Nucleus accumbens dopaminuje zprostředkování amfetaminového poškození společenské vazby u monogamních druhů hlodavců (2010)

Závislosti, jako je závislost na porno, unesou párovací program přes přebytek dopaminuNucleus accumbens dopamin zprostředkuje amfetaminem indukované poškození sociální vazby u monogamních druhů hlodavců

Proc Natl Acad Sci US A. Jan 19, 2010; 107 (3): 1217 – 1222.

Publikováno online Dec 29, 2009. dva:  10.1073 / pnas.0911998107

PMCID: PMC2824263

Neurovědy

Tento článek byl citováno další články v PMC.

Přejít na:

Abstraktní

Prérie vole (Microtus ochrogaster) je společensky monogamní druh hlodavce, který po párení vytváří párové vazby, což je chování, na kterém se podílí centrální dopamin (DA). Zde jsme použili mužské prérie vole pro zkoumání účinků expozice léku na párové vazby a související nervové obvody. V našem prvním experimentu bylo chování motivované amfetaminem (AMPH) zkoumáno pomocí paradigmatu kondicionovaného preferovaného místa (CPP) a ukázalo se, že je zprostředkováno aktivací DA receptorů podobných D1. Dále jsme zkoumali účinky opakované expozice AMPH na párování. U intaktních a fyziologickým roztokem předem ošetřených kontrolních samců se projevily párové indukované partnerské preference, zatímco samci předběžně ošetřovaní AMPH v dávkách účinných pro indukci CPP nedokázali ukázat párové indukované partnerské preference. Takové ošetření AMPH také zlepšilo expresi D1, ale ne D2, DA receptoru v nucleus accumbens (NAcc). Farmakologická blokáda D1-podobných DA receptorů u NAcc zachránila pářením indukované partnerské preference u mužů léčených AMPH. Naše data společně ukazují, že opakovaná expozice AMPH může zúžit behaviorální repertoár volejských prérijních hrabošů pomocí mechanismu specifického pro DA receptor v NAcc, což má za následek zhoršení tvorby párových vazeb.

Klíčová slova: vole, CPP, D1 Receptor

Je všeobecně přijímáno, že motivovaná a emotivní chování, která podporují kondici, jsou regulována obvody odměňování mozku včetně systému mezolimbického dopaminu (DA) (1, 2). Přestože se tento systém často podílí na příjmu potravy a sexuálním chování (3, 4), podílí se také na jiných přirozeně se vyskytujících motivovaných chováních, jako je společenská hra mezi mladistvými a sociální vazba mezi rodiči a potomky (5-9). Ve výzkumu jsou často nedostatečně zastoupeny sociální vazby vytvořené mezi dospělými kamarády, tj. Párové vazby. Nedávné vyšetřování pomocí společensky monogamního hlodavce, prérie prérie (Microtus ochrogaster) (10-12), naznačují, že v jádru accumbens (NAcc) (13-15) - mezolimbická oblast mozku kritická pro zprostředkování motivovaného chování (1, 2, 16).

Přestože se vyvinul motivační obvod, který podporuje chování zvyšující kondici, jako je krmení, páření a sociální propojení (1, 17), je citlivé na umělé uzurpování drogami zneužívání (8). Například podávání psychostimulačních drog zneužívání, jako je kokain a amfetamin (AMPH), vede k přetrvávajícím změnám mezolimbické DA aktivity (18, 19). Intenzivní dopad těchto a dalších návykových látek na tento obvod byl navržen ke snížení vnímané hodnoty přírodních pobídek (20), včetně těch sociální povahy (8). Přestože je známo, že narkomani vykazují narušené sociální chování (21), neurální regulace interakcí mezi drogovou zkušeností a sociální vazbou je špatně pochopena. Je tomu tak proto, že takové interakce lze zčásti obtížně modelovat u tradičních laboratorních hlodavců, kteří nevykazují sociální propojení mezi konspecifiky dospělých.

Neurobiologie takové sociální vazby, konkrétně párových vazeb mezi dospělými, byla rozsáhle studována u prérie vole (10-12) a nedávno byl tento druh zaveden jako životaschopný model pro zkoumání motivační hodnoty AMPH (22). Kromě toho jsou jak tvorba párových vazeb, tak zesílení AMPH zprostředkovány, alespoň částečně, DA přenosem v NAcc (14, 15, 23). Proto tato studie použila model prérie vole ke stanovení behaviorálního testu ke studiu účinků expozice léčiva na sociální vazby a zaměřila se na signalizační systém NAcc DA k odhalení nervového mechanismu, který je základem těchto behaviorálních účinků.

výsledky

AMPH-Induced Podmed Place Preference (CPP) je zprostředkován DA v Receptor-specifické chování.

Tvorba CPP byla definována významným prodloužením času stráveného v kleci spárované AMPH během posttestu, po 3 dnech kondicionování AMPH, ve srovnání s testem. Injekce fyziologického roztoku ani fyziologický roztok obsahující dvě nejnižší testované dávky AMPH (0.1 a 0.5 mg / kg) nezměnily preference klece (Obr. 1A). Muži však kondicionovaní vyššími dávkami AMPH, včetně 1.0 (t = 2.87, P <0.01), 3.0 (t = 3.63, P <0.01) nebo 5.0 mg / kg (t = 3.03, P <0.01), zobrazený CPP (Obr. 1A).

