تشفير انتقائي للكوكايين مقابل المكافآت الطبيعية بواسطة Nucleus Accumbens Neurons غير مرتبط بالتعرض المزمن للعقاقير (2003)

ريجينا م. كاريلي و

جويس وندولوفسكي

+ الكاتب الانتماءات

1. قسم علم النفس ، جامعة نورث كارولينا في تشابل هيل ، تشابل هيل ، نورث كارولينا 27599-3270

ملخص

أبلغنا سابقًا أن مجموعات فرعية من الخلايا العصبية المتكئة النواة (Acb) تقوم بتشفير معلومات حول السلوكيات الموجهة نحو الهدف "الطبيعي" (الغذاء والماء) مقابل مكافأة الكوكايين في الحيوانات المدربة تدريباً جيداً على إدارة الدواء بنفسه. (Carelli et al.، 2000). هنا ، فحصنا ما إذا كان التعرض المتكرر للكوكايين هو العامل الحاسم في الترميز الانتقائي للكوكايين مقابل تقوية المياه بواسطة الخلايا العصبية Acb.

تم تسجيل خلايا الأكزيما خلال جدول متعدد الماء والكوكايين من اليوم الأول للتعرض للكوكايين وكذلك خلال الجلسات المتكررة. على وجه التحديد ، تم تدريب الحيوانات في البداية للضغط على رافعة للمياه ثم تم إعدادها جراحيا للتسجيل خارج الخلية في Acb. بعد أسبوع 1 ، تم تسجيل خلايا Acb أثناء الحصول على الجدول الزمني المتعدد لـ water-cocaine.

نظرًا لأن الاستجابة السلوكية للمياه قد تم إنشاؤها بالفعل ، تم تقسيم التدريب على الجدول الزمني المتعدد إلى ثلاثة مكونات تقابل اكتساب الإدارة الذاتية: (1) "أولي" (يوم 1 من الإدارة الذاتية) ، (2) "موثوق به" (كان سلوك الإدارة الذاتية موجودًا ولكن غير منتظم) ، و (3) "مستقرة" (كان الكوكايين مستجيبًا).

خلال المكون الأولي ، كانت النسبة المئوية للخلايا العصبية الانتقائية للماء عالية مقارنة بالخلايا العصبية للكوكايين. ومع ذلك ، أصبح هذا مساويًا تقريبًا لتجربة الإدارة الذاتية المتكررة (أي أثناء المكون المستقر). بشكل ملحوظ ، كانت النسبة المئوية للخلايا العصبية التي تظهر أنماط إطلاق عصبية متداخلة (متشابهة) أثناء التعرض الأولي للكوكايين منخفضة (<8 ٪) وظلت منخفضة أثناء المكونات الموثوقة والمستقرة.

تدعم هذه النتائج وجهة النظر القائلة بأن الدارات العصبية المنفصلة في Acb تقوم بتشفير معلومات حول الكوكايين مقابل المكافأة الطبيعية ، وأن هذا التنظيم الوظيفي ليس نتيجة مباشرة للتعرض المزمن للمخدرات.

المُقدّمة

تشارك النواة المتكئة (Acb) بشكل حاسم في التوسط في خواص تقوية المكافآت "الطبيعية" والمواد الضارة (كيلي ، 1999; Koob و LeMoal ، 2001. حكيم، 1982, 1997, 1998). تعتمد التسجيلات الفيزيولوجية الكهربية في حيوانات السلوك هذه الرؤية من خلال إظهار أن مجموعة فرعية من الخلايا العصبية الحوضية تظهر أربعة أنواع من التصريفات المزخرفة في غضون ثوانٍ من الاستجابة المعززة للكوكايين في الوريد (Carelli و Deadwyler ، 1994; Carelli، 2000). وقد لوحظ أيضا ثلاثة من تلك الأنواع الأربعة من الخلايا خلال تعزيز المياه. لمعالجة ما إذا كان الكوكايين "ينخرط في" دارة عصبية تعالج عادة المعلومات حول المعززات الطبيعية ، أكملنا سلسلة من الدراسات التي تتبع نشاط الخلايا العصبية Acb نفسها خلال جداول متعددة إما اثنين من المعززات الطبيعية (على سبيل المثال ، الماء والغذاء) ، أو أحد تلك المعززات الطبيعية والكوكايين عن طريق الوريد (Carelli et al.، 2000). وأظهرت النتائج أن غالبية الخلايا العصبية أظهرت أنماط إطلاق عصبية متشابكة متشابهة عبر الظروف المعززة الطبيعية. على النقيض من ذلك ، أظهرت 8٪ فقط من خلايا Acb أنماط حرائق مشابهة نسبة إلى الاستجابة للمياه (أو الغذاء) مقابل الكوكايين. تشير هذه النتائج إلى أن مجموعات مميزة من الخلايا العصبية Acb تظهر نشاط "معزز انتقائي" وتعالج بشكل تفاضلي المعلومات حول الكوكايين مقابل المكافآت الطبيعية..

ومع ذلك ، تم الانتهاء من الدراسة المذكورة أعلاه في الحيوانات التي كانت مدربة تدريبا جيدا لإدارة الكوكايين الذاتي (أي بعد أسابيع 2-3 من التدريب). ويشير عدد من التقارير إلى أن تعاطي الكوكايين المتكرر يؤدي إلى "تحولات عصبية" خلوية في الحبل الشوكي (هنري وأبيض ، 1991; الأبيض وآخرون ، 1995; شي وآخرون ، 2002) التي تم تعميمها على إيقاع سلوك الحيوانات (Peoples et al.، 1999). ولذلك فمن الممكن أن تكون عمليات إعادة الدوران العصبي في Acb ، والتي هي نتيجة لتكرار تعاطي الكوكايين ذاتيًا (SA) ، قد تكون السبب وراء عمليات التفريغ الانتقائي المعزز من Acb التي تمت ملاحظتها في تقريرنا الأولي وقبل ذلك (بومان وآخرون ، 1996). على سبيل المثال ، قد يؤدي تكرار التعرض إلى الكوكايين إلى تغيير استجابة خلايا Acb إلى المدخلات القشرية أو دون القشرية التي قد تحدد الكيفية التي تشفر بها مجموعات فرعية معينة من الخلايا العصبية Acb المعلومات الانتقائية المعززة في الحيوان الذي يتصرف (Pennartz وآخرون ، 1994; Carelli، 2002b). لذلك ، قد يكون الكوكايين مدخلاً في البداية إلى دائرة عصبية في Acb والتي عادةً ما تعالج المعلومات حول المكافأة الطبيعية (الماء) ، ولكن هذه الدائرة يتم إعادة تنظيمها من خلال التعرض المزمن للمخدرات لتشفير المعلومات حول الكوكايين بشكل انتقائي.

لدراسة هذا الاحتمال ، تم تسجيل الخلايا العصبية Acb هنا خلال جدول متعدد للمياه الكوكايين من الدورة الأولى لتعرض الكوكايين بدلا من التدريب الشامل على الإدارة الذاتية. كان من المفترض أنه إذا كان إطلاق الخلايا الانتقائية المعززة يعتمد على التعرض المزمن للكوكايين ، فيجب أن تظهر خلايا Acb أنماط إطلاق مشابهة في ظروف التعزيز خلال التعرض الأولي للدواء. في هذه الحالة ، يجب أن تتطور التصريفات المنقوشة الانتقائية الموثقة مسبقًا على مدار أيام متتالية مع تجربة الإدارة الذاتية المتكررة. بدلا من ذلك ، إذا كانت الخلايا العصبية التي تقوم بتشفير المعلومات عن الكوكايين ليست هي نفس الخلايا التي تعالج معلومات حول الماء بغض النظر عن تاريخ الدواء ، فيجب ملاحظة النشاط المعزز الانتقائي في وقت مبكر من الجلسة 1 للجدول المتعدد (أي أثناء التعرض الأولي للكوكايين).

مواد وطرق

تدريب تقوية المياه. تم استخدام ذكور Sprague Dawley rats (Harlan Sprague Dawley، Indianapolis، IN)، ∼90-120 d old and weighing 275-350 gm، as subjects (n = 8). تم إيواء الحيوانات بشكل فردي وصيانتها في ≥85٪ من وزن الجسم قبل الجراحة عن طريق تنظيم استهلاك الماء. على وجه التحديد ، أعطيت الحيوانات 10-15 مل من الماء يوميا (بالإضافة إلى 1.0-1.5 مل من المياه المستهلكة خلال الدورة) طوال مدة التجربة. تم إجراء الجلسات التجريبية في غرفة 43 × 43 53 cm Plexiglas (Med Associates، St. Albans، VT) داخل مقصورة تجارية موهنة للصوت (Fibrocrete، Crandall، GA). جانب واحد من الغرفة يحتوي على ذراعيين قابلتين للسحب (Coulbourn Instruments، Allentown، PA) يقعان على بعد 17 cm مع وعاء الماء بين العتلات (7 سم من كل ذراع و 2.5 سم من أسفل الغرفة).

