Δέσμευση του DeltaFosB σε υπότυπους μεσοσπονδύλιους νευρώδεις νευρώνες σε απόκριση σε χρόνιες φαρμακολογικές, συναισθηματικές και εξωγενείς διεγέρσεις (2013)

J Neurosci. 20 Νοεμβρίου 2013;33(47 ):18381-95. doi: 10.1523/JNEUROSCI.1875-13.2013.

Lobo MK, Zaman S, Damez-Werno DM, Koo JW, Bagot RC, Dinieri JA, Nugent A, Finkel E, Chaudhury D, Chandra R, Riberio Ε, Rabkin J, Μουζόν Ε, Cachope R, Ευθυμία JF, Han MH, Dietz DM, Αυτο DW, Hurd YL, Vialou V, Nestler EJ.

Πηγή

Τμήμα Ανατομίας και Νευροβιολογίας, Ιατρική Σχολή Πανεπιστημίου Maryland, Βαλτιμόρη, Μέριλαντ 21201, Τμήμα Νευροεπιστημών του Fishberg και Ινστιτούτο Friedman Brain, Σχολή Ιατρικής του Icahn στο Όρος Σινά, Νέα Υόρκη, Νέα Υόρκη 10029, Τμήματα Ψυχιατρικής και Φαρμακολογίας και Συστημάτων Θεραπευτική, Ιατρική Σχολή του Icahn στο Όρος Σινά, Νέα Υόρκη, Νέα Υόρκη 10029, Τμήμα Ψυχιατρικής, Ιατρικό Κέντρο Southwestern του Πανεπιστημίου του Τέξας, Ντάλλας, Τέξας 75390, Τμήμα Φαρμακολογίας και Τοξικολογίας και Ινστιτούτο Ερευνών για τους Εθισμένους, State University of New York στο Buffalo, Νέα Υόρκη, Νέα Υόρκη 14214 και στο Εθνικό Ινστιτούτο Μελέτης και Μελέτης της Μελέτης, U952, Εθνικό Κέντρο Επιστημονικής Έρευνας, Unité de Recherche 7224, UPMC, Παρίσι, 75005, Γαλλία.

Περίληψη

Ο παράγοντας μεταγραφής, ΔFosB, προκαλείται δυναμικά και επίμονα στο ραβδωτό σώμα με πολλά χρόνια ερεθίσματα, όπως φάρμακα κατάχρησης, αντιψυχωσικά φάρμακα, φυσικές ανταμοιβές και άγχος. Ωστόσο, πολύ λίγες μελέτες έχουν εξετάσει το βαθμό επαγωγής του ΔFosB στους υποτύπους των δύο ραβδωτών μέσων νωτιαίου νεύρου (MSN). Χρησιμοποιούμε διαγονιδιακούς ποντικούς φθορισμού αναφοράς BAC για να αξιολογήσουμε την επαγωγή του ΔFosB σε εμπλουτισμένο MSNs εμπλουτισμένο με υποδοχέα ντοπαμίνης 1 (D1) και υποδοχέα ντοπαμίνης 2 (D2) σε κέλυφος και πυρήνα κοιλιακού ραβδωτού σώματος, πυρήνα accumbens (NAc) και στο ραχιαίο ραβδωτό σώμα (dStr ) μετά από χρόνια έκθεση σε διάφορα φάρμακα κατάχρησης, όπως η κοκαΐνη, η αιθανόλη, η Δ (9) -τετραϋδροκανναβινόλη και τα οπιούχα. το αντιψυχωτικό φάρμακο, την αλοπεριδόλη. νεανικός εμπλουτισμός · κατανάλωση σακχαρόζης. περιορισμός θερμίδων. το αντικαταθλιπτικό αναστολέα επιλεκτικής επαναπρόσληψης σεροτονίνης, τη φλουοξετίνη, και το άγχος της κοινωνικής ήττας. Τα ευρήματά μας καταδεικνύουν ότι η χρόνια έκθεση σε πολλά ερεθίσματα προκαλεί ΔFosB σε ένα εκλεκτικό πρότυπο υποτύπου MSN και στις τρεις περιοχές striatal. Για να διερευνηθεί η επαγωγή με τη μεσολάβηση κυκλώματος του ΔFosB στο ραβδωτό σώμα, χρησιμοποιούμε οπτογονίδια για να ενισχύσουμε τη δραστηριότητα σε περιοχές περιοχών του εγκεφάλου που στέλνουν συναπτικές εισόδους στο NAc. αυτές οι περιοχές περιλαμβάνουν την κοιλιακή περιοχή τεκτονικής και αρκετές γλουταμινεργικές προσαγωγές περιοχές: μεσαίο προμετωπιαίο φλοιό, αμυγδαλή και κοιλιακό ιππόκαμπο. Αυτές οι οπτογενετικές συνθήκες οδηγούν σε πολύ διαφορετικές μορφές επαγωγής ΔFosB σε υποτύπους MSN σε πυρήνα και κέλυφος NAc. Μαζί, αυτά τα ευρήματα καθιερώνουν εκλεκτικά πρότυπα επαγωγής ΔFosB σε υποτύπους MSN striatal σε απόκριση σε χρόνιους ερεθισμούς και παρέχουν νέα γνώση στους μηχανισμούς επιπέδου κυκλώματος της επαγωγής ΔFosB στο ραβδωτό σώμα.

Εισαγωγή

Χρόνια ερεθίσματα, συμπεριλαμβανομένων των ναρκωτικών κατάχρησης, των αντιψυχωσικών φαρμάκων, του στρες και των φυσικών ανταμοιβών, προκαλούν τη σταθερή συσσώρευση του ΔFosB, ενός κολοβωμένου προϊόντος της FosB γονίδιο, σε ραβδωτό σώμα (π.χ., Hope et αϊ., 1994; Hiroi και Graybiel, 1996; Hiroi et αϊ., 1997; Moratalla et αϊ., 1996; Perrotti et αϊ., 2004, 2008; Muller και Unterwald, 2005; McDaid κ.ά., 2006; Teegarden και Bale, 2007; Wallace et αϊ., 2008; Solinas et αϊ., 2009; Vialou et αϊ., 2010, 2011; Kaplan et αϊ., 2011). Αυτή η συσσώρευση οδηγεί στην αμφίδρομη ρύθμιση πολλών γονιδίων από το ΔFosB σε αυτή την περιοχή του εγκεφάλου (McClung και Nestler, 2003; Renthal et αϊ., 2008, 2009; Vialou et αϊ., 2010; Robison και Nestler, 2011). Το ραβδωτό σώμα αποτελείται κυρίως από (~ 95%) των μέσων ακτινωτών νευρώνων GABAergic projection, οι οποίοι διαχωρίζονται σε δύο υποτύπους με βάση τον εμπλουτισμό πολλών γονιδίων, συμπεριλαμβανομένου του υποδοχέα ντοπαμίνης 1 (D1) ή του υποδοχέα ντοπαμίνης 2 (D2)Gerfen, 1992; Graybiel, 2000; Lobo et αϊ., 2006; Heiman et αϊ., 2008) και από τις διαφορικές εξόδους τους σε ξεχωριστές υποκριτικές δομές (Albin et αϊ., 1989; Gerfen, 1992; Kalivas et αϊ., 1993; Graybiel, 2000; Nicola, 2007; Smith et αϊ., 2013). Πρόσφατα, υπήρξε αφθονία των αναφορών που καταδεικνύουν διαφορετικούς μοριακούς και λειτουργικούς ρόλους αυτών των υποτύπων MSN στο κοιλιακό ραβδωτό (nucleus accumbens [NAc]) και το ραχιαίο ραβδωτό σώμα (dStr) στη διαμεσολάβηση κινητικών και κινητικών συμπεριφορώνLobo και Nestler, 2011; Gittis και Kreitzer, 2012).

Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι το ΔFosB προκαλείται κυρίως σε D1-MSNs μέσω χρόνιας θεραπείας με κοκαΐνη ή χρόνιας χρήσης τροχών, μια μορφή φυσικής ανταμοιβής ( Moratalla et al., 1996 ; Werme et al., 2002 ; Lee et al., 2006 ), ενώ το χρόνιο στρες συγκράτησης προκαλεί ΔFosB και στους δύο υποτύπους MSN ( Perrotti et al., 2004 ). Επιπλέον, πειστικά στοιχεία από διαγονιδιακές σειρές ειδικών για τον κυτταρικό τύπο ή από γονιδιακή μεταφορά μέσω ιού καταδεικνύουν ότι η επαγωγή ΔFosB σε D1-MSNs αυξάνει την πλαστικότητα συμπεριφοράς και δομής στην κοκαΐνη, τις συμπεριφορικές αντιδράσεις στη μορφίνη, το τρέξιμο στον τροχό, την ανταμοιβή της τροφής και την ανθεκτικότητα στο χρόνιο στρες κοινωνικής ήττας, ενώ η επαγωγή ΔFosB σε D2-MSNs ρυθμίζει αρνητικά τις συμπεριφορικές αντιδράσεις στο τρέξιμο στον τροχό ( Kelz et al., 1999 ; Werme et al., 2002 ; Colby et al., 2003 ; Olausson et al., 2006 ; Zachariou et al., 2006 ; Vialou et al., 2010 ; Grueter et al., 2013 ; Robison et al., 2013 ).

Δεδομένου του σημαντικού ρόλου που διαδραματίζει η ΔFosB στη ρύθμιση αυτών των χρόνιων κινήτρων, με ξεχωριστές επιδράσεις στα D1-MSNs έναντι D2-MSNs, εκτελούμε εδώ μια εκτενή μελέτη σχετικά με τα πρότυπα της επαγωγής ΔFosB σε υποτύπους MSN με διάφορα χρόνια ερεθίσματα, της χρόνιας θεραπείας με ένα αντιψυχωτικό φάρμακο, της χρόνιας έκθεσης σε αλλοιωμένα περιβαλλοντικά και ορεκτικά ερεθίσματα, του χρόνιου κοινωνικού στρες και της χρόνιας θεραπείας με ένα αντικαταθλιπτικό. Για να κατανοήσουμε τους μηχανισμούς των κυκλωμάτων που ελέγχουν την επαγωγή του ΔFosB στο ραβδωτό σώμα από αρκετές προσαγωγές περιοχικές περιοχές του εγκεφάλου, χρησιμοποιούμε οπτογονετικές τεχνολογίες για να ενεργοποιούμε επανειλημμένα τα κυτταρικά σώματα στις ντοπαμινεργικές ή γλουταμινεργικές προσαγωγές περιοχές του εγκεφάλου και να εξετάσουμε την επαγωγή του ΔFosB που προκύπτει σε υποτύπους MSN. Τα αποτελέσματά μας παρέχουν καινοφανή εικόνα για την επαγωγή του ΔFosB σε D1-MSNs και D2-MSNs των ραβδωτών με χρόνιους ερεθισμούς και, για πρώτη φορά, επιδεικνύουν την επαγόμενη από το κύκλωμα διέγερση του ΔFosB σε ραβδωτό σώμα και εντός εκλεκτικών υποτύπων MSN.

Υλικά και Μέθοδοι

Των ζώων.

Ημιζυγώτα ποντίκια D1-GFP ή D2-GFP ( Gong et al., 2003 ) σε φόντο C57BL/6 διατηρήθηκαν σε κύκλο φωτός-σκότους 12 ωρών με τροφή και νερό ad libitum . Όλες οι μελέτες διεξήχθησαν σύμφωνα με τις οδηγίες που έχουν οριστεί από τις Επιτροπές Φροντίδας και Χρήσης Θεσμικών Ζώων της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου του Μέριλαντ και της Ιατρικής Σχολής Icahn στο Όρος Σινάι. Αρσενικά ποντίκια (ηλικίας 8 εβδομάδων) χρησιμοποιήθηκαν για όλα τα πειράματα. Όλα τα ποντίκια έλαβαν έγχυση και οι εγκέφαλοι συλλέχθηκαν κατά τη διάρκεια του απογεύματος του κύκλου φωτός. Τα ημιζυγώτα ποντίκια D1-GFP και D2-GFP σε φόντο C57BL/6 ή FVB/N έχουν αποδειχθεί ισοδύναμα με τα ποντίκια άγριου τύπου όσον αφορά τη συμπεριφορά, τη φυσιολογία των D1-MSN και D2-MSN και την ανάπτυξη των MSN ( Lobo et al., 2006 ; Chan et al., 2012 ; Nelson et al., 2012 ). Επιπλέον, τα συνολικά πρότυπα επαγωγής ΔFosB που παρατηρήθηκαν σε αυτή τη μελέτη είναι συγκρίσιμα με αυτά που παρατηρήθηκαν σε ζώα άγριου τύπου με εργαλεία μη επιλεκτικά ως προς τον κυτταρικό τύπο (π.χ., Perrotti et al., 2004 , 2008 ).

Θεραπεία κοκαΐνης.

Τα ποντίκια D1-GFP ( n = 4 ανά θεραπεία) και D2-GFP ( n = 4 ανά θεραπεία) έλαβαν 7 ενδοπεριτοναϊκές ενέσεις κοκαΐνης (20 mg/kg) ή 0.9% φυσιολογικού ορού ημερησίως στο κλουβί τους. Για ενέσεις κοκαΐνης (20 mg/kg) 1 ή 3 ημερών, τα ποντίκια έλαβαν 6 ή 4 ημέρες ενέσεων 0.9% φυσιολογικού ορού ακολουθούμενες από 1 ή 3 ημέρες ενέσεων κοκαΐνης, αντίστοιχα. Όλα τα ποντίκια έλαβαν έγχυση 24 ώρες μετά την τελευταία ένεση. Αυτή η δόση κοκαΐνης επιλέχθηκε με βάση προηγούμενες μελέτες (π.χ., Maze et al., 2010 ).

Αγωγή με αλοπεριδόλη.

Τα ποντίκια D1-GFP ( n = 3 ή 4 ανά θεραπεία) και D2-GFP ( n = 4 ανά θεραπεία) έλαβαν αλοπεριδόλη (2 mg/kg) στο πόσιμο νερό, pH 6.0 ( Narayan et al., 2007 ) ή σε κανονικό πόσιμο νερό, pH 6.0, για 3 εβδομάδες (21 ημέρες). Τα ποντίκια έλαβαν έγχυση την 22η ημέρα.

Θεραπεία με μορφίνη.

Τα ποντίκια D2-GFP ( n = 4 ή 5 ανά θεραπεία) αναισθητοποιήθηκαν για σύντομο χρονικό διάστημα με ισοφλουράνιο και έλαβαν υποδόρια εμφυτεύματα μορφίνης (25 mg) ή εικονικά σφαιρίδια την 1η και την 3η ημέρα, όπως περιγράφηκε προηγουμένως ( Mazei-Robison et al., 2011 ). Τα ποντίκια έλαβαν έγχυση την 5η ημέρα.

Επεξεργασία με αιθανόλη.

Τα ποντίκια D2-GFP ( n = 4 ή 5 ανά θεραπεία) εκτέθηκαν σε 10% αιθανόλη (EtOH), μια δόση που έχει αποδειχθεί ότι πίνει το C57BL/6 ( Yoneyama et al., 2008 ). Στα ποντίκια δόθηκε μια δοκιμή επιλογής δύο φιαλών για 10% EtOH (φιάλη Α) και νερό (φιάλη Β), ενώ οι ομάδες ελέγχου D2-GFP έλαβαν νερό και στις δύο φιάλες (φιάλη Α και Β) για 10 ημέρες. Όλα τα ποντίκια που έλαβαν φιάλες EtOH εμφάνισαν προτίμηση για την EtOH, όπως υπολογίστηκε από τον τύπο (100 × όγκος φιάλης Α/[όγκος φιάλης Α + όγκος φιάλης Β]). Τα ποντίκια που έλαβαν τη φιάλη 10% EtOH κατανάλωσαν σημαντικά περισσότερο EtOH σε σύγκριση με το νερό, ενώ τα ποντίκια που έλαβαν νερό και στις δύο φιάλες δεν παρουσίασαν διαφορά στην κατανάλωση υγρών. Το βράδυ της 10ης ημέρας, σε όλα τα ποντίκια δόθηκε κανονικό πόσιμο νερό και τους χορηγήθηκε έγχυση την 11η ημέρα.