Obr. 1.

(A) Muži, kteří dostávali ip injekce solného roztoku nebo nízké dávky AMPH (0.1 nebo 0.5 mg / kg) během 3 dnů po kondici, nevykazovali CPP. Samci kondicionovaní AMPH ve vyšších dávkách (1.0, 3.0 a 5.0 mg / kg) však trávili podstatně více času ...

Protože AMPH významně zvyšuje neurotransmise DA u prérijních volů (24) a DA zprostředkovává zesílení AMPH u jiných druhů (23) jsme dále zkoumali regulaci DAP (DAR) receptoru CPP indukovaného AMPH u mužských prérijních hrabošů. Subjekty byly předběžně testovány v paradigmatu CPP, ošetřeny buď fyziologickým roztokem nebo fyziologickým roztokem obsahujícím různé dávky neselektivního DAR antagonisty (haloperidol) před injekcemi AMPH (1.0 mg / kg) během 3 dnů kondicionování, a poté testovány na CPP v nejposlednějším testu. Subjekty léčené fyziologickým roztokem (t = 2.69, P <0.01) nebo fyziologický roztok obsahující dvě nejnižší dávky haloperidolu (0.1 mg / kg; t = 3.62, P <0.01; 1.0 mg / kg; t = 3.89, P <0.01) před úpravou AMPH se zobrazil CPP vyvolaný AMPH, zatímco haloperidol v dávce 5.0 mg / kg blokoval CPP vyvolaný AMPH, což ukazuje účast DAR na behaviorálních účincích AMPH (Obr. 1B). Aby se určilo, který DAR podtyp zprostředkovává AMPH-indukovaný CPP, jsme před injekcemi AMPH během kondicionování podali buď specifický antagonista podobný D1 (SCH23390) nebo specifický antagonista podobný D2 (eticloprid). Antagonismus podobný D2 neblokoval AMPH-indukovaný CPP (t = 3.15, P <0.01 pro 0.5 mg / kg a t = 2.60, P <0.05 pro 5.0 mg / kg etiklopridu), ale blokáda receptorů podobných D1 eliminovala CPP indukovanou AMPH (Obr. 1B), což ukazuje, že CPP indukovaný AMPH je zprostředkován aktivací receptorů podobných D1, ale nikoli D2, u mužských prérijních hrabošů.

AMPH Experience Alte Formating Preference Partner Preference.

Ačkoli CPP indukovaný AMPH vyžadoval aktivaci receptorů podobných D1 (Obr. 1B) jsme již dříve ukázali, že aktivace receptorů podobných D1 zabraňuje tvorbě párové vazby vyvolané párováním (14). Proto jsme předpokládali, že předběžné ošetření AMPH by interferovalo s párováním indukovaným párovým párováním u mužských prérijních hrabošů. Samci byli rozděleni do čtyř skupin, které nedostávaly žádné injekce (neporušené), injekce solného roztoku nebo injekce 1.0 nebo 5.0 mg / kg AMPH po dobu 3 dnů (paradigma injekce dostatečná k indukci CPP). Čtvrtý den byli všichni muži spárováni s pohlavně vnímavou samicí pro 24 ha testováni na partnerské preference. V souladu s předchozími studiemi (14, 25-27), neporušení muži a muži, kteří dostali 3 dny před injekcí fyziologického roztoku, ukázali preference partnerů vyvolané párením (intaktní muži; t = 3.05, P <0.01, muži injikovaní solným roztokem; t = 3.21, P <0.01; Obr. 2A). Samci, kteří byli před 3 dny před pářením léčeni jednou z dávek AMPH, však neprokázali partnerské preference (Obr. 2A). Důležité je, že předběžné ošetření AMPH neovlivnilo frekvenci párování během soužití (F(3, 26) = 0.26, P = 0.85; Obr. 2B) nebo lokomotorická aktivita během testu preferencí partnera (F(3, 26)= 2.34, P = 0.10; Obr. 2C), což naznačuje, že AMPH přímo zasahoval do partnerských preferencí vyvolaných párováním.

Obr. 2.

(A) Po 24 h páření ukázali intaktní samci partnerské preference tím, že trávili výrazně více času vedle sebe se známým kamarádem oproti podivné ženě. Tato partnerská preference vyvolaná párováním byla také zobrazena muži, kteří dostali ...

AMPH Experience Elevates D1 Receptors in NAcc.

Vzhledem k tomu, že předběžné vystavení AMPH zhoršilo preference partnerů a CPP indukované AMPH (viz výše) a párové vazby (14) jsou regulovány NAcc DA, předpokládali jsme, že AMPH by významně změnil mezolimbické DA obvody u mužských prérijních hrabošů. Mozky subjektů z výše uvedeného behaviorálního experimentu byly zpracovány pro in situ značení DA markerových mRNA. Muži léčeni AMPH (1.0 mg / kg) vykazovali významné zvýšení D1 receptoru (D1R; t = 3.06, P <0.01), ale ne D2 receptor (D2R), značení mRNA v rámci NAcc, ve srovnání s muži, kteří dostávali předběžnou léčbu solným roztokem (Obr. 3 A-C). Nebyly však nalezeny žádné skupinové rozdíly v hustotě značení mRNA pro tyrosinhydroxylázu (TH), DA transportér (DAT) nebo D2R ve ventrální tegmentální oblasti (VTA) - oblasti mozku, která poskytuje primární dopaminergní vstup do NAcc (Obr. 3 D-G). Zvýšená exprese D1R v NAcc byla dále potvrzena westernovým přenosem (t = 1.90, P <0.05; Obr. 3 H a I). Tyto údaje společně ukazují, že expozice AMPH má specifické účinky na receptor mezotelimu DA u samců prérijních samic, které zvyšují hladinu D1R v NAcc.

