Wir verglichen Amphetamin-induzierte Dopaminfreisetzung im Nucleus accumbens von Wühlmausarten, die unterschiedliche Paarungssysteme zeigen, um mögliche Interaktionen zwischen sozialer Organisation und Substanzmissbrauch zu untersuchen. Wir fanden keine Spezies oder regionale Unterschiede im basalen extrazellulären Dopamin, jedoch hatten monogame Wühlmäuse einen größeren und länger anhaltenden Anstieg des extrazellulären Dopamins nach der Amphetaminbehandlung als promiskuitive Wühlmäuse. Dann untersuchten wir, ob der Amphetamin-induzierte Anstieg des extrazellulären Dopamins bei monogamen Wühlmäusen Paarbindungen induzieren könnte. Wir fanden, dass, trotz ansteigendem Dopamin im Nucleus accumbens, die Amphetaminverabreichung keine Paarbindungen in männlichen Präriewühlmäusen induzierte, es sei denn, die Tiere wurden vorbehandelt, um eine D1-Rezeptoraktivierung auszuschließen, von der bekannt ist, dass sie die Paarbindungsbildung inhibiert. Diese Ergebnisse unterstützen Vorschläge, dass soziale Anhaftung und Drogenmissbrauch ein gemeinsames neurales Substrat teilen.

Themen

Sexuell naive adulte Prairie- und Wiesenmäuse wurden verwendet, um die Auswirkungen der Amphetaminbehandlung auf die extrazellulären Dopaminspiegel und die Dopaminmetaboliten DOPAC und HVA im Nucleus accumbens zu untersuchen. Die Probanden waren in Gefangenschaft gezüchtete Männchen, die von Populationen aus dem südlichen Illinois stammten. Um die genetische Variabilität zu erhalten, wurden regelmäßig Kolonien ausgekreuzt. Die Welpen wurden ~ 21 Tage alt entwöhnt und in gleichgeschlechtlichen Paaren in Kunststoff - Schuhkartonkäfigen (20 × 50 × 40 cm) mit einer 14L: 10D - Photoperiode untergebracht ad libitum Nahrung (Purina-Kaninchenfutter, ergänzt mit Schwarzöl-Sonnenblumenkernen) und Wasser. Die Tiere wurden wöchentlich in saubere Käfige gebracht. Die Arten und Geschlechter wurden getrennt untergebracht. Alle Verfahren wurden vom Institutional Animal Care and Use Committee der Florida State University genehmigt.

Konstruktion und Implantation von Mikrodialysesonden

Mikrodialysesonden wurden wie zuvor beschrieben konstruiert (Curtis et al., 2003), außer dass die aktive Fläche 1.5 mm betrug und die Molekulargewichtsgrenze der Membran 18Kd war. Sonden mit diesem Design haben eine Dopaminwiederherstellung von 5-7%. Die Sonden wurden stereotaktisch in den linken Nucleus accumbens (Koordinaten von Bregma: anterior 2.1 mm, lateral 0.6 mm, ventral 6.3 mm) unter Natriumpentabarbitol-Anästhesie (1 mg / 10 kg Körpergewicht) implantiert und die Tiere konnten sich über Nacht erholen. Die Sonden wurden kontinuierlich bei 2.3 ul / min mit einer isotonischen Lösung für Natrium, Kalium, Calcium und Magnesium (144 mM NaCl, 2.8 mM KCl, 1.2 mM CaCl) perfundiert₂und 0.9 mM MgCl₂ (Sved und Curtis, 1993)).

