Dopamin, nüvəsindəki accumbens (2014) içində uyarılan uyarıcılığı təşviq edərək,

giriş

Ventral tegmental bölgədən (VTA) NAc-yə qədər olan dopamin proqnozu, mükafat axtarış davranışını təşviq edən neyron dövrünün mühüm komponentidir (Nicola, 2007). NAc dopamin funksiyası eksperimental olaraq azaldılırsa, heyvanların mükafat almaq üçün səy göstərmələri daha azdırSalamone və Correa, 2012) və tez-tez mükafatlandırma-proqnozlaşdırma tövsiyələrinə cavab vermirDi Ciano və digərləri, 2001; Yun və digərləri, 2004; Nicola, 2007, 2010; Saunders və Robinson, 2012). Bu çatışmazlıqlar, mükafatın müəyyən bir komponentinin pozulmasına bağlıdır: yanaşma davranışını başlatmaq üçün gecikmə artır, yanaşma sürəti, hədəf tapmaq və mükafat qazanmaq üçün lazım olan əməliyyat davranışını yerinə yetirmək qabiliyyəti və istehlak mükafatından təsirlənmir (Nicola, 2010). Dopamin NAc nöronlarının fəaliyyətinə təsir göstərərək yanaşmanı təşviq etməlidir, lakin bu təsirin təbiəti hələ də açıq deyil. NAc neyronlarının böyük nisbətləri mükafat-proqnozlaşdırıcı istəkləri ilə həyəcanlandırılır və ya mane olur (Nicola və digərləri, 2004a; Roitman və digərləri, 2005; Ambroggi et al., 2008, 2011; McGinty və digərləri, 2013) və həyəcanların cued yanaşma davranışının başlanmasından əvvəl başlayır və gecikməni lokomotivə başlamaq üçün proqnozlaşdırır (McGinty və digərləri, 2013). Buna görə də, bu fəaliyyət cued yanaşmanı təşviq edən bir dopaminə bağlı siqnalın tələb olunan xüsusiyyətlərinə malikdir, ancaq bu olub-olmadığı bilinmir.

NAc, BLA və dorsal medial PFC glutamateriqik afferents göndərən iki strukturda neyronlar (Brog et al., 1993), mükafat-proqnozlarSchoenbaum et al., 1998; Ambroggi et al., 2008) və bu strukturlardan hər hansı birinin bərpa edilə bilən inaktivasiyası (Ambroggi et al., 2008; Ishikawa et al., 2008) və ya VTA (Yun və digərləri, 2004) NAc-da qeyd-çağırılmış həyəcanların böyüklüyünü azaldır. Bu müşahidələr göstərir ki, NAc nişanına uyğundur həyəcanların glutamateriqik girdilərlə idarə olunmasına baxmayaraq, NAc dopamin olmadan belə güclü eksitatör gərginliklər təkamülçü atəşlərin artırılması üçün kifayət deyil. Ancaq bu nəticə etibarsızdır. Bir çox NAc neyronları,Nicola və digərləri, 2004a; Ambroggi et al., 2011) və həyəcan və ya inhibisyonların yanaşma davranışını aktivləşdirmək üçün daha əhəmiyyətli olub olmadığı bilinmir. Əlavə olaraq, VTA inaktivasiyası ayrı-ayrı dopaminsiz mexanizmlər tərəfindən irəli sürülmüş ayrı-seçkilik stimulunu (DS) azalda bilər: VTA-dan proqnozlar alan BLA və PFC-Swanson, 1982); NAQ-a layihə olan GABAerjik VTA nöronlarının azaldılmasıVan Bockstaele və Pickel, 1995); və ya dopaminergik neyronlardan glutamatın azaldılmasıStuber və al., 2010). Nəhayət, VTA inaktivasiyası yalnız NAc DS-in işlənməsini azaldır, həm də DS-də uyğundur yanaşma davranışını (Yun və digərləri, 2004), DS istifadəsi məqsədi yönəldilmiş hərəkət üçün zəruri şərt deyil, ikinci dərəcəli ola bilər.

Birbaşa uyğundur atəşdə NAc dopamin rolunu birbaşa sınaqdan keçirmək üçün kemiricilərdə istifadə üçün yeni bir proqnoz hazırlamışıq: mərkəzi inyeksiya kanülünü əhatə edən dairəvi elektrod dizisi, vahid atəş fəaliyyəti və dopamin qəbuledici antagonistlərinin infüzyonunun eyni zamanda qeyd edilməsinə imkan verən qeyd olunan neyronları əhatə edən hüceyrə boşluğuna (du Hoffmann et al., 2011). Bu tənzimləmə bizə dopamin reseptorlarının aktivləşdirilməsi, NAc neyron atəşi və mükafatlandırma davranışı arasında əlaqələrin qurulmasına imkan verir: əgər NAc dopamin reseptorlarının blokadası həm də uyğundur siqnalları və yanaşmanın başlanmasını maneə törədədirsə, bu nöronal cavabın endogen dopamin və bu siqnal yanaşma davranışı üçün tələb olunur.

Material və metodlar

Heyvanlar.

On beş kişilik Uzun-Evan siçovulları (275-300 g gəlişində) Charles Riverdan əldə edilmiş və tək-tək yerləşmişdir. Onlar gəldikdən bir həftə sonra siçovulların 3 d üçün gündə bir neçə dəqiqə müddətə sınaqdan keçirilməsini təmin etdi. Habitiyadan sonra siçanlar gündə 13 g siçovul çayının məhdudlaşdırılmış bir pəhrizinə yerləşdiriliblər. Reklam tələbi 7 d əməliyyatından sonra qidalanma təmin edildi, sonra heyvanlar məhdudlaşdırılmış dietə yerləşdirildi. Animal əməliyyatları Laboratuvar Heyvanlarının Qulluq və İstifadəsi üzrə Səhiyyə Milli İnstitutu ilə uyğun olub və Albert Einstein Tibb Təşkilatının İnstitusional Heyvan Baxımı və İstifadə Komitəsi tərəfindən təsdiq edildi.

Operator otaqları.

Bütün davranış təcrübələri və davranış təlimləri xüsusi hazırlanmış Plexiglas kameralarında (40 sm kvadrat, 60 sm yüksəklikdə) baş vermişdir. Bunlar Faraday qəfəsləri kimi xidmət edən metal şkafların içərisində yerləşirlər; dolapları akustik köpük ilə bəzədilmişdir və kameranın içində səs-küyün səsləndirilməsini minimuma endirmək üçün xüsusi bir spiker vasitəsilə ağ səs-küy davamlı olaraq səsləndi. Operativ otaqların hər iki tərəfində geri çəkilə bilən qolları olan bir divar üzərində bir mükafat yuvası quraşdırılmışdır. Kabin önündəki bir fotobey qabğın giriş və çıxış müddətlərini ölçmək üçün istifadə edilmişdir. Davamlı nəzarət sisteminin (Med Associates) müvəqqəti həlli 1 ms idi.

DS vəzifəsi.

Heyvanlar əvvəllər istifadə edilənlərə bənzər prosedurları yerinə yetirən DS tapşırığı üzrə təlim keçmişdirlər (Nicola və digərləri, 2004a,b; Ambroggi et al., 2008, 2011; Nicola, 2010; McGinty və digərləri, 2013). Ödül proqnozlaşdıran DS və ya neytral bir stimul (NS) bir-birinə iki işarələr təqdim edildi. Eşitmə siqnalları siren tonundan (4-dən 8 kHz-ə qədər 400 ms-dən çox dövr edən) və fasiləli bir tondan (6 ms üçün 40 kHz tonu, 50 ms üçün sönən) ibarət idi; DS və ya NS-yə müəyyən bir tonun təyin edilməsi siçovullar arasında randomizə edilmişdir. İntertrial intervallar (ITI) təsadüfi olaraq ortalama 30 s və maksimum 150 s olan kəsilmiş eksponensial paylanmadan seçilmişdir. NS hər zaman 10 saniyə təqdim olunurdu; NS zamanı qolu presləri qeydə alınmış, lakin proqramlaşdırılmış bir nəticəsi olmamışdır. Təlimin başlanğıcında hər bir siçovul üçün "aktiv" və "hərəkətsiz" qollar təsadüfi olaraq sol və sağ qollara təyin edildi və sonradan dəyişməyib. DS əsnasında aktiv qolda bir qol reaksiyası işarəni ləğv etdi və sonrakı ilk qab girişi% 10 sükroz mükafatının qabda yerləşən bir quyuya çatdırılmasına səbəb oldu. Heyvanın cavab vermədiyi DS təqdimatları 10 saniyədən sonra ləğv edildi. ITI zamanı cavablar (replika təqdimatları arasında) və hərəkətsiz qolda olan cavablar qeyd edildi, lakin mükafat çatdırılması ilə nəticələnmədi. 80 saatlıq təlimlərdə heyvanlar DS-lərin>% 20-i və <% 2 NS-lərinə cavab verənə qədər DS tapşırığı üzrə təlim keçdilər.