تم تدريب الحيوانات في البداية للضغط على ذراع في الغرفة لتدعيم المياه على جدول زمني ثابت من 1 (FR1) من التعزيز. نتج عن كل ضغط للرافعة توصيل الماء (0.05 ml) في الوعاء الذي يشير إليه سحب الذراع (20 ثانية) وبداية تحفيز نبرة النقر (10 clicks / sec ، 80 db ، 800 Hz ، 20 sec).

جراحة. بعد أسابيع من تدريب 2-3 ، تم تخدير الحيوانات باستخدام هيدروكلوريد الكيتامين (100 mg / kg) و hydrochloride زيلازين (20 mg / kg) وتم إعدادها جراحيا للإدارة الذاتية والتسجيل خارج الخلية في Acb في نفس الجراحة باستخدام الإجراءات. للإدارة الذاتية ، تم زرع قثطار في الوريد الوداجي ومن ثم توجيها تحت الجلد إلى الخلف ومرفقة إلى مجموعة اقتران (كاين وآخرون ، 1993; Carelli و Deadwyler ، 1994). كما تم إعداد الحيوانات للتسجيل خارج الخلية المزمن في Acb كما هو موضح سابقا (Carelli و Deadwyler ، 1994). تم تصميم الأقطاب الكهربائية خصيصًا وتم شراؤها من مصدر تجاري (NB Labs، Denison، TX). تتألف الصفيف من ثمانية ميكرووير (قطر ، 50 μm) مرتبة في صف واحد مع فصل طرف ∼0.25 mm. امتدت الصفيف بأكمله إلى مسافة تقريبية-ذيلية طولها ∼2 ملم. في بعض الحالات (n = فئران 4) ، وهو النوع الثاني من الصفوف التي تم وصفها سابقًا (Carelli et al.، 2000) كان مستعملا. تألفت هذه المجموعة من "حزم" من ثمانية ميكرووير (قطر ، 50 μm) مرتبة في ثلاثة صفوف. الصف الأول يحتوي على سلكين مع فصل طرف من ∼0.25 ملم. يحتوي الصف الثاني والثالث على ثلاثة أسلاك (فصل الأطراف ، ∼0.25 ملم). امتدت الصفيف بأكمله مسافة ∼0.35-0.65 mm anteroposterior (AP) و 0.35-0.65 mm mediolateral (ML). تحتوي كل مصفوفة أيضًا على سلك أرضي تم إدخاله 3-4 mm في الدماغ المماثل إلى الصفيف و ∼5 mm الذيلية إلى bregma. تم زرع المصفوفات بشكل ثنائي بشكل ثنائي في Acb (AP، + 1.7 mm؛ ML، 1.5 mm؛ dorsoventral، 6.0-7.5 mm، vers to bregma، level skull).

جدول المياه المتعدد الكوكايين. بعد أسبوع واحد من زرع القسطرة وإلكترود القطب ، تم إعادة إنشاء الأداء السلوكي قبل الجراحة لتعزيز المياه. تم تسجيل نشاط الخلايا العصبية خلال جميع الجلسات السلوكية اللاحقة التي تضمنت جدولًا زمنيًا متعددًا لتعزيز المياه والكوكايين. تم استخدام نفس المعلمات المستخدمة لتعزيز المياه المشروحة أعلاه في الجدول الزمني المتعدد. في هذه الحالة ، ومع ذلك ، كان لدى الحيوانات القدرة على الوصول إلى الرافعة المقواة بالماء لـ 8-10 min ، تليها فترة مهلة ثانية لـ 20 (بدون ذراع ممتدة) وتمديد ذراع مستقل مميز مكانيًا مرتبط بتعزيز الكوكايين (2 hr). تم الإشارة إلى بداية الجزء الخاص بالإدارة الذاتية من الجدول الزمني المتعدد بظهور ضوء جديلة 6.5 في وضع أعلى من ذراع الرافعة والثاني. أدى انخفاض الكدرة في جدول FR1 إلى تسليم الكوكايين عن طريق الحقن (0.33 mg لكل التسريب ؛ إذابة في سيارة ملحية معجلة هيبارينيزيد) عبر فترة 6 ثانية عبر مضخة حقنة يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر (نموذج PHM-100 ؛ Med Associates). تم توجيه كل تسريب للمخدرات على الفور عن طريق سحب العتلة (20 ثانية) وبداية محفز نغمة (65 db؛ 2900 Hz) مقدمًا على فاصل زمني 20 sec (14 sec ما بعد مدة المضخة).

التسجيلات الكهربية. تم وصف الإجراءات الفيزيولوجية الكهربية بالتفصيل سابقًا (Carelli و Deadwyler ، 1994; Carelli et al.، 2000). باختصار ، قبل بدء كل جلسة ، كان الموضوع مرتبطًا بكابل تسجيل مرن ملحق بعازف (Med Associates) ، مما سمح بحركة غير مقيدة فعليًا داخل الغرفة. احتوى كشاف كل سلك تسجيل على ترانزستورات تأثير الحقل المصغر من وحدة 16. تم تسجيل نشاط Acb بشكل تفاضلي بين كل قطب نشط (غير نشط) (مرجعي) من الميكرويكرات المزروعة بشكل دائم. تم فحص القطب غير نشط قبل بدء الدورة للتحقق من عدم وجود نشاط السنبلة العصبية وخدم كقطب تفاضلي لأقطاب كهربائية أخرى مع نشاط الخلية. تم تحقيق العزل والتمييز من النشاط العصبي على شبكة الإنترنت باستخدام نظام عصبي متنقل متوفر تجارياً (معالج اقتناء متعدد القنوات ، نظام MAP ، بلكسون ، دالاس ، تكساس). تمكنت وحدات التمييز متعددة النوافذ ومعالجة الإشارات التناظرية إلى الرقمية عالية السرعة بالاقتران مع برامج الكمبيوتر من عزل الإشارات العصبية على أساس تحليل الموجي. قام النظام العصبي الفسيولوجي بدمج مجموعة من معالجات الإشارة الرقمية (DSPs) من أجل التعرف المستمر على السنبلة. قدم DSPs مخرجات رقمية متوازية مستمرة من أحداث السنبلة العصبية إلى جهاز الكمبيوتر. آخر أحداث السلوكية التي تسيطر عليها الكمبيوتر من التجربة (ميد أسوشيتس) وترسل المخرجات الرقمية المقابلة لكل حدث إلى مربع MAP ليكون ختم الوقت جنبا إلى جنب مع البيانات العصبية. يتمتع النظام العصبي الفسيولوجي بالقدرة على تسجيل ما يصل إلى أربعة عصبونات لكل ميكرووير باستخدام التمييز في الوقت الحقيقي من إمكانيات الفعل العصبية. ومع ذلك ، في الدراسة الحالية ، تم تسجيل واحد إلى اثنين من العصبونات في كل microwire (تشانغ وآخرون ، 1994; Nicolelis وآخرون ، 1997). تم وصف معايير تحديد الخلايا العصبية المختلفة على سلك واحد بالتفصيل سابقًا (تشانغ وآخرون ، 1994; Nicolelis وآخرون ، 1997; نيكوليليس ، 1999; Carelli et al.، 2000). باختصار ، تم تحقيق التمييز في أشكال الموجات الفردية المطابقة لخلية واحدة باستخدام إجراءات تحليل القالب ، أو مربعات الجهد الكهربائي ، أو برنامج "الفرز غير المباشر" الذي يوفره نظام البرمجيات العصبية (نظام MAP ، Plexon). يتضمن إجراء تحليل القالب أخذ "عينة" من شكل الموجة وبناء نموذج لذلك الشكل الموجي خارج الخلية. تم تضمين إمكانات الإجراءات اللاحقة التي "تطابق" شكل الموجة هذا كخلية واحدة. عند استخدام مربعات الجهد الكهربائي ، يتم أخذ عينة من شكل الموجة ، ثم يقوم المجرب بجمع صندوقين عليه (عادة ما يكون أحدهما على الطرف الصاعد والآخر على الطرف الهابط من شكل الموجة خارج الخلية). يتم قبول الخلايا العصبية عينات اللاحقة صالحة عندما تمر من خلال كلا الصندوقين. تم تحديد معلمات العزل والتمييز لنشاط الوحدة المفردة وحفظها باستخدام البرنامج العصبي الفسيولوجي وتم تعديلها قبل كل جلسة حسب الحاجة (على سبيل المثال ، للتمييز بين الخلايا العصبية "الجديدة" التي ظهرت على قطب ميكروواير معين أو لتغيير القطب الخامل) . يتيح برنامج الفرز خارج الخط الفرز من أشكال الطول الموجي المقابلة لنشاط الخلايا العصبية الفردية بعد الانتهاء من التجربة. يستخدم هذا البرنامج المتطور مجموعة متنوعة من الطرق لعزل أشكال الموجات الفردية ، بما في ذلك اختيار مجموعة من أشكال الموجات اليدوية في الفضاء ثلاثي الأبعاد باستخدام إسقاطات المكونات الرئيسية (Plexon).

