علم الأعصاب. 2010 August 11؛ 169(1): 182-194. نشرت على الانترنت 2010 مايو 7. دوى: 10.1016 / j.neuroscience.2010.04.056
فريدبرت فايس,لورين ه. بارسونز,جيري شولتيس,بتري Hyytiä,مارج تي. لورانغ,فلويد E. بلوموجورج ف
+ الكاتب الانتماءات
ملخص
وقد تورط الدوبامين القاعدي للدماغ الأمامي (DA) و 5-HT العصبي في وساطة إجراءات التعزيز الحادة للإيثانول. تتنبأ نظريات التكيف العصبي بأن التغييرات التعويضية في الأنظمة الكيميائية العصبية التي يتم تنشيطها بشكل حاد بواسطة الكحول قد تكمن وراء أعراض الانسحاب بعد الإعطاء المزمن. لاختبار هذه الفرضية ، تمت مراقبة إطلاق DA و 5-HT عن طريق التحليل الدقيق في النواة المتكئة لذكور فئران ويستار المعتمدة في نهاية نظام غذائي سائل من الإيثانول لمدة 3-5 أسابيع (8.7٪ وزن / حجم) ، خلال 8 ساعات الانسحاب ، وأثناء التوافر المتجدد للإيثانول الذي يتضمن (1) فرصة الإدارة الذاتية الفعالة للإيثانول (10٪ وزن / حجم) لمدة 60 دقيقة ، يليها (2) وصول غير محدود إلى نظام غذائي سائل من الإيثانول. تمت مقارنة النتائج مع المجموعات الضابطة التي تتغذى على نظام غذائي سائل خالٍ من الإيثانول وتم تدريبها على الإدارة الذاتية إما الإيثانول أو الماء. في الفئران غير المعتمدة ، زادت الإدارة الذاتية للإيثانول الفعال من إطلاق DA و 5-HT في NAC. أدى الانسحاب من النظام الغذائي المزمن للإيثانول إلى قمع تدريجي في إطلاق هذه المرسلات خلال فترة الانسحاب التي تبلغ 8 ساعات. أعادت الإدارة الذاتية للإيثانول إلى وضعها السابق وتحافظ على إطلاق DA عند مستويات ما قبل السحب لكنها فشلت في استعادة تدفق 5-HT بالكامل. تعافت مستويات 5-HT بسرعة ، ومع ذلك ، في غضون ساعة واحدة من إعادة التعرض لنظام غذائي سائل من الإيثانول. تشير هذه النتائج إلى أن العجز في إطلاق أحادي الأمين المتراكم قد يساهم في النتائج العاطفية السلبية لسحب الإيثانول ، وبالتالي ، يحفز سلوك البحث عن الإيثانول في الأشخاص المعتمدين.
المُقدّمة
تظل إساءة استخدام الكحول والاعتماد على الأمراض الطبية والاجتماعية من بين أكبر مشكلات تعاطي المخدرات في الولايات المتحدة وفي جميع أنحاء العالم (نيلسون وستوسمان ، 1994;Greenfield و Weisner ، 1995; رايس وهاريس ، 1995). للكحول إجراءات مزعجة ومبهجة ، ويعتقد أن هذه الخواص تسهم في التأثيرات الحادة للكحول التي يمكن أن تؤدي إلى الاستخدام المستمر وفي نهاية المطاف إلى إساءة المعاملة والاعتماد الشديد على الأفراد المعرضين للإصابة. تم إحراز تقدم كبير في السنوات الأخيرة فيما يتعلق بتحديد أنظمة الناقل العصبي والمستقبلات التي تشارك في الوساطة في التأثيرات التعزيزية الحادة للإيثانول (للمراجعة ، انظر جيانولاكيس ، 1989; هوفمان وآخرون ، 1990; شمشون ، 1992; Sellers et al.، 1992; Froehlich و Li ، 1993; هانت، شنومكس; جرانت ، 1994; Tabakoff وهوفمان ، 1996; Mihic و Harris ، 1995).
من بين العديد من أنظمة الناقل العصبي المتورطة في التأثيرات الدوائية للكحول ، تلقى الدوبامين (DA) و 5-HT اهتمامًا خاصًا نظرًا لدورها المفترض في التأثير التحفيزي للإيثانول (Cloninger ، 1987; McBride et al.، 1991;Engel et al.، 1992; شمشون ، 1992; Sellers et al.، 1992). في حالة DA ، قاهر الكهربية (Gessa وآخرون ، 1985; برودي وآخرون ، 1990) ، neurochemical (Imperato و DiChiara ، 1986; Wozniak وآخرون ، 1991; Yoshimoto وآخرون ، 1991; Engel et al.، 1992) والسلوكية (Imperato و DiChiara ، 1986; Waller et al.، 1986تشير الأدلة إلى أن جرعات ذات صلة سلوكية من الإيثانول تنشط مسار المكافأة DA mesolimbic. والدليل المباشر على دور DA في مكافأ الإيثانول يأتي من النتائج التي تشير إلى أن الإيثانول ذاتي الإدارة الفعال يحفز إصدار DA في NAC (Weiss وآخرون ، 1993) ، أن الفئران ستدير الإيثانول ذاتيًا بشكل مباشر في منطقة جسد الخلية tegmental البطني لمسار المكافأة DA المتوازي (جاتو وآخرون ، 1994) ، ويتم تعديل ذلك المتفاعل للإيثانول من قبل وكلاء الدوائية التي تتفاعل مع DA neurotransransmission (McBride et al.، 1990;سامسون وآخرون ، 1991; هودج وآخرون ، 1993; Rassnick وآخرون ، 1993). وأخيرًا ، تم ربط تفضيل الكحول في النماذج الجينية للكحول بمحتوى DA مخفض في NAC (مورفي وآخرون ، 1982; مورفي وآخرون ، 1987; Gongwer et al.، 1989) بالإضافة إلى زيادة الحساسية تجاه تأثيرات تنشيط الإيثانول (DA) لتحفيز تنشيط الأوعية الدموية والمؤثرات الحركية (Waller et al.، 1986; Cloninger ، 1987; Fadda et al.، 1989; Engel et al.، 1992; Weiss وآخرون ، 1993).
هناك أدلة كثيرة على تورط 5-HT في سلوك البحث عن الإيثانول أيضًا. جرعة الإيثانول بشكل متزايد يزيد من إطلاق 5-HT في NAC (Yoshimoto وآخرون ، 1992) ، في حين أن العلاجات الدوائية التي تزيد من توافر متشابك 5-HT ، أو التنشيط المباشر للإرسال 5-HT من قبل ناهضات المستقبلات تمنع تناول الإيثانول الطوعي في الحيوانات (للمراجعة ، انظر Sellers et al.، 1992; LeMarquand et al.، 1994) ويمكن أن تقلل من استهلاك الكحول في البشر (Naranjo وآخرون ، 1984, 1987, 1989, 1990; Gorelick، 1989; مونتي والتروين ، 1991). ويدعم دور هرمون السيروتونين في تعاطي الإيثانول أيضا من خلال النتائج من العيوب ملحوظ في محتوى الدماغ الأمامي 5-HT ، خفض 5-HT التعصيب ، أو التقوية من مستقبلات 5-HT1A في خطوط القوارض المفضلين وراثيا ، والكحول المفضل (مورفي وآخرون ، 1982, 1987;Yoshimoto وآخرون ، 1985; Yoshimoto و Komura ، 1987; Gongwer et al.، 1989; McBride et al.، 1990, 1994). وأخيرًا ، تعتمد التأثيرات الشخصية للإيثانول ، جزئيًا على الأقل ، على النقل العصبي لـ 5-HT منذ أن يبادر منحنى مستقبل مستقبل 5-HT1A (علامات و Schechter ، 1988; غرانت وكولومبو ، 1993; Krystal et al.، 1994) ، في حين تمنع خصوم 5-HT3 خصائص التحفيز التمييزية للإيثانول (جرانت و باريت ، 1991).
حتى الآن ، أجريت الغالبية العظمى من الدراسات على أساس الأدوية العصبية من التعزيز الحفاظ على الإيثانول في حيوانات غير معتمدة. ومع ذلك ، فإن فهم الآليات التي تحافظ على تعاطي الإيثانول يتطلب أيضًا نظرة ثاقبة على الأساس البيولوجي لتعزيز التعزيز في الإيثانول في المواد التابعة. وقد اقترح أن تطوير الاعتماد ينطوي على تكيفات على المستوى الخلوي أو الجزيئي تعارض الإجراءات الدوائية لمواد الإساءة ، وبالتالي ، يؤدي إلى ظهور أعراض الانسحاب التي يمكن أن تحفز الاستهلاك المستمر من المخدرات (Koob و Bloom ، 1988). في ضوء الأدلة السابقة على أن الإيثانول يحفز إطلاق كل من DA و 5-HT في NAC (Imperato و DiChiara ، 1986; Wozniak وآخرون ، 1991; Yoshimoto وآخرون ، 1992; Weiss وآخرون ، 1993) ، سوف تتنبأ هذه الفرضية بنقص في إطلاق هذه الناقلات العصبية أثناء انسحاب الإيثانول. وبالتالي ، فإن هذه الفرضية سوف تتنبأ أيضًا بعكس أوجه القصور الكيميائية العصبية الناجمة عن الانسحاب بعد تجدد التعرض للإيثانول. لاختبار هذه الفرضية ، فحصت التجارب الحالية آثار التعرض المزمن للإيثانول والايثانول الانسحاب على إطلاق DA و 5-HT في NAC باستخدام microdialysis داخل الدماغ ، فضلا عن دور إطلاق أحادي الأمين التراكم في تعزيز معززة الإيثانول في تعتمد الفئران.
