أحداث سريعة لإطلاق الدوبامين في النواة المتكئة لجرذان المراهقة المبكرة (2011)

المُقدّمة

ويعتقد أن إطلاق النار من الخلايا العصبية الدوبامين وأحداث إطلاق الدوبامين الناتجة (الملقب الدوبامين العابرين) يشكل إشارة تعلم رئيسية في الدماغ (شولتز ، 2007; Roesch وآخرون ، 2010) ، التفاعل بين المكافآت والعواطف الخارجية مع السلوكيات الشهية. تحدث عابرة الدوبامين بشكل عفوي في عدة مناطق مستهدفة للدوبامين (روبنسون وآخرون ، 2002) وأبرز في تقديم المحفزات غير متوقعة (Rebec et al.، 1997; روبنسون و Wightman ، 2004)، التفاعل الاجتماعي (روبنسون وآخرون ، 2001; روبنسون وآخرون ، 2002) والمكافآت (Roitman وآخرون ، 2008). غالبًا ما يتم تتبع الأحداث السريعة لإطلاق الدوبامين بسلوكيات شهوانية ، مثل الاقتراب من جرذ آخر أو الضغط على رافعة للمعزز (روبنسون وآخرون ، 2002; Phillips et al.، 2003; Roitman وآخرون ، 2004). وعلاوة على ذلك ، فإن الإشارات الحيادية التي لا تثير عادة عابرة الدوبامين يمكن أن تفعل ذلك عندما تقترن مرارًا بمكافأة (Stuber et al.، 2005b; Stuber et al.، 2005a; يوم وآخرون ، 2007) ، مما يدل على أن هذه الإشارة العصبية تخضع لدونة التعلم التي يسببها. والأهم من ذلك ، أن عابري الدوبامين ناتجان عن انتقال الحجم ويحققان تركيزات عالية خارج الأضداد يمكن أن تنشّط مستقبلات الدوبامين ذات قابلية الألفة المنخفضة (extrasynaptic dopamine) (Wightman and Robinson، 2002). وهكذا ، يبدو أن عابري الدوبامين يعملان بمثابة إشارة دماغية للمكافأة المحتملة والثابتة التي يمكن أن توجه الانتباه وتسهل اكتساب تلك المكافأة.

يخضع نظام دوبامين mesolimbic لتغييرات ديناميكية خلال فترة المراهقة في الفئران. على سبيل المثال ، يزيد التعبير عن مستقبلات الدوبامين D1 و D2 في المخطط الفقري عن مرحلة ما قبل المراهقة إلى المراهقة (على سبيل المثال ، Andersen et al.، 1997) ، مع بعض الدراسات التي تشير إلى أن الربط في مرحلة المراهقة أعلى من سن البلوغ (للمراجع والمناقشة ، انظر Doremus-Fitzwater et al.، 2010; Wahlstrom et al.، 2010b). علاوة على ذلك ، معدلات إطلاق الخلايا العصبية الدوبامين (McCutcheon و Marinelli ، 2009) وتركيزات الدوبامين القاعدية (Badanich وآخرون ، 2006; Philpot وآخرون ، 2009إظهار منحنيات مماثلة على شكل U ، والتي تبلغ ذروتها في مرحلة المراهقة. في حين لم يتم قياس عابري الدوبامين بعد في الجرذان المراهقين ، إلا أن الاستجابة السلوكية المحسنة للجدة (دوغلاس وآخرون ، 2003; ستانسفيلد وكيرستين ، 2006; Philpot و Wecker ، 2008) والأقران الاجتماعية (Varlinskaya و Spear ، 2008) تم الإبلاغ عنها في الفئران المراهقين مقابل الكبار.

تهدف الدراسة الحالية إلى توفير القياسات الأولى لدوبامين العابرين في النواة المتكئة (NAc) لفئران المراهقين ومقارنتها مع تلك الموجودة عند البالغين. استخدمنا الفولتميتري الحلقي المسحوب السريع ، وهو أسلوب كهروكيميائي مع الدقة المكانية والزمنية اللازمة لاكتشاف عابر الدوبامين (روبنسون وآخرون ، 2008). فحصنا إطلاق الدوبامين في مرحلة المراهقة المبكرة (أيام 29 - 30) بالنظر إلى أن الفئران تبدي مستويات محسنة من التفاعلات الاجتماعية الموجهة للأقران في هذا العمر نسبة إلى أعمار المراهقين والراشدين المتأخرين (Varlinskaya و Spear ، 2008). وبناءً عليه ، قمنا بقياس الدوبامين العابرين خلال تفاعلات اجتماعية موجزة وكذلك في خط الأساس وعند عرض محفزات جديدة غير متوقعة تم الإبلاغ عنها لتحفيز الدوبامين العابرين في الفئران البالغة (روبنسون و Wightman ، 2004).