تحليل البيانات. تميزت الاستجابة السلوكية بسجلات الاستجابة التراكمية التي تبين أنماط الاستجابة للضغط على الرافعة خلال جدول المياه المتعدد الكوكايين. خلال جلسات الإدارة الذاتية الأولية عندما لم تستجب الحيوانات بانتظام أو بشكل متكرر للدواء ، تميز النشاط العصبي عبر أشرطة شريطية تظهر معدلات إطلاق النار للعصبونات الفردية مع مرور الوقت. في حالات أخرى ، تم الانتهاء من عرض البيانات النقطية والرسوم البيانية المحيطة بالحدث (PEHs) التي تبين نشاط كل خلية خلال فترة زمنية ثانية 20 التي وضعت بين قوس رافعة عزز المياه أو الكوكايين. تم وصف أنواع التصريفات المنقوشة [preresponse (PR) ، الإثارة التعزيزية (RFe) ، تثبيط التعزيز (RFi) ، PR + RF [بالتفصيل في السابق وكانت تتميز بمعدلات إطلاق التفاضلية المتوسطة في أربع حقب زمنية في كل PEH (Carelli و Deadwyler ، 1994; Carelli et al.، 2000). كانت عهود الوقت الأربعة داخل كل PEH خط الأساس (1) ، والمعرَّفة على أنها الفترة الزمنية (-10 إلى -7.5 ثانية) قبل بدء استجابة الضغط المقوى للرافعة (2) ، والتي تم تعريفها على أنها الفترة الزمنية (-2.5 to 0 ثانية) مباشرة قبل تنفيذ التعزيز المقوي (3) وأثناءه ، ويتم تعريفه على أنه الفترة الزمنية (0-2.5 ثانية) مباشرة بعد الاستجابة ، واسترداد (4) ، والمعرّف بالفترة الزمنية (7.5-10) ثانية) بعد استجابة معززة.

تم وصف معايير تصنيف كل عصبون إلى واحد من أربعة أنواع من التصريفات المنقوشة بالتفصيل سابقًا (Carelli et al.، 2000). باختصار ، تم تصنيف العصبون على أنه نوع من العلاقات العامة إذا أظهر زيادة ≥40٪ في معدل إطلاق النار خلال فترة 1 ثانية من التفريغ الأقصى خلال فترة الاستجابة فقط ، مقارنة بنشاط خط الأساس الخاص به. إذا أظهر أحد الخلايا العصبية زيادة بنسبة 40٪ في النشاط الذي بدأ في مرحلة الاستجابة وتم تمديده دون مقاطعة في مرحلة التعزيز ، فقد تم تصنيفه أيضًا على أنه عصبون للعلاقات العامة. تم تصنيف العصبون على أنه RFe إذا أظهر زيادة ≥40٪ في إطلاق الخلية خلال فترة 1 ثانية من التفريغ الأقصى خلال مرحلة التعزيز فقط (أي خلايا RFe قصيرة الأمد) ، أو إذا عرض زيادة 40٪ في إطلاق النار خلال مرحلتي التعزيز والانتعاش (خلايا RFE طويلة المدى) ، مقارنة بنشاط خط الأساس الخاص بهما. كانت الخلايا العصبية المصنفة على أنها RFi قد انخفضت بنسبة ≥40٪ في معدل إطلاق النار خلال فترة 1 ثانية خلال الاستجابة وحقبة التعزيز ، مقارنة مع معدل إطلاق خط الأساس الخاص بها. تم تصنيف العصبون على أنه PR + RF إذا عرض زيادة بنسبة × ≥40 في النشاط خلال فترة 1 ثانية في كل من الاستجابة وحقبة التعزيز (ولكن ليس مرحلة التعافي) ، مقارنة بمعدل خط الأساس الخاص به. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الخلايا العصبية المصنفة على أنها PR + RF يجب أن تظهر انخفاضًا في النشاط إلى مستويات خط الأساس بين عمليتي التصريف الأعلى. عرضت الخلايا العصبية غير الطورية (NP) معدلات إطلاق مماثلة خلال عهود الوقت الأربعة بدون تغيرات 40٪ في النشاط المميز للأنواع الأربعة من التصريفات المخططة الموصوفة أعلاه. تم الحصول على تأكيد إحصائي لتصنيف نوع الخلية أعلاه باستخدام t اختبار للعينات التابعة التي قارنت متوسط ​​الذروة (PR ، RFe ، PR + RF) أو معدلات إطلاق الحوض (RFi) لجميع العصبونات من نوع معين إلى معدلات خط الأساس الخاصة بكل منها.

تم إنشاء الرسوم البيانية السكانية لتدفق الخلية بشكل طبيعي لجميع الخلايا العصبية النشطة فصليا خلال فترة زمنية 20 ثانية ، والتي وضعت بين قوسين معززة بالماء أو الكوكايين باستخدام إجراءات وصفها سابقا (Carelli et al.، 2000). باختصار ، تم عرض أنماط إطلاق الخلايا العصبية لجميع خلايا RF و RFe و RFi و PR + RF التي تم تسجيلها خلال الجدول الزمني المتعدد لتدعيم الماء والكوكايين حيث تم تلخيص PEHs المركب على جميع الخلايا من نوع معين وتطبيع بالنسبة إلى معدل إطلاق النار الكلي من كل عصبون. سمح تطبيع إطلاق النار لفحص التغيرات في نشاط مجموعات من الخلايا بغض النظر عن الاختلافات في معدلات إطلاق النار بين الخلايا العصبية الفردية (Carelli و Deadwyler ، 1994).

علم الانسجة. بعد الانتهاء من التجربة الأخيرة ، تم تخدير الحيوانات باستخدام بنتوباربيتال الصوديوم (50 mg / kg) ، وتم تمرير تيار 10 μA إلى 6 ثانية عبر جميع الأقطاب الكهربائية المسجلة. كان perfused الفئران مع بارافورمالدهيد 4 ٪ وتمت إزالة الدماغ ، وحظر ، ومقطعة (50 μm) في جميع أنحاء النطاق بين الذواقة ومتوسط ​​من ACB. تم تلطيخ أقسام thionin و counterstained باللون الأزرق البروسي للكشف عن منتج رد فعل نقطة زرقاء المقابلة لموقع طرف القطب ملحوظ (الأخضر ، 1958; Carelli و Deadwyler ، 1994). كان الإجراء المستخدم لإعادة بناء مواضع قطب كهربائي على النحو التالي. تم فحص المقاطع التسلسلية تحت مجهر ضوئي ، وتم تخطيط مواقع نصائح إلكترودات ملحوظة لجميع المواد على المقاطع التاجية المأخوذة من الأطلس التجسيمي من Paxinos و Watson (1997). تم تحديد الموضع داخل مناطق مختلفة من Acb (الأساسية ، وقذيفة ، وقطب منقاري) والحدود بين هذه المناطق من خلال فحص مواقع طرف القطب ملحوظ في العلاقة مع (1) حدود اللطخة على مستوى القطب rostral ومناطق Acb الذيلية ، (2) "المعالم" المحددة في الدماغ (على سبيل المثال ، commissure الأمامي) ، و (3) الترتيب التشريحي لل Acb كما هو مبين في الأطلس التجسيمي من Paxinos و Watson (1997).

النتائج

سلوك

تم تدريب الحيوانات في البداية للضغط على رافعة لتدعيم المياه ، ثم تم تسجيل إطلاق خلية Acb أثناء حيازة الكوكايين بإدارة ذاتية ضمن جدول متعدد للكوكايين المائي. وهكذا ، تم تقسيم السلوك على الجدول المتعدد إلى ثلاثة مكونات (أولية وموثوقة ومستقرة) على أساس أنماط الاستجابة السلوكية خلال مرحلة الإدارة الذاتية لكل جلسة. لاحظ أنه في الحيوانات المدربة جيدا (التين 1في الأسفل ، يتسم سلوك الإدارة الذاتية بـ "انفجار" الاستجابة في بداية الجلسة متبوعًا بالاستجابة المنتظمة مع فترات interinfusion (INTs) لـ ∼5 min. يظهر مثال على أنماط الاستجابة السلوكية عبر المكونات الثلاثة لحيوان تمثيلي واحد في الشكل 1.

 

   

عرض نسخة أكبر:   

• في هذه الصفحة
• في نافذة جديدة
• تنزيل كـ PowerPoint الشرائح

الرقم 1.   

