 7.62, P<0.01) het ICSS-beloningdrempels aansienlik verlaag. Individuele gemiddelde vergelykings het beduidende effekte op dag 4 en dag 5 van nikotieninfusie aan die lig gebring (P<0.05), en op dag 2, dag 4 en dag 5 van metamfetamien-infusie (P
Soos getoon in Fig. (11), in chroniese nikotien-geïnfuseerde en metamfetamien-geïnfuseerde rotte, mecamylamine (F (1, 47) = 9.59, P<0.01) en haloperidol (F (1, 47) = 10.64, P<0.01) het onderskeidelik beduidende verhogings in ICSS-beloningsdrempels opgelewer. Individuele gemiddelde vergelykings het beduidende effekte getoon by 1.0 mg/kg mecamylamine (P<0.05) en by 0.25 en 0.5 mg/kg haloperidol (P<0.05). Daar was ook geen beduidende effek van dosis in rotte wat met nikotien toegedien is nie (F (3, 47) = 1.87, P>0.05) of in metamfetamien-geïnfuseerde rotte (F (3, 47) = 2.24, P> 0.05), of behandeling × dosis interaksie óf in nikotien-geïnfuseerde rotte (F (3, 47) = 1.56, P>0.05) of in metamfetamien-geïnfuseerde rotte (F(3, 47) = 1.77, P> 0.05).
3.2. Gekondisioneerde plekaversie (CPA)
Soos getoon in Fig. (22), het die soutkontrole-rotte geen voorkeur vir enige van die kompartemente getoon nie. Mecamylamine en haloperidol het nie óf beduidende plekvoorkeur óf plekaversie in sout-geïnfuseerde rotte geproduseer nie. Aan die ander kant, mecamtlamine (F (1, 47) = 8.62, P<0.01) en haloperidol (F (1, 47) = 11.28, P<0.01) het onderskeidelik plekaversie in chroniese nikotien- en metamfetamien-geïnfuseerde rotte geproduseer. Beduidende plekafkeer is waargeneem by 1.0 mg/kg mecamylamine (P<0.01) en by 0.25 en 0.5 mg/kg haloperidol (P<0.05 en P<0.01). Daar was ook geen beduidende effek van dosis in rotte wat met nikotien toegedien is nie (F (3, 47) = 1.98, P>0.05) of in metamfetamien-geïnfuseerde rotte (F (3, 47) = 2.56, P> 0.05), of behandeling × dosis interaksie óf in nikotien-geïnfuseerde rotte (F (3, 47) = 1.74, P>0.05) of in metamfetamien-geïnfuseerde rotte (F (3, 47) = 2.28, P> 0.05).
3.3. Somatiese tekens
Die algehele aantal somatiese tekens het ook nie in die ICSS-eksperiment verskil tussen nikotien- en sout-behandelde rotte tydens mecamylamine-toediening nie (F (1, 47) = 2.02, P>0.05) of in die CPA-eksperiment (F (1, 47) = 1.87, P>0.05). Verder het hulle ook nie in die ICSS-eksperiment verskil tussen metamfetamien- en sout-behandelde rotte tydens haloperidol toediening nie (F (1, 47) = 1.53, P>0.05) of in die CPA-eksperiment (F (1, 47) = 2.33, P> 0.05).
3.4. Histologiese Analise
Die resultate van die histologiese analise het aangedui dat die elektrodepunte in die area van die laterale hipotalamus geleë was, in 'n anterior/posterior reeks wat strek van -3.84 mm tot -4.20 mm vanaf die bregma. Daar was blykbaar geen verskille tussen die elektrode-liggings van kontrole- en proefdiere nie (Fig. 33).
4. BESPREKING
Die resultate van die huidige studie toon dat chroniese toediening van nikotien en metamfetamien die ICSS-beloningdrempels verlaag, terwyl hul antagoniste, mecamylamine en haloperidol ICSS-beloningsdrempels verhoog en 'n CPA induseer by rotte wat onderskeidelik met nikotien en metamfetamien behandel word. Met betrekking tot veranderinge in breinbeloningkringe tydens onttrekking, is daar aangevoer dat, soos afhanklikheid ontwikkel, neuro-aanpassings plaasvind binne dieselfde breinkringe wat die versterkende of lonende effekte van dwelmmiddels na akute toediening bemiddel, wat lei tot die uitdrukking van negatiewe affektiewe tekens van onttrekking by dwelmonthouding [7, 8]. In ooreenstemming met hierdie idee, het die huidige studie aangedui dat nikotien sowel as metamfetamien afnames in ICSS-beloningdrempels tydens akute toediening getoon het, en toenames tydens antagonis-gepresipiteerde onttrekking. Ander dwelmmiddels soos kokaïen [6], opiate [10], en etanol [11] is ook gerapporteer om soortgelyke patroon van effekte op ICSS-beloningsdrempels te veroorsaak. 'n Vraag of sulke veranderinge in breinbeloningskringe voldoende is om die negatiewe affektiewe gevolge van onttrekking te verantwoord, is ondersoek. 'n Paradigma van CPA is 'n bruikbare en sensitiewe gedragsindeks om onttrekkings-aversie op te spoor, soos gerapporteer in vorige studies wat nikotien betrek het.15, 16] en opiate [17, 10]. In die huidige studie het mecamylamine en haloperidol 'n CPA geïnduseer by dosisse wat verhogings in ICSS-beloningsdrempels toon, wat daarop dui dat verhogings in ICSS-beloningsdrempel afkeer kan bemiddel tydens onttrekking van nikotien en metamfetamien. Aan die ander kant kon mecamylamine en haloperidol nie somatiese onttrekkingstekens veroorsaak nie. Dit is bekend dat somatiese tekens van onttrekking van psigostimulante swakker is as dié van opiate, barbiturate en alkohol. Verder is dit moeiliker om somatiese onttrekkingstekens wat deur nikotienantagoniste presipiteer word waar te neem as dié wat deur spontane onttrekking veroorsaak word.12]. Interessant genoeg, in die huidige studie was verhogings in ICSS-beloningdrempels en plekaversie tydens nikotien-onttrekking byna dieselfde in omvang as dié wat tydens metamfetamien-onttrekking waargeneem is, wat kan voorstel dat afnames in breinbeloningsfunksie, wat lei tot onttrekkings-aversie, nie beduidend kan verskil nie. in intensiteit tussen nikotien en metamfetamien, ongeag die akute uitwerking van hierdie middels op die beloningstelsel. Met ander woorde, daar word veronderstel dat neuro-aanpassings in breinbeloningkringe byna tot dieselfde vlakke tussen nikotien en metamfetamien ontwikkel, alhoewel hulle die beloningstelsel tot 'n ander mate stimuleer met akute metamfetamien wat sterker is as akute nikotien. Verdere studies is egter nodig om hierdie vraag te verduidelik deur 'n wyer reeks geneesmiddeldosisse of ander soorte eksperimentele paradigmas te gebruik.
Ten slotte dui die huidige studie aan dat 1) breinbeloningfunksie afgeneem het tydens nikotien- en metamfetamien-onttrekking, en 2) 'n afname in beloningsfunksie kan die negatiewe affektiewe toestand (aversie) weerspieël tydens onttrekking van nikotien en metamfetamien.
Bedankings
Hierdie studie is gedeeltelik ondersteun deur toekennings van die Ministerie van Onderwys, Kultuur, Sport, Wetenskap en Tegnologie van Japan (No. 16591166), en die Rooknavorsingstigting.
Verwysings
;