الإجراءات التجريبية

النتائج

تم استخدام اثنا عشر مراهقة وعشرة فئران للبالغين في هذه الدراسة. لم يتم تضمين ثلاثة فئران للمراهقين بسبب صعوبة في الجراحة أو خلال voltammetry ، ولم يتم إدراج الجرذ واحد الكبار بسبب وضع قطب غير صحيح. بالإضافة إلى ذلك ، تم تجاهل بيانات التفاعل الاجتماعي من أحد المراهقين بسبب الصعوبات الفولتومترية التي لم تؤثر على عروض التحفيز الأخرى. كان n النهائي من المراهقين 9 و 9 البالغون للعروض التحفيزية والمراهقين 8 و 9 للبالغين للتفاعلات الاجتماعية.

الدوبامين العابرين في تقديم المحفزات غير المتوقعة

بعد ذلك ، قمنا بالتحقيق فيما إذا كان من المحتمل حدوث عوارض الدوبامين في العرض غير المتوقع للمثيرات في الجرذان المراهقين. الشكل شنومكسا يوضح أن العروض التقديمية الموجزة للمحفزات زادت من تواتر عابر الدوبامين بنسبة 50 ٪ أعلى من مستويات خط الأساس في الفئران البالغة (تباين والد بين خط الأساس للبالغين مقابل المنبهات ، p <0.05) ، مما أدى إلى تكرار العمل السابق (روبنسون و Wightman ، 2004). في المقابل ، لم يتغير معدل أحداث إطلاق الدوبامين بشكل ملحوظ بين الفئران المراهقين (تباين والد بين خط الأساس المراهق مقابل المنبهات ، p> 0.86). عند المقارنة بين المجموعات ، لم تختلف معدلات خط الأساس (تباين الأب للمراهق مقابل خط الأساس للبالغين ، p> 0.19) ، بينما كانت المعدلات أثناء عروض التحفيز أعلى في الجرذان البالغة (تباين والد المراهقين مقابل المنبهات البالغة ، p <0.05). كانت الفئران البالغة أكثر عرضة للإفراج عن الدوبامين لفترة محددة للمنبهات: 8/9 بالغين أظهروا إفراز الدوبامين إلى عرض تحفيزي واحد على الأقل ، بينما فعل 6/9 مراهقين ذلك. علاوة على ذلك ، فإن الفئران البالغة التي أظهرت عابرًا للدوبامين مغلقًا زمنياً فعلت ذلك عند 3.8 ± 0.4 منبهات (الوسيط 4) ، في حين أن المراهقين الذين أظهروا عابرين مقفلين زمنياً فعلوا ذلك عند 2.3 ± 0.4 منبهات (الوسيط 2).

الشكل 1

أحداث إطلاق الدوبامين في فئران المراهقين والراشدين أثناء تقديم محفزات غير متوقعة. (A) في الفئران المراهقين لم يتغير تردد عابر الدوبامين من معدلات القاعدية أثناء عرض المحفزات. في المقابل ، فإن تكرار الدوبامين ...

قررنا بعد ذلك ما إذا كانت العابرين التي تحدث أثناء عروض التحفيز أكبر من تلك خلال خط الأساس. الشكل شنومكسب يوضح توزيع التركيزات القصوى من عابر الدوبامين. كشف تحليل الانحدار أن السعات لم تختلف بين الفئران البالغة والمراهقة (تباين والد ، جميع قيم p> 0.05). في الفئران المراهقين ، لم تكن التركيزات القصوى من العابرين أثناء عروض المنبهات مختلفة بشكل كبير عن تلك التي كانت موجودة خلال خط الأساس. في الجرذان البالغة ، كانت تركيزات الدوبامين أعلى قليلاً أثناء عروض التحفيز ، وهو تحول يمين اقترب من الدلالة الإحصائية (تباين والد بين خط الأساس للبالغين مقابل المنبهات ، p <0.06). تم وصف المتوسط ​​والمتوسط ​​لتركيزات الدوبامين العابرين في الجدول 1.

