The Journal of Neuroscience, 15 March 2001, 21(6): 2123-2130;
+ Afiliacions d'autor
abstracte
La transmissió de dopamina al nucli accumbens pot ser activada per medicaments, estrès o comportaments motivats, i l'exposició repetida a aquests estímuls pot sensibilitzar aquesta resposta de dopamina. Els objectius d’aquest estudi van ser determinar si el comportament sexual femení activa el nucli de les neurones accumbens i si l’experiència sexual passada sensibilitza transversalment les respostes neuronals al nucli accumbens a l’anfetamina. Mitjançant l’etiquetatge immunocitoquímic, l’expressió c-Fos en diferents subregions (capa núvol contra el nivell rostral, mitjà i caudal) del nucli accumbens es va examinar en hàmsters femenins que tenien una quantitat d’experiència sexual variable. Els hàmsters femenins, donats ja sigui 6 setmanes d’experiència sexual o que romanen sexualment innocents, van ser provats pel comportament sexual per exposició a hàmsters adults. L’experiència sexual anterior va augmentar l’etiquetatge c-Fos en els nivells rostrals i caudals, però no als nivells mitjans del nucli accumbens. Les proves de comportament sexual van augmentar l’etiquetatge al nucli, però no la closca, del nucli accumbens. Per validar que el comportament sexual femení pot sensibilitzar les neurones en la via de la dopamina mesolímbica, es van comparar les respostes locomotores de les femelles experimentades sexualment i de les sexes innòcues a una injecció d’anfetamina. L’anfetamina va augmentar l’activitat locomotora general a totes les femelles. No obstant això, els animals amb experiència sexual van respondre més aviat a l'anfetamina que els animals que no eren sexualment. Aquestes dades indiquen que el comportament sexual femení pot activar les neurones del nucli accumbens i que l’experiència sexual pot sensibilitzar transversalment les respostes neuronals amb l’anfetamina. A més, aquests resultats proporcionen proves addicionals de diferències funcionals entre la closca i el nucli del nucli accumbens i al llarg del seu eix anteroposterior.
- comportament sexual femení
- nucli accumbens
- petxina
- nucli
- c-Fos
- sensibilització
- sensibilització creuada
- amfetamina
introducció
Les neurones de dopamina originades a la zona tegmental ventral del cervell intermedi i que projecten a diversos nuclis de cervell anterior, incloent-hi el nucli accumbens, formen part del sistema de dopamina mesolímbica. S'ha suggerit que aquest sistema de dopamina és important per a la regulació dels comportaments apetitius (Mitchell i Gratton, 1994; Salamone, 1994, 1996; Ikemoto i Panksepp, 1999), així com l’autogestió de drogues d’abús (Pierre i Vezina, 1998;Koob, 1999; Lorrain et al., 1999; McKinzie et al., 1999; Peoples et al., 1999; Bradberry et al., 2000). L'administració sistèmica d'una varietat de fàrmacs d'abús (per exemple, cocaïna, anfetamina i heroïna) activa les vies de dopamina (Pontieri et al., 1995; Nisell et al., 1997; Pierce i Kalivas, 1997a; Tanda et al., 1997; Tanda i Di Chiara, 1998; Barrot et al., 1999; Cadoni i Di Chiara, 1999), i l’exposició repetida a aquests agents farmacològics pot sensibilitzar aquestes neurones sensibles a la dopamina (Robinson et al., 1988; Kalivas et al., 1992; Kalivas i Duffy, 1993; Pierce i Kalivas, 1995; Kuczenski et al., 1997; Nisell et al., 1997; Birrell i Balfour, 1998; Heidbreder i Feldon, 1998; Cadoni i Di Chiara, 1999; Cadoni et al., 2000). Les investigacions han proporcionat proves que el nucli accumbens també respon a determinades propietats associades a l'aparellament. Els nivells de dopamina extracel·lular del nucli accumbens augmenten durant les interaccions sexuals en rates femenines (Mermelstein i Becker, 1995; Pfaus et al., 1995) i hàmsters (Meisel et al., 1993; Kohlert et al., 1997; Kohlert i Meisel, 1999). Similar a l'administració repetida de fàrmacs, les proves de comportament múltiple sexual també augmenten els augments dels nivells de dopamina del nucli accumbens, el que suggereix que l'experiència sexual pot sensibilitzar les neurones en la via de la dopamina (Kohlert i Meisel, 1999).
El nucli accumbens està compost de moltes subregions anatòmicament diferents, la més familiar de les quals són la closca i el nucli. Les connexions anatòmiques de la carcassa i el nucli divergen, suggerint que aquestes dues subregions regulen diferents funcions (Crawley et al., 1985a,b; Heimer et al., 1991; Zahm i Brog, 1992; Brog et al., 1993;Kalivas i Duffy, 1995; Maldonado-Irizarry et al., 1995; Pierce i Kalivas, 1995; Pontieri et al., 1995; Broening et al., 1997; Heimer et al., 1997; Kelley et al., 1997; Stratford i Kelley, 1997; Heidbreder i Feldon, 1998; Lanca et al., 1998; Bassareo i Di Chiara, 1999; Di Chiara et al., 1999b; Groenewegen et al., 1999; Kelley, 1999; McKinzie et al., 1999; Zahm, 1999; Brown i Molliver, 2000). Com que el nucli accumbens és un nucli heterogeni, no està clar si les respostes al comportament sexual femení es localitzen a subregions específiques del nucli accumbens o es van estendre per tot el nucli. Les tècniques utilitzades prèviament per respondre a aquesta pregunta (per exemple, la microdiàlisi) no són prou sensibles a l'espai per explorar l'heterogeneïtat funcional dels accumbens. En canvi, el processament immunocitoquímic de la proteïna c-Fos proporciona un mètode per examinar l'activació cel·lular discreta entre les subregions del nucli accumbens. Per tant, el primer propòsit d’aquest experiment va ser determinar si l’activació cel·lular després del comportament sexual femení es localitza a subregions específiques del nucli accumbens.
