Uloga hipokretina (oreksina) u seksualnom ponašanju kod muškaraca (2007)

J Neurosci. 2007 Mar 14;27(11):2837-45.

Muschamp JW1, Dominguez JM, Sato SM, Shen RY, Hull EM.

sažetak

Uloga neurona hipokretina (oreksin; hcrt/orx) u regulaciji uzbuđenja je dobro poznata.

Nedavno je hcrt/orx bio uključen u nagrađivanje hranom i ponašanje u potrazi za drogom. Ovdje izvještavamo da se kod mužjaka pacova, Fos imunoreaktivnost (ir) u hcrt/orx neuronima značajno povećava tokom kopulacije, dok kastracija dovodi do smanjenja broja hcrt/orx neurona i nivoa proteina u vremenskom toku koji je u skladu s postkastracijskim oštećenjima u kopulativnom ponašanju.

Ovaj efekat je poništen zamjenom estradiola. Imunoobilježavanje za androgene (AR) i estrogene (ER alfa) receptore nije otkrilo kolokalizaciju hcrt/orx s AR i nekoliko hcrt/orx neurona koji eksprimiraju ER alfa, što sugerira da se hormonska regulacija ekspresije hcrt/orx vrši putem aferenata od neurona koji sadrže te receptore. Takođe smo pokazali da sistemska primena antagonista oreksin-1 receptora SB 334867 [N-(2-metil-6-benzoksazolil)-N”-1,5-naftiridin-4-il urea] narušava kopulativno ponašanje. Jedno mesto za proseksualne efekte hcrt/orx-a može biti ventralno tegmentalno područje (VTA). Ovdje pokazujemo da hcrt-1/orx-A proizvodi povećanje brzine aktiviranja i populacijske aktivnosti neurona VTA dopamina (DA) ovisno o dozi in vivo. Aktivacija hcrt/orx tokom kopulacije, i zauzvrat, ekscitacija VTA DA neurona od strane hcrt/orx, može doprinijeti snažnom povećanju nucleus accumbens DA koje je ranije uočeno tokom muškog seksualnog ponašanja. Naknadno trostruko imunoobilježavanje u prednjem VTA pokazalo je da se Fos-ir u neuronima pozitivnim na tirozin hidroksilazu, apliciranim na hcrt/orx vlakna, povećava tokom kopulacije.

Zajedno, ovi podaci podržavaju stav da hcrt/orx peptidi mogu djelovati na način osjetljiv na steroide kako bi olakšali energiziranu potragu za prirodnim nagradama poput seksa putem aktivacije mezolimbičkog DA sistema.

Uvod

Od svog otkrića 1990-ih (de Lecea i drugi, 1998; Sakurai et al., 1998), hipokretinski (oreksin; hcrt/orx) sistem se posmatra uglavnom u kontekstu uzbuđenja i ingestijskog ponašanja (Sutcliffe i de Lecea, 2002; Siegel, 2004). Mutantni miševi sa poremećenom hcrt/orx signalizacijom pokazuju neujednačene obrasce uzbuđenja obilježene čestim prijelazima između sna i budnosti (Mochizuki et al., 2004). Vjeruje se da hcrt/orx peptidi olakšavaju neprekidno uzbuđenje snažnim projekcijama na budno aktivne grupe aminergičkih stanica u moždanom stablu (npr. locus ceruleus, raphe) (Peyron et al., 1998; Nambu et al., 1999; Saper i dr., 2005). Pored svojih projekcija na mesta koja regulišu budnost i uzbuđenje, hcrt/orx neuroni takođe projektuju poreklo mezolimbičkog dopaminskog (DA) puta u ventralnom tegmentalnom području (VTA) (Fadel i Deutch, 2002). Ovaj obrazac povezanosti podstakao je brojne istraživačke grupe da procijene ulogu hcrt/orx u pojačanju vezanom za nagradu (DiLeone et al., 2003; Harris i dr., 2005; Harris i Aston-Jones, 2006).

Studije kretanja životinja ad libitum pokazuju da hcrt/orx neuroni povećavaju brzinu paljenja tokom perioda energičnog, istraživačkog ponašanja (Mileykovskiy et al., 2005) i da je poboljšani lokomotorni učinak nakon intracerebroventrikularne hcrt/orx infuzije oslabljen blokadom DA receptora (Nakamura i dr., 2000). Druge studije su pokazale povećanu aktivnost DA ćelija in vitro od hcrt/orx (Korotkova i dr., 2003), kao i povećano oslobađanje DA nucleus accumbens (NAc). in vivo nakon primjene hcrt/orx na VTA (Narita i dr., 2006). Nedavno su studije ponašanja otkrile da aktivacija hcrt/orx sistema može biti sastavni dio motivacije za zloupotrebu droga (Boutrel et al., 2005; Harris i dr., 2005; Borgland et al., 2006), kao i prirodne nagrade za hranu čija je snaga pojačanja homeostatski određena hipotalamičkim strukturama (Hoebel, 1969; Rolls et al., 1980; Fulton et al., 2000; Thorpe i dr., 2005).

Baš kao što egzogeni hcrt/orx može poboljšati hranjenje i traženje hrane (Kotz, 2006), intrahipotalamusna infuzija hcrt/orx olakšava seksualno ponašanje mužjaka štakora (Gulia i dr., 2003). U svjetlu klasičnih studija u kojima je hranjenje ili kopulativno ponašanje muškaraca izazvano električnom stimulacijom mjesta u lateralnom hipotalamskom području (LHA) za koje se sada zna da sadrže hcrt/orx neurone (Vaughan i Fisher, 1962; Caggiula i Hoebel, 1966; Swanson et al., 2005), tražili smo dokaze za aktivaciju hcrt/orx neurona tokom kopulacije i za oštećenje ponašanja od strane receptora za oreksin-1 (OX1) blokada. Takođe smo procijenili neuroendokrinu regulaciju hcrt/orx sistema mjerenjem efekata kastracije i zamjene hormona na sadržaj centralnog hcrt/orx i dvostrukim imunoobilježavanjem za hcrt/orx i receptore steroidnih hormona. Konačno, procijenili smo u kojoj mjeri mezolimbički DA sistem može biti aktiviran pomoću hcrt/orx in vivo i da li DA neuroni u VTA koji primaju hcrt/orx ulaze pokazuju povećanu Fos imunoreaktivnost (ir) tokom kopulacije.

Materijali i metode

Fos imunohistohemija, ponašanje i broj ćelija.

Odrasli (∼325 g), seksualno iskusni mužjaci Long-Evans štakora (Harlan, Indianapolis, IN) držani su i korišteni u skladu s Nacionalnim institutima za zdravlje Smernice za negu i upotrebu laboratorijskih životinja, a sve procedure su odobrene od strane univerzitetskih institucionalnih odbora za brigu o životinjama i upotrebu. U sedmici prije testiranja, svim životinjama je bilo dozvoljeno da imaju četiri dnevne sesije seksualnog iskustva u trajanju od 1 h sa ženkom s ovariektomijom dovedenom do estrusa estradiol benzoatom (10 μg, sc) i progesteronom 48 sati kasnije (400 μg, sc; dato 4 sata prije testiranje; Sigma, St. Louis, MO). Testiranje ponašanja u svim eksperimentima obavljeno je 2 sata nakon uobičajenog noćnog perioda životinja u njihovom kućnom kavezu pod svjetlom jedne crvene žarulje sa žarnom niti od 40 W. Za eksperimente kopulacije jedna grupa (n = 6) mužjaka je bilo dozvoljeno da se kopuliraju u svom kućnom kavezu sa ženkom u estrusu do jedne ejakulacije, nakon čega je ženka uklonjena. Sve životinje su gotovo odmah uzjahale i uvedene za <4 min. Prosječna latencija ejakulacije za ovu grupu bila je 632.6 ± 169.64 s (srednja vrijednost ± SEM; n = 6). Kontrolna grupa (n = 6) je korišten za kontrolu nivoa aktivnosti. Ove životinje su vizualno praćene kako bi se potvrdilo da su budne i aktivne u periodu od 15 minuta, što je odgovaralo trajanju perioda testiranja kopulacije eksperimentalne grupe. Poklopci kaveza su otvarani i zatvarani na početku i na kraju ovog perioda od 15 minuta, ali inače, životinje su ostale neometane. Kontrolne životinje koje su bile mirne tokom ovog perioda nisu korištene. Smatralo se da su životinje mirne ako se činilo da počivaju na boku ili u položaju glave prema dolje (prilagođeno iz Espana i dr., 2003). Šezdeset minuta nakon početka sesije kopulacije ili kontrolnih opservacija, životinje su duboko anestezirane natrijum pentobarbitalom (100 mg/kg) i perfuzirane sa 0.1 m PBS, pH 7.4 i 4% paraformaldehida u PBS. Mozak je krioproteciran u 20% saharoze-PBS, a svaki drugi kriostatski presek od 40 μm (30 po životinji) iz blizine populacije hcrt/orx ćelija hipotalamusa je imunoobilježen za prepro-hcrt/orx (1:100; Millipore, Billerica, MA) i Fos (1:10,000; EMD Biosciences, San Diego, CA) sa 3′,3′-diaminobenzidinom (DAB) i niklom pojačanim DAB, prema prethodno opisanim imunohistohemijskim procedurama (Espana i dr., 2003; Sato i dr., 2005). Brojanje ćelija obavljeno je pod velikim uvećanjem pomoću mikroskopa Olympus (Tokio, Japan) i kamere na jednoj sekciji na dosljednom rostrokaudalnom nivou (vidi Sl. 1B,C) (2.45 mm iza bregme) (Swanson, 2004). U svakoj hemisferi, ćelije koje su se nalazile unutar dva polja brojanja od 470 × 630 μm su označene pomoću softvera za analizu digitalne slike (Image-Pro Plus; Media Cybernetics, Silver Spring, MD), od strane ispitivača slijepog za eksperimentalne uvjete. U obje hemisfere, bočna polja za brojanje koristila su fornice kao svoju medijalnu granicu. Medijalna polja za brojanje koristila su fornice kao svoju bočnu granicu. Zabilježeni su brojevi Fos-only, hcrt/orx-only i dvostruko označenih ćelija sa hcrt/orx i Fos-ir.