Obr. 3.

Fotografie zobrazující in situ označení D1R (A) a D2R (B) mRNA v NAcc a caudate putamen (CP) samců prérijních hrabošů, které dostávaly ip injekce solného roztoku nebo AMPH (1.0 mg / kg) po dobu 3 dnů. Ošetření AMPH významně zvýšilo hustotu ...

Receptory D1 v NAcc Mediate AMPH Snížení preferencí partnerů.

Již dříve jsme prokázali, že u mužských prérijních volů aktivace D1R v rámci NAcc zabránila vytváření preferencí partnera (14) a současná studie ukazuje, že expozice AMPH up-reguluje D1R v NAcc (Obr. 3). Proto jsme testovali hypotézu, že zhoršení partnerských preferencí vyvolané AMPH je zprostředkováno D1R v NAcc. Samci dostali stereotaxickou kanylaci namířenou bilaterálně na shell NAcc (Obr. 4A). Umělá mozkomíšní tekutina (CSF) samotná nebo CSF ​​obsahující různé dávky antagonisty receptoru podobného D1 SCH23390 byla injikována do NAcc před injekcemi AMPH (1.0 mg / kg) během 3 dnů po kondicionování. Poté byly subjekty spárovány se samicí pro 24 ha potom testovány na partnerské preference. Stejně jako u výše uvedeného experimentu (Obr. 2), Expozice AMPH zabránila párovým indukovaným partnerským preferencím u mužů, kteří dostávali intra-NAcc injekce CSF nebo nízkou dávku SCH23390 (Obr. 4B). Samci, kterým byla injekčně podána vysoká dávka SCH23390 (100 ng / kg), však vykazovali partnerské preference (t = 2.55, P <0.05), což naznačuje, že blokáda D1R v NAcc eliminovala AMPH-indukované zhoršení tvorby partnerských preferencí (Obr. 4B). Nebyly nalezeny žádné skupinové rozdíly ve frekvenci párování během soužití nebo lokomotorické aktivity během testu preferencí partnera.

Obr. 4.

(A) Fotografie a schematický nákres ilustrující místo vpichu do NAcc mozku mužské prérie. Zaměřili jsme se na shell NAcc, protože tento specifický podoblast zprostředkovává párovací indukované partnerské preference. (B) Muži, kteří dostali intra-NAcc ...

Diskuse

V této studii replikujeme naše předchozí zjištění, že expozice AMPH indukuje CPP u mužských prérijních volů (22) a prokázat, že aktivace D1R v NAcc je nezbytná pro toto chování, což je výsledek shodný se studiemi na jiných druzích hlodavců (28). Toto zjištění, společně s předchozími studiemi, naznačuje, že odlišné DAergické mechanismy v NAcc regulují AMPH a partnersky motivované chování: AMPH-motivované chování (CPP) je zprostředkováno D1R, zatímco partnerem motivované chování (partnerské preference) je usnadněno D2R aktivace a inhibovaná aktivací D1R v NAcc (13-15). [Je důležité poznamenat, že v NAcc aktivace D2R zprostředkovává CPP indukované léčivem za určitých podmínek (29) a aktivace D1R se podílí na dalších sociálně motivovaných chováních, jako jsou ta, která jsou zaměřena na potomstvo (7, 30)].

Diferenciální DAergická regulace CPP a tvorba preferencí partnera je nejpravděpodobněji dosažena rozdíly ve stupni stimulace vyvolané DA koncentrace aktivující různé DAR subtypy. Kvůli rozdílům ve vazebných afinitách je pro aktivaci nízkoafinitních D1R vyžadováno robustní zvýšení koncentrace DA, zatímco mírné zvýšení koncentrací DA přednostně aktivuje vysoce afinitní D2R (31). U prérijních hrabošů vyvolává AMPH mnohem větší zvýšení koncentrace DA (24) ve srovnání s tím, co vyvolalo pářením (15, 25). Tato data naznačují, že relativně mírné zvýšení koncentrace DA během sociálních interakcí (15, 25) umožňují specifickou aktivaci vysoce afinitních D2R a tím usnadňují tvorbu párové vazby. Naopak robustní zvýšení koncentrace DA po podání AMPH je pravděpodobně dostačující pro aktivaci nízkoafinitních D1R, čímž se usnadní CPP indukovaný AMPH.