السجلات التراكمية التي تبين نمط الاستجابة السلوكية (الضغط على ذراع الرافعة) لحيوان واحد أثناء اكتساب الإدارة الذاتية في جدول زمني متعدد. خلال الجلسة الأولى من التعرض للكوكايين (الأولي) ، أكمل الحيوان استجابات 28 للماء مع متوسط ​​INT ل 22.19 ثانية. خلال مرحلة الإدارة الذاتية ، تم وضع الماء على ذراع الكوكايين ثلاث مرات (المشار إليها برؤوس سهام مفتوحة) ، وكان الحيوان يستعد عدة مرات (المشار إليها برؤوس سهام مغلقة). خلال الجلسة الأولى للاستجابة الموثوقة ، بقي ضغط الضغط من أجل الماء مستقرًا (مكابس 16 ؛ و INT و 22.08) ، وكانت الاستجابة للكوكايين في الوريد موجودة ولكن غير منتظمة. خلال المكون المستقر (يوم 7) ، كانت الاستجابة السلوكية مستقرة لكل من الماء (استجابات 21 ؛ متوسط ​​INT ، 42.85 ثانية) والكوكايين (استجابات 22 ؛ يعني INT ، 6.13 min).

تضمن المكون الأول (الأولي) أول جلسة جدول متعددة. في جميع الحيوانات ، كانت الاستجابة السلوكية لتدعيم المياه مستقرة (متوسطات الاستجابات ، 22.25 ، 1.3 ؛ يعني INT ، 32.75 ± 5.77 ثانية). ومع ذلك ، خلال مرحلة الإدارة الذاتية الأولية ، لم تكن الاستجابة السلوكية للكوكايين في الوريد تحدث أو كانت غير منتظمة. عادة ، كان على المجرب أن يجهز الحيوانات مع ضخ كميات متعددة من الكوكايين. لم يكن Priming يقتصر على بداية الدورة ولكن تم منحه في أغلب الأحيان طوال الجلسة. في بعض الحالات ، تم وضع قطرة ماء على رافعة الكوكايين في عدة تجارب لبدء التحرك نحو تلك الرافعة.

تم تصنيف 2-6 d التالية من التدريب على الجدول الزمني المتعدد كمكون موثوق ، مما يعكس سلوك الإدارة الذاتية أقل شاذة (ولكن ليس بعد). خلال الجلسة الموثوقة الأولى عبر جميع الحيوانات ، ظلت الاستجابة لتدعيم المياه مستقرة (متوسط ​​الاستجابات ، 22.38 ، 1.12 ؛ يعني INT ، 24.92 ± 1.40 ثانية). خلال مرحلة الإدارة الذاتية ، لا يزال المجرب بحاجة إلى تحفيز الحيوان مع عدم وجود أكثر من ثلاث دفعات من الكوكايين للشروع في الاستجابة للدواء (لم يوضع الماء أبداً على ذراع الكوكايين). في بعض الحالات ، لم يكن من الضروري إجراء عمليات إعادة التأهيل ، لكن السلوك كان لا يزال غير منتظم. على عكس اليوم الأول من التعرض للكوكايين ، استجابت جميع الحيوانات للدواء في هذه المرحلة من التدريب. في جميع الحيوانات ، كان متوسط ​​عدد الردود على الكوكايين هو 20.50 ± 1.81 ، مع متوسط ​​INT لـ 4.04 ± 1.07 min.

بعد 6-9 د من التدريب ، أظهرت الحيوانات مستجيبة الاستجابة خلال مرحلتي الجدول الزمني المتعدد. على وجه التحديد ، تمت تسمية الاستجابة المقواة بالماء باستجابات 21.38 ± 1.21 ، مع متوسط ​​INT لـ 30.75 ± 3.57 ثانية. استقر مستقر للكوكايين في الوريد يتألف من المتطلبات التالية. أولاً ، لم تكن الأدوية الأولية ضرورية لبدء الاستجابة. ثانياً ، أظهرت الحيوانات عادةً موجة من الاستجابة في بداية مرحلة الإدارة الذاتية (سلوك "التحميل") متبوعة بالاستجابة المنتظمة. عبر جميع الحيوانات (n = 8) ، كان متوسط ​​عدد الردود على متابعة الحمل هو 2.75 ± 0.49 ، مع متوسط ​​INT لـ 0.76 ± 0.15 دقيقة. بعد التحميل ، أظهرت الحيوانات تباعدًا متجاوبًا بشكل منتظم مع عدد متوسط ​​من استجابات 18.87 ± 1.29 و INT لـ 6.42 ± 0.17 min.

تتكتم النواة بإطلاق الخلية خلال الجلسة الأولية (الأولى) لجدول متعدد الماء والكوكايين

تم تسجيل ما مجموعه 97 العصبونات (ثمانية الفئران) خلال أول جلسة جدول متعددة (أي يوم 1 من التعرض للكوكايين). من الخلايا 97 ، عرضت 24 neurons (25٪) واحدًا من ثلاثة أنواع من التصريفات المنسوجة نسبةً إلى الاستجابة المقواة بالماء كما هو موضح سابقًا (Carelli et al.، 2000). باختصار ، أظهرت مجموعة فرعية من الخلايا العصبية زيادة في معدل إطلاق النار في غضون ثوان ، تسبق الاستجابة المقواة ، وتم تصنيفها كخلايا علاقات عامة (n = خلايا 5 21٪). وأظهرت الخلايا العصبية الأخرى زيادة في إطلاق النار مباشرة بعد الاستجابة ، RFe (n = خلايا 15 62٪) ، أو تثبيط في إطلاق الخلية فورًا قبل أو بعد الاستجابة ، RFi (n = خلايا 4 17٪). وتظهر أمثلة على ثلاثة أنواع من أنماط إطلاق الخلايا العصبية في الشكل 2.

 

   

عرض نسخة أكبر:   

• في هذه الصفحة
• في نافذة جديدة
• تنزيل كـ PowerPoint الشرائح

الرقم 2.   

تظهر PEHs ثلاثة أنواع من أنماط إطلاق الأعصاب التي تمت ملاحظتها خلال ثوانٍ من استجابة ذراع الرافعة (FR1) لتعزيز المياه. Top ، مثال لعصب عصبي Acb يعرض معدلات إطلاق متصاعدة في غضون ثوان تسبق الاستجابة المقواة (PR). وسط ، خلية عصبية أخرى تظهر زيادة في إطلاق النار فورًا بعد انتهاء الاستجابة (RFe). أسفل ، خلية Acb الثالثة تعرض تثبيط ملحوظ في معدلات إطلاق الخلفية في غضون ثوان قبل وبعد الاستجابة (RFi). R ، ردود معززة. يحتوي كل PEH على سلال 250 هنا وفي الأشكال اللاحقة.

وكما لوحظ أعلاه ، كانت الإدارة الذاتية للكوكايين غير منتظمة في يوم 1 للجدول الزمني المتعدد وغالباً ما تضمنت الأدوية الأولية لبدء الاستجابة. ومع ذلك ، في العديد من الحالات ، بدأت الحيوانات تضغط للضغط على الكوكايين عن طريق الحقن الوريدي في اليوم الأول من التدريب. ومن اللافت للنظر ، بالنسبة لتلك الحيوانات ، أن التصريفات المزرعية من نوع Acb إلى الضغط على ذراع الكوكايين "برزت" خلال هذه الجلسة الأولى لتعرض الكوكايين. ويرد مثال واحد من هذه الخلايا العصبية في الشكل 3. بدأت الجلسة مع مرحلة تقوية المياه (تجارب 23) التي لم تظهر خلالها خلية Acb أي تغيير في معدل إطلاق النار بالنسبة إلى الاستجابة المدعومة بالمياه (أي ، المصنفة على أنها NP ؛ والبيانات غير ظاهرة). يتم عرض نشاط خلية Acb نفسها أثناء مرحلة الإدارة الذاتية في مخططات المخطط الشكل 3. يظهر نمط الاستجابة السلوكية خلال مرحلة الإدارة الذاتية في السجل التراكمي (يشير كل انحراف تصاعدي إلى استجابة معززة بالكوكايين). في بداية مرحلة SA ، ضغط ذراع الجرذ ثماني مرات في تتابع سريع نسبيًا (Lever Presses: Start of SA). خلال هذه الفترة ، واصلت الخلية Acb لإظهار اطلاق النار على nonvhasic (التين 3. أعلى اليسار شريط شريطي) (يشار إلى أربعة من ثمانية ردود بالسهام). بعد ذلك ، أظهر الحيوان وقفة في الاستجابة وأعطيت ما مجموعه خمس دفعات تسليم الكولين التي أدخلت المجرب في غضون فترة 30 القادمة. كما هو متوقع ، أبدت الخلية إطلاقًا غير طوري بالنسبة إلى عمليات التحضير الأولية (أعلى PEH الأوسط ؛ يظهر اثنان من خمسة أعداد أولية). بعد ذلك بفترة وجيزة ، ضغطت رافعة الحيوان دون أي أولوية واستكمال 27 إضافية الردود المدعومة بالكوكايين. وبحلول نهاية الجلسة الأولى من التدريب على الإدارة الذاتية ، كان الحيوان قد بدأ يظهر سلوكًا موثوقًا للضغط ، وقد ظهر تصريف مزخرف RFE. على وجه التحديد ، كان إطلاق RFE حاضرا خلال التجارب الست الأخيرة لمرحلة الإدارة الذاتية 2 hr. تم توضيح هذه النتيجة للمحاولات الأربعة الأخيرة للدورة في المخطط السفلي الأيمن في الشكل 3.

