Jonathan P. Fadok, 1,2 Tavis MK Dickerson, 2 a Richard D. Palmiter2 *
J Neurosci. Autorský rukopis; dostupné v PMC 2010 March 9.
Publikováno v posledním editovaném formuláři:
J Neurosci. 2009 Září 9; 29 (36): 11089 – 11097.
dva: 10.1523 / JNEUROSCI.1616-09.2009.
1 absolvoval program v neurobiologii a chování, univerzita Washingtona, Seattle, WA 98195
2 Katedra biochemie a Howard Hughes Medical Institute, University of Washington, Seattle, WA, 98195
* Korespondence by měla být adresována: Richard D. Palmiter, HHMI a Katedra biochemie, Box 357370, University of Washington, Seattle, WA 98195. E-mailem: [chráněno e-mailem]
Konečná upravená verze tohoto článku vydavatele je k dispozici zdarma na webu J. Neurosci
Viz další články v PMC, které citují publikovaný článek.
Abstraktní
Dopamin (DA) je zapojen do mnoha chování, včetně motorické funkce, poznání a zpracování odměn; role DA ve zpracování strachu však zůstává nejednoznačná. Pro zkoumání úlohy DA při učení se strachu se dopamin-deficientní (DD) myši testovaly v paradigmatu vyděšeném strachem. Syntéza DA může být obnovena u DD myší podáváním 3, 4-dihydroxy-L-fenylalaninu (L-Dopa), čímž je umožněno hodnocení zpracování strachu buď ve stavu s vyčerpáním DA, nebo v úplném stavu. Strach-potencované překvapení chybělo u DD myší, ale mohlo být obnoveno podáváním L-Dopa bezprostředně po úpravě strachu. Selektivní virová regenerace DA syntézy ve ventrální tegmentální oblasti plně obnovila učení strachu u DD myší a obnovení DA syntézy DA neuronů promítaných do basolaterální amygdaly obnovila krátkodobou paměť, ale ne dlouhodobou paměť nebo senzibilizaci šoku. Také jsme prokázali, že receptor DA D1 (D1R) a receptory podobné D2 jsou nezbytné pro učení strachu závislé na cue.
Tato zjištění ukazují, že DA působící na více podtypů receptorů v rámci více cílových oblastí usnadňuje stabilizaci paměti strachu.
Klíčová slova: Dopamin, strach, strach-potencovaný šok, amygdala, dopamin D1 receptor, dopamin D2 receptor
Úvod
Neuromodulátor DA je důležitý pro učení související s odměňováním a hledáním drog (Schultz, 2002; Wise, 2004) a shromažďování důkazů naznačuje, že DA může být také důležité pro učení související se strachem (Lamont a Kokkinidis, 1998; Guarraci et al. , 1999, Greba a Kokkinidis, 2000, Guarraci et al., 2000, Greba a kol., 2001, Pezze a Feldon, 2004, de Oliveira et al., 2006). DA neurony ventrálního středního mozku projektují limbické mozkové oblasti důležité pro učení se strachu a hladiny DA v těchto oblastech mozku se zvyšují během averzivních příhod (Abercrombie et al., 1989; Kalivas a Duffy, 1995; Doherty a Gratton, 1997; Inglis a Moghaddam , 1999). Navíc, některé neurony středního mozku zvyšují rychlost palby na averzivní stimuly a prediktivní podněty (Guarraci a Kapp, 1999; Horvitz, 2000; Joshua et al., 2008). Dále bylo prokázáno, že DA usnadňuje dlouhodobou potenciaci, klíčovou neurální korelaci paměti, v oblastech kritických pro učení strachu, jako je hippocampus a amygdala (Bissiere et al., 2003; Lemon a Manahan-Vaughan, 2006; Swant a Wagner, 2006).
Přes pokroky, které se týkaly fyziologie DA neuronů ke strachu, zůstává přesná úloha DA a jeho příbuzných receptorů v učení se strachu nevyřešena. Ukázalo se, že injekce antagonistů podobných D1R systémově nebo do amygdaly blokují získání nebo expresi učení souvisejícího se strachem; jiní však ukázali, že tyto léky nemají žádný účinek (Guarraci et al., 1999; Greba a Kokkinidis, 2000; de Oliveira et al., 2006). Kromě toho bylo prokázáno, že agonisté typu D1R buď zvyšují nebo nemají žádný vliv na kondici strachu (Guarraci et al., 1999; Greba a kol., 2000; Inoue et al., 2000; de Oliveira et al., 2006). Analogické nesrovnalosti byly nalezeny ve studiích využívajících agonisty nebo antagonisty receptorů podobných D2R (Guarraci et al., 2000; Greba a kol., 2001; Ponnusamy et al., 2005; de Oliveira et al., 2006). Tyto nesrovnalosti mohou být způsobeny metodikou chování, dávkově závislými účinky injikovaných léků nebo rozdíly ve volbě farmakologických činidel. Například antagonisté receptoru DA se značně liší ve své selektivitě, zatímco některé studie mohou být selektivně antagonizující receptory D2, jiné mohou být širší antagonizující receptory D2, D3 a D4 (Missale et al., 1998).
Pro objasnění úlohy DA při učení se strachu jsme použili myši postrádající DA (DD myši), stejně jako myši postrádající buď D1R nebo DA D2 receptory (D2R), a testovali je v strach-potencovaném vyděšeném paradigmatu. Strach-potencované překvapení je Pavlovian-strach předurčující paradigma, ve kterém neutrální stimuly vyvolává zvýšení akustické překvapení odpověď po párování s footshock (Koch, 1999). Strach-potencovaný překvapení je ideálním vzorem pro tyto studie, protože to nezávisí na hodnocení mrazivého chování, které je obtížné měřit u hypoaktivních DD myší (Zhou a Palmiter, 1995). Vzhledem k tomu, že DD myši mohou být studovány buď ve stavu s deplecí DA, nebo v DA, jsou ideální pro studium role DA při učení a tvorbě paměti. Dále, použitím viru zprostředkovaného dodávání Cre rekombinázy, může být DA signalizace selektivně obnovena do specifických cílových oblastí reaktivací Th alely DD myší (Hnasko et al., 2006). Selektivní navrácení DA do specifických cílových oblastí umožňuje hodnocení oblastí mozku regulovaných signalizací DA během strachu.
Materiály a metody
Zvířata a ošetření
DD myši byly vytvořeny podle popisu (Hnasko et al., 2006). Stručně řečeno, myši DD (Thfs / fs; DbhTh / +) nesou dvě nefunkční alely tyrosinhydroxylázy (Th), které byly inaktivovány inzercí genu rezistence na neomycin (NeoR) obklopeného lox P místy do prvního intronu Th genu . Tyto myši také nesou jednu intaktní alelu dopamin β-hydroxylázy (Dbh) a jednu Dbh alelu s cílenou inzercí Th genu. Kontrolní zvířata nesou alespoň jednu intaktní Th alelu a jednu nedotčenou Dbh alelu. Hladiny nedepaminergních katecholaminů jsou normální u DD zvířat a hladiny všech katecholaminů jsou u kontrolních zvířat normální (Zhou a Palmiter, 1995; Szczypka et al., 1999). Myši byly udržovány na smíšeném genetickém pozadí C57BL / 6 X 129 / Sv. V důsledku těžké hypofágie byly myším DD denně injikovány (ip) L-Dopa v množství 50 mg / kg v objemu 33 μl / g (Zhou a Palmiter, 1995), počínaje přibližně postnatálním dnem 10. Tyto injekce obnovují funkci DA pro 8 na 10 hr (Szczypka et al., 1999). Byly popsány D1R knockout (KO) a D2R KO myši (Drago et al., 1994; Kelly et al., 1997). Oba kmeny byly udržovány na pozadí C57BL / 6. Kvůli retardaci růstu u D1R KO myší byly po čtyřech týdnech odstaveny a pak krmeny zvlhčeným krmivem pro podporu růstu. Všechna zvířata byla genotypována analýzou PCR. Samci a samice myší byly podrobeny behaviorálnímu testování ve věku 2-5 měsíců. Všechny myši byly umístěny v cyklu 12: 12 (světlo: tma) v prostředí s kontrolovanou teplotou s jídlem (5LJ5; PMI Feeds, St. Louis, MO) a vodou dostupnou ad libitum. Všechny experimenty chování byly prováděny během světelného cyklu. Všechny myši byly ošetřeny v souladu s pokyny stanovenými National Institutes of Health a Institutem pro péči o zvířata a použití na univerzitě ve Washingtonu
Pro posouzení, zda jsou jiné receptory podobné D2 důležité pro studium strachu, byly myším D2R KO podány antagonisty D2 podobné eticlopridu (Sigma, St. Louis, MO) při 0.5 mg / kg (ip). Eticloprid byl rozpuštěn v 0.9% fyziologickém roztoku a byl podáván v konečném objemu 10 μl / g. Myši divokého typu D2R (WT) byly injikovány vehikulem.