Una propietat interessant d'aquestes vies de dopamina és la sensibilització creuada. En altres paraules, les neurones de dopamina prèviament sensibilitzades a un medicament mostraran respostes sensibilitzades a un altre fàrmac donat per primera vegada (Cunningham i Kelley, 1992; Pierce i Kalivas, 1997a; Birrell i Balfour, 1998; Taylor i Horger, 1999). A més de la sensibilització creuada entre els medicaments, diversos estudis han informat de la sensibilització creuada entre exposicions repetides a agents farmacològics i comportaments naturals motivats (Mitchell i Stewart, 1990a,b; Tidey i Miczek, 1997; Fiorino i Phillips, 1999). Per tant, vam examinar si els animals amb experiència sexual i els animals naïf responien de manera diferent a un estímul nou conegut per activar les vies de dopamina (és a dir, la sensibilització creuada), com ara l'anfetamina. Si el comportament sexual femení sensibilitza les vies de la dopamina, llavors les dones amb experiència sexual han de mostrar una resposta conductual augmentada a una única injecció d’anfetamina.
MATERIALS I MÈTODES
Mètodes generals
Animals. Els hàmsters sirians i masculins van ser lliurats als laboratoris Charles River (Kingston, NY) a ∼60 d d’edat. Les femelles foren allotjades individualment i els animals estimulants masculins es van allotjar en grups de tres o quatre en gàbies plàstiques (50.8 × 40.6 × 20.3 cm). L'habitació de la colònia d'animals es va mantenir a una temperatura constant (22 ° C) amb les llums apagades entre 1: 30 i 11: 30 PM (cicle de llum / fosc de 14 / 10). El menjar i l’aigua estaven disponibles ad libitum.
Els procediments utilitzats en aquest experiment s'ajusten als Instituts Nacionals de Salut Directrius per a la cura i l'ús d'animals de laboratori i han estat aprovats pel Comitè d'ús i cura dels animals de Purdue.
Experiència sexual. Aproximadament la setmana 1 després que les femelles arribessin al laboratori, es van ovariectomitzar bilateralment sota anestèsia de pentobarbital sòdic (Nembutal) (mg 8.5 per pes corporal 100, ip). Després de l’ovariectomia, les femelles es van dividir inicialment en dos grups. Un grup de dones va rebre 6 setmanes d’experiència sexual amb un estímul masculí; el segon grup va romandre sexualment ingenu. Totes les femelles van ser preparades hormonalment una vegada per setmana durant el període de setmana 6. Tant a 48 com a 24 abans de l’experiència sexual, les femelles s’han injectat subcutàniament amb 10 μg d’estradiol benzoat en 0.1 ml d’oli de llavors de cotó. El dia de l'experiència, les dones van rebre 500 μg de progesterona en 0.1 ml d'oli de llavors de cotó (injecció subcutània). Les femelles que no reben experiència sexual van ser injectades amb el règim hormonal i van romandre a la gàbia a la sala de colònies. A 4-5 h després de l'administració de la progesterona, un hàmster adult adult que havia rebut experiència sexual a través de l'ús d'altres estudis de comportament sexual es va col·locar a la gàbia domèstica de la dona experimental. L’ordre de les gàbies que contenien els mascles es feia girar cada setmana per minimitzar la probabilitat que un individu i una dona estiguessin aparellats més d’una vegada durant les setmanes d’experiència sexual de 6.
Immunocitoquímica. Els hàmsters femenins, assassinats amb una sobredosi de pentobarbital sòdic, es van perfeccionar intracardialment amb un 25 mm Solució PBS, pH 7.5, per a 2 min (cabal, 25 ml / min), seguit de 4% paraformaldehid en PBS per 20 min. Els cervells es van fixar posteriorment per a 2 hr al paraformaldehid i es van emmagatzemar a 10% de sacarosa PBS durant la nit a 4 ° C.
Les seccions congelades 40 μm serials es van realitzar a través de tot el nucli accumbens. Després de tres esbandits 10 en PBS, les seccions es van incubar en qualsevol dels anticossos primaris de c-Fos (1: 6000 en PBS amb 0.3% Triton X-100; Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA) o en anticossos primaris per a calbindin-D (28 kDa) (1: 6000 a PBS amb 0.3% Triton X-100; Chemicon International, Temecula, CA) a 4 ° C per a 48 hr. Tant les seccions c-Fos com calbindina-D van ser incubades per a 45 min a temperatura ambient en anticossos secundaris biotinilats anti-conill IgG (1: 200 en PBS; kit Elite Vectastain ABC; Vector Laboratories, Burlingame, CA), seguit d’un incubació amb un complex de peroxidasa de rave avidina-biotina (1: 50 en PBS; kit Elite Vectastain ABC) per a 45 min a temperatura ambient, amb tres esbandits 10 en PBS precedents a cada incubació. Després de dos esbandits en PBS i un rentat 10 min a 0.1 m El buffer Tris, pH 7.6, les seccions c-Fos i calbindin-D van ser incubats per a 5 i 10 min, respectivament, a 0.08% diaminobenzidina (DAB) (Aldrich, Milwaukee, WI) al tampó Tris que conté X% amb XXUMX% d'hidrogen i 0.003% clorur de níquel. Totes les seccions es van rentar de nou en el tampó Tris i aigua desionitzada i després es van muntar en diapositives recobertes de crom-alumini. Les diapositives van ser assecades, deshidratades, esborrades i cobertes mitjançant lliscament mitjançant Permount (Fisher Scientific, Pittsburgh, PA).