 

   

عرض نسخة أكبر:   

• في هذه الصفحة
• في نافذة جديدة
• تنزيل كـ PowerPoint الشرائح

الرقم 3.   

ظهور تفريغ الأكريلوزين المنتقى للكوكايين أثناء التعرض الأولي للكوكايين في الجدول الزمني المتعدد للمياه والكوكايين. ويبين السجل التراكمي أنماط الاستجابة السلوكية خلال مكون الإدارة الذاتية للكوكايين في يوم 1 للجدول الزمني المتعدد. لاحظ أن الحيوان استجاب بسرعة للكوكايين عن طريق الحقن الوريدي في بداية الطور يليه العديد من الحقن الأولية. بعد ذلك ، لوحظ الاستجابة السلوكية للكوكايين ، على الرغم من عدم انتظامها إلى حد ما. تُظهر مخططات الخطوط إنطلاق خلية Acb نسبةً إلى الضغط على رافعة الاستجابة عند بدء مكون الإدارة الذاتية (أعلى اليسار ، المشار إليه بواسطة الأسهم) أثناء عمليات إعادة حقن الكوكايين (أعلى الوسط ، المشار إليه بواسطة الأسهم) ، ومقارنته بالرافعة الأربعة الأخيرة. الردود في الجلسة (أسفل اليمين ، المشار إليها بواسطة الأسهم). لاحظ بداية نشاط نمط RFe خلال نهاية الجلسة. أظهر نفس العصبون إطلاق NP نسبة إلى استجابة معززة بالماء (لا تظهر البيانات).

مثال آخر على إطلاق الخلية المعززة الانتقائية في اليوم 1 للجدول المتعدد يظهر في الشكل 4. في هذه الحالة ، اضغط على 28 مرات الضغط بالرفق الحيوانية لتعزيز المياه (يعني INT ، 21.19 ، 0.28 ثانية). كما هو موضح في أعلى المتسابقين PEH في الشكل 4عرضت خلية Acb نشاط RFE بالنسبة إلى مكابس رافعة المقواة بالماء. عند بدء مرحلة الإدارة الذاتية ، بدأ الحيوان على الفور بالرد على ذراع الكوكايين. استمر نفس العصبون في إظهار إطلاق إشارات RFE خلال التجارب الثلاث الأولى من مرحلة الإدارة الذاتية ثم انتقل إلى النشاط غير الطوري (المشار إليه بالسهم في النقطية). وبعد ما مجموعه ثماني مكابس ، توقف الحيوان عن الضغط على ذراعه ، ثم استُخدم خمس مرات أخرى بالكوكايين الوريدي المقترن بحافز النغمة. لاحظ أن خلية Acb لم يتم تنشيطها من قبل مضادات الكوكايين الأولية (انظر القسم من الأعداد الأولية المسمى النقطية). بعد ذلك ، أكملت الحيوان سبعة ردود أخرى دون دفعات إضافية فتيلة. على الرغم من أن الاستجابة السلوكية للكوكايين كانت موجودة في نهاية الجلسة ، استمرت الخلية في إظهار نشاط غير طوعي.

 

   

عرض نسخة أكبر:   

• في هذه الصفحة
• في نافذة جديدة
• تنزيل كـ PowerPoint الشرائح

الرقم 4.   

مثال على إطلاق الخلية انتقائية للمياه أثناء الجلسة 1 للجدول الزمني المتعدد. إلى اليسار ، تظهر PEHs أن خلية Acb أظهرت نشاط RFE بالنسبة إلى الاستجابة المعززة بالماء (أعلى). أظهرت خلية Acb نفسها نشاط NP بالنسبة إلى الاستجابة المدعومة بالكوكايين (القاع). يمينًا ، تظهر شاشة النقطية نشاط نفس العصبون الموضح في PEHs عبر جميع تجارب الدورة. عرضت الخلية نشاط RFE خلال مرحلة تعزيز المياه وخلال التجارب الثلاث الأولى للرد على الكوكايين. تبع ذلك تحول في النشاط غير الطوري الذي استمر خلال عمليات التحضير الأولية (المشار إليها بالأعداد الأولية في النقطية) وخلال الفترة المتبقية من مرحلة الإدارة الذاتية.

لتلخيص نشاط الخلايا العصبية Acb خلال اليوم 1 من التعرض للكوكايين ، تم تحليل إطلاق الخلية بالنسبة إلى الاستجابة المعززة للمياه مقابل تلك التجارب التي استجاب فيها كل حيوان من تلقاء نفسه (دون إعطاء الأولية) للكوكايين في الوريد. ولأن الحيوانات لم تكن مدربة تدريباً جيداً ، فإن عدد الاستجابات المقواة بالكوكايين كان صغيراً نسبياً (المتوسط ​​، وردود 12.25 ± 3.92). ومع ذلك ، ظهر نموذج واضح للنشاط من هذا التحليل. من بين خلايا 97 المسجلة خلال أول جلسة جدول مواعيد متعددة ، أظهرت الخلايا العصبية 42 تصريفات منقوشة تتعلق بالاستجابة المعززة بالماء أو الكوكايين. من الخلايا 42 ، أظهرت فقط ثلاثة عصبونات (7 ٪) أنواع مماثلة من التصريف الخلايا العصبية نسبة إلى استجابة معززة للمياه والكوكايين. عرضت الخلايا العصبية 39 المتبقية (93 ٪) واحد من ثلاثة أنواع من التصريفات المزخرفة (العلاقات العامة ، RFe ، RFi) نسبة إلى استجابة معززة بالمياه (n = خلايا 24) أو استجابة معززة بالكوكايين (n = 14) ولكن ليس كلاهما. عرضت الخلايا العصبية المتبقية التصريفات المزخرفة تحت ظروف معزز على حد سواء ولكن من أنواع مختلفة.

مركب PEHs في الشكل 5 عرض ملخص عن إطلاق النار تطبيع لعصابات الكوكايين الانتقائية في كل من الظروف معزز. لاحظ أن هذه المجموعة من الخلايا العصبية Acb أظهرت نشاطًا غير طوري بالنسبة إلى الضغط على الرافعة استجابة لتدعيم المياه (ترك PEHs). على النقيض من ذلك ، على الرغم من أن التصريفات المنقوشة لم تكن قوية للغاية ، فإن نفس الخلايا العصبية Acb أظهرت أحد ثلاثة أنواع من التصريفات المزخرفة (PR ، RFe ، RFi) نسبة إلى استجابة الضغط بالضغط للكوكايين (ترك PEHs). لأن كثيرا من الكوكايين تعطى في اليوم 1 من التدريب على الإدارة الذاتية (Figs. 1, 3) ، تم أيضًا دراسة نشاط هذه العصبونات نفسها نسبة إلى تلك الأعداد الأولية (حقن الكوكايين بالاستجابة المستقلة المقترنة بحافز النغمة). لم يلاحظ أي فروق ذات دلالة إحصائية في متوسط ​​معدلات إطلاق النار 5 ثانية قبل مقابل 5 ثانية مباشرة بعد كميات كوكايين الأولية للعلاقات العامة (متوسط ​​المعدل قبل ، 4.45 ± 2.18 ؛ المعدل المتوسط ​​بعد ، 3.28 ± 1.77؛ p > 0.05) ، RFe (متوسط ​​السعر السابق ، 2.55 ± 0.68 ؛ متوسط ​​المعدل بعد ، 1.56 ± 0.60 ؛ p > 0.05) ، أو خلايا RFi (متوسط ​​المعدل السابق ، 1.75 ± 0.45 ؛ متوسط ​​المعدل بعد ، 2.40 ± 0.46 ؛ p > 0.05).

 

   

عرض نسخة أكبر:   

• في هذه الصفحة
• في نافذة جديدة
• تنزيل كـ PowerPoint الشرائح

الرقم 5.   

PEHs مركب من إطلاق النار تطبيع جميع الخلايا العصبية إظهار التصريفات النسبي النسبي فقط إلى استجابة تعزيز الكوكايين خلال اليوم الأول من جدول زمني متعدد. إلى اليسار ، أظهرت PEHs أن مجموعات الخلايا العصبية أظهرت نشاط NP بالنسبة إلى الاستجابة المعززة للمياه. الحق ، عرضت نفس الخلايا واحدة من ثلاثة أنواع محددة جيدا من التصريفات المزخرفة (العلاقات العامة ، RFe ، RFi) نسبة إلى استجابة معززة الكوكايين.