Zařízení
Zvukové tlumící komory (SR-Lab, San Diego Instruments, San Diego, CA) byly použity k měření inhibice prepulse, odezvy na odezvu a strachu potencovaného strachem. Pro odezvy na úleky byly odečítány hodnoty 65 1-ms, počínaje počátkem pulsu. Pro měření odezvy na nožní šok bylo provedeno měření 500 1-ms, které začalo při nástupu šoku. Vrcholová amplituda odezvy byla použita pro výpočet prepulzní inhibice, odezvy na odezvu, vyděšeného strachu a reaktivity šoku. Zvuk bílého šumu byl vytvořen vysokofrekvenčním reproduktorem umístěným ve stropě komory. Zvuk pozadí byl udržován na konstantní úrovni 65 dB. Hladiny zvuku byly měřeny v decibelech (měřítko A) pomocí čtečky zvukové hladiny (RadioShack, Fort Worth, TX). Kalibrační jednotka byla použita pro zajištění integrity odezvy odezvy (San Diego Instruments, San Diego, CA). Světlo 8-watt bylo namontováno na zadní stěně skříněk pro použití jako cue.
Křivky odezvy startle
Po návyku 5-min byla zvířata prezentována sérií sedmi pokusů se stupňujícími se hladinami zvuku: od 80 do 120 dB, s ITI 30 sec. Tato série byla představena 10 krát pro celkem 70 zkoušek. Ve všech studiích, kromě nulových pokusů, ve kterých nebyl žádný zvuk, byl zvukový puls 40 msec.
Inhibice před impulsem
Zvířatům byla podávána doba návyku 10-min, po které byly subjektům předloženy studie 5 40-ms, 120-dB, pulzní studie. Myši byly poté podrobeny zkouškám 50 buď pokusu s vylekaným pulzním testem, jedné ze tří prepulzních studií (5, 10 a 15-dB nad pozadím) nebo nulovým testem, ve kterém nebyl akustický podnět. Intertrial interval (ITI) zprůměrovaný 15 sec (rozsah 5 – 25 sec). Úžasný test sestával z 40-msec, 120-dB puls bílého šumu. Pokusy předpulze se skládaly z 20-msec trvání prepulse 70, 75, nebo 80-dB intenzity, která předcházela 40-msec 120-dB pulsu 100 msec. Inhibice prepulzy byla vypočtena pro každou prepulzovou hladinu za použití následujícího vzorce:% inhibice = [(průměrná odezva na předpulzní zkoušku / průměrná odezva na studii samotného pulsu) × 100]. DD myši byly testovány ve stavu zbaveném DA, 18 – 24 h po injekci L-Dopa.
Strach potencovaný strach (paradigma 7-den)
V den 1 (výchozí hodnota), po období návyku 5-min, byly myším podány pseudonáhodně uspořádané série 20 studií, které byly rozděleny rovnoměrně mezi cue a ne-cue podmínky. U pokusů bez cue byla zvířata prezentována akustickým pulsem 40-ms, 105-dB. Pro cue pokusy byla zvířata prezentována světelným tágem 10-sec, který byl současně zakončen 40-ms, 105-dB pulsem. Průměrná hodnota ITI je 120 sec (rozsah 60 až 180 sec).
Školení proběhlo ve dnech 2, 4 a 6. Po 10-min návykové periodě byly myším podány 10 prezentace cue světla, které ko-zakončilo 0.2-mA, 0.5-sec footshock. Průměrná hodnota ITI je 120 sec (rozsah 60 až 180 sec). Testovací relace proběhly ve dnech 3, 5 a 7 a byly identické se základní relací popsanou výše. DD myši byly v DA-depletovaném stavu, 18 k 24 hodin po jejich poslední injekci L-Dopa, během výchozího, tréninkového a testovacího sezení. L-Dopa byl injikován po tréninku, jak je uvedeno na obrázcích. Následující vzorec byl použit pro výpočet strachu-potencovaného vyleku:% potencování = [(průměr odpovědí na cue testy / průměr odpovědí na ne-cue pokusech-1) × 100].
Strach potencovaný strach (paradigma 3-den)
Dny 1 a 3 (základní linie a test) tohoto paradigmatu byly identické s metodami popsanými pro 7-denní strach-potencované paradigma strachu. V den 2 (trénink), myši obdržely 30 párování 10-sec cue světla s 0.2-mA, 0.5-sec footshock. Průměr ITI byl 120 sec (rozsah 60 až 180 sec). Myši DD byly zbaveny DA během výchozího stavu, tréninku a testování.
Krátkodobá paměť
Základní a testovací relace byly totožné s relacemi popsanými pro paradigma 7-day. V den 2, po 5-min návykové periodě, myši dostaly 30 párování 10-sec cue světla, které ko-zakončilo 0.5-sec, 0.2-mA footshock. ITI zprůměroval 120 sec (rozsah 60 na 180). Po tréninku byly myši umístěny do svých domácích klecí pro 10 min před testováním. Krátkodobá paměť byla hodnocena za použití stejného vzorce, který byl použit pro strach potencovaný strachem.
Senzibilizace šoku
Odezvy na stav bez cue během krátkodobé základní paměti a testovacích relací byly zprůměrovány pro každé zvíře a následující vzorec byl použit pro výpočet senzibilizace šoku:% senzibilizace = [(průměrná odezva při vyšetření při testování / průměrná odezva na vyšetření na výchozích hodnotách) 1) × 100].
Obnovení funkce Th genu zprostředkované Cre rekombinázou
Anestezované myši isofluranu (1.5 – 5%) byly umístěny do stereotaxického přístroje (David Kopf Instruments, Tujunga, CA). Pro obnovení funkce Th genu ve ventrální tegmentální oblasti byl do ventrálního středního mozku injikován dvoustranně rekombinantní virus AAV1-Cre-GFP (titrovaný na částicích 1.2 × 1012 / ml) (souřadnice v mm: 3.5 posterior k Bregma, 0.5 laterální ke střední linii). , 4.5 ventrální na Bregma, 0.5 μl / hemisféru). Pro specifickou obnovu BLA DA byl bilaterálně injikován rekombinantní virus CAV2-Cre (titrovaný na částicích 2.1 × 1012 / ml) (souřadnice v mm: 1.5 zadní na Bregma, 3.25 laterální na střední linii, 5 ventrální na Bregma; 0.5 μl / hemisféra) . Byly publikovány podrobné popisy obou virových vektorů (Hnasko et al., 2006; Zweifel et al., 2008). Viry byly injikovány po dobu 10-min za použití injekční jehly 32-gauge (Hamilton, Reno, NV) připojené k mikro-infuzní pumpě (WPI, Sarasota, FL).
Imunohistochemie
Po anestézii s 50 mg / ml pentobarbitalem sodným (0.2 – 0.3 ml / zvíře) byly myši transkardiálně perfundovány fyziologickým roztokem pufrovaným fosfátem a následně 4% paraformaldehydem ve fyziologickém roztoku pufrovaném fosfátem. Rozptýlené mozky byly post-fixovány v 4% paraformaldehydu přes noc, kryogenně chráněny v 30% sacharóze ve fyziologickém roztoku pufrovaném fosfátem a pak rychle zmrazené v isopentanu. Volně plovoucí koronální řezy (30 μm) byly imunoznačeny buď myšími anti-TH (1: 1000, Chemicon) nebo králičími anti-TH (1: 2000, Chemicon) protilátkami. Imunoflourescence byla dosažena použitím sekundárních protilátek IgG konjugovaných s Cy2- nebo Cy3- (1: 200, Jackson ImmunoResearch). Obarvené řezy byly upevněny na sklíčkach, zakryty sklíčkem a fotografovány pomocí svislého světlého mikroskopu (Nikon).