Cannulated microelectrode diziləri.

İlkin hazırlıqdan sonra siçovullar mərkəzi mikroenjeksiyon guide kanülünü əhatə edən səkkiz volfram mikrodalğalı elektrodlardan ibarət cannulyar mikroarraylarla implantasiya edilmişdir. Bunlar əvvəlcədən təsvir edilmiş kimi xüsusi hazırlanmış mikrodizlərə quraşdırılmış və quraşdırılmışdır (du Hoffmann et al., 2011). Sürücü vidasının tam bir saat istiqamətində növbəsində elektrodlar və kanülü vahid ventilyal olaraq 300 μm (probların fırlanması olmadan) hərəkətə keçirdi ki, bu da eyni heyvandakı neyronların bir neçə nadir populyasiyasından qeyd olmağa imkan verir.

Cannulated dizilərə implantasiya etmək üçün siçovulların cərrahiyyə üçün hazırlanmış və daha əvvəl təsvir edilmiş stereotaksik alətə yerləşdirilmişdir (du Hoffmann et al., 2011; McGinty və digərləri, 2013). Anesteziya inofiluranın (0.5-3%) istifadəsi və saxlanmasına səbəb olmuşdur. Heyvanlar əməliyyatdan dərhal sonra antibiotik (Baytril) və 24 h post əməliyyatını aldılar. Cannulated simvolları dorsal NAc nüvəsinə iki tərəfdən implantasiya edildi (1.4 mm anterior və 1.5 mm lateral bregma və 6.5 mm ventral kəllədən). Elektrodlar və mikrodriveler kəllə sümük vintləri və diş akril ilə təmin edildi və tel obstruatorları bələdçi kanüllərə yerləşdirildi, beləliklə obstruktorların uçları hidravlik kanülün uçları ilə örtülmüşdü. Əməliyyatdan sonra baş dərisi infeksiyonun qarşısını almaq üçün Neo-Predef ilə müalicə edildi və heyvanlara eksperimentlərə başlamazdan əvvəl 1 həftədə bərpa edildi. Xərçəngin analjezi üçün heyvanlara 10 mg / kq nonsteroid antiinflamatuar preparat ketoprofen verildi.

Narkotik.

SCH23390 və raclopride Sigma'dan alındı. Test günlərində narkotiklər 0.9% steril salin ilə həll edilərək təzə hazırlanmışdır. İlaçlar 1.1 μg SCH233390 dozasında hər tərəfdən 0.55 μl salin və 6.4 μg raclopride dozasında hər tərəfdən 0.8 μl salin tətbiq olundu. SCH233390 və raclopride sırasıyla 12 və 17.5 min üzərində infüzə edilmişdir. Pilot təcrübələrində, uzun müddətli 12 minlik ikitərəfli infuziyaların DS cavab nisbətinə əhəmiyyətli, lakin keçici təsir göstərdiyini gördük. Beləliklə, effektini uzatmaq üçün, farmakoloji təsirin temporal profilinin SCH23390-a oxşar olduğu kimi, raclopride infuziyasının müddəti artdıq. Qeydiyyat sessiyasında (gündə bir iclas) yalnız bir ikitərəfli və ya birtərəfli enjeksiyondur. Bütün heyvanlar bir antagonistdən ən azı ikitərəfli bir yoluxma və bir (ya da bir neçə) birtərəfli antagonist inyeksiya almışlar. Bəzi birtərəfli antagonist eksperimentlər zamanı eyni zamanda salinanı antagonist qəbul edən yarımkürəyə qarşı bir vasitənin idarə olunması kimi birləşdirdi.

Microinjection və qeyd proseduru.

Eşzamanlı mikro enjeksiyon və qeyd üçün aparat daha əvvəl təsvir edilmişdir (du Hoffmann et al., 2011). Baş mərhələdən çıxan qeyd kabeli, siqnalları elektrofizyolojik qeyd sisteminə ötürən mərkəzi bir delikli (Moog) 24 kanallı bir elektrik komutatorunda sona çatdı. İki şpris kameranın xaricində yerləşən bir şpris pompasına quraşdırılmışdır; şprislərdən gələn maye xətləri kommutatorun üstündə quraşdırılmış cüt kanallı maye dönmə (Instech Laboratories) -ə gətirib çıxardı. Maye xətləri dönmə hissəsindən kommutatorun delik çuxurundan enib, qeyd kabeli boyunca uzandı və iki 33 ölçülü mikroinjektorda sona çatdı.

Qeyd sessiyasından əvvəl mikroenjektorlar dərman məhlulu ilə yenidən doldurulmuş və sonra heyvanın bələdçi kanüllərinə daxil edilmişdir. Mikroinjektor uçları bələdçi kanüllərindən 0.5 mm kənara uzandı, beləliklə mikroinjektorun ucu elektrod uclarının altında və hər elektrodun mərkəzindən ∼670 μm idi. Dərmanla doldurulmadan əvvəl maye xətləri və mikroenjektorlar mineral yağla doldurulmuş və asanlaşdırmaq üçün yağlı sulu interfeysin səviyyəsi qeyd edilmişdir. post hoc narkotikin enjeksiyonunun təsdiqlənməsinə. Nəhayət, baş mərhələ heyvana bağlı idi və maye xəttlər testin davamı üçün mikroinjektorların yerində saxlanması üçün qeyd kabelinə möhkəm şəkildə qoşulmuşdur. Bu şəkildə hazırlanmış heyvanlar, ən azı 45 dəqiqəlik bir təməl dövr üçün DS tapşırığını yerinə yetirmək üçün icazə verildi, bu müddət ərzində sinir fəaliyyəti qeyd edildi; sonra, şırınga pompası dərmanları beyinə aparmaq üçün uzaqdan açıldı. Enjeksiyon, heyvanın işləməsini və ya kameranın qapısını açmağı tələb etmirdi və davranış sessiyası, başlanğıc, infuziya və postinfüzyon dövründə aralıqsız davam etdi.

Sinir gərginlikli siqnallar baş mərhələli gücləndirici (vahid qazanc) ilə qeyd edildi, 10,000 dəfə gücləndirildi və kommersiya avadanlıq və proqram təminatı (Plexon) ilə rəqəmləşdirildi. 379 sıçanlarının 38 qeyd / enjeksiyon sessiyalarında 15 nöronlarından qeyd etdik. 38 sessiyalarının, 7 preinjeksiyon başlanğıc dövründə pis davranışları və ya nöronların etibarlı şəkildə təcrid oluna bilməməsi səbəbindən atıldı. Beləliklə, nöral analizimiz, 31 sıçanlarında 322 yaxşı izolyasiya olunmuş nöronlardan qeyd etdikləri 12 qeyd / enjeksiyon seanslarına yönəldi. Hər bir qeyd / enjeksiyon seansından sonra, elektrod dizilerini taşıyan microdrive, yeni bir nöron nüfusundan qeyd etmək üçün ventrally hərəkət edən elektrodları hərəkət etmək üçün ~ 150 μm (microdrive vidasının yarım növbəsi) inkişaf etmişdi. Bir neçə (və ya) nöron müşahidə olunduqda, neyronların aşkarlanana qədər dizi hər gün inkişaf etmişdir.

Təhlil.

Məlumatlar antaqonistlərin infuziyasından əvvəl 45 min, 40 min enjeksiyonun sonu ilə başlayan və son 33 min (2000 s), əvvəlcədən təyin edilmiş preinjeksiyon, postinjection və bərpa müddəti dövrlərinə bölündü hər bir sessiya (ümumi davam edən, 2-3 h). Postinjection dövrü ikitərəfli yolla enjekte edildikdə dərmanların ən böyük davranış təsirlərinəƏncir 1C).

 

Şəkil 1.

Dopamin reseptor antagonistlərinin DS-cued yanaşma davranışına təsiri. A, DS vəzifəsinin şeması. B, Bütün davranış sessiyaları üçün preinjeksiyon dövründə DS (narıncı) və NS (mavi) cavab nisbətlərinin orta (nöqtə) və orta quartile (vertikal xətləri) ...