الجدول 1

إن التركيزات القصوى من أحداث إطلاق الدوبامين في النواة متكئة في قلب الفئران المراهقين والراشدين.

على الرغم من أن بيانات المجموعة أشارت إلى أن أحداث إطلاق الدوبامين كان من المرجح أن تحدث في عروض تحفيز غير متوقعة في البالغين مقابل جرذان المراهقين ، فإن المؤامرات الفردية توضح الاختلافات بين المنبهات وكذلك داخل المجموعات. الشكل شنومك يظهر التغير في تواتر الدوبامين العابرين أثناء تقديم حافز مقابل 4-min من خط الأساس الذي يسبق ذلك التحفيز. في البالغين ، تباينت المحفزات في فعاليتها لزيادة معدلات عابرة الدوبامين ؛ يتم ترتيبها من الأكثر إلى الأقل فاعلية كما يلي: تحدث عابرة الدوبامين عند 208٪ من معدلات القاعدية عند رائحة جوز الهند ؛ 184٪ بنبرة؛ 161 ٪ في رائحة الليمون. 142٪ عند الضوضاء البيضاء ؛ و 91٪ في الضوء. في الفئران المراهقين ، كانت المنبهات أقل فاعلية لإطلاق الدوبامين العابرين ؛ يتم تصنيفها من الأكثر إلى الأقل فاعلية كما يلي: تحدث عابرة الدوبامين عند 158٪ من معدلات القاعدية في النغمة ؛ 127 ٪ في رائحة الليمون. 123٪ عند رائحة جوز الهند 84٪ عند الضوضاء البيضاء ؛ و 23٪ في الضوء.

مع ذلك، الشكل شنومك يدل على التباين الفردي المتميز في إصدار استجابة الدوبامين لمثيرات معينة داخل كل فئة عمرية. ولتحديد ما إذا كانت هذه التقلبية العصبية الكيميائية مرتبطة بالتقلبية السلوكية ، قمنا بتسجيل كل فأر للحركة المرتبطة بعرض المنبهات ، كما هو موضح في الجدول 2 (تم استبعاد فأر بالغ واحد من هذا التحليل بسبب الفقد الجزئي لتسجيل الفيديو). ثم استخدمنا ارتباط سبيرمان اللامعلمي لمقارنة الاستجابات السلوكية والدوبامينية للمنبهات داخل كل فئة عمرية. وجدنا أن تواتر عابري الدوبامين لم يكن مرتبطًا بالتنشيط السلوكي في أي من الفئتين العمريتين عند أي حافز ، بغض النظر عما إذا تم تحليل الحافز بشكل فردي أو كمجموعة (البيانات غير معروضة ، جميع قيم p> 0.05) ، مما يشير إلى أن السلوك والاستجابات الكيميائية العصبية للمنبهات لم تكن مرتبطة بشكل مباشر. بالإضافة إلى ذلك ، فإن درجات سلوك الفئران التي لم تنبعث منها أي عابرة للدوبامين مقفلة زمنًا لعروض التحفيز (3/9 مراهقين و 1/9 بالغين) تتداخل تمامًا مع درجات سلوك الفئران التي أظهرت عابر الدوبامين. ومع ذلك ، كشفت مقارنة الاستجابات السلوكية بين الفئات العمرية أن المراهقين كمجموعة أظهروا حركة أقل بشكل ملحوظ في عروض التحفيز غير المتوقعة من الفئران البالغة (اختبار مان-ويتني ، p <0.05).

الجدول 2

درجات سلوكية للفئران المراهقين والراشدين عند تقديم محفزات غير متوقعة (0 = لا حركة ؛ 1 = حركة شم / رأس ؛ 2 = حركة اتجاه / بداية ؛ 3 = حركة).