كما لوحظ أعلاه ، أظهر تعداد ثانٍ من الخلايا العصبية Acb النمط المعاكس للنشاط خلال الجدول الزمني المتعدد للمياه والكوكايين. مركب PEHs في الشكل 6 تلخيص نشاط جميع الخلايا العصبية التي تظهر التصريفات المنقوشة الخاصة بالاستجابة المعززة بالماء. على عكس الخلايا العصبية الكوكايين هو موضح في الشكل 5، الخلايا العصبية acb يتضح في الشكل 6 عرضت أنماط تفريغ أكثر قوة مقارنة بالسلوك الموجه نحو الهدف من المياه ، والتي قد تكون ناتجة عن التدريب المكثف للمياه مقابل الكوكايين. الأهم من ذلك ، أظهرت هذه المجموعة من العصبونات إطلاق طوري نسبة إلى الاستجابة المعززة للمياه ولكن النشاط غير الطوري نسبة إلى التجارب التي استجابت فيها الحيوانات للكوكايين.

 

   

عرض نسخة أكبر:   

• في هذه الصفحة
• في نافذة جديدة
• تنزيل كـ PowerPoint الشرائح

الرقم 6.   

PEHs مركب من إطلاق النار تطبيع جميع الخلايا العصبية إظهار التصريفات النسبي نسبة فقط إلى استجابة معززة بالماء خلال اليوم الأول من جدول زمني متعدد. ويتبين من PEHs إلى أن مجموعات من الخلايا العصبية أظهرت ثلاثة أنواع من التصريفات المزخرفة (PR ، RFe ، RFi) بالنسبة إلى الاستجابة المعززة للمياه. الحق ، عرضت نفس الخلايا نشاط NP نسبة إلى الاستجابة المقوية بالكوكايين.

تتكاتف النواة بإطلاق النار الخلية أثناء الإدارة الذاتية الموثوقة التي تستجيب خلال جدول المياه المتعدد الكوكايين

كما تم فحص إطلاق خلية Acb خلال الجلسة الأولى التي أظهر فيها كل حيوان سلوكًا ذاتيًا موثوقًا (رغم أنه لا يزال غير منتظم إلى حد ما) خلال الجدول الزمني المتعدد. من الخلايا 89 ، عرضت الخلايا العصبية 42 التصريفات المنسوجة نسبة إلى استجابة معززة المياه أو الكوكايين. ومع ذلك ، من الخلايا العصبية الاستجابة 42 ، أظهر خمسة الخلايا العصبية فقط (12 ٪) أنواع مماثلة من التصريف الخلايا العصبية نسبة إلى استجابة عززت للمياه والكوكايين. عرضت الخلايا العصبية 37 المتبقية واحدة من ثلاثة أنواع من التصريفات المزخرفة (العلاقات العامة ، RFE ، RFi) بالنسبة لاستجابة معززة بالمياه (n = 24 الخلايا) أو واحد من أربعة أنواع من التصريفات المزخرفة (العلاقات العامة ، RFE ، RFi ، PR + RF) خلال عنصر الإدارة الذاتية الكوكايين من الجدول الزمني المتعدد (n = 11) ولكن ليس كلاهما. عرضت الخلايا العصبية المتبقية اثنين التصريفات مزخرفة تحت ظروف معزز على حد سواء ولكن من أنواع مختلفة.

من الخلايا العصبية المستجيبة لـ 42 ، عرضت خلايا 24 (57٪) واحدًا من ثلاثة أنواع من التصريفات المنسوجة نسبةً إلى الاستجابة المقواة بالماء (PR ، n = 4 إذاعة أوروبا الحرة، n = 9 RFI، n = 11). يظهر مثال لخلايا عصبية انتقائية للمياه على اليسار في الشكل 7. على الرغم من أن الاستجابة السلوكية كانت لا تزال غير منتظمة إلى حد ما بالنسبة للكوكايين ، إلا أن مجموعة ثانية من الخلايا العصبية أصغر نوعًا ما تقوم بتشفير المعلومات حول الاستجابة التي عززها الكوكايين خلال الجدول الزمني المتعدد. في هذه الحالة ، أظهرت ثمانية خلايا واحدة من ثلاثة أنواع من التصريفات المزخرفة الموصوفة أعلاه بالنسبة إلى الاستجابة المعززة للكوكايين (العلاقات العامة ، n = خلايا 2 إذاعة أوروبا الحرة، n = خلايا 3 RFI، n = خلايا 3). بالإضافة إلى ذلك ، هناك نوع رابع من نمط إطلاق العصبونات الذي سبق أن ذكر أنه فريد من نوعه لتدعيم الكوكايين ، PR + RF (Carelli و Deadwyler ، 1994) ، لوحظت خلال اليوم الأول من الاستجابة موثوقة للكوكايين (n = خلايا 3). تتميز الخلايا العصبية PR + RF بقمتين مميزين في إطلاق الخلية ، واحد يسبق مباشرة الاستجابة المقواة وينتهي عند اكتمال الاستجابة (مثل خلايا العلاقات العامة) والذروة الثانية مباشرة بعد الاستجابة (مثل خلايا RFe) مع فترة تثبيط بين الاثنين قمم (مثل خلايا RFi). ويرد مثال واحد من هذه الخلايا العصبية على اليمين في الشكل 7.

 

   

عرض نسخة أكبر:   

• في هذه الصفحة
• في نافذة جديدة
• تنزيل كـ PowerPoint الشرائح

الرقم 7.   

تظهر PEHs انتقائية للمياه (يسارًا) وخلايا عصبية انتقائية للكوكايين (يمين) أثناء الاستجابة الموثوقة في جدول المياه المتعدد الكوكايين. تُظهر PEHs على اليسار عصبونًا واحدًا من Acb (الخلية 1) يُظهر زيادة في معدل إطلاق النار مباشرة بعد الاستجابة المُعززة للمياه (RFe ؛ القمة) وإطلاق النار غير الطوري نسبةً إلى الاستجابة المُعزَّزة للكوكايين (القاع). الحق ، آخر الخلايا العصبية Acb (الخلية 2) المسجلة في الحيوان الثاني أظهرت إطلاق غير الطوري خلال مرحلة تعزيز المياه والتحول إلى النشاط PR + RF خلال الإدارة الذاتية.

موجز عن انتقائية المياه مقابل إطلاق خلية انتقائية للكوكايين عبر ثلاثة مكونات (أولية وموثوقة ومستقرة) من جدول زمني متعدد بشأن تعاطي الماء والكوكايين

الشكل 8 يعرض ملخصًا لتوزيع الخلايا العصبية الانتقائية المعززة خلال المكونات الثلاثة للتدريب على الإدارة الذاتية أثناء الجدول الزمني المتعدد للمياه والكوكايين. النسبة المئوية من الخلايا العصبية النشطة فوريا التي أظهرت انتقائية للمياه (التين 8، الماء) ، الكوكايين الانتقائية (التين 8، أو الكوكايين) ، أو أنماط إطلاق مشابهة في ظروف التعزيز على حد سواء (التين 8، كلاهما) يتم رسمها كدالة مكون التدريب (الأولي ، موثوقة ، أو مستقرة). لاحظ أنه خلال اليوم الأول من التعرض للكوكايين (الأولي) ، كانت غالبية الخلايا العصبية النشطة فصليا (57٪) مرتبطة بالاستجابة المعززة للمياه ، في حين أن نسبة أصغر من العصبونات (33٪) أظهرت إطلاق طوري فقط خلال الإدارة الذاتية. مرحلة. الأهم من ذلك ، أظهرت فقط نسبة صغيرة من الخلايا العصبية (7 ٪) مماثلة ، وتشتت أنماط إطلاق العصبية عبر الظروف المعززة اثنين. خلال المكون الثاني من التدريب على الإدارة الذاتية (موثوق به) ، كانت النسبة المئوية للعصبونات التي تظهر التصريفات المنقوشة الخاصة بالاستجابة المعززة بالماء مشابهة لتلك في اليوم 1 للجدول المتعدد (56٪) ، والنسبة المئوية للعصبونات الانتقائية للكوكايين بقيت منخفضة نسبيًا (26٪). ومرة أخرى ، ظلت النسبة المئوية للعصبونات التي تظهر أنماطًا متشابهة من النيران العصبية المتداخلة عبر الحالتين المعززتين منخفضة (12٪). وأخيرًا ، تماشيًا مع النتائج السابقة ، كانت النسبة المئوية للماء (48٪) مقابل الخلايا العصبية المنتقاة للكوكايين (43٪) متساوية تقريبًا أثناء الاستجابة المستقرة على الجدول الزمني المتعدد ، وظلت النسبة المئوية للخلايا العصبية التي تظهر أنماط إطلاق العصبونات المتداخلة منخفضة (9) ٪). وتظهر هذه النتائج مجتمعةً أن الخلايا العصبية التي تعرض تصريفات منقوشة نسبةً إلى الاستجابة المقواة بالماء لا تتحول إلى أحد أنماط الحرق الطوري التي تمت ملاحظتها أثناء تعاطي الكوكايين ذاتيًا ، ولكنها بدلاً من ذلك تمثل مجموعة منفصلة من الخلايا العصبية Acb.

 

   

عرض نسخة أكبر:   

• في هذه الصفحة
• في نافذة جديدة
• تنزيل كـ PowerPoint الشرائح

الرقم 8.   