Tək vahidlərin izolyasiyası əsas komponent analizindən istifadə edərək Offline Sorter (Plexon) ilə oflayn rejimdə aparıldı. Səs-küy səviyyələrindən (<100-20 μV) açıq şəkildə fərqlənən yalnız yaxşı müəyyən edilmiş dalğa formaları (> 50 μV) olan vahidlər sonrakı analizlərə daxil edilmişdir. Tək vahidlərin bir-birindən və arxa fon səs-küyündən yaxşı təcrid olunmasını təmin etmək üçün interpike interval paylamaları və çarpaz korrelogramlardan istifadə edilmişdir (Neural Explorer proqramı; Nex-Tech). Təsdiqlənmiş tırmanışların vaxt ştampları R proqram mühitində xüsusi rutinlər ilə təhlil edildi. DS və NS ətrafında qurulmuş peristimulus vaxt histoqramları, 50 ms vaxt qutularında, işarələnmiş həyəcanların ölçülməsi və aşkarlanması üçün istifadə edilmişdir. Rəqəmlər 2A, , 3,3, , 4,4, , 55A, , 66A, , 77A, , 88Avə Və1010A-C. Bir neyron əhəmiyyətli bir DS-uyarılmış həyəcan sergilediğini belirlemek üçün Poisson olasılık dağılımı funksiyası 10 s baseline dövrü üçün hər bir öncelten önce hesaplandı. 99 və 50 ms arasında bir və ya daha çox 50 ms qoşma başlanğıcından sonra bazal atəş dərəcələrinin yuxarı 200% etibarlılıq intervalı üzərində yuxarıda ortalama səpin sayarlarını nümayiş etdirdikdə, DS nöqtəsi heyecanlandılar. Preinjeksiyon başlanğıc dövründəki əhəmiyyətli DS-uyarılmış həyəcanlara sahib nöronlar üçün, hər bir sessiyada hər bir dövr üçün 50 ms bəndlərində kilidlənən orta vaxt atış dərəcəsi DS və NS başlanğıcından əldə edildi və orta və orta (İncir. 2C-E, , 55A, , 66A, , 77A, , 88A, , 1010B,C) nöronlar arasında atış dərəcələri müqayisə edildi. Statistik olaraq təsbit edilə bilən NS həyəcanına məruz qalan nöronlar da DS ilə heyecanlandılar (göstərilməyib, lakin əvvəllər (Ambroggi et al., 2011)], biz əhəmiyyətli DS cavab ilə bütün nöronlar üçün NS cavablar təhlil. Aksi göstərilmədiyi təqdirdə, bütün statistik müqayisələr - nöron Wilcoxon rütbəsi testlərində istifadə olunur.

 

Şəkil 2.

DS-həyəcan verici həyəcanlardan sonra mükafat axtaran davranışı öngörür və qolu yaxınlaşdırır. A145 nöronları üçün əhəmiyyətli həyəcan verən DS (turuncu iz) və ya NS (mavi iz) başlanğıcına uyğun orta preinjection peri-hadisə zaman histogramları ...

 

Şəkil 3.

Nöron nümunələri, D1 və D2 antagonistlərinin DS-uyarılmış həyəcanı azaltdığını göstərir. Rasters və müvafiq histogramlar, DS başlamasına uyğun olaraq dörd fərqli DS-həyəcanlı nöronların atəş etdiyini göstərir. Məlumatlar başlanğıcdan dərhal son 40 sınaqlardan keçir ...

 

Şəkil 4.

İkiqamətli dopamin antagonistinin müalicə-uyarılmış həyəcanlandırmaya təsirləri məhkəmə-məhkəmə qaydasında davranış təsirlərini proqnozlaşdırır. A, C, Göstərilən eyni neyronların qoluna çatmaq üçün siçovulun gecikməsinin nöronal kodlaşdırmasının sınaq-sınaq təhlili ...

 

Şəkil 5.

D1 reseptor aktivasiyası DS-uyarılmış həyəcan üçün tələb olunur. A, Pre-enjeksiyon dövründə əhəmiyyətli DS-uyarılmış uyarılı nöronlar üçün DS başlamasına həsr olunmuş Peri-hadisə zamanı histogramları. İzlər və buludlar ortalama ± SEM atış dərəcəsini göstərir ...

 

Şəkil 6.

D2 reseptorunun aktivləşdirilməsi DS-uyarılmış stimullaşdırma üçün vacibdir. ARaclopride enjeksiyonundan əvvəl dövrdə əhəmiyyətli DS-uyarılmış uyarılı nöronlar üçün DS başlamasına həsr olunmuş Peri-hadisə zamanı histogramları. DS-uyarılmış həyəcan ikitərəfli şəkildə azaldı ...

 

Şəkil 7.

D1 reseptorunun aktivləşdirilməsi NS-uyarılmış stimullaşdırma üçün tələb olunmur. A, Pre-enjeksiyon dövründə əhəmiyyətli DS-uyarılmış uyarıcı olan nöronlar üçün NS başlamasına uyğunlaşdırılmış Peri-hadisə zamanı histogramları. Bu əhali tamamilə üst-üstə düşür, beləliklə də eyni nöronlar ...

 

Şəkil 8.

D2 reseptor aktivasiyası NS-uyarılmış həyəcan üçün vacibdir. A, Pre-enjeksiyon dövründə əhəmiyyətli DS-uyarılmış uyarıcı olan nöronlar üçün NS başlamasına uyğunlaşdırılmış Peri-hadisə zamanı histogramları. İki tərəfli və ipsilateral şərtlərdə NS həyəcanı azaldı ...

 

Şəkil 10.

Salin infuziyası DS- və ya NS-uyarılmış stimullaşdırma təsir etmir və əsas atış dərəcələrinin saxlanılması üçün nə D1, nə də D2 reseptor aktivasiyası tələb olunur. A, Salin infüzyonu zamanı qeydə alınmış tək DS-həyəcanlı neyron. Konvensiyalar həmin şəxslərlə eynidır ...

Üçün Şəkil 4, ikitərəfli antaqonist enjeksiyonunun qola çatma gecikməsinə təsirlərinin antaqonistlərin DS-dan irəli gələn həyəcan gücünə təsirləri ilə bir-bir sınaq əsasında əlaqəli olub olmadığını müəyyən etdik. Əvvəlcə, antaqonistlərin ikitərəfli infuziyasından əvvəl əhəmiyyətli DS həyəcanını nümayiş etdirən bütün qeydə alınan nöronlar üçün DS-nin başlanğıcından sonra 100 ilə 400 ms arasındakı orta atəş nisbətini hesabladıq. Bundan sonra, hər bir neyron üçün DS-nin yaratdığı həyəcanın sınaqdan-sınaq gücünü və siçovulun uyğun sınaqlarda qola çatmaq üçün gecikməsini müqayisə edərək, Spearman-ın dərəcə korrelyasiya əmsalı hesabladıq. Bu əlaqələr histogramlarda təsvir edilmişdir Şəkil 4B,D. Bütün DS sınaqları bu təhlilə daxil edilmişdir; əgər heyvanın qolu sıxışdırmadığı təqdirdə 10 s (gizli təqdimatın maksimum uzunluğu) gecikdirildi. Bu korrelyasiya əmsallarını yuxarıda müəyyən edilmiş preyinqrasiya dövrü üçün hesablayırıq; 1000 s tərəfindən postinjection dövrünü genişləndirdik, ikitərəfli infuziya sonrası heyvanların cavab verdiyi sınaqlarda daha çox latentləşmə nümunəsi əldə etdik. Fərdi korrelyasiyaların əhəmiyyətini qiymətləndirmək üçün iki quyruqlu asimptotik istifadə etdik tÇünki tam bir uyğunlaşma p rütbə məlumatlarında əlaqələr olduqda dəyər qiymətləndirilə bilməz. Sonra antagonist infuziya əvvəl və sonra korrelyasiya əmsallarının bölüşdürülməsi medians müqayisə üçün birləşdirilmiş Wilcoxon test istifadə.

NAc neyronlarının çox vaxt sıfırdan ibarət olan etibarlılıq intervalının aşağı həddi ilə bazal atəş dərəcələri aşağı olduğu üçün, inhibisyonlar həyəcanlardan daha çox aşkar və ölçülmək çətindir. Beləliklə, yuxarıda təsvir edilən yuxarıda təsvir edilən proseduraya əlavə olaraq, həyəcan siqnalını aşkar etmək üçün istifadə edildikdən sonra alıcı əməliyyat xarakteristikası (ROC) analizini, daha həssas bir metoddan istifadə edərək, başlanğıcdan sonra ardıcıl 50 ms zaman bəndlərində atış dərəcəsini təyin etmək üçün ehtimalını müəyyənləşdirdik 10-nun həqiqi təməlində atəş dərəcəsindən fərqlənirdi. Bu analiz preinjection və postinjection dövrləri üçün ayrıca həyata keçirilmişdir. Hər bir bin üçün ROC əyri (AUC) altında olan ərazini hesablayırdıq; 0.5-in AUC dəyərləri əvvəlcədən atəşdən heç bir fərq göstərmir, 0 və ya 1-yə yaxın olan dəyərlər, müvafiq olaraq, nöronun maneə törədildiyi və ya həyəcanlandığını göstərir. 50 ms qutuları üçün qeyd olunan nöronların bütün nüfusuna, atış dərəcələrinə və AUC dəyərlərinə xas olan nöroloji aktivliyini obyektiv şəkildə təsvir etmək üçün; məlumatları düzəltmək üçün, qutular ardıcıl AUC hesablamaları üçün 10 ms ilə tərtib edilmişdir. Düzgün düzəldilmiş AUC dəyərləri bundan sonra 10 ms qətnaməsi olan istilik xəritələri (növbəti 50 ms-də AUC-ni təmsil edən hər bir dəyər ilə) kimi tərtib edilmişdir. Rəqəmlər 5B, , 66B, , 77B, , 88Bvə Və1010D,E.