Probensammlung und Dialysatanalyse

Die Dialysatproben wurden in Ampullen gesammelt, die 5ul von 0.1N Perchlorsäure enthielten, und sofort bei -80 ° C bis zur Analyse eingefroren. Die Dialysatkonzentrationen von Dopamin, DOPAC und HVA wurden unter Verwendung von Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) mit elektrochemischem Nachweis (ECD, ESA, Inc., Chelmsford MA, USA) bestimmt. Für jede Probe wurde 45ul von Dialysat auf die Säule injiziert. Die Analyten wurden unter Verwendung eines Alliance-Separationsmoduls (Waters, Inc., Milford MA, USA) und einer MD-150-Säule (ESA, Inc.) mit einer mobilen Phase (Flussrate 0.7 ul / min), bestehend aus 75 mM Natriumdihydrogen, getrennt Phosphatmonohydrat (EM Science, Washington, PA, USA), 1.7 mM 1-Octansulfonsäure-Natriumsalz (Sigma, St. Louis, MO, USA), 0.01% Triethylamin (Aldrich, USA), 25uM EDTA (Fisher, Pittsburgh, PA (USA), pH-Wert mit 3.0ml / l 2% Phosphorsäure (Fisher) auf 85 eingestellt. Der Analytennachweis wurde erreicht, indem zuerst die Proben bei 400mV oxidiert wurden, gefolgt von einer Reduktion bei -350mV. DOPAC und HVA wurden unter Verwendung von Oxidationspeaks bei geringer Verstärkung quantifiziert, während Dopamin unter Verwendung von Reduktionspeaks bei hoher Verstärkung quantifiziert wurde. Die Peakflächen wurden durch Vergleiche mit Peaks, die unter Verwendung von Standards mit bekannter Konzentration erzeugt wurden, in Mengen (pg Analyt / 45 & mgr; l, nicht korrigiert für die Sondengewinnung) umgewandelt. Die Quantifizierungsgrenze für Dopamin betrug ~ 2 pg / 45 ul Injektion und die Nachweisgrenze betrug ~ 0.5 pg / 45 ul Injektion.

Akute Effekte der peripheren Amphetaminbehandlung

Nach der Erholung über Nacht wurden vier 20-Minuten-Grundlinienproben gesammelt, wonach jeder Mann eine intraperitoneale (ip) Injektion von entweder 200ul / 40g Körpergewicht Kochsalzlösung oder Kochsalzlösung, die 3mg / kg Amphetamin enthielt, erhielt. Die Proben wurden dann in zwanzigminütigen Intervallen drei Stunden gesammelt und unter Verwendung von HPLC-ECD analysiert.

Auswirkungen von Amphetamin im Nucleus Accumbens

Zwei zusätzliche Gruppen von Männchen jeder Art wurden verwendet, um die Wirkungen von Amphetamin zu untersuchen, das direkt in die NAcc durch umgekehrte Mikrodialyse verabreicht wurde, während Proben für die Dopaminanalyse gesammelt wurden. In der ersten Gruppe, nach der Grundlinien-Probennahme, wurde die Dialyseflüssigkeit für drei zwanzigminütige Probennahmeperioden auf eine mit 1 mM Amphetamin enthaltend umgeschaltet, gefolgt von einer Rückkehr zu Standard-Dialyseflüssigkeit für weitere zwei Stunden. Dieses Experiment wurde entwickelt, um maximal stimulierte kurzfristige Reaktionen auf Amphetamin-Behandlung zu bewerten. In der zweiten Gruppe wurde nach der Grundlinien-Probenahme die Dialyseflüssigkeit durch eine ersetzt, die 100 uM Amphetamin enthielt. Danach wurden die Amphetaminspiegel erhöht, indem die Konzentration nach jeder zweiten Probe erhöht wurde. Die getesteten Amphetaminkonzentrationen waren 0, 100, 200, 400 und 800 uM und 1 mM. Da für eine neue Amphetaminkonzentration ungefähr 12 Minuten benötigt wurden, um den aktiven Bereich der Sonde nach Änderungen zwischen den Lösungen zu erreichen, war die erste Probe bei jeder Konzentration eine Übergangsprobe, während die Zielkonzentration von Amphetamin drei Minuten vor und dann durchgehend die zweite Probenahmezeit bei jeder Konzentration. Dieses Experiment wurde entworfen, um länger anhaltende Reaktionen auf Amphetamin-Behandlung zu testen.

Beurteilung der Platzierung der Mikrodialysesonde

Am Ende der Mikrodialyse-Probenahmeperiode wurde den Tieren eine Überdosis Natriumpentabarbitol verabreicht und die Gehirne wurden zur Beurteilung der Sondenplatzierungen entnommen. Die Gehirne wurden bei 40 & mgr; m auf einem Kryostaten geschnitten und Schnitte durch die NACC wurden durch Auftauen auf Objektträger montiert. Die Sondenplatzierung wurde in frisch angebrachtem Gewebe oder in einigen Fällen in Nissl-gefärbtem Gewebe beurteilt. Die Bestimmung der Platzierung erfolgte anhand der regionalen Abgrenzungen von Paxinos und Watson (1998). Das Genu des Corpus callosum wurde verwendet, um die Anterior-Posterior-Platzierung innerhalb der NAcc abzugrenzen. Sonden mit Spuren medial des lateralen Ventrikels wurden als in der NAcc-Hülle befindlich betrachtet, während solche mit Spuren lateral des Ventrikels als in dem NAcc-Kern befindlich betrachtet wurden. Für die Aufnahme in die Studie musste mindestens 80% der aktiven Fläche innerhalb des Kerns oder der Schale liegen. Tiere mit Sonden, die signifikante Teile von mehr als einer Region überspannten, wurden ausgeschlossen.