Statistické analýzy
Provedené analýzy zahrnovaly opakovaná měření a jednosměrný ANOVA, Fisherův post-hoc a Studentův t-test, jak je uvedeno ve výsledcích. Statistická analýza byla provedena pomocí softwaru Statistica (Statsoft, Tulsa, Oklahoma).
výsledky
DD myši mají intaktní akustickou odezvu a normální inhibici prepulse
Strach-potencované překvapení vyžaduje neporušené akustické odezvy a senzomotorické hradlování. Aby se určilo, zda je akustická odezva změněna v nepřítomnosti DA, byly měřeny reakce DD-depletovaných DD myší (18 na 24 h po L-Dopa) na více úrovní decibelů zvuku a porovnány s kontrolami (obrázek 1A). Opakovaná měření ANOVA nevykazovala žádný hlavní vliv genotypu a žádné významné interakce mezi genotypem a hladinou zvuku.
Obrázek 1
DA je rozhodující pro učení se strachu potencovanému úleku. A, Akustická úleková reakce kontrolních myší (n=10, černé čtverečky) a DD myší (n=10, prázdné čtverečky) na různé intenzity zvuku. Odpovědi jsou hlášeny v libovolných jednotkách. B, Prepulzní inhibice byla testována při 3 různých intenzitách prepulsu u kontroly (n=10, černé sloupce) a DD myší (n=10, prázdné sloupce). Hvězdičky označují p<0.05, opakovaná měření ANOVA. C, Schéma ilustrující 7denní paradigma úleku potencované strachem. Ve výchozích a testovacích dnech myši obdržely 10 prezentací bez narážky (40 ms trvání prezentace 105 dB úlekového pulzu) a 10 prezentací narážkových zkoušek (10sekundová světelná narážka společně ukončená úlekovým pulzem) v pseudonáhodném stavu. objednat. Ve dnech tréninku myši obdržely 10 párů 10sekundového světelného podnětu, které společně skončilo 0.5sekundovým trváním, 0.2mA šokem do nohy. Učení bylo hodnoceno v testovacích dnech jako procento potenciace na testovacích testech ve srovnání s testy bez narážky. D, DD myši (n=10, prázdné sloupce), kterým byl podáván L-Dopa 3 hodiny po tréninku (den 2 a 4), selhávaly v učení (test 1 a 2). Nicméně, když byly DD myši injikovány bezprostředně po tréninku (den 6), vykazovaly významný strachem potencovaný úlek (Test 3). Hvězdičky označují p<0.05, opakovaná měření ANOVA. E, Měření šokové reaktivity během tréninku (kontrola n=10, černé sloupce; DD n=10, prázdné sloupce). Odpovědi jsou hlášeny v libovolných jednotkách. F, Schéma ilustrující 3denní paradigma úleku potencované strachem používané k určení kritického časového období, ve kterém je DA důležitá. Všech 30 párů narážka-šok bylo podáno v jeden tréninkový den a DD myši byly ošetřeny L-Dopa okamžitě, 1 hodinu nebo 3 hodiny po tréninku. G, Pouze kontrolní (n=8, plné černé pruhy, C) a DD myši injikované bezprostředně po tréninku (n=7, svislé pruhy, 0 h) vykazovaly v testovací den strachem potencované zděšení. Tato úroveň strachem potencovaného úleku byla významně vyšší než u DD myší, kterým byl podáván L-Dopa 1 hodinu (n=6, diagonální pruhy) nebo 3 hodiny (n=6, otevřené pruhy) po tréninku. Hvězdičky označují p<0.05 ve srovnání s výchozí hodnotou, Fisher post-hoc. Všechny uváděné hodnoty jsou průměry ± DD s deplecí SEMDA a kontrolní myši byly také testovány v paradigmatu prepulzní inhibice, které se běžně používá k detekci deficitů v senzomotorickém hradlování. Prepulzní inhibice byla zesílena u DD myší (obrázek 1B; opakovaná měření ANOVA, genotyp: F1, 18=5.37; p<0.05; nebyl detekován žádný významný genotyp interakcí na úrovni prepulsu). Tato data naznačují, že DD myši nemají deficity v úlekových reakcích nebo snížení senzomotorických hradlovacích mechanismů, když jsou ve stavu vyčerpání DA, a potvrzují jejich použití v experimentech s úlekem potencovaným strachem.
Dopamin je nezbytný v kritické době pro učení strachu potencovaného strachem
Aby se určilo, zda je DA nezbytný pro naučení se úkolu podmiňování pomocí cued-strach, DD a kontrolní myši byly podrobeny 7dennímu paradigmatu úleku potencovaného strachem (obrázek 1C). DD myši byly trénovány a testovány ve stavu s vyčerpaným DA. Při testování 24 hodin po tréninku kontrolní myši vykazovaly strachem potencovaný úlek po jediném tréninku, který nebyl pozorován u DD myší (obrázek 1D; opakovaná měření ANOVA, genotyp, F1, 18=7.4590, p<0.05). Dokonce ani po dodatečném tréninku se u DD myší nepodařilo vyjádřit strachem potencovaný úlek, zatímco kontrolní myši nadále vyjadřovaly silné učení. Je zajímavé, že když byl L-Dopa podán ihned po tréninku 6. den, DD myši vykazovaly strachem potencovaný úlek, který byl významně vyšší než výchozí hodnota (jednosměrná ANOVA F1, 18=9.1999, p<0.01) a nelišil se od kontrolních úrovní ( Obrázek 1D). Šoková reaktivita během tréninkových dnů u DD a kontrolních myší nebyla významně odlišná mezi genotypy v žádném tréninkovém dni, což naznačuje, že deficit učení u DD myší nebyl způsoben neschopností snímat otřesy do nohou (obrázek 1E). K charakterizaci kritického časového okna pro působení DA další studie měnila dobu podávání L-Dopa. DD a kontrolní myši dostaly tréninkovou relaci sestávající z 30 párů světelných šoků (obrázek 1F) a poté jim byla injikována L-Dopa buď okamžitě, 1 hodinu nebo 3 hodiny po tréninku a byly testovány o 24 hodin později. DD myši, kterým byla podána injekce bezprostředně po tréninku, vykazovaly v testovací den silné zděšení potencované strachem, podobné jako u kontrol, zatímco DD myši, kterým byl injikován L-Dopa 1 hodinu nebo 3 hodiny po tréninku, nevykazovaly žádné učení (obrázek 1G; opakovaná měření ANOVA; léčba × sezení F3, 23=5.1032, p<0.01). Tato data naznačují, že DA je nezbytná v omezeném časovém období pro učení v paradigmatu úleku potencovaného strachem. DA však není nezbytný pro vyjádření paměti cued-strach, protože DD zvířata byla vždy testována v nepřítomnosti DA. Navíc nepřítomnost DA nezhoršuje šokovou reaktivitu.
D1R je nezbytný pro strach potencovaný strachem
Abychom prozkoumali, které DA receptory jsou nezbytné pro strachem potencovaný úlek, nejprve jsme analyzovali D1R KO myši. D1R KO a kontrolní myši divokého typu (WT) byly testovány na více úrovních intenzity úlekového pulsu, jak je popsáno pro DD myši (obrázek 2A). Nebyl žádný významný rozdíl mezi myšmi D1R KO a WT na žádné testované úrovni zvuku, což naznačuje, že myši D1R KO mají neporušenou akustickou úlekovou reakci. V souladu s předchozími studiemi jsme pozorovali intaktní prepulzní inhibici u D1R KO myší (Ralph-Williams et al., 2002). Při testování v 7denním paradigmatu úleku potencovaného strachem myši D1R KO nedokázaly vyjádřit učení v žádném z testovacích dnů (obrázek 2B; opakovaná měření genotyp ANOVA × testovací den F3, 48=6.28; p<0.01), zatímco WT myši měly signifikantní strachem potencovaný úlek v testovacích dnech 2 a 3 (p<0.05 a p<0.01, kontrolní základní linie versus test 2 a 3, v tomto pořadí, Fisher post-hoc). Myši D1R KO měly větší šokovou reaktivitu než WT ve všech třech tréninkových dnech (obrázek 2C; opakovaná měření ANOVA, genotyp F1, 16=10.18; p<0.01; nebyl pozorován žádný významný genotyp × tréninkový den). Ačkoli tedy myši D1R KO mají zvýšené reakce na šok do nohou ve srovnání s myšmi WT, mají významně snížený strachem potencovaný úlek, a to i po 3 dnech tréninku. Tato data naznačují poruchu učení u D1R KO zvířat a implikují D1R ve zprostředkování účinků DA v podmiňování strachu závislém na narážce. Obrázek 2 D1R KO myši mají významně narušené učení. A, Akustická úleková reakce myší D1R WT (n=9, černé čtverečky) a KO (n=9, prázdné čtverečky). B, Výsledky 7denního paradigmatu úleku potencovaného strachem u myší D1R. Myši D1R WT (n=9, plné černé sloupce), ale ne myši D1R KO (n=9, otevřené sloupce), vykazovaly strachem potencované zděšení do testovacího dne 3. Hvězdičky označují p<0.01, srovnání KO s WT, Fisher post- hoc. C, Měření šokové reaktivity. Myši D1R KO (n=9, otevřené sloupce) mají vyšší odezvu na šok do nohy než WT (n=9, plné sloupce). Hvězdičky označují p<0.05, opakovaná měření ANOVA. Všechny uváděné hodnoty jsou průměry ± SEM Pro odezvy na leknutí a šokovou reaktivitu jsou čísla uváděna v libovolných jednotkách.