Δ (9) -τετραϋδροκανναβινόλη (Δ (9) -THC).

Τα ποντίκια D2-GFP ( n = 3 ανά θεραπεία) έλαβαν ενδοπεριτοναϊκές ενέσεις Δ(9)-THC (10 mg/kg) ή φορέα (0.9% φυσιολογικό ορό με 0.3% Tween) δύο φορές την ημέρα για 7 ημέρες ( Perrotti et al., 2008 ). Τα ποντίκια έλαβαν έγχυση 24 ώρες μετά την τελευταία ένεση.

Αυτοκατανάλωση κοκαΐνης.

Τα ποντίκια D2-GFP ( n = 4 ή 5 ανά θεραπεία) αρχικά εκπαιδεύτηκαν να πιέζουν με μοχλό για σφαιρίδια σακχαρόζης 20 mg σε ένα πρόγραμμα ενίσχυσης σταθερής αναλογίας 1 (FR1) μέχρι να επιτευχθεί το κριτήριο απόκτησης 30 σφαιριδίων σακχαρόζης που καταναλώθηκαν για 3 συνεχόμενες ημέρες δοκιμής σύμφωνα με τις τυπικές διαδικασίες ( Larson et al., 2010 ). Στα ποντίκια που έμαθαν να πιέζουν με μοχλό εμφυτεύτηκε χειρουργικά ένας ενδοφλέβιος σφαγιτιδικός καθετήρας για να επιτραπεί η επακόλουθη ενδοφλέβια χορήγηση κοκαΐνης. Μία εβδομάδα μετά την επέμβαση, τα ποντίκια εισήχθησαν στο παράδειγμα αυτοχορήγησης κατά τη διάρκεια συνεδριών 2 ωρών ημερησίως σε ένα πρόγραμμα ενίσχυσης FR1. Ο εξοπλισμός αυτοχορήγησης (Med Associates) προγραμματίστηκε έτσι ώστε μια απόκριση στον ενεργό μοχλό να έχει ως αποτέλεσμα την χορήγηση (σε διάστημα 2.5 s) κοκαΐνης (0.5 mg/kg/έγχυση ανά σωστό πάτημα μοχλού), ενώ μια απόκριση στον ανενεργό μοχλό δεν είχε προγραμματισμένη συνέπεια. Τα ποντίκια αυτοχορηγούσαν κοκαΐνη σε ένα πρόγραμμα FR1 σε καθημερινές συνεδρίες 2 ωρών, 5 ημέρες την εβδομάδα, για 3 εβδομάδες. Ποντίκια D2-GFP που έλαβαν ενέσεις φυσιολογικού ορού 0.9% για την αντίστοιχη χρονική περίοδο χρησιμοποιήθηκαν ως ομάδα ελέγχου. Τα ποντίκια έλαβαν έγχυση 24 ώρες μετά την τελευταία χορήγηση κοκαΐνης ή φυσιολογικού ορού.

Η αυτο-χορήγηση ηρωίνης.

Πριν από την αυτοχορήγηση ηρωίνης, τα ποντίκια D2-GFP ( n = 4 ανά θεραπεία) εκπαιδεύτηκαν να πιέζουν με μοχλό για σφαιρίδια σοκολάτας (BioServ, Dustless Precision Pellets) σε επτά συνεδρίες 1 ώρας ημερησίως. Στα ποντίκια που έμαθαν να πιέζουν με μοχλό εμφυτεύτηκε χειρουργικά ένας ενδοφλέβιος σφαγιτιδικός καθετήρας για να επιτραπεί η επακόλουθη ενδοφλέβια χορήγηση ηρωίνης. Μία εβδομάδα μετά την επέμβαση, τα ποντίκια εισήχθησαν στο παράδειγμα αυτοχορήγησης κατά τη διάρκεια συνεδριών 3 ωρών ημερησίως σε ένα πρόγραμμα ενίσχυσης FR1 σύμφωνα με τις τυπικές διαδικασίες ( Navarro et al., 2001 ). Ο εξοπλισμός αυτοχορήγησης (Med Associates) προγραμματίστηκε έτσι ώστε μια απόκριση στον ενεργό μοχλό να έχει ως αποτέλεσμα την χορήγηση (σε διάστημα 5 δευτερολέπτων) ηρωίνης (30 μg/kg/ένεση· Πρόγραμμα Προμήθειας Φαρμάκων NIDA), ενώ μια απόκριση στον ανενεργό μοχλό δεν είχε προγραμματισμένη συνέπεια. Στα ζώα δόθηκε πρόσβαση στη διαδικασία αυτοχορήγησης ηρωίνης για 14 ημέρες. Τα ποντίκια D2-GFP που έλαβαν ενέσεις φυσιολογικού ορού 0.9% για την αντίστοιχη χρονική περίοδο χρησιμοποιήθηκαν ως έλεγχοι. Τα ποντίκια έλαβαν έγχυση 24 ώρες μετά την τελευταία χορήγηση ηρωίνης ή φυσιολογικού ορού.

Περιβαλλοντικός εμπλουτισμός ανηλίκων.

Τα ποντίκια D2-GFP ( n = 4 ανά ομάδα) απογαλακτίστηκαν σε ένα εμπλουτισμένο περιβάλλον ή σε κανονικές συνθήκες στέγασης την 21η μεταγεννητική ημέρα (P21) χρησιμοποιώντας ένα παράδειγμα προσαρμοσμένο από αρουραίους ( Green et al., 2010 ). Το εμπλουτισμένο περιβάλλον αποτελούνταν από ένα μεγαλύτερο κλουβί για χάμστερ με στρώμα εμπλουτισμένου τύπου (στρώμα Andersons Laboratory) γεμάτο με συσκευές εμπλουτισμού που περιελάμβαναν σήραγγες ποντικιών, θόλο και τροχούς, μπάλες ανίχνευσης, καλύβες (Bio Serv) και άλλα παιχνίδια. Τα ποντίκια παρέμειναν στις συνθήκες στέγασης για 4 εβδομάδες μέχρι την P50 και στη συνέχεια έλαβαν έγχυση.

Θεραπεία με σακχαρόζη.

Στα ποντίκια D2-GFP ( n = 4 ή 5 ανά θεραπεία) δόθηκε μια δοκιμή επιλογής δύο φιαλών για 10% σακχαρόζη παρόμοια με μια προηγούμενη μελέτη ( Wallace et al., 2008 ). Στα ποντίκια δόθηκε 10% σακχαρόζη (φιάλη Α) και νερό (φιάλη Β), ενώ οι ομάδες ελέγχου D2-GFP έλαβαν νερό και στα δύο μπουκάλια για 10 ημέρες. Όλα τα ποντίκια που έλαβαν μπουκάλια σακχαρόζης εμφάνισαν προτίμηση για τη σακχαρόζη, όπως υπολογίστηκε από τον τύπο (100 × όγκος φιάλης Α/όγκος φιάλης Α + όγκος φιάλης Β). Τα ποντίκια που έλαβαν το μπουκάλι 10% σακχαρόζης κατανάλωσαν σημαντικά περισσότερη σακχαρόζη σε σύγκριση με το νερό, ενώ τα ποντίκια που έλαβαν νερό και στα δύο μπουκάλια δεν παρουσίασαν διαφορά στην κατανάλωση υγρών. Το βράδυ της 10ης ημέρας, σε όλα τα ποντίκια δόθηκε κανονικό πόσιμο νερό και τους χορηγήθηκε έγχυση την 11η ημέρα.

Περιορισμός θερμίδων.

Τα ποντίκια D2-GFP ( n = 4 ανά γονότυπο) ακολούθησαν ένα πρωτόκολλο περιορισμού θερμίδων, στο οποίο λάμβαναν το 60% των θερμίδων ad libitum ημερησίως ( Vialou et al., 2011 ) για 10 ημέρες. Τα ποντίκια ελέγχου D2-GFP έλαβαν πλήρη πρόσβαση σε τροφή. Το βράδυ της 10ης ημέρας, όλα τα ποντίκια έλαβαν πλήρη πρόσβαση σε τροφή και έλαβαν αιμάτωμα την 11η ημέρα.

Κοινωνικό άγχος.

Τα ποντίκια D2-GFP ( n = 4 ή 5 ανά ομάδα) υπέστησαν 10 ημέρες κοινωνικού στρες ήττας όπως περιγράφηκε προηγουμένως ( Berton et al., 2006 ; Krishnan et al., 2007 ). Τα ποντίκια εκτέθηκαν σε επιθετικά CD1 ποντίκια αναπαραγωγής που είχαν αποσυρθεί για 5 λεπτά σε ένα μεγάλο κλουβί χάμστερ. Τα ποντίκια στη συνέχεια στεγάστηκαν για 24 ώρες στο ίδιο κλουβί στην άλλη πλευρά ενός διάτρητου διαχωριστικού για να διατηρηθεί η αισθητηριακή επαφή. Την επόμενη ημέρα τα ποντίκια εκτέθηκαν σε ένα νέο ποντίκι CD1 υπό τις ίδιες συνθήκες και στέγαση. Αυτό επαναλήφθηκε για 10 ημέρες με ένα νέο CD1 κάθε μέρα. Τα ποντίκια ελέγχου στεγάστηκαν υπό παρόμοιες συνθήκες χωρίς στρες ήττας. Τα ποντίκια εξετάστηκαν για κοινωνική αλληλεπίδραση την 11η ημέρα. Τα ποντίκια εξετάστηκαν πρώτα για τον χρόνο που αφιερώθηκε στην αλληλεπίδραση με έναν νέο θάλαμο σε ένα κουτί ανοιχτού πεδίου χωρίς την παρουσία άλλου ποντικού (χωρίς στόχο) και στη συνέχεια εξετάστηκαν για τον χρόνο που αφιερώθηκε στην αλληλεπίδραση με ένα νέο ποντίκι CD1 (στόχος) που περιείχετο πίσω από τον θάλαμο ( Berton et al., 2006 ; Krishnan et al., 2007 ). Τα ποντίκια χωρίστηκαν σε ευαίσθητες ή ανθεκτικές ομάδες με βάση παραμέτρους που περιγράφηκαν προηγουμένως ( Krishnan et al., 2007 ). Αυτό περιελάμβανε τον συνολικό χρόνο που αφιερώθηκε με το νέο ποντίκι και την αναλογία αλληλεπίδρασης: (χρόνος που αφιερώθηκε με τον στόχο/χρόνος που αφιερώθηκε χωρίς στόχο) × 100. Αυτό το μέτρο έχει αποδειχθεί ότι αναγνωρίζει αξιόπιστα ευαίσθητες και ανθεκτικές ομάδες και συσχετίζεται σε μεγάλο βαθμό με άλλες διαφορές συμπεριφοράς ( Krishnan et al., 2007 ). Όλα τα ποντίκια έλαβαν έγχυση 24 ώρες μετά τη δοκιμασία κοινωνικής αλληλεπίδρασης (48 ώρες μετά το τελευταίο επεισόδιο κοινωνικής ήττας).

Θεραπεία με φλουοξετίνη.

Τα ποντίκια D2-GFP ( n = 3 ή 4 ανά ομάδα) έλαβαν 14 ενδοπεριτοναϊκές ενέσεις φλουοξετίνης (20 mg/kg) ή φορέα (0.9% φυσιολογικός ορός με 10% κυκλοδεξτρίνη) ημερησίως ( Berton et al., 2006 ). Τα ποντίκια έλαβαν έγχυση 24 ώρες μετά την τελευταία ένεση.

Στερεοταξική χειρουργική επέμβαση.

Τα ποντίκια D2-GFP αναισθητοποιήθηκαν με κεταμίνη (100 mg/kg)/ξυλαζίνη (10 mg/kg), τοποθετημένα σε στερεοταξικό όργανο μικρών ζώων, και η επιφάνεια του κρανίου τους αποκαλύφθηκε. Χρησιμοποιήθηκαν βελόνες σύριγγας διαμετρήματος τριάντα τριών για την μονομερή έγχυση 0.5-1 μl, με ρυθμό 0.1 μl ανά λεπτό, ιού αμφοτερόπλευρα στην κοιλιακή καλυπτρική περιοχή (VTA), τον έσω προμετωπιαίο φλοιό (mPFC), την αμυγδαλή ή τον κοιλιακό ιππόκαμπο (vHippo). AAV [αδενο-σχετιζόμενος ιός]-hSyn-ChR2 [καναλροδοψίνη 2]-EYFP ή AAV-hSyn-EYFP εγχύθηκε στην VTA των ποντικών D2-GFP ( n = 5 ανά ομάδα) σε στερεοταξικές συντεταγμένες (πρόσθια-οπίσθια, -3.3 mm· πλάγια-έσω, 0.5 mm· ραχιαία-κοιλιακή, -4.4 mm, γωνία 0°). Ακολούθησε εμφύτευση αμφοτερόπλευρης κάνουλας (26-gauge), μήκους 3.9 mm, πάνω από το VTA (πρόσθια-οπίσθια, -3.3 mm· πλάγια-έσω, 0.5 mm· ραχιαία-κοιλιακή, -3.7 mm) ( Koo et al., 2012 · Chaudhury et al., 2013 ). AAV-CaMKII-ChR2-mCherry ή AAV-CaMKII-mCherry εγχύθηκαν στο mPFC ( n = 4 ή 5 ανά ομάδα), στην αμυγδαλή ( n = 3 ή 4 ανά ομάδα) ή στο vHippo ( n = 3 ή 4 ανά ομάδα) ποντικών D2-GFP, ακολουθούμενη από εμφύτευση χρόνιων εμφυτεύσιμων οπτικών ινών 105 μm (Sparta et al., 2011). Οι συντεταγμένες ήταν οι εξής: mPFC (στοχεύτηκε η υπομεταιχμιακή, αλλά παρατηρήσαμε διαρροή του ιού σε προμεταιχμιακές περιοχές: πρόσθια-οπίσθια, 1.7 mm· πλάγια-έσω, 0.75 mm· ραχιαία-κοιλιακή, -2.5 mm, γωνία 15°) και οπτική ίνα (ραχιαία-κοιλιακή, -2.1 mm)· αμυγδαλή (στοχεύτηκε η βασοπλάγια αμυγδαλή, αλλά παρατηρήσαμε διαρροή του ιού στον κεντρικό πυρήνα της αμυγδαλής· πρόσθια-οπίσθια, -1.6 mm· πλάγια-έσω, 3.1 mm· ραχιαία-κοιλιακή, -4.9 mm, γωνία 0°) και οπτική ίνα (ραχιαία-κοιλιακή, -4.9 mm)· vHippo (στοχεύτηκε το κοιλιακό υποκείμενο κύτταρο, αλλά παρατηρήσαμε διασπορά του ιού σε άλλες περιοχές του κοιλιακού ιππόκαμπου· πρόσθια-οπίσθια, -3.9 mm· πλάγια-έσω, 3.0 mm· ραχιαία-κοιλιακή, -5.0 mm, γωνία 0°) και οπτική ίνα (ραχιαία-κοιλιακή, -4.6 mm).

Οπτογενετικές συνθήκες.

Για τον οπτικό έλεγχο in vivo της νευρωνικής πυροδότησης VTA, τροποποιήθηκε ένα καλώδιο οπτικής ίνας με πυρήνα 200 μm για προσάρτηση στην κάνουλα. Όταν η ίνα στερεώθηκε στην κάνουλα, η άκρη της ίνας εκτεινόταν ~0.5 mm πέρα ​​από την κάνουλα ( Lobo et al., 2010 ; Chaudhury et al., 2013 ). Για τον οπτικό έλεγχο in vivo της νευρωνικής πυροδότησης mPFC, αμυγδαλής και vHippo, ένα καλώδιο διακλάδωσης ινών διαιρούμενου μήκους 62.5 μm προσαρτήθηκε στις εμφυτεύσιμες ίνες στήριξης κεφαλής (Sparta et al., 2011). Οι οπτικές ίνες προσαρτήθηκαν μέσω ενός προσαρμογέα FC/PC σε μια δίοδο μπλε λέιζερ 473 nm (Crystal Lasers, BCL-473-050-M) και δημιουργήθηκαν φωτεινοί παλμοί μέσω ενός διεγέρτη (Agilent, 33220A). Για την VTA, χορηγήθηκαν φασικοί παλμοί μπλε φωτός (473 nm), 20 Hz για 40 ms ( Chaudhury et al., 2013 ), για 10 λεπτά την ημέρα σε διάστημα 5 ημερών. Για τον mPFC, την αμυγδαλή και τον vHippo, χορηγήθηκαν παλμοί μπλε φωτός (473 nm), 20 Hz για 30 δευτερόλεπτα, για 10 λεπτά την ημέρα για 5 ημέρες. Η χορήγηση φωτός πραγματοποιήθηκε στο κλουβί του σπιτιού και όλα τα ποντίκια έλαβαν έγχυση 24 ώρες μετά την τελευταία φωτεινή διέγερση.