المواد والأساليب
المواد
تم استخدام ذكور فئران ويستر (تشارلز ريفر) وزنها بين 400-600 gm في وقت الاختبار. كانت الفئران مقيدة في مجموعات من اثنين أو ثلاثة في درجة حرارة رطبة ودرجة حرارة (22 ° C) تسيطر على دورة ضوء / داكن 12 / 12 (على 05: 00 ، قبالة 17: 00) مع إمكانية الوصول إلى الغذاء في متناول اليد ماء. وقد أجريت جميع الإجراءات في التقيد الصارم دليل المعاهد الوطنية للصحة لرعاية واستخدام الحيوانات المختبرية.
جهاز اختبار السلوك
تم إجراء تدريب على الإدارة الذاتية للايثانول واختبار microdialysis في الغرف القياسية القياسية (Coulbourn Instruments، Allentown، PA) تم تعديلها كما هو موضح سابقًا (Weiss وآخرون ، 1993) للسماح بالعرض المتزامن لاثنين من معززات السوائل المختلفة ولتكييف مكونات نظام التروية بالغسيل المجهري. باختصار ، تم تجهيز غرف التشغيل برافعتين قابلتين للسحب. نتج عن الردود في العملية المناسبة تقديم إما 0.1 مل من محلول الإيثانول أو الماء في أحد الوعاءين (سعة الحجم 0.15 مل) الموضوعة 4 سم فوق أرضية الشبكة وبين الرافعات في وسط اللوحة الأمامية للغرفة الفعالة. كانت غرف التشغيل موجودة في غرفة إجراءات معملية ملحقة بالحوض وكانت محاطة بمقصورات بيئية جيدة التهوية ومخففة للصوت (Coulbourn Instruments ، Allentown ، PA). تم التحكم في توصيل السوائل والتسجيل السلوكي بواسطة الكمبيوتر الصغير.
تدريب على الإدارة الذاتية للإيثانول
تم تدريب الجرذان على الإيثانول أو الماء في إدارة ذاتية في مهمتين ذراعيتين ، حرتي الاختيار باستخدام وظيفة معدلة (Weiss و Koob ، 1991) إجراء الخبو الحل الحلو (شمشون ، 1986). تم وضع الفئران في البداية على جدول زمني للحرمان من الماء لمدة 22 ساعة (يقتصر على يومين متتاليين) وتم تدريبهم في جلسات يومية مدتها 30 دقيقة للرد على أي من الرافعتين لمحلول سكرين بنسبة 0.2٪ (وزن / حجم) وفقًا لجدول زمني للتعزيز المستمر. بعد الاستحواذ الناجح على الاستجابة الفعالة ، تم توفير الماء مرة أخرى بالشهرة الإعلانية في قفص المنزل. بالنسبة للستة أيام التالية ، نتج عن الاستجابة عند رافعة واحدة متاحة توصيل محلول إيثانول 6 مل (0.1٪) / سكرين (5٪). تم بعد ذلك تدريب الحيوانات على جدول زمني متزامن أدت فيه كل ضغطة عند رافعة واحدة إلى توصيل محلول الإيثانول / السكرين بينما أدت الردود على الرافعة الأخرى إلى تقديم الماء بحجم متساوٍ (0.2 مل). خلال التدريب اللاحق ، تم رفع تركيزات الإيثانول تدريجياً إلى 0.1٪ (وزن / حجم) بينما انخفض تركيز السكرين ببطء ، متبوعًا بالإزالة الكاملة للمُحلي من محلول الشرب. بعد الانتهاء من مرحلة تلاشي المحلول الحلو التي استمرت 10 يومًا ، استمرت جلسات الإدارة الذاتية لمدة 19-16 يومًا أخرى حتى لوحظ وجود مستويات مستقرة من الإيثانول (21٪ وزن / حجم). تم إجراء جميع التدريبات والاختبارات ذات الاختيار الحر دون قيود على الطعام أو السوائل.
للسيطرة على تأثيرات التعرض البسيط لمربع التشغيل على إطلاق الناقل العصبي ، تم أيضًا تحضير الفئران الساذجة من الإيثانول التي اعتادت على بيئة الاختبار. لتوفير تواريخ تشغيلية مماثلة لتلك الخاصة بالفئران ذاتية الإدارة بالإيثانول ، تم وضع حيوانات التحكم هذه في البداية أيضًا على جدول زمني لتقييد السوائل مدته 22 ساعة (يقتصر على يومين متتاليين) ، ولكن تم تدريبها على الضغط بالرافعة من أجل الماء فقط. بعد الحصول على الاستجابة الفعالة ، تم توفير الماء مرة أخرى للشهرة الإعلانية في القفص المنزلي ، لكن الفئران استمرت في تلقي المياه لمدة 30 دقيقة يوميًا في غرف الإدارة الذاتية. متسقة مع النتائج السابقة (Weiss وآخرون ، 1993) ، توقفت هذه الحيوانات عن الاستجابة للمياه بمعدلات معقولة دون مزيد من الحرمان ، وبالتالي توفير مجموعة تحكم مناسبة "غير مدفوعة".
الجراحة التجسيمية
بمجرد الحصول على مستويات مستقرة من الإدارة الذاتية للإيثانول ، تم زرع الفئران بشكل تجسيمي من أجل الغسيل الدقيق المستيقظ باستخدام قنية توجيهية مزمنة من الفولاذ المقاوم للصدأ تستهدف NAC تحت تأثير الهالوثان (1.0-1.5٪). تم تخفيض قنيات التوجيه (C313CS ، Plastics One ، Roanoke ، VA) من جانب واحد إلى 2.0 مم فوق الحد الظهري لموقع غسيل الكلى وتثبيتها بمسامير جمجمة من الفولاذ المقاوم للصدأ وأسمنت أسنان. بالإشارة إلى bregma ، كانت الإحداثيات الأمامية +1.3 ، وسطي ± 1.6 ، وبطني −4.2 وفقًا لأطلس (Paxinos و Watson ، 1986). باستخدام مجسات غسيل الكلى مع أطراف غشاء نشطة 2.0 مم (بارزة وراء قنية التوجيه) ، كانت مواقع غسيل الكلى تقع بين الإحداثيات البطنية −6.2 و 8.2.
تحريض الاعتماد على الإيثانول: حمية سائلة
بدءًا من 4 أيام بعد الجراحة ، تم التحقق من استعادة الاستجابة للإيثانول من خلال استئناف جلسات الإدارة الذاتية للإيثانول لمدة 30 دقيقة يوميًا. عندما لوحظت مستويات ثابتة من المدخول مرة أخرى ، كانت الفئران تعتمد على الإيثانول باستخدام طريقة النظام الغذائي السائل (Lochry و Riley ، 1980). تم الإبلاغ عن تفاصيل الإجراء الغذائي السائل المتكيفة في هذا المختبر سابقا (Rassnick وآخرون ، 1992). باختصار ، تم إعداد حمية الإيثانول طازجة يوميًا (9: 00 إلى 10: 00 AM) عن طريق استكمال Sustacal بنكهة الشوكولاتة ، وهو سائل غذائي كامل التغذية (Mead Johnson، Inc.) مع الإيثانول (95٪ w / v) وفيتامين خليط معدني (ICN Nutritional Biochemicals) ، والمياه لإنشاء نظام غذائي سائل يحتوي على الإيثانول (8.7٪ w / v) الذي يوفر حوالي 35٪ من السعرات الحرارية المشتقة من الإيثانول (Lochry و Riley ، 1980). ينتج عن هذا الإجراء تركيزات إيثانول في الدم (BACs) تتراوح من 80 إلى 180 مجم٪ في عمل سابق مماثل في مختبرنا (Merlo Pich et al.، 1995; Schulteis وآخرون ، 1996). تلقت الفئران السيطرة على النظام الغذائي الذي يحتوي على إيثانول equicaloric تحتوي على السكروز. للحفاظ على كمية السعرات الحرارية وأوزان الجسم في الفئران التي حافظت على نظام غذائي مكافئ مكافئ لجرذان الإيثانول المكشوفة ، تم استخدام إجراء التغذية الزوجية حيث تم منح الحيوانات التي تستقبل حمية الإيثانول وصول غير محدود ، في حين تم إعطاء حمية التحكم بكميات محدودة كل يوم ( لمزيد من التفاصيل ، انظر Schulteis وآخرون ، 1996).
microdialysis داخل الجمجمة
نظام الارواء. نظام التروية الموضح سابقًا (Weiss وآخرون ، 1993) تعديل لاستيعاب أساليببارسونز آند جستس (1992) كان مستعملا. باختصار ، يتألف مدخل ومخرج غسيل الكلى من السيليكا المنصهرة (40 ميكرون معرف) وكان محميًا داخل الغطاء الزنبركي المرن لموصل قنية (C313CS ، Plastics One ، Roanoke ، VA). تم تمرير أنبوب مدخل غسيل الكلى من مضخة التروية إلى مسبار الغسيل الدقيق عبر قطب سائل ثنائي القناة (Instech ، Plymouth Meeting ، PA) تم وضعه فوق مركز القفص عن طريق ذراع موازنة. تم توصيل أنبوب المدخل عبر قطب السائل بمحقنة هاميلتون سعة 1 مل تحتوي على CSF اصطناعي (aCSF) كوسيط نضح. تم تسليم وسيط التروية بواسطة مضخة حقنة غير نابضة (CMA / 100 ؛ أنظمة التحليل الحيوي ، West Lafayette ، IN). تم جمع مادة الديالة يدويًا في 250 ميكرولتر من قارورة الكسر الدقيق. تم تجميد العينات على الفور على الجليد الجاف وتخزينها عند -70 درجة مئوية حتى فحصها.