Slika 1. 

Povećana Fos imunoreaktivnost u hcrt/orx neuronima tokom kopulacije. A, Hcrt/orx neuron (desno) prikazuje Fos-ir. Skala bar, 25 μm. B, Reprezentativni mikrograf iz desnog polja za brojanje u lijevoj hemisferi nekopulirajućeg kontrolnog mužjaka. Traka skale (in A), 200 μm. C, Mikrofotografija mužjaka koji se kopulira. Skala bar, 200 μm. Strelice pokazuju hcrt/orx neurone koji pokazuju Fos-ir; zvjezdice označavaju Fos-ir jezgra u ne-hcrt/orx ćelijama; fx, fornix.

Eksperimenti kastracije i imunobloting.

Odrasli mužjaci (∼325 g na početku eksperimenata) Long-Evans pacovi su anestezirani (75 mg/kg ketamin HCl i 10 mg/kg ksilazina HCl, ip) i kastrirani. Životinjama je dozvoljeno 7, 14 ili 28 dana vremena preživljavanja nakon operacije prije nego što su anestezirane i perfuzirane, a njihov mozak je imuno označen za prepro-hcrt/orx kao što je gore (sve grupe, n = 5). Ove životinje su upoređene sa grupom lažne operacije kojoj je napravljen rez skrotuma pod identičnom anestezijom (n = 5). Shams je također ubijen u 28. d. Brojanje ćelija je obavljeno kao gore na istoj koronalnoj ravni pod manjim uvećanjem.

U zasebnom eksperimentu, 28 d kastrira (n = 5) i lažno tretirane kontrole (n = 5) duboko su anestezirani natrijum pentobarbitalom (100 mg/kg), a njihovi mozgovi su uklonjeni i brzo zamrznuti u 2-metilbutanu ohlađenom suvim ledom. Zamrznuti hipotalami su zatim blokirani sa dva koronalna rezanja, jedan kroz medijalno preoptičko područje (mPOA) samo rostralno od prekusacije prednje komisure, a drugi kroz stražnju hipotalamičnu jezgru tik kaudalno od podjele treće komore na njen hipotalamus i mamilarnih udubljenja. Blokovi su zatim obrezani sa dva sagitalna rezanja na medijalnom kraju bilo koje cerebralne pedunke i horizontalnim rezom na dorzalnom kraju hipotalamičnog udubljenja treće komore. Blokovi tkiva su zatim homogenizovani sonikacijom, protein je ekstrahovan u modifikovani radioimunoprecipitacioni pufer, pH 8.0, sa inhibitorima proteaze (Roche Complete Mini proteazna mešavina; Roche Diagnostics, Indianapolis, IN), a ekstrakti su alikvoti nakon centrifugiranja. Nakon određivanja ukupne koncentracije proteina za ekstrakte svakog subjekta, 40 μg proteina iz svake životinje ubačeno je u odvojene jažice 15% SDS-PAGE gela. Elektroforetska separacija, transfer na poliviniliden difluorid membrane (Bio-Rad, Hercules, CA) i imunoobilježavanje obavljeno je po metodi Laemmlija (Cleveland et al., 1977), koristeći 1:1000 prethodno navedenog anti-prepro-hcrt/orx antitijela, a kasnije 1:2000 anti-β-actin (Sigma) i 1:5000 kozji anti-zečji IgG (Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, Kalifornija ) u 5% mlijeka u prahu u tris puferiranom fiziološkom rastvoru. Proteinske trake su vizualizirane pomoću kompleta za poboljšanu hemiluminiscenciju (ECL; GE Healthcare, Piscataway, NJ) i Kodak (Rochester, NY) BioMax filmova. Filmovi su bili izloženi 40 s i digitalno skenirani, a optičke gustoće su mjerene korištenjem javno dostupnog softvera ImageJ. Za svaku životinju određene su vrijednosti optičke gustoće za hcrt/orx kao procenat kontrole opterećenja β-aktinom i podvrgnute statističkoj analizi.

U trećem eksperimentu, mužjaci pacova, kako je gore opisano, dobili su lažne operacije (n = 3) ili kastrirani i injektirani svaki drugi dan tokom 28 dana sa dihidrotestosteronom (500 μg, sc; n = 4), estradiol benzoat (20 μg, sc; n = 3), ili uljno sredstvo (0.1 μl; n = 3). Oba hormona su kupljena od Sigme. Doze hormona odabrane su zbog njihove sposobnosti u prethodnim studijama da održe kopulaciju kod kastrata (Putnam i dr., 2005). 28. dana nakon operacije, životinje su ubijene, a njihov hipotalami su blokirani za mjerenje sadržaja prepro-hcrt/orx pomoću Western imunoblota kao što je gore opisano.

Receptor steroidnih hormona i hcrt/orx imunohistokemija dvostruke oznake.

Isječci mozga iz LHA netaknutih, seksualno naivnih odraslih mužjaka (∼350 g) Long–Evans pacova su imuno označeni na androgeni receptor (AR) (1:750; n = 6; Santa Cruz Biotechnology) ili receptor estrogena (ERα) (1:2500; n = 9; Santa Cruz Biotechnology) koristeći DAB pojačan niklom. Nakon toga, AR-obilježeni dijelovi su dvostruko označeni za prepro-hcrt/orx (kao gore), a ERα-označeni dijelovi su dvostruko obojeni za prepro-hcrt/orx (n = 5). Nakon montaže, sekcije koje su se blisko poklapale sa jednim od četiri koronalna sloja LHA u atlasu Swanson (2004) su ručno nacrtane pod mikroskopom pomoću nastavka za kameru lucida, a dvostruko i jednostruko označene ćelije u svakom dijelu su označene. Crteži su digitalno skenirani i postavljeni na nivoe atlasa pomoću Adobe (San Jose, CA) Illustrator, a svaka populacija ćelija je mapirana na ilustracije atlasa (Swanson, 2004). U slučaju ERα-plus-hcrt/orx-obilježenih sekcija, prebrojan je broj dvostruko- i jednostruko označenih hcrt/orx neurona.

Farmakologija i kopulativno ponašanje.

Odrasli mužjaci (∼350 g na početku eksperimenata) Long–Evans štakori (n = 9) dobili su četiri sesije seksualnog iskustva u trajanju od 1 h sa seksualno prijemčivom ženom tokom sedmice prije testiranja ponašanja. Životinje koje nisu uspjele ejakulirati barem jednom tokom prvih 30 minuta završnog testa isključene su iz eksperimenta. Iskustvene sesije i testiranje ponašanja obavljeni su pod 40 W crvenom žarnom niti 2 h u noćnom periodu životinje. Testovi kopulativnog ponašanja vršeni su u kućnom kavezu mužjaka i trajali su 30 minuta. Različite karakteristike muškog kopulativnog ponašanja (tj. skakanje, intromisije i ejakulacije) su ocijenjene od strane posmatrača slijepog za eksperimentalne tretmane koristeći prilagođeni kompjuterski softver koji je bilježio podatke o učestalosti i kašnjenju za svaki događaj ponašanja. Trideset minuta prije testiranja ponašanja, životinjama je ubrizgan ili OX1 antagonist N- (2-metil-6-benzoksazolil) -N-1,5-naftiridin-4-il urea (SB 334867) (20 mg/kg, ip) ili DMSO nosač (0.5 ml/kg). Eksperiment je slijedio jednostavnu protutežu unutar subjekta, tako da je pet životinja primilo injekcije lijeka prvog dana testiranja, a preostale četiri su dobile nosač. Nakon perioda ispiranja lijeka od 48 sati, životinjama tretiranim lijekom prvog dana je davan vehikulum i obrnuto.