Anàlisi microscòpica. El teixit neuronal tacat per la calbindina-D, que delimita la closca i el nucli del nucli accumbens (Jongen-Relo et al., 1994a; Johnson i Wood, 1999) es va utilitzar per identificar una secció cadascuna al nivell rostral, mig i caudal del nucli dorsal accumbens. A la figura es mostren les seccions del nucli accumbens dels nivells rostrals, mitjans i caudals de la calbindina. 1 AC. S'ha informat que hi ha menys diferències diferents entre el nucli i la closca en la immunoreactivitat de la calbindina-D en el hàmster sirià en comparació amb la rata, però la tinció d'aquest pèptid encara és capaç de delimitar les subregions del nucli accumbens (Johnson i Wood, 1999). Una caixa que engloba una regió de mostreig de 0.1 mm2 (0.2 × 0.5 mm) es va col·locar sobre la closca dorsal i el nucli del nucli accumbens per a cada secció. Es va imprimir una imatge de cada secció sobre una pel·lícula de transparència i les imatges es van superposar a les seccions c-Fos corresponents per a cada animal, assegurant que la caixa estigués situada en la mateixa posició per a tots els animals. Figura 1, D i E, il·lustra una secció caudal d’un animal que va rebre 6 setmanes d’experiència sexual i va ser provat per comportament sexual. La caixa es va col·locar al nucli del nucli caudal accumbens a la figura 1 Di en la closca del caudal accumbens a la figura1 E. Es va col·locar una caixa amb les mateixes dimensions a la mateixa secció de teixit a l’escorça cingulada medial i sobre el nucli caudat dorsal medial i lateral a cadascun dels tres nivells mostrejats per al nucli accumbens. Com que vam plantejar la hipòtesi que hi podria haver variacions rostral-caudals en els efectes de l'aparellament sobre c-Fos, només es va analitzar una secció per nivell per augmentar la precisió anatòmica del nostre mostreig. El nombre de cèl·lules immunoreactives c-Fos en cada àrea seleccionada es va comptar amb l’ajuda d’una càmera de vídeo connectada a un sistema d’anàlisi d’imatges informatitzat (BioQuant MegM; R & M Biometrics, Nashville, TN).
Nucleus accumbens seccions de teixits tacades per calbindin-D i c-Fos. AC hi ha seccions del rostral (A), mig (B), i caudal (C) nucli accumbens tacat (la línia mitjana és a l'esquerra) per a calbindin, il·lustrant la divisió entre les subregions de shell i de coreasteriscs). Hi ha 320 μm entre les seccions rostral i central i 240 μm entre les seccions mitjana i caudal. Les imatges inferiors (D, E) són exemples de taques c-Fos del nucli caudal (D) i shell (E) del nucli accumbens (la línia mitjana és dret) d’una dona amb experiència sexual que va morir després d’una prova de comportament sexual. Elrectangle il·lustra l'àrea de mostreig (0.2 × 0.5 mm).
Experimenta 1
El primer experiment va investigar els efectes de l’experiència sexual i les proves sobre la inducció de c-Fos al nucli accumbens, el nucli caudat dorsal i l’escorça cingulada. L’objectiu de l’experiment era doble. El primer objectiu era determinar si hi havia diferències en l’activació cel·lular en qualsevol de les regions del cervell a causa de l’experiència sexual anterior i / o de les proves de comportament. Si es va alterar l'expressió c-Fos, es va determinar llavors si els canvis es podien localitzar a subregions específiques dins de les tres àrees del cervell analitzades.
Els hàmsters sirià femenins van rebre 6 setmanes d’experiència sexual o van romandre sexualment ingenus. Durant les setmanes d’experiència 6, es va mesurar la quantitat acumulada de temps que la femella va assumir la lordosi (immobilitat acompanyada d’una dorsoflexió de la part posterior) per a cada sessió de prova de 10 min. No es van registrar mesures de comportament sexual masculí. Durant la setmana 7, es van administrar les mateixes sèries d’injeccions d’estradiol benzoat i progesterona. Aquesta vegada, la meitat de les dones amb experiències sexuals i ingènues van ser provades pel comportament sexual col·locant un mascle adult a la gàbia de casa. Les restants femelles van quedar a les gàbies de casa seva. A 60 – 90 min després de l'exposició al mascle, les femelles es van perfundir intracardialment i els seus cervells van ser processats per a l'expressió c-Fos. Les femelles que no es van provar per al comportament sexual es van perfeccionar 4 hr després de l'administració de la progesterona.