المواد والإجراءات العامة. تم إنشاء قنيات الدليل داخل المخ ومسبار التحليل الدقيق متحدة المركز (القطر الخارجي: 300 ميكرومتر ؛ مادة الغشاء ، السليلوز المتجدد ؛ الطول ، 2 مم) كما هو موصوف بواسطة بارسونز آند جستس (1992). تم إرواء المجسات مع aCSF بمعدل 0.2 ميكرولتر / دقيقة وتم إدخالها ببطء تحت تخدير هالوثان قصير ضحل (أقل من 5 دقائق) قبل 16 ساعة من بدء الاختبار وجمع الديالة. [تم اختبار خمسة حيوانات باستخدام مجسات التحليل المجهري المتاحة تجاريًا (CMA / 10 ؛ أنظمة التحليل الحيوي ، ويست لافاييت ، إنديانا) متروية بمعدل تدفق يبلغ 0.5 ميكرولتر / دقيقة.] لتعويد الفئران على إجراءات اختبار غسيل الكلى ، تم توصيل الحيوانات يوميًا بـ نظام التروية غير النشط (بدون إدخال مجسات الغسيل الدقيق) في قفص المنزل لمدة for أسبوعين قبل الاختبار.
وسط الارواء. يتكون ACSF من 149 مm كلوريد الصوديوم ، 2.8 مm بوكل ، 1.2 مm CaCl2 ، 1.2 مm MgCl2 و 5.4 مm dتم استخدام الجلوكوز (الرقم الهيدروجيني 7.2-7.4). يضاف حمض الأسكوربيك كمضاد للأكسدة بتركيز (0.25 مm) مماثلة لتلك التي وجدت في الفضاء خارج الخلوي الحجاجي.
تصميم تجريبي وإجراءات
تم مقارنة آثار التعرض للإيثانول المزمن (DEPENDENT) ، والانسحاب ، والإعطاء الذاتي المتفاعل لاحقة على مستويات خارج الخلية من DA و 5-HT (كما تم قياسه بالتحليل الصغري التقليدي) لظروف التحكم التي تتكون من (1) "الفئران المتأثرة بالإيثانول" مع نفس التاريخ من التدريب على الإدارة الذاتية للإيثانول ، ولكن لا تعتمد على الإيثانول (NONDEPENDENT) ، و (2) الفئران غير المعرضة لزيت الإيثانول المدربة على المياه ذاتية الإدارة فقط (ETHANOL-NAIVE). لضمان توزيعات مماثلة من تناول الإيثانول في المجموعتين التجريبيتين المعرضتين للإيثانول ، فقط الفئران ذات المعدلات الثابتة من تناول الإيثانول (± 10٪ على مدى ثلاثة أيام متتالية في نهاية التدريب على الإدارة الذاتية) بما لا يقل عن 0.5 جم / كجم / 30 تم تضمين جلسة دقيقة في التجربة. ثم تمت مطابقة الفئران التي تفي بمعيار الاختيار هذا ، قدر الإمكان ، على أساس استهلاكهم من الإيثانول الأساسي قبل تعيينهم إلى شروط NONDEPENDENT و DEPENDENT. تم الحفاظ على المجموعات الثلاث من الفئران على الإيثانول (DEPENDENT) أو السيطرة على النظام الغذائي السائل (NONDEPENDENT و ETHANOL-NAIVE) كمصدر وحيد للتغذية والسوائل. كانت مدة التعرض للوجبات الغذائية السائلة من 3 إلى 5 أسابيع (متوسط عدد أيام SEM: 26.95 ± 2.19) للفئران المعتمدة وغير المعتمدة ، و2-3 أسابيع (16.84 ± 1.65 يوم) في مجموعة ETHANOL-NAIVE. خلال هذا الوقت لم يتم عقد جلسات إدارة ذاتية نشطة ، وظلت الفئران محصورة في أقفاصها المنزلية. بدأت مراقبة تركيزات DA و 5-HT خارج الخلية في NAC عن طريق الغسيل الدقيق في أقفاص الفئران المنزلية خلال الساعتين الأخيرتين من التعرض لنظام غذائي سائل من الإيثانول (أو الفترة الزمنية المقابلة في الفئران غير المعتمدة وغير المعتمدة على الإيثانول) واستمرت خلال مراحل الانسحاب اللاحقة والإدارة الذاتية. تم بعد ذلك التعجيل بسحب الإيثانول عن طريق استبدال النظام الغذائي السائل الضابط بنظام غذائي يحتوي على الإيثانول (40 مل) لمدة 8 ساعات. من أجل تحقيق أكبر قدر ممكن من مقادير كميات النظام الغذائي السيطرة التي تستهلكها مجموعات العلاج الثلاثة في يوم الاختبار ، تم إعطاء كمية محدودة من الحمية الغذائية إلى جانب الجرذان المعزولة و ETHANOL-NAIVE لتتوازى مع كميات الطعام التي تستهلكها الجرذان المستقلة. على وجه التحديد ، بين وقت إدخال مجسات غسيل الكلى (في الليلة التي تسبق التجربة) وبداية مرحلة "الانسحاب" ، تلقت الفئران NONDEPENDENT و ETHANOL-NAIVE 70 مل من نظام غذائي تحكمي ، وهو ما يعادل متوسط كمية حمية الإيثانول المستهلكة بواسطة الفئران المعالين. في بداية مرحلة الانسحاب ، تلقت المجموعتان ETHANOL-NAIVE و NONDEPENDENT 40 مل إضافيًا من نظام التحكم الغذائي المقابل للكمية المعطاة للفئران المعتمدة. استهلكت جميع الفئران معظم النظام الغذائي للتحكم بنهاية مرحلة الانسحاب ، ولم تكن هناك فروق في كميات الطعام المستهلكة بين المجموعات. بعد 4-6 ساعات من الانسحاب ، تم نقل الفئران في أقفاصها المنزلية من الحوض إلى غرفة المختبر التي تحتوي على محطات الإدارة الذاتية حيث بقيت في أقفاص منازلهم حتى 8 ساعات بعد الإيثانول. Hunter et al.، 1974; Rassnick وآخرون ، 1992; Schulteis وآخرون ، 1996). في هذا الوقت ، تم وضع الحيوانات في غرف التشغيل ومنحت الفرصة للإدارة الذاتية بنسبة 10 ٪ (وزن / حجم) من الإيثانول (المعتمد وغير المعتمد) أو الماء (ETHANOL-NAIVE) لمدة 60 دقيقة. بعد ثلاثين دقيقة من نهاية جلسة الإدارة الذاتية ، أعيد الفئران إلى أقفاص منازلهم حيث حصلوا على وصول غير محدود إلى وجباتهم الغذائية. أجريت الاختبارات في نفس الوقت من اليوم (6:00 ص إلى 10:00 م) في جميع الفئران. خلال التجربة بأكملها ، تم جمع الديالة على فترات 20 دقيقة ما عدا أثناء الإدارة الذاتية للإيثانول الفعال عندما تم إجراء أخذ العينات على فترات 10 دقائق.
فحوصات أحادية الأمين HPLC
تم تحديد تركيزات DA و 5-HT في نفس الوقت في كل عينة عن طريق HPLC ذو المرحلة العكسية. تم حقن مادة الديالة في عمود 5 ميكرومتر من مادة ODS-2 (0.5 × 100 مم ؛ معبأة في المنزل) عبر صمام VALCO عالي الضغط مزود بحلقة عينة داخلية 1.0 ميكرولتر. تتكون المرحلة المتنقلة من حامض الستريك (0.02 m) / فوسفات الصوديوم (monobasic ، 0.04 m) عازلة تحتوي على 0.82 مm حمض 1-ديكانسولفونيك ككاشف إقران أيوني ، 4.9 مm ثلاثي إيثيل أمين ، 0.2 مm Na2EDTA و 19٪ ميثانول (الرقم الهيدروجيني الظاهر 5.4). تم ضخ الطور المتحرك من خلال العمود بواسطة مضخة حقن HPLC ISCO (موديل 500) بمعدل 16 ميكرولتر / دقيقة. تم الكشف عن التحليلات الكهروكيميائية باستخدام نموذج EG&G Princeton Applied Research [(PARC) نموذج 400] وحدة تحكم قياس التيار ، قطب كهربائي يعمل بالكربون الزجاجي (PARC ، طراز MP 1304) ، وقطب مرجعي Ag / AgCl (BAS ، نموذج RE1). كانت الإمكانات المطبقة 700 ملي فولت (مقابل Ag / AgCl). حدود الكشف المحددة بواسطة إشارة: كانت نسبة الضوضاء> 2 0.5 نm لكل من DA و 5-HT.