Elektrofiziologija.

Odrasli mužjaci Sprague Dawley štakora (∼350 g) anestezirani su hloral hidratom (400 mg/kg, ip za indukciju; 100 mg · kg-1 · h-1 nakon toga za održavanje) i montiran na stereotaksički instrument. Uklonjena je lobanja i dura iznad regije moždanog stabla koja sadrži VTA. Svaka životinja je prvo primila infuziju umjetnog likvora (aCSF) [0.5 μl/5 min; od lambda, anteroposterior, +2.6 ili +3.4 mm; mediolateralno, ±0.8 mm; dorzoventralno, −7.0 mm; ravna lobanja prema stereotaksičkom atlasu (Paxinos i Watson, 1998)], sa Hamilton štrcaljkom od 32 ga (0.5 μl/5 min) na jednoj strani VTA. Zatim, 10 minuta kasnije, postupak uzorkovanja ćelija po stazi je izveden na ipsilateralnoj strani VTA. Životinje su sljedeće dobile infuziju hcrt-1/orx-A (0.014 nmol, n = 4; 1.4 nmol, n = 5; ili 140 nmol, n = 6 rastvoreno u aCSF; American Peptide, Sunnyvale, CA) u kontralateralni VTA prije nego što je postupak ćelija po tragu ponovljen na toj strani. Injekcije su uravnotežene hemisferom i prednjim ili zadnjim mjestom injekcije. Ekstracelularna snimanja pojedinačnih jedinica vršena su staklenim mikropipetama s jednom cijevi (1.5 mm vanjskog promjera prije izvlačenja; World Precision Instruments, Sarasota, FL) napunjenim sa 2 m NaCl i slomljenim na leđima. Impedansa elektrode se kretala od 2 do 4 MΩ na 135 Hz. DA neuroni su identificirani po njihovim pozitivno-negativnim ekstracelularnim akcionim potencijalima, koji često imaju istaknuti početni segment/somatodendritski (IS/SD) prekid, široko trajanje akcionog potencijala, sporu brzinu aktiviranja i nepravilan uzorak okidanja pojedinačnih šiljaka ili rafala (Grace i Bunney, 1983). Da bi se izvršio eksperiment ćelija po stazi, elektroda za snimanje je sistematski provođena kroz stereotaksički definisan blok u VTA (2.8–3.4 mm ispred lambde; 0.6–1.0 mm lateralno od srednje linije; 6.5–8.5 mm ispod površine mozga) šest puta. Svaki identifikovani DA neuron sniman je 2-5 minuta on-line koristeći Chart sistem za prikupljanje podataka (AD Instruments, Mountain View, CA). Prosječan broj spontano aktivnih DA neurona pronađenih po tragu elektrode od svake životinje (ćelije po tragu) bio je indeks za aktivnost populacije VTA DA neurona. Srednja stopa aktiviranja DA neurona određena je iz svih DA neurona uzorkovanih od svih životinja u svakoj grupi.

Za testiranje inaktivacije depolarizacije u grupi od 140 nmol hcrt/orx, apomorfin HCl (20 μg/kg, ip; n = 4; Sigma) je primijenjen odmah nakon završetka uzorkovanja nakon hcrt-1/orx-A. Deset minuta nakon injekcije apomorfina, uzorkovano je šest dodatnih tragova elektroda na strani VTA koja je prethodno primila hcrt-1/orx-A.

Ponašanje, trostruka imunohistohemija i broj ćelija.

Odrasli (∼300 g) mužjaci Long-Evans pacova dobili su četiri sesije seksualnog iskustva od 1 h sa prijemčivom ženkom kao što je gore navedeno. Prije (1 h) anestezije, perfuzije i pripreme tkiva za imunoobilježavanje, životinje (n = 6) je dozvoljeno da kopuliraju do jedne ejakulacije. Kao što je gore navedeno, životinje su se uzjahale i uvele gotovo odmah, a srednja latencija ejakulacije za ovu grupu bila je 588.50 ± 85.03 s (srednja vrijednost ± SEM). Eksperimentalna grupa je upoređena sa seksualno iskusnim kontrolama koje nisu imale pristup ženkama u estrusu za kopulaciju (n = 6). Kao što je gore navedeno, testiranje je obavljeno 2 sata nakon uobičajenog noćnog perioda životinje pod crvenim žarnom niti. Nakon što su životinje ubijene, fiksirane i sekcije hladnim mikrotomom (kao gore), četiri sekcije od svake životinje koje predstavljaju četiri rostrokaudalna nivoa VTA su odabrane za imunohistohemiju. Za broj predmeta (n) koji se koristi za brojanje ćelija na svakom nivou, vidi Tabela 4. Sekcije su označene za Fos (1:7500; Santa Cruz Biotechnology) sa DAB kao gore. Sekcije su zatim označene za prepro-hcrt/orx (1:500) i tirozin hidroksilazu (TH; 1:2000; Millipore) sa cijaninom konjugiranim fluorescentnim sekundarnim antitelima (1:200; Cy3 i Cy2, respektivno; Jackson ImmunoResearch, West Grove, PA). Brojanje ćelija je obavljeno pod velikim (40×) uvećanjem na a Leica (Nussloch, Njemačka) DM 4000B mikroskop korištenjem Stereo Investigator softver (MBF Bioscience, Williston, VT) od strane eksperimentatora slijepog za uvjete liječenja. Stereo Investigator korišćen je softver za definisanje polja za brojanje koje uključuje sve DA ćelije unutar svakog nivoa VTA. Na jednoj fokusnoj daljini u svakom od četiri rostrokaudalna nivoa VTA, pet tipova ćelija je označeno: TH-pozitivni neuroni, TH-pozitivni neuroni koji pokazuju Fos-ir, TH-pozitivni neuroni koji pokazuju direktne (na somatsku plazmalemu) apozicije hcrt/ orx vlakna, TH-pozitivni neuroni koji pokazuju i Fos-ir i hcrt/orx apozicije, i konačno, solo Fos-pozitivna jezgra koja nisu u TH neuronima.

Analiza podataka.

Grupna sredina za broj ćelija u Fosovom eksperimentu i mjere optičke gustoće Western blotova iz prvog takvog eksperimenta upoređene su nezavisnim uzorcima t test. Upareni uzorci t testiranje je obavljeno na sredstvima iz OX1 eksperiment ponašanja antagonista. Broj ćelija u kastraciji, eksperimenti sa trostrukim obeležavanjem, srednja brzina paljenja i mere ćelija po tragu podvrgnuti su ANOVA-i.

Rezultati

Kopulacija povećava Fos imunoreaktivnost u hcrt/orx neuronima

Procenat hcrt/orx-ir ćelija koje su pokazale Fos-ir značajno se razlikovao između grupa, pri čemu su životinje koje su se kopulirale pokazale povećani Fos-ir u hcrt/orx ćelijama (t(10) = 7.71; p <0.01) (Tabela 1, Sl. 1). Srednji broj dvostruko označenih hcrt/orx također se značajno razlikovao između grupa (t(10) = 6.03; p < 0.001). Zanimljivo je da kod kopulirajućih životinja nije otkrivena razlika u broju Fos-pozitivnih hcrt/orx neurona između medijalnog i bočnog polja brojanja (podaci nisu prikazani) (Harris i Aston-Jones, 2006). Ukupni srednji broj Fos-ir jezgri (Fos-only i dvostruko obilježeni hcrt/orx neuroni) bio je značajno veći kod kopulirajućih životinja nego u kontrolama koje se ne kopuliraju (t(10) = 16.97; p <0.001) (Tabela 1).

Pogledajte ovu tablicu: 

Tabela 1. 

Povećan Fos-ir tokom kopulacije u hcrt/orx neuronima mužjaka pacova

Kastracija smanjuje hcrt/orx imunoreaktivnost i proteine ​​u hipotalamusu

U poređenju sa lažno tretiranim kontrolama, broj neurona hcrt/orx-ir pokazao je značajno smanjenje broja ćelija 28 dana nakon kastracije (Sl. 2A) (F(3,16) = 7.60; p < 0.005). Ovo predstavlja smanjenje od 31.8% u broju ćelija u posmatranoj populaciji. Post hoc (Tukey) testiranje nije otkrilo značajne razlike između broja lažno tretiranih pacova ili 7 ili 14 d kastrata. Kasnija Western imunoblot analiza hipotalamusa prepro-hcrt/orx otkrila je značajno smanjenje srednje optičke gustine hcrt/orx traka od 28 d kastrata u poređenju sa lažno tretiranim kontrolama (Sl. 2B) (t(8) = 2.99; p < 0.05.).

Slika 2. 