Auswirkungen der Amphetaminbehandlung auf die Bildung von Partnerpräferenzen

Im ersten Experiment erhielten männliche Präriewühlmäuse (n = 7-10 / Gruppe) ip-Injektionen von 200 ul / 40 g Körpergewicht Kochsalzlösung oder Kochsalzlösung, die 0.5, 1.0 oder 3.0 mg / kg Amphetamin enthielt. Jedes Männchen wurde dann mit einer sexuell nicht-empfänglichen, ovariektomierten Frau von ähnlicher Größe und gleichem Alter für sechs Stunden nicht-sexuellen Zusammenlebens gepaart. Die Interaktionen zwischen den Mitgliedern jedes Paares wurden aufgezeichnet, um später nachzuweisen, dass die Paarung während des Zusammenlebens nicht stattfand, und um mögliche Verhaltensdefizite, die durch eine Arzneimittelbehandlung verursacht wurden, zu bewerten.

Unmittelbar nach dem 6-stündigen Zusammenleben wurde jeder Mann auf eine Partnerpräferenz getestet (Williams et al., 1992). Das Gerät für den Partnerpräferenztest bestand aus einem neutralen Käfig (20 × 50 × 40 cm), der durch Röhren mit zwei identischen Käfigen verbunden war, von denen einer die vertraute weibliche Partnerin enthielt, während der andere eine unbekannte Frau enthielt, mit der der Mann nie interagiert hatte . Weibchen waren in ihren jeweiligen Käfigen angebunden und hatten somit keinen Kontakt miteinander, während das männliche Subjekt ungehinderten Zugang zu allen drei Käfigen hatte. Ein maßgeschneidertes Computerprogramm (R. Henderson, Florida State University), das eine Reihe von Lichtstrahlen über die Verbindungsröhren verwendete, überwachte die Bewegung des Männchens unter den Käfigen. Das Testen dauerte für 3 h. Wiederum wurden die Tiere zur detaillierten Verhaltensanalyse auf Video aufgezeichnet. Zu den bewerteten Variablen gehörten die Zeit, die in engem Kontakt mit jedem Reizweibchen verbracht wurde, als Maß für das Affiliationsverhalten, die im neutralen Käfig verbrachte Zeit als Maß für das allgemeine nicht-soziale Verhalten und die Anzahl der Übergänge zwischen Käfigen als Maß für Gesamtaktivität.

In dem zweiten Experiment wurden männliche Präriewühlmäuse mit 100 ug / kg SCH23390, einem D1-Typ-Dopaminrezeptorantagonisten, (ip) injiziert. Dreißig Minuten später erhielt jeder Mann entweder Vehikel oder 1mg / kg Amphetamin (ip), wurde mit einer Frau für 6h gepaart und dann wie oben beschrieben auf eine Partnerpräferenz getestet.

Datenanalyse

Absolute Mengen an Dialysat-Dopamin wurden für Spezies-, regionale und zwischen den Behandlungsgruppen verwendete Vergleiche der Ausgangsmengen durch Varianzanalyse (ANOVA) (Statistica) verwendet. Für diese Vergleiche wurde der Mittelwert der vier Grundlinienproben für jedes Tier verwendet. Detaillierte Beschreibungen der verschiedenen Kombinationen von Faktoren, die in den ANOVAs verwendet werden, werden mit den Ergebnissen präsentiert. Speziesvergleiche für basale DOPAC und HVA wurden unter Verwendung unabhängiger t-Tests durchgeführt.

Für alle anderen Vergleiche wurden die Mengen an Dopamin oder seinen Metaboliten in jeder Grundlinie und jeder Post-Amphetamin-Probe als Prozentsatz der mittleren Grundlinienmenge ausgedrückt. Diese Werte wurden dann in ANOVAs mit wiederholten Messungen mit Änderung der Analytmenge über die Zeit als wiederholte Messung verwendet. In einigen wenigen Fällen war es notwendig, Werte für fehlende Proben zu schätzen, um Analysen mit wiederholten Messungen zu verwenden. In diesen Fällen wurde der Mittelwert aller Proben für den entsprechenden Zeitraum berechnet. Die Medianinterpolation wurde dann verwendet, um eine zweite Schätzung des fehlenden Wertes zu erzeugen. Der Mittelwert dieser beiden Werte wurde dann verwendet, um den fehlenden Stichprobenwert zu ersetzen. Kein in die Analysen einbezogenes Tier hatte mehr als einen auf diese Weise erzeugten Probenwert. Post-hoc-Analysen von Student-Neuman-Keuls (SNK) wurden verwendet, um signifikante Haupteffekte oder Wechselwirkungen weiter zu untersuchen (p <0.05). Wiederum werden Beschreibungen der verschiedenen in den ANOVAs verwendeten Faktoren mit den Ergebnissen präsentiert. Damit eine Probe als signifikant verschieden von der Basislinie angesehen werden konnte, musste sich diese Probe signifikant von mindestens drei der vier Basislinienproben unterscheiden, die durch SNK-Post-hoc-Analyse bewertet wurden. Die Behandlungseffekte auf die Partnerpräferenzen wurden unter Verwendung von gepaarten t-Tests bewertet, um die Gruppenmittelwerte für die Zeit zu vergleichen, die in engem Kontakt mit dem Partner mit dem Fremden verbracht wurde. Untersuchungen anderer Verhaltensweisen während des Partnerpräferenztests wurden unter Verwendung von ANOVAs durchgeführt, gefolgt von SNK-Post-hoc-Analysen, wenn signifikante Haupteffekte oder Wechselwirkungen festgestellt wurden.

Spezies-, Regions- und Sub-Nukleus-Vergleiche der basalen Dopaminspiegel

Ein Drei-Wege-ANOVA wurde verwendet, um die Dopamin-Ausgangswerte zu vergleichen. Insgesamt erfüllten 48-Tiere die Kriterien für die Sondenplatzierung (Figure 1) für den Einschluss in die Spezies (n = 20 Wiesenmäuse; 28 Präriewühlmäuse), Region (n = 29 rostral; 19 kaudal) und Sub-Nukleus (n = 18 Kern; 30 Schale) Vergleiche. Basales extrazelluläres Dopamin (Tabelle 1) unterschieden sich nicht zwischen den Arten (F_1,40 = 0.08, p = 0.78), Unterkerne (F_1,40 = 0.85, p = 0.36) oder rostrale / kaudale Ebenen (F_1,40 = 0.33, p = 0.57) und es gab keine statistisch signifikanten Wechselwirkungen.

Speziesvergleiche nach peripherer Amphetamin-Verabreichung

Männliche Wiesen- und Präriewühlmäuse erhielten entweder 200ul / 40g Körpergewicht von Salzlösungsträger ip (n = 5 für jede Art) oder von Kochsalzlösung, die 3 mg / kg Amphetamin enthielt (n = 8 Wiesenmäuse, 6 Prairie Wühlmäuse). Zwei-Wege-ANOVA mit Spezies und Behandlung als Faktoren zeigten keine Unterschiede in den Ausgangs-Dopamin-Spiegeln (Tabelle 2) entweder zwischen Arten (F_1,23 = 1.29, p = 0.27) oder zwischen den Behandlungsgruppen (F_1,23 = 0.97, p = 0.33), obwohl eine signifikante Wechselwirkung (F_1,23 = 5.11, p = 0.04). Die post-hoc-Bewertung der Interaktion zeigte keine signifikanten paarweisen Unterschiede innerhalb der Arten oder zwischen den Behandlungsgruppen, obwohl es einen marginalen Unterschied zwischen den Amphetamin- und Salzlösungsgruppen für Wiesenmäuse gab (p = 0.08).

Die periphere Verabreichung von 3mg / kg Amphetamin erhöhte die extrazellulären Dopaminspiegel in den NAcc in beiden Spezies (F_1,15 = 7.27, p <0.02); Das Ausmaß und die Dauer des Anstiegs waren jedoch unterschiedlich (Artenvergleich F._1,15 = 17.10, p <0.01; Spezies durch zeitliche Wechselwirkung F._12,180 = 2.24, p <0.02) zwischen Arten (Figure 2). In Präriewühlmäusen erhöhte Amphetamin das extrazelluläre Dopamin auf etwa 275% der Grundlinie, und obwohl es einen allmählichen Abfall gab, blieben die Dopaminspiegel für mindestens 20-minütige 5-Probenahmezeiträume signifikant über der Grundlinie. Im Gegensatz dazu erhöhte Amphetamin das extrazelluläre Dopamin nur auf etwa 175% der Grundlinie in Wiesenmäusen, und die Spiegel waren nur für 40-Minuten gegenüber dem Ausgangswert signifikant erhöht. Die Dopaminspiegel waren bei beiden Spezies nach Kochsalzbehandlung unverändert. Das Muster wurde für absolute Mengen von Dopamin sowie für prozentuale Veränderung gegenüber der Grundlinie gesehen. Wenn die absoluten Mengen an Dopamin, die in jeder Probe gewonnen wurden, zwischen Wiesen - und Wiesenmäusen, die eine Amphetaminbehandlung erhielten, verglichen wurden, gab es einen signifikanten Arteneffekt (F_13,117 = 8.09, p <0.001). Beim Vergleich einzelner Zeitpunkte gab es keine Speziesunterschiede zwischen den Grundlinienwerten, aber Präriewühlmäuse zeigten nach der Verabreichung von Amphetamin größere absolute Mengen an extrazellulärem Dopamin (30.5 ± 9.8 pg / Probe) als Wiesenwühlmäuse (18.7 ± 4.2 pg / Probe). .

Speziesvergleiche für die ortsspezifische Amphetamin-Verabreichung

Die ortsspezifische Verabreichung von 1mM-Amphetamin in die NAcc über die umgekehrte Mikrodialyse erhöhte die extrazellulären Dopaminspiegel signifikant auf etwa 2000% der Grundlinie bei beiden Spezies (n = 3-Wiesenmäuse und 6-Wiesenmäuse; Abbildung 3A). Ferner waren die Größen und die Dauer der Antworten in beiden Spezies ähnlich. In ähnlicher Weise wurden keine Artenunterschiede gefunden, wenn die Amphetaminkonzentration langsam über mehrere Stunden erhöht wurde (n = 4 Wiesenmäuse und 4 Prairie Wühlmäuse; Abbildung 3B). In diesem Experiment erhöhte die Umkehrdialyse von 100 uM Amphetamin das extrazelluläre Dopamin auf etwa 700% der Grundlinie. Dieser Grad der Dopaminfreisetzung wurde aufrechterhalten, stieg jedoch nicht weiter an, trotz einer etwa zehnfachen Erhöhung der Amphetaminkonzentration. Es gab keine Unterschiede im basalen extrazellulären Dopamin zwischen den experimentellen Gruppen (F_1,13 = 0.001, p = 0.97) oder zwischen den Arten (F_1,13 = 0.001, p = 0.98)

Amphetamin-Effekte auf Dopamin-Metaboliten in NAcc

Insgesamt gab es keine Unterschiede der Arten in den Ausgangswerten von entweder DOPAC (Prärie 1159.7 ± 295.9, Wiese 1011.2 ± 171.4; t = 0.56, p = 0.58) oder HVA (Prärie 1033.5 ± 162.2, Wiese 976.8 ± 165.7; t = 0.24, p = 0.81). Die periphere Verabreichung von Amphetamin verursachte eine signifikante Abnahme der extrazellulären DOPAC - Konzentrationen (F_12,108 = 13.54, p <0.001) (Abbildung 4A). Wie bei Dopamin war das Ausmaß der Reaktion kleiner und die Dauer bei Wiesenmäusen kürzer als bei Präriewühlmäusen. Die ortsspezifische Verabreichung von 1mM Amphetamin in NAcc über die reverse Dialyse verringerte signifikant die extrazellulären DOPAC-Spiegel (F_12,132 = 23.06, p <0.001) bei beiden Arten (Abbildung 4B). Die Konzentrationen blieben während des gesamten Tests niedrig, obwohl die Amphetaminlösung nach nur drei Proben durch normale Dialysierflüssigkeit ersetzt wurde. Ein Anstieg des Amphetamins in den NAcc erzeugte ein ähnliches Muster der Abnahme der extrazellulären DOPAC - Konzentrationen (F_12,48 = 15.70, p <0.001); Dieses Verabreichungsprotokoll erzeugte jedoch einen signifikanten Effekt der Spezies (F._1,4 = 17.18, p <0.02) und eine Spezies durch Behandlungswechselwirkung (F._12,48 = 2.24, p <0.03). Obwohl beide Gruppen eine Abnahme des extrazellulären DOPAC zeigten, war der Effekt bei Wiesenwühlmäusen robuster (Abbildung 4C). Extrazelluläre HVA-Spiegel wurden bei beiden Spezies weder durch periphere noch durch ortsspezifische Verabreichung beeinflusst (alle p-Werte> 0.20, Daten nicht gezeigt).