Receptorově specifická regulace chování pomocí DA je v souladu s extracelulárními elektrofyziologickými studiemi u volně se pohybujících potkanů, které ukazují, že léčivo a přírodní podněty jsou zpracovávány odlišnými neuronálními populacemi v NAcc (32). Ačkoli takové elektrofyziologické studie nejsou schopny identifikovat podtyp DA receptorů exprimovaných na jednotlivých neuronech, anatomické studie ukazují, že NAcc se skládá z projekčních neuronů, které exprimují buď D1R nebo D2R s velmi malou koexpresí (33). Psychostimulanty přednostně aktivují intracelulární signální dráhy po proudu od D1R (jak je stanoveno zvýšenou fosforylací signalizačních molekul) (34) a dříve jsme ukázali, že zvýšená aktivace těchto signálních drah brání vytváření preferencí partnera (35). Ačkoli tedy přenos DA v rámci NAcc hraje důležitou roli v reakci na AMPH a vytváření partnerských preferencí, tato chování jsou pravděpodobně zprostředkována prostřednictvím různých mikroobvodů, které obsahují striatální projekční systémy (33, 36). To je zvláště zajímavé, protože tvorba párové vazby je zprostředkována aktivací neuronů exprimujících D2R, které přednostně vyčnívají do ventrálního pallidum (33), další oblast mozku důležitou pro párování (26).

V této studii poskytujeme důkaz, že zkušenosti s AMPH brání párování navozeným párovým vazbám. Protože testy partnerských preferencí v těchto experimentech byly prováděny 48 h po poslední expozici AMPH (tj. Poté, co bylo léčivo kompletně metabolizováno), tato data naznačují přetrvávající účinek AMPH na sociální vazbu. Jeden potenciální mechanismus, konzistentní s účinky AMPH u jiných druhů (37, 38), kterým AMPH může narušit párové párování, je zvýšení exprese D1R v NAcc. Tato představa je podporována antagonistickou rolí NAcc D1R při tvorbě preferencí partnera (14, 24) a současnými údaji prokazujícími záchranu párování vyvolané preference partnera u zvířat ošetřených AMPH blokádou D1R uvnitř NAcc (Obr. 4). Je zajímavé, že jsme již dříve ukázali, že u mužských prérijních hrabošů upregulace NAcc D1R po 2 týdnech párového párování usnadňuje selektivní agresi vůči spřízněným cizincům, včetně sexuálně vnímavých žen, což naznačuje, že tato nervová plasticita je vyvinutým mechanismem, jímž se mužské voly udržovat již zavedené párové vazby (14). Současná studie naznačuje, že AMPH tuto neuroplasticitu uměle spouští, což vede k narušení párové vazby AMPH. Je také možné, že samci léčeni AMPH mohou spojovat samici s averzivním stavem stažení AMPH, a tak by tato negativní asociace mohla být základem poškození AMPH párového vázání. Předchozí studie prokázala, že odstoupení od schématu zvyšujících se dávek d-amfetaminu zhoršilo sexuální chování u samců potkanů ​​(39). V naší studii však hraboše z různých léčených skupin vykazovaly podobné páření (Obr. 2B), což naznačuje, že pravděpodobně nebyli ve stavu odchodu z amfetaminu. Tato možnost však vyžaduje další šetření.

Je dobře prokázáno, že neurální plasticita vyvolaná drogami je základem drogové závislosti (40). Psychostimulanti dramaticky mění strukturální plasticitu v mezolimbickém DA systému (41) a existují důkazy, které naznačují, že takové změny trvají v neuronech exprimujících D1 (37). Elektrofyziologické studie navíc prokázaly, že zkušenosti s kokainem mohou snížit následnou neuroplasticitu v rámci NAcc (42). Nervová reorganizace NAcc vyvolaná léky skutečně zeslabuje přirozeně se vyskytující nervovou reorganizaci po nové expozici komplexním prostředím (43). Ačkoli je drogová závislost široce uznávána jako porucha učení a paměti (1, 40, 44), je často podceňováno, že pro závislost může být také nezbytná ztráta potenciálu pro další změnu mezolimbických obvodů vyvolaná léky. Takové snížení plasticity může omezit repertoár chování na hledání drog. Není proto překvapivé, že hraběty ošetřené AMPH vykazovaly snížené chování párování párů. Současné účinky expozice AMPH na párování jsou v souladu s předchozími studiemi ilustrujícími škodlivé účinky psychostimulancií na další sociální chování, včetně chování matek (45-47) a společenská hra (48-50). Tato práce společně poskytuje příslib, že zkoumání interakce drog a sociálních podnětů v mozku může významně rozšířit naše chápání silných interakcí mezi sociálním chováním a užíváním drog u lidí (21).

Materiály a metody

Předmět.

Subjekty byly sexuálně naivní samčí prérie z laboratorní chovatelské kolonie. Subjekty byly odstaveny ve věku 21 a byly umístěny v sourozeneckých párech stejného pohlaví v plastových klecích (12 × 28 × 16 cm), kde byla poskytována voda a jídlo ad libitum. Všechny klece byly udržovány v cyklu 14: 10 světlo-tma a teplota byla přibližně 20 ° C. Všechny subjekty byly při testování přibližně ve věku 90 dní. Stereotaxická kanylace a místně specifická infúze léčiv DA byly podrobně popsány jinde (14).

Behaviorální testování.

