Je sexuální motivační stav spojen s uvolňováním dopaminu v mediální preoptické oblasti? (2011)

Úvod

Předpokládá se, že mediální preoptická oblast (mPOA) zaměřuje mužskou motivaci na sexuálně relevantní podněty, koordinuje genitální reflexy nezbytné pro erekci a ejakulaci a zvyšuje mužské motorické vzorce kopulace (Hull a kol., 1999). Na základě farmakologických nálezů se zdá, že katecholaminový neurotransmiter dopamin (DA) usnadňuje mužské sexuální chování u potkanů ​​a jiných savců částečně prostřednictvím svého působení v mPOA (viz. Hull a kol., 2006). Například u potkanů ​​agonisté DA mikroinjektovaných do mPOA usnadňují sexuální chování (Hull a kol., 1986; Pehek a kol., 1988; Pehek a kol., 1989; Scaletta a Hull, 1990; Markowski a kol., 1994), zatímco mikroinjekce DA antagonistů zhoršuje kopulaci, genitální reflexy a sexuální motivaci (Pehek a kol., 1988; Warner a kol., 1991). Zda se DA souvisí konkrétně s výskytem mužského sexuálního chování, bylo však nedávno zpochybněno (Paredes a Ågmo, 2004). Tito autoři tvrdí, že DA je důležitá pro chování motorů nebo celkový vzrušený zájem, ale nesouvisí s kontrolou mužského sexuálního chování (Paredes a Ågmo, 2004).

Jedním kritickým argumentem ve prospěch zapojení DA do kontroly sexuálního chování je posouzení uvolňování DA během sexuálních interakcí. U potkanů ​​bylo prokázáno, že přítomnost estrusové samice zvyšuje extracelulární DA v mPOA (Hull a kol., 1995) měřeno pomocí in vivo mikrodialýza a následná HPLC s elektrochemickou detekcí (HPLC-EC). Muži, kteří vykazovali významné předpopulační zvýšení DA v mPOA kopulovaných se ženami, ale při absenci tohoto nárůstu DA,Hull a kol., 1995). Tato data tedy podporují hypotézu, že vzestup DA v mPOA je specificky spojen s výskytem mužského sexuálního chování.

Vyšetřování uvolňování DA ve vztahu k pohlavnímu chování mužů v mPOA bylo omezeno na hlodavce. Za více než 30 let jsou křepelky cenné při ilustraci buněčné základny androgenních metabolitů, které aktivují mužské typické sexuální chování, a také se ukázaly být užitečným modelem dopaminergní regulace mužského sexuálního chování (viz. Balthazart a Ball, 1998; Absil a kol., 2001; Balthazart a kol., 2002). Křepelka vykazuje silné mužské sexuální chování, ale v porovnání s krysy vykazuje rychlejší časovou posloupnost. Důležité je, že jim chybí intromittentní orgán, takže topografie sexuálního chování je zcela odlišná od savců. Vzhledem k tomu, že křepelky nevykazují erekci, detekce změny uvolnění DA v mPOA nemůže být přičítána pouze změně vzrušení, která by mohla usnadnit erekci penisu, ale tyto změny mohou být snadněji spojeny se sexuální motivací a výkonem. Proto studie používající křepelky jsou důležité pro lepší pochopení role uvolňování DA v mPOA pro kontrolu mužského sexuálního chování. Aktuální zpráva je prvním hlášeným případem, který zkoumá, zda úrovně DA, měřené podle in vivo mikrodialýza v mPOA v křepelčích oříšcích je spojena s výslovným vyjádřením sexuálního chování.

Materiály a metody

výsledky

Příklad chromatogramu od reprezentativního ptáka je uveden v tabulce číslo 1. Analýza procentních změn oproti výchozí hodnotě u subjektů ukázala významný účinek přítomnosti ženy (F_2,16= 4.224, p= 0.034; obrázek 2A, B). Post-hoc analýzy ukázaly, že tato změna byla výrazně vyšší u vzorků FEMALE oproti výchozím hodnotám. Dále, ačkoli všechny subjekty se v předběžných testech po chirurgickém zákroku spolupodílely, nebyly všechny subjekty kopírovaly v mikrodialyzačním nastavení (šest křeček kopulovaných [Copulators], zatímco čtyři neposkytovali [Non-copulators]), což umožnilo porovnat účinek kopulace variabilní) o koncentraci DA v preoptické oblasti. Tato analýza odhalila hlavní efekt kopulace (F_1,8= 6.153, p= 0.038) a interakce ženské přítomnosti a kopulace (F_2,16= 3.802, p= 0.045), takže došlo pouze k významnému nárůstu DA u křepelek, kteří kopulovali. Rozsahy frekvencí CCM v každém ze šesti samičích vzorků jsou: F1: 0-3, F2: 0-1, F3: 0, F4: 0-1, F5: 0-3, F6: 0. Ačkoli žádný z ptáci kopulovali ve vzorcích F3 nebo F6, je zajímavé si je všimnout číslo 2A že úrovně DA z těchto vzorků zůstávají v "kopulátory" vysoké. Navíc, mezi šesti muži, kteří se společně utvořili, čtyři ptáci poskytli jak vzorky COP, tak NO COP (viz Metody popisu). Analýza procentních změn oproti výchozím hodnotám u těchto ptáků neodhalila žádnou změnu (t = 0.064, p= 0.953) během období kopulace ve srovnání s obdobím, kdy nedošlo k žádné kopulaci (číslo 2C).