Amphetamin-Effekte auf die Paarbindung

Wie erwartet, zeigten saline-behandelte Männer, die sechs Stunden lang einem nicht-sexuellen Kontakt mit einer ovarektomierten Frau ausgesetzt waren, eine nicht-selektive Zugehörigkeit (Abbildung 5A) bei der anschließenden Wahl zwischen der bekannten Frau und einer unbekannten ovarektomierten Frau (t = 0.69, p = 0.51). Amphetaminbehandlung bei jeder der drei Dosen konnte auch keine Partnerpräferenz induzieren (0.5 mg / kg: t = 0.71, p = 0.50; 1.0 mg / kg: t = 1.26, p = 0.29; 3 mg / kg: t = 0.05 , p = 0.96). Wenn jedoch 1 mg / kg Amphetamin nach einer Vorbehandlung mit dem D1-Typ-Dopamin-Rezeptor-Antagonisten SCH23390 (Abbildung 5B) zeigten Männer eine Präferenz für den Kontakt mit dem Partner (t = 2.46, p <0.05). Tiere, denen SCH23390 gefolgt von einer Kochsalzinjektion verabreicht wurde, zeigten ein nicht selektives assoziatives Verhalten ähnlich dem, das bei anderen Kontrollmännern beobachtet wurde (t = –0.43, p = 0.68). Es gab keine offensichtlichen Verhaltensdefizite im Zusammenhang mit einer der Behandlungen (Tabelle 3). Insbesondere die Gesamtzeit, die in engem Kontakt mit den beiden Weibchen verbracht wurde, unterschied sich nicht zwischen den Gruppen (F_5,46 = 0.46, p = 0.80). Nicht-soziale Verhaltensweisen wie die im neutralen Käfig verbrachte Zeit (F_5,46 = 0.25, p = 0.94) und lokomotorische Aktivität (F_5,46 = 1.46, p = 0.23) waren ebenfalls von der Behandlung nicht betroffen.

Speziesunterschiede in der NAcc-Dopaminantwort auf Amphetamin

Männliche Präriewühlmäuse hatten einen robusteren und länger anhaltenden Anstieg des extrazellulären Dopamins im NAcc nach peripherer Amphetamin-Verabreichung als Wiesenwühlmäuse. Diese Beobachtung legt nahe, dass monogame Wühlmäuse sensitiver auf die Wirkungen von Amphetamin reagieren als promiske Arten. So können bei monogamen Arten die positiven Verstärkungseffekte von Drogen wie Amphetamin robuster sein als bei promiskuitiven Arten. Alternativ könnten die Speziesunterschiede bei der drogeninduzierten Dopaminfreisetzung anzeigen, dass eine Amphetamindosis, die für promiskuitive Wühlmäuse verstärkt, bei monogamen Wühlmäusen eine so starke Reaktion hervorrufen könnte, dass sie aversiv ist (Orsini et al., 2004). In beiden Fällen könnten Veränderungen in zentralen Stoffwechselwegen, die mit Substanzmissbrauch verbunden sind, bei monogamen Arten verstärkt werden.

Wir fanden keine regionalen Unterschiede in den basalen extrazellulären Dopaminspiegeln in Prärie- und Wiesenmäusen, noch konnten wir Speziesunterschiede feststellen, wenn Amphetamin direkt in den NAcc verabreicht wurde. Diese Ergebnisse liefern einen weiteren Beweis dafür, dass Speziesunterschiede in Wühlmaus-Paarungssystemen wahrscheinlich nicht aus fundamentalen Unterschieden in der Dopamin-Neuroschaltung resultieren (Curtis et al., 2003). Die Unterschiede in der Art ergeben sich wahrscheinlich aus subtilen Unterschieden in der Dopaminfreisetzung oder -beseitigung, in der Verteilung oder Dichte von Dopaminrezeptoren oder in Dopamininteraktionen mit anderen Neurotransmittersystemen (Liu und Wang, 2003; Lim und Jung, 2004). Da Amphetamin den Dopamintransporter (Jones et al., 1998), deutet das Fehlen von Speziesunterschieden in den stimulierten Spiegeln als Reaktion auf eine ortsspezifische Amphetaminverabreichung darauf hin, dass sich die Spezies nicht in der Dichte oder Funktion von Dopamintransportern unterscheiden. Oberflächlich deutet das Fehlen von Artenunterschieden als Reaktion auf eine anhaltende Amphetaminverabreichung auch darauf hin, dass sich die Arten nicht in ihrer Fähigkeit unterscheiden, Dopamin zu produzieren. Jedoch könnte der Speziesunterschied im extrazellulären DOPAC nach anhaltender Amphetaminbehandlung gegen eine solche Interpretation sprechen (Jones et al., 1998). Wie bei Dopamin waren die Wirkungen von Amphetamin auf extrazelluläres DOPAC bei Präriewühlmäusen größer und länger als bei Wiesenmäusen nach peripherer Verabreichung, aber wenn Amphetamin direkt in NAcc verabreicht wurde, gab es eine größere DOPAC-Abnahme bei Wiesenmäusen. Angesichts des Fehlens von Speziesunterschieden im extrazellulären Dopamin nach Amphetaminbehandlung bei den gleichen Tieren ist es unklar, wie diese Ergebnisse zu interpretieren sind. Eine Möglichkeit besteht darin, dass die stärkere Reduktion von extrazellulärem DOPAC nach ortsspezifischer Amphetaminverabreichung in Wiesenmotten geringere Mengen an intrazellulärem Dopamin in promiskuitiven Wühlmäusen widerspiegeln kann. Es ist zu beachten, dass wir die Möglichkeit nicht ausschließen können, dass die Unterschiede in der Art, die nach der peripheralen Amphetaminverabreichung beobachtet werden, einfach die Unterschiede zwischen den Arten bei der Metabolisierung von Amphetamin widerspiegeln.