Anàlisi de dades. Com que el nombre de cèl·lules no difereix entre les femelles que no es van provar per al comportament sexual durant la setmana 7, independentment de l'experiència sexual passada (vegeu Taula1 per exemple), les femelles experimentals es van dividir en tres grups de tractament per a l'anàlisi. El primer grup contenia les dones que van rebre 6 setmanes d’experiència sexual i van ser provades per comportament sexual (experiència / prova, n = 6). El segon grup estava format per aquelles femelles que no van rebre cap experiència prèvia, però es van provar per comportament sexual (no hi havia experiència o prova,n = 8). El grup final contenia tots els hàmsters femenins que no havien estat provats per al comportament sexual, independentment de qualsevol experiència sexual anterior (no hi havia cap prova, n = 13). Els dos grups que no van rebre proves de comportament sexual es van combinar per augmentar el poder estadístic en les anàlisis. El nombre de cèl·lules tacades per c-Fos del nucli dorsal accumbens, el nucli caudat dorsal i el còrtex cingulat es van comparar entre els tres grups.
Comparació del nombre mig ± SEM de cèl·lules c-Fos-immunoreactives al nucli accumbens shell i core entre els grups de tractament sense prova
Els comptes de cèl·lules es van analitzar mitjançant ANOVA multifactorial. ANOVA i efecte principal simple post hoc Les proves de Newman-Keuls es van realitzar quan era apropiat. Les dades de comportament (durada de la lordosi) es van analitzar fent servir dues cues t prova.
Experimenta 2
El segon experiment va comparar la capacitat d’un nou estímul d’anfetamina per produir una sensibilització del comportament en hàmsters sexualment experimentats i sexualment ingenus. L’expressió c-Fos al nucli accumbens, el nucli caudat dorsal i l’escorça cingulada es van analitzar de nou per determinar si el patró d’activitat cel·lular era similar als resultats obtinguts a l’experiment 1.
Els hàmsters femenins sirians van rebre 6 setmanes d’experiència sexual o van romandre sexualment ingenus. A la setmana 7, totes les femelles van ser transportades a un nou entorn (és a dir, un aquari de vidre de galó 10 en una habitació desconeguda) 4 h després de l'administració de la progesterona. Les femelles es van col·locar en l’acquari 10 per a galons de vidre per a 10 min, després d’aquella qual cosa es va administrar la meitat de les dones sexualment experimentades i sexualment naivesd-Sulfat de lametamina (1 mg per 1 kg de pes corporal en 1.0 ml de 0.9% NaCl; un regal del Dr. David Nichols, Universitat de Purdue). La resta de femelles es van injectar amb 0.9% NaCl (1 mg per 1 kg de pes corporal). A continuació, es va posar a les femelles a l’aquari 10 per a un galó addicional per a un mínim de 60. Les sessions 70 min van ser gravades per a anàlisi de l’activitat locomotora general de les femelles. Dins de 30 min després de la prova d’activitat general, les femelles es van perfundir intracardialment i els seus cervells es van processar per a l’expressió c-Fos.
Anàlisi de cintes de vídeo. Durant la setmana 7, es van gravar en vídeo les sessions de 70 min que van provar l’activitat locomotora. Els aquaris de vidre de galó 10 es van dividir en tres àrees iguals a la pantalla de vídeo i es va registrar l’activitat locomotora de les femelles en funció del nombre de creus de la zona.
Anàlisi de dades. La història sexual anterior no va influir en l'activitat locomotora de les hàmsters femenines injectades amb solució salina; per tant, les femelles experimentals es van dividir en tres grups de tractament per a l'anàlisi. El primer grup contenia les dones que van rebre 6 setmanes d’experiència sexual i van ser injectades amb anfetamina (experiència / anfetamina, n = 8). El segon grup estava format per aquelles femelles que es van administrar amb anfetamina, però no van rebre cap experiència sexual (no hi havia experiència / anfetamina,n = 8). El grup final contenia tots els hàmsters femenins que es van injectar amb solució salina, independentment de l'experiència sexual anterior (sòlid, n = 15). L’activitat locomotora mitjana de les femelles es va comparar entre els tres grups de tractament a través del min 70 de proves (en períodes 10 min) mitjançant ANOVA de dos factors. ANOVA i efecte principal simple post hoc Les proves de Newman-Keuls es van realitzar quan era apropiat.
El nombre de cèl·lules tacades per c-Fos no va diferir entre les femelles injectades amb solució salina, independentment de l'experiència sexual passada. Per tant, es va comparar el nombre de cèl·lules tacades per c-Fos del nucli dorsal accumbens, el nucli caudat dorsal i el còrtex cingulat entre els mateixos tres grups de tractament que en el primer experiment. Els comptes de cèl·lules es van analitzar mitjançant ANOVA multifactorial. ANOVA i efecte principal simple post hoc Les proves de Newman-Keuls es van realitzar quan era apropiat.