Strach-potencovaný překvapení je u D2R KO myší neporušený, ale vyžaduje další D2-podobné receptory
Aby se zjistilo, zda jsou receptory podobné D2 nezbytné pro strach potencované strachem, byly myši D2R KO a WT podrobeny překvapivým reakcím a testům vylekaným strachem. Myši WT a D2R KO mají ekvivalentní odezvy na všechny testované úrovně dB, což ukazuje, že myši D2R KO mají intaktní akustickou odezvu (obrázek 3A). Podobně jako u myší D1R KO jsme pozorovali, že myši D2R KO mají intaktní inhibici prepulzy (Ralph-Williams et al., 2002). Když byly testovány v 7-den strach-potencované paradigma strachu, jak WT, tak D2R KO myši vykazovaly strach-potencované překvapení při ekvivalentních hladinách na všech zkušebních dnech 3 (Obrázek 3B) a reaktivita šoku mezi skupinami nebyla odlišná (Obrázek 3C). Tato data ukazují, že D2R není nutný pro učení strachu potencovaného strachem.
Obrázek 3
D2R KO myši mají neporušený strachem potencovaný úlek. A, Akustická úleková reakce D2R WT (n=8, černé čtverečky) a KO myší (n=8, prázdné čtverečky). B, Výsledky 7denního paradigmatu úleku potencovaného strachem u myší D2R. Myši WT (n=8, plné sloupce) i KO (n=8, prázdné sloupce) vykazovaly významné úrovně strachem potencovaného úleku. C, Měření šokové reaktivity během tréninku (WT, n=8, plné sloupce; KO, n=8, otevřené sloupce). Myši D, WT a D2R KO (n=11 každá) byly podrobeny 3dennímu paradigmatu úleku potencovaného strachem. Myším D2R KO byl před tréninkem podáván eticloprid (0.5 mg/kg) a při testování neprojevily strachem potencovaný úlek. Hvězdičky označují p<0.01, KO versus WT, Fisher post-hoc. Všechny uváděné hodnoty jsou průměr ± SEM. U úlekových reakcí a šokové reaktivity jsou reakce uváděny v libovolných jednotkách. Předchozí studie ukázaly, že podávání antagonistů typu D2, buď systémově nebo přímo do amygdaly, zhoršuje podmíněný strach (Guarraci et al., 2000; Greba a kol., 2001; Ponnusamy a kol., 2005). Abychom prozkoumali rozpor mezi jejich výsledky a našimi, byl myším D2R KO podáván antagonista podobný D2R eticloprid (0.5 mg/kg; podáno ip) před tréninkem v 3denním paradigmatu úleku potencovaného strachem. Když byly testovány 24 hodin po tréninku, myši WT s injekcí vehikula vykazovaly silný strachem potencovaný úlek, zatímco myši D2R KO s injekcí eticlopridu neprojevovaly učení (obrázek 3D; opakovaná měření genotypu ANOVA × den F1, 20=7.5698, p<0.05) . Tyto výsledky naznačují, že kromě D1R je pro strachem potencovaný úlek nezbytný i člen rodiny DA receptorů podobných D2, ale nikoli D2R.
Krátkodobá paměť je u myší DD a D1R KO poškozena
DA se vyžaduje do jedné hodiny po tréninku, aby se naučil polekaný strach. V těchto experimentech byla 24 hodin po tréninku testována dlouhodobá paměť strachu potencovaného vyděšení. Vydali jsme se otestovat, zda je DA vyžadován také pro krátkodobou paměť. DD zvířata a kontroly byly vystaveny 2dennímu paradigmatu, které testovalo krátkodobou paměť 10 minut po tréninku (obrázek 4A). V den testu byla hodnocena šoková senzibilizace a krátkodobá paměť. Krátkodobá paměť byla definována jako narušení odezvy závislé na narážce, zatímco šoková senzibilizace je kontextově závislé zesílení odezvy akustického vyděšení po otřesu nohou, které je nezávislé na narážce (McNish et al., 1997; Richardson, 2000; Risbrough et. al., 2008). DD myši měly významně nižší šokovou senzibilizaci než kontroly (obrázek 4B, p <0.05; Studentův t-test). Podobně kontrolní myši prokázaly robustní krátkodobou paměť, která u myší DD chyběla (obrázek 4B, p <0.05, DD versus kontrola, Studentův t-test). Tato data naznačují, že DA je vyžadován pro krátkodobou a dlouhodobou paměť strachu potencovaného vyděšení. Kromě toho je DA nezbytná pro kontextuální učení strachu, jak je stanoveno šokovou senzibilizací. Tyto údaje také potvrzují předchozí závěr, že DA je vyžadována v kritickém období pro stabilizaci stopy podmiňující strach. Obrázek 4 Krátkodobá paměť a senzibilizace šokem závisí na DA. A, Design of behavioral paradigm. V den 1 byly získány základní reakce na vyděšení. V den 2 myši dostaly všech 30 párování cue-shock a poté byly před testováním vráceny zpět do své domovské klece na 10 minut. B, kontrolní myši (n = 10, černé pruhy) mají ve srovnání s DD (n = 10, prázdné pruhy) signifikantně větší šokovou senzibilizaci a strach potencované vyděšení. Hvězdičky označují p <0.05; Studentův t-test. Myši C, WT (n = 7, černé pruhy) a D1R KO (n = 7, prázdné pruhy) mají intaktní šokovou senzibilizaci. Pouze WT má během testu krátkodobé paměti strach vyplašený strachem. Hvězdičky označují p <0.05, KO versus WT; Studentův t-test. D, WT (n = 8, černé pruhy) myši mají významně větší šokovou senzibilizaci než D2R KO (n = 8, prázdné pruhy). Úrovně potenciace strachu jsou podobné u myší WT a D2R KO. Hvězdičky označují p <0.05, KO versus WT; Studentův t-test. Všechny uváděné hodnoty jsou průměry ± SEM Abychom prozkoumali, které podtypy receptorů zprostředkovávají roli DA v krátkodobé paměti a šokové senzibilizaci, D1R a D2R KO myši byly testovány ve stejném paradigmatu jako DD myši. D1R KO myši měly významně nižší úrovně krátkodobé paměti než myši WT (obrázek 4C, p <0.05; Studentův t-test); nebyl však žádný významný rozdíl mezi úrovněmi šokové senzibilizace u D1R KO a kontrolních myší, což naznačuje, že kontextově závislé učení bylo neporušené. D2R KO myši měly významně nižší úrovně šokové senzibilizace než WT (obrázek 4D, p <0.05; Studentův t-test), přesto nebyl žádný významný rozdíl mezi hladinami krátkodobé paměti u WT a KO myší.