Amphetamin und Paarbindung

Der zweite wichtige Befund in der vorliegenden Studie war, dass die Amphetaminbehandlung keine Partnerpräferenzen in Abwesenheit einer D1-Dopaminrezeptorblockade induzierte. Auf der Oberfläche ist dies ein unerwartetes Ergebnis. Erhöhungen des extrazellulären Dopamins in NAcc korrelieren mit der Bildung von Paarbindungen (Gingrich et al., 2000) und die kurzfristige Aktivierung des mesolimbischen Weges reicht aus, um Partnerpräferenzen zu induzieren (Gingrich et al., 2000; Aragona et al., 2003; Curtis und Wang, 2005; Aragona et al., 2006). Da die Ergebnisse der Mikrodialyse zeigen, dass die Behandlung mit Amphetamin die Dopaminfreisetzung in Präriewühlmäusen erhöht, a priori Man könnte vorhersagen, dass Amphetamin-Behandlung Paarbindungen induzieren würde. Warum hat Amphetamin dann nicht die Präferenzen der Partner geweckt?

Die Antwort könnte in den relativen Rollen liegen, die die Aktivierung von D1- und D2-Typ-Dopaminrezeptoren bei der Paarbindung spielt (Aragona et al., 2003). Frühe Studien zur Beteiligung von Dopamin an der Paarbindung legen nahe, dass D2-Rezeptoren zwar an der Bildung von Paarbindungen beteiligt sind, aber nicht an diesem Prozess beteiligt sind (Wang et al., 1999). Nachfolgende Arbeiten haben jedoch gezeigt, dass die Aktivierung von D1-Typ-Dopaminrezeptoren tatsächlich die Bildung von Partnerpräferenzen verhindert, die entweder durch pharmakologische Aktivierung von D2-Rezeptoren oder durch Paarung (Aragona et al., 2006). Diese gegenläufige Modulation wird durch die Tatsache veranschaulicht, dass der Dopamin-Rezeptor-Agonist Apomorphin in Abhängigkeit von der Dosis Paar-Bindungen induziert (Aragona et al., 2006). Bei niedrigen Konzentrationen bindet Apomorphin hauptsächlich an D2-Rezeptoren, was die Paarbindung erleichtert. Bei höheren Konzentrationen bindet Apomorphin jedoch auch an D1-Rezeptoren, was die Wirkung der D2-Aktivierung negiert. Ein ähnliches Ergebnis wäre für Arzneimittel wie Amphetamin zu erwarten, die im Wesentlichen einen globalen Anstieg des extrazellulären Dopamins bewirken (Becker, 1990; Junge und Rees, 1998; Yurek et al., 1998). Solch ein Anstieg ist unwahrscheinlich, um eine bevorzugte Aktivierung von nur einer spezifischen Untergruppe von Dopaminrezeptoren hervorzurufen, würde jedoch eher eine unspezifische Aktivierung aller Dopaminrezeptoren hervorrufen. Da die gleichzeitige Aktivierung von D1- und D2-Rezeptoren zu einer Paarbindung (Aragona et al., 2006) induziert die Amphetamin-induzierte Dopaminfreisetzung keine Partnerpräferenzen in Abwesenheit einer D1-Blockade. Eine vorherige Behandlung mit einem D1-Antagonisten führt jedoch hauptsächlich zu einer D2-Aktivierung nach Amphetamin, und somit werden die Präferenzen der Partner nach einer gleichzeitigen Behandlung mit beiden Arzneimitteln exprimiert.