Bundan sonra, üst-üstə düşməyən 50 ms qutularda hesablanan AUC dəyərlərinin atəşdə əhəmiyyətli bir fərqi əks etdirib-etmədiyini təyin etdik. Hər bir zibil üçün əvvəlcədən ilkin başlanğıc atəş dərəcəsi və müvafiq poçt qutusundakı atış dərəcəsinin təsadüfi qarışmalarından 10,000 açılan AUC dəyərini yaratdıq. Bundan sonra həqiqi AUC dəyərinin başlanğıc səviyyəsinin paylanmasından götürülməsinin iki tərəfli ehtimalını müəyyən etdik; ehtimal <0.05 olsaydı, zibil qutusundakı atəşi ilkin başlanğıc səviyyəsindən əhəmiyyətli dərəcədə fərqli hesab etdik. Nəhayət, hər zibil qutusundakı atəş nisbətlərindən əhəmiyyətli dərəcədə çox və ya daha az olan nöronların sayını hesabladıq və bu dəyərləri ümumi populyasiyanın kəsrləri kimi göstərdik (İncir. 5C, , 66C, , 77C, , 88C, , 99B,D, , 1010F,G).

 

Şəkil 9.

Rezervuar girişini mükafatlandırmaq üçün uyğun olan sinir fəaliyyəti, ipsilateral və ya kontralateral D1 və ya D2 antagonist inyeksiyasından təsirlənmir. A, C, ROC AUC dəyərləri hesablanır və göstərilir Şəkil 5B, vaxt bantları uzunsa (200 ms) və hizalanır ...

Preinjeksiyon və postinjection dövrlərində həyəcanlandıran və ya maneə törədilən nöronların nisbətini müqayisə etmək üçün biz məlumatların azaldılması yanaşmasını istifadə etdik. Birincisi, hər bir nöronun əhəmiyyətli uyarıcı və ya maneə törətdiyi göstəricidən sonra 50 və 0 s arasında 1 ms qutularının hissəsini hesablamışıq. Daha sonra, bu fraksiyaları pre-enjeksiyon və postinjection dövrlərdə birləşdirilmiş Wilcoxon testi ilə müqayisə etdik. Hem preinjection hem de postinjection dövrlərdə hər hansı bir binada əhəmiyyətli modulyasiya göstərməyən neyronlar bu analizdən kənarlaşdırılıb və əhəmiyyətli qutuların orta hissəsini göstərən sahələrə daxil edilməmişdir (nöqtələrin hər tərəfinin sağ hissəsində nöqtələr və bıçaq bölmələri) İncir. 5C, , 66C, , 77C, , 88C, , 1010F,G). Bu prosedura DS-in pəncərəsindən və DS-nin əvvəlki səviyyəsindəki fəaliyyətdə heç bir fərq olmadan böyük nüfus nüfuzunun təsirini aradan qaldırdı; bu əhali az maraq doğurur, ancaq 0-a qarşı median sayının əhəmiyyətli sayını azaldacaq və çox az miqdarda və infuziya sonrası əhəmiyyətli qutulardakı artımları qaranlıqlaşdıran çox sayda null dəyərlər yaradır.

Bənzər analizlər mükafat qabına girdikdən sonra baş verən istehlakla əlaqəli atəş üçün aparıldı. Heyvanlar yuvada> 5 saniyə qalmağa meyllidir; bu səbəbdən bu nisbətən uzun müddət aralıqlarını əldə etmək üçün nəticələri 200 ms qutulardan istifadə edərək göstəririk (Əncir 9). Preinjeksiyon və postinjection dövrlərində heyran olan nöronların nisbətlərini müqayisə etmək üçün vaxt pəncərəsi 0-dan 1.5-a qədər idi, halbuki 0-dan 5-a qədər inhibisyonlar üçün idi; həyəcan üçün daha qısa bir analiz pəncərəsi istifadə edildi, çünki onlar daha müvəqqəti olmağa meyl edirdilər. ROC analizi Albert Einstein Tibb Tədqiqat Kollecində Yüksək Performans Hesablama Kümesi üzərində R.PROC paketindən istifadə edildi.

Vəzifə hadisələri xaricində baş verən "əsas" atış dərəcələrini müqayisə etmək üçün, hər bir DS preinjectionundan və antagonistlərin postinjectionundan əvvəl 10 s qutularında orta atəş nisbətini müqayisə etdik. Bu prosedur funksional olaraq bazal atəş dərəcələrinin təsadüfi seçilməsinə bərabərdir, çünki DS'lər davranış sessiyası zamanı istənilən vaxt təxminən bərabər ehtimalı ilə təqdim olunur. Neyronlar əhəmiyyətli dərəcədə DS-uyarılmış stimullaşdırıcı (dərman preparatından əvvəl) və ya olmadıqda təsnif edilmişdir və əvvəlcədən enjeksiyon və postinjection dövrlərdə bazal atəş nisbəti bu qruplar içərisində cütlənmiş Wilcoxon testi ilə müqayisə edilmişdir (Əncir 10H,I). Biz də DS-həyəcanlanmış nöronlar üçün xətti uyğunlaşdıq və bu xəttin yamacını birləşmə xəttinə (1 yamacına) müqayisə etdik.

Eyni mövzudan gələn məlumatların alt kümelerinde birdən çox müqayisə edilərsə (İncir. 2C-E, , 55A,C, , 66A,C, , 77A,C, , 88A,C, , 99B,D, , 1010B,C,F,G), p Qiymətlər Bonferroni düzəldildi; yəni p qiyməti edilən müqayisə sayına görə çarpdı. Düzeltildi p dəyərlər əhəmiyyətli hesab edildi p <0.05. Bütün düzəlişlər istisna olmaqla 3 faktorla edildi Şəkil 2C-E, faktor 2 idi.

Video izləmə.

Təcrübələrin bir hissəsində, siçovulun yeri yerüstü kamera (30 kvadrat / s) və kompüterləşdirilmiş izləmə sistemi (Cineplex; Plexon) istifadə edilərək ölçülmüşdür. Sistem izlədi x və y qeyd başlığı mərhələsinə əlavə edilmiş iki müxtəlif rəngli LED-lərin mövqeləri. Daha əvvəl açıqlandığı kimi (McGinty və digərləri, 2013), hər video çərçivəsi üçün LED mövqeləri arasındakı mərkəz nöqtəsini təsvir edən bir santroid hesabladıq. Ardıcıl 10 kadra qədər itkin məlumat nöqtələri xətti interpolasiya ilə dolduruldu; > 10 kadrın itkin düşdüyü nadir hallarda, məlumatlar atıldı. Hər bir video çərçivə üçün, bu kadrda centroid mövqeyi ilə bir zaman pəncərəsindəki məsafələrin SD-ni ± 200 ms hesabladıq. Bu SD ölçmələri videonun həmin çərçivəsi üçün lokomotor indeksini (LI) təşkil edir. Log-transformasiya edilmiş LI-lər iki tərəfli şəkildə paylandı, aşağı zirvəsi az hərəkət edən və ya hərəkətsiz olduğu dövrləri və hərəkət hissəsini təmsil edən yuxarı zirvə ilə (Drai və digərləri, 2000). Daha sonra biz iki Gauss funksiyasını Lİ-lərin paylanmasına uyğunlaşdırırıq və bu funksiyaların ən azı üst-üstə düşdüyü nöqtə kimi hərəkət sətirini təyin edirik.

Hərəkətlər lokomotiv eşikindən yuxarı LI ilə ən azı səkkiz ardıcıl çərçivə kimi təsvir edilmişdir. Hərəkətin başlanğıcını müəyyənləşdirmək üçün biz heyvanların hələ də başlanğıcda baş verdiyi DS sınaqlarına məhdudlaşdırdıq və sonra tapşırıq başlanğıcı ilə Lİ-nin hərəkət hüdudlarını aşdığı ilk çərçivəniİncir. 1D-F, , 22B,D). Bir sınaqda fərqlənən bir hərəkət ölçülməmişsə, bu sınaqdakı gecikmə> 10 s (işarənin təqdimat uzunluğu, Əncir 1D). Bu cür araşdırmalar analizdən (məlumatlar göstərilməmişdir) çıxarıldıqda oxşar nəticələr əldə edilmişdir. DS-cued hərəkət gecikməsinin bölüşdürülməsi siçovulların üzərində birləşdi və medians Wilcoxon testi ilə müqayisə edildi. DS qüvvəsi leverə yönəldilmiş hərəkətlərin maksimum sürətinə və orta sürətinə gecikmənin miqdarını müəyyən etmək üçün, sıçanın DS başlamasında hərəkət etdiyinə baxmayaraq, bir qolu basaraq başa çatan bütün sınaqlardan istifadə etdik (Əncir 1E,F).