الدوبامين العابرين أثناء التفاعل الاجتماعي

بعد ذلك قمنا بقياس إفراز الدوبامين خلال تفاعل 60 ثانية مع جرذ ذكر آخر. على عكس العروض التقديمية للمنبهات غير الاجتماعية ، حدد تحليل الانحدار أن عابري الدوبامين زاد بشكل كبير من خط الأساس خلال التفاعل الأول مع فأر آخر في كل من الجرذان البالغة والمراهقة. زاد متوسط ​​معدل العابرين بمقدار 3 أضعاف من خط الأساس ، من 1.0 ± 0.3 إلى 3.0 ± 0.9 عابرون / دقيقة في الجرذان المراهقين (تباين والد بين خط الأساس المراهق مقابل التفاعل ، p <0.05) ومن 2.0 ± 0.5 إلى 7.3 ± 1.3 بوصة البالغين (تباين والد من خط الأساس للبالغين مقابل التفاعل ، P <0.001). بعد عشر دقائق ، تم قياس إطلاق الدوبامين خلال تفاعل ثانٍ مع نفس الجرذ. في البالغين ، لم تعد الزيادة في معدل عابر الدوبامين كبيرة (P> 0.32) ؛ على الرغم من أن متوسط ​​معدل العابرين زاد من 1.8 ± 0.5 إلى 3.7 ± 1.3 عابرًا / دقيقة ، كان هذا التغيير أكثر تباينًا عبر الفئران. في المقابل ، أظهر المراهقون نفس الزيادة في عابر الدوبامين خلال العرض الثاني كما هو الحال خلال العرض الأول ، من 0.8 ± 0.2 إلى 3.1 ± 0.9 عابرون / دقيقة (p <0.01). يتم عرض بيانات الفئران الفردية حسب المجموعة والحلقة في الشكل شنومكسا.

الشكل 2

أحداث إطلاق الدوبامين في الفئران بين المراهقين والراشدين خلال تفاعل وجيز مع فأر متطابق الحجم. (أ) كانت عابرة الدوبامين أكثر تواترا في كل من الفئران المراهقين والراشدين خلال التفاعل الأول مع جرذ آخر ("الجرذ") مقابل ...

فحصنا ما إذا كانت الاختلافات في السلوك خلال الحلقة الأولى والثانية من التفاعل قد تفسر عدم زيادة إفراز الدوبامين في الجرذان البالغة خلال التفاعل الثاني. الجدول 3 يُظهر الوقت الذي يقضيه في البحث الاجتماعي والحركة خلال 45 ثانية من فترة التفاعل المسجل. في هذه الغرفة التجريبية (مساحة أرضية 21 × 21 سم) ، أمضت الفئران المراهقة وقتًا أقل في التفاعلات الاجتماعية النشطة (مقاييس متكررة ثنائية الاتجاه ANOVA: التأثير الرئيسي للمجموعة ، p <2) والمزيد من الوقت في الحركة (تكرار ثنائي الاتجاه- يقيس ANOVA: التأثير الرئيسي للمجموعة ، p <0.05) من الفئران البالغة. ومع ذلك ، لاحظنا أن الفئران المراهقة لديها مساحة أكبر للتنقل بعيدًا عن بعضها البعض بينما كانت الفئران البالغة الأكبر حجماً على الأرجح على مقربة جسدية. وبالتالي ، كانت المقارنات الحاسمة عبارة عن اختبارات t مقترنة لمقارنة السلوك داخل المجموعة خلال فترتي التفاعل الأولى مقابل الثانية. كشفت هذه التحليلات عن عدم وجود فروق سلوكية بين فترتي التفاعل الأولى والثانية في أي من الفئتين العمريتين (جميع قيم p> 2). علاوة على ذلك ، لا التكرار المطلق لعابر الدوبامين ولا التردد المتزايد من خط الأساس المرتبط بالتفاعلات الاجتماعية أو الحركة خلال فترة التفاعل (البيانات غير معروضة ، جميع قيم p> 0.05).

الجدول 3

الوقت المستغرق في التحقيق الاجتماعي والتنقل أثناء التفاعل مع جرذ آخر.

وتمت مقارنة التركيز الأقصى من الدوبامين العابرين أثناء التفاعل مع جرذ آخر إلى تركيزات خلال خط الأساس. لهذا التحليل ، تم تجميع البيانات من كلا نتيجتي التفاعل لزيادة القدرة الإحصائية. الشكل شنومكسب تبين أن توزيع سعة عابرة الدوبامين قد تحول نحو أحداث إطلاق أكبر في كل من فئران المراهقين والراشدين أثناء التفاعل النوعي ؛ يتم سرد المتوسط ​​وسخانات المتوسط ​​في الجدول 1. نظرًا لأن التفاعلات الاجتماعية يمكن أن تنتج ضوضاء مرتبطة بالحركة في الإشارة الفولتميترية ، فقد بحثنا أيضًا في مستويات الضوضاء ووجدنا أنها كانت أعلى بالفعل أثناء حلقات التفاعل في كل من الجرذان البالغة والمراهقة (تباين والد بين خط الأساس مقابل التفاعل ، p <0.05 لكل مجموعة ). ومع ذلك ، لم تختلف نسب الإشارة إلى الضوضاء عبر المجموعات (الجدول 1: يتناقض والد ، جميع قيم p> 0.05) ، مما يشير إلى أن مشكلات الضوضاء لم تساهم في النتائج التفاضلية بين الجرذان البالغة والمراهقة.