  

Obrázek 1

Srovnání chromatogramů shromážděných od reprezentativního zvířete během výchozího stavu (BL), za přítomnosti samice (FEMALE) a po odstranění samice (POST) se standardem (DA Standard).

  

Obrázek 2

Extracelulární DA v mPOA se mění za přítomnosti ženy (FEMALE). A, B, Průměrná změna mPOA DA během výchozí (BL), FEMALE a po odstranění ženy (POST); Copulators n = 6, Non-Copulators n = 4. C, Průměrná změna mPOA DA během COP a (více …)

Konečně bylo zjištěno, že dvě zvířata se nacházejí mimo mPOA a byly proto z analýzy odstraněny. Je zajímavé, že údaje z těchto dvou ptáků nezaznamenaly žádnou změnu uvolňování DA z výchozí hodnoty, což naznačuje regionální specifičnost DA odpovědi.

Diskuse

Tato studie představuje první pokus o provedení in vivo mikrodialýza v mPOA zkoumající extracelulární uvolňování DA během sexuálního chování mužů u jiných druhů než u hlodavců. Naším prvním úkolem bylo zjistit vhodnou průtokovou rychlost, kterou je možné provádět při těchto experimentech. Při použití průtoku 0.5μl / min shromážděného v šesti minutových intervalech jsme zjistili zvýšení hladin DA v mPOA u samčích křepelčích zvířat v přítomnosti samice, která se po odstranění samice snížila zpět na výchozí hodnotu (číslo 2A). Tento významný nárůst DA se vyskytl pouze u křepelky, která se kopulovala (obrázek 2B). Navíc u ptáků, které se kopulovaly, nebyla zjištěna žádná změna mezi obdobími odběru vzorků, během nichžčíslo 2C). Proto v přítomnosti samice přetrvává zvýšená koncentrace DA bez ohledu na chování mužského pohlaví. To naznačuje, že spotřební chování samo o sobě neuplatňuje uvolnění DA v mPOA; spíše je to přítomnost ženy pouze tehdy, když je muž motivován a schopen kopulovat. Konkrétně všichni ptáci byli vystaveni ženě, ale pouze muži, kteří se nakonec zapojili do kopulace, ukázali významný nárůst DA. Není tedy dostatečné, aby muži viděli ženu, ale spíše je, zda na ni nakonec reaguje nebo ne, který odpovídá s touto DA odpovědí v mPOA. Tyto údaje jsou v souladu se závěrem, že uvolňování DA v mPOA je specificky spojeno se sexuální motivací. Stejně jako u hlodavců je mPOA v křepelkách obousměrně připojena k mnoha oblastem mozku, přijímá vstupy z různých senzorických a regulačních oblastí a vysílá výstupy do "neurovegetativních" center a oblastí mozku přímo spojených s motorickými cestami (Panzica a kol., 1996; Jistě a Swanson, 1986; Jistě a Swanson, 1988). Tato spojení podporují svou úlohu integrujícího centra pro koordinaci sexuální motivace s vhodným behaviorálním výstupem.

Jak je tomu u potkanů, tyto údaje naznačují, že vzestup mPOA DA se vyskytuje v přítomnosti ženy, pouze pokud muž úspěšně kopuluje (Hull a kol., 1995). Stejně jako u potkanů, odstranění samice vede k rychlému poklesu uvolňování DA. Ve studii Hull a kol. (1995) kopulační versus non-kopulační muži mohou být diskriminováni na základě jejich předpopulačních hladin DA. Prekofulační úrovně byly shromážděny za přítomnosti ženy, kde ji muž mohl vidět, slyšet a cítit, ale nemohl s ní pracovat fyzicky. Jestliže muž vykazoval vzestup DA v mPOA jako odpověď na ženu, pak by mohl pokračovat a kopulovat. Pokud projevil tento předpopulační vzestup, nezahájil se s kopulací. V naší současné studii jsme nezachytili podobnou předpopulační opatření. Nicméně jsme pozorovali 6 min vzorkovací koše mezi kopulujícími muži, když muž a žena byli společně, ale neúčastnili se kopulace. Nezjistili jsme žádné rozdíly v uvolňování DA v obdobích, ve kterých samčí křepelka kopuluje a za přítomnosti samice ve srovnání s tím, kdy je ještě přítomna žena, ale samice se nekompiluje.