Histoloji.

Heyvanlar Euthasol ilə dərindən anesteziya keçirdi və şoran və 4% formalin ilə intrasardial olaraq perfüzedildi. Doğru cərəyan (15 μA), yara meydana gətirmək üçün ~ 30 s üçün dizideki elektrodların hər birindən keçirildi. Brains təmizləndikdən və formaldehidə saxlanılana qədər saxlanılırdı. Bir kriostat ilə dilimlənməzdən əvvəl beyinlər bir neçə gün ərzində 30% sükrozda daldırma ilə cryoprotected edilmişdir. Bölmələr (50 μm) Nissl maddəsi üçün cannula və elektrod izlərini və lezyonlarıƏncir 11).

 

Şəkil 11.

Antagonist inyeksiya sahələrinin histoloji rekonstruksiyası. Şəkil, NAc'nin anterior-posterior dərəcəsinin əksəriyyətini əhatə edən iki beyin beyninin iki coronal bölməsini təsvir edir (0.8 mm-2.8 mm antenadan bregma). Qara nöqtələr təmsil edir ...

Nəticələr

30 s ortalamasını dəyişən fasilələrlə siçovulların iki qulaqlıq stimulunu təqdim etdik: bir mükafat-proqnozif DS və bir NS (Əncir 1A; Nicola və digərləri, 2004a,b; Ambroggi et al., 2008, 2011; McGinty və digərləri, 2013). DS dövründə bir qolu mətbuata sövq etdi və mükafat qabına daxil edildikdən sonra bir sukroz damlası verildi; Heyvanlar 10-lərdə cavab vermədikdə, tapşırıq mükafatın çatdırılmasına xitam verilməmiş və məhkəmə müddəti başlamışdır. Bu müddət ərzində və NS zamanı cavablar heç bir proqramlaşdırılmış nəticə vermədi. NS hər zaman 10 s idi. Çox DS'lərə cavab verən təlimli heyvanlar, lakin bir neçə NS (Əncir 1B), NAc nüvəsinə hədəf olan cannulated dizilələrə implantasiya edilmişdir. Təcrübələr zamanı heyvanlar əvvəlcə 45 min preyinjeksiyon dövründə NAc neyron fəaliyyətinin qeydə alındığı vəzifəni yerinə yetirdilər. Daha sonra, D1 reseptor antagonisti SCH23390 ya da D2 / 3 antagonist raclopride NAc-yə iki tərəfli və ya birtərəfli şəkildə toxunub; Heyvanlar infuziya müddətində və ən azından 75 dəqiqə ərzində təsirli olan vəzifə şəraiti ilə kamerada qaldı.

Əvvəlki tədqiqatlarlaYun və digərləri, 2004; Nicola, 2010), NAc səthinə ya antagonistin ikitərəfli infuziyası heyvanın cavab verdiyi DS-lərin nisbətini əhəmiyyətli dərəcədə azaltdı (Əncir 1C, tünd boz izlər) və sessiyaların alt hissəsində video izləmə ilə ölçülmüş lokomotivə başlamaq üçün gecikməni artırdı (Əncir 1D, boz bozulmuş izlər). Əksinə, eyni dozada birtərəfli infüzyonlar DS cavab nisbətinə təsir göstərmir (Əncir 1C, açıq boz izlər), DS başlamasından sonra hərəkətə başlamaq üçün gecikməƏncir 1D, yüngül narıncı izləri kəsilmiş) və lever yanaşmalarında qol və ya hərəkət sürətinə çatmaq üçün gecikməƏncir 1E,F). Bu davranış məlumatları göstərir ki, bir yarımkürədə NAc dopaminin hər iki yarımkürədə D1 və ya D2 / 3 reseptorlarının blokadası ciddi şəkildə pozulmasına baxmayaraq davranışını təmin etmək üçün kifayətdir. Bu ayrışma kritik bir eksperimental üstünlük təklif edir, çünki dopamin antagonistlərinin davranış pozğunluğu (ikitərəfli inyeksiya) zamanı neyroelektrik aktivliyə təsirini yoxlayır və birdəfəlik olmadıqda (birtərəfli enjeksiyon), beləliklə, müşahidə edilən dəyişikliklərin antaqonist infuziya sonrası neytral fəaliyyətdə davranış dəyişikliyinə bağlıdır.

322 sıçanlarında 31 qeyd / enjeksiyon sessiyalarında 12 NAc nöronlarından qeyd edildi. Qeydə alınmış neyronların təqribən 45% -i DS təqdimatı ilə ciddi şəkildə həyəcanlandı. Bu həyəcanlarda daha əvvəl bildirilənlərə bənzər xüsusiyyətlər sərgiləndi (Yun və digərləri, 2004; Nicola və digərləri, 2004a; Ambroggi et al., 2011; McGinty və digərləri, 2013; Morrison və Nicola, 2014): onlar NS tərəfindən uyğundakılardan daha böyük idi (Əncir 2A); başlanğıcdan sonra (~ 120 ms) qısa bir gecikmədən başlamış və qolu yönəldilmiş hərəkətin başlamasından əvvəl meydana gəldi (Əncir 2B); və onların miqyası davranışlara cavab vermə ehtimalı, hərəkətin başlanğıc gecikməsi və qola yaxınlıq ehtimalı ilə əlaqələndirilmişdir (McGinty və digərləri, 2013; Əncir 2C-E).

D1or D2 / D3 antagonistinin ikitərəfli infuziyası DS-uyarılmış həyəcan siqnalının kəskin azalmasına səbəb olmuşdur. İki nümunə nöronda göstərildiyi kimi (Əncir 3A,C), bu effekt enjeksiyondan dərhal sonra dəqiqədə ən çox vurğulanmışdı və bu, inyeksiya nəticəsində baş vermiş yanaşma yanaşma davranışının maksimal azalmasınaƏncir 3A,C, mavi rasterlər və histogramlar). Davranış təsiri bərpa edildikdə, atəş cavabı da bərpa edildi (Əncir 3A,C, qara rastarlar və histogramlar). Nəticələrin bu nüvəsi cue-excited neurons (İncir. 5A, , 66A, İkitərəfli histoqramlar və bığçılıq sahələri). Bu həyəcanların qolu yaxınlaşma hərəkətinin gücünü təyin etdiyi fərziyyəsini dəstəkləyərək, preinjeksiyon dövründə işarənin yaratdığı həyəcanın böyüklüyü heyvanın qola çatma gecikməsini proqnozlaşdırdı (Əncir 4A,C, sol). İki tərəfli D1 və ya D2 antagonist inyeksiya etdikdən sonra, bu gecikmələr əhəmiyyətli dərəcədə yüksək dəyərlərə keçdi, tez-tez belə yüksək idi ki, 10-nin sintaksis təqdimatındaƏncir 4A,C, sol və sağ gecikmənin paylanması). Çaşqınlıqla, hipotezli atəş antagonistlər tərəfindən azaldılmış olsa da, post-injection və bərpa dövrlərində davranış reaksiyasının gücünü proqnozlaşdırmağa davam etmişdir (Əncir 4A,C, sağ raster sahələri). Bu müşahidədə narkotikin davranış və neyroz təsirləri sınaq müddəti ilə əlaqəli olduğunu göstərir: bir dopamin antagonisti tərəfindən atəşin azalması nə qədər böyük olarsa, kolğa çatmaq üçün gecikmə nə qədər böyükdürsə və heyvan bütün qola çatdı.