تم إجراء جميع التسجيلات في قلب NAc ، كما هو موضح في الشكل 3.

الشكل 3

مواقع التسجيل الدوبامينية داخل النواة المتكئة الأساسية من فئران المراهقين والراشدين ، تظهر على شرائح إكليلية تمثيلية في 1.2 و 1.6 mm الأمامية إلى bregma (مقتبسة من Paxinos و Watson ، 1986).

مناقشة

يعتبر انتقال الدوبامين العصبي عنصراً أساسياً للعديد من جوانب السلوك الدوافع ، بما في ذلك بروز التحفيز والتنبؤ بالثواب والتيسير السلوكي. وبما أن السلوك المحفّز يختلف بين المراهقين والبالغين ، فقد تناولت الدراسة الحالية الأحداث السريعة لإطلاق الدوبامين في الجرذان المبكرة للمراهقين مقارنة بالبالغين. نبلغ عن أنه في حين أن معدلات القاعدية العابرة للدوبامين لا تختلف بشكل كبير بين المجموعتين العمريتين ، إلا أن عابري الاستجابة لمثيرات غير متوقعة تكون أقل عند الجرذان المراهقين مقارنة بالبالغين. وعلى النقيض من ذلك ، يزداد كل من تردد وسعة الدوبامين العابرين في كلا المجموعتين العمريتين عند التفاعل مع جرذ آخر ؛ ومع ذلك ، فإن التغير في التردد يعتاد لدى البالغين ولكن ليس المراهقين في العرض الثاني للفأر الشريك. وبالتالي ، فإن أحداث إطلاق الدوبامين السريعة عند عرض المحفزات تختلف في الجرذان المراهقين مقابل البالغين ، ويمكن أن يرتبط هذا الاختلاف الفسيولوجي بالاختلافات التي تعتمد على العمر في معالجة المحفزات الاجتماعية وغير الاجتماعية.

كانت كل من الترددات وسعات الدوبامين العابرين في النواة NAc متشابهة بين ذكور الفئران في مرحلة المراهقة المبكرة (عمر 29 - 30 days) والبلوغ (عمر 71 - 72 days). هذه النتائج تتفق مع تسجيلات الكهربية من الخلايا العصبية الدوبامين في الفئران تخدير. تزيد معدلات إطلاق الخلايا العصبية من الدوبامين من الولادة إلى أواخر المراهقة ، ثم تنخفض خلال مرحلة البلوغ (Pitts et al.، 1990; Tepper et al.، 1990; Lavin and Drucker-Colin، 1991; Marinelli et al.، 2006; McCutcheon و Marinelli ، 2009) ، مع نشاط الذروة الذي يحدث في منتصف إلى أواخر مرحلة المراهقة. في الواقع، مكوتشيون ومارينيللي (2009) ذكرت أن معدلات إطلاق النار القاعدية متشابهة في الأعمار المبكرة للبالغين والمراهقين الموجودين في الدراسة الحالية ، وتشير البيانات الواردة هنا إلى أن معدلات انفجار العصبونات متشابهة أيضًا ، نظرًا لأن نواقل الدوبامين تنشأ من إطلاق نيران الخلايا العصبية الدوبامين (Suaud-Chagny et al.، 1992; Sombers et al.، 2009). وبشكل ملحوظ ، أظهرت فئران المراهقين تباينًا في التواتر الأساسي لموجات الدوبامين العابرة ، والتي تتراوح من المواقع التي تحتوي على عدد قليل أو بلا عوارض عفوية إلى مواقع متعددة في الدقيقة الواحدة. تشبه هذه النتيجة مواقع التسجيل "الساخنة" و "الباردة" التي يتم الإبلاغ عنها بالبالغين (روبنسون وآخرون ، 2009; روبنسون و Wightman ، 2007; Wightman وآخرون ، 2007) وقد يعكس التغير في معدلات انفجار الخلايا العصبية الدوبامين (هايلاند وآخرون ، 2002). تماشيا مع معدلات إطلاق النار التنموي ، أفادت دراسات التحليل الصغري ارتفاع مستويات الدوبامين في مرحلة المراهقة المتأخرة (أيام عمر 45) بالمقارنة مع مرحلة المراهقة المبكرة أو مرحلة البلوغ (Badanich وآخرون ، 2006; Philpot وآخرون ، 2009). وهكذا ، في حين أن النتائج التي توصلنا إليها توفر أول تقييم لمعدلات القاعدية العابرة للدوبامين بين فئران المراهقين والراشدين ، هناك حاجة إلى المزيد من النقاط الزمنية خلال هذه الفترة التنموية الديناميكية حيث قد تكون عابرات الدوبامين أكثر بروزًا خلال مرحلة المراهقة المتأخرة.