Ηλεκτροφυσιολογία σφιγκτήρων in vitro.

Οι καταγραφές ολόκληρων κυττάρων ελήφθησαν από νευρώνες ντοπαμίνης VTA ή γλουταμινεργικούς νευρώνες mPFC σε οξεία τομή εγκεφάλου από ποντίκια που είχαν εγχυθεί με τους ιούς που αναφέρθηκαν παραπάνω. Οι καταγραφές τομής πραγματοποιήθηκαν σε ποντίκια χωρίς διέγερση in vivo , αλλά με 1 ημέρα διέγερσης τομής (1 ημέρα) ή 4 ημέρες διέγερσης in vivo και 1 ημέρα διέγερσης τομής (5 ημέρες). Για την ελαχιστοποίηση του στρες και την απόκτηση υγιών τομών, τα ποντίκια αναισθητοποιήθηκαν αμέσως μετά την εισαγωγή τους στην περιοχή ηλεκτροφυσιολογίας και εγχύθηκαν για 40-60 δευτερόλεπτα με παγωμένο aCSF, το οποίο περιείχε 128 mm NaCl, 3 mm KCl, 1.25 mm NaH2PO4 , 10 mm d-γλυκόζη, 24 mm NaHCO3 , 2 mm CaCl2 και 2 mm MgCl2 ( οξυγονωμένο με 95% O2 και 5% CO2 , pH 7.4 , 295-305 mOsm). Οξείες φέτες εγκεφάλου που περιείχαν mPFC ή VTA κόπηκαν χρησιμοποιώντας μικροκόπτη (Ted Pella) σε ψυχρή σακχαρόζη-aCSF, η οποία προήλθε από πλήρη αντικατάσταση του NaCl με 254 mm σακχαρόζη και κορεσμένη με 95% O2 και 5% CO2 . Οι φέτες διατηρήθηκαν σε θάλαμο συγκράτησης με aCSF για 1 ώρα στους 37°C. Πιπέτες patch (3-5 MΩ), για ρεύμα ολόκληρων κυττάρων, γεμίστηκαν με εσωτερικό διάλυμα που περιείχε τα ακόλουθα: 115 mm γλυκονικό κάλιο, 20 mm KCl, 1.5 mm MgCl2 , 10 mm φωσφοκρεατίνη, 10 mm HEPES, 2 mm μαγνήσιο ATP και 0.5 mm GTP (pH 7.2, 285 mOsm). Οι καταγραφές ολόκληρων κυττάρων πραγματοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας aCSF στους 34°C (ρυθμός ροής = 2.5 ml/min). Οι σειρές μπλε φωτός (20 Hz για mPFC ή φασικές 20 Hz, 40 ms για VTA) δημιουργήθηκαν από έναν διεγέρτη συνδεδεμένο μέσω ενός προσαρμογέα FC/PC σε μια δίοδο μπλε λέιζερ (OEM) 473 nm και μεταφέρθηκαν σε φέτες mPFC και VTA μέσω οπτικής ίνας 200 μm. Τα πειράματα με σφιγκτήρα ρεύματος πραγματοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας τον ενισχυτή Multiclamp 700B και η συλλογή δεδομένων πραγματοποιήθηκε στο pClamp 10 (Molecular Devices). Η αντίσταση σε σειρά παρακολουθήθηκε κατά τη διάρκεια των πειραμάτων και τα ρεύματα και οι τάσεις μεμβράνης φιλτραρίστηκαν στα 3 kHz (φίλτρο Bessel).

Ανοσοϊστοχημεία.

Τα ποντίκια αναισθητοποιήθηκαν με ένυδρη χλωράλη και εγχύθηκαν με 0.1 m PBS ακολουθούμενο από 4% παραφορμαλδεΰδη σε PBS. Οι εγκέφαλοι στερεώθηκαν σε 4% παραφορμαλδεΰδη όλη τη νύχτα και στη συνέχεια κρυοσυντηρήθηκαν σε 30% σακχαρόζη. Οι εγκέφαλοι τεμαχίστηκαν σε κρυοστάτη (Leica) στα 35 μm σε PBS με 0.1% αζίδιο του νατρίου. Για ανοσοϊστοχημεία, οι τομές μπλοκαρίστηκαν σε 3% φυσιολογικό ορό γαϊδάρου με 0.01% Triton-X σε PBS για 1 ώρα σε αναδευτήρα σε θερμοκρασία δωματίου. Στη συνέχεια, οι τομές επωάστηκαν σε πρωτογενή αντισώματα σε μπλοκ όλη τη νύχτα σε αναδευτήρα σε θερμοκρασία δωματίου. Τα αντισώματα που χρησιμοποιήθηκαν ήταν τα ακόλουθα: αντισώματα κουνελιού αντι-FosB (1:2000, κατάλογος #sc-48, Santa Cruz Biotechnology), αντισώματα ποντικού αντι-NeuN (1:1000, κατάλογος #MAB377, Millipore), αντισώματα κοτόπουλου αντι-GFP (1:5000, κατάλογος #10-20, Aves) και αντισώματα κουνελιού αντι-CREB (πρωτεΐνη δέσμευσης στοιχείου απόκρισης cAMP· 1:1000, κατάλογος #06-863, Millipore). Την επόμενη ημέρα, οι τομές ξεπλύθηκαν σε PBS και ακολούθησε επώαση 1 ώρας σε δευτερογενή αντισώματα: αντισώματα γαϊδάρου αντι-κουνελιού Cy3, αντισώματα γαϊδάρου αντι-ποντικού Cy5 και αντισώματα γαϊδάρου αντι-κοτόπουλου DyLight-488 ή Alexa-488 (Jackson ImmunoResearch Laboratories). Για την ανοσοϊστοχημεία mCherry και τυροσινικής υδροξυλάσης, τα πειράματα πραγματοποιήθηκαν όπως περιγράφηκε προηγουμένως ( Lobo et al., 2010 ; Mazei-Robison et al., 2011 ). Οι τομές ξεπλύθηκαν με PBS, τοποθετήθηκαν σε αντικειμενοφόρες πλάκες και καλύφθηκαν με καλύμματα.

Απεικόνιση και καταμέτρηση κυττάρων.

Ο ανοσοφθορισμός απεικονίστηκε σε αμφίκυρτο μικροσκόπιο Zeiss Axioscope ή Olympus Bx61. Η μέτρηση των κυττάρων πραγματοποιήθηκε με λογισμικό ImageJ. Εικόνες δειγματοληψίας 1.42-1.1 του ΝΑο (πυρήνα και κέλυφος) και του ραχιαίου ραβδωτού σώματος λήφθηκαν από τμήματα εγκεφάλου 2 ή 3 / ζώο (βλ. Σύκο. 1A). Ένα σύνολο κυττάρων 400-500 μετρήθηκε ανά περιοχή εγκεφάλου ανά ποντικό χρησιμοποιώντας εικόνες 250 μιπχ ΧΝΥΜΧ μm. Τα κύτταρα μετρήθηκαν χρησιμοποιώντας λογισμικό ImageJ παρόμοιο με προηγούμενη μελέτη (Lobo et αϊ., 2010). Περίπου τα ολικά κύτταρα NeuN συνολικά 400-500 μετρήθηκαν ανά περιοχή εγκεφάλου ανά ποντικό και κατόπιν ο αριθμός των GFP+, GFP+: ΔFosB+, GFP-, και GFP-: ΔFosB+ τα κύτταρα μετρήθηκαν σε κάθε περιοχή. Τα δεδομένα ποσοτικοποιήθηκαν ως εξής: (GFP+: ΔFosB+ νευρώνες × 100%) / (ολικό GFP+ νευρώνες) και (GFP-: ΔFosB+ νευρώνες × 100%) / (ολικό GFP- νευρώνες). Οι στατιστικές αναλύσεις πραγματοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας λογισμικό GraphPad Prism. Οι αμφίδρομες ANOVA που ακολουθήθηκαν από τις δοκιμές Bonferroni μετά τη δοκιμασία χρησιμοποιήθηκαν για όλες τις αναλύσεις μέτρησης κυττάρων.

Εικόνα 1.  

Η χρόνια κοκαΐνη διεγείρει επιλεκτικά ΔFosB σε D1-MSNs σε περιοχές striatal. A, Χρησιμοποιήθηκαν τμήματα Striatal από το βρεγμένο + 1.42 έως + 1.10 για την καταμέτρηση των κυττάρων. Εικόνα ενός D2-GFP Το ραβδωτό τμήμα καταδεικνύει τις τρεις περιοχές ραβδωτού σώματος που μελετήθηκαν: πυρήνας NAc, ...

Αποτελέσματα

Το ΔFosB προκαλείται διαφορικά σε D1-MSNs και D2-MSNs μετά από επανειλημμένη έκθεση σε κοκαΐνη έναντι αλοπεριδόλης

Αρχικά εξετάσαμε την επαγωγή του ΔFosB σε υποτύπους MSN στο D1-GFP και D2-GFP ποντίκια που χρησιμοποιούν χρόνιες καταστάσεις κοκαΐνης που δείχθηκαν προηγουμένως ότι προάγουν κατά προτίμηση πρωτεΐνη ΔFosB σε D1-MSNs (Moratalla et αϊ., 1996). D1-GFP και D2-GFP BAC διαγονιδιακούς ποντικούς, οι οποίοι εκφράζουν αυξημένη πράσινη φθορίζουσα πρωτεΐνη κάτω από το γονίδιο υποδοχέα D1 ή D2 (Σύκο. 1A), έλαβαν ενδοπεριτοναϊκές ενέσεις κοκαΐνης (20 mg / kg) ή αλατούχου διαλύματος για το 7d και οι εγκέφαλοι συλλέχθηκαν 24 h μετά την τελική ένεση (Σύκο. 1B). Στη συνέχεια πραγματοποιήσαμε ανοσοϊστοχημεία σε τμήματα του εγκεφάλου χρησιμοποιώντας αντισώματα έναντι των NeuN, GFP ή FosB και απεικονίσαμε και μετρήσαμε κύτταρα σε πυρήνα NAc, κέλυφος NAc και dStr (Σύκο. 1A,C). Ενώ το αντίσωμα αντι-FosB αναγνωρίζει πλήρους μήκους FosB και ΔFosB, πολυάριθμες μελέτες που χρησιμοποιούν Western blotting ή ανοσοϊστοχημεία επιβεβαίωσαν ότι το ΔFosB είναι το μοναδικό ανιχνεύσιμο είδος που υπάρχει στο σημείο χρόνου απόσυρσης 24 h (π.χ., Perrotti et αϊ., 2008). Ως εκ τούτου, χρησιμοποιήσαμε το 24 h ή μεγαλύτερο χρονικό σημείο για να συλλέξουμε εγκεφάλους μετά από όλες τις συνθήκες αυτής της μελέτης για να διασφαλίσουμε ότι ανιχνεύουμε μόνο το ΔFosB. Επειδή τα ραβδωτά MSNs περιλαμβάνουν ~95% όλων των νευρώνων στο ραβδωτό σώμα, χρησιμοποιήσαμε NeuN ανοσοεπισημασμένη για να αναγνωρίσουμε το GFP- νευρώνες, οι οποίες εμπλουτίζονται στον αντίθετο υποσύνολο MSN (δηλ. D2-MSNs στο D1-GFP ποντίκια και D1-MSNs στο D2-GFP ποντίκια). Το βρήκαμε D1-GFP οι ποντικοί που υποβλήθηκαν σε θεραπεία με κοκαΐνη εμφάνισαν σημαντική διέγερση ΔFosB σε GFP+/ NeuN+ νευρώνες (D1-MSNs) σε πυρήνα NAc, κέλυφος NAc και dStr, ενώ το GFP-/ NeuN+ κύτταρα (D2-MSNs) δεν έδειξε σημαντική διέγερση του ΔFosB σε όλες τις ραβδωτές περιοχές (Σύκο. 1D): αμφίδρομος ANOVA, NAc πυρήνας: τύπος φαρμάκου × κυττάρου F(1,12) = 16.41, p <0.05, post test Bonferroni: p <0.01; Κέλυφος NAc: φάρμακο × τύπος κυττάρου F(1,12) = 12.41, p <0.05, post test Bonferroni: p <0.001; dStr: φάρμακο × τύπος κυττάρου F(1,12) = 12.07, p <0.05, post test Bonferroni: p <0.01. Σύμφωνα με αυτά τα ευρήματα, παρατηρήσαμε το D2-GFP στους ποντικούς δεν υπήρξε σημαντική διέγερση του ΔFosB σε GFP+/ NeuN+ νευρώνες (D2-MSNs), αλλά μια σημαντική επαγωγή του ΔFosB σε GFP-/ NeuN+ (D1-MSNs) σε όλες τις περιοχές ραβδωτού σώματος μετά από θεραπεία με κοκαΐνη (Σύκο. 1D): αμφίδρομος ANOVA, NAc πυρήνας: τύπος φαρμάκου × κυττάρου F(1,12) = 15.76, p <0.01, post test Bonferroni: p <0.0001; Κέλυφος NAc: φάρμακο × τύπος κυττάρου: F(1,12) = 20.33, p <0.05, post test Bonferroni: p <0.01; dStr: φάρμακο × τύπος κυττάρου: F(1,12) = 35.96, p <0.01, post test Bonferroni: p <0.001. Εξετάσαμε την κινητική της επαγωγής ΔFosB σε MSNs μετά από 1, 3 ή 7 ημέρες ενέσεων κοκαΐνης (20 mg / kg, ip). Παρατηρήσαμε μια σημαντική επαγωγή ΔFosB σε D1-MSNs με 3 ή 7 ημέρες θεραπείας κοκαΐνης σε σύγκριση με τη θεραπεία με αλατόνερο σε όλες τις ραβδωτές περιοχές (Σύκο. 1F): αντιπροσωπευτικό γράφημα από dStr. ANOVA διπλής κατεύθυνσης, τύπος κυττάρου × ημέρα F(2,13) = 17.87, p <0.01, post test Bonferroni: p <0.01, p <0.001. Αυτό είναι σύμφωνο με τη χρονική πορεία της συσσώρευσης ΔFosB στο ραβδωτό σώμα που παρατηρήθηκε νωρίτερα από το Western blotting (Hope et αϊ., 1994) και επιβεβαιώνει την εκλεκτική διέγερση του ΔFosB αποκλειστικά σε D1-MSNs καθ 'όλη τη διάρκεια της έκθεσης κοκαΐνης.

Στη συνέχεια εξετάσαμε την επαγωγή του ΔFosB με ανοσοϊστοχημεία σε υποτύπους MSN μετά από χρόνια έκθεση σε αλοπεριδόλη (Σύκο. 2). Η προηγούμενη εργασία πρότεινε εμμέσως ότι η χρόνια αλοπεριδόλη θα μπορούσε να προκαλέσει ΔFosB κατά προτίμηση σε D2-MSNs (Hiroi και Graybiel, 1996; Atkins et αϊ., 1999), αν και δεν έχει εξεταστεί άμεσα μέχρι τώρα. D1-GFP και D2-GFP οι ποντικοί έλαβαν αλοπεριδόλη (2 mg / kg) στο πόσιμο νερό, pH 6.0, ενώ D1-GFP και D2-GFP τα ποντίκια ελέγχου έλαβαν κανονικό πόσιμο νερό, ρΗ 6.0, για 21 d (3 εβδομάδες) και οι εγκέφαλοι συλλέχθηκαν την ημέρα 22 (Σύκο. 2A). Όπως και με την κοκαΐνη, γνωρίζουμε ότι όλη η ανοσοδραστικότητα τύπου FosB στο ραβδωτό σώμα σε αυτό το χρονικό σημείο αντιπροσωπεύει ΔFosB, όχι FosB πλήρους μήκους (Atkins et αϊ., 1999). Το βρήκαμε D1-GFP οι ποντικοί που έλαβαν αλοπεριδόλη δεν εμφάνισαν σημαντική διέγερση του ΔFosB σε GFP+/ NeuN+ νευρώνες (D1-MSNs) σε πυρήνα NAc, κέλυφος NAc ή dStr. Ωστόσο, παρατηρήθηκε σημαντική αύξηση του ΔFosB στο GFP-/ NeuN+ νευρώνες (D2-MSNs) σε όλες τις ραβδωτές περιοχές (Σύκο. 2B,C): διπλής κατεύθυνσης ANOVA, NAc πυρήνας: φάρμακο × κυτταρικός τύπος: F(1,10) = 23.29, p <0.05, post test Bonferroni: p <0.01; Κέλυφος NAc: φάρμακο: φάρμακο × τύπος κυττάρου: F(1,10) = 30.14, p <0.05, post test Bonferroni: p <0.01; dStr: φάρμακο × τύπος κυττάρου: F(1,10) = 37.63, p <0.001, post test Bonferroni: p <0.0001. Αυτό επιβεβαιώθηκε με εξέταση του D2-GFP ποντικοί: παρατηρήσαμε σημαντική διέγερση του ΔFosB σε GFP+/ NeuN+ νευρώνες (D2-MSNs) και στις τρεις περιοχές του ραβδωτού σώματος, αλλά καμία σημαντική αλλαγή στην ΔFosB στο GFP-/ NeuN+ (D1-MSNs) μετά από θεραπεία με αλοπεριδόλη (Σύκο. 2B,C): διπλής κατεύθυνσης ANOVA, NAc πυρήνας: φάρμακο × κυτταρικός τύπος: F(1,12) = 24.30, p <0.05, post test Bonferroni: p <0.05; Κέλυφος NAc: φάρμακο × τύπος κυττάρου: F(1,12) = 26.07, p <0.01, post test Bonferroni: p <0.001; dStr: φάρμακο × τύπος κυττάρου: F(1,12) = 21.36, p <0.01, post test Bonferroni: p <0.01. Δεδομένου ότι παρατηρήσαμε ένα παρόμοιο μοτίβο επαγωγής ΔFosB σε D1-MSNs με επαναλαμβανόμενη έκθεση σε κοκαΐνη και στα δύο D1-GFP (GFP+/ NeuN+) Και D2-GFP (GFP-/ NeuN+), και με επαναλαμβανόμενη αλοπεριδόλη σε D2-MSNs στο D1-GFP (GFP-/ NeuN+) Και D2-GFP (GFP+/ NeuN+), τα υπόλοιπα πειράματα που χρησιμοποιήθηκαν D2-GFP ποντικούς για να εξεταστεί η επαγωγή ΔFosB σε D1-MSNs (GFP-/ NeuN+) και D2-MSNs (GFP+/ NeuN+) μετά από άλλα χρόνια ερεθίσματα.

Εικόνα 2.  

Η χρόνια αλοπεριδόλη διεγείρει επιλεκτικά ΔFosB σε D2-MSNs σε περιοχές striatal. A, Χρονική πορεία της αγωγής με αλοπεριδόλη 21 (2 mg / kg, στο πόσιμο νερό) ή νερού. B, Ανοσοϊστοχημεία του κελύφους NAc D1-GFP και D2-GFP μετά από αλοπεριδόλη ...

Ως ομάδα ελέγχου, εξετάσαμε τα επίπεδα έκφρασης CREB στις συνθήκες κοκαΐνης και αλοπεριδόλης για να προσδιορίσουμε εάν τα ευρήματά μας θα μπορούσαν να γενικευτούν σε άλλους παράγοντες μεταγραφής ( Εικ. 3 ). Δεν παρατηρήσαμε σημαντική διαφορά στην έκφραση CREB μεταξύ ποντικών ελέγχου και ποντικών που έλαβαν φαρμακευτική αγωγή. Επιπλέον, δεν παρατηρήσαμε διαφορά στα επίπεδα CREB μεταξύ των D2-MSN και των D1-MSN ( Εικ. 3 Β , Γ ).

Εικόνα 3.  

Η χρόνια κοκαΐνη ή η αλοπεριδόλη δεν επάγει CREB σε υποτύπους MSN. A, Ανοσοκάλυψη για CREB και GFP σε ραβδωτό σώμα D2-GFP μετά από χρόνια κοκαΐνη ή χρόνια αλοπεριδόλη (Σύκο. 1 και Και22 θρύλους για θεραπείες φαρμάκων). Κλίμακα κλίμακας, 50 μm. ...

Διακεκριμένα πρότυπα επαγωγής ΔFosB σε υποτύπους MSN με φάρμακα κατάχρησης

Επειδή προηγούμενες μελέτες έχουν αποδείξει ότι άλλα φάρμακα κατάχρησης μπορούν να προκαλέσουν ισχυρή ΔFosB σε υποπεριοχές striatal (Perrotti et αϊ., 2008), εξετάσαμε το ΔFosB σε υποτύπους MSN μετά από χρόνια έκθεση σε οπιούχα, EtOH ή Δ (9) -THC. Αρχικά εξετάσαμε εάν η χρόνια έκθεση σε μορφίνη προκαλεί ΔFosB σε συγκεκριμένους υποτύπους MSN σε περιοχές ραβδωτού σώματος. D2-GFP οι ποντικοί έλαβαν δύο υποδόρια εμφυτεύματα δισκίου ψευδούς ή μορφίνης (25 mg) τις ημέρες 1 και 3 και οι εγκέφαλοι συλλέχθηκαν την ημέρα 5 (Σύκο. 4A) όταν προκαλείται ΔFosB, αλλά όχι FosB (Zachariou et αϊ., 2006). Σε έντονη αντίθεση με την κοκαΐνη, και οι δύο υποτύποι MSN εμφάνισαν μια σημαντική (και περίπου συγκρίσιμη) αύξηση του ΔFosB στον πυρήνα NAc, το κέλυφος NAc και το dStr στην ομάδα μορφίνης σε σύγκριση με τους ψευδείς μάρτυρες, χωρίς την επαγωγή διαφορικού κυτταρικού υποτύπου του ΔFosB που παρατηρήθηκε σε όλα τα ραβδωτά περιφέρειες (Σύκο. 4A): αμφίδρομη ANOVA. ΝΑο πυρήνας: φάρμακο F(1,14) = 75.01, p <0.0001, post test Bonferroni: p <0.01 (D2-MSN), p <0.001 (D1-MSN); Κέλυφος NAc: φάρμακο F(1,14) = 62.87, p <0.0001, post test Bonferroni: p <0.01 (D2-MSN), p <0.05 (D1-MSN); dStr: φάρμακο F(1,14) = 60.11, p <0.001, post test Bonferroni: p <0.01 (D2-MSN), p <0.05 (D1-MSN).

Εικόνα 4.  

Τα φάρμακα κατάχρησης επάγουν ΔFosB σε υποτύπους MSN σε περιοχές striatal. A, Χρόνια θεραπεία μορφίνης (σφαιρίδια 25 mg στις ημέρες 1 και 3) στο D2-GFP τα ποντίκια οδηγούν σε σημαντική επαγωγή του ΔFosB σε αμφότερους τους υποτύπους MSN σε πυρήνα NAc, κέλυφος NAc και dStr ...

Στη συνέχεια ερευνήσαμε το πρότυπο της επαγωγής του ΔFosB σε υποτύπους MSN μετά από χρόνια έκθεση σε EtOH. D2-GFP στους ποντικούς δόθηκε δοκιμή επιλογής δύο φιαλών για 10% EtOH (φιάλη Α) και νερό (φιάλη Β), ενώ D2-GFP οι έλεγχοι έλαβαν νερό και στις δύο φιάλες (φιάλες Α και Β), για το 10 d και εγκεφάλους συλλέχθηκαν την ημέρα 11 (Σύκο. 4B). Τα ποντίκια που έλαβαν τη φιάλη 10% EtOH κατανάλωσαν σημαντικά περισσότερη EtOH σε σύγκριση με το νερό, ενώ τα ποντίκια που έλαβαν νερό σε αμφότερες τις φιάλες δεν κατέδειξαν διαφορά στην κατανάλωση υγρού (Σύκο. 4B): προτίμηση για ομάδα νερού φιάλης Α: 50.00 ± 4.551%, ομάδα EtOH: 84.44 ± 8.511%. Φοιτητές t δοκιμή p <0.05. Η χρόνια χορήγηση EtOH οδήγησε σε σημαντική επαγωγή ΔFosB επιλεκτικά σε D1-MSNs σε πυρήνα NAc, κέλυφος NAc και dStr, χωρίς αλλαγή στα D2-MSN (Σύκο. 4B): διπλής κατεύθυνσης ANOVA, NAc πυρήνας: φάρμακο × κυτταρικός τύπος: F(1,14) = 24.58, p <0.05, post test Bonferroni: p <0.05; Κέλυφος NAc: φάρμακο × τύπος κυττάρου: F(1,14) = 36.51, p <0.01, post test Bonferroni: p <0.01; dStr: φάρμακο × τύπος κυττάρου: F(1,14) = 29.03, p <0.01, post test Bonferroni: p <0.01.

D2-GFP Οι ποντικοί επίσης υποβλήθηκαν σε θεραπεία με Δ (9) -THC (10 mg / kg, ip) δύο φορές την ημέρα για το 7d και οι εγκέφαλοι συλλέχθηκαν 24 h μετά την τελευταία ένεση. Παρόμοια με τις συνθήκες κοκαΐνης και EtOH, παρατηρήσαμε μια σημαντική αύξηση του ΔFosB εκλεκτικά σε D1-MSNs σε όλες τις περιοχές ραβδωτού σώματος σε ποντίκια που έλαβαν χρόνια Δ (9) -THC (Σύκο. 3E): αμφίδρομος ANOVA, NAc πυρήνας: τύπος φαρμάκου × κυττάρου F(1,8) = 26.37, p <0.01, post test Bonferroni: p <0.01; Κέλυφος NAc: φάρμακο × τύπος κυττάρου: F(1,8) = 44.49, p <0.05, post test Bonferroni: p <0.001; dStr: φάρμακο × τύπος κυττάρου F(1,8) = 29.30, p <0.05, post test Bonferroni: p <0.01.

Εξετάσαμε έπειτα εάν το παρατηρούμενο πρότυπο της επαγωγής ΔFosB σε υποτύπους MSN από τη χορήγηση της κοκαΐνης ή των οπιούχων από τον ερευνητή συμβαίνει σε ενδεχόμενα παραδείγματα στα οποία οι ποντικοί αυτοδιαθέτουν αυτομάτως το φάρμακο. Πρώτα, D2-GFP οι ποντικοί εκπαιδεύτηκαν για την αυτο-χορήγηση κοκαΐνης (0.5 mg / kg / έγχυση) σε πρόγραμμα FR1 για 2 ha ημέρα για εβδομάδες 3 και συλλέχθηκαν εγκέφαλοι 24 h μετά την τελευταία έγχυσηΣύκο. 4D), όταν είναι γνωστό ότι προκαλείται ΔFosB, αλλά όχι FosB (Larson et αϊ., 2010). Οι ποντικοί ξόδεψαν σημαντικά περισσότερο χρόνο πατώντας τον ενεργό έναντι αδρανούς μοχλού (Σύκο. 4D; Φοιτητές t δοκιμή p <0.01). Η μέση ημερήσια δόση κοκαΐνης ήταν 19.1 mg / kg ενδοφλεβίως (Σύκο. 4D), παρόμοια με την ενδοπεριτοναϊκή δόση 20 mg / kg που χρησιμοποιήθηκε παραπάνω (Σύκο. 1). Όπως και με την έκτακτη έκθεση στην κοκαΐνη (Σύκο. 1), διαπιστώσαμε ότι η αυτοχορήγηση κοκαΐνης προκάλεσε σημαντική επαγωγή του ΔFosB μόνο σε D1-MSNs σε όλες τις περιοχές του ραβδωτού σώματος σε σύγκριση με την έκθεση σε φυσιολογικό ορό (Σύκο. 4D): αμφίδρομος ANOVA, NAc πυρήνας: τύπος φαρμάκου × κυττάρου F(1,14) = 21.75, p <0.05, post test Bonferroni: p <0.01; Κέλυφος NAc: φάρμακο × τύπος κυττάρου: F(1,14) = 26.52, p <0.01, post test Bonferroni: p <0.01; dStr: φάρμακο × τύπος κυττάρου F(1,14) = 33.68, p <0.001, post test Bonferroni: p <0.001. Ομοίως, παρόμοια με την έκθεση σε μη συμβατικά οπιούχα (μορφίνη) (Σύκο. 4A), Το βρήκαμε D2-GFP (30 μg / kg ανά έγχυση), σε πρόγραμμα FR1 3 ha ημερών για 2 εβδομάδες που εξετάστηκαν 24 h μετά την τελευταία έκθεση φαρμάκου, εμφάνισε σημαντική επαγωγή ΔFosB τόσο σε D2-MSNs όσο και σε D1-MSNs σε όλα τα ραβδωτά περιφέρειες (Σύκο. 4E): αμφίδρομος ANOVA, NAc πυρήνας: φάρμακο F(1,12) = 68.88, p <0.001, post test Bonferroni: p <0.01 (D2-MSN), p <0.05 (D1-MSN); Κέλυφος NAc: φάρμακο F(1,12) = 80.08, p <0.0001, post test Bonferroni: p <0.01 (D2-MSN), p <0.001 (D1-MSN); dStr: φάρμακο F(1,12) = 63.36, p <0.001, post test Bonferroni: p < 0.05 (D2-MSN), p <0.05 (D1-MSN). Η μέση ημερήσια δόση για την ηρωίνη ήταν 0.459 mg / kg και τα ποντίκια πέρασαν σημαντικά περισσότερο χρόνο πιέζοντας τον ενεργό έναντι του ανενεργού μοχλού (Student's t δοκιμή p <0.05) (Σύκο. 4E).

Ο εμπλουτισμός του περιβάλλοντος και οι ερεθιστικοί ερεθισμοί προκαλούν το ΔFosB τόσο σε D1-MSNs όσο και σε D2-MSNs

Επειδή οι προηγούμενες μελέτες απέδειξαν ότι οι φυσικές ανταμοιβές προκαλούν το ΔFosB σε περιοχές striatal (Werme κ.ά., 2002; Teegarden και Bale, 2007; Wallace et αϊ., 2008; Solinas et αϊ., 2009; Vialou et αϊ., 2011), με επαγωγή από τον τροχό που λειτουργεί εκλεκτικά για D1-MSNs (Werme κ.ά., 2002), εξετάσαμε αν η επαγωγή με άλλες φυσικές ανταμοιβές έδειξε κυτταρική εξειδίκευση. Χρησιμοποιήσαμε για πρώτη φορά ένα νεανικό παράδειγμα εμπλουτισμού στο οποίο D2-GFP τα ποντίκια στεγάστηκαν σε ένα εμπλουτισμένο περιβάλλον από τον απογαλακτισμό (εβδομάδες 3) για μια εβδομάδα 4 (Σύκο. 5A). Αυτή η προσέγγιση έχει δειχθεί προηγουμένως ότι επάγει ΔFosB σε NAc ποντικού και dStr (Solinas et αϊ., 2009; Lehmann και Herkenham, 2011). Σε σύγκριση με τις κανονικές συνθήκες στέγασης, το εμπλουτισμένο περιβάλλον αύξησε σημαντικά το ΔFosB σε όλες τις περιοχές του ραβδωτού σώματος, αλλά δεν το έπραξε με συγκεκριμένο τύπο κυττάρου, με συγκρίσιμη επαγωγή που παρατηρήθηκε στα D1-MSNs και D2-MSNsΣύκο. 5A): αμφίδρομος ANOVA, NAc πυρήνας: περιβάλλον F(1,12) = 89.13, p <0.0001, post test Bonferroni: p <0.0001 (D2-MSN), p <0.0001 (D1-MSN); Κέλυφος NAc: περιβάλλον F(1,12) = 80.50, p <0.0001, post test Bonferroni: p <0.001 (D2-MSN), p <0.001 (D1-MSN); dStr: περιβάλλον F(1,12) = 56.42, p <0.01, post test Bonferroni: p <0.05 (D2-MSN), p <0.05 (D1-MSN).

Εικόνα 5.  

Ο εμπλουτισμός του περιβάλλοντος και τα ερεθιστικά ερεθίσματα προκαλούν το ΔFosB και στους δύο υποτύπους MSN. A, D2-GFP τα ποντίκια που στεγάστηκαν σε ένα εμπλουτισμένο περιβάλλον ξεκινώντας από το P21 για εβδομάδες 4 παρουσιάζουν επαγωγή του ΔFosB σε αμφότερους τους υποτύπους MSN σε όλα τα ραβδωτά ...

Στη συνέχεια εξετάσαμε την έκφραση του ΔFosB σε υποτύπους MSN μετά από χρόνιες ερεθιστικές διεγέρσεις. Αρχικά δοκιμάσαμε τα αποτελέσματα της χρόνιας κατανάλωσης σακχαρόζης, η οποία έχει αποδειχθεί προηγουμένως ότι επάγει ΔFosB σε NAc αρουραίου (Wallace et αϊ., 2008). D2-GFP στους ποντικούς δόθηκε δοκιμασία επιλογής δύο φιαλών για σακχαρόζη 10% (φιάλη Α) και νερό (φιάλη Β), ενώ D2-GFP οι έλεγχοι έλαβαν νερό και στις δύο φιάλες (φιάλη Α και Β) για το 10 d και συλλέχθηκαν εγκέφαλοι την ημέρα 11 (Σύκο. 5B). Τα ποντίκια που έλαβαν 10% σακχαρόζη κατανάλωσαν σημαντικά περισσότερη σακχαρόζη, ενώ τα ποντίκια που έλαβαν νερό σε αμφότερες τις φιάλες δεν κατέδειξαν διαφορά στην κατανάλωση υγρών (Σύκο. 5B): προτίμηση για τη φιάλη Α, νερό: 50.00 ± 4.749%, σακχαρόζη: 89.66 ± 4.473%; Φοιτητές t δοκιμή p <0.001. Βρήκαμε ότι η χρόνια κατανάλωση σακχαρόζης προκάλεσε ΔFosB σε πυρήνα NAc, κέλυφος NAc και dStr και ότι αυτό συνέβη και στους δύο υποτύπους MSN (Σύκο. 5B): αμφίδρομος ANOVA, NAc πυρήνας: θεραπεία F(1,12) = 76.15 p <0.0001, post test Bonferroni: p <0.01 (D2-MSN), p <0.01 (D1-MSN); Κέλυφος NAc: θεραπεία F(1,12) = 63.35, p <0.001, post test Bonferroni: p <0.05 (D2-MSN), p <0.01 (D1-MSN); dStr: θεραπεία F(1,12) = 63.36, p <0.001, post test Bonferroni: p <0.01 (D2-MSN), p <0.05 (D1-MSN).

Τέλος, εξετάσαμε τη έκφραση του ΔFosB σε υποτύπους MSN μετά από περιορισμό θερμίδων επειδή αυτή η κατάσταση, η οποία αυξάνει την κινητική δραστηριότητα και την κινητήρια κατάσταση, έχει δειχθεί προηγουμένως ότι αυξάνει τα επίπεδα ΔFosB στο NAc ποντικού (Vialou et αϊ., 2011). D2-GFP οι ποντικοί πέρασαν από ένα πρωτόκολλο περιορισμένης θερμιδικής αξίας, στο οποίο έλαβαν 60% ad libitum θερμίδες ημερησίως για το 10 d και εγκεφάλους συλλέχθηκαν την ημέρα 11 (Σύκο. 5C). Ο περιορισμός θερμίδων αύξησε τα επίπεδα ΔFosB στον πυρήνα NAc και το κέλυφος NAc όπως αποδείχθηκε προηγουμένως (Vialou et αϊ., 2011) και επίσης αυξημένα επίπεδα ΔFosB στο dStr. Ωστόσο, δεν παρατηρήσαμε διαφορική επαγωγή σε D1-MSNs έναντι D2-MSNs (Σύκο. 5C): αμφίδρομος ANOVA, NAc πυρήνας: θεραπεία F(1,12) = 67.94 p <0.0001, post test Bonferroni: p <0.01 (D2-MSN), p <0.01 (D1-MSN); Κέλυφος NAc: θεραπεία F(1,12) = 67.84, p <0.0001, post test Bonferroni: p <0.001 (D2-MSN), p <0.01 (D1-MSN); dStr: θεραπεία F(1,12) = 82.70, p <0.0001, post test Bonferroni: p <0.001 (D2-MSN), p <0.001 (D1-MSN).

Το χρόνιο κοινωνικό στρες και η αντικαταθλιπτική θεραπεία προκαλούν διαφορική επαγωγή του ΔFosB σε υποτύπους MSN

Εχουμε καταδείξει προηγουμένως ότι το ΔFosB αυξάνεται σε NAc ποντικών μετά από χρόνια κοινωνικό στρες ήττας (Vialou et αϊ., 2010). Αν και αυτή η διέγερση παρατηρήθηκε σε αμφότερους τους ευαίσθητους ποντικούς (εκείνους που παρουσιάζουν επιβλαβή επακόλουθα του στρες) καθώς και σε ποντίκια που είναι ελαστικά (εκείνα τα οποία διαφεύγουν τα περισσότερα από αυτά τα επιβλαβή αποτελέσματα), η επαγωγή ΔFosB ήταν μεγαλύτερη στην ελαστική υποομάδα και δείχθηκε άμεσα να διαμεσολαβήσουν μια κατάσταση ανθεκτικότητας. Στην παρούσα μελέτη, βρήκαμε εντυπωσιακή κυτταρική εξειδίκευση για την επαγωγή του ΔFosB σε αυτές τις δύο φαινοτυπικές ομάδες. D2-GFP τα ποντίκια υποβλήθηκαν σε 10 d του κοινωνικού στρες ήττας και χωρίστηκαν σε ευαίσθητους και ανθεκτικούς πληθυσμούς με βάση ένα μέτρο κοινωνικής αλληλεπίδρασης (Σύκο. 6A), η οποία συσχετίζεται σε μεγάλο βαθμό με άλλα συμπτώματα συμπεριφοράς (Krishnan et αϊ., 2007). Τα ποντίκια που ανέπτυξαν ευαίσθητες συμπεριφορές μετά από κοινωνική καταπόνηση έδειξαν σημαντική επαγωγή του ΔFosB σε D2-MSNs σε πυρήνα NAc, κέλυφος NAc και dStr σε σύγκριση με μάρτυρες και ελαστικούς ποντικούς χωρίς εμφανή επαγωγή στο D1-MSNs. Σε εντυπωσιακή αντίθεση, οι ελαστικοί ποντικοί εμφάνισαν σημαντική διέγερση ΔFosB σε D1-MSNs σε όλες τις περιοχές ραβδωτού σώματος σε σύγκριση με τους ευαίσθητους και τους μάρτυρες ποντικούς, χωρίς εμφανή επαγωγή στο D2-MSNs (Σύκο. 6A. αμφίδρομος ANOVA, πυρήνας NAc: ομάδα × κυτταρικός τύπος F(1,20) = 20.11, p <0.05, post test Bonferroni: D2-MSN / ευαίσθητο p <0.05, D1-MSN / ανθεκτικό p <0.05; Κέλυφος NAc: ομάδα × τύπος κελιού F(1,20) = 27.79, p <0.01, post test Bonferroni: D2-MSN / ευαίσθητο p <0.001, D1-MSN / ανθεκτικό p <0.01; dStr: ομάδα × τύπος κελιού F(1,20) = 19.76, p <0.01, post test Bonferroni: D2-MSN / ευαίσθητο p <0.05, D1-MSN / ανθεκτικό p <0.01).

Εικόνα 6.  

Το χρόνιο κοινωνικό στρες και η χρόνια φλουοξετίνη προκαλούν επαγωγή ΔFosB σε διακριτούς υποτύπους MSN στο ραβδωτό σώμα. A, D2-GFP που είναι ευαίσθητα σε μια πορεία 10 d του κοινωνικού στρες που προκαλεί την καταστροφή παρουσιάζουν επαγωγή ΔFosB σε D2-MSNs σε όλα τα ραβδωτά ...

Η χρόνια θεραπεία με το αντικαταθλιπτικό SSRI, φλουοξετίνη, αντιστρέφει τις συμπεριφορές που μοιάζουν με κατάθλιψη που εκδηλώνονται από ευαίσθητους ποντικούς μετά από χρόνιο κοινωνικό στρες ήττας (Berton et αϊ., 2006). Επιπλέον, μια τέτοια θεραπεία προκαλεί ΔFosB σε NAc ευαίσθητων καθώς και ποντικών ελέγχου και έχουμε δείξει ότι απαιτείται τέτοια επαγωγή για τα ευεργετικά αποτελέσματα συμπεριφοράς της φλουοξετίνης (Vialou et αϊ., 2010). Επομένως, εξετάσαμε την κυτταρική εξειδίκευση της επαγωγής του ΔΡοδΒ μετά τη χορήγηση της χρόνιας φλουοξετίνης. D2-GFP τα ποντίκια έλαβαν φλουοξετίνη (20 mg / kg, ip) για το 14d και οι εγκέφαλοι συλλέχθηκαν την ημέρα 15 (Σύκο. 6B). Παρατηρήσαμε σημαντική διέγερση ΔFosB σε D1-MSNs, αλλά όχι σε D2-MSNs, σε ποντίκια που έλαβαν φλουοξετίνη σε σύγκριση με μάρτυρες οχήματος (Σύκο. 6B. αμφίδρομος ANOVA, πυρήνας NAc: τύπος φαρμάκου × κυττάρου F(1,10) = 14.59, p <0.05, post test Bonferroni: p <0.01; Κέλυφος NAc: φάρμακο × τύπος κυττάρου: F(1,10) = 26.14, p <0.05, post test Bonferroni: p <0.01; dStr: φάρμακο × τύπος κυττάρου F(1,10) = 8.19, p <0.05, post test Bonferroni: p <0.001).

Ο in vivo οπτογενετικός χειρισμός των προσαγωγών εγκεφαλικών περιοχών ΝΑο προκαλεί διακριτά πρότυπα επαγωγής ΔFosB σε περιοχές striatal και υποτύπους MSN

Δεδομένου ότι οι ντοπαμινεργικές και γλουταμινεργικές προσαγωγές εισροών στο NAc μπορούν να διευκολύνουν την ανταμοιβή να αναζητούν και να μεταβάλλουν συμπεριφορές που μοιάζουν με κατάθλιψη (Tsai et αϊ., 2009; Covington et αϊ., 2010; Adamantidis et αϊ., 2011; Witten et αϊ., 2011; Britt et αϊ., 2012; Lammel et αϊ., 2012; Stuber et αϊ., 2012; Chaudhury et αϊ., 2013; Kumar κ.ά., 2013; Tye κ.ά., 2013), εξετάσαμε τη διέγερση του ΔFosB σε υπότυπους MSN striatal μετά τη χειραγώγηση της δραστηριότητας αρκετών βασικών προσαγωγών περιοχών του εγκεφάλου. Εκφράσαμε ιικά ChR2 σε κάθε μία από τις διάφορες περιοχές και τα ενεργοποιήσαμε με μπλε φως (473 nm) όπως περιγράφηκε προηγουμένως (Gradinaru κ.ά., 2010; Yizhar et αϊ., 2011). Επειδή πρόσφατη μελέτη έδειξε ότι η φασική διέγερση με κυανό φως, μετά από μη-κυτταροεκλεκτική έκφραση ChR2 σε VTA, είχε ως αποτέλεσμα τον ίδιο φαινότυπο συμπεριφοράς με την επιλεκτική φασική διέγερση των ντοπαμινικών νευρώνων VTA (Chaudhury et αϊ., 2013), εκφράσαμε ChR2 χρησιμοποιώντας AAV-hsyn-ChR2-EYFP σε VTA της D2-GFP ποντίκια. ποντικοί ελέγχου εγχύθηκαν με AAV-hsyn-EYFP. Τα τμήματα VTA συνωμονώθηκαν με υδροξυλάση τυροσίνης και GFP για να απεικονίσουν έκφραση ChR2-EYFP (Σύκο. 7C). D2-GFP ποντίκια που εκφράζουν ChR2-EFYP ή EYFP μόνα σε VTA έλαβαν 5 d από 10 min από φασική διέγερση με κυανό φως του VTA όπως περιγράφηκε προηγουμένως (Koo et αϊ., 2012; Chaudhury et αϊ., 2013) (Σύκο. 7A) και οι εγκέφαλοι συλλέχθηκαν 24 h μετά την τελευταία διέγερση. Δεν υπήρξε απευαισθητοποίηση της ικανότητας του ChR2 να ενεργοποιήσει ΝΤΑ ντοπαμίνης VTA μετά από διέγερση του 5 d (Σύκο. 7B). Διαπιστώσαμε ότι η επανειλημμένη φασική διέγερση των νευρώνων VTA που εκφράζουν ChR2-EYFP αυξάνει το ΔFosB σε αμφότερους τους υποτύπους MSN στον πυρήνα NAc, αλλά μόνο σε D1-MSNs στο κέλυφος NAc (Σύκο. 7C. αμφίδρομος ANOVA, πυρήνας NAc: οπτογενετικά ερεθίσματα F(1,16) = 51.97, p <0.0001, post test Bonferroni: p <0.001; (και οι δύο υπότυποι MSN) Κέλυφος NAc: οπτογενετικά ερεθίσματα × τύπος κυττάρου: F(1,16) = 13.82, p <0.05, post test Bonferroni: p <0.01). Δεν παρατηρήσαμε επαγωγή ΔFosB σε dStr μετά από φωσική διέγερση μπλε φωτός σε ChR2-EYFP που εκφράζει VTA σε σύγκριση με τους μάρτυρες EYFP. Αυτά τα αποτελέσματα θα πρέπει να ερμηνευθούν με προσοχή, καθώς δεν στοχεύσαμε επιλεκτικά νευρώνες ντοπαμίνης VTA για οπτική διέγερση, και πρόσφατες μελέτες έχουν δείξει μη νευροπαμινεργικούς νευρώνες προβολής στο VTA καθώς και σημαντική ετερογένεια του VTA, το οποίο μπορεί να οδηγήσει σε αποκλίνουσες συμπεριφορές ανάλογα με την πυροδότηση παραμέτρους και υποπληθυσμούς νευρώνων που επηρεάζονται (Tsai et αϊ., 2009; Lammel et αϊ., 2011, 2012; Witten et αϊ., 2011; Kim et αϊ., 2012, 2013; Tan et al., 2012; van Zessen et αϊ., 2012; Σταματάκης και Στουμπερ, 2012; Chaudhury et αϊ., 2013; Tye κ.ά., 2013).

Εικόνα 7.  

Η οπτογενετική ενεργοποίηση των περιοχών του εγκεφάλου που διεγείρουν το NAc προκαλεί ξεχωριστά πρότυπα επαγωγής του ΔFosB σε υποτύπους MSN και ραβδωτές περιοχές. A, Optogenetic stimulation paradigm for all conditions. Οι εγκέφαλοι συλλέχθηκαν 24 h μετά την 5 d του ογκογονιδιακού ...

Στη συνέχεια χρησιμοποιήσαμε φορείς AAV-CaMKII-ChR2-mCherry και AAV-CaMKII-mCherry για να εκφράσουμε ChR2-mCherry ή mCherry μόνο ως έλεγχο, σε mPFC, amygdala ή vHippo D2-GFP ποντίκια (Σύκο. 7D-F). Η έκφραση ChR2 και mCherry που διαμεσολαβείται από τον ιό CaMKII-ChR2 έχει αποδειχθεί προηγουμένως ότι συνδυάζεται με έκφραση CaMKII, η οποία κυρίως επισημαίνει γλουταμινεργικούς νευρώνες (Gradinaru κ.ά., 2009; Warden et αϊ., 2012). Ενεργοποιήσαμε κύτταρα που εκφράζουν ChR2 σε αυτές τις περιοχές με 20 Hz μπλε φως για 10 λεπτά την ημέρα για το 5 d και οι εγκέφαλοι συλλέχθηκαν 24 h μετά την τελευταία διέγερση (Σύκο. 7A). Αυτό το μοτίβο διέγερσης προκάλεσε την πυροδότηση ~ 27-33 Hz, κυρίως λόγω της παρατηρούμενης διπλής ροής. Δεν παρατηρήθηκε εμφανής απευαισθητοποίηση του ChR2 με το 5 d διέγερσης. παρατηρήσαμε όμως ελαφρά αύξηση στην πυροδότηση από το 1 σε 5 d (32-33 Hz) διέγερσης. Διαπιστώσαμε ότι η οπτογενετική ενεργοποίηση των νευρώνων mPFC είχε ως αποτέλεσμα την επαγωγή του ΔFosB σε D1-MSNs στον πυρήνα NAc, ενώ η επαγωγή ΔFosB εμφανίστηκε και στους δύο υποτύπους MSN στο κέλυφος NAc (Σύκο. 7D. αμφίδρομος ANOVA, πυρήνας NAc: οπτογενετικά ερεθίσματα × κυτταρικός τύπος F(1,14) = 10.31, p <0.05, post test Bonferroni: p <0.01; Κέλυφος NAc: οπτογενετικά ερεθίσματα F(1,14) = 57.17, p <0.001, post test Bonferroni: p <0.05 (D2-MSN), p <0.01 (D1-MSN)). Δεν παρατηρήθηκε μεταβολή στα επίπεδα ΔFosB στο dStr μετά την ενεργοποίηση του mPFC. Αντίθετα, η οπτογενετική ενεργοποίηση των νευρώνων αμυγδαλών προκάλεσε ΔFosB και στους δύο υποτύπους MSN στον πυρήνα NAc και επιλεκτικά σε D1-MSNs στο κέλυφος NAc, χωρίς να συμβεί αλλαγή στο dStr (Σύκο. 7E. αμφίδρομος ANOVA, πυρήνας NAc: οπτογενετικά ερεθίσματα F(1,10) = 78.92, p <0.0001, post test Bonferroni: p <0.001 (D2-MSN), p <0.0001 (D1-MSN); Κέλυφος NAc: οπτογενετικά ερεθίσματα × τύπος κυττάρου: F(1,10) = 30.31, p <0.0001, post test Bonferroni: p <0.0001). Τέλος, η οπτογενετική ενεργοποίηση των νευρώνων vHippo προκάλεσε σημαντική επαγωγή ΔFosB μόνο σε D1-MSNs τόσο στον πυρήνα NAc όσο και στο κέλυφος NAc, χωρίς να παρατηρείται και πάλι αλλαγή στο dStr (Σύκο. 7F. αμφίδρομος ANOVA, πυρήνας NAc: οπτογενετικά ερεθίσματα × κυτταρικός τύπος F(1,10) = 18.30, p <0.05, post test Bonferroni: p <0.01; Κέλυφος NAc: οπτογενετικά ερεθίσματα × τύπος κυττάρου: F(1,10) = 22.69, p <0.05, post test Bonferroni: p <0.01).

Ερωτήσεις - Συζήτηση

Η παρούσα μελέτη εξετάζει την επαγωγή του ΔFosB σε D1-MSNs και D2-MSNs σε περιοχές ραβδωτού σώματος μετά από μερικά χρόνια ερεθίσματα (Πίνακας 1). Κατ 'αρχάς διαπιστώνουμε τη σκοπιμότητα της χρήσης D1-GFP και D2-GFP γραμμές αναφοράς για την επίδειξη εκλεκτικής επαγωγής ΔFosB σε D1-MSNs μετά από χρόνια κοκαΐνη και σε D2-MSNs μετά από χρόνια αλοπεριδόλη. Τα πορίσματα κοκαΐνης είναι σύμφωνα με προηγούμενες μελέτες (Moratalla et αϊ., 1996; Lee et αϊ., 2006) και ο καθιερωμένος ρόλος του ΔFosB στα D1-MSN για την προώθηση της ανταμοιβής κοκαΐνης (Kelz et αϊ., 1999; Colby et αϊ., 2003; Grueter et αϊ., 2013). Προηγουμένως δείξαμε ότι η κοκαΐνη που διεξάγεται από τον ερευνητή και την αυτοκατανόηση προκαλεί ΔFosB σε ισοδύναμη έκταση στο NAc (Winstanley et αϊ., 2007; Perrotti et αϊ., 2008) και είναι σημαντικό να δείξουμε εδώ ότι και οι δύο τρόποι πρόσληψης κοκαΐνης διεγείρουν ΔFosB εκλεκτικά σε D1-MSNs και στις τρεις περιοχές striatal. Τα ευρήματά μας είναι σύμφωνα με προηγούμενες μελέτες που αποδεικνύουν ότι η οξεία κοκαΐνη επάγει άλλα άμεσα πρώιμα γονίδια και τη φωσφορυλίωση αρκετών πρωτεϊνών ενδοκυτταρικής σηματοδότησης μόνο σε D1-MSNs (Bateup et αϊ., 2008; Bertran-Gonzalez et αϊ., 2008). Παρομοίως, το αντίθετο πρότυπο της επαγωγής ΔFosB μετά από χρόνια αλοπεριδόλη είναι σύμφωνο με τον αποκλεισμό αυτής της διέγερσης από αγωνιστές υποδοχέα τύπου D2 (Atkins et αϊ., 1999), και με επιλεκτική επαγωγή οξείας αλοπεριδόλης άμεσων πρώιμων γονιδίων και φωσφορυλίωση αρκετών πρωτεϊνών σηματοδότησης σε D2-MSNs (Bateup et αϊ., 2008; Bertran-Gonzalez et αϊ., 2008).

Πίνακας 1.  

Εισαγωγή ΔFosB σε υποτύπους MSN ραβδωτού μετά από χρόνια φαρμακολογικά, συναισθηματικά και οπτογενετικά ερεθίσματαa

Όπως και με την κοκαΐνη, διαπιστώσαμε ότι η χρόνια έκθεση σε δύο άλλα ναρκωτικά κατάχρησης, την EtOH και τη Δ(9)-THC, προκαλεί επιλεκτικά ΔFosB σε D1-MSNs σε όλες τις περιοχές του ραβδωτού σώματος. Προηγουμένως δείξαμε ότι η EtOH προκαλεί ΔFosB στον πυρήνα NAc, στο κέλυφος NAc και στο dStr, αλλά ότι η Δ(9)-THC αυξάνει σημαντικά τη ΔFosB στον πυρήνα NAc, με μια τάση που παρατηρείται και στις άλλες περιοχές ( Perrotti et al., 2008 ). Ομοίως, παρατηρήσαμε εδώ τη μεγαλύτερη επαγωγή Δ(9)-THC του ΔFosB στον πυρήνα NAc σε D1-MSNs. Η ικανότητά μας να επιδεικνύουμε επαγωγή σε άλλες περιοχές του ραβδωτού σώματος πιθανότατα οφείλεται στην κυτταρική ανάλυση που χρησιμοποιήθηκε. Είναι ενδιαφέρον ότι η χρόνια αυτοχορήγηση μορφίνης και ηρωίνης, σε αντίθεση με τα άλλα ναρκωτικά κατάχρησης, προκάλεσε ΔFosB και στους δύο υποτύπους MSN σε συγκρίσιμο βαθμό σε όλες τις περιοχές του ραβδωτού σώματος. Μια πρόσφατη μελέτη κατέδειξε ότι η οξεία μορφίνη προκαλεί c-Fos σε D1-MSNs, ενώ η στέρηση που προκαλείται από ναλοξόνη μετά από χρόνια μορφίνη προκαλεί c-Fos σε D2-MSNs ( Enoksson et al., 2012 ). Παρόλο που δεν παρατηρήσαμε σημάδια στέρησης οπιοειδών στη μελέτη μας, είναι πιθανό ότι η πιο ανεπαίσθητη στέρηση που εμφανίζεται με τη χορήγηση μορφίνης ή ηρωίνης στο χρονικό σημείο που μελετήθηκε είναι υπεύθυνη για την επαγωγή ΔFosB σε D2-MSNs που παρατηρείται εδώ. Δείξαμε νωρίτερα ότι το ΔFosB σε D1-MSNs, αλλά όχι σε D2-MSNs, αυξάνει τις ανταποδοτικές αντιδράσεις στη μορφίνη ( Zachariou et al., 2006 ). Θα ήταν τώρα ενδιαφέρον να ελεγχθεί η πιθανότητα η επαγωγή ΔFosB σε D2-MSNs να συμβάλλει στις αποτρεπτικές επιδράσεις της στέρησης οπιοειδών. Ομοίως, θα πρέπει να διερευνηθεί η πιθανή συμβολή της στέρησης ναρκωτικών και της επιθυμίας για δράση στην επαγωγή ΔFosB που παρατηρείται με όλα τα φάρμακα.

Προηγούμενες μελέτες καταδεικνύουν ότι ο περιβαλλοντικός εμπλουτισμός κατά την ανάπτυξη προκαλεί ΔFosB σε NAc και dStr ( Solinas et al., 2009 ; Lehmann and Herkenham, 2011 ). Τα δεδομένα μας καταδεικνύουν ότι αυτή η συσσώρευση συμβαίνει εξίσου σε D1-MSNs και D2-MSNs σε όλες τις περιοχές του ραβδωτού σώματος. Το παράδειγμα εμπλουτισμού έχει αποδειχθεί προηγουμένως ότι αμβλύνει τις ανταποδοτικές και κινητικές αποκρίσεις στην κοκαΐνη ( Solinas et al., 2009 ). Ωστόσο, αυτός ο συμπεριφορικός φαινότυπος πιθανότατα δεν είναι συνέπεια της συσσώρευσης ΔFosB επειδή η επαγωγή ΔFosB σε D1-MSNs μόνο ενισχύει τις συμπεριφορικές αποκρίσεις στην κοκαΐνη, ενώ μια τέτοια επαγωγή σε D2-MSNs δεν έχει διακριτή επίδραση ( Kelz et al., 1999 ; Colby et al., 2003 ; Grueter et al., 2013 ). Η χρόνια κατανάλωση σακχαρόζης έχει αποδειχθεί προηγουμένως ότι αυξάνει το ΔFosB στο NAc, και η υπερέκφραση του ΔFosB, είτε μόνο στα D1-MSNs είτε και στους δύο υποτύπους, στο NAc ενισχύει την κατανάλωση σακχαρόζης ( Olausson et al., 2006 ; Wallace et al., 2008 ). Εδώ, παρατηρήσαμε συγκρίσιμη επαγωγή ΔFosB και στους δύο υποτύπους MSN στο NAc και στο dStr μετά την κατανάλωση σακχαρόζης. Τέλος, δείξαμε νωρίτερα ότι η επαγωγή του ΔFosB στο NAc προκαλεί ορισμένες προσαρμοστικές αντιδράσεις στον περιορισμό θερμίδων μέσω ενισχυμένου κινήτρου για τροφές με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά και μειωμένης ενεργειακής δαπάνης ( Vialou et al., 2011 ). Συνολικά, αυτά τα αποτελέσματα καταδεικνύουν ότι η συσσώρευση ΔFosB στο NAc και το dStr συμβαίνει τόσο στα D1-MSNs όσο και στα D2-MSNs σε απόκριση σε διάφορες φυσικές ανταμοιβές. Αυτό το εύρημα είναι εκπληκτικό δεδομένης της παρατήρησης ότι το ΔFosB συσσωρεύεται στα D1-MSN μόνο μετά από μια άλλη φυσική ανταμοιβή, το χρόνιο τρέξιμο στον τροχό, και ότι η υπερέκφραση του ΔFosB στα D1-MSN ενίσχυσε το τρέξιμο στον τροχό, ενώ η υπερέκφραση του ΔFosB στα D2-MSN μείωσε το τρέξιμο στον τροχό ( Werme et al., 2002 ). Ωστόσο, το τρέξιμο στον τροχό μπορεί να ενεργοποιήσει ξεχωριστές κινητικές οδούς, οι οποίες είναι υπεύθυνες για το διαφορετικό πρότυπο επαγωγής ΔFosB. Σε κάθε περίπτωση, τα αποτελέσματα με τις άλλες φυσικές ανταμοιβές υποδηλώνουν ότι ελέγχουν διαφορετικά το ΔFosB στο ραβδωτό σώμα σε σύγκριση με πιο ισχυρές ανταμοιβές φαρμάκων, όπως η κοκαΐνη, η EtOH και η Δ(9)-THC. Η επαγωγή ΔFosB και στους δύο υποτύπους MSN υπό αυτές τις φυσικές συνθήκες ανταμοιβής είναι σύμφωνη με μια πρόσφατη μελέτη που καταδεικνύει ότι η έναρξη δράσης για μια ανταμοιβή τροφής ενεργοποιεί και τους δύο υποτύπους MSN ( Cui et al., 2013 ).

Το χρόνιο στρες κοινωνικής ήττας προκαλεί ΔFosB στο κέλυφος NAc ευπαθών και ανθεκτικών ποντικών, αλλά μόνο στον πυρήνα NAc σε ανθεκτικά ποντίκια ( Vialou et al., 2010 ). Επιπλέον, η υπερέκφραση ΔFosB σε D1-MSNs προάγει την ανθεκτικότητα μετά από χρόνιο στρες κοινωνικής ήττας. Η χρόνια θεραπεία με φλουοξετίνη προκαλεί επίσης συσσώρευση ΔFosB σε NAc ποντικών που δεν έχουν λάβει ποτέ στρες και σε ευαίσθητα ποντίκια μετά από χρόνιο στρες κοινωνικής ήττας, και η υπερέκφραση ΔFosB αποδείχθηκε ότι προκαλεί αντιδράσεις συμπεριφοράς που μοιάζουν με αντικαταθλιπτικά υπό τις τελευταίες συνθήκες ( Vialou et al., 2010 ). Τέλος, μια προηγούμενη μελέτη κατέδειξε επαγωγή ΔFosB και στους δύο υποτύπους MSN μετά από χρόνιο στρες συγκράτησης ( Perrotti et al., 2004 ). Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης, όπου δείχνουμε επιλεκτική επαγωγή ΔFosB σε D1-MSNs σε ανθεκτικά και σε ποντίκια που έλαβαν φλουοξετίνη, αλλά επιλεκτικά σε D2-MSNs σε ευαίσθητα ποντίκια, παρέχουν σημαντική εικόνα για αυτά τα προηγούμενα ευρήματα και υποστηρίζουν την υπόθεση ότι το ΔFosB σε D1-MSNs μεσολαβεί στην ανθεκτικότητα και την αντικαταθλιπτική δράση, ενώ το ΔFosB σε D2-MSNs μπορεί να μεσολαβεί στην ευαισθησία. Απαιτείται περαιτέρω εργασία για να δοκιμαστεί αυτή η υπόθεση.

Πρόσφατη εργασία που χρησιμοποιεί οπτογενετική καταδεικνύει τον ισχυρό ρόλο των ντοπαμινεργικών και γλουταμινεργικών προσαγωγών νευρώνων στο NAc στη ρύθμιση των αντιδράσεων ανταμοιβής και στρες (βλ. Αποτελέσματα). Χρησιμοποιούμε αυτά τα οπτογενετικά εργαλεία για να εξετάσουμε την επαγωγή ΔFosB σε D1-MSNs και D2-MSNs μετά από επαναλαμβανόμενη ενεργοποίηση προσαγωγών περιοχών NAc. Διαπιστώσαμε ότι η φασική διέγερση νευρώνων VTA, ή η ενεργοποίηση κυρίως γλουταμινεργικών νευρώνων στην αμυγδαλή, επάγει ΔFosB σε D1-MSNs στο κέλυφος NAc και και στους δύο υποτύπους MSN στον πυρήνα NAc. Αντίθετα, η ενεργοποίηση των νευρώνων mPFC έχει ως αποτέλεσμα το αντίθετο πρότυπο επαγωγής ΔFosB, με αυξημένα επίπεδα σε D1-MSNs στον πυρήνα NAc αλλά επαγωγή και στους δύο υποτύπους MSN στο κέλυφος NAc. Τέλος, η οπτογενετική ενεργοποίηση των νευρώνων vHippo προκαλεί συσσώρευση ΔFosB μόνο σε D1-MSNs στον πυρήνα και το κέλυφος NAc. Τα ευρήματα του vHippo συμφωνούν με πρόσφατες μελέτες που καταδεικνύουν ότι οι ιπποκαμπικές εισροές είναι πολύ ασθενέστερες στα D2-MSNs σε σύγκριση με τα D1-MSNs ( MacAskill et al., 2012 ) και ότι αυτές οι εισροές ελέγχουν την κίνηση που προκαλείται από την κοκαΐνη ( Britt et al., 2012 ). Επιπλέον, η απόδειξή μας για την επαγωγή ΔFosB κυρίως στα D1-MSNs με όλες τις εισροές είναι σύμφωνη με προηγούμενες μελέτες που δείχνουν ότι το ΔFosB στα D1-MSNs ενισχύει τις ανταποδοτικές αντιδράσεις σε ναρκωτικά, καθώς και με μελέτες που δείχνουν ότι η οπτογενετική διέγερση των νευρώνων ντοπαμίνης VTA ή των mPFC, αμυγδαλής ή τερματικών vHippo στο NAc προάγει την ανταμοιβή ( Kelz et al., 1999 ; Zachariou et al., 2006 ; Tsai et al., 2009 ; Witten et al., 2011 ; Britt et al., 2012 ; Grueter et al., 2013 ).

Τέλος, είναι πιθανό να υπάρχουν επιλεκτικά νευρωνικά σύνολα εντός αυτών των δύο υποτύπων MSN που ενεργοποιούνται διαφορετικά από θετικά ή αρνητικά ερεθίσματα. Αυτό θα μπορούσε να εξηγήσει την παρατήρησή μας για την επαγωγή ΔFosB σε D2-MSNs σε ορισμένες συνθήκες ανταμοιβής (οπιούχα και φυσικές ανταμοιβές) καθώς και σε συνθήκες αποστροφής (κοινωνικής ήττας). Το ραβδωτό σώμα είναι πολύ ετερογενές πέρα ​​από τους υποτύπους MSN, συμπεριλαμβανομένων των διαμερισμάτων patch και matrix τόσο στο ραχιαίο όσο και στο κοιλιακό ραβδωτό σώμα ( Gerfen, 1992 ; Watabe-Uchida et al., 2012 ). Επιπλέον, προηγούμενες μελέτες καταδεικνύουν την ενεργοποίηση ενός πολύ μικρού ποσοστού νευρωνικών συνόλων του ραβδωτού σώματος από ψυχοδιεγερτικά, με ενισχυμένη επαγωγή του γονιδίου FosB σε αυτούς τους ενεργοποιημένους νευρώνες ( Guez-Barber et al., 2011 ; Liu et al., 2013 ), αν και είναι άγνωστο εάν αυτοί οι ενεργοποιημένοι νευρώνες είναι D1-MSNs ή D2-MSNs. Η λειτουργία του ΔFosB στον πυρήνα έναντι του κελύφους στη διαμεσολάβηση σε ανταποδοτικές και αποστροφικές συμπεριφορές είναι επίσης άγνωστη. Η υπερέκφραση του ΔFosB στα D1-MSNs αύξησε τις σιωπηλές συνάψεις τόσο στον πυρήνα όσο και στο κέλυφος, αλλά η έκφραση στα D2-MSNs μείωσε τις σιωπηλές συνάψεις μόνο στο κέλυφος ( Grueter et al., 2013 ). Επιπλέον, η επαγωγή του ΔFosB στον πυρήνα έναντι του κελύφους πιθανότατα προκαλείται μέσω διαφορετικών μηχανισμών, καθώς διαπιστώσαμε σταθεροποίηση του ΔFosB με CaMKIIα που προκαλείται από την κοκαΐνη στο κέλυφος αλλά όχι στον πυρήνα, οδηγώντας σε μεγαλύτερη συσσώρευση ΔFosB στο κέλυφος ( Robison et al., 2013 ). Μελλοντικές μελέτες που στοχεύουν επιλεκτικά τους υποτύπους MSN στον πυρήνα έναντι του κελύφους, τα ενεργοποιημένα νευρωνικά σύνολα ή τα διαμερίσματα patch έναντι matrix θα βοηθήσουν στον καθορισμό του συμπεριφορικού ρόλου του ΔFosB εντός αυτών των ετερογενών περιοχών.

Συνολικά, αυτά τα κυκλικά μεσολαβούμενα κυτταροεπιλεκτικά πρότυπα διέγερσης του ΔFosB στο NAc υποδηλώνουν ότι επιβραβεύοντας και αγχωτικά ερεθίσματα εμπλέκουν διαφορικά διακεκριμένα προσθετικά NAc για να κωδικοποιήσουν συγκεκριμένα χαρακτηριστικά αυτών των ερεθισμάτων. Τα αποτελέσματά μας δεν παρέχουν μόνο ολοκληρωμένη εικόνα της επαγωγής του ΔFosB σε υποτύπους MSN striatal με χρόνους ερεθισμούς αλλά και την χρησιμότητα στην χρήση ΔFosB ως μοριακού δείκτη για την κατανόηση των διαρκών αποτελεσμάτων συγκεκριμένων νευρικών κυκλωμάτων επηρεάζοντας τη λειτουργία NAc.

Υποσημειώσεις

Οι δημιουργοί ανακοίνωσαν μη ανταγωνιζόμενα οικονομικά συμφέροντα.

Αναφορές

  1. Αδαμαντίδη AR, Tsai HC, Boutrel B, Zhang F, Stuber GD, Budygin ΕΑ, Touriño C, Bonci Α, Deisseroth Κ, de Lecea L. Optogenetic ανάκριση ντοπαμινεργικής διαμόρφωσης των πολλαπλών φάσεων της ανταμοιβής-αναζήτησης συμπεριφοράς. J Neurosci. 2011, 31: 10829-10835. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.2246-11.2011. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  2. Albin RL, Young ΑΒ, Penney JB. Η λειτουργική ανατομία των βασικών διαταραχών. Τάσεις Neurosci. 1989, 12: 366-375. doi: 10.1016 / 0166-2236 (89) 90074-X. [PubMed] [Cross Ref]
  3. Atkins JB, Chlan-Fourney J, Nye HE, Hiroi N, Carlezon WA, Jr, Nestler EJ. Περιοχή επαγωγής δFosB με επαναλαμβανόμενη χορήγηση τυπικών έναντι άτυπων αντιψυχωσικών φαρμάκων. Σύναψη. 1999, 33: 118–128. doi: 10.1002 / (SICI) 1098-2396 (199908) 33: 2 <118 :: AID-SYN2> 3.0.CO% 3B2-L. [PubMed] [Cross Ref]
  4. Bateup HS, Svenningsson Ρ, Kuroiwa Μ, Gong S, Nishi Α, Heintz Ν, Greengard Ρ. Ρύθμιση ειδικού τύπου κυττάρων φωσφορυλίωσης DARPP-32 από ψυχοδιεγερτικά και αντιψυχωτικά φάρμακα. Nat Νευροσκι. 2008, 11: 932-939. doi: 10.1038 / nn.2153. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  5. Berton O, McClung CA, Dileone RJ, Krishnan V, Renthal W, Russo SJ, Graham D, Tsankova ΝΜ, Bolanos CA, Rios Μ, Monteggia LM, Self DW, Nestler EJ. Βασικός ρόλος του BDNF στη μεσολομυκητική οδό ντοπαμίνης στο κοινωνικό στρες. Επιστήμη. 2006, 311: 864-868. doi: 10.1126 / science.1120972. [PubMed] [Cross Ref]
  6. Bertran-Gonzalez J, Bosch C, Maroteaux Μ, Matamales Μ, Hervé D, Valjent Ε, Girault JA. Αντίθετα πρότυπα ενεργοποίησης σηματοδότησης σε ντοπαμίνη D1 και D2 που εκφράζουν υποδοχέα νευρώνες ραβδωτού τύπου σε απόκριση κοκαΐνης και αλοπεριδόλης. J Neurosci. 2008, 28: 5671-5685. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1039-08.2008. [PubMed] [Cross Ref]
  7. Britt JP, Benaliouad F, McDevitt RA, Stuber GD, Wise RA, Bonci Α. Συναπτικό και συμπεριφοριστικό προφίλ πολλαπλών γλουταμινεργικών εισροών στον nucleus accumbens. Νευρώνας. 2012, 76: 790-803. doi: 10.1016 / j.neuron.2012.09.040. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  8. Chan CS, Peterson JD, Gertler TS, Glajch ΚΕ, Quintana RE, Cui Q, Sebel LE, Plotkin JK, Heiman Μ, Heintz Ν, Greengard Ρ, Surmeier DJ. Ειδική ρύθμιση του φαινοτύπου ραβδωτού σε διαγονιδιακούς ποντικούς Drd2-eGFP BAC. J Neurosci. 2012, 32: 9124-9132. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.0229-12.2012. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  9. Οι Chaudhury D, Walsh JJ, Friedman ΑΚ, Χουαρέζ Β, Ku SM, Koo JW, Ferguson D, Tsai HC, Pomeranz L, Christoffel DJ, Nectow AR, Ekstrand Μ, Domingos Α, Mazei-Robison MS, Mouzon Ε, Lobo MK, Neve RL, Friedman JM, Russo SJ, Deisseroth Κ, et αϊ. Ταχεία ρύθμιση των συμπεριφορών που σχετίζονται με την κατάθλιψη μέσω του ελέγχου των νευρώνων ντοπαμίνης του μεσεγκεφάλου. Φύση. 2013, 493: 532-536. doi: 10.1038 / nature11713. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  10. Colby CR, Whisler Κ, Steffen C, Nestler EJ, Self DW. Το ΔFosB ενισχύει τα κίνητρα για την κοκαΐνη. J Neurosci. 2003, 23: 2488-2493. [PubMed]
  11. Covington ΗΕ, 3rd, Lobo MK, Maze Ι, Vialou V, Hyman JM, Zaman S, LaPlant Q, Mouzon Ε, Ghose S, Tamminga CA, Neve RL, Deisseroth Κ, Nestler EJ. Αντικαταθλιπτικό αποτέλεσμα της οπτογενετικής διέγερσης του μεσαίου προμετωπιαίου φλοιού. J Neurosci. 2010, 30: 16082-16090. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1731-10.2010. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  12. Cui G, Jun SB, Jin X, Pham MD, Vogel SS, Lovinger DM, Costa RM. Ταυτόχρονη ενεργοποίηση των ραβδωτών άμεσων και έμμεσων οδών κατά την έναρξη της δράσης. Φύση. 2013, 494: 238-242. doi: 10.1038 / nature11846. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  13. Enoksson Τ, Bertran-Gonzalez J, Christie MJ. Οι Nucleus accumbens D2- και D1-υποδοχείς που εκφράζουν μεσοσπονδύλους νευρώνες ενεργοποιούνται επιλεκτικά με απόσυρση μορφίνης και οξεία μορφίνη, αντίστοιχα. Νευροφαρμακολογία. 2012, 62: 2463-2471. doi: 10.1016 / j.neuropharm.2012.02.020. [PubMed] [Cross Ref]
  14. Gerfen CR. Το νεοσωματικό μωσαϊκό: πολλαπλά επίπεδα διαμεριστικής οργάνωσης στα βασικά γάγγλια. Annu Rev Neurosci. 1992, 15: 285-320. doi: 10.1146 / annurev.ne.15.030192.001441. [PubMed] [Cross Ref]
  15. Gittis ΑΗ, Kreitzer AC. Μικροκυκλοφορία και κινητικές διαταραχές. Τάσεις Neurosci. 2012, 35: 557-564. doi: 10.1016 / j.tins.2012.06.008. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  16. Gong S, Zheng C, Doughty ΜΙ, Salos Κ, Didkovsky Ν, Schambra UB, Nowak NJ, Joyner Α, Leblanc G, Hatten ME, Heintz Ν. Ένας άτλας γονιδιακής έκφρασης του κεντρικού νευρικού συστήματος που βασίζεται σε βακτηριακά τεχνητά χρωμοσώματα. Φύση. 2003, 425: 917-925. doi: 10.1038 / nature02033. [PubMed] [Cross Ref]
  17. Gradinaru V, Mogri Μ, Thompson ΚΚ, Henderson JM, Deisseroth Κ. Οπτική αποδόμηση νευρικών κυκλωμάτων παρκινσονίας. Επιστήμη. 2009, 324: 354-359. doi: 10.1126 / science.1167093. [PubMed] [Cross Ref]
  18. Gradinaru V, Zhang F, Ramakrishnan C, Mattis J, Prakash R, Diester Ι, Goshen Ι, Thompson ΚΚ, Deisseroth Κ. Μοριακές και κυτταρικές προσεγγίσεις για διαφοροποίηση και επέκταση της οπτογενετικής. Κύτταρο. 2010, 141: 154-165. doi: 10.1016 / j.cell.2010.02.037. [PubMed] [Cross Ref]
  19. Graybiel AM. Τα βασικά γάγγλια. Curr ΒίοΙ. 2000, 10: R509-R511. doi: 10.1016 / S0960-9822 (00) 00593-5. [PubMed] [Cross Ref]
  20. Green TA, Alibhai ΙΝ, Roybal CN, Winstanley CA, Theobald ΟΕ, Birnbaum SG, Graham AR, Unterberg S, Graham DL, Vialou V, Bass CE, Terwilliger ΕΡ, Bardo ΜΤ, Nestler EJ. Ο περιβαλλοντικός εμπλουτισμός παράγει έναν φαινότυπο συμπεριφοράς που προκαλείται από τη δραστικότητα δέσμευσης στοιχείων χαμηλής κυκλικής σύνδεσης μονοφωσφορικής αδενοσίνης (CREB) στον πυρήνα accumbens. Biol Ψυχιατρική. 2010, 67: 28-35. doi: 10.1016 / j.biopsych.2009.06.022. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  21. Grueter ΒΑ, Robison AJ, Neve RL, Nestler EJ, Malenka RC. Το ΔFosB διαφοροποιεί διαφορικά τη λειτουργία άμεσης και έμμεσης οδού πυρήνα accumbens. Proc Natl Acad Sci US Α. 2013, 110: 1923-1928. doi: 10.1073 / pnas.1221742110. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  22. Guez-Barber D, Fanous S, Golden SA, Schrama R, Koya Ε, Stern AL, Bossert JM, Harvey ΒΚ, Picciotto MR, Hope ΒΤ. Το FACS αναγνωρίζει μοναδική ρύθμιση γονιδίου που προκαλείται από κοκαΐνη σε επιλεκτικά ενεργοποιημένους ενήλικους νευρώνες ραβδωτού σώματος. J Neurosci. 2011, 31: 4251-4259. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.6195-10.2011. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  23. Heiman Μ, Schaefer Α, Gong S, Peterson JD, Ημέρα Μ, Ramsey ΚΕ, Suarez-Farinas Μ, Schwarz C, Stephan DA, Surmeier DJ, Greengard Ρ, Heintz N. Μια προσέγγιση μεταφραστικού προφίλ για τον μοριακό χαρακτηρισμό κυτταρικών τύπων CNS . Κύτταρο. 2008, 135: 738-748. doi: 10.1016 / j.cell.2008.10.028. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  24. Hiroi N, Graybiel AM. Οι άτυπες και τυπικές νευροληπτικές θεραπείες προκαλούν ξεχωριστά προγράμματα έκφρασης παράγοντα μεταγραφής στο ραβδωτό σώμα. J Comp Neurol. 1996, 374: 70-83. doi: 10.1002 / (SICI) 1096-9861 (19961007) 374: 1 <70 :: AID-CNE5> 3.0.CO% 3B2-K. [PubMed] [Cross Ref]
  25. Hiroi N, Brown JR, Haile CN, Ye H, Greenberg ME, Nestler EJ. Μεταλλαγμένα ποντίκια FosB: Απώλεια χρόνιας επαγωγής κοκαΐνης πρωτεϊνών που σχετίζονται με Fos και αυξημένη ευαισθησία στους ψυχοκινητικούς παράγοντες της κοκαΐνης και επιβραβευτικά αποτελέσματα. Proc Natl Acad Sci US A. 1997; 94: 10397-10402. doi: 10.1073 / pnas.94.19.10397. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  26. Hope BT, Nye ΗΕ, Kelz ΜΒ, Self DW, Iadarola MJ, Nakabeppu Υ, Duman RS, Nestler EJ. Επαγωγή ενός μακροχρόνιου συμπλέγματος AP-1 που αποτελείται από τροποποιημένες πρωτεΐνες τύπου fos σε εγκεφαλικό από χρόνια κοκαΐνη και άλλες χρόνιες θεραπείες. Νευρώνας. 1994, 13: 1235-1244. doi: 10.1016 / 0896-6273 (94) 90061-2. [PubMed] [Cross Ref]
  27. Kalivas PW, Churchill L, Klitenick ΜΑ. GABA και προεξοχή εγκεφαλίνης από τον πυρήνα accumbens και το ventral pallidum στην κοιλιακή τμηματική περιοχή. Νευροεπιστήμες. 1993, 57: 1047-1060. doi: 10.1016 / 0306-4522 (93) 90048-K. [PubMed] [Cross Ref]
  28. Kaplan GB, Leite-Morris ΚΑ, Fan W, Young AJ, Guy MD. Η ευαισθητοποίηση των οπιοειδών προκαλεί έκφραση FosB / ΔFosB σε προμετωπιακές περιοχές του φλοιού, του ραβδωτού σώματος και της αμυγδαλής. PLoS One. 2011: 6: e23574. doi: 10.1371 / journal.pone.0023574. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  29. Kelz MB, Chen J, Carlezon WA, Jr, Whisler Κ, Gilden L, Beckmann ΑΜ, Steffen C, Zhang YJ, Marotti L, Self DW, Tkatch Τ, Baranauskas G, Surmeier DJ, Neve RL, Duman RS, Picciotto MR, Nestler EJ. Η έκφραση του μεταγραφικού παράγοντα ΔFosB στον εγκέφαλο ελέγχει ευαισθησία στην κοκαΐνη. Φύση. 1999, 401: 272-276. doi: 10.1038 / 45790. [PubMed] [Cross Ref]
  30. Kim KM, Baratta MV, Yang Α, Lee D, Boyden ES, Fiorillo CD. Η οπτική γονιδιακή μίμηση της παροδικής ενεργοποίησης των νευρώνων της ντοπαμίνης με φυσική ανταμοιβή είναι επαρκής για την οπτική ενίσχυση. PLoS One. 2012: 7: e33612. doi: 10.1371 / journal.pone.0033612. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  31. Οι Kim TI, McCall JG, Jung YH, Huang X, Siuda ER, Li Y, Song J, Song YM, Pao ΗΑ, Kim RH, Lu C, Lee SD, Tan MP, Huang Υ, Omenetto FG, Rogers JA, et αϊ. Ενέσιμη κυτταρική οπτοηλεκτρονική με εφαρμογές για ασύρματη οπτογενετική. Επιστήμη. 2013, 340: 211-216. doi: 10.1126 / science.1232437. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  32. Koo JW, Mazei-Robison MS, Chaudhury D, Χουαρέζ Β, LaPlant Q, Ferguson D, Feng J, Sun H, Scobie ΚΝ, Damez-Werno D, Crumiller Μ, Ohnishi YN, Ohnishi YH, Mouzon Ε, Dietz DM, Lobo MK, Neve RL, Russo SJ, Han MH, Nestler EJ. Το BDNF είναι ένας αρνητικός διαμορφωτής της δράσης της μορφίνης. Επιστήμη. 2012, 338: 124-128. doi: 10.1126 / science.1222265. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  33. Οι Krishnan V, οι Han MH, Graham DL, Berton Ο, Rental W, Russo SJ, Laplant Q, Graham Α, Lutter Μ, Lagace DC, Ghose S, Reister R, Tannous Ρ, Green TA, Neve RL, Chakravarty S, Kumar Α , Eisch AJ, Self DW, Lee FS, et αϊ. Μοριακές προσαρμογές που διέπουν την ευαισθησία και την αντίσταση στην κοινωνική ήττα στις περιοχές ανταμοιβής του εγκεφάλου. Κύτταρο. 2007, 131: 391-404. doi: 10.1016 / j.cell.2007.09.018. [PubMed] [Cross Ref]
  34. Kumar S, Black SJ, Hultman R, Szabo ST, DeMaio KD, Du J, Katz ΒΜ, Feng G, Covington HE, 3rd, Dzirasa Κ. Cortical control των συναισθηματικών δικτύων. J Neurosci. 2013, 33: 1116-1129. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.0092-12.2013. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  35. Lammel S, Ion DI, Roeper J, Malenka RC. Προσαρμοσμένη διαφοροποίηση των συνάψεων των νευρώνων της ντοπαμίνης με ανατρεπτικά και ανταμείβοντας ερεθίσματα. Νευρώνας. 2011, 70: 855-862. doi: 10.1016 / j.neuron.2011.03.025. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  36. Lammel S, Lim BK, Ran C, Huang KW, Betley MJ, Tye ΚΜ, Deisseroth Κ, Malenka RC. Έλεγχος εισόδου για την ανταμοιβή και την αποστροφή στην κοιλιακή περιοχή τσέπης. Φύση. 2012, 491: 212-217. doi: 10.1038 / nature11527. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  37. Larson ΕΒ, Akkentli F, Edwards S, Graham DL, Simmons DL, Alibhai ΙΝ, Nestler EJ, Self DW. Ρυθμιστική ρύθμιση των ΔFosB, FosB και cFos κατά τη διάρκεια της αυτοκατανάλωσης και της απόσυρσης της κοκαΐνης. J Neurochem. 2010, 115: 112-122. doi: 10.1111 / j.1471-4159.2010.06907.x. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  38. Lee KW, Kim Y, Kim ΑΜ, Helmin Κ, Nairn AC, Greengard Ρ. Ο σχηματισμός δενδριτικής σπονδυλικής στήλης που επάγεται από κοκαΐνη σε D1 και D2 περιέχοντες υποδοχέα ντοπαμίνης νευρώνες με ακανθώδες μέσο στο πυρήνα nucleus accumbens. Proc Natl Acad Sci US Α. 2006, 103: 3399-3404. doi: 10.1073 / pnas.0511244103. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  39. Lehmann ML, Herkenham M. Ο εμπλουτισμός του περιβάλλοντος αποδίδει την αντοχή του στρες στην κοινωνική ήττα μέσω ενός νευρανατομικού μονοπατιού που δεν εξαρτάται από το φλοιό του φλοιού. J Neurosci. 2011, 31: 6159-6173. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.0577-11.2011. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  40. Liu QR, Rubio FJ, Bossert JM, Marchant NJ, Fanous S, Hou Χ, Shaham Υ, Hope ΒΤ. Ανίχνευση μοριακών μεταβολών σε ενεργοποιημένους με μεθαμφεταμίνη Fos-εκφράζοντες νευρώνες από ένα ραχιαίο ραβδωτό σώμα αρουραίου χρησιμοποιώντας διαλογή κυττάρων με ενεργοποίηση φθορισμού (FACS) J Neurochem. 2013 δύο: 10.1111 / jnc.12381. doi: 10.1111 / jnc.12381. Προώθηση ηλεκτρονικής δημοσίευσης. Ανακτήθηκε τον Ιούλιο 29, 2013. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  41. Lobo ΜΚ, Covington ΗΕ, 3rd, Chaudhury D, Friedman AK, Sun H, Damez-Werno D, Dietz DM, Zaman S, Koo JW, Kennedy PJ, Mouzon Ε, Mogri M, Neve RL, Deisseroth Κ, Han MH, Nestler EJ. Η απώλεια σήματος BDNF ειδικού τύπου κυττάρου μιμείται τον οπτογενετικό έλεγχο της ανταμοιβής κοκαΐνης. Επιστήμη. 2010, 330: 385-390. doi: 10.1126 / science.1188472. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  42. Lobo ΜΚ, Nestler EJ. Η πράξη εξισορρόπησης ραβδωτού σώματος στην τοξικομανία: διακριτοί ρόλοι άμεσων και έμμεσων μέσων ακανόνιστων νευρώνων. Μπροστά Neuroanat. 2011: 5: 41. doi: 10.3389 / fnana.2011.00041. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  43. Lobo MK, Karsten SL, Grey Μ, Geschwind DH, Yang XW. Προφίλ δέσμης FACS των υποτύπων νευρώνα προβολής ραβδωτού σώματος σε εγκέφαλο νεαρού και ενήλικου ποντικού. Nat Νευροσκι. 2006, 9: 443-452. doi: 10.1038 / nn1654. [PubMed] [Cross Ref]
  44. MacAskill AF, Little JP, Cassel JM, Carter AG. Η υποκυτταρική συνδεσιμότητα υπογραμμίζει τη σηματοδότηση συγκεκριμένης οδού στο nucleus accumbens. Nat Νευροσκι. 2012, 15: 1624-1626. doi: 10.1038 / nn.3254. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  45. Οι Mazer I, Covington ΗΕ, 3rd, Dietz DM, LaPlant Q, Renthal W, Russo SJ, Mechanic Μ, Mouzon Ε, Neve RL, Haggarty SJ, Ren Y, Sampath SC, Hurd YL, Greengard Ρ, Tarakhovsky Α, Schaefer Α, Nestler EJ. Βασικός ρόλος της μεθυλοτρανσφεράσης ιστόνης G9a στην πλαστικότητα που προκαλείται από την κοκαΐνη. Επιστήμη. 2010, 327: 213-216. doi: 10.1126 / science.1179438. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  46. Mazei-Robison MS, Kans JW, Friedman AK, Lansink CS, Robinson AJ, Vinish Μ, Krishnan V, Kim S, Siuta ΜΑ, Galli Α, Niswender KD, Appasani R, Horvath MC, Neve RL, Worley PF, Hurd ΥΙ, Cheer JF, Han ΜΗ, Russo SJ, et αϊ. Ρόλος για σηματοδότηση mTOR και νευρωνική δραστηριότητα σε επαγόμενες από μορφίνη προσαρμογές σε κοιλιακούς νευρώνες ντοπαμίνης κοιλιακής περιοχής. Νευρώνας. 2011, 72: 977-990. doi: 10.1016 / j.neuron.2011.10.012. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  47. McClung CA, Nestler EJ. Ρύθμιση έκφρασης γονιδίων και ανταμοιβής κοκαΐνης από CREB και ΔFosB. Nat Νευροσκι. 2003, 6: 1208-1215. doi: 10.1038 / nn1143. [PubMed] [Cross Ref]
  48. McDaid J, Graham MP, Napier TC. Η προκαλούμενη από μεθαμφεταμίνη ευαισθητοποίηση μεταβάλλει διαφορικά το pCREB και το ΔFosB σε όλο το περιοριστικό κύκλωμα του εγκεφάλου θηλαστικού. Mol Pharmacol. 2006, 70: 2064-2074. doi: 10.1124 / mol.106.023051. [PubMed] [Cross Ref]
  49. Moratalla R, Vallejo Μ, Elibol Β, Graybiel ΑΜ. Οι υποδοχείς ντοπαμίνης της κατηγορίας D1 επηρεάζουν την επαγόμενη από κοκαΐνη επίμονη έκφραση πρωτεϊνών που σχετίζονται με φωσφόρο στο ραβδωτό σώμα. Neuroreport. 1996, 8: 1-5. doi: 10.1097 / 00001756-199612200-00001. [PubMed] [Cross Ref]
  50. Muller DL, Unterwald ΕΜ. Οι υποδοχείς ντοπαμίνης D1 διαμορφώνουν την διέγερση δFosB σε ραβδωτό σώμα αρουραίου μετά από διαλείπουσα χορήγηση μορφίνης. J Pharmacol Εχρ Ther. 2005, 314: 148-154. doi: 10.1124 / jpet.105.083410. [PubMed] [Cross Ref]
  51. Narayan S, Kass KE, Thomas ΕΑ. Η χρόνια αγωγή με αλοπεριδόλη οδηγεί σε μείωση της έκφρασης γονιδίων που σχετίζονται με μυελίνη / ολιγοδενδροκύτταρα στον εγκέφαλο ποντικού. J Neurosci Res. 2007, 85: 757-765. doi: 10.1002 / jnr.21161. [PubMed] [Cross Ref]
  52. Navarro Μ, Carrera MR, Fratta W, Valverde Ο, Cossu G, Fattore L, Chowen JA, Gomez R, del Arco Ι, Villanua ΜΑ, Maldonado R, Koob GF, Rodriguez de Fonseca F. Λειτουργική αλληλεπίδραση μεταξύ υποδοχέων οπιοειδών και κανναβινοειδών αυτοδιαχείριση φαρμάκων. J Neurosci. 2001, 21: 5344-5350. [PubMed]
  53. Nelson ΑΒ, Hang GB, Grueter ΒΑ, Pascoli V, Luscher C, Malenka RC, Kreitzer AC. Σύγκριση των εξαρτώμενων από το ραβδωτό τρόπο συμπεριφορών σε διαγονιδιακούς ποντικούς άγριου τύπου και αιμοζυγωτού Drd1a και Drd2 BAC. J Neurosci. 2012, 32: 9119-9123. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.0224-12.2012. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  54. Nicola SM. Το πυρήνα accumbens ως μέρος ενός κυκλώματος επιλογής δράσης βασικών γαγγλίων. Ψυχοφαρμακολογία. 2007, 191: 521-550. doi: 10.1007 / s00213-006-0510-4. [PubMed] [Cross Ref]
  55. Olausson Ρ, Jentsch JD, Tronson Ν, Neve RL, Nestler EJ, Taylor JR. Το ΔFosB στον nucleus accumbens ρυθμίζει την οργανική συμπεριφορά και τα κίνητρα που ενισχύονται από την τροφή. J Neurosci. 2006, 26: 9196-9204. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1124-06.2006. [PubMed] [Cross Ref]
  56. Perrotti LI, Hadeishi Υ, Ulery PG, Barrot Μ, Monteggia L, Duman RS, Nestler EJ. Επαγωγή του δFosB σε δομές εγκεφάλου σχετιζόμενες με ανταμοιβή μετά από χρόνιο στρες. J Neurosci. 2004, 24: 10594-10602. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.2542-04.2004. [PubMed] [Cross Ref]
  57. Perrotti LI, Weaver RR, Robison Β, Rental W, Maze Ι, Yazdani S, Elmore RG, Knapp DJ, Selley DE, Martin BR, Sim-Selley L, Bachtell RK, Self DW, Nestler EJ. Διακριτά πρότυπα επαγωγής του DeltaFosB στον εγκέφαλο με φάρμακα κατάχρησης. Σύναψη. 2008, 62: 358-369. doi: 10.1002 / syn.20500. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  58. Renthal W, Carle TL, Maze Ι, Covington ΗΕ, 3rd, Truong ΗΤ, Alibhai Ι, Kumar Α, Montgomery RL, Olson ΕΝ, Nestler EJ. Το ΔFosB προκαλεί επιγενετική απευαισθητοποίηση του γονιδίου c-fos μετά από χρόνια έκθεση σε αμφεταμίνη. J Neurosci. 2008, 28: 7344-7349. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1043-08.2008. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  59. ΡΗαηαΐν W, Kumar Α, Xiao G, Wilkinson Μ, Covington ΗΕ, 3rd, Maze Ι, Sikder D, Robison AJ, LaPlant Q, Dietz DM, Russo SJ, Vialou V, Chakravarty S, Kodadek TJ, Stack Α, Nestler EJ. Η γενική ανάλυση της ρύθμισης της χρωματίνης από την κοκαΐνη αποκαλύπτει ένα νέο ρόλο για τις σιριντίνες. Νευρώνας. 2009, 62: 335-348. doi: 10.1016 / j.neuron.2009.03.026. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  60. Robison ΑΙ, Nestler EJ. Μεταγραφικοί και επιγενετικοί μηχανισμοί εθισμού. Nat Rev Neurosci. 2011, 12: 623-637. doi: 10.1038 / nrn3111. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  61. Robison AJ, Vialou V, Mazei-Robison Μ, Feng J, Kourrich S, Collins Μ, Wee S, