COMENTARIS: El Estudis DeltaFosB sovint citen tots els enfocats el nucli accumbens (centre de recompensa), i va comprovar que el sexe fa gairebé els mateixos mecanismes cerebrals que la metanfetamina i la cocaïna. A partir de l’estudi emblemàtic d’aquest mateix investigador (Llei de recompenses naturals i farmacològics sobre els mecanismes de plasticitat neuronal comú amb ΔFosB com a mediador clau (2013)):
Per tant, les recompenses naturals i farmacològiques no només convergeixen en la mateixa via neuronal, sinó que convergeixen en els mateixos mediadors moleculars i, probablement, en les mateixes neurones del nucli accumbens, per influir en la percepció de l’incentiu i el “desig” d’ambdós tipus de recompenses.
El desgast: la metamorfosi, la cocaïna i el sexe fan totes les mateixes coses fonamentals per a les mateixes cèl·lules nervioses del centre de recompensa (nucli accumbens), el que puguin fer de manera diferent a la resta del cervell. Això va desmantellar el punt habitual de parlar que les recompenses i les drogues naturals difereixen en mecanismes i efectes.
Aquest nou estudi va examinar què fa el sexe amb la VTA. El VTA és on comencen les cèl·lules nervioses productores de dopamina, que es ramifiquen cap al nucli accumbens, l’escorça frontal i l’amígdala. Bàsicament, el VTA és la font (font) de la majoria de la nostra dopamina. Vegeu aquestes 2 imatges del circuit de recompenses: Pic1, Pic2
Els investigadors van trobar que el sexe (clímax) fa que els cossos cel·lulars de la VTA es redueixin temporalment (en homes). Coss cel·lulars i les seves dendrites comprenen la matèria grisa del cervell. Això és exactament el que fa l’addicció a l’heroïna a l’ATV (no s’utilitza una sola vegada l’heroïna, sinó l’ús d’heroïna crònica). Tingueu en compte que aquesta mateixa contracció dels cossos cel·lulars VTA es produeix en addictes a l'heroïna humana.
La contracció de les cèl·lules induïda pel sexe té una durada mínima de 7 dies. Els canvis induïts pel sexe havien tornat a la normalitat en els dies 30, però els investigadors només van avaluar els dies 1, 7 i 30.
La reducció dels cossos cel·lulars en l’addicció a l’heroïna provoca una disminució de la dopamina al nucli accumbens, o el que anomenem desensibilització. Els investigadors van administrar morfina a les rates per avaluar la seva resposta (després del sexe), però no va passar res. Normalment a les rates els agrada molt la morfina, però aquí es van desensibilitzar temporalment. En resum, el circuit de recompensa de les rates post-ejaculadores no responia al baix nivell d’heroïna. Els investigadors van suposar que serien necessàries dosis més altes per provocar una reacció "normal" de rata.
En resum: el sexe (temporalment) fa exactament el mateix en el VTA que l’addicció a l’heroïna: la reducció dels cossos de cèl·lules nervioses que produeixen dopamina. Això condueix a una disminució de la dopamina al centre de recompensa i a una menor capacitat de resposta als estupefaents, i triga almenys 7 dies a recuperar-se el cervell de les rates.
J Neurosci. 2014 Jun 25;34(26):8825-36. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.0133-14.2014.
Piches KK1, Coppens CM2, Beloate LN3, Fuller J2, Van S2, Frohmader KS2, Laviolette SR2, Lehman MN4, Coolen LM5.
abstracte
La recompensa natural i les drogues d'abús convergeixen a la via mesolímbica i activen un mecanisme comú de plasticitat neural al nucli accumbens. L'exposició crònica als opiacis indueix la plasticitat en les neurones dopaminèrgiques de la zona tegmental ventral (VTA), que regula la tolerància a la recompensa de morfina.
A continuació, provem les hipòtesis que l’alliberament induït d’opioids endògens al VTA provoca canvis morfològics de les cèl·lules de dopamina VTA en rates mascles, que al seu torn regulen l’expressió a llarg termini del reforç induïda per l’experiència del comportament sexual.
En primer lloc, l’experiència sexual ha disminuït la quantitat de VTA dopamina soma 1 i els dies 7, però no 30 dies després de l’última sessió d’acoblament.. Aquest efecte es va bloquejar amb la naloxona abans de cada sessió d'aparellament; per tant, la plasticitat de les cèl·lules de dopamina VTA depenia de l'acció dels opioides endògens.
Al seu torn, la plasticitat VTA es va associar amb la recompensa opiària alterada, ja que els mascles amb experiència sexual no van formar una preferència de lloc condicionada per a la morfina 0.5 mg / kg.
A continuació, es va determinar si l'acció dels opiacis endògens mediava la recompensa sexual i la memòria en rates mascles tractades amb naloxona durant l'experiència de l'aparellament, de manera sistémica o intra-VTA. La naloxona no va impedir la facilitació inicial del comportament sexual induïda per l’experiència a través de sessions d’acoblament repetides, o bé va afegir la preferència de lloc per aparèixer. No obstant això, el tractament amb naloxona va atenuar l’expressió a llarg termini de la facilitació de la conducta sexual i l’activació neuronal de les experiències en àrees mesolímbiques induïdes per senyals condicionats per aparellament.
Junts, aquestes dades demostren que els opioides endògens durant l’aparell indueixen la plasticitat neural a les neurones de dopamina VTA que semblen crítiques per a la recompensa de morfina i la memòria a llarg termini per al comportament natural de recompensa.
introducció
Els comportaments naturals de recompensa estan mediats pel sistema mesocorticolímbic (Meisel i Mullins, 2006; Hoebel et al., 2009; Frohmader et al., 2010a; Pitchers et al., 2010a; Young et al., 2011; Blum et al., 2012). Les drogues d'abús causen alteracions neuronals en aquest sistema, que al seu torn contribueixen al desenvolupament i l'expressió de l'abús de substàncies (Hyman et al., 2006; Nestler, 2012). Hem determinat prèviament que l’experiència amb un comportament de recompensa natural, és a dir, l’experiència sexual en rates masculines, també provoca plasticitat neuronal al nucli accumbens (NAc), incloent les espines dendrítiques augmentades (Pitchers et al., 2010a) i deltaFosB (Pitchers et al., 2013). Al seu torn, aquesta plasticitat induïda pel sexe és fonamental per als efectes de l’experiència sexual en aparellament posterior, manifestat com la facilitació de la iniciació i el rendiment del comportament sexual (Pitchers et al., 2010b, 2012, 2013). A més, l’experiència sexual modifica la capacitat de resposta dels psicoestimulants, incloent-hi la sensibilització de l’activitat locomotora i la millora de la recompensa.Frohmader et al., 2010a; Pitchers et al., 2010a, 2013).
El NAc és un objectiu descendent de les neurones dopaminèrgiques de la zona tegmental ventral (VTA). Les neurones de dopamina VTA s’activen durant l’aparellament i després de l’exposició a signes condicionats predictius de recompensa sexual (Balfour et al., 2004; Frohmader et al., 2010a), a través de la unió de pèptids opiátics endògens (EOP) als receptors μ-opiáceos (MOR; Matthews i alemany, 1984; Johnson i North, 1992; Klitenick et al., 1992; Ikemoto et al., 1997; Balfour et al., 2004). Per tant, l’exposició a senyals condicionats de predicció del comportament sexual provoca l’alliberament d’activació de cèl·lules de dopamina EOP i VTA, que facilita la motivació sexual (Mitchell i Stewart, 1990; van Furth et al., 1995; van Furth i van Ree, 1996) i alliberament de dopamina al NAc (Fiorino et al., 1997).
L’exposició repetida a opiacis exògens provoca canvis morfològics en l’ATV (Mazei-Robison et al., 2011; Mazei-Robison i Nestler, 2012), reducció de la grandària de soma de les neurones de la dopamina VTA (Sklair-Tavron et al., 1996; Spiga et al., 2003; Chu et al., 2007; Russo et al., 2007; Mazei-Robison et al., 2011), disminució dels nivells de proteïnes del neurofilament (Beitner-Johnson et al., 1992), augment de l’excitabilitat de les cèl·lules de dopamina i el transport axoplasmàtic reduït i la producció de dopamina al NAc (Beitner-Johnson et al., 1992; Mazei-Robison et al., 2011). Aquests canvis en les neurones de la dopamina VTA causen tolerància a la recompensa de morfina i són transitòries a mesura que es dissipen en un mes després de l'abstinència de la droga (Russo et al., 2007). En l'actualitat no està clar si la plasticitat de les neurones de dopamina VTA és única en les accions dels opiacis o si també es produeixen per l'alliberament de EOP durant comportaments naturals gratificants.
Aquí, provem la hipòtesi que l’experiència de recompensa natural fa que la neuroplasticitat sigui similar a la causada pels opiacis i, per tant, que els opiacis convergeixin en un mecanisme de plasticitat crític per al comportament natural de recompensa i la recompensa de la memòria. Provem si l’experiència sexual en rates masculines redueix la grandària de les neurones de la dopamina VTA mitjançant un procés que depèn de l’acció de l’EOP a l’ATV. A més, investigem si les alteracions induïdes per la EOP a les neurones de la dopamina VTA estan associades amb el reforç del comportament natural gratificant i l’atribució d’un estímul de consciència als signes associats a la recompensa natural, alhora que provoquen tolerància creuada a la recompensa de la morfina.
Materials i mètodes
Animals
Les rates Sprague-Dawley de mascles adults (200-225 g) es van obtenir de Charles River i es van allotjar en parelles en sales il·luminades artificialment en un cicle de llum / fosc 12 h en tots els experiments (apagats a 10: 00 AM excepte l'experiment de tolerància a la morfina , s'apaga a 5: 00 PM). El menjar i l’aigua estaven disponibles ad libitum excepte durant les proves de comportament. Les femelles d’estimulació van ser ovariectomitzades i implantades subcutàniament amb càpsules XASTANIC% 5-β-estradiol benzoat SILASTIC (diàmetre interior 17 mm, longitud 1.98 cm, Dow-Corning). Les injeccions de progesterona (subcutània, 0.5 μg en 500 ml d'oli de sèsam) es van administrar 0.1-3 h abans de provar per induir la receptivitat sexual. Tots els procediments van ser aprovats per la Universitat d’Ontario Occidental i els Comitès de cura d’animals de la Universitat de Michigan i es van conformar a les directrius del Consell Canadenc sobre cures d’animals i instituts nacionals de salut que inclouen animals vertebrats en recerca.
El temps transcorregut pels canvis de mida de VTA dopamina soma
Sessions d'aparellament diàries.
Per estudiar el temps dels canvis en la grandària de la neurona de la dopamina a la VTA, a 1, 7 o 31 d es van matar animals amb experiència sexual i ingènua.n = 5 – 8 per grup) després de l'últim dia de l'aparellament (experimentat) o de la manipulació (ingènua). Els grups sexualment experimentats es van combinar amb el comportament sexual durant la sessió d'aparellament final, així com el nombre total d'ejaculacions durant les cinc sessions (mitjana de 5 per a cada grup) i no van diferir en cap paràmetre del comportament sexual.
Sessions d'aparellament.
Els homes sexualment naïfs es van assignar a qualsevol de les dues condicions experimentals: sexualment naïf o amb experiència sexual. Als animals sexualment experimentats se'ls va permetre aparellar cinc vegades en dies consecutius amb femelles receptives en gàbies de prova rectangulars (60 × 45 × 50 cm) fins a la visualització de l'ejaculació o fins a 1 h (el que arribés primer). Les gàbies es van netejar a fons amb una solució 70% d’etanol i es van afegir llits frescos entre les sessions d’acoblament. La conducta sexual es va realitzar durant la fase fosca (2 – 6 h després de l'aparició de la foscor). Només els animals que van ejacular durant almenys quatre de les cinc sessions d’aparellament es van considerar amb experiència sexual i van incloure's en experiments. Es van observar totes les sessions d’aparellament i es va registrar el comportament sexual. El nombre d’intrusions (M) de muntatge (M), latència de muntatge (ML; temps des de la introducció de la femella a la primera muntatge), la latència d’intromissions (IL; temps des de la introducció de la femella a la primera intromissió) i la latència de l’ejaculació (EL; es va registrar el temps transcorregut des de la primera intromissió a l’ejaculació (Agmo, 1997). Els animals nins van ser col·locats en una caixa de prova neta per a 1 h simultàniament amb mascles amb experiència sexual que aparellaven a la mateixa habitació, de manera que estaven exposats a olors femenines llunyanes i nivells similars de pertorbació i novetat ambiental com a homes experimentats.
Etiquetatge d’immunofluorescència.
Els animals van ser profundament anestèsia utilitzant pentobarbital sòdic (270 mg / kg, ip) i perfusats intracardialment amb 50 ml de solució salina 0.9%, seguits de 500 ml de paraformaldehid de 4% en tampó de fosfat de sodi 0.1 m (PB). Els cervells es van retirar i es van fixar per a 1 h a temperatura ambient (RT) en el mateix fixador, i després es van submergir en 20% de sacarosa i 0.01% de sodio a 0.1 m PB per a emmagatzematge a 4 ° C. Les seccions coronals es van tallar a 35 μm en un micròtom de congelació (H400R, Microm) i es van recollir en quatre sèries paral·leles en solució de crioprotector (30% de sacarosa, 30% etilenglicol en 0.1 m PB) i després emmagatzemades a 20 ° C. Totes les incubacions es van realitzar a RT amb agitació suau i abundants rentatges amb 0.1 m PBS, pH 7.35, entre incubacions. Les seccions es van exposar a 1% H2O2 per a 10 min per destruir peroxidases endògenes, després bloquejat per 1 h en solució d'incubació (PBS +: PBS que conté 0.4% Triton X-100; Sigma-Aldrich) i 0.1% de sèrum albumina bovina (Jackson Immuno Research Laboratories). A continuació, es van incubar les seccions durant la nit a RT en un anticòs de tirosina hidroxilasa (TH) de ratolí (1: 20 000; Millipore). Després de la incubació d'anticossos primaris, les seccions es van incubar en un anticòs anti-ratolí de cabra conjugat AlexaFluor 555 (1: 100; Invitrogen, Eugene, OR) per a 30 min. Finalment, les seccions es van rentar amb 0.1 m PB, muntades en vidres de vidre Superfrost Plus, assecats i coberts amb gelvatol que contenia l'agent anti-decoloració 1,4-diazabiciclo (2,2) octanat (DABCO; 50 mg / ml, Sigma-Aldrich; Lennette, 1978).
Anàlisi de dades: mida de la neurona soma.
Les imatges de les neurones TH-immunoreactives (IR) de la VTA es van prendre a la magnificació 40 × a tres nivells rostrals a caudals (Balfour et al., 2004). No s’han detectat diferències entre les cèl·lules als diferents nivells. La mida del soma de les neurones TH-IR es va analitzar mitjançant ImageJ (National Institutes of Health). L’àrea mitjana, el perímetre i la circularitat es van mesurar com es descriu a Sklair-Tavron et al. (1996). Es va analitzar una mitjana de cèl·lules 25 per animal (combinat tots els nivells de 3 VTA) i només es van incloure cèl·lules amb un nucli clarament visible. Per a cada animal es calculà la zona mitjana, el perímetre i la circularitat. Per a l'anàlisi estadística es va utilitzar un ANOVA de dos sentits [factors: experiència sexual (sexe experimentat o sexe ingenu) i temps (1, 7 o 31 d)] seguit de post hoc comparacions utilitzant el mètode Holm-Sidak amb un nivell de significació de 0.05.
Canvia la VTA no dopamina
Sessions d'aparellament quinzenal.
Per provar si l’experiència sexual durant les sessions d’aparellament d’un dia és necessària per disminuir la grandària de la neurona TH-IR, s’han analitzat les neurones de la dopamina VTA d’animals que es van aparellar durant cinc sessions d’aparellament quinzenal. Les sessions d'aparellament van ser tal com es va descriure anteriorment, però durant un període de setmanes 2.5. Es van recollir els cervells 7 d després de l'últim aparellament o manipulació.
Etiquetatge d'immunoperoxidasa.
A més, es va comprovar si es feia servir tècniques de tinció sensibles amb immunoperoxidasa i detecció de cromògens, també permetria la visualització de canvis de mida de soma TH-IR. La perfusió i el processament de teixits van ser conductes tal com es va descriure anteriorment. Després del tractament amb 1% H2O2 i les seccions PBS +, es van incubar durant la nit a RT en un anticòs policlonal de tirosina hidroxilasa (TH) de ratolí (1: 20 000; Millipore). Després de la incubació d'anticossos primaris, es van incubar seccions amb IgG anti-conill de cabra conjugada biotina (1 h, 1: 500 en PBS +; Laboratoris vectorials), peroxidasa avidina-biotina-rave picant (1 h, elit ABC; 1: 1 000 a PBS ; Laboratoris vectorials), i el tetrahidrocloruro de 3,3′-diaminobenzidina (10 min, 0.02%, DAB; Sigma-Aldrich) millorat amb sulfat de níquel (0.02% en 0.1 m PB) amb peròxid d'hidrogen (0.015%). Les seccions es van rentar a fons a 0.1 m PB per acabar la reacció i es van muntar en superposicions codificades de Superfrost més vidre (Fisher) amb gelatina 0.3% a ddH2O. Després de la deshidratació, totes les diapositives estaven cobertes de tapa amb muntatge DPX (xilè de ftalat de dibutil; Sigma-Aldrich).
Anàlisi de dades: mida de la neurona soma.
Les cèl·lules TH-IR es van analitzar per àrea, perímetre i circularitat com es descriu anteriorment. A més, es van analitzar les cèl·lules TH-IR a la substància nigra (SN), a les mateixes seccions utilitzades per a l'anàlisi de cèl·lules TH-IR de VTA. Finalment, després de l'anàlisi de les cèl·lules VTA i SN TH-IR, es van contrarestar seccions mitjançant crisol violeta i es van analitzar cèl·lules no TH-IR mitjançant els mateixos mètodes descrits anteriorment. Es van comparar diferències entre grups ingènus i experimentats mitjançant els estudiants de dues cues t proves amb un nivell de significació de 0.05.
Efectes de la naloxona sobre la reducció de la mida de la sonda de dopamina induïda per l'experiència
Per determinar si els MOR van tenir un paper en els canvis induïts per l’experiència sexual en la grandària de la neurona de la dopamina, els MOR es van bloquejar durant el comportament sexual. La meitat dels animals van experimentar una experiència sexual, mentre que l'altra meitat es va gestionar, però va romandre sexualment ingènua. Als animals sexualment experimentats se'ls va permetre aparellar-se en dies consecutius de 5. Dins dels grups amb experiència sexual i ingènua, els animals van ser tractats amb la naloxona antagonista de MOR no selectiva (10 mg / kg, sc; Sigma-Aldrich, dissolta en solució salina 0.9%) o 30 salina abans de la introducció de la femella (amb experiència) o abans de manipular-la (ingenu); creant així quatre grups experimentals: salina sexualment naïf (Sal naïf), naloxona sexualment naïf (NLX Naive), solució salina amb experiència sexual (Exp Sal) i naloxona amb experiència sexual (Exp NLX; n = 5 – 8 per grup). El tractament amb naloxona no va tenir efectes estadísticament significatius sobre cap paràmetre del comportament sexual, en cap dels grups 5 d, i els grups tractats amb naloxona i solució salina eren idèntics en l'experiència sexual. Tots els animals van ser assassinats a través de la perfusió intracardial 7 d després de l'última sessió d'aparellament. La secció, l’immunohistoquímica i l’anàlisi de dades (ANOVA de dos sentits; factors: experiència sexual i tractament farmacològic) per a la grandària de la dopamina de la dopamina es van realitzar tal com es va descriure anteriorment.
Preferència de lloc condicionada per la morfina
Disseny experimental.
Anteriorment, Russo et al. (2007) mostra que la morfina crònica indueix tolerància a la recompensa de morfina. Atès que l’experiència sexual i la morfina crònica provoquen disminucions similars en la grandària de les neurones de dopamina a l’ATV, la importància funcional dels canvis morfològics induïts pel sexe s’ha provat per obtenir la recompensa de morfina. Els animals amb experiència sexual i ingènua es van dividir en sis grups experimentals diferents (n = 9 – 13 per grup) basant-se en el comportament sexual (sexualment ingenu o experimentat) i la dosi de morfina (0.5, 5.0 o 10.0 mg / kg, ip) i es van provar per la preferència de lloc condicionada per morfina (CPP).
Morfina-CPP.
El condicionament es va realitzar 1 d després de la darrera sessió d'aparellament i els grups es van correspondre per a l'acompliment sexual durant la darrera sessió d'aparellament. El paradigma de CPP utilitzat consistia en un pretest, dies de condicionament i post-test, i l’aparell es basava en Tenk et al. (2009). Breument, l’aparell CPP (MED Associates) estava format per tres cambres diferents. Entre cada sessió, l’aparell es va netejar a fons amb una solució d’etanol al 70% per minimitzar les indicacions olfactives persistents. Per determinar les preferències individuals, es va realitzar una prova prèvia durant la qual els animals van tenir accés gratuït a tot l’aparell durant 15 minuts. Com a grup, els animals no van mostrar una preferència significativa per una cambra específica, però cada animal tenia una lleugera preferència inicial. Les rates que van mostrar una preferència substancial per una de les cambres (> 200 s de diferència entre el temps passat a cadascuna de les cambres; <5% dels animals) durant la prova prèvia van ser excloses de l'estudi. Durant el condicionament, el medicament es va emparellar amb una càmera inicialment preferida o no preferida mitjançant un paradigma imparcial (Tzschentke, 2007) i els animals es van limitar a les cambres per a 30 min. Els animals van ser injectats amb solució salina (ip) al matí (9: 00 AM a 12: 00 PM) i confinat a la càmera salina (control). A la tarda (1: 00-4: 00 PM), els animals van ser injectats amb morfina (ip, 0.5 mg / kg, 5.0 mg / kg o 10.0 mg / kg; morfina sulfat dissolta en 0.9% salina, Johnson Matthey) i confinada a la cambra aparellada de morfina. Els animals van ser sotmesos a dos dies de condicionament. L'endemà (3 d després de l'últim dia de l'aparellament) es va realitzar un post-test, procedencialment idèntic al pretest. Per a l'anàlisi estadística, es va comparar el temps dedicat a la càmera de la morfina durant el post-test amb el temps dedicat a la càmera en parell de solució salina durant el post-test per a homes amb experiències sexuals o naus experimentades dins de cada dosi utilitzant un parell t prova. p <0.05 es va considerar estadísticament significatiu. Grups de control addicionals d’animals amb ingenuïtat sexual i experimentats van rebre sèrum fisiològic en cambres aparellades i no aparellades per servir de control negatiu. No es van detectar diferències en el temps passat entre cambres per cap dels dos grups.
Efectes de la naloxona sistèmica en la facilitació de la conducta sexual provocada per l'experiència
Disseny experimental.
L’experiència sexual es tradueix en la facilitació del comportament sexual que es manté almenys al mes de 1 (Pitchers et al., 2012). Per analitzar l’efecte del bloqueig del MOR en la facilitació de la conducta sexual induïda per l’experiència, els animals amb experiència sexual van rebre naloxona o solució salina abans de les cinc sessions d’aparellament consecutives (n = 12 cadascun) tal com es descriu anteriorment. Una setmana després de la darrera sessió d'aparellament, es va dur a terme una prova final d'aparellament durant la qual es va permetre a tots els animals aparellar-se fins a una ejaculació o fins a 1 h. No es va administrar cap naloxona ni un tractament salí abans de l'aparellament en el dia final de la prova. Es van comparar paràmetres d’aparellament per determinar si la naloxona va afectar qualsevol facilitat d’aparellament induïda per l’experiència sexual (dia 1 vs dia 5) o el manteniment d’aquesta facilitat (dia 5 vs prova) mitjançant un ANOVA de dos sentits [tractament (solució salina versus naloxona) ) i el dia (dia 1, dia 5, o prova)] i el mètode Holm – Sidak per a post hoc comparacions. Per a totes les proves estadístiques, p <0.05 es va considerar estadísticament significatiu.
Experiments de control addicionals
Naloxona sistèmica en el dia de la prova.
Per demostrar que el comportament sexual alterat el dia de les proves d’acoblament final no es va deure a l’absència de naloxona, vam administrar naloxona o solució salina el dia final de l’examen d’acoblament amb animals que van rebre aparellament emparellats amb naloxona mentre guanyaven experiència sexual. Concretament, tots els animals van rebre injecció de naloxona (10 mg / kg, sc) 30 min abans de l'aparellament a una ejaculació durant els dies consecutius de 5. El dia de la prova 7 d més tard, aproximadament la meitat dels animals van rebre una injecció de naloxona (10 mg / kg, n = 7) o solució salina (n = 6) 30 min abans de la introducció d’una dona receptiva. Es va observar i registrar el comportament sexual. Es van comparar paràmetres d’aparellament per determinar si la naloxona va afectar qualsevol facilitat d’aparellament induïda per l’experiència sexual (dia 1 vs dia 5) o el manteniment d’aquesta facilitat (dia 5 vs prova) mitjançant un ANOVA de dos sentits [tractament (solució salina versus naloxona) ) i el dia (dia 1, dia 5, o prova)] i el mètode Holm-Sidak per a post hoc comparacions. Per a totes les proves estadístiques, p <5% es va considerar estadísticament significatiu.
Efectes de la naloxona en l'expressió a curt termini de comportaments sexuals facilitats.
Els efectes del tractament amb naloxona (10 mg / kg, sc) durant l’aparellament es van provar en comportaments sexuals posteriors durant el dia final d’un examen d’acoblament, que només es va realitzar 1 d després de l’última aparició (sòl fisiològic, n = 5; naloxona, n = 4).
Pretratament sistèmic per naloxona.
Per determinar si el tractament repetit de la naloxona sola causa deteriorament del comportament sexual 7 d després del darrer tractament, els animals sexualment naïfs van rebre cinc naloxones diàries (10 mg / kg, sc) o injeccions de solució salina en dies consecutius abans de la prova d'aparellament 7 d després del naloxona final o injecció salina. En aquest últim dia de prova, els animals no van rebre cap injecció. El comportament sexual es va observar i va registrar com es va descriure anteriorment. Els paràmetres d’aparellament es van comparar entre grups que no aparellaven t proves. Per a totes les proves estadístiques, p <5% es va considerar estadísticament significatiu.
Naloxona sistèmica i recompensa sexual.
Una possibilitat per als efectes atenuants de la naloxona en la visualització del manteniment de la conducta sexual facilitada és que la naloxona bloqueja els efectes gratificants de la conducta sexual. Per provar aquesta possibilitat, es va realitzar el paradigma de CPP per a comportaments sexuals immediatament després de la injecció de naloxona o salina en homes que no tenien experiència sexual prèvia. El procediment CPP va ser similar al descrit anteriorment per a CPP de morfina, incloent pretest, dies de condicionament i post-test.
El comportament del sexe es va combinar amb la cambra inicialment no preferida. De manera compensada, cada animal va rebre una injecció de naloxona (n = 12) o solució salina (n = 11) 30 min abans de rebre accés a una dona receptiva. La durada mitjana de la sessió d’aparellament va ser ∼13 min. Un minut després de l’ejaculació, l’animal es va col·locar a la cambra aparellada per a 30 min. L’altre dia de condicionament, els animals van rebre una injecció de naloxona o de solució salina (qualsevol que fos abans d’aparear) i es van col·locar a la cambra sense aparellar per a 30 min. A continuació, es va realitzar un post-test idèntic al pretest. Per determinar la preferència de la càmera, es va comparar el temps dedicat a la càmera aparellada durant la prova prèvia i el post test. Per a anàlisis estadístiques, aparellades t es van utilitzar proves per comparar les puntuacions de la preferència i la diferència, i el temps a la cambra aparellada durant el pretest i el post-test per determinar si es va formar un CPP significatiu per al comportament sexual. p <0.05 es va considerar significatiu.
Efectes de la naloxona intra-VTA en la facilitació de la conducta sexual provocada per l'experiència
Disseny experimental.
Per determinar si l’acció de l’EOP específicament a la VTA va ser responsable dels efectes dels canvis de comportament sexual induïts per l’experiència sexual, els animals van ser sotmesos a infusió local de naloxona o solució salina a la VTA abans de cinc sessions d’aparellament diàries. El paradigma del comportament era similar a l’experiment sistemàtic de naloxona. Als animals amb experiència sexual se'ls va permetre aparellar-se durant els dies consecutius de 5 fins a una ejaculació o fins a 1 h. Quinze minuts abans d'introduir la femella receptiva, les rates mascles van rebre infusions bilaterals de naloxona (10 μg / μl per hemisferi; volum 0.5 μl dissolt en solució salina 0.9) o solució salina (0.5 μl per hemisferi). Les microinjeccions bilaterals es van administrar amb un cabal de 0.5 μl / min durant un interval 1 mín, seguit d’un altre 1 min amb la cànula d’injecció deixada al seu lloc per a la seva difusió. Després es va reemplaçar la cànula d'injecció amb la cànula i la tapa de pols. Una setmana després de l'últim dia de l'aparellament (dia de la prova), tots els animals es van aparellar una vegada més a l'ejaculació sense una infusió de naloxona o solució salina. figura 3A descriu el disseny experimental. L’anàlisi de dades es va realitzar tal com es va descriure en l’experiment de naloxona sistèmica.
Cirurgia de canulació.
Les rates masculines es van anestesiar amb una injecció intraperitoneal (0.1 ml / kg) de ketamina (0.87 mg / ml) i xilazina (0.13 mg / ml) i es van col·locar en un aparell estereotàxic (Kopf Instruments). Les cànules bilaterals de guia de calibre 21 (Plastics One) es van reduir a través de petits forats al crani cap al VTA a −4.8 mm AP, ± 0.75 mm ML de bregma i −7.8 mm DV des de la part superior del crani segons Paxinos i Watson (2013). Les cànules es van assegurar amb acrílics dentals que es van adherir a tres cargols fixats al crani. Els animals van rebre un període de recuperació de la setmana 2 i es van manipular diàriament per a l'habitualització en procediments de manipulació i injecció utilitzats durant les proves de comportament.
Verificació de la posició del canule.
Es va examinar la col·locació de les cànules utilitzant la immunotèrmia TH per confirmar que el VTA estava dirigit amb precisió. A l’anàlisi s’inclouen només animals amb ubicacions adequades (grandàries finals del grup: solució salina experimentada) n = 8; naloxona experimentada n = 6). Tres animals addicionals que van rebre injeccions de naloxona intra-VTA dirigides fora de la VTA es van agrupar en un grup d’injecció “perdut”. El grup perdut es va analitzar per separat per servir de controls anatòmics i de Mann-Whitney U S'ha utilitzat la prova per comparar el comportament en el dia de la prova final amb els homes experimentats amb naloxona i tractats amb solució salina.
Expressió contextual PERK associada a l'aparició de parells
Disseny experimental.
S'ha demostrat que l’exposició a la gàbia en la qual els homes adquireixen experiència d’aparellament provoquen l’activació de MOR en l’ATV i l’activitat neuronal en VTA i NAc (Balfour et al., 2004). Per tant, l’entorn d’aparellament serveix de senyal de predicció de recompensa sexual. L’estudi actual va comprovar si l’activació de MOR durant l’experiència sexual és necessària per a l’activació neural posterior induïda per indicadors. La naloxona o solució salina es va administrar de manera sistémica (ip) 30 min abans de la col.locació a la zona d’acoblament i la introducció d’una femella receptiva per aparellar (experimentada), o abans de la manipulació del control que consistia en col·locar-la a la gàbia de manipulació sense presentar la femella (neutre) medi ambient; ingenu). Així, es van crear quatre grups experimentals: Naive Sal, Naive NLX, Exp Sal i Exp NLX. Una setmana després de la sessió d'aparellament final, la meitat dels animals de cada grup estaven exposats a la gàbia de l'aparellament (mascles de l'expiració: senyals condicionats per sexe) o la manipulació de la gàbia (mascles ingenus: senyals no silenciós / neutrals), mentre que l'altra meitat no estava exposada a qualsevol senyal i, en canvi, es va quedar a les gàbies de casa (per determinar l’expressió de pERK de base). Aquest paradigma experimental va produir grups 8: Naive Sal-No Cue, Naive Sal + Cue, Naive NLX-No Cue, Naive NLX + Cue, Exp Sal-Cue, Exp Sal + Cue, Exp NLX-No Cue, Exp NLX + Cue (n = 4, excepte Naive NLX-No Cue, n = 3). Els animals es van perfeccionar 10 – 15 min després de l'exposició. Els animals de control es van retirar de les gàbies de la seva llar i es van perfilar simultàniament.
Immunohistoquímica.
La secció i la immunohistoquímica es van dur a terme tal com es va descriure anteriorment. Aquí s’utilitza un anticòs policlonal de conill contra p42 i p44 MAP Kinases ERK1 i ERK2 (pERK; 1: 4 000; tecnologia de senyalització cel·lular). L’anticòs primari s’ha caracteritzat àmpliament en la literatura (Roux i Blenis, 2004; Murphy i Blenis, 2006; Frohmader et al., 2010b). A més, l’omissió de l’anticòs primari va impedir tota l’immunoreactivitat i l’anàlisi de Western blot del teixit cerebral de la rata va revelar dues bandes en els pesos moleculars adequats.
Anàlisi de dades.
Les cèl·lules pERK-immunoreactive (-IR) es van comptar en diverses regions del cervell mitjançant un tub de dibuix lucida de la càmera connectat a Leica Microscopi DMRD: NAc [nucli (C) i shell (S); 400 × 600 μm; escorça prefrontal medial; mPFC; àrea cingulada anterior (ACA); escorça prelímbica (PL); escorça infralímbica (IL); 600 × 800 μm cadascun], caudat-putamen (CP; 800 × 800 μm), i amígdala basolateral (BLA; 900 × 1200 μm); Balfour et al., 2004; Frohmader et al., 2010b; Pitchers et al., 2010b). Es van comptar dues seccions per regió cerebral i es va calcular el nombre de cèl·lules en les àrees estàndard de les anàlisis com a nombre de cèl·lules per mm2. Els dos comptes es van fer per mitjana per animal per al càlcul de mitjans de grup. Es van comparar les mitjanes de grups en grups sexualment experimentats o ingenus utilitzant ANOVA de dos sentits [factors: tractament farmacològic (NLX o Sal) i senyal (senyal o sense)] seguit de post hoc comparacions utilitzant les proves de suma de Holm – Sidak o Mann – Whitney, si escau, amb un nivell de significació de p <0.05. A la closca NAc d’animals amb experiència sexual, hi va haver una forta tendència cap a la importància dels factors i, per tant, es van realitzar comparacions per parelles només per comparar grups salins (Sal-No Cue) i saline cue (Sal + Cue).
Imatges.
Les imatges digitals es van capturar mitjançant una càmera CCD (Macrofire, Optronics) adjunta a Leica microscopi (DM5000B) amb configuració fixa de la càmera. Les imatges es van importar al programari Adobe Photoshop 9.0. Les imatges no es van modificar de cap manera excepte per ajustar la brillantor i el contrast.
Resultats
Canvis induïts per la experiència sexual en cèl·lules de dopamina VTA
L’experiència sexual va provocar una disminució de la mida de la VTA dopamina soma (. Figura 1AC). L'experiència sexual redueix significativament l'àrea i el perímetre del soma de les cèl·lules VTA TH-IR (àrea: F(1,31) = 23.068, p <0.001; perímetre, F(1,31) = 18.225, p <0.001). També hi va haver un efecte significatiu principal del temps (àrea: F(2,31) = 6.377, p = 0.005; perímetre, F(2,31) = 4.389, p = 0.021) i una interacció significativa entre experiència i temps (àrea: F(2,31) = 5.284, p = 0.011; perímetre, F(2,31) = 4.347, p = 0.022). Les comparacions entre parells van revelar que l'àrea i el perímetre de les cèl·lules TH-IR es van reduir significativament 1 i 7 d després de l'últim dia de comportament sexual en animals amb experiència sexual en comparació amb els controls sexualment ingènua [. Figura 1B, àrea: p = 0.002 (1 d), p <0.001 (7 d); C, perímetre: p = 0.009 (1 d), p <0.001 (7 d)]. L'efecte del comportament sexual es va dissipar quan el va seguir el període d'abstinència de recompensa, ja que la mida del soma de les neurones TH-IR va tornar a la línia de base 31 d després de l'última sessió d'aparellament (. Figura 1B, àrea: p = 0.798; C, perímetre: p = 0.785). Les alteracions induïdes per l'experiència sexual no es van detectar en circularitat en cap dels punts temporals (. Figura 1D). La reducció de la mida del soma de la dopamina VTA no depenia de les sessions d’aparellament diàries, ja que l’experiència d’aparellament durant cinc sessions d’acoblament quinzenal també va produir una reducció de VTA dopamina soma (. Figura 2A,B, E – H, àrea: p = 0.004; perímetre: p <0.001). En canvi, l’experiència sexual no va afectar la mida del soma TH-IR a la substància negra (. Figura 2C, I – J, àrea: p = 0.13; perímetre: p = 0.16) ni alterat la grandària de soma a les neurones VTA no TH-IR properes (. Figura 2D, E – H, àrea: p = 0.46; perímetre: p = 0.45).
Canvis de grandària de soma induïts per opioides endògens de les neurones de dopamina VTA. A, Imatges representatives de les neurones de dopamina VTA procedents d’animals amb experiència sexual i ingènua que mostren la reducció de la grandària de soma 7 d després de la sessió d’aparellament final. Barra d’escala, 5 μm. Les dades quantitatives que mostren que l’experiència sexual (Exp, barres negres) va provocar una reducció significativa de l’àrea (B; en μm2) i perímetre (C; en μm) de cèl·lules de dopamina VTA, 1 d (Naive, Exp; n = 6) i 7 d (Naive, n = 5; Exp. n = 6), però no 31 d (Naive, n = 6; Exp. n = 8) després de l'aparellament final, en comparació amb els controls sexualment ingenus (barres blanques i nàutiques). L’àrea es va reduir a 84% en homes experimentats en comparació amb els controls ingenus de 1 o 7 d. El perímetre es va reduir a 91.6 i 90% a grups experimentats en comparació amb el control de 1 i 7 d resp. No hi va haver cap efecte sobre la circularitat (D). Aquesta plasticitat de la cèl·lula de dopamina a la zona (E) i perímetre (F) es va prevenir per naloxona (NLX, n = 8), però no salina (Sal, n = 7) tractament durant l’aparellament, 7 d després de la sessió d’acoblament final en comparació amb els controls sexualment naïfs (Sal, n = 5; NLX, n = 6). Les dades representen la mitjana ± SEM; * indica una diferència significativa en comparació amb els controls sexuals del mateix dia.B, C) o en comparació amb els controls sexualment naïfs tractats amb solució salina i els homes amb experiència sexual tractada amb naloxona (E, F).
L’experiència sexual no va disminuir la grandària del soma en les neurones de la dopamina de substància negra o en les neurones de la dosis VTA. Àrea de soma de la neurona VTA TH-IR (A; en μm2) i perímetre (B; en μm) en animals sexualment ingènims (blancs) i experimentats (negres) que van obtenir experiència en aparellar dues vegades per setmana en lloc de dies consecutius. Àrea soma TH-IR de substància nigra (C) i la zona de somat VTA no TH-IR (D) en animals sexuals (blancs) i experimentats (negres). Les dades representen la mitjana ± SEM; * indica una diferència significativa en comparació amb els controls sexualment ingenus. Imatges representatives que mostren les neurones TH-IR (marrons) en VTA de sexe ingènua (E), i experimentat (F) mascles. G, H, Una imatge de magnificació superior de la neurona indicada per la fletxa a E i F respectivament. Les neurones tacades amb Nissl es mostren en blau en aquestes imatges. Imatges representatives que mostren les neurones TH-IR al SN d’animal sexualI) i experimentat (J) mascles. Barres d'escala: E-J, 20 μm.
La reducció de la grandària del soma induïda per l’experiència sexual de les neurones de dopamina VTA depèn de l’activació del receptor d’opiacis
La reducció de la grandària de la neurona de la dopamina VTA produïda per l’experiència sexual va ser bloquejada per l’antagonista no selectiu de MOR naloxona, administrat abans de cada sessió d'aparellament. El tractament amb naloxona abans de les sessions d'aparellament va tenir un efecte significatiu a la zona (F(1,22) = 4.738, p = 0.041) i tendent cap a un efecte significatiu sobre el perímetre (F(1,22) = 2.892, p = 0.052). Es va trobar una interacció significativa entre l’experiència i el tractament amb naloxona per l’àrea (F(1,22) = 5.578, p = 0.027) i perímetre (F(1,22) = 8.167, p = 0.009). Les comparacions entre parells van mostrar que l’experiència sexual en animals tractats amb solució salina va reduir significativament l’àrea i el perímetre de les neurones de dopamina VTA 7 després de l’última sessió d’aparellament en comparació amb mascles tractats amb solució salina.. Figura 1E, àrea: p = 0.018; F, perímetre: p = 0.007). En canvi, els animals tractats amb naloxona sexualment experimentats no van diferir dels mascles tractats amb naloxona (. Figura 1E, àrea: p = 0.483; F, perímetre: p = 0.330). A més, la quantitat de soma d’animals salins amb experiència es va reduir significativament en comparació amb animals de naloxona experimentats (. Figura 1E, àrea: p = 0.002; F, perímetre: p = 0.002). Aquest efecte de la naloxona era específic per a l’experiència sexual, ja que el tractament amb naloxona només no afecta la grandària de la cèl·lula TH-IR en els homes tractats amb naloxona sexualment ingènua en comparació amb els controls tractats amb solució salina (. Figura 1E,F). A més, aquest efecte de la naloxona sobre la reducció de la grandària de la soma induïda per l’experiència no es va deure als efectes de la naloxona sobre el comportament sexual, ja que el comportament d’acoblament no va diferir significativament entre els mascles tractats amb naloxona i solució salina, excepte per un temps més llarg per iniciar l’aparellament després de l’ejaculació (post ejaculació) en mascles tractats amb naloxona durant la primera i la cinquena sessió d'aparellament (p = 0.03 i p = 0.004, respectivament). Tant els mascles tractats amb solució salina com la de la naloxona es van copular a l'ejaculació durant cadascuna de les cinc sessions d'aparellament.
La tolerància de la recompensa de morfina induïda per experiència sexual
Els efectes de l’experiència sexual sobre la mida de la sonda dopat VTA per l’acció de l’EOP a la VTA són similars a les registrades per als opiacis exògens (Sklair-Tavron et al., 1996; Russo et al., 2007). Per tant, es va comprovar si la plasticitat de les cèl·lules de dopamina VTA induïda a la recompensa natural afecta la recompensa de la morfina opiària. De fet, l’experiència sexual va provocar una tolerància a la recompensa de morfina, similar als efectes dels opiacis crònics (Russo et al., 2007). Els homes amb experiència sexual no van poder desenvolupar un CPP per a la dosi de morfina 0.5 mg / kg; mentre que els homes sexualment naïf formaven un CPP per a aquesta dosi, tal com s'indica passant una major quantitat de temps a la càmera de parella de morfina en comparació amb la cambra emparellada amb solució salina durant la prova posterior (. Figura 3; p = 0.039). Els dos grups experimentats, tant ingenus com sexuals, van passar una quantitat de temps significativament superior a la cambra aparellada de morfina en comparació amb la càmera emparellada amb solució salina amb dosis més altes de morfina: 5.0 mg / kg (. Figura 3; Naïve: p = 0.029; Exp: p = 0.012) i 10.0 mg / kg (. Figura 3; Naïve: p <0.001; Caducitat: p = 0.002).
Els efectes de l’experiència sexual sobre la recompensa de la morfina. Els temps dedicats a càmeres salines (Sal) o morfina (Mor; 0.5, 5 o 10 mg / kg de pes corporal) durant el post-test en sexe ingènu (nàutic, n = 10 – 13) o experimentat (Exp, n = 9 – 13) mascles. Dades presentades com a mitjana ± SEM; * indica una diferència significativa en comparació amb la càmera en parella de Sal dins dels mateixos animals. NS, no significatiu.
La facilitació del comportament d'aparellament provocada per l’experiència sexual depèn de l’activació del receptor d’opiacis
Els resultats obtinguts fins ara demostren que l’EOP que actua a la VTA durant les sessions d’acoblament curtes diàries de 5 causa plasticitat de les neurones de dopamina VTA que són similars als efectes de la morfina crònica o de l’autoadministració de l’heroïna (Russo et al., 2007; Mazei-Robison et al., 2011). Es va plantejar la hipòtesi que la reducció de la grandària de la sonda de dopamina VTA és fonamental per a l’aprenentatge de la recompensa i específicament per a la facilitació de la conducta del sexe en termes d’experiència sexual en termes de motivació i rendiment. Aquesta hipòtesi es va provar bloquejant l'ús de naloxona de MOR durant l'aparellament i examinant els efectes sobre la facilitació del comportament sexual induït per l'experiència sexual durant les cinc sessions d'aparellament diàries. Les dades es presenten a figura 4 només per a les primeres i quantes sessions d’aparellament, ja que són les dades que millor il·lustren la facilitat de comportament de l’aparellament induïda per l’experiència. D'altra banda, els efectes a llarg termini del tractament amb naloxona durant les sessions d'aparellament es fan proves sobre el manteniment de la facilitació del comportament de l'aparellament induïda per l'experiència durant una prova d'aparellament final 1 setmana més tard. figura 4A mostra el disseny experimental. Hi va haver un efecte principal significatiu de la sessió d’aparellament sobre tots els paràmetres del comportament sexual (latència de muntatge: F(2,55) = 11.286, p <0.001; latència d'intromissió: F(2,55) = 8.767, p <0.001; latència de l'ejaculació: F(2,55) = 10.368, p <0.001) i tractament amb naloxona en latències de muntatge (F(1,55) = 6.585, p = 0.013) i la intromissió (F(1,55) = 7.863, p = 0.007). Les comparacions entre parells van mostrar que el tractament amb naloxona va afectar el comportament sexual durant la primera sessió d'aparellament perquè els animals de naloxona tenien latències significativament més llargues a la primera muntura (p = 0.002) i la intromissió (p = 0.002) en comparació amb els controls de solució salina el primer dia de l'aparellament. Aquest efecte de la naloxona sobre el comportament sexual inicial es va reduir per experiències sexuals i no es va observar durant cap de les sessions d'aparellament posteriors (Taula 1). A més, l'administració de la naloxona abans de cadascuna de les cinc sessions d'aparellament no va impedir la facilitació inicial del comportament sexual amb experiència sexual. De manera coherent amb els efectes reforçadors de l’experiència sexual, els mascles tractats amb solució salina van mostrar disminució de les latències per muntar-les (. Figura 4B; p = Intromissió 0.032). Figura 4C; p = 0.033) i l'ejaculació (. Figura 4D; p <0.001) durant la cinquena sessió d'aparellament en comparació amb la primera sessió d'aparellament, que va indicar la facilitat del comportament sexual. De la mateixa manera, els mascles tractats amb naloxona presentaven latències significativament més curtes per muntar (. Figura 4B; p <0.001), intromissió (. Figura 4C; p <0.001) i l’ejaculació (. Figura 4D; p = 0.017) del cinquè en comparació amb el primer dia. A més, els mascles tractats amb naloxona no van diferir dels controls salins en cap de les latències durant la cinquena sessió d'aparellament.
Els opioides endògens tenen un paper fonamental en la facilitació de la conducta sexual provocada per l’experiència. A, Disseny experimental. B-DParàmetres de comportament sexual per a homes tractats amb solució salina (sal, barres blanques, n = 11) o naloxona (NLX; barres negres, n = 12) amb administració sistèmica. Les dades mostrades són latència per muntar (B; segons), intromissió (C; segons), i l’ejaculació (D; segons) els dies 1 i 5 de cinc dies consecutius d’aparellament. A més, es mostren les dades per a la prova d’acoblament final, 7 d després de la cinquena sessió d’acoblament. Les dades es presenten com a mitjana ± SEM; + indica una diferència significativa entre els dies 1 i 5 dins del tractament; * indica una diferència significativa entre el dia i el dia de la prova 5 dins del tractament; # indica una diferència significativa entre els grups de naloxona i solució salina durant el dia.
Administració de la naloxona abans de l'aparellament de latències més grans per muntar i intromissió només el primer dia de l'aparellament
En canvi, el tractament amb naloxona durant la sessió d’experiència sexual va interrompre el manteniment de la facilitació de la conducta sexual induïda per l’experiència en el dia final de l’experimentació. El dia de la prova es va realitzar 7 d després de la sessió d'aparellament final en absència d'una injecció de naloxona. Els mascles de control tractats amb salina mostren la facilitació esperada de la conducció sexual per la seva experiència. Concretament, les latències per muntar, la intromissió i l’ejaculació no van diferir entre la cinquena sessió d’aparellament i el dia de l’última prova (. Figura 4B – D). Mentre que els mascles tractats amb naloxona van mostrar un augment significatiu de les latències a muntar (. Figura 4B; p = 0.033), intromissió (. Figura 4C; p = 0.036) i l'ejaculació (. Figura 4D; p = 0.049) en el dia de la prova en comparació amb la cinquena sessió d'aparellament. A més, el dia de la prova es va trobar que els animals de naloxona eren significativament més lents que els mascles tractats amb solució salina, tal com mostraven les latències més llargues per muntar-les (. Figura 4B; p = 0.017) i la intromissió (. Figura 4C; p = 0.043). Per tant, el tractament amb naloxona va bloquejar el manteniment, però no el desenvolupament inicial de la facilitació de la conducta sexual induïda per l'experiència. Aquests resultats indiquen un paper crític per a la plasticitat de les neurones de la dopamina VTA induïda per l'EOP en l'expressió a llarg termini de reforç del comportament natural de recompensa.
Es van dur a terme diversos experiments de control addicionals per determinar que els efectes del bloqueig dels receptors opiacis en la pèrdua de reforç a llarg termini del comportament sexual es van produir independentment de la manca d’administració de naloxona en el dia de l’última prova d’acoblament (. Figura 5A,B), eren específiques per a la pèrdua de manteniment a llarg termini, però no a curt termini, de la facilitació de l’aparellament (. Figura 5E,F), no van ser causades per l’exposició diària a naloxona sola (. Figura 5C,D), i no van ser causats per una pèrdua de recompensa sexual en mascles tractats amb naloxona (. Figura 5G,H). En primer lloc, per demostrar que el comportament sexual alterat en la prova d’acoblament final no es va deure a l’absència de naloxona, el naloxona o la solució salina es va administrar el dia final de l’examen d’acoblament amb animals que van rebre aparellament emparellats amb naloxona mentre guanyaven experiència sexual.. Figura 5A). Hi va haver un efecte principal significatiu del dia d’aparellament de les latències. Figura 5B; F(2,27) = 30.031, p = 0.038) i la intromissió (Taula 2; F(2,27) = 10.686, p = 0.048). No hi va haver cap efecte principal del dia d’aparellament de la latència a l’ejaculació (Taula 2; F(2,27) = 2.388, p = 0.109) Igual que el descrit anteriorment, el tractament amb naloxona durant l’aparellament no va afectar la facilitació del comportament sexual durant les cinc primeres sessions d’experiència sexual. Els dos grups (grups tractats amb salina i la naloxona determinats pel tractament rebut durant la prova d’acoblament final; tots dos van rebre naloxona durant l’aparellament) van demostrar un comportament sexual facilitat el dia 5 en comparació amb el dia 1 i van mostrar latències significativament més curtes a la primera muntura (. Figura 5B; solució salina: p = 0.033; naloxona: p = 0.014) i la intromissió (Taula 2; solució salina: p = 0.034; naloxona: p = 0.026). Els animals que van rebre naloxona o solució salina el dia final de la prova d'aparellament van tenir latències més llargues per muntar-les (. Figura 5B; solució salina: p = 0.018; naloxona: p = 0.029) i la intromissió (Taula 2; solució salina: p = 0.019; naloxona: p = 0.020) en comparació amb el cinquè dia de l’experimentació. Per tant, l'administració de naloxona o solució salina en el dia de la prova immediatament abans de l'aparellament no va influir en l'efecte del tractament amb naloxona durant les sessions d'experiència sexual i l'atenuació de la facilitació a llarg termini del comportament sexual era idèntica a la que es mostra als animals que no van rebre cap injecció. el dia final de la prova d’acoblament (. Figura 4).
Els opioides endògens són importants a l’expressió a llarg termini de la facilitació de la conducta sexual induïda per l’experiència. A, Disseny experimental per experimentar l'efecte del tractament NLX en el dia de la prova. B, Monteu la latència els dies 1 i 5 de cinc dies consecutius de dia d’aparellament i de prova d’acoblament final (Test) després d’injecció salina (gris) o naloxona (negra). Les dades representen la mitjana ± SEM. * indica una diferència significativa entre el dia 1 i el dia 5 dins del tractament. # indica una diferència significativa entre el dia i el dia de la prova 5 dins del tractament. C, Disseny experimental per experimentar per provar l'efecte del pretractament de naloxona només sense experiència sexual en el comportament d'aparellament. D, Monteu la latència en el dia de la prova d’acoblament final, dies 7 després dels dies 5 d’una injecció salina o naloxona en absència d’un aparellament. Les dades representen la mitjana ± SEM. E, Disseny experimental per experimentar per provar si el tractament amb naloxona va afectar la visualització a curt termini del comportament sexual facilitat en animals amb experiència sexual. F, Monteu la latència el dia 1 i el dia 5 de cinc dies consecutius d’aparellament i dia de prova d’acoblament final, 1 dia rere dia 5 en presència d’injecció salina (gris) o naloxona (negra). Les dades representen la mitjana ± SEM. * indica una diferència significativa entre el dia 1 i el dia 5 dins del tractament. G, Disseny experimental per experimentar per provar si el tractament amb naloxona va bloquejar els efectes gratificants del comportament sexual. H, Temps dedicat a la càmera aparellada (en segons) durant el pretest (blanc) i post-test (negre) per als animals que reben naloxona o solució salina abans de l'aparellament. Les dades representen la mitjana ± SEM; * indica diferències significatives en comparació amb el pretest.
Les dades mostrades són latències d'intromissió i ejaculació (segons) dels experiments de control realitzats per determinar que els efectes del bloqueig de la MOR en la pèrdua de reforç a llarg termini del comportament sexual es van produir independentment de la manca d'administració de naloxona el dia de la prova final.
Per determinar si es tractava d’un tractament amb naloxona quan es combinava amb l’experiència sexual i no es repetia a la naloxona pròpiament dita que va causar deteriorament de la conducta sexual 7 d després del darrer tractament, els animals sexualment naïfs van rebre cinc injeccions diàries de naloxona o injeccions de solució salina abans d’una prova d’acoblament final. d més tard (. Figura 5C). No s’han detectat diferències significatives per a cap paràmetre d’acoblament entre grups salats i els tractats amb naloxona (. Figura 5D; latència de muntatge; latència de la intromissió: solució salina 139.7 ± 40.3 vs naloxona 121.83 ± 42.55; latència de l'ejaculació: solució salina 887.9 ± 70.0 vs naloxona 1050.8 ± 327.31). Aquests resultats indiquen que la naloxona sola no és suficient per alterar el comportament sexual posterior, similar a la manca d’efectes de la naloxona sola a la plasticitat de les neurones de la dopamina VTA.
Hipotetitzem que el tractament amb naloxona durant l’adquisició d’experiència sexual pertorba l’expressió a llarg termini de la facilitació de la conducta sexual induïda per l’experiència sexual. Per provar això, es van provar els efectes del tractament amb naloxona durant l'aparellament en un comportament sexual posterior durant una prova d'acoblament final, que només es va realitzar 1 d després de l'última aparició (disseny experimental; . Figura 5E). Hi va haver un efecte principal significatiu del dia d’aparellament a la muntanya (. Figura 5F; F(2,20) = 19.780, p <0.001) i latències d’intromissió (Taula 2; F(2,20) = 19.041, p <0.001). No hi va haver cap efecte principal significatiu del dia sobre la latència de l’ejaculació (Taula 2; F(2,20) = 3.042, p = 0.070). Igual que es va descriure anteriorment, tots els mascles (malgrat els tractaments salins o naloxones) van mostrar facilitació del comportament sexual durant les cinc sessions d’experiència sexual indicades per latències significativament més curtes per muntar-les (. Figura 5F; solució salina: p = 0.002; naloxona: p = 0.018) i la intromissió (Taula 2; solució salina: p = 0.006; naloxona: p = 0.009) el dia 5 en comparació amb el dia 1. De la mateixa manera, el comportament sexual facilitat es va demostrar en el dia de la prova en comparació amb el dia indicat per 1 per latències significativament més curtes per muntar (. Figura 5F; solució salina: p = 0.001; naloxona: p = 0.020) i la intromissió (Taula 2; solució salina: p = 0.004; naloxona: p = 0.009). Més important encara, el tractament amb naloxona durant l’aparellament no va afectar de manera significativa la facilitació de la conducta sexual de l’experiència sexual quan es va provar 1 d després de l’experiència sexual, independentment del tractament amb naloxona en aquest últim dia de prova.
Finalment, es va provar la possibilitat que els efectes atenuants de la naloxona sobre l’expressió a llarg termini de la conducta sexual facilitada es deguin a un efecte bloqueig de la naloxona sobre les propietats gratificants del comportament sexual. Tot i això, la naloxona administrada immediatament abans de l’aparellament no va alterar la formació de CPP per a l’aparellament (. Figura 5G), suggerint que el tractament amb naloxona no alterava la recompensa sexual. Tant els grups tractats amb solució salina com els de naloxona van formar un CPP significatiu per al comportament sexual, tal com s'indica mitjançant un augment significatiu del temps dedicat a la càmera de parella sexual (. Figura 5H; solució salina: p = 0.038; naloxona: p = 0.002) durant el post-test en comparació amb el pretest. Per tant, la naloxona no exerceix el seu efecte perjudicial en el manteniment del comportament sexual facilitat, bloquejant la recompensa associada al comportament sexual.
La facilitació del comportament sexual depèn de l’acció de l’EOP a la VTA
Per confirmar que l'EOP actua específicament a la VTA per induir la facilitació a llarg termini del comportament sexual, el disseny experimental que es descriu figura 3A es va repetir amb infusions de naloxona intra-VTA en lloc d'injeccions sistèmiques. Els resultats van ser idèntics a l’administració sistèmica anteriorment descrita. Hi va haver un efecte principal significatiu del dia d’aparellament en tots els paràmetres del comportament sexual (. Figura 6A, muntar latència: F(2,33) = 4.494, p = 0.019; B, latència d’introducció: F(2,33) = 4.042, p = 0.027; C, latència de l'ejaculació: F(2,33) = 5.309, p = 0.010) i el tractament amb naloxona intra-VTA en latències per muntar (F(1,33) = 7.345, p = 0.011) i la intromissió (F(1,33) = 6.126, p = 0.019). La naloxona intra-VTA no va impedir la facilitació inicial del comportament sexual induïda per l’experiència durant l’aparició de 5 d, ja que els homes tractats amb naloxona van demostrar latències més baixes per muntar-les (. Figura 6A; p = 0.001), intromissió (. Figura 6B; p <0.001) i l’ejaculació (. Figura 6C; p = 0.001) el dia 5 en comparació amb el dia 1. Els mascles tractats amb naloxona no van diferir dels mascles tractats amb solució salina el cinquè dia de l'aparellament en qualsevol de les latències. El tractament amb naloxona intra-VTA, com l'administració sistèmica, va provocar un augment significatiu del muntatge (. Figura 6A; p <0.001) i latències d’intromissió (. Figura 6B; p <0.001) el primer dia d'aparellament en comparació amb els homes tractats amb solució salina, que no es va observar durant les sessions d'aparellament posteriors (durant els quals els mascles tractats amb naloxona i salins no diferien). Una observació inesperada va ser que en aquest experiment, els mascles tractats amb solució salina no van mostrar una facilitat estadísticament significativa de les latències de muntatge o d'intromissió (com es va mostrar en tots els experiments descrits anteriorment), i només es va reduir la latència de l'ejaculació el cinquè dia en comparació amb el primer dia (salina: p = 0.001).
Els opioides endògens de la VTA intervenen en la facilitació del comportament sexual induïda per l’experiència i en el seu manteniment a llarg termini. Paràmetres de comportament sexual dels mascles tractats amb solució salina (sal, barres blanques, n = 8) o NLX (barres negres, n = 6) amb administració intra-VTA. Les dades mostrades són latència per muntar (A), intromissió (B), i l’ejaculació (C) els dies 1 i 5 de cinc dies consecutius d’aparellament. A més, es mostren les dades per al dia de la prova d’acoblament final, 7 d dia següent 5 en absència de solució salina o injecció de naloxona. Les dades representen la mitjana ± SEM; + indica una diferència significativa entre els dies 1 i 5 dins del tractament; * indica una diferència significativa entre el dia i el dia de la prova 5 dins del tractament; # indica una diferència significativa entre els grups de naloxona i Sal en el dia. Dibuixos esquemàtics de les seccions corones VTA (H, −4.60; I, −5.00; J, −5.25 de bregma) que indiquen llocs d'injecció intra-VTA per a tots els animals de l'Experiment 5 (solució salina, blanca; naloxona, negre; perdut, gris), utilitzant dibuixos de plantilles de Swanson Brain Maps (Swanson, 2004). Les cànules eren bilaterals, però els llocs d'injecció es representaven unilateralment per facilitar-ne la presentació. fr, Fasciculus retroflexus; ML, lemnisc medial; SN, substantia nigra.
El tractament intra-VTA de naxolona va bloquejar el manteniment del comportament sexual facilitat observat en homes amb experiència sexual, similar als efectes de la naloxona sistèmica. Concretament, el dia final de la prova, els mascles tractats amb naloxona tenien latències més llargues per muntar-se (. Figura 6A; p = 0.011), intromissió (. Figura 6B; p = 0.010), i l'ejaculació (. Figura 6C; p = 0.015) en comparació amb la seva cinquena sessió d'aparellament i es va comparar amb els mascles tractats amb solució salina el dia del darrer examen (. Figura 6A, p = 0.006; B, p = 0.008). Per contra, els animals tractats amb solució salina no van diferir en latències per muntar i la intromissió entre la prova final dia i dia 5 de l'aparellament. Aquests efectes eren específics del lliurament de naloxona a la VTA, ja que els homes amb llocs de canulació propers però que no apuntaven a la VTA (. Figura 6D; n = 3) va mostrar una facilitació a llarg termini del comportament sexual similar als controls tractats amb solució salina (ML, IL = 53 ± 6.245, EL = 389 ± 299.5 i significativament diferents en comparació amb animals intra-VTA naloxona en el dia de la prova final d’acoblament (ML, IL: p = 0.029; EL: p = 0.0395).
Es requereix una acció EOP per a l’activació neuronal induïda per indicadors associats al sexe
Basant-nos en els resultats obtinguts fins ara, es va plantejar la hipòtesi que l’activació de l’EOP en l’ATV durant l’experimentació i la consegüent reducció de la grandària de la dopamina de la VTA són fonamentals per a l’atribució d’un incentiu a l’estimulació dels estímuls associats a la recompensa i, per tant, al manteniment del comportament sexual facilitat. Per provar aquesta hipòtesi, es van examinar els efectes del bloqueig dels receptors opioides durant l’experiència d’aparellament en l’activitat neuronal induïda per una exposició posterior a indicis contextuals condicionats de recompensa sexual (indicis contextuals associats al sexe). Els animals sexualment naïf també estaven exposats a senyals mediambientals, però aquests no estaven associats a l'experiència prèvia de l'aparellament, per la qual cosa eren senyals neutres. Finalment, es van determinar els nivells inicials de PERK en grups de control sexualment experimentats i ingenus que romanien a les gàbies domèstiques i no estaven exposats a cap senyal (-No Cue). Confirmació i ampliació de les conclusions anteriors (Balfour et al., 2004), l’exposició a senyals contextuals associades a la recompensa sexual anterior va augmentar significativament l’expressió PERK en homes amb experiència sexual al NAc (. Figura 7) i mPFC (. Figura 8AC), però no va causar activació neuronal a la BLA (. Figura 8D) o CPu (dades no mostrades). Hi ha hagut efectes principals de l’exposició a la base en el nucli de NAc (F(1,12) = 12.1941, p = 0.004), ACA (F(1,12) = 5.541, p = 0.038) i PL (F(1,12) = 5.241, p = 0.041), i el tractament amb naloxona al nucli de NAc (F(1,12) = 6.511, p = 0.025), ACA (F(1,12) = 15.242, p = 0.002) i PL (F(1,12) = 7.336, p = 0.019). Hi va haver una interacció significativa al nucli de NAc (F(1,12) = 10.107, p = 0.008), ACA (F(1,12) = 16.060, p = 0.002), PL (F(1,12) = 8.235, p = 0.014) i IL ((F(1,12) = 6.965, p = 0.022). En primer lloc, l’exposició associada a l’exposició d’accés va augmentar significativament el PERK en animals experimentats amb tractament salí (Exp Sal + Cue) en comparació amb controls que no estaven exposats a cap senyal i extrets de la gàbia domèstica (Exp Sal-No Cue) al nucli de NAc (. Figura 7A; p <0.001) i les subregions ACP de mPFC (. Figura 8A; p = 0.001), PL (. Figura 8B; p = 0.003) i IL (. Figura 8C; p = 0.029). En canvi, en animals sexuals tractats amb solució salina, l’exposició a les senyals contextuals, que no estaven associades amb la recompensa sexual, no induïa PERK en cap de les àrees del cervell (Naive Sal + Cue en comparació amb el Sal-No Cue ingenu; Figues. 7, 8), demostrant que la inducció de PERK és específica de l’exposició dels senyals associades a l’experiència sexual. A més, l’experiència sexual per si sola no va alterar l’expressió de referència en cap de les regions del cervell, ja que no hi va haver diferències entre els grups que van ser preses de les gàbies domèstiques, siguin sexualment ingènues o amb experiència, i es van tractar amb solució salina o naloxona.
Es requereix una acció opioide endògena per a l’activació neuronal en NAc induïda per senyals condicionats associats al sexe. Nombre de cèl·lules pERK-IR per mm2 al nucli del nucli accumbens (A) i shell (B) en animals sexuals (blancs) i experimentats (Exp; negres) que van ser pretractats amb NLX o salina sistèmica (Sal) durant les sessions d’aparellament (mascles d’expiració) o sessions de manipulació (homes naïf). Els grups estaven exposats a indicis contextuals (Cue), que eren indicis d’aparellament associats als mascles d’Exp i senyals neutres en els animals nàutics, o extrets de les gàbies domèstiques (Sense Cue; indicat per la manca d’etiqueta Cue). Les dades es presenten com a mitjana ± SEM; * indica diferències significatives en comparació amb controls no exposats al tractament amb solució salina (Naive Sal-No Cue i Exp Sal-Cue); # indica una diferència significativa en comparació amb el grup Exp exposat per Cue tractat amb Sal (Exp Sal + Cue). Imatges representatives de cèl·lules pERK-IR per mm2 al nucli de NA de mascles amb experiència sexual amb Sal (C, D) o NLX (E, F) que van ser preses de la gàbia domèstica (No Cue, C, E), o exposades a les indicacions contextuals associades a l'aparellament (Cue; D, F). N = 4 cada grup excepte Naive NLX (No Cue), n = 3. ac, comissura anterior. Barra d’escala, 100 μm.
Els efectes de la naloxona sobre l’expressió de PERK induïda per indicadors d’acoblament en altres regions objectiu de la VTA. Nombre de cèl·lules pERK-IR per mm2 en animals sexualment ingenus (blancs) i experimentats (exp. negres) que van ser pretractats amb NLX o salina sistèmica (Sal) durant les sessions d'aparellament i van ser exposats a les claus contextuals (Cue) o a la casa (sense indicis) a l'ACA (A), PL (B), IL (C), i BLA (D). Les dades representen la mitjana ± SEM; * indica diferències significatives en comparació amb controls no exposats al tractament amb solució salina (Naive Sal-No Cue i Exp Sal-Cue); # indica una diferència significativa en comparació amb els controls sexualment injectats exposats a Sal que són tractats amb Sal (Sal Naive + Cue).
Per donar suport a la nostra hipòtesi, el tractament amb naloxona durant l’experiència sexual va atenuar significativament la inducció de PERK mitjançant els senyals condicionats associats al sexe. L'expressió de pERK en aquests homes experimentats exposats a la nota de naloxona (Exp NLX + Cue) no va ser diferent de l'expressió de pERK basal en qualsevol dels grups de control sexualment inocents o experimentats extrets de les gàbies domèstiques (Naive Sal-No Cue o Naive NLX- Sense Cue). A més, l’expressió de pERK en els mascles experimentats exposats a la nota de naloxona (Exp NLX + Cue) va ser significativament menor en comparació amb animals experimentats exposats a la solució salina (Exp Sal + Cue) al nucli de NAc (. Figura 7A; p = 0.002) i subregions mPFC (. Figura 8A, ACA: p <0.001; B, PL: p = 0.002; C, IL: p = 0.015).
A la closca de NAc, l’anàlisi d’ANOVA de dues vies no va produir efectes estadísticament significatius dels factors d’exposició al cua i del tractament amb naloxona. No obstant això, una comparació de parells va mostrar que l'exposició de cue va induir pERK en el grup de tractaments sexuals amb tractament salí (Exp SAL + Cue) en comparació amb el grup de control salí sense sal descobert.. Figura 7B; Inactivament SAL-No Cue: p = 0.0163).
Discussion
L’estudi actual demostra que l’EOP actuant en el VTA durant el comportament sexual, un comportament natural de recompensa, va provocar una reducció robusta però transitòria de la grandària de les cèl·lules de dopamina VTA. La reducció de la grandària de soma no es va observar a les neurones VTA no dopamina, ni a les neurones de dopamina de la substància nigra propera, el que suggereix que aquest canvi era específic de les cèl·lules de dopamina VTA. Aquesta plasticitat de la dopamina VTA sembla similar a la induïda per l’exposició crònica d’opiacis (Sklair-Tavron et al., 1996; Russo et al., 2007; Mazei-Robison et al., 2011) i va causar una tolerància similar a la recompensa de morfina (exòxia) exògena. Hem demostrat que la plasticitat de la dopamina VTA és fonamental per al llarg termini (manteniment) però no per al curt termini (desenvolupament), el reforç del comportament sexual i l’activitat neuronal induïda per la recompensa (pERK) a les regions de destinació VTA: NAc i mPFC. Aquests resultats són indicatius del paper de la plasticitat de la dopamina VTA en l’expressió a llarg termini de l’excel·lència en la captació de signes de predicció de recompensa natural o de recompensa.
Ha estat ben documentat que l’experiència sexual té com a resultat la facilitació del comportament sexual posterior, incloent l’inici més ràpid de l’inici de l’aparellament i l’augment del rendiment.Balfour et al., 2004; Pitchers et al., 2010a,b, 2012). Aquesta facilitació o reforç del comportament sexual es manté durant almenys 28 d després de l'aparellament (Pitchers et al., 2012). A més, s'ha demostrat que el comportament sexual i els senyals condicionats predictius de la recompensa sexual provoquen la internalització del MOR en la VTA i indueixen l’activació neuronal en tot el sistema mesolímbic, incloses les VTA (neurones de dopamina i no dopamina), NAc, PFC i BLA (Balfour et al., 2004, 2006). Està ben establert que les neurones de dopamina VTA juguen un paper crític en l’aprenentatge i l’atribució de l’excel·lència als estímuls associats a la recompensa.Berridge i Robinson, 1998; Berridge et al., 2009; Flagel et al., 2011) i són crítics per a la predicció de recompensa (Schultz, 2010). Els resultats actuals amplien els nostres coneixements actuals demostrant que la neuroplasticitat VTA induïda per la recompensa és fonamental per a aquestes funcions i depèn de l’activació del MOR per part d’EOP a la VTA. Actualment es desconeix quina EOP és el lligand MOR que actua a la VTA durant el comportament sexual masculí. Tot i que tant la β endorfina com la encefalina han estat implicades en la motivació d’incentius per als reforçadors d’aliments (Hayward et al., 2002), això resta per establir per al comportament sexual masculí. Anteriorment hem demostrat que les neurones β-endorfines no s’activen durant l’aparellament, ni hi ha increments de l’ARNm POMC; per tant, suggerint que l’endorfinada β pot no ser l’EOP crítica que actua al VTA durant l’aparellament (Davis et al., 2007). Aquesta plasticitat de la dopamina VTA era essencial per a l'activitat neuronal en mPFC, NAc i VTA després de l'exposició a indicacions mediambientals de predicció sexual. A més, la plasticitat de la dopamina VTA era fonamental per a l'expressió a llarg termini d'un augment de la iniciació i el rendiment del comportament sexual. En canvi, la neuroplasticitat VTA causada per l’experiència sexual no era necessària per a la resposta hedònica, ja que la recompensa sexual (determinada pel CPP) i la facilitació a curt termini de la motivació i el rendiment sexual (durant l’experiència sexual o 1 d més endavant) van romandre intactes malgrat el bloqueig del MOR durant l’aparellament.Mehrara i Baum, 1990). En lloc d'això, les dades suggereixen que la neuroplasticitat de la dopamina VTA intervé a llarg termini (7 d després de l'última experiència sexual; Pitchers et al., 2012) l’expressió de "desitjar" de la recompensa sexual i l’augment de les respostes motivades als signes d’acoblament (Miller i Baum, 1987; Berridge i Robinson, 1998).
Els animals amb experiència sexual van demostrar la tolerància creuada a la recompensa de la morfina, similar als efectes de la roda en els ratolins, un altre comportament natural gratificant, un efecte bloquejat amb el tractament amb naloxona (Lett et al., 2001, 2002) i que es determina que depenen de la plasticitat de les cèl·lules de dopamina VTA (resultats actuals). Similar a les recompenses naturals, l’exposició repetida a la morfina o heroïna dels opiacis provoca una reducció transitòria de la grandària de soma de la dopamina VTA (Sklair-Tavron et al., 1996; Spiga et al., 2003; Russo et al., 2007; Mazei-Robison et al., 2011). A més, l’exposició dels opiacis amb períodes d'absorció curts provoca una tolerància a la recompensa, com a conseqüència de la necessitat d’augmentar les dosis de drogues per formar associacions de recompensa (Shippenberg et al., 1987; Russo et al., 2007), i fa que els animals que s'autogestionin augmentin la ingesta de drogues (Ahmed et al., 2000; Walker et al., 2003). Per tant, les EOP i els opiacis actuen sobre substrats neuronals comuns per induir la tolerància a la recompensa durant la retirada precoç, la qual cosa pot reflectir un mecanisme homeostàtic compensatori per contrarestar l'estimulació mitjançant l'exposició repetida (Koob i Le Moal, 2005). En canvi, durant l'abstinència a llarg termini de medicaments opiáceos, la tolerància s'inverteix a una sensibilitat a les propietats gratificants del medicament (Harris i Aston-Jones, 2003; Aston-Jones i Harris, 2004; Harris i Gewirtz, 2004). Curiosament, l’experiència sexual seguida d’un període d’abstinència sexual de 7 – 28 d s’ha trobat que produeix sensibilització creuada per a la recompensa de psicostimulants (Pitchers et al., 2010a), que depèn de l’expressió deltaFosB induïda per l’aparellament i l’activació del receptor de dopamina 1 al NAc (Pitchers et al., 2013). Per tant, l'experiència de la recompensa sexual provoca una tolerància simultània a la recompensa d'opiacis i una sensibilització a la recompensa de psicostimulants, tot i que encara no s'ha de provar un període més llarg d'abstinència sexual sobre la tolerància a la recompensa de morfina. Afirmem que aquests efectes oposats sobre la recompensa de medicaments poden estar mediats per diferents formes de plasticitat neural a les diferents àrees del sistema mesolímbic: l’acció VTA EOP i la plasticitat de la dopamina media la tolerància a la recompensa d'opiacis (estudi actual), mentre que l'expressió de NAc deltaFosB controla la sensibilització psicoestimulant. (Pitchers et al., 2013). Tots dos esdeveniments poden contribuir a les escalades de la presa de drogues (Ahmed i Koob, 1998, 1999; Ahmed et al., 2000, 2002, 2003; Walker et al., 2003).
Els mecanismes moleculars pels quals la EOP influeix en les neurones de la dopamina VTA durant el comportament natural de recompensa roman desconeguda. La ruta IRS2-Akt-mTORC2 és un mediador principal de la disminució de la grandària de soma a la VTA causada per morfina repetida (Jaworski et al., 2005; Russo et al., 2007; Mazei-Robison et al., 2011). Els canvis induïts per l'administració de morfina repetida en la mida de les neurones de dopamina al VTA es poden prevenir mitjançant infusions intra-VTA de factor neurotròfic derivat del cervell (BDNF; Sklair-Tavron i Nestler, 1995). El BDNF activa aquesta via a través de la senyalització de TrkB (Russo et al., 2007), una receptora quinasa amb alta afinitat per BDNF i part de la via IRS2-Akt (Seroogy and Gall, 1993; Numan i Seroogy, 1999), i expressat per neurones dopamina i GABA a la VTA. La baixa regulació dels diferents components de la via IRS2-Akt mitjançant la tecnologia de transferència de gens vectorial viral imita els efectes de l'exposició crònica d'opiacos. A més, els efectes de l’exposició als opiacis es poden rescatar restaurant aquesta via de senyalització (Russo et al., 2007) i la sobreexpressió d’un component de mTORC2 impedeix una reducció de soma de VTA dopamina induïda per morfina (Mazei-Robison et al., 2011). Per tant, els treballs anteriors que investigaven els efectes dels opiacis crònics a la mida de la sonda dopat VTA mostren que la regulació baixa de la morfina de la via IRS2-Akt-mTOR és suficient i necessària per a aquest efecte (Mazei-Robison i Nestler, 2012). Per tant, és temptador especular que els efectes de l’experiència sexual sobre la neuroplasticitat de la dopamina VTA estan igualment mediats per BDNF i la ruta IRS2-Akt-mTORC2.
En conclusió, l’estudi actual va demostrar que la neuroplasticitat VTA és causada per l’experiència amb un comportament natural gratificant, en particular pel comportament sexual masculí repetit. Específicament, l'EOP actua a la VTA per reduir la grandària del soma de la dopamina, que es creu que s'associa amb un augment de la excitabilitat neuronal i amb una menor producció de dopamina que provoca un sistema hipodopaminèrgic i altera el funcionament del sistema mesolímbic en resposta a indicis predictius de recompensa sexual. A més, la neuroplasticitat VTA és fonamental per a la motivació i la memòria de recompenses, però no per l'impacte hedònic del comportament sexual. Finalment, la neuroplasticitat VTA causada per un comportament natural de recompensa seguit d’un període curt de recompensa l’abstinència influeix en la recompensa dels opiacis i, per tant, pot afectar la vulnerabilitat al desenvolupament de l’addicció a les drogues.
Notes al peu
- Rebut el gener de 12, 2014.
- La revisió va rebre 17 de maig, 2014.
- Acceptat maig 20, 2014.
Aquesta investigació va comptar amb el suport de subvencions de l’Institut Canadenc de Recerca en Salut a LMC i al Consell de Recerca en Ciències Naturals i Enginyeria a KKP
Els autors no declaren interessos financers competidors.
- La correspondència s'hauria d'adreçar al Dr Lique M. Coolen, al Centre Mèdic de la Universitat de Mississippi, al Departament de Fisiologia i Biofísica, carrer de l'Estat 2500 North, Jackson, MS 39216-4505. [protegit per correu electrònic]
- Copyright © 2014 els autors 0270-6474 / 14 / 348825-12 $ 15.00 / 0
referències
- ↵
- Agmo A
(1997) Comportament sexual masculí de rata. Brain Res Brain Res Protoc 1: 203-209.
- ↵
- Ahmed SH,
- Koob GF
(1998) Transició de la ingesta moderada a l'excés de drogues: canvi en el punt de referència hedònic. ciència 282: 298-300.
- ↵
- Ahmed SH,
- Koob GF
(1999) Augment de llarga durada del punt fix per a l'autogestió de cocaïna després de l'escalada de les rates. Psicofarmacologia 146: 303-312.
- ↵
- Ahmed SH,
- Walker JR,
- Koob GF
(2000) Augment persistent de la motivació per prendre heroïna a rates amb antecedents d'escalada de drogues. Neuropsicofarmacologia 22: 413-421.
- ↵
- Ahmed SH,
- Kenny PJ,
- Koob GF,
- Markou A
(2002) Evidències neurobiològiques de l'alostasis hedònica associada a un augment de l'ús de cocaïna. Nat Neurosci 5: 625-626.
- ↵
- Ahmed SH,
- Lin D,
- Koob GF,
- Parsons LH
(2003) L’escalat de l’administració de cocaïna no depèn dels nivells de dopamina del nucli accumbens, induït per la cocaïna. J Neurochem 86: 102-113.
- ↵
- Aston-Jones G,
- Harris GC
(2004) substrats cerebrals per augmentar la cerca de fàrmacs durant la retirada prolongada. Neurofarmacologia 47: 167-179.
- ↵
- Balfour ME,
- Yu L,
- Coolen LM
(2004) El comportament sexual i les pautes ambientals relacionades amb el sexe activen el sistema mesolímbic en rates masculines. Neuropsicofarmacologia 29: 718-730.
- ↵
- Balfour ME,
- JL marró,
- Yu L,
- Coolen LM
(2006) Contribucions potencials d’eferents de l’escorça prefrontal medial a l’activació neuronal després del comportament sexual a la rata masculina. Neurociència 137: 1259-1276.
- ↵
- Beitner-Johnson D,
- Guitart X,
- Nestler EJ
(1992) Proteïnes de neurofilaments i sistema de dopamina mesolímbica: regulació comuna per morfina crònica i cocaïna crònica a la zona tegmental ventral de la rata. J Neurosci 12: 2165-2176.
- ↵
- Berridge KC,
- Robinson TE
(1998) Quin és el paper de la dopamina en recompensa: impacte hedonic, recompensa d'aprenentatge o reconeixement d'incentius? Cervell Res Brain Res Rev 28: 309-369.
- ↵
- Berridge KC,
- Robinson TE,
- Aldridge JW
(2009) Dissecció de components de recompensa: "gust", "desitjar" i aprendre. Curr Opin Pharmacol 9: 65-73.
- ↵
- Blum K,
- Werner T,
- Carnes S,
- Carnes P,
- Bowirrat A,
- Giordano J,
- Oscar-Berman M,
- Or M
(2012) Sexe, drogues i rock 'n' roll: la hipòtesi de l’activació mesolímbica com a funció dels polimorfismes del gen de recompensa. J Medicaments psicoactius 44: 38-55.