Obnovení DA do bazolaterální amygdaly je dostatečné pro umožnění krátkodobé paměti
Basolaterální amygdala je rozhodující pro získání paměti strachu závislé na cue (Maren, 2003; Maren a Quirk, 2004; Sigurdsson et al., 2007). Dále existují důkazy naznačující důležitou úlohu DA při usnadnění funkce bazolaterální amygdaly (Rosenkranz a Grace, 2002; Bissiere et al., 2003; Marowsky et al., 2005). Aby se zjistilo, zda je DA v basolaterální amygdale vyžadován pro strach potencované strachem, DD a kontrolní myši byly injikovány bilaterálně vektorem CAV2-Cre do basolaterální amygdaly (Obrázek 5A). Tento vektor je retrográdně transportován z místa injekce do DA neuronů, kde obnovuje Th genovou aktivitu (Hnasko et al., 2006). Imunohistochemie ukázala, že TH byl přítomen v bazolaterální amygdale DD myší injikovaných CAV2-Cre (obr. 5J), ale chyběl v dorsální striatum a nucleus accumbens (obr. 5G). TH byl primárně obnoven na malý počet neuronů v kaudálních částech ventrální tegmentální oblasti (Obrázek 5D). Typicky bylo méně než 10 TH-pozitivní buňky na 30-μm sekci u injikovaných DD myší, což je v souladu s malým počtem amygdala-promítajících DA neuronů uvedených v literatuře (Ford et al., 2006; Lammel et al. , 2008, Margolis a kol., 2008).
Obrázek 5
Regionálně specifické obnovení endogenní exprese TH u DD myší. A, Schematické znázornění injekčních souřadnic pro bazolaterální amygdala (BLA) záchranné experimenty. DD (n = 7) a kontrolní (n = 7) myši byly injikovány bilaterálně do BLA s vektory CAV2-Cre (0.5 uL / hemisféra). B, Schematické znázornění injekčních souřadnic pro experimenty záchrany ventrální tegmentální oblasti (VTA). AAV1-Cre-GFP byl injikován bilaterálně (0.5 uL / hemisféra) do VTA DD (n = 7) a kontrolních myší (n = 10). Obrázky přizpůsobené z Paxinos a Franklin, 2001. C – E, Srovnání barvení TH v koronálním řezu (zvětšení 4 ×) ukazující ventrální střední mozek WT kontroly injikované virem, DD injikovaný BLA a DD injikovaný VTA. C, TH imunohistochemie v kontrolním středním mozku demonstruje přítomnost DA neuronů ve VTA a substantia nigra pars compacta (SNpc; označeno šipkou). D, BLA-zachráněné DD myši měly malý počet TH-pozitivních neuronů ve VTA. Inset je 40 × zvětšení krabicové oblasti, což ukazuje expresi TH v soma a procesech. E, VTA-zachráněné DD myši měly TH expresi převážně ve VTA. Všimněte si absence barvení TH v SNpc (označeno šipkou). F – H, koronální řez (4 × zvětšení) z WT virem injikovaných kontrol, BLA-zachráněných a VTA-zachráněných DD myší, což ukazuje expresi TH v dorzálním striatu a nucleus accumbens. F, kontroly injikované WT virem mají TH expresi v celém rozsahu hřbetního (označeného šipkou) a ventrálního striata. G, Ve striatu DD myší zachráněných BLA není detekována žádná exprese TH. H, VTA-zachráněné DD myši mají expresi TH v nucleus accumbens, s pouze malými barvivami v hřbetním striatu (označeno šipkou). I – K, koronální řez (10 × zvětšení), který ukazuje expresi TH v BLA viru WT s injekcí viru, BLA-zachráněným a VTA-zachráněným DD myším.
Myši s injekcí basolaterální amygdaly byly podrobeny 3dennímu paradigmatu úleku potencovanému strachem. Krátkodobá paměť a šoková senzibilizace byly hodnoceny 10 minut po tréninku a dlouhodobá paměť na strachem potencovaný úlek byl hodnocen 24 hodin po tréninku (obrázek 6A). Je zajímavé, že u DD myší s injekcí bazolaterální amygdaly byla obnovena pouze krátkodobá paměť. Úrovně krátkodobé paměti byly stejné jako u kontrol, ale úrovně dlouhodobé paměti (p<0.05; Studentův t-test) a šokové senzibilizace (p<0.05; Studentův t-test) byly významně nižší než u kontrol. Během tréninku byly úrovně šokové reaktivity mezi skupinami stejné (kontrola: 1613±333 versus DD zachráněná BLA: 1758±260). Tato data naznačují, že DA projekce do bazolaterální amygdaly, vycházející hlavně z kaudálního aspektu ventrální tegmentální oblasti, jsou dostatečné pro krátkodobé získání paměti cued-strach, ale DA projekce do jiných kortikálních nebo limbických oblastí mozku jsou pravděpodobně nezbytné pro kontextové učení a dlouhodobá stabilizace stopy paměti strachu. Obrázek 6 Myši DD zachráněné basolaterální amygdalou (BLA) obnovily krátkodobou paměť, zatímco myši DD zachráněné ventrální tegmentální oblastí (VTA) plně obnovily učení. A, WT kontrola s injekcí viru (n=7) a DD myši zachráněné BLA (n=7) byly podrobeny 3dennímu paradigmatu úleku potencovaného strachem. Vlevo, senzibilizace šokem je výrazně nižší u myší zachráněných BLA. Střední, krátkodobá paměť (STM) byla obnovena na kontrolní úrovně u myší zachráněných BLA. Vpravo, dlouhodobá paměť (LTM), hodnocená 24 hodin po tréninku, chybí u myší zachráněných BLA. B, Výsledky z kontroly WT (n=10) a myší DD zachráněných VTA (n=7) ve 3denním paradigmatu úleku potencovaného strachem. Vlevo, senzibilizace šokem u DD myší zachráněných VTA se významně nelišila od kontroly. Uprostřed a vpravo, úrovně paměti STM a LTM byly stejné jako kontrola u VTA-záchranných myší. Hvězdičky označují p<0.05, záchrana versus kontrola, Studentův t-test. Všechny uvedené hodnoty jsou průměry ± SEM
Obnovení TH na ventrální tegmentální oblast DA neurony jsou dostatečné pro učení
Z ventrálního středního mozku vyzařují dva hlavní obvody DA; mezostriatální okruh, který pochází primárně z substantia nigra pars compacta a mezokortikolimického okruhu, pocházejícího primárně z ventrální tegmentální oblasti. Mezokortikolimický okruh široce promítá do mozkových jader, o nichž je známo, že jsou důležité pro podmínění strachu závislého na cue, včetně basolaterální amygdaly (Bjorklund a Dunnett, 2007; Lammel et al., 2008). Prozkoumat, zda je pro dlouhodobou paměť a senzibilizaci šoku nutná úplnější obnova mesokortikolimbické DA; DD a kontrolní myši byly injikovány bilaterálně vektorem AAV1-Cre-GFP do ventrální tegmentální oblasti pro specifickou aktivaci endogenního Th genu (Obrázek 5B).
Imunohistochemie byla použita k detekci, které DA neurony a které cíle obnovily TH expresi. TH barvení není přítomno u neudržených DD myší (Hnasko et al., 2006). Imunohistochemie ukázala, že obnova TH u DD myší s ventrální tegmentální oblastí byla vysoce specifická pro ventrální tegmentální oblast a její cíle (Obrázek 5E, H, K). V dorzálním striatu se vyskytoval nedostatek TH barvení, což je hlavní cíl DA neuronů vycházejících z substantia nigra pars compacta (Obrázek 5H), zatímco nucleus accumbens a basolaterální amygdala měly výraznou TH expresi (Obr. 5H, K).
Myši injikované v oblasti ventrální tegmentální oblasti byly podrobeny stejnému paradoxu 3-denního strachu jako basolaterální amygdala-injikované myši (Obrázek 6B). Senzibilizace šoku, krátkodobá paměť a dlouhodobá paměť byly obnoveny na kontrolní hladiny ve ventilových myších s injekcí ventrální tegmentální oblasti. Nárazová reaktivita během tréninku byla stejná mezi skupinami (kontrola: 1653 ± 268 versus VTA-zachráněný DD: 1602 ± 198). Tato data naznačují, že DA projekce z ventrální tegmentální oblasti jsou dostatečné pro tvorbu krátkodobé a dlouhodobé paměti cued-strach, stejně jako kontextově závislá senzibilizace šoku.