توزيع الخلايا المختارة بالماء مقابل انتقائية الكوكايين أثناء اكتساب الإدارة الذاتية خلال جدول المياه المتعدد الكوكايين. يتم رسم النسبة المئوية للخلايا الطورية كدالة لتصنيف نوع الخلية عبر المكونات الثلاثة (الأولي ، والثبات ، والثبات) من التدريب على الإدارة الذاتية خلال الجدول الزمني المتعدد. وات ، الخلايا العصبية التي عرضت أحد ثلاثة أنواع من التصريفات المنسوجة نسبةً فقط إلى الاستجابة المقواة بالماء ؛ كوك ، الخلايا العصبية التي أظهرت واحدة من أربعة أنواع من التصريفات المنقوشة النسبي فقط إلى الاستجابة المقوية بالكوكايين ؛ كلاهما ، الخلايا العصبية تظهر أنماطًا متشابهة متشابكة من النيران العصبية عبر المعززين (الماء والكوكايين).

مناقشة

أبلغنا سابقًا أن مجموعات مميزة من الخلايا العصبية Acb تقوم بترميز معلومات حول السلوكيات الموجهة للكوكايين مقابل التعزيز الطبيعي (الغذاء والماء) بشكل انتقائي (Carelli et al.، 2000) ، بما يتفق مع النتائج التي تم الإبلاغ عنها عن الرئيسيات (بومان وآخرون ، 1996). ومع ذلك ، تم الحصول على هذه النتائج في الحيوانات التي تم تدريبها بشكل جيد على إدارة الكوكايين الذاتي (أي بعد أسابيع 1-3 من التدريب). يشير عدد من الدراسات إلى أن الاستخدام المتكرر للمنبهات الحركية يؤدي إلى إجراء عمليات تجديد الخلايا الخلوية في Acb (هنري وأبيض ، 1991; الأبيض و Kalivas ، 1998; الأبيض وآخرون ، 1998; روبنسون و Kolb ، 1999; شي وآخرون ، 2002) وفي أماكن أخرى (Ungless et al.، 2001; Fagergren et al.، 2003; Saal et al.، 2003). لاختبار ما إذا كانت التجربة المزمنة للكوكايين قد تكمن وراء النشاط الانتقائي المعزز الملاحظ في التقارير السابقة ، تم تسجيل الخلايا العصبية Acb هنا خلال جدول متعدد للمياه - الكوكايين من الجلسة الأولى لتعرض الكوكايين بدلا من تدريب واسع النطاق على الإدارة الذاتية. افترضنا أنه إذا كان إطلاق الخلايا الانتقائية المعززة يعتمد على التعرض المتكرر للكوكايين ، فإن غالبية خلايا الأكرياء يجب أن تظهر أنماطًا متشابهة متشابهة من النيران العصبية عبر الماء مقابل ظروف تقوية الكوكايين أثناء التعرض الأولي للدواء. ومع ذلك ، كشفت النتائج الحالية أن الخلايا العصبية Acb أظهرت نشاطًا انتقائيًا معززًا في بداية جلسة 1 للجدول الزمني المتعدد. تدعم هذه النتائج وجهة النظر القائلة بأن الدارات العصبية المنفصلة في Acb تقوم بتشفير معلومات حول الكوكايين مقابل المكافأة الطبيعية ، وأن هذا التنظيم الوظيفي ليس نتيجة مباشرة للتعرض المزمن للمخدرات.

الحواشي

• تم استلام شهر أغسطس 28 و 2003.
• تم استلام المراجعة في أكتوبر 6 و 2003.
• قبلت أكتوبر 8 ، 2003.

• تم دعم هذا البحث من قبل المعهد الوطني لتعاطي المخدرات جرانت DA14339 إلى RMC. نشكر أليسون كرومبلينج ، وسوزان بروكس ، وريتشارد روب على المساعدة الفنية ، ميتش رويتمان للتعليق على هذه المخطوطة ، وسو غريغسون على الاقتراح الثاقب لهذه التجربة.

• يجب إرسال المراسلات إلى الدكتورة ريجينا م. كاريللي ، قسم علم النفس ، جامعة نورث كارولينا في تشابل هيل ، CB 3270 ، ديفي هول ، تشابل هيل ، NC 27599-3270. البريد الإلكتروني: [البريد الإلكتروني محمي].

• حقوق الطبع والنشر © 2003 Society for Neuroscience 0270-6474 / 03 / 2311214- • $ 15.00 / 0

مراجع حسابات

1. ↵
   ألكسندر GE ، Crutcher MD (1990) معمارية وظيفية لدوائر العقد القاعدية: ركائز عصبية للمعالجة المتوازية. اتجاهات Neurosci 13: 266-271.

   CrossRefMEDLINE
2. ↵
   Alexander GE، DeLong MR، Strick PL (1986) تنظيم موازٍ للدوائر المنفصلة وظيفياً التي تربط بين العقد القاعدية والقشرة. Annu Rev Neurosci 9: 357-381.

   CrossRefMEDLINE
3. ↵
   Bowman EM ، Aigner TG ، ريتشموند BJ (1996) الإشارات العصبية في المخطط الفقري القرد ذات الصلة الدافع للعصائر ومكافآت الكوكايين. J Neurophysiol 75: 1061-1073.

   الملخص / النص الكامل المجاني
4. ↵
   Brog JS، Salyapongse A، Deutch AY، Zahm DS (1993) أنماط تعصيب وارد للقلب والصدفة في جزء "المتكئين" من المخطط البطني: الكشف المناعي الكيميائي للانتقال بشكل متقلب من فلورو - الذهب. J Comp Neurol 338: 255-278.

   CrossRefMEDLINE
5. ↵
   Caine SB، Lintz R، Koob GF (1993) الحقن عن طريق الحقن في العلاج الذاتي في الحيوانات. In: Behavioral neuroscience: a practical approach (Sahgal A.، ed)، pp 117-143. أكسفورد: أكسفورد UP.
6. ↵
   Carelli RM (2000) تنشيط إطلاق الخلايا المتكئة بواسطة المحفزات المرتبطة بتسليم الكوكايين خلال الإدارة الذاتية. Synapse 35: 238-242.

   CrossRefMEDLINE
7. ↵
   Carelli RM (2002a) Nucleus متكئة إطلاق الخلية أثناء السلوكيات الموجهة نحو الكوكايين مقابل التعزيز "الطبيعي". Physiol Behav 76: 379-387.

   CrossRefMEDLINE
8. ↵
   Carelli RM (2002b) النواة المتكئة والمكافأة: تحقيقات عصبية فسيولوجية في سلوك الحيوانات. Behav Cogn Neurosci Rev 1: 281-296.

   الملخص / النص الكامل المجاني
9. ↵
   Carelli RM، Deadwyler SA (1994) مقارنة بين النواة المتكئة وأنماط إطلاق الخلايا العصبية أثناء تعاطي الكوكايين الذاتي وتعزيز المياه في الجرذان. J Neurosci 14: 7735-7746.

   ملخص
10. ↵
    Carelli RM، Ijames S، Crumling A (2000) الدليل على أن الدوائر العصبية المنفصلة في النواة المتكئة تشفر المكافأة مقابل الغذاء "الطبيعي" (الماء والغذاء). J Neurosci 20: 4255-4266.

    الملخص / النص الكامل المجاني
11. ↵
    Chang JY، Sawyer SF، Lee RS، Woodward DJ (1994) دليل كهروفيزيولوجي وصيدلي لدور النواة المتكئة في تعاطي الكوكايين الذاتي في الفئران المتحركة بحرية. J Neurosci 14: 1224-1244.

    ملخص
12. ↵
    Chang JY، Janak PH، Woodward DJ (1998) Comparison of mesocorticolimbic neuronal responses during cocaine and heroin-administration in free moving gats. J Neurosci 18: 3098-3115.

    الملخص / النص الكامل المجاني
13. ↵
    Everitt BJ (1990) الدافع الجنسي: تحليل عصبي وسلوكي للآليات الكامنة وراء الاستجابات الشهوانية والاستنسابية من ذكور الجرذان. Neurosci Biobehav Rev 14: 217-232.

    CrossRefMEDLINE
14. ↵
    Fagergren P، Smith HR، Daunais JB، Nader MA، Porrino LJ، Hurd YL (2003) Temporal upregulation of prodynorphin mRNA in the primate striatum after cocaine self-administration. Eur J Neurosci 17: 2212-2218.

    CrossRefMEDLINE
15. ↵
    Ghitza UE، Fabbricatore AT، Prokopenko V، Pawlak AP، West MO (2003) استمرار نشاط الحث على الخلايا العصبية المتكاثرة بعد فترة طويلة من الامتناع عن تعاطي الكوكايين. J Neurosci 23: 7239-7245.