Diese Ergebnisse helfen auch, die Rolle von D1-Rezeptoren bei der Paarbindung zu erklären. Obwohl es gute Beweise dafür gibt, dass die D1-Aktivierung die Bildung von Paarbindungen hemmt und eine wichtige Rolle bei der Ablehnung potenzieller neuer Partner spielt (Aragona et al., 2006; Curtis et al., 2006) zuvor war unbekannt, ob die Blockade von D1-Rezeptoren alleine ausreicht, um Paarbindungen zu induzieren. In der vorliegenden Studie induzierte D1-Blockade alleine keine Partnerpräferenzbildung. In Abwesenheit einer D2-Aktivierung reicht es daher nicht aus, einfach die D1-Aktivierung zu reduzieren, damit eine Paarbindung auftritt.

Es sollte angemerkt werden, dass die Auswirkungen der D1-Blockade nicht aus einer Verhaltensunterdrückung während des Auswahltests resultieren. In einer Studie führte die hier verwendete Dosis des D1-Antagonisten zu einer kurzfristigen motorischen Beeinträchtigung (Weatherford et al., 1990). Wir fanden jedoch keine offensichtlichen motorischen Defizite; behandelte Männer unterschieden sich nicht von Kontrollmännchen in nicht-sozialem Verhalten während des Partnerpräferenztests. Dies kann Unterschiede im zeitlichen Ablauf der Tests widerspiegeln. In der vorliegenden Studie gab es mindestens 30 Minuten zwischen der Arzneimittelinjektion und dem Beginn der Verhaltensinteraktionen, und die kritische abhängige Variable wurde erst nach 6-9 Stunden nach der Arzneimittelbehandlung bewertet. Daher war die Zunahme der Zeit, die mit dem vertrauten Partner verbracht wurde, nicht das Ergebnis von Veränderungen des gesamten sozialen Kontakts, lokomotorischer Aktivität oder Zeit, die isoliert verbracht wurde. Der Unterschied im Affiliationsverhalten wurde vielmehr durch den Wechsel von einer nichtselektiven Zugehörigkeit zu einer Präferenz für den Kontakt mit dem Partner bestimmt. Es ist auch möglich, dass die D1-Blockade das Verhalten während der anfänglichen Kohabitation verändert hat. Männer schienen während des Zusammenlebens normal mit den Weibchen zu interagieren. Das typische Verhalten während dieser Zeit ist jedoch, dass sich die Paare während des größten Teils der Kohabitationsperiode in einer Ecke des Käfigs ruhig zusammenkauern. Somit wäre eine Verhaltensunterdrückung ohne invasive Maßnahmen schwierig zu erkennen.

Wie oben erwähnt, zielen suchterzeugende Substanzen häufig auf dieselben zentralen Stoffwechselwege ab, die soziale Bindungen modulieren. Obwohl sich die vorliegende Studie auf das mesolimbische Dopaminsystem konzentriert, sollte beachtet werden, dass zentrale Opiatsysteme eine Rolle bei der sozialen Bindung spielen (Panksepp et al., 1997), und können auch Ziele von Suchtmitteln sein (De Vries und Shippenberg, 2002) teilweise über Wechselwirkungen mit Dopamin (Koob et al., 1998). Wenn Wechselwirkungen zwischen Substanzmissbrauch und sozialer Bindung auftreten, könnten Veränderungen in der zentralen Funktion, die mit Reaktionen auf Medikamente verbunden sind, die Bildung von Paarbindungen beeinflussen und umgekehrt. Zum Beispiel können Missbrauchsdrogen Signalwege verändern, die mit D1-Rezeptoren assoziiert sind (Nestler, 2001), deren Aktivierung die soziale Bindung beeinträchtigt (Aragona et al., 2006). In monogamen Wühlmäusen können Drogen also zu zentralen Veränderungen führen, die die Bildung sozialer Bindungen erschweren. Wie sich dies auf andere Arten auswirkt, muss noch bestimmt werden. Diese Ergebnisse legen jedoch nahe, dass Substanzmissbrauch erhebliche Konsequenzen für die menschliche Bindung haben könnte.

Diese Arbeit wurde von den NIH-Stipendien HD48462 (JTC) und MH58616 und DA19627 (ZW) unterstützt.

• DOPAC
• 3,4-Dihydroxyphenylessigsäure
• HVA
• Homovanillinsäure
• VTA
• ventrales Tegmentum
• NAcc
• Nucleus accumbens
• EDTA
• Ethylendiamintetraessigsäure
• ip
• intraperitoneal

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