تحديد نسبة الكحول في الدم
تم قياس BACs مرة واحدة في كل الفئران 3 - 4 د بعد إعادة عرض ما بعد الفحص إلى النظام الغذائي للإيثانول. تم تحديد BACsبعد الانتهاء من التجارب فقط بسبب إمكانية إدخال آثار على إطلاق الناقل العصبي عن طريق إجراءات أخذ عينات الدم أثناء اختبار غسيل الكلى. تم الحصول على عينة من 0.1 مل من الدم بطريقة نزيف الذيل بين الساعة 12:00 والساعة 2:00 ظهرًا.تم جمع الدم في قوارير إيبندورف محكمة الغلق تحتوي على 4 ميكرولتر من الهيبارين (1000 وحدة USp / مل) كمضاد للتخثر وطرد مركزيًا عند 3200 دورة في الدقيقة . تم استخلاص المصل باستخدام حمض ثلاثي كلورو أسيتيك ومعايرته لمحتوى الإيثانول باستخدام طريقة قياس الطيف الضوئي لإنزيم NAD-NADH (Sigma، St. Louis، MO).
علم الانسجة
تم فحص مواقع الديال المجهري نسيجياً بعد الانتهاء من التجارب. تمت إزالة الأدمغة بعد القتل بنسبة 5٪ هالوثان وتخزينها في 10٪ فورمالدهايد. تم التحقق لاحقًا من مواضع المجس داخل NAC من أقسام ملطخة بالبنفسج الكريزيل مجمدة تبلغ 50 ميكرون. في جميع الحالات التي تم فحصها ، كان 80 ٪ على الأقل من الجزء النشط من غشاء غسيل الكلى موجودًا داخل الحدود التشريحية لـ NAC (الشكل. 1).
موقع تشريحي لتحقيقات microdialysis.علامات عمودية تمثل المناطق "النشطة" لأغشية غسيل الكلى. تم توزيع جميع مواضع المسبار بين 1.20 و 2.20 ملم أمامي و 0.80-1.80 ملم جانبيًا إلى بريجما.
تحليل البيانات
تم تحليل الاختلافات في تركيزات الناقل العصبي للديالة بين مجموعات DEPENDENT و NONDEPENDENT و ETHANOL-NAIVE بواسطة ANOVAs العاملية المختلطة (المجموعات × فترات أخذ العينات) باستخدام تحليلات منفصلة لـ DA و 5-HT. تم تحليل كسور الديالة التي تم جمعها خلال مرحلة الإدارة الذاتية الفعالة للاختلافات في تركيزات أحادي الأمين بالنسبة للعينات الثلاث الأخيرة من فترة السحب ، وللتغيرات "المئوية من خط الأساس" من متوسط تركيزات DA و 5-HT خلال الساعة الأخيرة من الانسحاب . بعد تأكيد التأثيرات أو التفاعلات الرئيسية الهامة في ANOVA الإجمالية ، تم تحديد الاختلافات بين الوسائل الفردية بواسطة اختبارات Simple Effects ANOVA و Duncan Multi Range اللاحقة. تم تحليل بيانات الإدارة الذاتية للإيثانول للفئران المعتمدة وغير المعتمدة من أجل الاختلافات في تناول الإيثانول من قبل الطالب ثنائي الذيل.t الاختبار.
النتائج
الإيثانول الإدارة الذاتية والملاحظات السلوكية
تدريب ذاتي ذاتي فعال
وقد خضعت ثلاث وثلاثون من الفئران لإجراءات التدريب الذاتي للإيثانول الخافت على السكرين. كما في العمل السابق (Weiss وآخرون ، 1990; Weiss وآخرون ، 1993) ، وضعت غالبية الحيوانات معدلات مستقرة للإدارة الذاتية للإيثانول مع مآخذ يومية كافية لإنتاج BACs دوائيا ذات الصلة. الفئران التي فشلت في تطوير كمية الإيثانول اليومية الهامة أو الموثوق بها (n = 11) من التدريب والاختبار الإضافي. كان متوسط استهلاك الإيثانول ± SEM 30 دقيقة في نهاية تدريب الإدارة الذاتية 0.72 ± 0.10 جم / كجم في الجرذان التي تم تعيينها لاحقًا إلى DEPENDENT (n = 11) الحالة ، و 0.68 ± 0.05 جم / كجم في الفئران المخصصة لـ NONDEPENDENT (n = 10) المجموعة. كان استهلاك الماء متغيرًا ولكنه ظل في المتوسط أقل من 40٪ من مدخول الإيثانول. جميع الفئران من ETHANOL-NAIVE (n = 11) اكتسبت مجموعة التحكم بنجاح الاستجابة للمياه ولكنها توقفت عن الاستجابة في حالة عدم استمرار الحرمان من المياه أثناء مرحلة خط الأساس.
حمية سائلة
تراوح استهلاك السوائل اليومي في بداية نظام النظام الغذائي السائل من حوالي 70 إلى 80 مل / يوم ، وهو ما يقابل جرعات الإيثانول اليومية من 6.1 إلى 7.0 جرام. زاد تناول النظام الغذائي خلال فترة العلاج من 3 إلى 5 أسابيع إلى 100-120 مل / يوم (الموافق 8.7-10.4 جم من الإيثانول). متوسط تركيز الكحول في الدم ± SEM في الأيام 3 أو 4 بعد إعادة التعرض لنظام الإيثانول كما تم قياسه بين 2 و 3 ساعات بعد تجديد زجاجات الشرب بنظام غذائي سائل طازج كانت 98.0 ± 21.7 مجم٪. لم يلاحظ أي فروق ذات دلالة إحصائية في متوسط أوزان الجسم ± SEM في نهاية التعرض للوجبات السائلة بين المعتمدين (549.9 ± 20.4 جم) ، NONDEPENDENT (503.8 ± 5.4 جم) ، ونظام التحكم الغذائي المتغذى على ETHANOL-NAIVE (463.5 ± 32.3 جم) مجموعات (F (2,29) = 3.37 ؛ NS).
انسحاب الايثانول
أكدت الملاحظة السلوكية بعد إزالة نظام غذائي إيثانول وجود متلازمة انسحاب معتدلة مماثلة لتلك الموصوفة في أعمال أخرى باستخدام إجراءات النظام الغذائي السائل مماثلة للحث على الاعتماد على الإيثانول (Hunter et al.، 1974; Merlo Pich et al.، 1995; Schulteis وآخرون ، 1996). على الرغم من عدم استخدام أي تدابير كمية محددة ، إلا أن علامات الانسحاب التي تمت ملاحظتها شملت فرط النشاط ، الهزات العرضية ، أو تصلب الذيل.
آثار الإيثانول المزمن على مستويات النواقل العصبية القاعدية
على الرغم من أن DA و 5-HT تم رصدهما في نفس الوقت في نفس الحيوانات ، في بعض الحالات بقيت المستويات القاعدية لواحد أو كلا التحليلين أقل من حدود الكشف. وبالتالي ، فإن بيانات DA لم تكن متوفرة لفئران في كل من مجموعات DEPENDENT و NONDEPENDENT و ETHANOL-NAIVE ، في حين أن بيانات 5-HT لم تكن متوفرة لثلاثة أفراد ، واثنان NONDEPENDENT ، وثلاث حيوانات ETHANOL-NAIVE. كانت أحجام العينات الناتجة n = 9/8 (DA / 5-HT) في المعتمد ، n = 8/8 (DA / 5-HT) في غير المعتمد ، وn = 9/8 (DA / 5-HT) في مجموعات ETHANOL-NAIVE.
كانت تركيزات الناقل العصبي القاعدية للديالة القاعدية ± SEM كما تم قياسها خلال آخر ساعتين من التعرض للنظام الغذائي السائل للتحكم في فئران ETHANOL-NAIVE 2 ± 3.45 ن.m لـ DA و 1.15 ± 0.22 نm لـ 5-HT. مقارنة بمجموعة التحكم ETHANOL-NAIVE ، لم تتغير مستويات الديالة القاعدية DA بشكل أساسي في الجرذان المعتمدة بقيم 3.90 ± 0.68 ن.m. في المقابل ، تم رفع تركيزات الديالة 5-HT بشكل ملحوظ في هذه الحيوانات إلى 1.78 ± 0.28 نm (انظر الشكل. 3). أكد التحليل الإحصائي أن إفراز 5-HT في الجرذان المعزولة كان أعلى بكثير من ETHANOL-NAIVE (p <0.05) وغير المعتمد (p <0.05) حيوانات (Duncan بعد ANOVA:F (2,21) = 3.98 ؛ p <0.03).
الدوبامين (تيشرت) وسيروتونين (أسفل) التدفق خلال الساعة الأخيرة من التعرض لنظام غذائي سائل من الإيثانول (DEPENDENT) أو حمية تحكم متساوية (NONDEPENDENT و ETHANOL-NAIVE) وفترة انسحاب لاحقة مدتها 8 ساعات. يتم تقديم البيانات على أنها متوسط ± SEM من القيم الأساسية عبر مجموعات من ثلاث عينات متتالية 20 دقيقة تم جمعها على فترات ساعتين [*p <0.01 ؛ تختلف عن المستويات القاعدية (الوقت 0)]. إدراجات، يعني ± SEM DA (تيشرت) و 5-HT (أسفل) تركيزات dialysate في الفئران المستقلة ، NORDEPENTENT ، و ETHANOL-NAIVE. تتوافق بيانات التركيز مع خط الأساس prewithdrawal (time 0) ونقاط سحب 7 – 8 hr في النسبة المئوية لبيانات خط الأساس أعلاه. ارتبط انسحاب الإيثانول بانخفاض ملحوظ في مستويات الديالايتات لكل من DA و 5-HT [*F (1,23) = 23.02 ، p <0.001 ؛ **F (1,21) = 13.46 ، p <0.0001. يختلف عن خط الأساس المعتمد للسحب المعتمد (BSL) ؛ تأثيرات بسيطة ANOVAs]. لاحظ أيضًا الارتفاع المستمر في ناتج DA القاعدي في فئران غير متأقلمة بالإيثانول [+ p <0.05 ؛ تختلف عن كل من خط الأساس DEPENDENT و ETHANOL-NAIVE (BSL)].