Testování CPP bylo provedeno výše popsaným způsobem (22) s následujícími výjimkami. Počáteční preference v kleci pro každý subjekt byla stanovena v 30-minutové zkoušce v den 1. Subjekty pak byly kondicionovány, během 40 min. Sezení, s AMPH do nevhodné klece a fyziologickým roztokem do preferované klece (injekce AMPH a fyziologického roztoku byly podávány ve stejný den, 6 h od sebe) po dobu 3 po sobě následujících dnů (dny 2 – 4). Poté byly subjekty testovány (posttest) na přítomnost CPP v den 5.

Testování preferencí partnera bylo provedeno tak, jak bylo popsáno výše (14). Stručně řečeno, testovací zařízení sestávalo z centrální klece (12 × 28 × 16 cm) spojené dutými trubicemi (7.5 × 16 cm) do dvou rovnoběžných identických klecí, z nichž každá obsahovala stimulující zvíře. Stimulační zvířata byla známá „partnerka“ (kamarádka subjektu) a neznámá „cizinec“ (žena, která se s tímto subjektem dosud nesetkala), která byla volně uvázána v jejich oddělených klecích bez přímého vzájemného kontaktu. Na začátku testu 3-h byly subjekty umístěny do centrální klece a ponechány volně se pohybovat po celém přístroji. Chování bylo zaznamenáno pomocí časosběrného systému záznamu videa. Experti nevidící manipulaci přezkoumali pásku a zaznamenali chování subjektu. Preferování partnera bylo definováno jako subjekt, který tráví podstatně více času při kontaktu s partnerem než s cizím člověkem, jak ukazuje párový vzorek t test (27).

In situ hybridizace a západní imunoblotting.

Specifické antisense riboprobes (Tabulka 1) byly použity pro značení mRNA in situ D1R, D2R, TH a DAT. Označování bylo prováděno pomocí 35S-značené sondy a sense mRNA kontroly pro každý DA marker, jak bylo popsáno výše (51). Pro analýzu westernovým přenosem byl protein DAR extrahován ze supernatantu tkáňových punčů NAcc a testován, jak bylo popsáno dříve (52).

Tabulka 1.

cDNA sondy pro značení mRNA DA markeru v mozku prérie

Kvantifikace a analýza dat.

CPP a preference partnerů byly určeny párovanými vzorky t testy. Skupinové rozdíly v párovacích záchvatech během prvních 6 h párování se samicemi a klecemi během partnerského preferenčního testu byly analyzovány pomocí ANOVA. Optické hustoty značení mRNA D1R a D2R v NAcc stejně jako značení mRNA TH, DAT a D2R ve VTA byly kvantifikovány z autoradiogramů pomocí počítačového obrazového programu (NIH IMAGE 1.64). Data byla prezentována jako procentuální změna průměru kontrolní skupiny s fyziologickým roztokem a skupinové rozdíly byly analyzovány pomocí t testy. Nakonec byly analyzovány optické hustoty značení D1R a D2R na rentgenovém filmu z experimentů Western blotting t testy.

Experimentální návrh.

Experiment 1a stanovil křivku závislosti odpovědi na dávce pro CPP indukovanou AMPH. Subjekty byly předem testovány v CPP aparátu v 1, náhodně rozděleny do jedné ze šesti experimentálních skupin, které dostávaly ip (ip) injekce fyziologického roztoku obsahující různé koncentrace AMPH [0 (n = 12), 0.1 (n = 8), 0.5 (n = 9), 1.0 (n = 12), 3.0 (n = 12) nebo 5.0 mg / kg (n = 13)] během 3 dnů (den 2 – 4) kondicionování a poté testováno na CPP v nejbližší zkoušce v den 5.

Experiment 1b odhalil role DA receptorů v AMPH-indukovaném CPP. Subjekty byly předem testovány v CPP aparátu a náhodně rozděleny do jedné z osmi experimentálních skupin, které dostaly sc (sc) injekci fyziologického roztoku (n = 10) nebo fyziologický roztok obsahující různé koncentrace neselektivního antagonisty DA receptoru [haloperidol; 0.1 (n = 8), 1.0 (n = 8) nebo 5.0mg / kg (n = 8)] nebo specifické pro D1 (SCH23390; 0.5 (n = 7) nebo 5.0 mg / kg (n = 7)] nebo D2-like specifický antagonista DA receptoru [eticloprid; 0.5 (n = 8) nebo 5.0 mg / kg (n = 8)]. O třicet minut později byla pro kondicionování AMPH použita prahová dávka AMPH (1.0mg / kg), která indukovala CPP v experimentu 1a. Po 3 dnech kondicionování AMPH dostali všichni jedinci CPP po zkoušce.