تمشيا مع تقريرنا السابق (روبنسون و Wightman ، 2004) ، وجدنا أن وتيرة الدوبامين العابرين زيادة في عرض غير متوقع من المحفزات في ذكور الفئران الكبار ، وغالبا ما غلق في الوقت نفسه إلى العرض الأولي للتحفيز. في الدراسة السابقة ، قدمنا ​​محفزات للرائحة والسمع مماثلة لتلك المستخدمة هنا ؛ في كلا الدراستين ، زادت هذه المنبهات من تواتر الدوبامين العابرين في NAc فوق المعدلات القاعدية ، والتي تم تفسيرها على أنها إشارة كيميائية عصبية من البراعة المحتملة للمنبهات للحيوان. ومع ذلك ، فإن الزيادة في التردد العابر للدوبامين استجابة لعرض غير متوقع من المحفزات التي لوحظت في البالغين لم تكن موجودة بشكل موثوق في قلب الفئران المبكرة في NAc ، كما أظهر المراهقين كمجموعة استجابة سلوكية أقل للمؤثرات مقارنة بالبالغين. على الرغم من أن التنشيط الطوري للعصبونات الدوبامينية ليس مرتبطًا بحركات حركية محددة ، إلا أن أنواع المنبهات التي تميل إلى تشجيع إطلاق الصواعق ودوامات الدومامين العابرة لها في كثير من الأحيان تحفز التفعيل السلوكي (نيشينو وآخرون ، 1987; رومو وشولتز ، 1990; روبنسون وآخرون ، 2002). وهكذا ، تشير النتائج الحالية إلى وجود فارق في النمو في الاستجابة الدوبامينية والسلوكية لهذا النوع من عرض الحوافز الجديدة ، والذي قد يكون سببه عدم وجود بروز هذه المحفزات بالنسبة للفئران المراهقين. والأهم من ذلك ، أن الاستجابة السلوكية المخففة للمنبهات لم تكن مجرد انخفاض في القدرة على الحركة (ربما بسبب القناع أو الرأس الرأسية الفولتاميترية) ، حيث أظهر الفئران المراهقين كل من الحركة والسلوكيات الموجهة اجتماعيا أثناء التفاعل الاجتماعي. علاوة على ذلك ، لم يكن هناك ارتباط بين الاستجابة السلوكية وتواتر انتقال الدوبامين إلى المنبهات عند تحليلها عبر الجرذان الفردية في كل فئة عمرية. إن عدم الحساسية النسبية لمثيرات جديدة غير متوقعة وجدت في الدراسة الحالية تتناقض مع النتائج السابقة التي تشير إلى أن فئران المراهقين تظهر في كثير من الأحيان مستويات أعلى من استكشاف البيئات الجديدة والأجسام الجديدة من البالغين (على سبيل المثال ، دوغلاس وآخرون ، 2003; ستانسفيلد وكيرستين ، 2006; Philpot و Wecker ، 2008) ، حيث تم الإبلاغ عن اكتشاف كائن جديد في ذروة الفئران في منتصف فترة المراهقة (أيام 35 - 36 من العمر ، Spear et al.، 1980). سيكون من الضروري إجراء دراسات إضافية لتحديد الاختلافات الجينية بين التنشيط السلوكي وأحداث إطلاق الدوبامين المتزامنة الناجمة عن العروض التحفيزية القصيرة المستخدمة هنا في مقابل الاستجابات للبيئات الجديدة والأجسام الثابتة والجديدة الموضوعة في بيئات مألوفة كما استخدمت في الدراسات السابقة.