في حين لم تكن هناك فروق في مستويات الديالة القاعدية DA بين الفئران المعتمدة و ETHANOL-NAIVE ، ارتفع تدفق DA بشكل كبير في الفئران من المجموعة NONDEPENDENT إلى 6.21 ± 0.72 ن.m (F (2,23) = 4.76 ؛p <0.02). كانت مستويات الدياليسات DA في هذه المجموعة أعلى بكثير منها في كل من DEPENDENT (p <0.05) و ETHANOL-NAIVE (p <0.05) الفئران. لم يتم العثور على اختلافات عن عناصر تحكم ETHANOL-NAIVE في متوسط تركيز 5-HT القاعدية ± SEM للفئران غير المعتمدة ، والذي كان 0.97 ± 0.11 ن.m (تين. 2).
★★★★، متوسط تركيزات الدوبامين لغسيل الدم ± SEM التي تتم مراقبتها عن طريق الغسيل الدقيق في النواة المتكئة للفئران المعتمدة بعد التعرض لنظام غذائي سائل من الإيثانول المزمن ، والجرذان المعرضة للإيثانول غير المعتمدة ، وحيوانات التحكم ETHANOL-NAIVE. لم يلاحظ أي اختلافات في إنتاج الدوبامين القاعدي من الفئران الساذجة الإيثانول في الفئران المعتمدة. ومع ذلك ، كان إطلاق الدوبامين القاعدي مرتفعًا بشكل كبير في الفئران غير المعتمدة التي تلقت تعرضًا محدودًا للإيثانول أثناء التدريب على الإدارة الذاتية (*p <0.05 ؛ تختلف عن مجموعات ETHANOL-NAIVE و DEPENDENT). الملابس السفلية، وتركيز ديلتيسات السيروتونين في الفئران المستقلة ، NONDEPENDENT ، و ETHANOL-NAIVE. ترتفع قيمة الباسال 5-HT بشكل ملحوظ في الجرذان التي تعتمد على الإيثانول (*p <0.05 ؛ تختلف عن الفئران ETHANOL-NAIVE و NONDEPENDENT).
التغييرات الناجمة عن السحب في مستويات DA و 5-HT
ارتبط سحب الإيثانول بانخفاض تدريجي في مستويات الديالة لكل من DA و 5-HT طوال فترة الانسحاب. ثماني ساعات بعد الإيثانول ، انخفض متوسط مستويات ± SEM DA من 3.9 ± 0.68 نm إلى 2.31 ± 0.48 نm أو 64.2 ± 8.4٪ من المستويات القاعدية قبل السحب. حدث قمع مماثل في تدفق 5-HT ، والذي انخفض من 1.78 ± 0.26 نm إلى 0.89 ± 0.15 نm أو 55.1 ± 10.6٪ من تركيزات ما قبل السحب. تم تلخيص هذه البيانات في الشكل 3، والذي يوضح أيضًا أن مستويات DA و 5-HT ظلت دون تغيير خلال هذه الفترة في مجموعات ETHANOL-NAIVE و NONDEPENDENT. تم تأكيد كبت انسحاب إطلاق الناقل العصبي من خلال التفاعلات المهمة بين مجموعات العلاج ووقت أخذ العينات لتركيزات الديالايت (DA:F (8,92) = 5.86 ؛ p <0.0001 ؛ 5-HT: F (8,84) = 9.02 ؛ p <0.00001) والنسبة المئوية لقيم خط الأساس قبل السحب (DA:F (8,92) = 5.93 ؛ p <0.0001 ؛ 5-HT: F (8,84) = 4.28 ؛ p <0.0002). أكد التحليل اللاحق للتأثيرات البسيطة (وقت أخذ العينات) انخفاض كبير في تركيزات الديالة (DAF (4,92) = 16.12 ؛ p <0.0001 ؛ 5-HT: F (4,84) = 23.38 ؛ p <0.0001) والنسبة المئوية من مستويات خط الأساس (DAF (4,92) = 16.03 ؛ p <0.0001 ؛ 5-HT: F (4,84) = 9.67 ؛ p <0.0001) بمرور الوقت في المعالين ولكن ليس في مجموعات NONDEPENDENT أو ETHANOL-NAIVE.
آثار الإدارة الذاتية للإيثانول على إصدار DA و 5-HT
الإدارة الذاتية النشطة
كان متوسط وحدات التخزين ± SEM 60 دقيقة وكميات الإيثانول الذي يتم إدارته ذاتيًا بشكل فعال في نهاية فترة السحب لمدة 8 ساعات 5.55 ± 0.78 مل أو 0.95 ± 0.14 جم / كجم في الفئران المعتمدة. تجاوز تناول الإيثانول في هذه المجموعة إلى حد كبير مثيله في الفئران غير المستقلة من المجموعة غير المعتمدة على الإيثانول ، والتي كانت 2.90 ± 0.55 مل أو 0.57 ± 0.10 جم / كجم (الشكل. 4). تم تأكيد زيادة استهلاك الإيثانول في DEPENDENT على مجموعة NONDEPENDENT بواسطة التحليل الإحصائي (t 19 = 2.25 ؛p <0.05).
تناول الكحول خلال جلسة إدارة ذاتية لمدة 60 دقيقة في (DEPENDENT ، n = 10) و (غير مستقل ، n = 11) قياس الفئران 8 ساعات بعد إزالة الإيثانول أو التحكم في النظام الغذائي السائل. كانت كمية الكحول التي يتم تناولها ذاتيًا أثناء اختبار الانسحاب أكبر بكثير في المعتمدين عنها في الفئران غير المستقلة (*p <0.05 ؛ تختلف اختلافًا كبيرًا عن الفئران غير المستقلة ، الطالب t اختبار).
في بعض الحيوانات كان واحد فقط من النواقل العصبية اثنين قابلا للاكتشاف في بداية الإدارة الذاتية. مجموعة DEPENDENT (الأصلية)n = 11) تضمنت ثلاثة فئران تتوفر لها بيانات عن DA أو 5-HT ولكن لم يكن كلا التحليلين متاحين للمقارنة الإحصائية. كان متوسط استهلاك الكحول في "مجموعات" DA و 5-HT الناتج عن "عدم التناسق" في قابلية اكتشاف جهازي الإرسال متطابقًا خلال جلسة مدتها ساعة واحدة (DA: 1 ± 0.93 جم / كجم ؛ 0.44-HT: 5 ± 0.95 جم / كجم) على الرغم من وجود اختلاف في توزيع تناول الإيثانول بمرور الوقت (الشكل. 5 E). في المجموعة NONDEPENDENT (الأصلي n = 10) ، كانت مستويات DA أقل من حد الكشف في ثلاثة ، وتركيزات 5-HT في أربعة حيوانات. بين الفئران ETHANOL-NAIVE (الأصلي n = 11) ، لم يكن DA قابلاً للاكتشاف في اثنين ، بينما ظل 5-HT غير قابل للكشف في ثلاثة حيوانات. كانت أحجام العينات الناتجة لهذا الجزء من التجربة كما يلي: DEPENDENT (DA / 5-HT: n = 8/8) غير المعتمد (DA / 5-HT:n = 7/6) ، إيثانول-نايف (DA / 5-HT: n = 9/8).
آثار الإدارة الذاتية الفعالة للكحول في الفئران غير المعتمدة والمعتمدة التي تخضع لسحب الإيثانول على تدفق DA و 5-HT في النواة المتكئة. تتم مقارنة مستويات الناقل العصبي للديالة مع تلك الموجودة في فئران ETHANOL-NAIVE المدربة على الإدارة الذاتية للمياه. كان متوسط تناول الماء في هذه المجموعة ضئيلاً (<0.8 مل) ولم يظهر. A، التغيرات في خرج الناقل العصبي من المستويات المسجلة خلال الساعة الأخيرة من الانسحاب. يتم التعبير عن البيانات كنسبة مئوية من القيم الأساسية المحسوبة كمتوسط ثلاث عينات 20 دقيقة تم جمعها خلال الساعة 8 من السحب الموضحة في B-D. وترد تركيزات الناقل العصبي dialysate المقابلة في B (الايثانول ساذجة)، C (غير مسمى) ، وD (يعتمد). لتوضيح التغيرات في تدفق الناقل العصبي خلال المراحل التجريبية المختلفة ، B-D كما تظهر prewithdrawal (BSL) والانسحاب (WD) تركيزات الديالة من DA و 5-HT خلال الساعة 8 من الانسحاب. خطوط متقطعة تمثل تركيزات DA أو 5-HT يعني متوسط السحب المسبق لـ SEM. E، كميات الإيثانول الذي يتم تناوله ذاتيًا (10٪ وزن / حجم) خلال فواصل زمنية مدتها 10 دقائق للشخص المعتمد (قضبان صلبة) و NONDEPENDENT (قضبان مفتوحة) المجموعات. الإدارة الذاتية للإيثانول في الجرذان DEPENDENT استعادة مستويات DA لقيم prewithdrawal. في المقابل ، فشلت الإدارة الذاتية للإيثانول في إعادة تركيز 5-HT إلى مستويات ما قبل الانسحاب. ومع ذلك ، استعادة الإيثانول بفعالية إطلاق 5-HT إلى مستويات مماثلة لتلك الموجودة في مجموعة التحكم ETHANOL-NAIVE (للمقارنات الإحصائية ، انظر النتائج).