Experiment 2 zkoumal, zda zkušenosti AMPH interferovaly s párováním. Subjekty byly náhodně zařazeny do jedné ze tří experimentálních skupin, které dostaly ip injekce fyziologického roztoku (n = 8) nebo fyziologický roztok obsahující 1.0 mg / kg (n = 8) nebo 5.0 mg / kg (n = 7) AMPH jednou denně po sobě následující dny 3 - paradigma, které vyvolalo CPP u mužských prérijních hrabošů. Čtvrtý den byly subjekty párovány s estrogenem aktivovanou ženou pro 24 h (14) a poté byly testovány v preferenčním testu partnera 3-h. Ke kontrole potenciálních účinků injekcí na párové spojení, čtvrtá experimentální skupina intaktních mužů, kteří nedostali žádné injekce (n = 6) byla spárována s estrogenem aktivovanými samicemi pro 24 ha potom testována na partnerské preference. Všechny behaviorální testy byly opatřeny videozáznamy pro ověření páření. Byly kvantifikovány doby trvání vzájemného kontaktu subjektů s partnerem a cizincem. Kromě toho byly kvantifikovány frekvence párovacích záchvatů během prvních 6 h párování a lokomotorická aktivita (označeno křížením v kleci) během preferenčního testu partnera 3-h. Po testu preferencí partnera byly subjekty okamžitě zabity. Všechny mozky byly sklizeny, zmrazeny na suchém ledu a uloženy při -80 ° C pro in situ hybridizační značení DA markerových mRNA.

Experiment 3 zkoumal, zda párové párování s poruchou AMPH bylo spojeno se změnami mezolimbické DA aktivity. Mozky od subjektů, které dostávaly solný roztok (n = 8) nebo 1.0 mg / kg AMPH (n = 8) v experimentu 2 byl rozřezán na kryostatu na koronální řezy (tloušťka 14 μm), které byly rozmraženy na sklíčka Superfrost / plus (Fisher Scientific). Řezy mozku v intervalech 98-um byly zpracovány pro in situ hybridizační značení mRNA D1R, D2R, TH a DAT. Protože hraboše zkušené s 1.0 mg / kg AMPH vykázaly zvýšení D1R, ale nikoli D2R, značení mRNA v NAcc ve srovnání s kontrolami s injekcí fyziologickým roztokem, byly vytvořeny dvě další skupiny subjektů, které dostaly injekce fyziologického roztoku (n = 6) nebo 1.0 mg / kg AMPH (n = 6), 24 h krytí a poté testování partnerských preferencí, jak je popsáno výše. Subjekty byly dekapitovány a mozky byly nařezány na kryostatu o tloušťce 300 μm. Děrování tkáně bilaterálně odebrané z NAcc byly zpracovány pro D1R a D2R Western blotting.

Experiment 4 zkoumal, zda aktivace receptorů typu D1 v NAcc byla zodpovědná za poškození párové vazby AMPH. Subjektům byly implantovány vodící kanyly oboustranně zaměřené na NAcc shell. Po 3 dnech zotavení byli náhodně rozděleni do jedné ze tří experimentálních skupin, ve kterých dostávali intra-NAcc injekce CSF (200 nL / strana, n = 11) nebo CSF ​​obsahující 0.4 (n = 6) nebo 100 ng / strana (n = 7) SCH23390. O třicet minut později dostali ip injekce 1.0 mg / kg AMPH. Tento postup byl opakován po sobě následující dny 3. Čtvrtý den byly subjekty spárovány s estrogenem aktivovanou samicí pro 24 ha testovány na partnerské preference.

Poděkování

Autoři děkují Kyle Gobrogge, Claudii Lieberwirth, Kelly Lei a Melissa Martin za kritické čtení tohoto rukopisu. Tuto práci podpořili Národní ústavy zdravotnických grantů MHR01-58616, DAR01-19627 a DAK02-23048 společnosti ZW.

Poznámky pod čarou

Autoři neuvádějí žádný střet zájmů.

Tento článek je PNAS přímé podání.