زاد كل من تردد واتساع الدوبامين العابرين في نواة NAc بشكل موثوق خلال تفاعل قصير مع جرذ آخر في كل من المراهقين ومجموعات البالغين. تمشيا مع تقريرنا السابق (روبنسون وآخرون ، 2002) ، استجاب استجابة الدوبامين في الفئران الكبار في العرض الثاني من الفئران conspecific. وعلى النقيض من ذلك ، استمر تزايد وتيرة الدوبامين العابرين في الفئران المراهقين. هذا النقص في التعود قد يعكس زيادة المكافأة المرتبطة بالتفاعل الاجتماعي المعروض في الفئران مقابل المراهقين (مثال ، دوغلاس وآخرون ، 2004). وبالفعل ، فقد ثبت أن النشاط الاجتماعي قد بلغ ذروته في مرحلة المراهقة المبكرة مقارنةً بالمراهقة والبلوغ المتأخرين ، وهو تأثير يتضخم عندما تكون الجرذان معزولة للأيام التي سبقت الاختبار (Varlinskaya & Spear ، 2008) ، كما تم في هذه الدراسة. ومن المثير للاهتمام أن المجموعتين العمريتين اختلفتان حول المقدار الإجمالي للنشاط الاجتماعي مقابل الحركة العامة. في حين أن التقارير السابقة تشير إلى أن الفئران المراهقين المعزولة تضم المزيد من السلوك الاجتماعي والحركة أكثر من البالغين خلال تجارب التفاعل الاجتماعي المنفصل ، مع هذه التأثيرات تكون واضحة بشكل خاص بين المراهقين المبكرين (Varlinskaya & Spear ، 2008) ، وجدنا أن الحركة كانت أعلى وكان السلوك الموجه نحو المجتمع أقل في أوائل المراهقين الذين اختبرناهم بالمقارنة مع نظرائهم الكبار. قد يكون هذا بسبب حجم الجهاز: عند 21 × 21 سم ، كانت الجرذان الأكبر حجما أكثر قابلية للقرب من الشريك المنفصل من الفئران الصغيرة ، مما يجعل الاتصال الاجتماعي أمرًا لا مفر منه تقريبا مع هذه الحيوانات البالغة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن امتحان الفئران المربوطة فقط قد يؤثر على ذخيرته السلوكية أثناء التفاعل الاجتماعي. وأخيرًا ، فإن الفترة الزمنية القصيرة للتفاعل (60 s) المستخدمة هنا تلتقط فقط التفاعلات الأولية التي قد تنتج أنماطًا مختلفة من السلوك الاجتماعي المرتبط بالعمر عند مقارنتها بفترات التفاعل الأطول (270 – 600 s) المستخدمة عادةً من حيث التفاعلات الاجتماعية للقوارض (على سبيل المثال، Varlinskaya & Spear ، 2008; جلين وآخرون ، 2003).

يمكن للتفاعل الاجتماعي أن يحفز الضجيج الكهربائي المرتبط بالحركة حيث تلمس مجموعة تجمعات الرأس جدار الحجرة أو الجرذ الآخر الذي قد يؤدي إلى التقليل من تردد عابر الدوبامين أثناء التفاعل الاجتماعي. والأهم من ذلك ، أن مستويات الضوضاء إلى الإشارة لم تختلف بين الفئات العمرية أو بين فترتي التفاعل الأولى والثانية ، مما يشير إلى أن الزيادة المستمرة في تردد عابر الدوبامين الذي لوحظ في الجرذان المراهقين خلال فترة التفاعل الثانية لم تكن قطعة أثرية مرتبطة بالضجيج. وبالمثل ، كان السلوك التحقيقي والحركي هو نفسه بشكل أساسي خلال كلا التفاعلين داخل كل فئة عمرية ، لذلك لا تفسر الاختلافات السلوكية أيضًا الفرق في تعايش استجابة الدوبامين بين فئران المراهقين والراشدين. في الواقع ، في دراستنا السابقة (روبنسون وآخرون ، 2002) ، لوحظ أن الفئران البالغة أظهرت سلوكيات موجَّهة اجتماعياً أكثر كثافة خلال تفاعل ثانٍ مع جرذ شريك على الرغم من أنها تسبِّب عدداً أقل من الدوبامين العابرين ، مما يوحي بأن الدوبامين العابرين غير ضروري لتعزيز السلوكيات الموجهة إلى الشركاء. إذا تم تفسير عابري الدوبامين كإشارات لتنبؤات المكافأة (شولتز وديكينسون ، 2000; شولتز ، 2007; Roesch وآخرون ، 2010) ، قد يعكس تعريض أحداث إطلاق الدوبامين عند البالغين إلى العروض الشريكة المتكررة انخفاضًا في المكافأة أو قدرًا أكبر من القدرة على التنبؤ بالعرض الثاني ، وقد يعكس استمرار إطلاق الدوبامين في الفئران المراهقين مكافأة مُحسَّنة أو مفاجأة للتفاعل المتكرر مع شريك .