لم يلاحظ أي تغيرات ملحوظة في تراكيز DA أو 5-HT في أي وقت من خلال فولات الجرذان ETHANOL-NAIVE للتحكم في فرصة الاستجابة للماء. وعلى النقيض من ذلك ، فإن الإدارة الذاتية للإيثانول زادت بشكل معزز DA و 5-HT efflux (الشكل. 5). في الجرذان المعتمَدة التي تخضع للانسحاب ، أنتجت الإدارة الذاتية للإيثانول ارتفاعًا بنسبة 200-250٪ في تدفق DA على مستويات الانسحاب. في الواقع ، أعاد الإيثانول تدفق DA في هذه الحيوانات إلى مستويات ما قبل السحب خلال أول 10 دقائق من الإدارة الذاتية. علاوة على ذلك ، بمجرد الاستعادة ، تم الحفاظ على تركيزات DA خارج الخلية عند هذه المستويات عن طريق تناول الإيثانول لما تبقى من اختبار 1 ساعة. لوحظت أيضًا زيادات سريعة تصل إلى 145 ٪ من مستويات الانسحاب في تدفق 5-HT بعد بداية الإدارة الذاتية في الفئران المعتمدة. ومع ذلك ، فشل الإيثانول في استعادة تركيزات 5-HT خارج الخلية بشكل فعال إلى القيم المسجلة قبل الانسحاب. تم تأكيد تأثيرات الإعطاء الذاتي للكحول على إطلاق DA من خلال مجموعات كبيرة × تفاعلات وقت أخذ العينات لكل من تركيزات الديالة (F (20,210) = 2.45 ؛ p <0.001) والنسبة المئوية لمستويات خط الأساس (F (16,168) = 3.27 ؛ p <0.0001) ، ومن خلال ANOVAs اللاحقة للتأثيرات البسيطة للتغيرات عبر وقت أخذ العينات في المجموعة التابعة وحدها (تركيزات الديالة: F (10,210) = 5.28 ؛p <0.0001 ؛ نسبة البيانات الأساسية:F (10,210) = 4.32 ؛ p <0.0001). تم تأكيد الزيادات التي يسببها الكحول في تدفق 5-HT بالمثل من خلال مجموعات كبيرة × تفاعلات وقت أخذ العينات (تركيزات الديالة: F (20,190) = 1.67 ؛p <0.05) أو تأثير رئيسي للمجموعات (النسبة المئوية لتغييرات خط الأساس: F (8,152) = 3.9 ؛ p <0.0005) في ANOVA الكلي ، متبوعًا بتحليل التأثيرات البسيطة لوقت أخذ العينات (تركيزات الديالة:F (10,190) = 3.27 ؛ p <0.001 ؛ النسبة المئوية لخط الأساس: F (8,152) = 3.59 ؛p <0.001) في الفئران المعتمدة.
أنتجت الإدارة الذاتية للإيثانول أيضًا زيادة عابرة في متوسط تدفق ± SEM لـ DA و 5-HT في المجموعة NONDEPENDENT التي تصل إلى 130 ± 4.0٪ (DA) و 141 ± 25.2٪ (5-HT) من القيم القاعدية (الشكل.5 C). تم تأكيد هذا التأثير من خلال تحليلات التأثيرات البسيطة بعد ANOVA العام (أعلاه) ، والتي كشفت عن اختلافات موثوق بها في تركيزات الديالايت (DA:F (2,210) = 4.32 ؛ p <0.0001) أو النسبة المئوية من البيانات الأساسية (5-HT: F (8,152) = 2.00 ؛ p <0.05) عبر وقت أخذ العينات.
إعادة تقديم الوجبات السائلة
بعد الانتهاء من اختبار الإدارة الذاتية الفعال ، تم فحص آثار إعادة التعرض إلى الأنظمة الغذائية السائلة المحتوية على الإيثانول والتحكم فيها على مدار فترة ساعة واحدة في عدة أفراد تم اختيارهم عشوائيًا (n = 5) و ETHANOL-NAIVE (n = 7) فئران. خلال هذا الوقت من التوافر المتجدد للنظام الغذائي السائل للإيثانول ، انخفض تدفق DA إلى حد ما من المستويات التي تم تحقيقها أثناء الإدارة الذاتية الفعالة والتي كانت مرتفعة قليلاً (ولكن غير معنوي) بالنسبة لخط الأساس السابق للسحب (الشكل. 6). متوسط تركيزات DA للديالة ± SEM خلال الساعة الأولى من الوصول بعد الانسحاب إلى نظام الإيثانول الغذائي (3.65 ± 0.71 نm) كان مختلفًا بشكل كبير عن مستويات السحب (2.24 ± 0.74 نm. مقارنة المخطط لها بعد ANOVA الشاملة:F (3,39) = 5.24 ؛ p <0.01) ولكنها ظلت غير قابلة للتمييز إحصائيًا عن المستويات القاعدية المسجلة في هذه الحيوانات قبل سحب الإيثانول (3.98 ± 0.97 ن.m) ومن الفئران ETHANOL-NAIVE (4.14 ± 0.53).
تأثيرات إعادة التهيئة على الإيثانول والسيطرة على النظام الغذائي السائل على مستويات DA و 5-HT في DEPENDENT (n = 5) و ETHANOL-NAIVE (n = 7) فئران. للمقارنة ، يتم أيضًا تضمين مستويات مونوامين أثناء الانسحاب المسبق والانسحاب (الساعة 8) وظروف الإدارة الذاتية الفعالة. تمثل جميع البيانات متوسطات ساعة واحدة خلال المراحل المعنية. [*DA، مختلف عن قبل الانسحاب (p <0.05) والإدارة الذاتية (p <0.01) وتختلف عن الحالة المقابلة في الفئران ETHANOL-NAIVE (p <0.05). 5-HT، مختلف عنالسحب و الإدارة الذاتية(p <0.05) وتختلف عن حالة ETHANOL-NAIVE المقابلة (p <0.001]).
زادت تركيزات محلول 5-HT في المجموعة المعتمدة بعد إعادة التعرض للنظام الغذائي السائل للإيثانول إلى مستويات أعلى من تلك المسجلة أثناء الإدارة الذاتية الفعالة (1.25 ± 0.22 مقابل 1.46 ± 0.13 ن.m. تين. 6). على الرغم من أن متوسط تدفق 5-HT لم يصل إلى مستويات ما قبل الانسحاب (1.46 ± 0.13 مقابل 2.01 ± 0.41 ن.m) ، لم تعد الاختلافات الإحصائية بين 5-HT قبل وبعد المعالجة واضحة بعد الوصول إلى الحمية السائلة للإيثانول.
تم تسجيل عدم وجود فروق بين مستويات خط الأساس DA و 5-HT في الجرذان NONDEPENDENT المعطاة حق الوصول إلى النظام الغذائي للتحكم بعد الإدارة الذاتية النشطة (لا تظهر البيانات).
مناقشة
تؤكد النتائج أن الإدارة الذاتية للإيثانول تزيد من مستويات خارج الخلية من DA و 5-HT في NAC ، وهما نواقل عصبية متورطة في الإجراءات الدوائية الحادة وعناصر الإيثانول ، في حين أن سحب الإيثانول يرافقه كبت كبير في الإصدار من هذه الأحاديات. تشير النتائج أيضًا إلى أن الجرذان التابعة سوف "تعمل" أثناء الانسحاب للحصول على الإيثانول في مهمة الإدارة الذاتية المتفاعلة ، وأن استهلاك الإيثانول يعكس عجز DA و 5-HT المقترن بالانسحاب المرتبطان بالانسحاب.