Kastracija smanjuje hcrt/orx-ir u hipotalamusu mužjaka štakora. A, Reprezentativne mikrofotografije hcrt/orx-obilježenih neurona na jednoj hemisferi pokazuju značajno smanjenje broja ćelija za 28 dana nakon kastracije. Umetnute vrijednosti su srednji broj ćelija za obje hemisfere ± SEM; **p < 0.005. Skala bar, 200 μm; fx, fornix. B, Western imunoblotovi pokazuju značajno smanjenje hipotalamusa prepro-hcrt/orx od 28 d kastrata. Svaki pojas predstavlja signal od jedne životinje u bilo kojoj grupi. Vrijednosti su srednje ± SEM jedinice optičke gustine (od) za hcrt/orx u odnosu na β-aktin; *p <0.05. C, Imunoblotovi za prepro-hcrt/orx u 28 d kastrata pokazuju E2 da bi se održao sadržaj hipotalamusa hcrt/orx ekvivalentan onom kod lažnog u poređenju sa kontrolama tretiranim uljem. Grupe sa istim malim slovom se ne razlikuju bitno (p <0.05).

Estradiol obnavlja nivoe proteina hcrt/orx hipotalamusa

U 28 dana nakon kastracije ili lažne operacije, nivoi prepro-hcrt/orx kod životinja tretiranih uljem bili su značajno niži od onih za lažno i estradiol (E2)-tretirane grupe (F(3,9) = 8.47; p <0.005) (Sl. 2C). Jednosmjerna ANOVA sa post hoc (Tukey) testovi su otkrili da nivoi prepro-hcrt/orx mjereni u lažnim i E2-tretirane životinje nisu se međusobno razlikovale i da je E2 grupa se nije razlikovala od životinja tretiranih DHT-om.

ERα je koekstenzivan sa hcrt/orx i koeksprimiran je u anatomski različitoj populaciji hcrt/orx neurona

Nuklearni AR je ventralno uklonjen iz glavne populacije neurona hcrt/orx, šireći se mediolateralno od arkuatnog jezgra do optičkog trakta. Ni u jednom slučaju nuklearni AR i hcrt/orx nisu pronađeni u istom neuronu (podaci nisu prikazani). Iako je ERα pokazao sličan obrazac distribucije u ventralnom opsegu hipotalamusa, ERα označavanje je bilo ekstenzivnije u ventromedijalnom jezgru. Više dorzalno, ERα označavanje je pronađeno u suženim trakama ćelija koje su se protezale medijalno od unutrašnje kapsule ispod zone incerta do dorzomedijalnog hipotalamusa (DMH). Oznaka za ERα se rijetko nalazila u hcrt/orx neuronima (<1% ispitane populacije). Kada je viđeno da se ERα kolokalizira sa hcrt/orx, tipično je bio u neuronima unutar ili samo rostralno u odnosu na DMH (Sl. 3). Stoga, iako vrlo malo hcrt/orx neurona u hipotalamusu izražava ERα, visok udio (∼65%) onih koji se nalaze u ili blizu DMH to čini (Sl. 3).

Slika 3. 

ERα je koekstenzivan sa hcrt/orx. ERα jezgra su predstavljena zatvorenim krugovima, hcrt/orx neuroni su predstavljeni otvorenim krugovima, a dvostruko označene ERα plus hcrt/orx ćelije su predstavljene zvijezdama. Brojevi su u milimetrima kaudalno od bregme. AHN, Prednje hipotalamičko jezgro; fx, fornix; ot, optički trakt; PVN, paraventrikularno jezgro; VMH, ventromedijalni hipotalamus; 3v, treća komora.

Blokada Hcrt/orx receptora otežava kopulaciju

U poređenju sa vozilom, predtretman sa OX1 antagonist SB 334867 povećao je srednje latencije do intromita i smanjio srednju učestalost ejakulacije (Tabela 2). Upareni uzorci t testovi su otkrili značajan efekat SB 334867 na latencije intromisije (t(8) = 3.31; p < 0.05) i učestalost ejakulacije (t(8) = 2.40; p < 0.05). Također se činilo da liječenje lijekovima dovodi do neznatnog povećanja srednje latencije za podizanje i ejakulacije i smanjenja srednjeg broja intromisija (Tabela 2).

Pogledajte ovu tablicu: 

Tabela 2. 

OX1 antagonist SB 334867 narušava kopulativno ponašanje muškaraca

Hcrt-1/orx-A povećava brzinu aktiviranja VTA DA neurona i aktivnost populacije i inducira depolarizaciju inaktivacije

Najniža doza hcrt-1/orx-A (0.014 nmol) povećala je srednju brzinu aktiviranja neurona VTA DA u poređenju sa kontrolama koje su tretirane vehikulom (Sl. 4B,C) (poređenje u parovima; F(1,18) = 13.83, p < 0.01; nakon mješovite 2 × 3 ANOVA, F(1,10) = 13.67, p < 0.005), ali nijedna druga doza hcrt-1/orx-A nije imala ovaj efekat. Čini se da je ova doza odgovorna za značajan glavni efekat hcrt/orx na brzinu paljenja detektovan u 2 × 3 ANOVA. A post hoc (Tukey) test nije otkrio značajnu razliku u stopi između kontrolnih grupa tretiranih aCSF-om u odnosu na dozu. Doza od 1.4 nmola hcrt-1/orx-A značajno je povećala aktivnost populacije VTA DA neurona (broj spontano aktivnih neurona otkrivenih u svakoj stazi elektrode (Sl. 4D) (poređenje u parovima, F(1,24) = 6.42, p < 0.05; nakon značajne interakcije u 2 × 3 mješovitoj ANOVA, F(2,10) = 16.71, p < .001). Najveća testirana doza hcrt-1/orx-A (140 nmol) značajno je smanjila populacijsku aktivnost DA neurona (ćelija po stazi) (Sl. 4D) (jednosmjerno ponovljene mjere ANOVA na dozi od 140 nmol, F(2,6) = 12.20; p < 0.01). Ovo smanjenje je poništeno sistemskom injekcijom apomorfina (Tukey's post hoc test).

Slika 4. 

Hcrt/orx reguliše VTA DA neuronsku aktivnost in vivo. A, Talasni oblik tipičnog VTA DA neurona koji pokazuje karakterističan širok akcioni potencijal i prekid IS/SD. B, Top, Stopa okidanja i obrazac istog neurona tretiranog vozilom koji pokazuje tipičnu aktivnost pucanja; odozdo, neuron koji se brzo aktivira nakon lokalne infuzije 0.014 nmol hcrt 1/orx A (n = 4). C, D, Odnos doze lokalno infundiranog hcrt-1/orx-A na stopu aktiviranja i aktivnost populacije VTA DA neurona. Hcrt-1/orx-A (1.4 nmol; n = 5) povećava aktivnost stanovništva. Smanjena aktivnost populacije nakon 140 nmol hcrt 1/orx A (n = 4) poništen je sistemskim apomorfinom (20 μg/kg). Broj unutar svake trake pokazuje broj snimljenih neurona. Prikazane su srednje vrijednosti ± SEM. *p <0.05; **p <0.01.

TH-pozitivni VTA neuroni sa hcrt/orx apozicijama pokazuju povećanje Fos-ir nakon kopulacije

Dvosmjerna ANOVA na srednji broj Fos-ir jezgara u neuronima koji nisu pozitivni na TH pokazala je značajne efekte liječenja (F(1,38) = 38.88; p < 0.001) i anatomski nivo (F(7,38) = 12.59; p < 0.001), kao i značajnu interakciju između ova dva faktora (F(7,38) = 7.45; p < 0.001), što sugerira da se Fos induciran tokom kopulacije prvenstveno pojavljuje na prednjim nivoima brojanja. Ovo je potvrđeno naknadnim jednosmjernim ANOVA i post hoc (Tukey) testovi, koji otkrivaju da dva krajnja prednja nivoa (“rostralni” i “srednji 1”) imaju značajno veći broj fos-pozitivnih jezgara (F(3,24) = 9.48; p < 0.001). Isto nije važilo za nekopulirajuće kontrole, u kojima se bazalni Fos-ir nije razlikovao po nivou (Tabela 3). Procenat TH-obilježenih neurona sa hcrt/orx apozicijama nije se razlikovao prema eksperimentalnom tretmanu; međutim, ova mjera je pokazala izraziti rostrokaudalni gradijent, pri čemu je najveći rostralni nivo imao značajno veći postotak ovih neurona u obje grupe (Tabela 4) (F(3,38) = 133.57; p < 0.001). Ovaj nalaz je u skladu sa većom gustinom hcrt/orx vlakana koju smo uočili u prednjoj VTA. Procenat TH-obilježenih neurona koji pokazuju Fos-ir (ali nemaju hcrt/orx apozicije) nije se razlikovao ni prema tretmanu ni po rostrokaudalnom nivou. Procenat TH neurona koji pokazuju i Fos i hcrt/orx apozicije pokazao je značajan učinak tretmana (F(1,38) = 8.62; p < 0.01), nivo (F(3,38) = 4.53; p < 0.01) i njihova interakcija (F(3,38) = 4.53; p < 0.01). Jednosmjerna ANOVA na sredstvima iz eksperimentalne grupe sugerira da se Fos-ir izazvan kopulacijom u TH neuronima sa hcrt/orx apozicijama najizraženije pojavljuje unutar ćelija smještenih u rostralnoj VTA (F(3,24) = 4.85; p <0.05).

Pogledajte ovu tablicu: 

Tabela 3. 

Broj Fos-ir jezgara u ne-TH-pozitivnim ćelijama VTA na četiri rostrokaudalna nivoa

Pogledajte ovu tablicu: 

Tabela 4. 

Postotak TH neurona koji pokazuju hcrt/orx apozicije, Fos ili oboje

rasprava

Povećani Fos-ir u hcrt/orx neuronima u LHA nakon kopulacije sugerira da aktivacija ovih stanica prati reproduktivno ponašanje muškaraca (Morgan i Curran, 1991). Ovi podaci su u skladu s ranijim studijama 2-deoksiglukoze koje su prijavile povećanu metaboličku aktivnost u LHA nakon izlaganja estrusnim ženskim mirisima (Orsini i dr., 1985). Ovaj efekat može odražavati poboljšanu transmisiju hcrt/orx u terminalnim područjima hcrt/orx neurona kao što je mPOA, u kojoj se pokazalo da hcrt/orx olakšava kopulativno ponašanje kod muškaraca (Gulia i dr., 2003). Indukcija Fos vezana za seks u hcrt/orx neuronima je u skladu sa idejom da su hcrt/orx neuroni osjetljivi na prirodna pojačala. Nedavna studija je pokazala da se Fos-ir povećao u hcrt/orx neuronima pacova koji su bili uslovljeni da očekuju nagradu za hranu i da je ovo povećanje Fos-ir u korelaciji sa rezultatom preferencija životinja u paradigmi preferencije uvjetovanog mjesta (Harris i dr., 2005). Aktivacija hcrt/orx neurona može biti fenomen vezan za nagradu, jer je gornja studija pokazala nedostatak snažnog povećanja Fos-ir hcrt/orx ćelija kod životinja izloženih novom objektnom stimulusu. Ovi autori također navode procente hcrt/orx neurona koji eksprimiraju bazalne (15%), novonastale (18%) i kondicionirane hranom (50%) fos-ir koji su kompatibilni s onima koje ovdje navodimo (12% bazalnih naspram 40 % izazvano kopulacijom). Ova zapažanja sugeriraju da se hcrt/orx neuroni aktiviraju prirodnim nagradama kao što su hrana i seks.

Ovdje opisana estrogenska regulacija hcrt/orx pruža dodatne dokaze za moguću hipokretinergičnu kontrolu muškog seksualnog ponašanja. Primjetno je da je vremenski tok gubitka hcrta/orx-a koji je ovdje prikazan kompatibilan s klasičnim podacima o ponašanju koji pokazuju da muško seksualno ponašanje traje tjednima da opadne nakon kastracije, i nadalje, da je E2 umjesto DHT-a koji je potreban za ponovno uspostavljanje ponašanja (Hull i dr., 2006). Bez daljnjeg eksperimenta, možemo samo spekulirati o mehanizmima koji leže u osnovi kontinuiranog prisustva hcrt/orx u odsustvu E2. Najjednostavnije objašnjenje može biti da vrijeme kašnjenja do sniženih nivoa hcrt/orx odražava latenciju do lako mjerljivog iscrpljivanja vezikularnih skladišta predajnika. Kao što je objašnjeno u nastavku, odsustvo ER u hcrt/orx neuronima sugerira regulaciju hcrt/orx ekspresije inputima iz neurona koji sadrže te receptore. Zbog sinteze neuropeptida (Enyeart et al., 1987), pokretljivost (Shakiryanova et al., 2005), a oslobađanje su fenomeni zavisni od aktivnosti (Fulop et al., 2005), svaka postkastracija smanjuje ekscitabilnost hcrt/orx neurona (Smith i dr., 2002) može negativno utjecati na ove procese, usporavajući kinetiku oslobađanja peptida tako da smanjeni nivoi sinteze možda neće biti vidljivi neko vrijeme. Bilo kojim mehanizmom, čini se vjerovatnim da je djelovanje steroida prvi element kompleksne kaskade odgovorne za održavanje bazalnih nivoa peptida.

Baš kao što se čini da hcrt/orx neuroni regulišu unos hrane kao odgovor na humoralne faktore koji se odnose na energetski balans (Olszewski i dr., 2003; Burdakov et al., 2006), hcrt/orx neuroni su također osjetljivi na hormonski milje i mogu olakšati reproduktivno ponašanje na sličan način. Ovdje predstavljeni podaci sugeriraju da bazalnu hcrt/orx ekspresiju održava E2. Kod životinja netaknutih gonada koje izražavaju puni komplet hcrt/orx, ovaj transmiter bi vjerovatno olakšao procesiranje u strukturama važnim za muško seksualno ponašanje i nagradu. Neuroni hcrt/orx uživaju značajne recipročne veze sa područjima kao što su mPOA, bed nucleus of the stria terminalis (BNST) i VTA (Peyron et al., 1998; Sakurai et al., 2005), za koje se zna da su važne za izražavanje muškog seksualnog ponašanja (za pregled, vidi Hull i dr., 2006). Očekuje se da će smanjenje hcrt/orx nakon kastracije umanjiti važan izvor ekscitatornog inputa u ove strukture, čime bi se narušilo ponašanje.

Način na koji ER aktivacija održava bazalnu ekspresiju hcrt/orx čeka dodatnu studiju; međutim, vjerovatno će ga pokretati aferenti iz područja mozga koja eksprimiraju ERα i koja projektuju na LHA (Simerly i dr., 1990; Yoshida i dr., 2006), posebno one strukture za koje je utvrđeno da imaju neke ekscitatorne projekcije [npr. BNST i mPOA (Georges i Aston-Jones, 2002; Heni i Džons, 2006)]. Izvještavamo da nema kolokalizacije AR-a sa hcrt/orx-om, i, iako je nekoliko hcrt/orx neurona bilo ERα-imunopozitivno, ove ćelije nisu dovoljno brojne da bi objasnile izražene efekte kastracije, niti su u registru onih za koje se vidi da smanjuju njihov hcrt/orx sadržaj nakon kastracije (Figs. 2A, 3). Također izvještavamo da su ERα-ir jezgra i hcrt/orx neuroni često suprotstavljeni, povećavajući mogućnost lokalne regulacije aktivnosti hcrt/orx neurona i ekspresije gena od strane susjednih ćelija koje sadrže ERα. Značaj ekscitatorne aktivnosti lokalnog kola ovog tipa opisan je u hcrt/orx sistemu (Li et al., 2002). Međutim, dok potrebni anatomski eksperimenti ne pokažu ekscitatorne sinapse koje stvaraju ćelije koje sadrže ERα na hcrt/orx neuronima, ne može se pretpostaviti hormonski zavisna, aferentno vođena ekspresija hcrt/orx. Hcrt ekspresija fluktuira dnevno (Taheri et al., 2000), tokom trudnoće (Kanenishi et al., 2004), i kao odgovor na razne manipulacije ishranom (Cai et al., 1999; Griffond et al., 1999). Molekularni mehanizmi koji reguliraju dinamiku hcrt ekspresija nije okarakterisana, tako da se prati put od jezgra do membrane, a imenovanje kandidata signalnih molekula koji mogu uticati na ekspresiju hcrt/orx je teško u ovom trenutku.

Pojam da je hcrt/orx signalizacija uključena u jačanje ponašanja poput seksa također je podržana podacima koji pokazuju poremećaje u seksualnom ponašanju nakon tretmana OX-om.1 antagonist SB 334867 (Tabela 2). U dozi sličnoj onoj koja se koristi za blokiranje ponovnog uzimanja kokaina izazvanog stresom (Boutrel et al., 2005), SB 334867 značajno je povećao latenciju intromisije i smanjio broj ejakulacija, sugerirajući da blokada hcrt/orx prijenosa može utjecati na poticajna svojstva ženki u estrusu.

DA je važan neurotransmiter za nagradu, poticajnu motivaciju i adaptivno ponašanje (Berridge i Robinson, 1998; Ikemoto i Panksepp, 1999; Wise, 2004). Uočili smo snažan ekscitatorni efekat hcrt/orx ovisan o dozi na aktivnost VTA DA neurona. Ovaj nalaz podržava ulogu hcrt/orx u pojačanju i sugerira da je mezolimbički DA sistem lokus izvan mPOA u kojem hcrt/orx projekcije mogu djelovati na poboljšanje muškog seksualnog ponašanja. Pri najnižoj testiranoj dozi (0.014 nmol), hcrt/orx je povećao brzinu paljenja bez utjecaja na aktivnost populacije (ćelije/trak) (Sl. 4C). Pri srednjoj dozi (1.4 nmol) povećana je populacijska aktivnost DA neurona, što ukazuje da su prethodno mirni, hiperpolarizirani neuroni aktivirani (Sl. 4D). Pri najvišoj dozi (140 nmol) populacijska aktivnost VTA DA neurona je smanjena. Zanimljivo je da je smanjenje aktivnosti populacije VTA DA neurona izazvano hcrt/orx poništeno akutnom primjenom DA agonista apomorfina (Sl. 4D). Kod normalnih životinja, apomorfin hiperpolarizira DA neurone aktivacijom autoreceptora i smanjuje njihovu brzinu paljenja i populacijsku aktivnost. Međutim, nakon kronične terapije antipsihoticima ili ponovljenog liječenja drogama koje zloupotrebljavaju, apomorfin može preokrenuti smanjenje aktivnosti populacije uzrokovano lijekovima (Grace i dr., 1997; Shen i Choong, 2006). Smatra se da apomorfin preokreće inaktivaciju depolarizacije repolarizacijom prekomjerno pobuđenih ćelija dovoljno da se ponovo aktiviraju. Zajedno, ovi podaci sugeriraju da hcrt/orx ispoljava ekscitatorni učinak ovisan o dozi na VTA DA neurone, u skladu s prethodnim in vitro posao (Korotkova i dr., 2003).

Značaj silaznih puteva od LHA do VTA istražen je u brojnim eksperimentima (Bielajew i Shizgal, 1986; Shizgal, 1989; You et al., 2001). Ovi podaci sugeriraju da povećanje NAc DA tijekom hipotalamički posredovanog motiviranog ponašanja poput kopulacije (Pfaus i dr., 1990; Wenkstern i dr., 1993) ili hranjenje (Hernandez i Hoebel, 1988; Rada i dr., 2005) mogu se oslanjati na ove opadajuće projekcije. Da takve projekcije sadrže hcrt/orx potvrđuju eksperimenti u kojima se vidi da se efluks NAc DA povećava nakon intra-VTA injekcije hcrt/orx (Narita i dr., 2006). Unutar hipotalamusa, serotonin [5-hidroksitriptamin (5-HT)] može snažno hiperpolarizirati hcrt/orx neurone u LHA (Li et al., 2002). Selektivni inhibitori ponovne pohrane serotonina ili sam 5-HT, obrnuto dijalizirani u LHA u blizini glavne populacije stanica koje eksprimiraju hcrt/orx, smanjuju bazalno i žensko izazvano oslobađanje NAc DA i ometa kopulaciju (Lorrain i dr., 1997, 1999). U svjetlu gore prikazanih podataka koji pokazuju aktivaciju hcrt/orx neurona tokom kopulacije i VTA DA neurona od strane hcrt/orx, mi tvrdimo da bi opadajuće hcrt/orx projekcije na VTA mogle posredovati oslobađanje NAc DA povezano sa seksom. Nadalje, inhibicija ovih projekcija intra-LHA 5-HT može objasniti inhibitorni učinak 5-HT na oslobađanje NAc DA i seksualno ponašanje.

Anatomski supstrat za hcrt/orx-DA interakcije je očigledan u našem otkriću da su TH-pozitivni VTA neuroni inervirani hcrt/orx sistemom i pokazuju povećani Fos-ir uz izlaganje nagrađujućim stimulansima poput kopulacije (Sl. 5, Tabela 4). Ovaj efekat je pokazao i bihejvioralni značaj i prostornu specifičnost, pošto je indukcija Fos u hcrt/orx TH neuronima otkrivena samo u prednjoj VTA životinja u kopulaciji. Možda je neupadljivo da se ovaj obrazac aktivacije pojavljuje u ovom dijelu VTA, budući da DA ćelije tamo leže kaudalno od glavne populacije hcrt/orx neurona, čija silazna vlakna prelaze ovo područje prije nego što se pošalju do udaljenijih ciljeva u moždanom deblu (Peyron et al., 1998).

Slika 5. 

Kopulacija inducira Fos-ir u hcrt/orx-aponiranim VTA DA neuronima. A, Mikrografije koje prikazuju TH, hcrt/orx i Fos označavanje u VTA. Strelice označavaju Fos-pozitivne TH neurone sa hcrt/orx apozicijama; zvjezdice označavaju dvostruko označene neurone bez apozicija. Skala bar, 45 μm. B, Detalj fos-pozitivnih TH neurona sa strelicama koje ukazuju na mjesta hcrt/orx boutona u apoziciji. C, Koronalni dijelovi koji pokazuju rostrokaudalni nivoi VTA koji se koriste u brojanju (tamno osenčeno). Brojevi u gornjem lijevom dijelu svakog odjeljka su u milimetrima od bregme. Brojevi u gornjem desnom uglu su srednje ± SEM procjene gustine ćelija na tom nivou. Kutija označava područje mikrofotografija A.

Ovi podaci sugeriraju novi put kojim gonadni steroidi mogu utjecati na hipotalamički ulaz u DA sisteme koji su uključeni u motivirano ponašanje (Sl. 6). Oni također dodaju seksualno ponašanje na rastuću listu ponašanja koja su regulirana hcrt/orx, uključujući uzbuđenje, gutanje i traženje droge.

Slika 6. 

Model za regulaciju hcrt/orx gonadalnim steroidima i VTA DA od strane hcrt/orx. Estradiol, sintetiziran iz gonadnog testosterona aromatazom, djeluje na neurone koji sadrže ERα u BNST, mPOA i LHA. Ove strukture projektuju na hcrt/orx neurone hipotalamusa. Ekscitatorne projekcije iz ovih struktura mogu uticati na hcrt/orx neuronsku aktivnost i ekspresiju gena na način osjetljiv na steroide. Hcrt/orx projekcije na VTA povećavaju aktivnost neurona srednjeg mozga DA tokom muškog seksualnog ponašanja. Ovaj efekat može biti blokiran intra-LHA infuzijama 5-HT koje inhibiraju hcrt/orx aktivnost, smanjujući seksualno ponašanje i oslobađanje NAc DA.

Fusnote

  • Primljeno je 21, 2006.
  • Revizija primljena 23. januara 2007.
  • Prihvaćen februar 8, 2007.
  • Ovaj rad su podržali grantovi Službe javnog zdravlja Sjedinjenih Država MH073314 (JWM), MH40826 i MH01714 (EMH) i AA12435 (R.-YS). Zahvaljujemo dr. Samiru Haj-Dahmaneu na korisnim savjetima i dr. Zuoxin Wangu za opremanje mikroskopske opreme.

  • Prepisku treba uputiti na John Muschamp, Odsjek za psihologiju, Florida State University, Tallahassee, FL 32306-1270. [email zaštićen]

reference

    1. Berridge KC,
    2. Robinson TE

    (1998) Koja je uloga dopamina u nagradi: hedonistički uticaj, učenje nagrađivanja ili inspirativna istaknutost? Brain Res Brain Res 28: 309-369.

    1. Bielajew C,
    2. Shizgal P

    (1986) Dokazi koji impliciraju silazna vlakna u samostimulaciju medijalnog snopa prednjeg mozga. J Neurosci 6: 919-929.

    1. Borgland SL,
    2. Taha SA,
    3. Sarti F,
    4. Polja HL,
    5. Bonci A

    (2006) Oreksin A u VTA je kritičan za indukciju sinaptičke plastičnosti i bihevioralne senzibilizacije na kokain. Neuron 49: 589-601.

    1. Boutrel B,
    2. Kenny PJ,
    3. Specio SE,
    4. Martin-Fardon R,
    5. Markou A,
    6. Koob GF,
    7. de Lecea L

    (2005) Uloga hipokretina u posredovanju ponovnog uspostavljanja ponašanja u potrazi za kokainom izazvanog stresom. Proc Natl Acad Sci USA 102: 19168-19173.

    1. Burdakov D,
    2. Jensen LT,
    3. Alexopoulos H,
    4. Williams RH,
    5. Fearon IM,
    6. O'Kelly ja,
    7. Gerasimenko O,
    8. Fugger L,
    9. Verkhratsky A

    (2006) Tandem-pore K+ kanali posreduju u inhibiciji neurona oreksina glukozom. Neuron 50: 711-722.

    1. Caggiula AR,
    2. Hoebel BG

    (1966) “Mesto kopulacije-nagrađivanja” u zadnjem hipotalamusu. nauka 153: 1284-1285.

    1. Cai XJ,
    2. Widdowson PS,
    3. Harrold J,
    4. Wilson S,
    5. Buckingham RE,
    6. Arch JR,
    7. Tadayyon M,
    8. Clapham JC,
    9. Wilding J,
    10. Williams G

    (1999) Ekspresija hipotalamičnog oreksina: modulacija glukozom u krvi i hranjenjem. dijabetes 48: 2132-2137.

    1. Cleveland DW,
    2. Fischer SG,
    3. Kirschner MW,
    4. Laemmli UK

    (1977) Mapiranje peptida ograničenom proteolizom u natrijum dodecil sulfatu i analiza gel elektroforezom. J Biol Chem 252: 1102-1106.