Reference

1. Kelley AE. Paměť a závislost: Sdílené nervové obvody a molekulární mechanismy. Neuron. 2004; 44: 161 – 179. [PubMed]
2. Nestler EJ. Existuje společná molekulární cesta pro závislost? Nat Neurosci. 2005: 8: 1445 – 1449. [PubMed]
3. Roitman MF, Stuber GD, Phillips PE, Wightman RM, Carelli RM. Dopamin působí jako sekundární modulátor při hledání potravy. J Neurosci. 2004; 24: 1265 – 1271. [PubMed]
4. Becker JB, Rudick CN, Jenkins WJ. Úloha dopaminu v nucleus accumbens a striatum během sexuálního chování u samic potkanů. J Neurosci. 2001; 21: 3236-3241. [PubMed]
5. Champagne FA, et al. Variace v jádru accumbens dopamin spojené s individuálními rozdíly v chování matek u potkanů. J Neurosci. 2004; 24: 4113 – 4123. [PubMed]
6. Niesink RJ, Van Ree JM. Zapojení opioidních a dopaminergních systémů do izolace indukovaného připínání a sociální péče o mladé krysy. Neurofarmakologie. 1989; 28: 411 – 418. [PubMed]
7. Numan M., a kol. Účinky antagonismu dopaminového receptoru D1 nebo D2 ve střední preoptické oblasti, ventrálním pallidu nebo jádru accumbens na odezvu matek a další aspekty chování matek u potkanů. Behav Neurosci. 2005; 119: 1588 – 1604. [PubMed]
8. Panksepp J, Knutson B, Burgdorf J. Úloha mozkových emocionálních systémů v závislostech: Neurevoluční perspektiva a nový zvířecí model „vlastní zprávy“. Závislost. 2002; 97: 459 – 469. [PubMed]
9. Vanderschuren LJ, Niesink RJ, Van Ree JM. Neurobiologie chování společenské hry u potkanů. Neurosci Biobehav Rev. 1997; 21: 309 – 326. [PubMed]
10. Getz LL, Carter SC, Gavish L. Systém páření vole prérie, Microtus ochrogaster: Terénní a laboratorní důkazy pro párování. Behav Ecol Sociobiol. 1981; 8: 189 – 194.
11. Carter CS, DeVries AC, Getz LL. Fyziologické substráty savčí monogamie: Prérie vole. Neurosci Biobehav Rev. 1995; 19: 303 – 314. [PubMed]
12. Young LJ, Wang Z. Neurobiologie párové vazby. Nat Neurosci. 2004: 7: 1048 – 1054. [PubMed]
13. Liu Y Wang ZX. Nucleus accumbens oxytocin a dopamin interagují pro regulaci tvorby párových vazeb u ženských prérijních hrabošů. Neurovědy. 2003; 121: 537 – 544. [PubMed]
14. Aragona BJ, et al. Nucleus accumbens dopamin odlišně zprostředkovává tvorbu a udržování monogamních párových vazeb. Nat Neurosci. 2006; 9: 133 – 139. [PubMed]
15. Gingrich B, Liu Y, Cascio C, Wang Z, Insel TR. Dopaminové receptory D2 v nucleus accumbens jsou důležité pro sociální připojení ženských prérijních voles (Microtus ochrogaster) Behav Neurosci. 2000: 114: 173 – 183. [PubMed]
16. Berridge KC, Robinson TE. Parsování odměny. Trendy Neurosci. 2003; 26: 507 – 513. [PubMed]
17. Insel TR. Je sociální příloha návykovou poruchou? Physiol Behav. 2003: 79: 351 – 357. [PubMed]
18. Aragona BJ, et al. Preferenční zesílení přenosu dopaminu ve skořápce nucleus accumbens kokainem lze připsat přímému nárůstu fází uvolňování dopaminu. J Neurosci. 2008; 28: 8821 – 8831. [PMC bezplatný článek] [PubMed]
19. Nesse RM, Berridge KC. Psychoaktivní užívání drog v evoluční perspektivě. Věda. 1997: 278: 63 – 66. [PubMed]
20. Grigson PS, Twining RC. Kokainem indukovaná suprese příjmu sacharinu: Model devalvace přírodních odměn vyvolaný léky. Behav Neurosci. 2002; 116: 321 – 333. [PubMed]
21. Knight DK, Wallace GL, Joe GW, Logan SM. Změna psychosociálního fungování a sociálních vztahů mezi ženami v léčbě zneužívání návykových látek. J Zneužití subst. 2001: 13: 533 – 547. [PubMed]
22. Aragona BJ, Detwiler JM, Wang Z. Amfetaminová odměna v monogamním prérijním vole. Neurosci Lett. 2007; 418: 190 – 194. [PMC bezplatný článek] [PubMed]
23. Ventura R, Cabib S, Alcaro A, Orsini C, Puglisi-Allegra S. Norepinefrin v prefrontální kůře je rozhodující pro odměnu vyvolanou amfetaminem a uvolňování dopaminu mesoaccumbens. J Neurosci. 2003; 23: 1879 – 1885. [PubMed]
24. Curtis JT, Wang Z. Účinky amfetaminu u mikrotinových hlodavců: Srovnávací studie s použitím monogamních a promiskuitních druhů hrabošů. Neurovědy. 2007; 148: 857 – 866. [PMC bezplatný článek] [PubMed]
25. Aragona BJ, Liu Y, Curtis JT, Stephan FK, Wang Z. Kritická úloha pro nucleus accumbens dopamin v tvorbě preferencí partnerů u samčích prérijních voles. J Neurosci. 2003: 23: 3483 – 3490. [PubMed]
26. Lim MM, et al. Zvýšená preference partnera u promiskuitního druhu manipulací s expresí jediného genu. Příroda. 2004; 429: 754 – 757. [PubMed]
27. Winslow JT, Hastings N, Carter CS, Harbaugh CR, Insel TR. Úloha centrálního vazopresinu v párovém spojení v monogamních prériích voles. Příroda. 1993: 365: 545 – 548. [PubMed]
28. Liao RM. Vývoj kondiciované preference místa indukovaný intra-accumbensovou infúzí amfetaminu je oslaben ko-infuzí dopaminových antagonistů D1 a D2. Pharmacol Biochem Behav. 2008; 89: 367 – 373. [PubMed]