كان الاهتمام الرئيسي في هذه الدراسة هو استكشاف مشاركة DA و 5-HT في التأثيرات المعززة للكحول في المواد التابعة. كان من الصعب عادة إثبات أن انسحاب الإيثانول يحفز سلوك البحث عن الإيثانول في الحيوانات (للمراجعة ، انظر شيشرون ، 1980; جرانت وآخرون ، 1990; Meisch و Stewart ، 1994) ، على الرغم من النتائج الإيجابية التي تم الحصول عليها في الفئران تعطى الفرصة لربط تناول الايثانول مع التخفيف من أعراض الانسحاب على عدة نوبات من الامتناع القسري (Hunter et al.، 1974). ومع ذلك ، فقد تبين مؤخرا أنه بإجراءات مناسبة لبدء الإيثانول ، ستقوم الفئران بإدارة كميات كبيرة من الإيثانول حتى أثناء تجربة الانسحاب الأولى (Schulteis وآخرون ، 1996). النتائج الحالية تؤكد هذه الملاحظة وتوفر أساسًا كيميائياً محتملاً للتأثيرات المعززة للإيثانول في الجرذان التابعة. على وجه الخصوص ، تشير البيانات إلى أن الفئران تنظم استهلاكها من الإيثانول خلال كل من الإدارة الذاتية المتفاعلة واستهلاك النظام الغذائي السائل اللاحق بطريقة تعيد وتحافظ على تدفق DA عند مستويات ما قبل السحب. في تقرير سابق ، تم عرض جرعة تحدي الإيثانول داخل المعدة لاستعادة نقص DA في المخطط البطني وعكس أعراض انسحاب الإيثانول (Rossetti وآخرون ، 1992). إن "المعايرة" السلوكية الواضحة لمقدار الإيثانول لاستعادة الظروف السابقة للتجربة في التجربة الحالية تمتد إلى هذه النتيجة من خلال توريط إطلاق DA المتراكم في تعزيز التعزيز للإيثانول في المواد التابعة ، وبالتالي ، في استمرار سوء المعاملة والاعتماد.
على عكس DA ، تعافت مستويات 5-HT جزئيًا فقط أثناء الإدارة الذاتية للإيثانول الفعال. قد تفسر عدة تفسيرات لهذه النتيجة. من المحتمل أنه على النقيض من آثاره الحادة في الجرذان غير المعتمدة ، يمارس الإيثانول تأثيرًا تدريجيًا أو متأخرًا على إطلاق 5-HT في الفئران المعتمدة ، على الرغم من أن هذا يبدو غير مرجح لأن الإيثانول أنتج زيادة أولية سريعة في تدفق 5-HT في غضون 10 دقائق من بداية الإدارة الذاتية. بدلاً من ذلك ، قد تتعرض آليات تخليق 5-HT و / أو إطلاقها للخطر على مدار التعرض المزمن للإيثانول أو أثناء الانسحاب ، مما يؤدي إلى انخفاض الاستجابة الكلية لتأثيرات الإيثانول كما هو مقترح ، على سبيل المثال ، عن طريق تخفيف تأثيرات الإيثانول على التراكم. مستويات 5-HIAA في الفئران P التي تتحمل الإيثانول (مورفي وآخرون ، 1988). يرتبط تفسير ثالث بالملاحظة القائلة بأن مستويات 5-HT السابقة في المجموعة التابعة كانت مرتفعة بشكل كبير بالنسبة إلى الجرذان الإيثانول الساذج. إذا لم تكن التغييرات التكيفية التي تكمن وراء التحسين في إطلاق 5-HT بواسطة الإيثانول المزمن قصيرة الأجل وتخضع لعملية انعكاس سريعة أثناء الانسحاب ، فلن يكون من المتوقع حدوث استعادة كاملة لمستويات prewithdrawal. في الواقع ، في هذه الحالة ، قد تصل عملية الاستعادة "الجزئية" لـ 5-HT التدريجي وظيفياً إلى عملية استعادة "كاملة".
وبالنظر إلى الآثار المترتبة على بيانات 5-HT بالنسبة إلى التأثيرات التحفيزية لانسحاب الإيثانول ، فمن المحتمل أن يعكس انعكاس عجز الناقل العصبي ـ حتى لو كان جزئياً فقط ـ الذي يكمن وراء ضائقة الانسحاب السلوك الذي يسعى إليه الإيثانول. في الواقع ، في استعراض الأدب ، LeMarquand وزملائه (LeMarquand et al.، 1994استنتج أن النشاط الوظيفي المنخفض لأنظمة 5-HT المصاحبة لسحب الإيثانول قد ينتج عنه الظروف البيوكيميائية لاستئناف تناول الإيثانول. ومع ذلك ، لا يزال يتعين تحديد الدور المحدد للركام 5-HT في التغييرات العاطفية التي تصاحب انسحاب الإيثانول. تم ربط تفضيل الكحول في الفئران المختارة وراثيا من خطوط إنديانا P و HAD بانخفاض النشاط الوظيفي للناقل العصبي 5-HT في NAC (مورفي وآخرون ، 1982, 1987; Gongwer et al.، 1989; McBride et al.، 1990) ، وتظهر هذه الفئران استجابة مسببة للتزايد في مجموعة متنوعة من التدابير السلوكية للقلق (ستيوارت وآخرون ، 1993). إلى الحد الذي يكمن وراء العجز المكمل لهرمون السيروتونين القلق الشديد من هذه الحيوانات ، يمكن للمرء أن يتكهن بأن الظروف العاطفية التي تحفز الكحول الإيثانول في الكحول تفضل الفئران واستئناف الشرب أثناء الانسحاب تشترك في أساس كيميائي عصبي شائع.
يؤدي الانخفاض التدريجي في DA و 5-HT خارج الخلية خلال فترة 8 ساعات لسحب الإيثانول التي تسبق جلسة الإدارة الذاتية إلى تمديد الملاحظات السابقة للانخفاضات المرتبطة بالانسحاب في معدل دوران DA المميت ومحتوى الأنسجة بالكامل (جيل وآخرون ، 1992) ، وكذلك التخفيضات في التمثيل الغذائي 5-HT ومحتوى 5-HT أو المستقلب ، 5-hydroxyindoleacetic acid (5-HIAA) ، في القوارض الدماغ الكامل والمستحضرات الحابضية والنسيجية الجسدية (كاهن وسكودر ، 1976; Tabakoff وآخرون ، 1977; Badawy و Evans ، 1983; Kempf وآخرون ، 1990; Wahlström et al.، 1991; Yamamura وآخرون ، 1992). والأهم من ذلك ، أن هذه النتائج تحدد أوجه القصور المرتبطة بالانسحاب في وظيفة أحادي الأمين إلى منطقة مكافآت الدماغ التي تورطت في التأثيرات الحادة المعززة للكحول ومواد تعاطي أخرى.
فيما يتعلق بالآليات التي تنظم تركيزات DA و 5-HT في خارج الجسم في NAC ، فإن هذه البيانات توحي بتطوير "تكيف داخل الأنظمة" أثناء التعرض للإيثانول المزمن ، بحيث تكون نفس النظم العصبية الكيميائية التي يتم تنشيطها من قبل الإجراءات الدوائية الحادة للإيثانول تظهر عجز وظيفي في غياب التحفيز المستمر من المخدرات (Koob و Bloom ، 1988). يزيد الكحول بشكل حاد من معدل إطلاق الخلايا العصبية A 10 البطنية السقيفية DA (Gessa وآخرون ، 1985; برودي وآخرون ، 1990) في حين يتم تثبيط نشاط الخلايا العصبية 10 بشكل كبير أثناء سحب الإيثانول (ديانا وآخرون ، 1992, 1993). وهكذا ، فإن الفشل في مراقبة ارتفاع مستويات DA قبل الإجهاد في الحيوانات المعرضة للحمية السائلة للإيثانول على تلك الموجودة في الجرذان الإيثانول السذاجة (الشكل. 3) ، بالتزامن مع الانخفاض الشديد في تدفق DA بمجرد إزالة الإيثانول ، قد يعكس قمع في النشاط DA المتواضع المتوسط "لتوازن" التحفيز المزمن بالإيثانول. قد تعمل التغيرات التكيفية على المستوى البيوكيميائي أيضًا كآليات لكل من عدم وجود فروق بين الجرذان المعتمدين والإيثانول الساذجين في إطلاق DA قبل الأوان ، وانخفاض في DA خارج الرحم أثناء الانسحاب. على سبيل المثال ، التعرض للإيثانول المزمن يثبط ك+-تحفيز إطلاق DA (داردن وهانت ، 1977) يفترض عن طريق تثبيط Ca2+ تدفق (كيم وآخرون، 1994) أو بفك اقتران دخول الكالسيوم وإطلاق DA (Leslie وآخرون ، 1986). والأهم من ذلك ، في حين أن إدارة الإيثانول الحادة تحفز توليف DA ، فإن هذا التأثير ضعيف في الحيوانات المعالجة بشكل مزمن بالإيثانول (Tabakoff و Hoffman و 1978؛Fadda et al.، 1980).
قد يكون الحساب العصبي أقل وضوحًا في حالة 5-HT ، حيث ارتفعت مستويات prewithdrawal (أي الإيثانول المزمن المحفَّز) بالنسبة إلى كل من الفئران الساذجة والايثانول ، وهي النتيجة التي تؤكد البيانات السابقة التي تثبت أن علاجات الإيثانول المزمنة تزيد مستويات الأنسجة الدماغية من 5-HT و 5-HIAA (Tytell and Myers، 1973; مينا وهريرا ، 1980; هانت و Majchrowicz ، 1983; مورينان ، 1987; Kaneyuki وآخرون ، 1991). ومع ذلك ، فمن المعروف أن الزيادة في محتوى 5-HIAA في المخ الناتجة عن تحدي الإيثانول تنخفض في الجرذان التي تفضّل الكحول (P) التي تتحمل الإيثانول ، خاصة في NAC (Murphy et al.، 1988؛ McBride et al.، 1990). وبالتالي ، من الممكن أن يكون قد تم تقليل زيادة تدفق 5-HT في نهاية نظام الإيثانول المزمن (أي أظهر توهينًا متكيفًا) بالنسبة لاستجابة السيروتونين الأولي لحمية الإيثانول. على الرغم من أن هذه الفرضية تنتظر التأكيد ، فإن قمع إطلاق 5-HT خلال مرحلة الانسحاب كان موضحًا بشكل واضح لوجود تغييرات عصبية في وظيفة 5-HT استجابة للإيثانول المزمن.