    الملخص / النص الكامل المجاني
16. ↵
    Green JD (1958) هو microelectrode بسيط للتسجيل من الجهاز العصبي المركزي. Nature 182: 962.
17. ↵
    Grigson PS (2002) مثل الأدوية للشوكولاته: مكافآت منفصلة مشكّلة بآليات مشتركة؟ Physiol Behav 76: 389-395.

    CrossRefMEDLINE
18. ↵
    Groenewegen HJ، Vermeulen-Van Der Zee E، Te Kortschot A، Witter MP (1987) تنظيم الإسقاطات من subiculum إلى المخطط البطني في الفئران. دراسة باستخدام النقل المتطور ل Phaseolus vulgaris leucoagglutinin. Neuroscience 23: 103-120.

    CrossRefMEDLINE
19. ↵
    Groenewegen HJ، Berendse HW، Meredith GE، Haber SN، Voorn P، Walters JG، Lohman AHM (1991) Functional anatomy of the ventral، limbic system-innervated striatum. في: نظام الدوبامين mesolimbic: من الدافع إلى العمل. (Willner P، Scheel-Kruger J، eds)، pp 19-59. نيويورك: وايلي.
20. ↵
    Groenewegen HJ، Wright CI، Beijer AV (1996) The nucleus accumbens: gateway for limbic structures toوصول إلى النظام الحركي؟ Prog Brain Res 107: 485-511.

    MEDLINE
21. ↵
    Heimer L، Zahm DS، Alheid GF (1995) Basal ganglia. In: The rat nervous system، Ed 2 (Paxinos G، ed)، pp 579-628. سان دييغو: أكاديمي.
22. ↵
    Heimer L، Alheid GF، de Olmos JS، Groenewegen HJ، Haber SN، Harlan RE، Zahm DS (1997) The accumbens: beyond the core-shell dichotomy. J Neuropsychiatry Clin Neurosci 9: 354-381.

    MEDLINE
23. ↵
    Henry DJ، White FJ (1991) يتسبب تعاطي الكوكايين المتكرر في زيادة حساسية مستقبلات الدوبامين D1 داخل نواة الجرذ المتكئة. J Pharmacol Exp Ther 258: 882-890.

    الملخص / النص الكامل المجاني
24. ↵
    Hull EM، Lorrain DS، Du J، Matuszewich L، Lumley LA، Putnam SK، Moses J (1999) Hormone-neurotransmitter interactions in the control of sexual behavior. Behav Brain Res 105: 105-116.

    CrossRefMEDLINE
25. ↵
    كيلي AE (1999) خصوصية وظيفية من مقصورات البطن البطنية في السلوكيات الشهية. Ann NY Acad Sci 877: 71-90.

    CrossRefMEDLINE
26. ↵
    Kippin TE، Cain SW، Pfaus JG (2003) تعمل الروائح الكريهة والروائح الكريهة المحايدة جنسياً على تنشيط مسارات عصبية منفصلة في الجرذان الذكور. Neuroscience 117: 971-979.

    CrossRefMEDLINE
27. ↵
    Koob GF، LeMoal M (2001) Drug addiction، dysregulation of reward and theostasis. Neuropsychopharmacology 24: 97-129.

    CrossRefMEDLINE
28. ↵
    Nicolelis MAL (1999) طرق لتسجيلات الفرقة العصبية. بوكا راتون ، فلوريدا: CRC.
29. ↵
    Nicolelis MAL، Ghazanfar AA، Faggin BM، Votaw S، Oliveira LMO (1997) إعادة بناء engram: في وقت واحد ، multisite ، العديد من تسجيلات الخلايا العصبية واحدة. Neuron 18: 529-537.

    CrossRefMEDLINE
30. ↵
    Paxinos G، Watson C (1997) الدماغ الفئران في الإحداثيات التجسيمي ، إد 3. سان دييغو: أكاديمي.
31. ↵
    Pennartz CM، Groenewegen HJ، Lopes da Silva FH (1994) النواة المتكئة كمجموعة من المجموعات العصبية المتميزة وظيفياً: دمج البيانات السلوكية والكهربية والتشريحية. Prog Neurobiol 42: 719-761.

    CrossRefMEDLINE
32. ↵
    Peoples LL، West MO (1996) طمس الخلايا العصبية الفردية في نواة الفئران المترابط مع توقيت تعاطي الكوكايين عن طريق الحقن الوريدي. J Neurosci 16: 3459-3473.

    الملخص / النص الكامل المجاني
33. ↵
    Peoples LL، Gee F، Bibi R، West MO (1998) Pisic firing time locked to cocaine self-infusion and movementomotion: dissictionable firing patterns of single nucleus accumbens neurons in the rat. J Neurosci 18: 7588-7598.

    الملخص / النص الكامل المجاني
34. ↵
    Peoples LL، Uzwiak AJ، Gee F، West MO (1999) Tonic firing of rat nucleus accumbens neurons: changes during the first 2 weeks of daily cocaine-administration sessions sessions. Brain Res 822: 231-236.

    CrossRefMEDLINE
35. ↵
    Robinson TE، Berridge KC (2003) Addiction. Annu Rev Psychol 54: 25-53.

    CrossRefMEDLINE
36. ↵
    Robinson TE، Kolb B (1999) تغيرات في شكل التشعبات للأشواك والأشواك الشجيرية في النواة المتكئة والقشرة المخية قبل الجبهية بعد المعالجة مع الأمفيتامين أو الكوكايين. Eur J Neurosci 11: 1598-1604.

    CrossRefMEDLINE
37. ↵
    Saal D، Dong Y، Bonci A، Malenka RC (2003) تسبب تعاطي المخدرات والإجهاد تكيُّفًا متشابكًا شائعًا في الخلايا العصبية الدوبامين. Neuron 37: 577-582.

    CrossRefMEDLINE
38. ↵
    Schultz W (2000) إشارات مكافأة متعددة في الدماغ. Nat Rev Neurosci 1: 199-207.

    MEDLINE
39. ↵
    Stewart J، deWit H، Eikelboom R (1984) دور تأثيرات الدواء غير المشروطة والمشروطة في الإدارة الذاتية للمركبات الأفيونية والمنشطات. Psychol Rev 91: 251-268.

    CrossRefMEDLINE
40. ↵
    Ungless MA، Whistler JL، Malenka RC، Bonci A (2001) Single cockaine exposure في الجسم الحي يحفز التقوية على المدى الطويل في الخلايا العصبية الدوبامين. Nature 411: 583-587.

    CrossRefMEDLINE
41. ↵
    وينكسترن D ، Pfaus JG ، Fibiger HC (1993) يزيد انتقال الدوبامين في النواة المتكئة من ذكور الجرذان أثناء تعرضها لأول مرة للفئران الإناث المتلقية جنسياً. Brain Res 618: 41-46.

    CrossRefMEDLINE
42. ↵
    White FJ، Kalivas PW (1998) Neuroadaptations تشارك في إدمان الأمفيتامين والكوكايين. يعتمد تعاطي الكحول على 51: 141-153.

    CrossRefMEDLINE
43. ↵
    White FJ، Hu XT، Zhang XF، Wolf ME (1995) إن تعاطي الكوكايين أو الأمفيتامين يغير الاستجابات العصبية للغلوتامات في نظام الدوبامين المسلفن. J Pharmacol Exp Ther 273: 445-454.

    الملخص / النص الكامل المجاني
44. ↵
    White FJ، Hu XT، Zhang XF (1998) Neuroadaptations in nucleus accumbens neurons الناتجة عن تعاطي الكوكايين المتكرر. Adv Pharmacol 42: 1006-1009.
45. ↵
    الحكيم RA (1982) الأساس العصبي العام لمكافأة تحفيز المخ ، مكافأة الدواء ، ومكافأة الطعام. In: الأساس العصبي للتغذية والمكافأة (Hoebel BG، Novin D، eds)، pp 445-454. Brunswick، ME: Haer Institute.
46. ↵
    Wise RA (1997) ينظر إلى الإدارة الذاتية للدواء على أنها سلوك احتكاكي. الشهية 28: 1-5.

    CrossRefMEDLINE
47. ↵
    Wise RA (1998) تنشيط المخدرات لمسارات مكافأة الدماغ. يعتمد تعاطي الكحول على 51: 13-22.

    CrossRefMEDLINE
48. ↵
    Wright CI، Beijer VJ، Groenewegen HJ (1996) Baser amygdaloid complex afferents to the rat nucleus accumbens منظمان بشكل جزئي. J Neurosci 16: 1877-1893.

    الملخص / النص الكامل المجاني
49. ↵
    Xi ZX، Ramamoorthy S، Baker DA، Shen H، Samuvel DJ، Kalivas PW (2002) Modulation of group II metabotropic glutamate receptor signaling by chronic cocaine. J Pharmacol Exp Ther 303: 608-615.

    الملخص / النص الكامل المجاني
50. ↵
    Zahm DS، Brog JS (1992) حول أهمية المعالجات الفرعية في الجزء "المتكئئ" من المخطط البطني الفئران. Neuroscience 50: 751-767.

    CrossRefMEDLINE