29. Fenu S, Spina L, Rivas E, Longoni R, Di Chiara G. Morfinem podmíněné jednorázové místo místo preference: Role jádra accumbens shell dopaminové receptory v akvizici, ale ne exprese. Psychofarmakologie (Berl) 2006; 187: 143 – 153. [PubMed]
30. Stolzenberg DS, et al. Stimulace jádra accumbens receptorem dopaminu D1 nebo střední preoptická oblast podporuje nástup chování matek u březích potkanů. Behav Neurosci. 2007; 121: 907 – 919. [PubMed]
31. Richfield EK, Penney JB, Young AB. Porovnání anatomických a afinitních stavů mezi dopaminovými D1 a D2 receptory v centrálním nervovém systému potkana. Neurovědy. 1989; 30: 767 – 777. [PubMed]
32. Carelli RM. Nucleus accumbens střílí buňky během chování zaměřeného na cíl pro kokain vs. „přirozené“ posílení. Physiol Behav. 2002; 76: 379 – 387. [PubMed]
33. Lu XY, Ghasemzadeh MB, Kalivas PW. Exprese D1 receptoru, D2 receptoru, látky P a enkefalinových messengerových RNA v neuronech vyčnívajících z nucleus accumbens. Neurovědy. 1998; 82: 767 – 780. [PubMed]
34. Bateup HS, a kol. Regulace fosforylace DARPP-32 specifická pro buněčný typ psychostimulačními a antipsychotickými léčivy. Nat Neurosci. 2008; 11: 932 – 939. [PMC bezplatný článek] [PubMed]
35. Aragona BJ, Wang Z. Odporující regulace tvorby párové vazby signalizací cAMP v jádru accumbens shell. J Neurosci. 2007; 27: 13352 – 13356. [PubMed]
36. Gerfen CR, et al. D1 a D2 dopaminovým receptorem regulovaná genová exprese striatonigrálních a striatopallidních neuronů. Věda. 1990; 250: 1429 – 1432. [PubMed]
37. Lee KW, et al. Kokainem indukovaná tvorba dendritických páteř u středně ostrých neuronů obsahujících dopaminový receptor D1 a D2 v jádrech accumbens. Proc Natl Acad Sci USA. 2006; 103: 3399 – 3404. [PMC bezplatný článek] [PubMed]
38. Nestler EJ. Posouzení. Transkripční mechanismy závislosti: Role DeltaFosB. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2008; 363: 3245 – 3255. [PMC bezplatný článek] [PubMed]
39. Barr AM, Fiorino DF, Phillips AG. Účinky odstoupení od stupňujícího se dávkovacího schématu d-amfetaminu na sexuální chování u samců potkanů. Pharmacol Biochem Behav. 1999; 64: 597 – 604. [PubMed]
40. Hyman SE, Malenka RC, Nestler EJ. Neurální mechanismy závislosti: Role učení a paměti související s odměnami. Annu Rev Neurosci. 2006; 29: 565 – 598. [PubMed]
41. Robinson TE, Kolb B. Trvalé strukturální modifikace v nucleus accumbens a neuronech prefrontální kůry vyvolané předchozí zkušeností s amfetaminem. J Neurosci. 1997; 17: 8491 – 8497. [PubMed]
42. Martin M, Chen BT, Hopf FW, Bowers MS, Bonci A. Samopodávání kokainu selektivně ruší LTD v jádru accumbens. Nat Neurosci. 2006; 9: 868 – 869. [PubMed]
43. Kolb B, Gorny G, Li Y, Samaha AN, Robinson TE. Amfetamin nebo kokain omezuje schopnost pozdějších zkušeností podporovat strukturální plasticitu v neokortexu a nucleus accumbens. Proc Natl Acad Sci USA. 2003; 100: 10523 – 10528. [PMC bezplatný článek] [PubMed]
44. Berke JD. Mechanismy učení a paměti zapojené do nutkavého užívání drog a relapsu. Methods Mol Med. 2003; 79: 75 – 101. [PubMed]
45. Johns JM, Noonan LR, Zimmerman LI, Li L, Pedersen CA. Účinky chronické a akutní léčby kokainem na nástup mateřského chování a agrese u potkanů ​​Sprague-Dawley. Behav Neurosci. 1994; 108: 107 – 112. [PubMed]
46. Johns JM, Noonan LR, Zimmerman LI, Li L, Pedersen CA. Účinky krátkodobého a dlouhodobého stažení z gestační léčby kokainem na chování matek a agresi u potkanů ​​Sprague-Dawley. Dev Neurosci. 1997; 19: 368 – 374. [PubMed]
47. Slamberova R, Charousova P, Pometlova M. Podávání metamfetaminu během těhotenství zhoršuje chování matek. Dev Psychobiol. 2005; 46: 57 – 65. [PubMed]
48. Beatty WW, Costello KB, Berry SL. Potlačení herního boje amfetaminem: Účinky katecholaminových antagonistů, agonistů a inhibitorů syntézy. Pharmacol Biochem Behav. 1984; 20: 747 – 755. [PubMed]
49. Sutton ME, Raskin LA. Analýza chování účinků amfetaminu na hru a lokomotorickou aktivitu u potkanů ​​po odstavu. Pharmacol Biochem Behav. 1986; 24: 455 – 461. [PubMed]
50. Vanderschuren LJ, et al. Methylfenidát narušuje chování při společenské hře u dospívajících potkanů. Neuropsychofarmakologie. 2008; 33: 2946 – 2956. [PMC bezplatný článek] [PubMed]
51. Dietz DM, Tapocik J, Gaval-Cruz M, Kabbaj M. Dopaminový transportér, ale ne tyrosinhydroxyláza, může být zapojen do stanovení individuálních rozdílů v behaviorální senzibilizaci na amfetamin. Physiol Behav. 2005; 86: 347 – 355. [PubMed]
52. Krishnan V, a kol. Molekulární adaptace, které jsou základem náchylnosti a odolnosti vůči sociální porážce v oblastech odměňování mozku. Buňka. 2007; 131: 391 – 404. [PubMed]