بعد ذلك ، قد يكون عجز المونوأمين خارج الخلية في NAC ، وراء بعض أعراض انسحاب الكحول ، على وجه الخصوص ، التغيرات العاطفية التي تتعارض مع تلك التي ينتجها الإيثانول بشكل حاد. يمكن أن يعزز الإيثانول مكافأة تحفيز المخ بشكل حاد (وهي ظاهرة تعتمد ، على الأقل جزئياً ، على السلامة الوظيفية لانتقال DA mesolimbic) (Moolten and Kornetsky، 1990; لويس ، 1991) ، في حين أن الانسحاب من الإيثانول يصاحبه عجز في المكافأة تقاسه الارتفاعات في عتبات التحفيز الذاتي داخل الجمجمة (Schulteis وآخرون ، 1995). هناك أيضا بعض الأدلة على أن تنشيط 5-HT يمكن أن يدعم أو يحفز مكافأة تحفيز المخ (جيبسون وآخرون ، 1970;Miliaressis وآخرون ، 1975; Redgrave و Horrell ، 1976). وبالتالي ، من المتوقع أن يؤدي عجز غير مباشر لهذا المرسل إلى تفاقم عجز المكافأة المعتمد على DA ، خاصة في ضوء الدلائل الأخيرة على الدور التسهيلي لـ 5-HT على إصدار DA في NAC (تشن وآخرون ، 1991; Devaud و Hollingsworth، 1991; Yoshimoto و McBride ، 1992; بارسونز اند جستيس ، 1993). في هذا السياق ، من المثير للاهتمام ملاحظة أن تقدم حالات العجز خارج الخلية في الدراسة الحالية يوازي بشكل وثيق المظهر الجانبي والزمني لأعراض الانسحاب السلوكي في العمل ذي الصلة ، بما في ذلك عجز مكافئ تحفيز المخ ، وفرط التحسس ، وتثبيط السلوك ، والتأثيرات المؤكسدة (بالدوين وآخرون ، 1991; Rassnick وآخرون ، 1992;Schulteis وآخرون ، 1995). وهكذا ، فإن الظهور المتزامن لهذه التغيرات السلوكية والعصبية الكيميائية قد يعكس دورًا لـ DA و 5-HT في الظروف العاطفية السلبية التي تصاحب انسحاب الإيثانول.
على الرغم من أن دور DA و 5-HT في المكافأة والاعتماد على الإيثانول كانا من الشواغل الرئيسية في الدراسة الحالية ، فإن تأثيرات الإدارة الذاتية للإيثانول على إطلاق هذه المرسلات في الجرذان غير المربحة مثيرة للاهتمام أيضًا. الزيادة في إصدار DA في المجموعة غير المستقلة تؤكد تقريرًا سابقًا (Weiss وآخرون ، 1993) ويدعم كذلك دور DA في إجراءات التعزيز الحادة للإيثانول. من الأهمية بمكان ، مع ذلك ، ملاحظة أن الإدارة الذاتية للإيثانول من قبل الفئران غير المعزولة قد أدت إلى زيادة إفراز 5-HT لأن هذه النتائج توسع النتائج الناتجة عن زيادة إصدار 5-HT في NAC بعد المعالجة الكحولية المجموعية والمحلية (Yoshimoto وآخرون ، 1991, 1992) إلى دور محتمل لـ 5-HT في إجراءات التعزيز الحادة للإيثانول.
كان اكتشاف أن إنتاج DA القاعدي مرتفعًا بشكل كبير في الفئران غير المعتمدة ، مقارنة بمجموعتي ETHANOL-NAIVE و DEPENDENT كان مفاجئًا لأن الحيوانات غير المعتمدة لم تحصل على إمكانية الوصول إلى الإيثانول لمدة 2-3 أسابيع - أثناء وضعها على نظام غذائي سائل للتحكم - من قبل اختبار غسيل الكلى. أحد الاحتمالات لشرح هذه الملاحظة هو أن الوصول المتقطع للكحول يمكن أن يؤدي إلى ارتفاع مستمر في إطلاق DA الأساسي. بدلاً من ذلك ، قد يُعزى هذا الاكتشاف إلى اختيار الحيوانات التجريبية مقابل الحيوانات الضابطة. تم تعيين الفئران المدربة على الإيثانول إلى المجموعات غير المعتمدة أو المعتمدة فقط إذا استوفت معيار الاختيار (تناول الإيثانول اليومي المستقر بمقدار ≥ 0.5 جم / كجم من الإيثانول) ، في حين تم اختبار جميع فئران ETHANOL-NAIVE بشكل عشوائي. إذا افترض أن هناك "شذوذ" متعلق بحساسية الدوبامين يهيئ الفئران نحو زيادة تناول الإيثانول ، فقد تكون عملية الاختيار هذه قد أدخلت "تحيزًا كيميائيًا عصبيًا" تجاه إطلاق DA القاعدية المعزز في العينات التابعة وغير المعتمدة. من خلال هذا الحساب ، قد يكون تدفق DA المحسن في الفئران غير المعتمدة نتيجة لإجراءات الاختيار التي فضلت إدراج الأشخاص الذين لديهم هذه الخاصية الكيميائية العصبية. نظرًا للاختلافات في التدفق الأساسي لـ DA بين المجموعتين المعتمدين وغير المعتمدين ، فإن هذا الحساب قد يستدعي أيضًا الاستنتاج القائل بأن الإيثانول المزمن يؤدي إلى قمع إطلاق DA الأساسي في هذه المجموعة من الفئران.
هناك عدة اعتبارات ضد هذا التفسير. عدم وجود اختلافات في DA خارج الخلية بين بيانات الفئران ETHANOL-NAIVE و DEPENDENT هي في اتفاق جيد مع السابق المختبر الدراسات التي أظهرت أن الحيوانات التي تم علاجها بشكل مزمن بالإيثانول لا تختلف عن الضوابط غير المعالجة في التركيب الاصطناعي أو تراكم DA التراكمية ومستويات DOPAC (Tabakoff وهوفمان ، 1978; Fadda et al.، 1980; باتل و Pohorecky ، 1989; جيل وآخرون ، 1992). بالنظر إلى الاتساق بين بيانات الأنسجة الكاملة الحالية والسابقة (التي استخدمت شكلاً من أشكال الإدارة القسرية للإيثانول ، وبالتالي ، لم تتضمن تحيزًا محتملاً في الاختيار) ، يبدو من غير المحتمل أن إجراءات الاختيار الحالية وحدها يمكن أن تفسر المعزز إصدار DA في مجموعة NONDEPENDENT. المزيد من الدعم المباشر لاحتمال أن يكون هذا التأثير مرتبطًا باستهلاك الإيثانول المتقطع ، بدلاً من التحيز في الاختيار ، يأتي من العمل الأخير في هذا المختبر الذي يوضح أن فئران ويستار المختارة عشوائيًا والتي تعرضت لحقن الإيثانول داخل الصفاق زادت بشكل كبير من تركيزات DA القاعدية خارج الخلية في NAC كما تم قياسه 24 ساعة بعد العلاج النهائي بالإيثانول (AD Smith و F. Weiss ، ملاحظات غير منشورة). من ناحية أخرى ، على الرغم من أن هذه البيانات تدعم الفرضية القائلة بأن التعرض المتكرر للإيثانول يمكن أن يرفع من تدفق DA الأساسي في NAC ، فإن مستمريتطلب التحسين في تدفق DA القاعدي في مجموعة NONDEPENDENT بوضوح التأكيد ولا يزال يتعين توضيح الأهمية المحتملة لهذا الاكتشاف بالنسبة لسلوك البحث عن الإيثانول.
في الختام ، تشير النتائج إلى أن نظامين للنواقل العصبية يعتقد أنهما يوسطان خواص تقوية الكحول الحادة يمكن أن يلعبان دورًا أيضًا في إجراءات تعزيز الكحول في المواد التابعة. هذه النتائج تقدم الدعم لنظريات neuroadaptation التي تنظر إلى الانسحاب على أنها ناتجة عن تغيرات فيزيولوجية داخل دارات مكافآت الدماغ التي تتجلى كردود تعاطي للمخدرات بمجرد انتهاء التعرض للدواء.
الحواشي
- تم الاستلام 2 نوفمبر، 1995.
- مراجعة مستلمة فبراير شنومكس، شنومكس.
- مقبول فبراير شنومكس، شنومكس.
تم دعم هذا العمل من قبل المعهد الوطني لمنح تعاطي الكحول وإدمان الكحول AA 08164 و AA 10531 (FW) ومن المعهد الوطني لإدمان الكحول والمركز المتخصص لمنح AA 06420 (GK ، FW ؛ مدير GFK). كان PH عالمًا زائرًا من مركز البحوث الطبية الحيوية ، Alko Ltd. ، هلسنكي ، فنلندا. هذا رقم المنشور NP-8871 من معهد أبحاث سكريبس.
يجب توجيه المراسلات إلى فريدبرت فايس ، قسم علم الأدوية العصبية (CVN-15) ، معهد سكريبس للأبحاث ، 10666 North Torrey Pines Road، La Jolla، CA 92037.
- حقوق النشر محفوظة © 1996 Society for Neuroscience
;