ويشارك نظام الدوبامين mesolimbic في السلوكيات الشهية والحصول على مكافأة (للمراجعة ، انظر Depue و Iacono ، 1989; بانكسب ، 1998; Depue و Collins ، 1999; Ikemoto و Panksepp ، 1999; شولتز وديكينسون ، 2000; شولتز ، 2007). نظرًا لأن العديد من جوانب مسار الدوبامين هذا يخضع لتغيرات ديناميكية خلال فترة المراهقة ، فليس من المستغرب أن تكون الاستجابات السلوكية والكيميائية العصبية للمكافآت والمحفزات الجديدة التي قد تتنبأ بالمكافآت ديناميكية أيضًا (للمراجعة ، انظر Chambers et al.، 2003; Ernst et al.، 2009; Wahlstrom et al.، 2010b; Wahlstrom et al.، 2010a). إن اكتشافنا أن استجابة الدوبامين للتفاعل الاجتماعي لم تتعود في الفئران المبكرة للمراهقين تتوافق مع العديد من الدراسات التي وثقت حساسية عالية للمكافآت خلال فترة المراهقة ، بما في ذلك المكافأة الاجتماعية والدوائية (للمراجعة والمراجع ، انظر Doremus-Fitzwater et al، 2010; الرمح و Varlinskaya ، 2010). وبالمثل ، تكون المحفزات الجديدة بارزة ويمكن أن تؤدي إلى إطلاق الدوبامين وتسهيل السلوك لأنه يمكن أن تتنبأ بمكافأة أو تهديد ؛ ومع ذلك ، لم نلاحظ زيادة إفراز الدوبامين لعرض موجز للمحفزات الجديدة في الجرذان المبكرة للمراهقين. وبالتالي ، قد تكون هذه الدراسة قد أخذت عينات من إفراز الدوبامين في وقت تطور (مرحلة المراهقة المبكرة) حيث تكون حساسية المكافأة الاجتماعية هي الأمثل ولكن الاستجابة للحداثة ليست كذلك. هذا التفسير يؤدي إلى العديد من السبل لإجراء مزيد من البحوث ، بما في ذلك فحص إطلاق الدوبامين لمحفزات اجتماعية جديدة في أوقات أكثر زمانا عبر فترة المراهقة. كما نخطط أيضًا للتحري عن إطلاق الدوبامين أثناء تعلم المكافأة الصريحة (على سبيل المثال ، تكييف بافلوفان) لتحديد ما إذا كانت أنواع عروض المنبهات المستخدمة هنا ، مثل الضوء أو الرائحة ، يمكن أن تثير استجابة دوبامينية عند الجرذان المراهقين عندما يتنبأون بمكافأة (يوم وآخرون ، 2007; Roesch وآخرون ، 2007).

باختصار ، يتم التعبير عن أحداث الإفراج السريع عن الدوبامين أو الدوبامين العابرين ، بشكل تفاضلي في مرحلة المراهقة المبكرة مقابل البلوغ. في حين كانت معدلات وتركيزات عابرة متشابهة في الأساس ، لاحظنا التنشيط أقل من إفراز الدوبامين بواسطة محفزات غير متوقعة ، غير اجتماعية وتفعيل أكثر من قبل المحفزات الاجتماعية في الفئران المراهقين بالمقارنة مع البالغين. من المحتمل أن تساهم هذه الاختلافات في أحداث إطلاق الدوبامين في الاختلافات التطورية في الحساسية للإشارات والمكافآت ، خاصة المكافأة الاجتماعية. سيكون من المفيد البناء على هذه النتائج من خلال تقييم المزيد من النقاط الزمنية خلال فترة المراهقة وكذلك مراقبة إطلاق الدوبامين أثناء التعلم المرتبط بالمكافأة.

شكر وتقدير

الاختصارات

مراجع حسابات