    1. de Lecea L,
    2. Kilduff TS,
    3. Peyron C,
    4. Gao X,
    5. Foye PE,
    6. Danielson PE,
    7. Fukuhara C,
    8. Battenberg EL,
    9. Gautvik VT,
    10. Bartlett FS II.,
    11. Frankel WN,
    12. van den Pol AN,
    13. Bloom FE,
    14. Gautvik KM,
    15. Sutcliffe JG

    (1998) Hipokretini: hipotalamus-specifični peptidi sa neuroekscitatornom aktivnošću. Proc Natl Acad Sci USA 95: 322-327.

    1. DiLeone RJ,
    2. Georgescu D,
    3. Nestler EJ

    (2003) Lateralni hipotalamični neuropeptidi u nagrađivanju i ovisnosti o drogama. Life Sci 73: 759-768.

    1. Enyeart JJ,
    2. Sheu SS,
    3. Hinkle PM

    (1987) Dihidropiridinski modulatori Ca2+ kanala osjetljivih na voltažu specifično regulišu proizvodnju prolaktina u ćelijama tumora hipofize GH4C1. J Biol Chem 262: 3154-3159.

    1. Espana RA,
    2. Valentino RJ,
    3. Berridge CW

    (2003) Fos imunoreaktivnost u neuronima koji sintetišu hipokretin-1 i neuronima koji eksprimiraju receptor hipokretina-1: efekti dnevnog i noćnog spontanog buđenja, stresa i administracije hipokretina-XNUMX. Neuroscience 121: 201-217.

    1. Fadel J,
    2. Deutch AY

    (2002) Anatomski supstrati oreksin-dopamin interakcija: lateralne hipotalamske projekcije na ventralno tegmentalno područje. Neuroscience 111: 379-387.

    1. Fulop T,
    2. Radabaugh S,
    3. Smith C

    (2005) Diferencijalno oslobađanje transmitera ovisno o aktivnosti u hromafinskim stanicama nadbubrežne žlijezde miša. J Neurosci 25: 7324-7332.

    1. Fulton S,
    2. Woodside B,
    3. Shizgal P

    (2000) Modulacija kola nagrađivanja mozga leptinom. nauka 287: 125-128.

    1. Georges F,
    2. Aston-Jones G

    (2002) Aktivacija ćelija ventralnog tegmentalnog područja nukleusom stria terminalis: novi ekscitatorni unos aminokiselina u dopaminske neurone srednjeg mozga. J Neurosci 22: 5173-5187.

    1. Grace AA,
    2. Bunney BS

    (1983) Intracelularna i ekstracelularna elektrofiziologija nigralnih dopaminergičkih neurona. 1. Identifikacija i karakterizacija. Neuroscience 10: 301-315.

    1. Grace AA,
    2. Bunney BS,
    3. Moore H,
    4. Todd CL

    (1997) Blok depolarizacije dopaminskih stanica kao model za terapijsko djelovanje antipsihotičnih lijekova. Trends Neurosci 20: 31-37.

    1. beloglavi b,
    2. Risold PY,
    3. Jacquemard C,
    4. Colard C,
    5. Fellmann D

    (1999) Inzulinom indukovana hipoglikemija povećava mRNA preprohipokretina (oreksina) u bočnom hipotalamskom području štakora. Neurosci Lett 262: 77-80.

    1. Gulia KK,
    2. Mallick HN,
    3. Kumar VM

    (2003) Primjena oreksina A (hipokretina-1) na medijalnom preoptičkom području potencira seksualno ponašanje kod pacova. Neuroscience 116: 921-923.

    1. Harris GC,
    2. Aston-Jones G

    (2006) Uzbuđenje i nagrada: dihotomija u funkciji oreksina. Trends Neurosci 29: 571-577.

    1. Harris GC,
    2. Wimmer M,
    3. Aston-Jones G

    (2005) Uloga neurona lateralnog hipotalamusa oreksina u traženju nagrade. priroda 437: 556-559.

    1. Henny P,
    2. Jones BE

    (2006) Inervacija oreksin/hipokretin neurona od strane GABAergičnih, glutamatergičnih ili holinergičkih bazalnih terminala prednjeg mozga dokazana imunološkim bojenjem za presinaptički vezikularni transporter i postsinaptičke skele proteine. J Comp Neurol 499: 645-661.

    1. Hernandez L,
    2. Hoebel BG

    (1988) Nagrada za hranu i kokain povećavaju ekstracelularni dopamin u nucleus accumbens mjereno mikrodijalizom. Life Sci 42: 1705-1712.

    1. Hoebel BG

    (1969) Hranjenje i samostimulacija. Ann NY Acad Sci 157: 758-778.

    1. Hull EM,
    2. Wood RI,
    3. McKenna KE

    (2006) u Knobil i Neillova fiziologija reprodukcije, Neurobiologija muškog seksualnog ponašanja, ed. Neill JD (Elsevier, New York), Ed 3, str. 1729–1824.

    1. Ikemoto S,
    2. Panksepp J

    (1999) Uloga nucleus accumbens dopamina u motivisanom ponašanju: objedinjujuća interpretacija sa posebnim osvrtom na traženje nagrade. Brain Res Brain Res 31: 6-41.

    1. Kanenishi K,
    2. Ueno M,
    3. Momose S,
    4. Kuwabara H,
    5. Tanaka H,
    6. Sato C,
    7. Kobayashi T,
    8. Hino O,
    9. Sakamoto H,
    10. Hata T

    (2004) Ekspresija mRNA preprooreksina u mozgu pacova je povećana tokom trudnoće. Neurosci Lett 368: 73-77.

    1. Korotkova TM,
    2. Sergeeva OA,
    3. Eriksson KS,
    4. Haas HL,
    5. Brown RE

    (2003) Ekscitacija dopaminergičkih i nedopaminergičkih neurona ventralnog tegmentalnog područja oreksinom/hipokretinom. J Neurosci 23: 7-11.

    1. Kotz CM

    (2006) Integracija hranjenja i spontane fizičke aktivnosti: uloga oreksina. Physiol Behav 88: 294-301.

    1. Li Y,
    2. Gao XB,
    3. Sakurai T,
    4. van den Pol AN

    (2002) Hipokretin/oreksin pobuđuje hipokretinske neurone preko lokalnog glutamatnog neurona-A potencijalnog mehanizma za orkestriranje hipotalamskog sistema uzbuđenja. Neuron 36: 1169-1181.

    1. Lorrain DS, \ t
    2. Matuszewich L,
    3. Friedman RD,
    4. Hull EM

    (1997) Ekstracelularni serotonin u lateralnom hipotalamskom području je povećan tokom postejakulacionog intervala i otežava kopulaciju kod mužjaka pacova. J Neurosci 17: 9361-9366.

    1. Lorrain DS, \ t
    2. Riolo JV,
    3. Matuszewich L,
    4. Hull EM

    (1999) Lateralni hipotalamus serotonin inhibira nucleus accumbens dopamin: implikacije na seksualnu sitost. J Neurosci 19: 7648-7652.

    1. Mileykovskiy BY,
    2. Kiyashchenko LI,
    3. Siegel JM

    (2005) Bihevioralni korelati aktivnosti u identifikovanim neuronima hipokretina/oreksina. Neuron 46: 787-798.

    1. Mochizuki T,
    2. Crocker A,
    3. McCormack S,
    4. Yanagisawa M,
    5. Sakurai T,
    6. Scammell TE

    (2004) Nestabilnost ponašanja kod miševa koji su nokautirali oreksin. J Neurosci 24: 6291-6300.

    1. Morgan JI,
    2. Curran T

    (1991) Spajanje stimulusa i transkripcije u nervnom sistemu: uključivanje inducibilnih protoonkogena fos i jun. Annu Rev Neurosci 14: 421-451.

    1. Nakamura T,
    2. Uramura K,
    3. Nambu T,
    4. Yada T,
    5. Idi na K,
    6. Yanagisawa M,
    7. Sakurai T

    (2000) Oreksin-indukovana hiperlokomocija i stereotip posredovani su dopaminergičkim sistemom. Brain Res 873: 181-187.

    1. Nambu T,
    2. Sakurai T,
    3. Mizukami K,
    4. Hosoya Y,
    5. Yanagisawa M,
    6. Idi na K

    (1999) Distribucija neurona oreksina u mozgu odraslih pacova. Brain Res 827: 243-260.

    1. Narita M,
    2. Nagumo Y,
    3. Hashimoto S,
    4. Khotib J,
    5. Miyatake M,
    6. Sakurai T,
    7. Yanagisawa M,
    8. Nakamachi T,
    9. Shioda S,
    10. Suzuki T

    (2006) Direktno uključivanje oreksinergičkih sistema u aktivaciju mezolimbičkog dopaminskog puta i srodna ponašanja izazvana morfijumom. J Neurosci 26: 398-405.