Bu sınaqdan asılı korrelyasiya tutarlılığını qiymətləndirmək üçün, hər bir təkan həyəcanlı neyron üçün, Spearmanın, həyəcan siqnalının böyüklüyə və gecikmənin qolu basmaqla korrelyasiya etdiyini hesab etdik. 10-lərin bir gecikməsini sınaqlara cəlb etmədik; bu sınaqlarda gecikmə bu səbəbdən ən yüksək səviyyədə bağlanmışdır. (DS-cued lever cavabsız sınaqlar analizdən silinmişsə, oxşar nəticələr əldə edildi, məlumatlar göstərilməyib). Preinjeksiyon dövründə korrelyasiya əmsallarını birləşdirilmiş postinjection / bərpa dövründə olanlarla müqayisə etdikdə, demək olar ki, hər iki dövrdə də katsayılar mənfi idi. Bundan başqa, antaqonistlər ya median əmsalına əhəmiyyətli dərəcədə təsir etməmiş və ya paylamanı daha çox mənfi dəyərlərə çevirdilər (Əncir 4B,D). Bu səbəbdən yalnız işarələrlə həyəcanlanan neyronların populyasiyası davranış reaksiyasının gecikməsini etibarlı şəkildə proqnozlaşdırmır, əksinə müəyyən bir sınaqda bir antaqonistin səbəb olduğu cavab gecikməsindəki artım, antagonistin bu məhkəmədəki xəbərdarlıq edilən həyəcana təsirləri ilə ciddi şəkildə proqnozlaşdırılır. Bu nəticələr, işarə üçün mükafat axtaran cavabın gücünü təyin etmək üçün endogen dopamin üçün səbəbli bir rola dair güclü bir dəlil təmin edir: dopamin NAc nöronlarının istəklə əlaqələndirilmiş həyəcanını artırır və bu da qola qısa bir gecikmə yanaşmasına səbəb olur.

Bu nəticələrin alternativ təfsiri şüurlu uyarılı stimullaşdırmanın azaldılması davranışlara cavab verməsinin nəticəsidir. Bəlkə də, bu hərəkət yalnız davranış reaksiyasını izləyir (və ya ehtimal edir), lakin bunun səbəbi deyildir. Əgər bu vəziyyətdə olsaydı, antagonistlərin davranışlarına təsir göstərməməsi ilə tətbiq olunması məhdud sayda uyğundur. Lakin, iki nümunə nörondaƏncir 3B,D), ya da D1or D2 / D3 antagonistinin birtərəfli enjeksiyonu, birtərəfli inyeksiya davranış göstəricisini dəyişdirməməsinə baxmayaraq, replika uyğundur. Eyni nəticələr, enjekte edilmiş NAc-də qeyd olunan qeyd-uyarılmış həyəcanların ortalaması zamanıİncir. 5A, , 66A, Ipsilateral histogramlar); Bundan əlavə, orta göstəricilər göstərir ki, nekrozda qeyd olunan nöronlarda qeyd olunan uyğundur heyecanların enjeksiyonla ziddiyyət təşkil etmədiyi (İncir. 5A, , 66A, Contralateral histogramlar). Cue-uyarılmış irəliləyişin enjeksiyaya nisbətən azaldılması ehtimalının az olması səbəbindən istisna edilməməsi üçün, heyvanın heç bir leverə cavab vermədikləri bütün sınaqları istisna etdikdən sonra təhlilini təkrarladıq; oxşar nəticələr əldə edildi (məlumatlar göstərilməyib; p <D0.05 və D1 antagonistləri üçün <2, Wilcoxon). Bu nəticələr, işarələrə səbəb olan həyəcanlanmanın antaqonist səbəb olduğu azalmanın, davranış performansının pozulmuş bir nəticəsi olmasının mümkün olmadığını göstərir.

Nişanların uyğundur heyecanının temporal xüsusiyyətləri nöronlar arasında olduqca oxşar olsa da, başlanğıcdan sonra inhibisyonlar daha fərqli idi, adətən daha sonra başlayan və daha az stereotipli vaxt kurslarını eksitasiyalardanİncir. 5B, , 66B). Bu səbəbdən, tək zamanlı bir pəncərə üzərində çəkilən inhibisyonların (və bir dərəcədə həyəcanların) analizi siqnalın əhəmiyyətli bir hissəsini itirə bilər. Bundan əlavə, standart statistik aşkarlama metodları çox NAc neyronlarının da daxil olmaqla, çox aşağı bazal atış dərəcələrindən azalmaları müəyyən edə bilməz. Bu problemləri aradan qaldırmaq üçün hər bir qeyd nöronda 50 ms göndərmə vaxt qutuları üçün ölçülmüş olduğumuz daha əhatəli bir yanaşma almışdıq, ROC AUC, binmə atışları və dəqiq başlanğıc arasındakı fərqi təmsil edir. DS başlamasına həsr olunmuş vaxt bəndlərində AUC dəyərlərinin istilik xəritələriİncir. 5B, , 66B) D1 və D2 antagonistlərinin ikitərəfli və ipsilateral (əksinə olmayan) enjeksiyonlarından sonra DS-uyarılmış stimullaşdırmanın azalması demək olar ki, hər cue-heyecanlanmış nöronda elan edilmiş və həyəcanmanın bütün müddətində baş vermişdir. Əksinə, DS başlamasından sonra inhibisyonlar azalmırdı. Bu təsiri ölçmək üçün AUC'nin təsadüfi qarışdırılmış başlanğıcdan və köçürülmənin atəş açma dərəcələrindən yaranan AUC-lərin paylanmasından nümunə götürdüyü ehtimalını əks etdirən hər bir AUC dəyərinin baza ilə müqayisədə əhəmiyyətli dərəcədə fərqləndiyini müəyyən etdik (bax. Metodlar). Neyronların nisbətlərinin səciyyəvi göstəricilərinə görə,p <0.05) DS-nin başlanğıcına uyğunlaşdırılan hər çöldəki həyəcan və ya inhibisyon (İncir. 5C, , 66C, hər sütundakı sol plitələr), həyəcanların parçası, lakin inhibisyonlar, antagonistlərin ikitərəfli və ipsilateral enjeksiyonları ilə azaldılıb. 1-ın sonrakı DS penceresindeki bütün heyecan verici ve engellenen kutuların oranlarını karşılaştırarak bu yorum statistik olaraq doğrulandı (İncir. 5C, , 66C, nöqtələr). Beləliklə, D1 və D2 antagonist inyeksiya ilə DS başlamasından sonra həyəcanların azaldıldığı, lakin inhibisyonlar olmadı.

Həqiqətən, bəzi inyeksiya növlərindən sonra əhəmiyyətli inhibisyon göstərən nöronların sayı artmışdır (İncir. 5B,C, , 66B,C). Bu fövqəladə inhibisyonlar ikitərəfli antagonist infuziyaların davranış təsirlərinə qatqı verməməsi ehtimalı yoxdur (çünki ikitərəfli və əksinə, ikincil D1 antagonist inyeksiya və ipsilateral deyil, ikitərəfli D2 antagonist inyeksiyasından sonra meydana gəldi) və buna görə də antagonistlərin davranış təsirlərini açıqlamırlar. Bundan əlavə, bu gecikmə inhibisyonları, DS başlanmasından sonra xNUMX ms-də ən görkəmli idi; bu nəzarət zamanı vəziyyətə yönəldilən yanaşma davranışının xNUMX% -i artıq başlanmışdırƏncir 2B). Nəticə olaraq, fövqəladə inhibisyonlar, yanaşma başlamasının gecikməsinin və ya reaksiya ehtimalının azaldılmasında antagonist səbəbli artımın yaranmasına səbəb ola bilər. Maraqlıdır ki, fövqəladə inhibisyonların böyük əksəriyyəti DS-həyəcanlı neyronlarda, ümumiyyətlə, həyəcanın sonunda (ikitərəfli D1 antagonisti: 14 / 17 nöronları, 82%; ipsilateral D2 antagonisti: 11 / 16 nöronları, 69%; İncir. 5B,C, , 66B,C), həyəcan verici cavanlığın antagonistlə bağlı azalması və DS-həyəcanlanmış nöronların atəş açması yanaşma davranışının başlanmasına səbəb olduğu fərziyyəsini dəstəkləmələri ehtimalı ilə uyğunlaşdı.

Nadir hallarda lever-press reaksiyalarına səbəb olan NS təqdimatları (Əncir 1B), DS tərəfindən həyəcanlandıran eyni nöronlarda kiçik, lakin ardıcıl uyğundur.Əncir 2A). Şaşırtıcı bir şekilde, NS-uyarılmış uyarılar, D1 antagonisti tarafından, ya böyüklükte (Əncir 7A) və ya heyecanlanmış nöronların sayı (Əncir 7B,C). Əksinə, D2 antagonist inyeksiyası NS-də uyarılmış həyəcanlarınƏncir 8). NS-uyarılmış inhibisyonlar ya antagonist (İncir. 7B,C, , 88B,C). Buna görə, bu şərtlərdə NAc neyronları üçün mükəmməl mükafat-proqnozlaşdırıcı stimullara cavab olaraq böyük ölçülü həyəcanların meydana gəlməsi üçün D1 reseptor aktivasiyası tələb olunur, D2 reseptorunun aktivləşdirilməsi həm mükafat-proqnozlaşdırıcı, həm də neytral stimullara cavab vermək üçün tələb olunur.