RESULTATS
Experimenta 1
Mesures de comportament sexual
Les durades de la lordosi durant la prova de comportament sexual a la setmana 7 es van comparar entre l’experiència / prova i els grups de prova sense experiència. La durada mitjana de la lordosi durant la prova min 10 va ser 341 ± 53 sec per al grup d’experiència / prova i 478 ± 20 sec per al grup sense experiència / prova. Les dones que no tenien experiència / grup de prova havien assumit la lordosi durant una durada significativament més llarga que la que tenien les dones en el grup d'experiència / prova (t 6 = 5.131; p = 0.05). A més, l’experiència sexual no va afectar la durada de la lordosi. L’anàlisi no va mostrar diferències significatives entre les durades mitjanes de la setmana 1 (399 ± 44 sec) i la setmana 7 (341 ± 53 sec) per a les dones del grup d’experiència / prova.
l'expressió c-Fos al nucli accumbens
Un ANOVA de tres vies del temps de tractament a nivell rostral-caudal vegades shell-core no ha trobat efectes principals significatius del tractament i no hi ha interacció de tres vies entre el tractament, el nivell d'accumbens i el nucli de shell (Fig. 2); no obstant això, es van detectar dues importants interaccions bidireccionals (temps de tractament del nucli i el temps de tractament rostral-caudal).
l'expressió c-Fos a la closca i al nucli del nucli accumbens en els nivells rostral, mitjà i caudal per a cadascun dels grups de tractament. Es va utilitzar un ANOVA de tres vies (temps de tractament a nivell rostral-caudal vegades shell-core) per examinar els efectes de l’experiència sexual i el comportament en el nombre mitjà de ± SEM de c-Fos. No s’han trobat efectes principals significatius del tractament i cap interacció de tres vies entre el tractament, el nivell d'accumbens i el nucli de closca.
El sondeig de la interacció entre el nucli i el nucli va revelar efectes principals significatius dels grups de tractament només al nucli del nucli accumbens (fig. 7). 3). Les comparacions múltiples entre parells van mostrar que les femelles provades per al comportament sexual durant la setmana 7 (experiència / prova i cap experiència / prova) tenien significativament més cèl·lules tacades amb c-Fos al nucli del nucli accumbens que les femelles que no van ser provades (no test) (Newman-Keuls, p <0.01). No es van observar efectes de proves a la closca del nucli accumbens. A més, no hi va haver efectes explícits de l'experiència sexual sobre el nombre de cèl·lules que expressaven c-Fos ni a la closca ni al nucli dels accumbens.
l'expressió c-Fos a la closca i el nucli del nucli accumbens, es va col·lapsar a través del nivell rostral-caudal. L'ANOVA de tres vies va revelar una interacció bidireccional entre el tractament i el nombre mig ± SEM de cèl·lules c-Fos a la closca i el nucli del nucli accumbens (tractament vegades shell-core;F (2,24) = 4.243; p<0.026). Un ANOVA unidireccional que va provar aquesta interacció va trobar efectes principals significatius dels grups de tractament només al nucli del nucli accumbens (F (2,24) = 7.341; p<0.003) i no a la closca dels accumbens (F (2,24) = 1.271; p> 0.1). Diferents lletres indiquen diferències significatives entre grups.
El sondeig dels temps de tractament de la interacció nivell rostral-caudal va trobar efectes principals significatius dels grups de tractament tant en els nivells rostrals com caudals, però no en el nivell mig del nucli accumbens (Fig. 4). Newman-Keuls post hoc les proves van indicar que les dones que havien rebut 6 setmanes d’experiència sexual i es van provar per comportament sexual (experiència / prova) tenien més cèl·lules c-Fos-positives al nucli rostral accumbens que les dones que es van provar, però que no van rebre cap experiència sexual anterior (no hi ha experiència / prova; p <0.05) i aquelles dones que no es van provar de comportament sexual (cap prova;p <0.01). El post hoc les proves van revelar resultats similars per al nucli caudal accumbens. Les dones de l’experiència / grup de prova tenien un nombre més elevat de cèl·lules que expressaven c-Fos al nucli caudal accumbens que les femelles en el grup sense experiència / prova (p <0.05) i cap grup de prova (p <0.01). Per tant, les proves de comportament sexual durant la setmana 7 havien augmentat el nombre de cèl·lules tenyides de c-Fos al nucli accumbens rostral i caudal només per a aquelles dones que havien rebut les 6 setmanes d’experiència.
L'expressió c-Fos a través de la dimensió rostral-caudal del nucli accumbens, es va col·lapsar a través del nucli i la closca. Tot i que un ANOVA de tres vies va indicar que la interacció de dos sentits entre els grups de tractament i la mitjana de les cèl·lules C-Fos de nombre SEM a través dels nivells rostral-caudals del nucli accumbens només es va apropar a la importància (F (4,48) = 2.365; p <0.066), vam examinar cada nivell del nucli accumbens per separat per obtenir un efecte del tractament sobre la tinció de c-Fos. Un ANOVA unidireccional va revelar efectes principals significatius dels grups de tractament tant a nivell rostral (F (2,48) = 5.230; p<0.009) i nivell caudal (F (2,48) = 7.455; p <0.002) però no al nivell mitjà (F (2,48) = 1.744; p> 0.1) del nucli accumbens. Diferents lletresindiquen diferències significatives entre grups.
Expressió c-Fos al nucli caudat i al còrtex cingulat
Els comptes de cèl·lules del nucli caudat dorsal també es van analitzar mitjançant un ANOVA de tres vies. L’anàlisi va revelar només una interacció entre el tractament i l’expressió c-Fos al nucli caudat medial i lateral (F (2,24) = 3.514;p <0.046). No obstant això, una anàlisi separada del nucli caudat medial i lateral per ANOVA unidireccional no va indicar cap diferència en el nombre de cèl·lules tenyides de c-Fos entre l'experiència / prova, cap experiència / prova i cap grup de proves (taula2). A més, no es van trobar efectes principals de l’experiència sexual ni del comportament en el nombre de cèl·lules que expressaven c-Fos, ni cap interacció, al còrtex cingulat (dades no mostrades).