Diskuse
Tyto výsledky dokazují, že DA je vyžadováno pro kondicionování s cued-strachem, měřeno strachem potencovaným strachem. DD myši neprokázaly strach-potencované překvapení, pokud DA nebylo obnoveno bezprostředně po tréninku. DD myši mají také zhoršenou krátkodobou paměť a senzibilizaci šoku. Důležité je, že prepulzní inhibice nebyla nižší u DD-depletovaných DD myší, což ukazuje, že senzorimotorická brána není snížena v nepřítomnosti DA. Předchozí výzkum ukázal, že psychostimulanty, které zvyšují transmisi DA, mohou snižovat inhibici prepulzy (Schwarzkopf et al., 1992; Bubser a Koch, 1994; Ralph a kol., 1999; Swerdlow et al., 2006; Doherty et al., 2007) a jiní prokázali, že farmakologická inhibice dopaminových receptorů zvyšuje inhibici prepulzy (Schwarzkopf et al., 1993; Depoortere et al., 1997). V souladu s těmito zjištěními měly myši DD malý, ale významný nárůst inhibice prepulzy oproti kontrolním myším. Předchozí studie také prokázaly, že farmakologická inhibice receptorů DA může snížit akustickou odezvu (Davis a Aghajanian, 1976; Schwarzkopf et al., 1993). Myši s depletem dopaminu neměly signifikantně změněné akustické odezvy; nicméně, tam byl trend ke sníženým reakcím ve srovnání s kontrolami, obzvláště u vysokých stimulačních intenzit, souhlasil s předchozími zprávami (Schwarzkopf et al., 1993).
Zde prezentovaná data jasně ukazují, že DA není důležitá pro vyhledávání nebo expresi strachové paměti závislé na cue, protože DD myši nevyžadují DA během testovací relace k vyjádření strachu potencovaného překvapení, které bylo dříve získáno injekcí L-Dopa ihned po výcvik. Kromě toho naše experimenty argumentují proti DA, která je nutná pro počáteční zpracování stimulu během tréninku, protože DD myši byly během všech tréninků vyčerpány dopaminem. Namísto toho naše data naznačují, že DA je nezbytná pro časnou stabilizaci paměťové stopy, protože DD myši neexprimují krátkodobou paměť, a dlouhodobá paměť je viditelná pouze tehdy, když je L-Dopa podána okamžitě, ale ne 1 hod. výcvik. Předpokládá se, že injekce DD myší s L-Dopa okamžitě po tréninku stabilizuje stopu paměti, což jí umožňuje vstoupit do dlouhodobé formy. Aversivní podněty způsobují prodloužený vzestup hladin DA v oblastech mozku, které jsou rozhodující pro úpravu strachu, což by umožnilo takovou stabilizaci paměti strachu (Abercrombie et al., 1989; Kalivas a Duffy, 1995; Doherty a Gratton, 1997; Inglis a Moghaddam, 1999). V souladu s našimi údaji, jiní ukázali, že post-tréninkové manipulace funkce DA mění strach-příbuzná paměť (Bernaerts a Tirelli, 2003; Lalumiere et al., 2004; LaLumiere et al., 2005).
Naše zjištění ukazují, že pro potencovaný strach je zapotřebí více subtypů DA receptorů. Myši D1R KO postrádají krátkodobou a dlouhodobou paměť pro strach-potencovaný strach, což naznačuje klíčovou úlohu tohoto receptorového podtypu při zprostředkování účinků DA v učení závislém na strachu. Zajímavé je, že u myší D1R KO bylo intaktní učení strachu závislé na kontextu. Tato data potvrzují další studie, které ukazují, že antagonisté typu D1R zmírňují učení se strachem podmíněné cue, aniž by ovlivňovali senzibilizaci šoku, a dokazují, že farmakologické manipulace v těchto experimentech byly specifické pro D1R (Lamont a Kokkinidis, 1998; Guarraci et al., 1999) . Tato data jsou také v souladu se studiemi, které prokazují kritickou úlohu D1R v jiných paradigmatech učení závislých na cue (Smith et al., 1998; Eyny a Horvitz, 2003).
D2R KO měl intaktní strach potencovaný strachem, ale postrádal senzibilizaci šoku. Greba a kol. (2001) ukázaly, že intraamygdalarní antagonismus D2R vedl k narušení senzibilizace šoku a strachu potencovaného překvapení, aniž by to ovlivnilo výchozí bod nebo reakce na šok. Aktivace D2R vede k indukci dlouhodobé potenciace v BLA, což by pravděpodobně bylo nezbytné pro strach-potencovanou překvapivou paměť (Bissiere et al., 2003). Naše data ukazují, že D2R není nutné pro učení strachu závislé na cue, ale že tento subtyp DA receptoru je důležitý pro senzitizaci kontextově závislého šoku. Injekce D2R KO myším systematicky s antagonistou D2 podobnou eticlopridu před tréninkem zabraňovala strachu potencovanému strachem; proto je pravděpodobné, že další receptory podobné D2R, které jsou také inhibovány eticlopridem, jsou kritické ve strachu-potencovaném překvapení (Sigala et al., 1997; Bernaerts a Tirelli, 2003; Laviolette et al., 2005; Swant a Wagner , 2006). Z tohoto důvodu mohou být poruchy v učení závislém na cue způsobené antagonisty podobnými D2 v předchozích studiích přičítány těmto lékům, které inhibují ostatní členy rodiny D2R.
Selektivní navrácení endogenního TH specificky do ventrální tegmentální oblasti vedlo k obnovení učení u DD myší. Imunohistochemie ukázala, že TH byl obnoven na důležitá limbická jádra, jako je nucleus accumbens a basolaterální amygdala, ale ne na dorzální striatum. Kromě toho bylo velmi málo neuronů pozitivních na TH v substantia nigra pars compacta. Tato data ukazují, že DA z neuronů ventrální tegmentální oblasti je důležitá pro kondicionování cued- a kontextového strachu.
Myši se selektivní obnovou DA do basolaterální amygdaly exprimovaly krátkodobou paměť, ale ne dlouhodobou paměť nebo senzibilizaci šoku. Předchozí studie ukázaly, že DA usnadňuje amygdala funkci prostřednictvím změn v GABAergním inhibičním tónu a tento účinek je zprostředkován buď D1R nebo D2R (Bissiere et al., 2003; Kroner et al., 2005; Marowsky et al., 2005). Data zde uvedená ukazují, že DA v bazolaterální amygdale je kritický pro získání krátkodobé paměti pro strach-potencovaný strach, ale není dostatečný pro dlouhodobou stabilitu paměti. Obnovení krátkodobé paměti je zprostředkováno malým počtem basolaterálních amygdala-promítajících DA neuronů vycházejících z ventrální tegmentální oblasti. Širší obnova endogenního TH v myších DD u ventrálních tegmentálních oblastí vedla k neporušené krátkodobé a dlouhodobé paměti; proto je pravděpodobně nutné navázat TH na jiné mezokortikolimbické okruhy pro vytvoření dlouhodobé paměti pro strach potencovaný strachem. Předchozí studie naznačují, že nucleus accumbens a prefrontální kortex mohou být také důležitými cíli DA během kondicionování strachu (Kalivas a Duffy, 1995; Murphy et al., 2000; Pezze et al., 2003; LaLumiere et al., 2005; Laviolette et. al., 2005, Floresco a Tse, 2007). Proto je možné, že pro tvorbu dlouhodobé paměti je nutná DA signalizace buď v nucleus accumbens, nebo v prefrontálním kortexu.
Stručně řečeno, naše studie využila kombinaci genetických myších modelů, farmakologie a regionálně specifické záchranné funkce k prokázání, že DA je vyžadován pro strach-potencovaný strach, cue-dependentní úkol strachu. Tato zjištění zdůrazňují důležitou roli tohoto neurotransmiteru mimo zpracování odměny. Naše studie dále poukazuje na potřebu DA působící na více DA receptorů souběžně ve více oblastech mozku pro podmínění strachu závislé na cue. Nedávné studie ukázaly, že ventrální telové segmenty DA neuronů se významně liší v molekulárních a fyziologických vlastnostech podle cílové lokality (Ford et al., 2006; Margolis a kol., 2006; Bjorklund a Dunnett, 2007; Lammel a kol., 2008; Margolis a kol., 2008). Experimenty, které jsme provedli, ve kterých byl Th gen selektivně reaktivován v DA neuronech promítaných do basolaterální amygdaly, ukazují, že se jedná o malou, vybranou populaci neuronů ventrální tegmentální oblasti, spíše než kolaterály neuronů DA promítaných do jiných oblastí mozku. Naše data v kombinaci se studiemi demonstrujícími heterogenitu populací DA neuronů zdůrazňují potřebu pochopit úlohu každého z těchto diskrétních DA obvodů. Rozšíření znalostí o mnoha behaviorálních a fyziologických funkcích DA, které zahrnují učení spojené se strachem, může vést k lepšímu pochopení převládajících poruch souvisejících se strachem, jako je posttraumatická stresová porucha, obsedantně kompulzivní porucha a generalizovaná úzkostná porucha.