İki tərəfli infüzyonlardan sonra mükafatlandırma davranışının azaldılması, möhkəmləndirilmə və mükafatın hedonik emalı ilə bağlı nöral prosesin dayandırılması ilə bağlı ola bilərdi. Belə proseslər sakrozun istifadəsi zamanı inhibe edilmiş və ya həyəcan verən NAc nöronlarının subpopulyasiyalarını əhatə edə bilər (Nicola və digərləri, 2004b; Roitman və digərləri, 2005; Taha və Fields, 2005). Birtərəfli antaqonist infuziyadan sonra heyvanlar mükafat almağa davam etdiyindən, mükafat istehlakı ilə əlaqəli nöronal aktivliyin dopamin reseptorlarının aktivasiyasına bağlı olub olmadığını müəyyən edə bildik. Heyvanın mükafat qabına girdikdən sonra 5 saniyə ərzində atəş etməyi araşdırdıq, mükafat istehlakının adətən baş verdiyi müddət (Nicola, 2010). ROC analizindən istifadə edərək, bu pencerenin içərisindəki 200 ms qutuları ilə 10-nin əvvəlcədən başlanğıc nöqtəsinə çatdıq; nəticələnən AUC dəyərlərinin istilik xəritələri antaqonist inyeksiyanın ya ipsilateral və ya enjeksiyona qarşı bir az təsiri göstərir (Əncir 9A,C). Həyəcanlı və inhibe edilmiş nöronların nisbəti antagonistlərdən təsirlənməmişdir (Əncir 9B,D), istehlakla əlaqəli həyəcan və maneələrin dopamindən asılı olmadığını şiddətlə təklif edir. 50 ms bəndləri (məlumat göstərilməyib) istifadə edərək eyni analizi həyata keçirərkən oxşar nəticələr əldə edilmişdir.

Gözlənilən nəticələrin antaqoniyadan fərqli bir faktora (məsələn, injectionun və ya narkotik vasitənin bəzi komponentinin səbəb olduğu fiziki narahatlıq) səbəb olduğu ehtimalını istisna etmək üçün bəzi təcrübələrdə şoran salındıq. Nümunə nümunəsi ilə göstərilən nöron (Əncir 10A) və cue-excited nöronlar arasında orta stimullaşdırılmasıƏncir 10B), DS-uyarılmış həyəcanların salin enjeksiyonu ilə dəyişdirilmədiyi; NS-uyarılmış həyəcanlara da təsir edilməmişdir (Əncir 10C). Bundan əlavə, salin enjeksiyonu, DS və ya NS başlamasından sonra əhəmiyyətli stimullaşdırma və maneə göstərən nöronların nisbətlərinə təsir göstərməmişdir (Əncir 10D-G).

Nəhayət, dopamin reseptorunun aktivləşdirilməsi NAc nöronlarının əsas atış dərəcələrinə əməl edərək cued yanaşma davranışı üçün icazə verə biləcəyini soruşduq. Bu hipotezə uyğun deyil, ya D1 ya da D2 antagonistinin ya DS-həyəcanlı və ya digər NAc nöronlarının bazal atəş nisbətlərində əhəmiyyətli təsiri yox idi (Əncir 10H,I).

Müzakirə

Bu tapıntılar NAc dopaminin ətraf mühitə təsir edən stimul verdiyi mükafat axtarış davranışını təbliğ etdiyi bir mexanizm təklif edir: dopamin qəbuledici aktivasiyası, öz növbəsində, mükafatla əlaqəli obyektlərə yaxın yanaşma təşəbbüsünü təşviq edən replika uyğundur həyəcanlara kömək edir. Bu nəticə ikitərəfli dopamin antagonistlərinin müalicəsinin hərəkətə başlamaq üçün gecikməni artırdığını müşahidə edərək güclü şəkildə dəstəklənir (Əncir 1D) və cue-uyarılmış həyəcanlarınİncir. 33â € <-6). Təkrarlanan uyarılı excitation səbəbi pozulmamış davranışın nəticəsi ola bilməz, çünki birtərəfli inyeksiya DS-cued davranışını dəyişdirmir (Əncir 1C-F), ancaq enjekte edilmiş dokuda DS-uyarılmış uyarımı dərinləşdirmişdir (İncir. 3B,D, , 5,5, , 6) .6). Bu həyəcanlıqlar NAc-da (neyronların 45% -ində meydana çıxan) başlıca nüvə reaksiya idi və hər ikisi də hərəkətin başlamasınaƏncir 2B) və proqnozlaşdırılan hərəkət təşəbbüsünün gecikməsini sınaqdan daha qısa gecikmə ilə daha çox atəşlə (Əncir 2D) (McGinty və digərləri, 2013; Morrison və Nicola, 2014). Buna görə də, uyğundur uyuşturulma həm də dopaminə bağlıdır və mükafat istəyənlər üçün lazımlıdır.

Bizim nəticələr göstərir ki, stimullaşdırıcı stimullaşdırma və NAc-da neytral fəaliyyətin başqa bir forması neyron dövrdə kritik bir siqnaldır və bu, hədəfə yönəldilən hərəkətlərin gecikməsini təyin edir. Bu nəticəyə görə, antaqonistlər istək uydurduqları inhibisyonları azaltmadan, istehlakla əlaqəli atışları və ya bazal atəş nisbətlərini azaltmadan stimullaşdırıcı uyarıcılığı azaldıb. Bundan əlavə, antagonistlərin ikitərəfli inyeksiyalarının həyəcanlanmanın azaldılmasında ən təsirli olduğu iddialar, ən böyük davranış pozulmasına gətirib çıxardıqlarıƏncir 4), nöronal kodlaşdırmada aşkarlanmayan bəzi başqa bir dəyişikliyin davranış təsirlərindən məsul olduğu ehtimalına qarşı ciddi şəkildə mübahisə edir. Buna görə də, məlumatlarımız NAc-da dopamin reseptorlarının aktivləşdirilməsini, işarələrə səbəb olan həyəcanların böyüklüyünü və heyvanın mükafat axtarmağa başlamaq üçün gecikməsini möhkəm bir şəkildə əlaqələndirir.

Əvvəlki işlər göstərmişdir ki, VCA inaktivasiyası azaldılmış NAc əmələ gələn həyəcan və inhibisyonlar heyvanların cued yanaşma davranışınıYun və digərləri, 2004). Ancaq bu iş, bu dəyişmələrin dolayı bir dövrə təsiri olma ehtimalını aradan qaldırmadı. Burada antaqonist effektlərin NAc-nin yuxarı hissəsində dopaminin hərəkətinə səbəb olma ehtimalını aradan qaldırmaqla, qeyd olunan neyronlara yerli olan dopamin reseptorlarının qeyd-uyarılmış stimullaşdırma üçün zəruri olduğunu nümayiş etdiririk. Əksinə, tapşırıq uyarılan inhibisyonlar VTA inaktivasiyası ilə azaldılıb (Yun və digərləri, 2004), onlar yerli dopamin antagonisti enjeksiyonu ilə azalmırdılar və buna görə də bu inhibisyonlar NAc içərisində dopaminin birbaşa təsirinin nəticəsi ola bilməzlər.

D1 və D2 antagonistlərinin DS-də uyğundur yanaşma davranışına və DS-uyarılmış atəşə təsirləri olduqca oxşar idi. Bu müşahidələr D1 və D2 antagonistlərinin bizim kimi oxşar dozada təxminən fərqlənməz davranış təsiri meydana gətirdiyi NAc mikroenjeksiyon təcrübələrindən ibarət uzun bir xətt ilə uyğun gəlir (Hiroi və Ağ, 1991; Ozer et al., 1997; Koch və digərləri, 2000; Eiler et al., 2006; Pezze et al., 2007; Lex və Hauber, 2008; Liao, 2008; Nicola, 2010; Shin və digərləri, 2010; Haghparast et al., 2012). Bu nəticələr, təsirləri müşahidə etmək üçün lazım olan antagonist konsentrasiyasının (mm) və hədəfləri (nm) üçün narkotik maddələrin yaxınlığını əks etdirməsi ilə qarşılıqlı olaraq, dərman təsirlərinin spesifik olub-olmadığını sual altına qoyur. Reseptorda effektiv konsentrasiyası diffuziya, metabolizm və dərmanların oksidləşməsi ilə əlaqədar olaraq enjeksiyur konsentrasiyaya nisbətən daha az olmasına baxmayaraq, bu proseslərin birləşmiş effektivliyi və vaxt müddəti bilinmir. Buna görə bir formal ehtimalla SCH23390 və raclopride'nin davranış və elektrofizyolojik təsiri həm dopaminlə bağlı olmayan bir və ya daha çox reseptor bağlayan dərmanların nəticəsidir. Bu ehtimala qarşı bir sıra amillər iddia edirlər. Cue-uyarılmış yanaşma davranışı yalnız SCH23390 və raclopride tərəfindən məhdudlaşmır, həm də geniş spektrli dopamin qəbuledici antagonisti flupenthixolun NAcDi Ciano və digərləri, 2001; Saunders və Robinson, 2012), VTA-nın inaktivasiyası (Yun və digərləri, 2004) və 6-hidroksidopamin ilə NAc-ninParkinson et al., 2002), katekolaminergik lifləri seçici şəkildə öldürür. Bundan başqa, bir dopamin qəbuledici blokerin, bir D1 və ya D2 reseptor agonistinin və ya dopamin sərbəst amfetaminin NAc inyeksiyası ehtimal olunan yanaşma ehtimalını artırır (Wyvell və Berridge, 2000; Nicola və digərləri, 2005; du Hoffmann və Nicola, 2013). Nəhayət, VTA dopamin nöronlarının optogenetik özünü stimullaşdırılması (şübhəsiz ki, dopamin nöron aktivasiyası ilə qorunan bir davranış) burada istifadə edilənlərə oxşar dozalarda NAX-a SCH23390 ya da raclopridin enjeksiyonu ilə zəiflədilirSteinberg et al., 2014). SCH23390 və raclopride blokunun endogen dopaminin təsirlərini maneə törətməsinə maneə törətmədən, bu nəticələrin hər birinə cavab verə biləcək sadə bir mexanizmin təsəvvür edilməsi çətindir.