Mitjana ± nombre de SEM de cèl·lules c-Fos-immunoreactives en el nucli caudat medial i lateral
Experimenta 2
Activitat locomotora
Un ANOVA de dos sentits (període de proves de temps de tractament), que compara l’activitat mitjana de les dones en l’experiència / amfetamina, sense experiències / amfetamina i en grups de tractament amb solucions salines al llarg de la prova 70, va revelar una interacció entre el grup de tractament i el període de proves. Per examinar aquesta interacció, es van sondar els grups de tractament individuals de manera separada amb ANOVA unidireccional. Les anàlisis van indicar canvis significatius en l’activitat general mitjana durant l’examen 70 min per als dos grups de femelles que es van injectar amb anfetamina (experiència / amfetamina i sense experiència / anfetamina). Tanmateix, l’activitat general de les femelles que van rebre solució salina no va canviar significativament en el mínim 70 (fig.5). Newman-Keuls post hocLes proves es van utilitzar per determinar quins períodes de proves min 10 eren diferents. Les comparacions múltiples entre parells van revelar que l’activitat general de les dones amb experiència sexual donada a l’anfetamina va augmentar significativament 10 min després de les injeccions (p <0.05). A més, en comparació amb els 10 minuts anteriors a les injeccions, les dones del grup d’experiència / tractament amb anfetamina es van mantenir significativament més actives durant 20 minuts (p <0.05) i 30 min (p<0.05) després de les injeccions. En canvi, els efectes de l’anfetamina en dones nois sexualment no van ser evidents fins als 20 minuts després de les injeccions. En aquest moment, aquestes femelles eren significativament més actives en comparació amb els 10 minuts anteriors a les injeccions (p <0.05). A més, l’activitat de les femelles sexualment ingènues amb amfetamina es va mantenir significativament augmentada durant 30 minuts (p <0.05) i 40 min (p<0.01) després de les injeccions.
Efectes de l’amfetamina sobre l’activitat general dels hàmsters sexuals amb experiència sexual i de naixement sexual. Un ANOVA de dos sentits (període de proves de temps de tractament) va revelar una interacció entre el grup de tractament i el període de proves (F (12,150) = 2.288;p <0.011) per al recompte d’activitats mitjanes ± SEM. Un ANOVA unidireccional que va examinar els grups de tractament individuals va mostrar canvis significatius en l'activitat general de les dones en l'experiència / amfetamina (F (6,150) = 3.0468; p <0.008) i sense experiència / amfetamina (F (6,150) = 3.893;p <0.001) grups de tractament. L’activitat de les femelles injectades amb sèrum fisiològic no va canviar (F (6,150) = 1.619;p <0.1). Post hoc les proves van indicar que les dones amb experiència sexual van respondre més ràpidament a l’anfetamina, mostrant un augment de l’activitat en el primer 10 min després de la injecció. Les femelles sexualment naïves no van respondre a l’amfetamina fins que 20 min després de la injecció. *p <0.05 respecte al període anterior a la prova.
expressió c-Fos
Per analitzar els efectes de l’experiència sexual i l’anfetamina en l’expressió c-Fos al nucli accumbens es va utilitzar un ANOVA de tres vies (temps de tractament a nivell rostral-caudal). No s’han trobat efectes principals significatius del tractament i cap interacció de tres vies entre el tractament, el nivell d'accumbens i el nucli de closca. A més, l’anàlisi no va revelar cap interacció entre els grups de tractament i l’expressió de c-Fos en la closca i el nucli dels accumbens o entre els grups de tractament i l’etiquetatge c-Fos en els nivells rostral, mitjà i caudal del nucli accumbens ( dades no mostrades).
Els comptes de cèl·lules del nucli caudat dorsal també es van analitzar mitjançant un ANOVA de tres vies. L’anàlisi inicial no va revelar cap efecte significatiu de l’experiència sexual anterior o de l’anfetamina sobre el nombre de cèl·lules c-Fos-positives. A més, no s’ha trobat cap efecte d’experiència sexual anterior o d’anfetamina sobre el nombre de cèl·lules que expressen c-Fos a l’escorça cingulada utilitzant un ANOVA de dues vies (dades no mostrades).
DISCUSSIÓ
L'objectiu d'aquesta investigació era doble. Primer es va examinar els efectes de l’experiència sexual sobre l’activitat cel·lular en diferents subregions del nucli accumbens. El segon tema, si l'experiència sexual anterior podria sensibilitzar la via de la dopamina mesolímbica, es va investigar comparant les respostes conductuals d'animals experimentats i ingènues a una injecció d'anfetamina. Els nostres resultats no només indiquen que el comportament sexual femení pot activar les neurones del nucli accumbens, sinó que l’experiència sexual pot sensibilitzar les respostes neuronals davant l’anfetamina.