Kromě předpokládaných akcí týkajících se sexuální motivace se zdá, že některé akce DA v mPOA krys přímo souvisejí s usnadněním erekce penisu (viz přehled, viz Hull a kol., 2006). Dominguez a Hull (2005) hypotéza, že v důsledku sexuálně vzrušujícího stimulace a / nebo sexuální aktivity u potkanů ​​mechanismus nízkého prahu extracelulárního DA v mPOA je zprostředkován D2 receptory, které dezinhibují tonickou brzdu na pohlavních reflexích. Mírný prahový mechanismus aktivuje receptory D1 a usnadňuje erekci penisu, zatímco mechanizmus s vysokým prahem, aktivovaný stimulací receptorů D2, usnadňuje emise semen a zabraňuje erekci. Bylo dále předpokládáno, že tyto mechanismy mohou být aktivovány postupně zvýšením úrovně uvolňování DA nebo delším trvání působení DA v mPOA (Dominguez a Hull, 2005). Protože křepelky nemají intromittentní orgán, ale stále vykazují silný vzorec sexuální motivace, křepelky jsou užitečným modelem pro studium různých složek sexuálního chování. U tohoto druhu dochází k přenosu gamét prostřednictvím samice, která montuje samici a přichází do styku s její kloakou, ale nevyžaduje mužskou typickou neuromuskulární kontrolu, jak je tomu u savců (Seiwert a Adkins-Regan, 1998). V současném experimentu se hladiny DA zvyšují u mužů, kteří kopulovali, ale na rozdíl od hlodavců, křepelky nepotřebují erekci, aby úspěšně prováděly sled chování. Vzestup DA se tedy vyskytuje bez potřeby erekce, což dále podporuje roli DA v kontrole mužského sexuálního chování spíše než jen při erekci a ejakulaci.

Podobně jako u testů, které jsme právě prokázali u potkanů, byly pozorovány specifické aktivace nebo inhibice mužského pohlavního chování v křepelkách po systémových injekcích agonistů a antagonistů typu D1 nebo D2 (Balthazart a kol., 1997; Castagna a kol., 1997). U křepelčích zvířat a potkanů ​​tedy může DA inhibovat a usnadňovat mužské sexuální chování. Avšak vzhledem k rozdílům v topografii mužského typického sexuálního chování u potkanů ​​oproti křepelčím, zatímco uvolňování DA v mPOA se vyskytuje v přítomnosti ženy u obou druhů, funkční důsledky změn DA se mohou mezi jednotlivými druhy lišit. Například u potkanů ​​se předpokládá, že DA v mPOA hraje roli v kontrole erekce a ejakulace, stejně jako roli v sexuální motivaci. U křepelčích samců jsme pozorovali, kteří se zapojili do kopulace, vzorku uvolnění mPOA DA v přítomnosti ženy, podobně jako u krys. Zejména v této současné studii jsme porovnali hladiny DA u křepelčích samců, které byly v přítomnosti žen a buď se angažovaly, nebo se neúčastnily kopulačního chování. Nové zjištění naší studie spočívá v tom, že u ptáků, které buď měly, nebo nakonec kopulovaly, byl DA v přítomnosti ženy dokonce i během období odběru vzorků, kdy nebyly kopulovány. Jinými slovy, tyto "kopulátory" vykazují vždy vysoké hladiny mPOA DA v přítomnosti ženy, i když se ve skutečnosti neúčastnily kopulačního chování. "Non-kopulátory" na druhé straně nikdy nespolupracovaly a nikdy nevykazovaly vzestup mPOA DA v přítomnosti ženy, podobně jako u potkanů ​​(Hull a kol., 1995). Tato zjištění podporují úlohu uvolnění DA v kontrole sexuální motivace u křepelčích. Vzhledem k nedostatku penisu u křepelčích koček je jejich výraz kopulačního chování pravděpodobně ovlivněn hmatovými podněty z genitální oblasti způsobem, který je zcela odlišný od toho, co je pozorováno u savců (Balthazart a Ball, 1998).

Souhrnně, výsledky současného experimentu naznačují, že konzumní chování samo o sobě neuplatňuje uvolnění DA v mPOA. Spíše, když je muž motivován a schopen kopulovat, je to přítomnost ženy, která se zdá být v korelaci se zvýšením úrovní DA. Konkrétně jsme zaznamenali nárůst DA pouze u subjektů, kteří se copulated, ale to nebylo přísně korelováno s výkonem chování, navrhovat odkaz na motivaci. V kritickém přehledu, Paredes a Ågmo (2004) zpochybnili, zda je DA specificky spojena s kontrolou sexuálního chování mužů. Argumentují, že účinky DA manipulace na mužské sexuální fungování mohou být vysvětleny modulací obecného vzrušení nebo motorické funkce spíše než specifickou roli v sexuálním chování. Avšak současný experiment ukazuje, že vzestup DA se vyskytuje u křepelky, druhu, který nemá potřebu erekce, spojující uvolňování DA v mPOA se sexuálním chováním a nikoliv pouze fyzickým vzrušením. Celkově jsou tato data v souladu s představou, že DA v mPOA je specificky spojena se sexuální motivací.

Poděkování

Poznámky pod čarou

Reference