Poděkování
Toto vyšetřování bylo podpořeno částečně veřejnou zdravotní službou, National Research Service Award, T32 GM07270, z Národního institutu všeobecných lékařských věd a NIH National Institutes of General Medical Sciences Grant 4 R25 GM 058501-05. Děkujeme Ilene Bernsteinové, Lisě Beutlerové, Charlesi Chavkinovi a Larrymu Zweifelovi za užitečné komentáře k rukopisu, Albertovi Quintanovi za pomoc na histologii, a Valerie Wallové za údržbu kolonií myší. Děkujeme také Dr. Miguelovi Chillonovi (vektorové výrobní jednotce CBATEG na Universitat Autonoma v Barceloně) za CAV2 a Matthew během programu AAV1.
Reference
1. Abercrombie ED, Keefe KA, DiFrischia DS, Zigmond MJ. Diferenciální účinek stresu na uvolňování in vivo dopaminu v striatu, nucleus accumbens a mediální frontální kůře. J Neurochem. 1989; 52: 1655-1658. [PubMed]
2. Bernaerts P, Tirelli E. Usnadňující účinek agonisty dopaminového D4 receptoru PD168,077 na konsolidaci paměti inhibiční vyhýbavé naučené reakce u myší C57BL/6J. Behav Brain Res. 2003;142:41–52. [PubMed]
3. Bissiere S, Humeau Y, Luthi A. Dopaminová brána indukuje LTP v laterální amygdale tím, že potlačuje inhibici dopředného dopadu. Nat Neurosci. 2003; 6: 587-592. [PubMed]
4. Bjorklund A, Dunnett SB. Dopaminové neuronové systémy v mozku: aktualizace. Trendy Neurosci. 2007; 30: 194-202. [PubMed]
5. Bubser M, Koch M. Prepulzní inhibice akustické úlekové reakce krys je snížena 6-hydroxydopaminem lézí mediálního prefrontálního kortexu. Psychofarmakologie (Berl) 1994;113:487–492. [PubMed]
6. Davis M, Aghajanian GK. Účinky apomorfinu a haloperidolu na odezvu akustického úleku u potkanů. Psychofarmakologie (Berl) 1976;47:217–223. [PubMed]
7. de Oliveira AR, Reimer AE, Brandao ML. Dopaminové D2 receptorové mechanismy ve vyjádření podmíněného strachu. Pharmacol Biochem Behav. 2006; 84: 102-111. [PubMed]
8. Depoortere R, Perrault G, Sanger DJ. Potenciace prepulzní inhibice úlekového reflexu u potkanů: farmakologické hodnocení postupu jako modelu pro detekci antipsychotické aktivity. Psychofarmakologie (Berl) 1997;132:366–374. [PubMed]
9. Doherty JM, Masten VL, Powell SB, Ralph RJ, Klamer D, Low MJ, Geyer MA. Příspěvky podtypů dopaminových receptorů D1, D2 a D3 k rušivým účinkům kokainu na prepulzní inhibici u myší. Neuropsychofarmakologie. 2007;12:12.
10. Doherty MD, Gratton A. NMDA receptory v nucleus accumbens modulují stresem indukované uvolňování dopaminu v nucleus accumbens a ventrální tegmentální oblasti. Synapse. 1997;26:225–234. [PubMed]
11. Drago J, Gerfen ČR, Lachowicz JE, Steiner H, Hollon TR, Love PE, Ooi GT, Grinberg A, Lee EJ, Huang SP, et al. Změněná striatální funkce u mutantní myši postrádající D1A dopaminové receptory. Proč Natl Acad Sci US A. 1994;91:12564–12568. [bezplatný článek PMC] [PubMed]
12. Eyny YS, Horvitz JC. Protichůdné role D1 a D2 receptorů v apetitivním podmiňování. J Neurosci. 2003;23:1584–1587. [PubMed]
13. Floresco SB, Tse MT. Dopaminergní regulace inhibičního a excitačního přenosu v bazolaterální amygdala-prefrontální kortikální dráze. J Neurosci. 2007;27:2045–2057. [PubMed]
14. Ford CP, Mark GP, Williams JT. Vlastnosti a opioidní inhibice mezolimbických dopaminových neuronů se liší podle cílové polohy. J Neurosci. 2006; 26: 2788-2797. [PubMed]
15. Greba Q, Kokkinidis L. Periferní a intraamygdalární podávání antagonisty dopaminového D1 receptoru SCH 23390 blokuje strachem potencovaný úlek, ale ne šokovou reaktivitu nebo šokovou senzibilizaci akustického úleku. Behav Neurosci. 2000;114:262–272. [PubMed]
16. Greba Q, Munro LJ, Kokkinidis L. Účast cholinergních muskarinových receptorů ventrální tegmentální oblasti v klasicky podmíněném vyjádření strachu, měřeno strachem potencovaným úlekem. Brain Res. 2000;870:135–141. [PubMed]
17. Greba Q, Gifkins A, Kokkinidis L. Inhibice amygdaloidních dopaminových D2 receptorů zhoršuje emoční učení měřené strachem potencovaným úlekem. Brain Res. 2001;899:218–226. [PubMed]
18. Guarraci FA, Kapp BS. Elektrofyziologická charakterizace dopaminergních neuronů ventrální tegmentální oblasti v průběhu diferenciálního pavlovského strachu, který je ovlivňován při vzestupu králíka. Behav Brain Res. 1999; 99: 169-179. [PubMed]
19. Guarraci FA, Frohardt RJ, Kapp BS. Zapojení amygdaloidního D1 dopaminového receptoru v Pavlovově podmiňování strachu. Brain Res. 1999;827:28–40. [PubMed]
20. Guarraci FA, Frohardt RJ, Falls WA, Kapp BS. Účinky intra-amygdaloidních infuzí antagonisty dopaminového receptoru D2 na pavlovovské podmiňování strachu. Behav Neurosci. 2000;114:647–651. [PubMed]
21. Hnasko TS, Perez FA, Scouras AD, Stoll EA, Gale SD, Luquet S, Phillips PE, Kremer EJ, Palmiter RD. Obnova nigrostriatálního dopaminu zprostředkovaná Cre rekombinázou u myší s deficitem dopaminu ruší hypofagii a bradykinezi. Proč Natl Acad Sci USA A. 2006;103:8858–8863. [bezplatný článek PMC] [PubMed]
22. Horvitz JC. Mezolimbokortikální a nigrostriatální dopaminové reakce na významné události bez odměny. Neurověda. 2000;96:651–656. [PubMed]
23. Inglis FM, Moghaddam B. Dopaminergní inervace amygdaly je vysoce citlivá na stres. J Neurochem. 1999; 72: 1088-1094. [PubMed]
24. Inoue T, Izumi T, Maki Y, Muraki I, Koyama T. Účinek antagonisty dopaminu D(1/5) SCH 23390 na získání podmíněného strachu. Pharmacol Biochem Behav. 2000;66:573–578. [PubMed]
25. MUDr. Joshua M, Adler A, Mitelman R, Vaadia E, Bergman H. Midbrain dopaminergní neurony a striatální cholinergní interneurony kódují rozdíl mezi odměnou a averzními událostmi v různých epochách pravděpodobnostních klasických podmíněných studií. J Neurosci. 2008; 28: 11673-11684. [PubMed]
26. Kalivas PW, Duffy P. Selektivní aktivace přenosu dopaminu v jádře jádra accumbens stresem. Brain Res. 1995; 675: 325-328. [PubMed]
27. Kelly MA, Rubinstein M, Asa SL, Zhang G, Saez C, Bunzow JR, Allen RG, Hnasko R, Ben-Jonathan N, Grandy DK, Low MJ. Hyperplazie laktotrofie hypofýzy a chronická hyperprolaktinémie u myší s deficitem dopaminového D2 receptoru. Neuron. 1997;19:103–113. [PubMed]
28. Koch M. Neurobiologie strachu. Prog Neurobiol. 1999; 59: 107-128. [PubMed]
29. Kroner S, Rosenkranz JA, Grace AA, Barrionuevo G. Dopamin moduluje excitabilitu bazolaterálních amygdálních neuronů in vitro. J Neurophysiol. 2005; 93: 1598-1610. [PubMed]