Els efectes de la conducta sexual sobre l'expressió c-Fos a la closca i el nucli del nucli accumbens
Les proves de comportament sexual van augmentar l’expressió c-Fos al nucli, però no la closca, del nucli accumbens, donant suport a investigacions anteriors que demostren que una sola trobada sexual pot activar les neurones del nucli accumbens en rosegadors femenins (Meisel et al., 1993; Joppa et al., 1995; Mermelstein i Becker, 1995; Pfaus et al., 1995; Kohlert et al., 1997; Kohlert i Meisel, 1999). La literatura sobre la dicotomia funcional del nucli accumbens es compon de nombrosos informes de canvis diferencials en la transmissió de dopamina dins de la closca i el nucli del nucli accumbens en resposta a estímuls farmacològics i fisiològics. L’administració de diversos fàrmacs d’abús produeix augments selectius dels nivells de dopamina extracel·lular a la closca del nucli accumbens (Pontieri et al., 1995; Nisell et al., 1997; Pierce i Kalivas, 1997a; Tanda et al., 1997; Tanda i Di Chiara, 1998; Barrot et al., 1999; Cadoni i Di Chiara, 1999). De manera similar, aliments molt saborosos (Tanda i Di Chiara, 1998; Di Chiara et al., 1999a; Kelley, 1999), estrès lleu (p. ex., xoc de peu) (Kalivas i Duffy, 1995; Tidey i Miczek, 1997; Bruijnzeel et al., 1999; Wu et al., 1999), i novetat mediambiental (Rebec et al., 1997;Rebec, 1998) També augmenten selectivament la transmissió de dopamina en la closca del nucli accumbens.
Les nostres troballes són consistents amb la hipòtesi que la closca i el nucli són funcionalment diferents, encara que trobem que el nucli, i no la closca, responen al comportament sexual. És possible, però, que hi hagués canvis en la immunoreactivitat c-Fos en la closca del nucli accumbens, però aquests canvis no es van detectar. La closca està organitzada de forma complexa en diferents subregions, una capa medial, ventral i lateral, amb les àrees ventral i dorsal de la closca medial possiblement sent dues subregions més diferents (Groenewegen et al., 1999). Aquestes subregions de la closca, així com les parts medials i laterals del nucli, reben diferents combinacions d’entrada d’àrees corticals i subcorticals (Groenewegen et al., 1999). A més, ubicats dins d’aquestes subregions són conjunts funcionals de neurones diferents que s’organitzen en diferents compartiments anatòmics (Groenewegen et al., 1999). Com que els efectes del comportament sexual en l'expressió c-Fos en aquest estudi només es van examinar en la closca dorsomedial, és possible que el nombre de cèl·lules c-Fos-positives hagi canviat realment en una subregió de shell diferent.
Malgrat les observacions que moltes funcions del nucli accumbens estan localitzades a la regió de la closca, és raonable hipotetitzar que diferents circuits neuronals dins del nucli accumbens medien les propietats de reforçament de diferents comportaments. Carelli et al. (2000)Recentment, s'han informat que el nucli accumbens a les neurones de les rates mostra una activitat neuronal similar durant la resposta operant a dos reforçadors naturals (és a dir, aliments i aigua), però diferents patrons de cocció durant la resposta a un reforç natural contra la cocaïna. Han conclòs que els circuits neuronals separats del nucli accumbens processen informació sobre reforços alimentaris i hídricos contra la recompensa de cocaïna (Carelli et al., 2000).
Els efectes de l'experiència sexual sobre l'expressió de c-Fos a través de l'eix rostral-caudal del nucli accumbens
La literatura que examina l’organització subnuclear a través del nucli rostral-caudal és petita; no obstant això, s'han observat diferències funcionals i anatòmiques clares. Els nostres resultats són consistents amb estudis que han informat de la regulació diferencial de les respostes neuroquímiques i motrius a l’eix rostral-caudal dels accumbens. La colecistoquinina (CCK) modula diferencialment els efectes induïts per la dopamina al nucli rostral i caudal accumbens (Crawley et al., 1985a,b), potenciant l’hiperlocomoció induïda per la dopamina quan s’introdueix en els caudals accumbens, una regió inervada per neurones CCK colocalitzades amb dopamina (Crawley et al., 1985a,b; Lanca et al., 1998). No obstant això, la CCK és inactiva pel que fa al comportament quan s'injecta al nucli rostral accumbens, una regió que rep projeccions separades de CCK i dopamina (Crawley et al., 1985a,b; Lanca et al., 1998). També s'ha informat que la infusió directa d’anfetamina a la closca rostral, la capa caudal o el nucli afecta de manera diferent l’activitat conductual i els nivells de dopamina i serotonina extracel·lulars.Heidbreder i Feldon, 1998). Regulació dels pèptids opiacis, substància P, receptors D1 de dopamina (Voorn i Docter, 1992; Jongen-Relo et al., 1994b; Voorn et al., 1994), i alliberament d’acetilcolinaJongen-Relo et al., 1995) Els agonistes dels receptors de dopamina i dopamina també es diferencien entre les parts rostrals i caudals dels accumbens, sent els rostrals més sensibles a l'esgotament i administració de la dopamina. Tot i que s'han informat d’aquestes diferències funcionals entre el nucli rostral i el caudal, per què existeixen aquestes diferències funcionals encara no s’aconsegueix completament.