- ↵
- Chu NN,
- Zuo YF,
- Meng L,
- Lee DY,
- Han JS,
- Cui CL
(2007) L'estimulació elèctrica perifèrica va revertir la reducció de la mida de les cèl·lules i va augmentar el nivell de BDNF a la zona tegmental ventral en rates amb tractament crònic de morfina. Brain Res 1182: 90-98.
- ↵
- Davis BA,
- Fitzgerald ME,
- JL marró,
- Amstalden KA,
- Coolen LM
(2007) Activació de les neurones POMC durant l'excitació general, però no el comportament sexual en rates mascles. Behav Neurosci 121: 1012-1022.
- ↵
- Fiorino DF,
- Coury A,
- Phillips AG
(1997) Els canvis dinàmics en el nucli accumbens dopamine efflux durant l'efecte Coolidge en rates masculines. J Neurosci 17: 4849-4855.
- ↵
- Flagel SB,
- Clark JJ,
- Robinson TE,
- Mayo L,
- Czuj A,
- Willuhn I,
- Akers CA,
- Clinton SM,
- Phillips PE,
- Akil H
(2011) Un paper selectiu per a la dopamina en l'aprenentatge estímul-recompensa. Nature 469: 53-57.
- ↵
- Frohmader KS,
- Pitchers KK,
- Balfour ME,
- Coolen LM
(2010a) Plaers de barreja: revisió dels efectes de les drogues sobre el comportament sexual en humans i models animals. Horm Behav 58: 149-162.
- ↵
- Frohmader KS,
- Wiskerke J,
- Wise RA,
- Lehman MN,
- Coolen LM
(2010b) La metanfetamina actua sobre les subpoblacions de neurones que regulen el comportament sexual en rates masculines. Neurociència 166: 771-784.
- ↵
- Harris AC,
- Gewirtz JC
(2004) Sobrecàrrega elevada durant la retirada de la morfina aguda: un model de retirada i ansietat dels opiacis. Psicofarmacologia 171: 140-147.
- ↵
- Harris GC,
- Aston-Jones G
(2003) Motivació i aprenentatge alterats després de la retirada d'opiacos: evidència d'una desregulació prolongada del processament de la recompensa. Neuropsicofarmacologia 28: 865-871.
- ↵
- Hayward MD,
- Pintar JE,
- MJ baix
(2002) dèficit selectiu de recompensa en ratolins que no tenen beta-endorfina i encefalina. J Neurosci 22: 8251-8258.
- ↵
- Hoebel BG,
- Avena NM,
- Bocarsly ME,
- Rada P
(2009) Addicció natural: un model de comportament i circuit basat en l'addicció al sucre a les rates. J Addict Med 3: 33-41.
- ↵
- Hyman SE,
- Malenka RC,
- Nestler EJ
(2006) Mecanismes neuronals de l'addicció: el paper de l'aprenentatge i la memòria relacionats amb la recompensa. Annu Rev Neurosci 29: 565-598.
- ↵
- Ikemoto S,
- Kohl RR,
- McBride WJ
(1997) El bloqueig del receptor GABA (A) a la zona tegmental ventral anterior augmenta els nivells extracel·lulars de dopamina al nucli accumbens de les rates. J Neurochem 69: 137-143.
- ↵
- Jaworski J,
- Spangler S,
- Seeburg DP,
- Hoogenraad CC,
- Sheng M
(2005) Control de l'arborització dendrítica per la fosfoinositida-3′-quinasa-Akt-mamífer objectiu de la via de rapamicina. J Neurosci 25: 11300-11312.
- ↵
- Johnson SW,
- RA nord
(1992) Els opioids exciten les neurones de la dopamina per hiperpolarització de les interneurones locals. J Neurosci 12: 483-488.
- ↵
- Klitenick MA,
- DeWitte P,
- Kalivas PW
(1992) Regulació de l'alliberament de dopamina somatodendrita a l'àrea tegmental ventral per opioides i GABA: un estudi de microdiàlisi in vivo. J Neurosci 12: 2623-2632.
- ↵
- Koob GF,
- Le Moal M
(2005) Plasticitat de la recompensa del neurocircuit i el "costat fosc" de la drogodependència. Nat Neurosci 8: 1442-1444.
- ↵
- Lennette DA
(1978) Un mitjà de muntatge millorat per a la microscòpia d'immunofluorescència. Am J Clin Pathol 69: 647-648.
- ↵
- Lett BT,
- Grant VL,
- Koh MT
(2001) La naloxona atenua la preferència del lloc condicionat induïda per la roda que funciona a les rates. Physiol Behav 72: 355-358.
- ↵
- Lett BT,
- Grant VL,
- Koh MT,
- Flynn G
(2002) L'experiència prèvia amb el funcionament de les rodes produeix tolerància creuada a l'efecte gratificant de la morfina. Pharmacol Biochem Behav 72: 101-105.
- ↵
- Matthews RT,
- DC alemany
(1984) Evidències electrofisiològiques per a l'excitació de neurones de dopamina de la zona tegmental ventral de la rata per morfina. Neurociència 11: 617-625.
- ↵
- Mazei-Robison MS,
- Koo JW,
- Friedman AK,
- Lansink CS,
- Robison AJ,
- Vinish M,
- Krishnan V,
- Kim S,
- Siuta MA,
- Galli A,
- Niswender KD,
- Appasani R,
- Horvath MC,
- Neve RL,
- Worley PF,
- Snyder SH,
- Hurd YL,
- Animació JF,
- Han MH,
- Russo SJ,
- et al.
(2011) Paper per a la senyalització mTOR i activitat neuronal en adaptacions induïdes per la morfina a les neurones dopaminàtiques de l'àrea ventral tegmental. Neurona 72: 977-990.
- ↵
- Mazei-Robison MS,
- Nestler EJ
(2012) Plasticitat cel·lular i molecular induïda pels opiacis de la zona tegmental ventral i les neurones de catecolaminas del locus coeruleus. Cold Spring Harb Perspect Med 2: a012070.
- ↵
- Mehrara BJ,
- Baum MJ
(1990) La naloxona interromp l’expressió, però no l’adquisició per part de les rates masculines d’una reacció preferent de lloc condicionat per a una femella estreta. Psicofarmacologia 101: 118-125.
- ↵
- Meisel RL,
- Mullins AJ
(2006) Experiència sexual en rosegadors: mecanismes cel·lulars i conseqüències funcionals. Brain Res 1126: 56-65.
- ↵
- Miller RL,
- Baum MJ
(1987) La naloxona inhibeix l'aparellament i la preferència de lloc condicionada per a una femella estèrea en rates mascles poc després de la castració. Pharmacol Biochem Behav 26: 781-789.
- ↵
- Mitchell JB,
- Stewart J
(1990) Facilitació de comportaments sexuals en la rata masculina associada a les injeccions intra-VTA d'opiacis. Pharmacol Biochem Behav 35: 643-650.
- ↵
- Murphy LO,
- Blenis J
(2006) MAPK especificitat del senyal: el lloc adequat en el moment adequat. Tendències Biochem Sci 31: 268-275.
- ↵
- Nestler EJ
(2012) Mecanismes de transcripció de l'addicció a les drogues. Clin Psychopharmacol Neurosci 10: 136-143.
- ↵CrossRefMedlineGoogle Scholar
- Paxinos G,
- Watson C
(2013) El cervell de les rata en coordenades estereotàxiques (Acadèmic, Boston), Ed 7.
- Pitchers KK,
- Balfour ME,
- Lehman MN,
- Richtand NM,
- Yu L,
- Coolen LM
(2010a) Neuroplasticitat en el sistema mesolímbic induït per recompensa natural i posterior abstinència de recompensa. Biol Psiquiatria 67: 872-879.
- Pitchers KK,
- Frohmader KS,
- Vialou V,
- Mouzon E,
- Nestler EJ,
- Lehman MN,
- Coolen LM
(2010b) DeltaFosB al nucli accumbens és fonamental per reforçar els efectes de la recompensa sexual. Genes Brain Behav 9: 831-840.
- Pitchers KK,
- Schmid S,
- Di Sebastiano AR,
- Wang X,
- Laviolette SR,
- Lehman MN,
- Coolen LM
(2012) L'experiència de recompensa natural altera la distribució i la funció del receptor AMPA i NMDA en el nucli accumbens. PLoS One 7: e34700.
- Pitchers KK,
- Vialou V,
- Nestler EJ,
- Laviolette SR,
- Lehman MN,
- Coolen LM
(2013) Els premis naturals i farmacèutics actuen sobre mecanismes de plasticitat neural comuns amb DeltaFosB com a mediador clau. J Neurosci 33: 3434-3442.
- Roux PP,
- Blenis J
(2004) ERK i p38 MAPK activades proteïnes quinases: una família de proteïnes quinases amb diverses funcions biològiques. Microbiol Mol Biol Rev 68: 320-344.
- Russo SJ,
- Bolanos CA,
- Theobald DE,
- DeCarolis NA,
- Renthal W,
- Kumar A,
- Winstanley CA,
- Renthal NE,
- Wiley MD,
- Self DW,
- Russell DS,
- Neve RL,
- Eisch AJ,
- Nestler EJ
La via (2007) IRS2-Akt a les neurones de dopamina del cervell mig regula les respostes conductuals i cel·lulars als opiacis. Nat Neurosci 10: 93-99.
- Schultz W
(2010) Múltiples funcions de les neurones de dopamina. F1000 Biol Rep 2: 2.
- Seroogy KB,
- Gall CM
(1993) Expressió de neurotrofines per neurones dopaminèrgiques cerebrals mitjanes. Exp Neurol 124: 119-128.
- Shippenberg TS,
- Bals-Kubik R,
- Herz A
(1987) Propietats de motivació dels opioides: evidència que una activació dels receptors delta media els processos de reforç. Brain Res 436: 234-239.
- Sklair-Tavron L,
- Nestler EJ
(1995) Efectes oposats de la morfina i les neurotrofines, NT-3, NT-4 i BDNF, sobre les neurones locus coeruleus in vitro. Brain Res 702: 117-125.
- Sklair-Tavron L,
- Shi WX,
- Lane SB,
- Harris HW,
- Bunney BS,
- Nestler EJ
(1996) La morfina crònica indueix canvis visibles en la morfologia de les neurones de dopamina mesolímbica. Proc Natl Acad Sci USA 93: 11202-11207.
- Spiga S,
- Serra GP,
- Puddu MC,
- Foddai M,
- Diana M
(2003) Anomalies induïdes per la retirada de la morfina al VTA: microscòpia d'escaneig làser confocal. Eur J Neurosci 17: 605-612.
- Swanson LW
(2004) Mapes cerebrals: estructura del cervell de rata (Academic, San Diego), Ed 3.
- Tenk CM,
- Wilson H,
- Zhang Q,
- Pitchers KK,
- Coolen LM
(2009) Recompensa sexual en rates masculines: efectes de l'experiència sexual en llocs condicionats preferits associats amb l'ejaculació i les intromissions. Horm Behav 55: 93-97.
- Tzschentke TM
(2007) Mesurant la recompensa amb el paradigma de preferència de lloc condicionat (CPP): actualització de la darrera dècada. Addicte Biol 12: 227-462.
- van Furth WR,
- van Ree JM
(1996) Motivació sexual: implicació dels opioides endògens a la zona tegmental ventral. Brain Res 729: 20-28.
- van Furth WR,
- Wolterink G,
- van Ree JM
(1995) Regulació del comportament sexual masculí: implicació dels opioides del cervell i la dopamina. Cervell Res Brain Res Rev 21: 162-184.
- Walker JR,
- Chen SA,
- Moffitt H,
- Inturrisi CE,
- Koob GF
(2003) L’exposició crònica als opioides produeix un augment de l’autoadministració de l’heroïna a les rates. Pharmacol Biochem Behav 75: 349-354.
- Jove KA,
- Gobrogge KL,
- Liu Y,
- Wang Z
(2011) La neurobiologia del vincle entre parelles: percepcions d’un rosegador socialment monogàmic. Neuroendocrinol frontal 32: 53-69.
;