Alternativ bir ehtimal ki, antaqonistlər yalnız hədəf alıcılarını deyil, həm də off-target dopamin reseptorlarını birləşdirir. 10 μm və ya daha aşağı konsentrasiyalarda, raclopride D1 kimi reseptorları bağlamır (Hall və digərləri, 1986); yüksək konsentrasiyalar test edilməmişdir. Buna görə də, raclopride D2 / D3 reseptorları üçün spesifik ola bilər, xüsusən diffuziya, metabolizm və oksidləşmə nəzərə alındıqdan sonra bizim və başqalarımızın istifadə etdiyi mm enjeksiyonundakı konsentrasiyalarda. D23390 kimi reseptorlara SCH2 bağlanma sabitinin qiymətləri 1 və 5 μm (Bourne, 2001; Mottola və digərləri, 2002); bu dəyərlər SCH23390'in enjekte edilmiş konsentrasiyalarda D2 / D3 reseptorlarını birləşdirdiyini göstərir, baxmayaraq ki, D23390 kimi reseptorların dopaminin aktivləşdirilməsini bloklamaqda SCH2 funksional effektivliyi bilinmir. Rikopridin NS-uyarılmış excitasyonun azaldığına dair müşahidələrimizə baxmayaraq, SCH23390, narkotiklərin müxtəlif reseptorlarda hərəkət etdiyini, lakin onların dəqiqliyini qətiliklə nümayiş etdirməyini dəstəkləməmişdir. Buna baxmayaraq, bir və ya hər ikisi də, DS-uyarılmış uyarıcılığı azaltmaq üçün həm reseptor növlərini maneə törətmiş olsa belə, bu, DS-uyarılmış həyəcan üçün ən azı bir formalı dopamin reseptorunun aktivləşdirilməsinin vacibliyinə tamamilə uyğun gəlir. Beləliklə, narkotik spesifikliyi məsələsi cavabsız qalırsa da, bu sual yalnız dopaminin stimullaşdırıcı uyğundur.

Əgər əslində dərmanlar xüsusi olaraq hərəkət etsə, D1 və D2 / D3 antagonistlərinin tapşırıqlı irəliləyən neyronların əksəriyyətində azaldıqları hər bir azalma atəşə malik olan tapıntılar bu reseptorların aktivləşdirilməsi sinergetik olaraq eyni nöronlarda hərəkət etməyə gətirib çıxarır. D1 və D2 reseptorları NAc-da neyronların böyük ölçüdə məhdud populyasiyalarındaAlbin və al., 1989; Gerfen və digərləri, 1990), D1 reseptorlarını ifadə edən NAc nüvəsi və kabuk nöronlarının əhəmiyyətli nisbəti də D3 reseptorları üçün mRNALe Moin və Bloch, 1996), D2 antagonistləri, o cümlədən raclopride tərəfindən bloklanır. D1 və D3 reseptorlarının əlaqələndirilməsi potensial mexanizm təmin edir ki, dopamin NAc neyronları ilə D1 və ya D2 / 3 antagonistləri tərəfindən bloklanacaq bir sinergetik təsir ilə həyəcanlanmanı təşviq edə bilər (Schwartz və digərləri, 1998). Alternativ olaraq (və ya əlavə olaraq) D1 və D2 (və / və ya D3) reseptorları arasındakı qarşılıqlılıq yerli circuit səviyyəsində (Goto və Grace, 2005; Gerfen və Surmeier, 2011). Məsələn, dpamin NAX nöronları üzərinə GABA sürətini azaltmaq üçün D1 reseptorlarında hərəkət edir (Nicola və Malenka, 1997; Hjelmstad, 2004), spiny neyronlarda D2 / D3 reseptorlarının aktivləşdirilməsi ilə birgə həssaslığı təşviq edən bir təsirHopf və digərləri, 2003). Xüsusilə, bu mexanizmlər dopaminin NAc neyronları birbaşa istismar etməməsini, əksinə glutamateriqik girişə cavab olaraq onların həyəcanını artırır; beləliklə, nüvəyə uyğundur həyəcanların yalnız dopamin antagonistləri tərəfindən deyil, basolateral amigdala və prefrontal korteksin inaktivasiyası (Ambroggi et al., 2008; Ishikawa et al., 2008), hər ikisi NAc-yə glutamateriq proqnozlar göndərir (Brog et al., 1993).

SCH23390 və raclopride təsiri arasındakı oxşarlıqlar və fərqliliklər iki qarşılıqlı sinir mexanizminin nəticəsi ola bilər, bu da fasik və tonik dopamini ehtiva edir. Həm D1, həm də D2 / D3 antagonistləri DS-uyarılmış stimullaşdırıcılığı azaltdıqları üçün eyni neyronlarda baş verən kiçik NS-uyarılmış həyəcan yalnız D2 / D3 antagonisti (İncir. 8, , 9), 9DPamin D1 reseptorlarının aktivləşdirilməsi vasitəsilə stimul dəyərinin kodlaşdırılmasına kömək edir, lakin D2 / D3 reseptorları vasitəsilə bütün istəklərə cavab verməyə imkan verir (qiymətli nəticələrə aid olub-olmayıb). Bu, NAc-da tədricən daha çox fasik dopamin keçici maddələrdən, neytral istəklərdənPhillips və digərləri, 2003; Roitman və digərləri, 2004). D2 / 3 reseptorlarının D1 reseptorlarına nisbətən dopaminə daha çox yaxınlığı olduğundan, kiçik D2 / 3 reseptorlarını aktivləşdirmək üçün kiçik NS-uyarılmış dopamin transientləri kifayət edə bilər, buna görə mükafat predmetiv DS-lər dopamin konsentrasiyasını D1 reseptorlarını aktivləşdirmək üçün kifayət qədər yüksək səviyyələrə yüksəldə bilər (Grace, 1991).

Alternativ olaraq, replika uyğundur heyecanının miqdarı phasic dopamine deyil, tonik ilə tənzimlənə bilər. Tonik dopamin səviyyələri hərəkətsizliyin fürsət xərcini əks etdirə bilər (Niv və digərləri, 2007), beləliklə operant performansın gücünü təyin edir. Beləliklə, kifayət qədər yüksək tonik dopamin səviyyələrinə nail olunduqda, dopamin qəbuledicilərinin cue-uyarılmış stimullaşdırma prosesini asanlaşdırmaq və mükafat axtaran yanaşmanın gecikməsini azaltmaq üçün kifayət qədər dopamin reseptorları aktivləşdirilə bilər. Bənzər mexanizm də NAc dopaminin yüksək səviyyədə səy göstərməməsi lazım olan işəgötürən tapşırıqların yerinə yetirilməsinə dair tanınmış töhvəsinə əsas ola bilər (Salamone və Correa, 2012), dopamin pozuntuları gecikmələri operanduma yaxınlaşdıracaq (Nicola, 2010). Xarici xarici göstərişlər (məsələn, qolu görmə) və ya daxili tövsiyələr (məsələn, vaxt və ya aclıqdan yaranmışdır), ehtimal olunan xərclər və dopamin səviyyələri yüksək olduqda maraqlı NAc neyronları ilə daha da yaxınlaşa bilər.

Xülasə, spesifik farmakoloji mexanizmindən asılı olmayaraq, nəticələrimiz NAc dopaminin NAc neyronlarının stimullaşdırılmasını ətraf mühitə təsir edən stimullara artıraraq mükafat axtaran davranışını təbliğ etdiyini göstərir. Bu həyəcan siqnalının böyüklüyü mövzunun gecikməsinə yanaşma reaksiyası yaratmağa imkan verir. Bu mexanizm vasitəsi ilə dopamin həm də cigər mükafat axtarma ehtimalını tənzimləyir.

Dəyişikliklər

References