Els efectes de l’experiència sexual sobre l’activitat locomotora induïda per l’anfetamina
Els resultats esmentats aquí i en un estudi anterior suggereixen que l'experiència sexual anterior sensibilitza les respostes neuronals a les proves de comportament sexual, indicant increments sensibilitzats en l'alliberament de dopamina (Kohlert i Meisel, 1999) i l’activitat cel·lular al nucli accumbens (aquest estudi). Una preocupació, però, és que les dones amb experiència en l’estudi anterior poden haver respost tant a les proves de comportament sexual com a les indicacions ambientals, ja que l’experiència sexual i les proves es van dur a terme a la mateixa habitació. Els senyals mediambientals associats de manera condicionada a comportaments motivats poden adquirir propietats d'incentiu i augmentar encara més els nivells de dopamina al nucli accumbens (Reid et al., 1996, 1998; Watson i Little, 1999). Una segona preocupació és que, com que no es van registrar mesures de comportament sexual masculí, no se sap si els dos grups de femelles que es van provar per comportament sexual van rebre quantitats comparables d'estimulació vaginocervical. S'ha informat que l’estimulació vaginocervical és necessària per a l'alliberament de dopamina al nucli accumbens durant l’aparellament (Kohlert et al., 1997). Potser les dones amb experiència sexual van rebre més estimulació vaginocervical (no mesurada en aquest estudi), augmentant així la inducció de c-Fos. Per tant, per validar que el comportament sexual femení sensibilitza la via de la dopamina mesolímbica, hem investigat si les dones amb experiència sexual i ingènua van respondre de manera diferent a una injecció d’anfetamina, un altre estímul que media els seus efectes a través de vies de dopamina. A més, per garantir que les respostes sensibilitzades observades es deuen a un comportament sexual repetit i no a causa d’una associació condicionada del medi ambient al comportament sexual, les respostes conductuals dels hàmsters a l’anfetamina es van provar en un nou entorn.
L’anfetamina augmenta l’activitat general en tots els hàmsters femenins. No obstant això, les dones amb experiència sexual van respondre més aviat a l'anfetamina que no pas les femelles de gran envergadura sexual. Aquests resultats validen la hipòtesi que el comportament sexual repetit pot sensibilitzar les neurones en la via de la dopamina mesolímbica i suggereix que els canvis en la via produeixen respostes conductuals sensibilitzades tant al comportament natural motivat com a un estimulant psicomotor (sensibilització creuada).
Aquests resultats són coherents amb la hipòtesi que hi ha mecanismes neuronals convergents que intervenen en les respostes a les drogues i al comportament sexual (Robinson i Berridge, 1993; Pierce i Kalivas, 1997b). Diversos estudis recents han observat la sensibilització creuada entre l'exposició repetida de medicaments i comportaments motivats naturals. L’estrès per derrota social redueix el temps d’adquisició d’autoadministració de cocaïna en ratesTidey i Miczek, 1997). Un entorn emparellat amb injeccions de morfina repetides pot facilitar el comportament sexual de les rates masculines (Mitchell i Stewart, 1990a,b). El pretractament de les amfetamines també facilita el comportament sexual de les rates masculines de naturalesa sexual i es correlaciona amb l'alliberament de dopamina augmentat al nucli accumbens (Fiorino i Phillips, 1999).
L’expressió c-Fos es va analitzar al nucli accumbens després del tractament amb anfetamina. Es va plantejar la hipòtesi que l’anfetamina augmentaria l’expressió de c-Fos al nucli accumbens i, en major mesura, en dones amb experiència sexual. No obstant això, no s’han trobat efectes d’anfetamina sobre el nombre de cèl·lules que expressen c-Fos en cap de les subregions del nucli accumbens. És evident a la Taula3 que els animals de control de l’experiment 2 (femelles salines) tenien un nombre més gran de cèl·lules c-Fos-positives en comparació amb els animals de control de l’experiment 1 (sense proves de femelles). Badiani et al. (1998) va informar que la novetat va augmentar c-fos El contingut d’ARNm al nucli accumbens, i aquest efecte de la novetatc-fos el contingut era tan fort en diverses regions cerebrals que l’administració d’anfetamina en un nou entorn no produïa una resposta incremental addicional. Per tant, sembla possible que, en el nostre estudi, l’estrès de ser transportat al nou entorn de la sala de proves activés la síntesi de la proteïna c-Fos, emmascarant així els canvis en l’expressió c-Fos induïda per l’anfetamina i l’experiència sexual.
El nombre mitjà ± S basal nombre de cèl·lules c-Fos-immunoreactives al nucli accumbens shell i core per als animals de control en experiments 1 i 2
Importància potencial
Aquests experiments s’uneixen a una creixent llista d’estudis (Mitchell i Stewart, 1990b; Fiorino i Phillips, 1999; Miczek et al., 1999) que indica que les experiències d’un animal poden sensibilitzar la capacitat de resposta de la via de dopamina mesolímbica tant per a comportaments que formen part del repertori natural d’un animal i de determinades drogues que els humans s’abusen (Wise i Bozarth, 1987). Un tema clau en la investigació sobre l’abús de drogues és la vulnerabilitat individual als efectes de les drogues (Newcomb, 1992; Robinson i Berridge, 1993), i col·lectivament, aquesta investigació pot oferir informació sobre el desenvolupament de l’addicció a les persones.
Notes al peu
- Rebut Juny 8, 2000.
- Revisió rebuda Desembre 12, 2000.
- acceptat Desembre 20, 2000.
Aquesta investigació va comptar amb el suport de la National Science Foundation Grant IBN-9723876. Agraïm a Melissa Zila, Shannon McCanna, Marchelle Baker, Michael Huntington i Deborah Shelley la seva ajuda experta en les proves de comportament i en el processament de c-Fos.
La correspondència s'hauria d'adreçar al Dr. Robert L. Meisel, Departament de Ciències Psicològiques, Universitat de Purdue, West Lafayette, A 47907-1364. Correu electrònic: [protegit per correu electrònic].
- Copyright © 2001 Society for Neuroscience
;