30. Lalumiere RT, Nguyen LT, McGaugh JL. Potréninkové intrabasolaterální amygdalové infuze dopaminu modulují konsolidaci inhibiční vyhýbavé paměti: zapojení noradrenergních a cholinergních systémů. Eur J Neurosci. 2004;20:2804–2810. [PubMed]
31. LaLumiere RT, Nawar EM, McGaugh JL. Modulace paměťové konsolidace pomocí bazolaterální amygdaly nebo shell nucleus accumbens vyžaduje souběžnou aktivaci receptoru dopaminu v obou oblastech mozku. Naučte se Mem. 2005; 12: 296-301. [Článek zdarma PMC] [PubMed]
32. Lammel S, Hetzel A, Hackel O, Jones I, Liss B, Roeper J. Unikátní vlastnosti mezoprefrontálních neuronů v rámci duálního mezokortikolimbického dopaminového systému. Neuron. 2008;57:760–773. [PubMed]
33. Lamont EW, Kokkinidis L. Infuze antagonisty dopaminového D1 receptoru SCH 23390 do amygdaly blokuje vyjádření strachu v potencovaném paradigmatu úleku. Brain Res. 1998;795:128–136. [PubMed]
34. Laviolette SR, Lipski WJ, Grace AA. Subpopulace neuronů v mediálním prefrontálním kortexu kóduje emoční učení s burst a frekvenčními kódy prostřednictvím bazolaterálního vstupu amygdaly závislého na dopaminovém D4 receptoru. J Neurosci. 2005;25:6066–6075. [PubMed]
35. Lemon N, Manahan-Vaughan D. Dopaminové D1/D5 receptory vstupují do získávání nových informací prostřednictvím hipokampální dlouhodobé potenciace a dlouhodobé deprese. J Neurosci. 2006;26:7723–7729. [PubMed]
36. Maren S. Amygdala, synaptická plasticita a paměť strachu. Ann NY Acad Sci. 2003;985:106–113. [PubMed]
37. Maren S, Quirk GJ. Neuronální signalizace paměti strachu. Nat Rev Neurosci. 2004;5:844–852. [PubMed]
38. Margolis EB, Mitchell JM, Ishikawa J, Hjelmstad GO, Fields HL. Midazní dopaminové neurony: projektivní cíl určuje trvání akčního potenciálu a inhibici receptoru dopaminu D (2). J Neurosci. 2008; 28: 8908-8913. [PubMed]
39. Margolis EB, Lock H, Chefer VI, Shippenberg TS, Hjelmstad GO, Fields HL. Kappa opioidy selektivně kontrolují dopaminergní neurony vyčnívající do prefrontálního kortexu. Proč Natl Acad Sci USA A. 2006;103:2938–2942. [bezplatný článek PMC] [PubMed]
40. Marowsky A, Yanagawa Y, Obata K, Vogt KE. Specializovaná podtřída interneuronů zprostředkovává dopaminergní zprostředkování funkce amygdaly. Neuron. 2005; 48: 1025-1037. [PubMed]
41. McNish KA, Gewirtz JC, Davis M. Důkaz kontextuálního strachu po lézích hippocampu: narušení mrazení, ale ne strachem potencovaný úlek. J Neurosci. 1997;17:9353–9360. [PubMed]
42. Missale C, Nash SR, Robinson SW, Jaber M, Caron MG. Dopaminové receptory: od struktury k funkci. Physiol Rev. 1998;78:189–225. [PubMed]
43. Murphy CA, Pezze M, Feldon J, Heidbreder C. Diferenciální zapojení dopaminu ve skořápce a jádru nucleus accumbens při expresi latentní inhibice na averzně podmíněný podnět. Neurověda. 2000;97:469–477. [PubMed]
44. Pezze MA, Feldon J. Mesolimbické dopaminergní cesty v podmínkách strachu. Prog Neurobiol. 2004; 74: 301-320. [PubMed]
45. Pezze MA, Bast T, Feldon J. Význam přenosu dopaminu v mediálním prefrontálním kortexu potkana pro podmíněný strach. Cereb Cortex. 2003;13:371–380. [PubMed]
46. Ponnusamy R, Nissim HA, Barad M. Systémová blokáda dopaminových receptorů typu D2 usnadňuje zánik podmíněného strachu u myší. Naučte se Mem. 2005; 12: 399-406. [Článek zdarma PMC] [PubMed]
47. Ralph RJ, Varty GB, Kelly MA, Wang YM, Caron MG, Rubinstein M, Grandy DK, Low MJ, Geyer MA. Subtyp receptoru dopaminu D2, ale ne D3 nebo D4, je nezbytný pro narušení prepulzní inhibice produkované amfetaminem u myší. J Neurosci. 1999;19:4627–4633. [PubMed]
48. Ralph-Williams RJ, Lehmann-Masten V, Otero-Corchon V, Low MJ, Geyer MA. Diferenciální účinky přímých a nepřímých agonistů dopaminu na prepulzní inhibici: studie u myší s knock-outem D1 a D2 receptoru. J Neurosci. 2002;22:9604–9611. [PubMed]
49. Richardson R. Šoková senzibilizace úleku: naučený nebo nenaučený strach? Behav Brain Res. 2000;110:109–117. [PubMed]
50. Risbrough VB, Geyer MA, Hauger RL, Coste S, Stenzel-Poore M, Wurst W, Holsboer F. Receptory CRF(1) a CRF(2) jsou vyžadovány pro potencované leknutí na kontextové, ale ne pro diskrétní narážky. Neuropsychofarmakologie. 2008;19:19.
51. Rosenkranz JA, Grace AA. Dopaminem zprostředkovaná modulace potenciálu amygdaly vyvolané zápachem během pavlovské kondicionace. Příroda. 2002; 417: 282-287. [PubMed]
52. Schultz W. Formální s dopaminem a odměnou. Neuron. 2002;36:241–263. [PubMed]
53. Schwarzkopf SB, Mitra T, Bruno JP. Senzorické vrátkování u krys s deplecí dopaminu jako novorozenců: potenciální význam pro nálezy u schizofrenních pacientů. Biol Psychiatry. 1992;31:759–773. [PubMed]
54. Schwarzkopf SB, Bruno JP, Mitra T. Účinky haloperidolu a SCH 23390 na akustický úlek a prepulzní inhibici za bazálních a stimulovaných podmínek. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry. 1993;17:1023–1036. [PubMed]
55. Sigala S, Missale C, Spano P. Opačné účinky dopaminových D2 a D3 receptorů na učení a paměť u potkanů. Eur J Pharmacol. 1997;336:107–112. [PubMed]
56. Sigurdsson T, Doyere V, Cain CK, LeDoux JE. Dlouhodobá potenciace v amygdale: buněčný mechanismus učení strachu a paměti. Neurofarmakologie. 2007;52:215–227. [PubMed]
57. Smith DR, Striplin CD, Geller AM, Mailman RB, Drago J, Lawler CP, Gallagher M. Behaviorální hodnocení myší postrádajících dopaminové receptory D1A. Neurověda. 1998;86:135–146. [PubMed]
58. Swant J, Wagner JJ. Blokáda dopaminového transportéru zvyšuje LTP v oblasti CA1 krysího hipokampu prostřednictvím aktivace dopaminového receptoru D3. Naučte se Mem. 2006;13:161–167. [bezplatný článek PMC] [PubMed]
59. Swerdlow NR, Shoemaker JM, Kuczenski R, Bongiovanni MJ, Neary AC, Tochen LS, Saint Marie RL. Funkce předního mozku D1 a senzomotorické hradlování u potkanů: účinky blokády D1, frontální léze a denervace dopaminu. Neurosci Lett. 2006;402:40–45. [PubMed]
60. Szczypka MS, Rainey MA, Kim DS, Alaynick WA, Marck BT, Matsumoto AM, Palmiter RD. Krmné chování u myší s nedostatkem dopaminu. Proč Natl Acad Sci USA A. 1999;96:12138–12143. [bezplatný článek PMC] [PubMed]
61. Moudrý RA. Dopamin, učení a motivace. Nat Rev Neurosci. 2004;5:483–494. [PubMed]
62. Zhou QY, Palmiter RD. Myši s deficitem dopaminu jsou silně hypoaktivní, adipsické a apagické. Buňka. 1995; 83: 1197-1209. [PubMed]
63. Zweifel LS, Argilli E, Bonci A, Palmiter RD. Role NMDA receptorů v dopaminových neuronech pro plasticitu a návykové chování. Neuron. 2008;59:486–496. [bezplatný článek PMC] [PubMed]
;