    1. Olszewski PK,
    2. Li D,
    3. Grace MK,
    4. Billington CJ,
    5. Kotz CM,
    6. Levine AS

    (2003) Neuralna osnova oreksigenih efekata grelina koji djeluje unutar lateralnog hipotalamusa. peptidi 24: 597-602.

    1. Orsini JC,
    2. Jourdan F,
    3. Cooper HM,
    4. Monmaur P

    (1985) Utjecaj mirisa ženki na lateralni hipotalamus kod mužjaka pacova. Semikvantitativna analiza deoksiglukoze. Physiol Behav 35: 509-516.

    1. Paxinos G, \ t
    2. Watson C

    (1998) Mozak pacova u stereotaksičkim koordinatama (Academic, New York), Ed 4.

    1. Peyron C,
    2. Tighe DK,
    3. van den Pol AN,
    4. de Lecea L,
    5. Heller HC,
    6. Sutcliffe JG,
    7. Kilduff TS

    (1998) Neuroni koji sadrže hipokretin (oreksin) projektuju na više neuronskih sistema. J Neurosci 18: 9996-10015.

    1. Pfaus JG,
    2. Damsma G,
    3. Nomikos GG,
    4. Wenkstern DG,
    5. Blaha CD, \ t
    6. Phillips AG,
    7. Fibiger HC

    (1990) Seksualno ponašanje povećava centralnu dopaminsku transmisiju kod mužjaka štakora. Brain Res 530: 345-348.

    1. Putnam SK,
    2. Sato S,
    3. Riolo JV,
    4. Hull EM

    (2005) Efekti metabolita testosterona na kopulaciju, medijalni preoptički dopamin i NOS-imunoreaktivnost kod kastriranih mužjaka pacova. Horm Behav 47: 513-522.

    1. Rada P,
    2. Avena NM,
    3. Hoebel BG

    (2005) Svakodnevno konzumiranje šećera uzastopno oslobađa dopamin u ljusci akumbensa. Neuroscience 134: 737-744.

    1. Rolls ET,
    2. Burton MJ,
    3. Mora F

    (1980) Neurofiziološka analiza nagrade za stimulaciju mozga kod majmuna. Brain Res 194: 339-357.

    1. Sakurai T,
    2. Amemija A,
    3. Ishii M,
    4. Matsuzaki I,
    5. Chemelli RM,
    6. Tanaka H,
    7. Williams SC,
    8. Richardson JA,
    9. Kozlowski GP,
    10. Wilson S,
    11. Arch JR,
    12. Buckingham RE,
    13. Haynes AC,
    14. Carr SA,
    15. Annan RS,
    16. McNulty DE,
    17. Liu WS,
    18. Terrett JA,
    19. Elshourbagy NA,
    20. Bergsma DJ,
    21. et al.

    (1998) Oreksini i oreksin receptori: porodica hipotalamičkih neuropeptida i receptora vezanih za G protein koji regulišu ponašanje pri hranjenju. ćelija 92: 573-585.

    1. Sakurai T,
    2. Nagata R,
    3. Yamanaka A,
    4. Kawamura H,
    5. Tsujino N,
    6. Muraki Y,
    7. Kageyama H,
    8. Kunita S,
    9. Takahashi S,
    10. Idi na K,
    11. Koyama Y,
    12. Shioda S,
    13. Yanagisawa M

    (2005) Unos oreksin/hipokretin neurona otkriven genetski kodiranim tragačem kod miševa. Neuron 46: 297-308.

    1. Saper CB,
    2. Scammell TE,
    3. Lu J

    (2005) Hipotalamus regulacija sna i cirkadijalni ritmovi. priroda 437: 1257-1263.

    1. Sato S,
    2. Braham CS,
    3. Putnam SK,
    4. Hull EM

    (2005) Neuronska sintaza dušikovog oksida i interakcija steroida gonada u MPOA mužjaka pacova: ko-lokalizacija i testosteronom indukovana obnova kopulacije i nNOS-imunoreaktivnost. Brain Res 1043: 205-213.

    1. Shakiryanova D,
    2. Tully A,
    3. Hewes RS,
    4. Deitcher DL,
    5. Levitan ES

    (2005) Oslobađanje sinaptičkih neuropeptidnih vezikula zavisno od aktivnosti. Nat Neurosci 8: 173-178.

    1. Shen RY,
    2. Choong KC

    (2006) Različite adaptacije dopaminskih neurona ventralnog tegmentalnog područja kod kontrolnih pacova izloženih etanolu nakon tretmana metilfenidatom. Biol Psychiatry 59: 635-642.

    1. Shizgal P

    (1989) Ka ćelijskoj analizi intrakranijalne samostimulacije: doprinos studija kolizija. Neurosci Biobehav Rev 13: 81-90.

    1. Siegel JM

    (2004) Hipokretin (oreksin): uloga u normalnom ponašanju i neuropatologiji. Annu Rev Psychol 55: 125-148.

    1. Simerly RB,
    2. Chang C,
    3. Muramatsu M,
    4. Swanson LW

    (1990) Raspodjela ćelija koje sadrže mRNA androgena i estrogenskog receptora u mozgu pacova: studija hibridizacije in situ. J Comp Neurol 294: 76-95.

    1. Smith MD,
    2. Jones LS,
    3. Wilson MA

    (2002) Polne razlike u ekscitabilnosti hipokampalnog kriška: uloga testosterona. Neuroscience 109: 517-530.

    1. Sutcliffe JG,
    2. de Lecea L

    (2002) Hipokretini: postavljanje praga uzbuđenja. Nat Rev Neurosci 3: 339-349.

    1. Swanson LW

    (2004) Mape mozga III: struktura mozga štakora (Elsevier, New York), Ed 3.

    1. Swanson LW,
    2. Sanchez-Watts G,
    3. Watts AG

    (2005) Poređenje obrazaca ekspresije hormona melanina i mRNA hipokretina/oreksina u novoj šemi parcelacije lateralne hipotalamske zone. Neurosci Lett 387: 80-84.

    1. Taheri S,
    2. Sunter D,
    3. Dakin C,
    4. Moyes S,
    5. Pečat L,
    6. Gardiner J,
    7. Rossi M,
    8. Ghatei M,
    9. Bloom S

    (2000) Dnevne varijacije imunoreaktivnosti oreksina A i mRNA preprooreksina u centralnom nervnom sistemu pacova. Neurosci Lett 279: 109-112.

    1. Thorpe AJ,
    2. Cleary JP,
    3. Levine AS,
    4. Kotz CM

    (2005) Centralno primijenjen oreksin A povećava motivaciju za slatke pelete kod pacova. Psihofarmakologija (Berl) 182: 75-83.

    1. Vaughan E,
    2. Fisher AE

    (1962) Muško seksualno ponašanje izazvano intrakranijalnom električnom stimulacijom. nauka 137: 758-760.

    1. Wenkstern D, \ t
    2. Pfaus JG,
    3. Fibiger HC

    (1993) Dopaminska transmisija se povećava u nukleusu akumbensa muških pacova tokom njihove prve izloženosti seksualno receptivnim ženskim pacovima. Brain Res 618: 41-46.

    1. Wise RA

    (2004) Dopamin, učenje i motivacija. Nat Rev Neurosci 5: 483-494.

    1. Yoshida K,
    2. McCormack S,
    3. Espana RA,
    4. Crocker A,
    5. Scammell TE

    (2006) Aferenti na oreksin neurone mozga pacova. J Comp Neurol 494: 845-861.

    1. ti ZB,
    2. Chen YQ,
    3. Wise RA

    (2001) Oslobađanje dopamina i glutamata u nucleus accumbens i ventralnom tegmentalnom području pacova nakon lateralne samostimulacije hipotalamusa. Neuroscience 107: 629-639.

Članci navode ovaj članak

  • Potpuno ublažavanje refraktornog primarnog SUNCT sindroma klomifen citratom (medicinski modulator hipotalamusa dubokog mozga) Cephalalgia, 1. oktobar 2014., 34(12):1021-1024
  • Hipokretin (oreksin) olakšava nagradu tako što umanjuje antireward efekte svog kotransmitera dinorfina u ventralnom tegmentalnom području PNAS, 22. april 2014., 111(16):E1648-E1655
  • Oreksin/Hipokretin modulira odgovor ventralnih tegmentalnih dopaminskih neurona na prefrontalnu aktivaciju: dnevni utjecaji Journal of Neuroscience, 17 Novembar 2010, 30 (46): 15585-15599
  • Orexin A / Hypocretin-1 selektivno promovira motivaciju za pozitivne pojačivače Journal of Neuroscience, 9 Septembar 2009, 29 (36): 11215-11225
  • Kaskade MAP kinaze stimulirane oreksinom aktiviraju se kroz višestruke signalne puteve G-proteina u ljudskim H295R adrenokortikalnim stanicama: različite uloge za oreksine A i B Journal of Endocrinology, 1. avgust 2009., 202(2):249-261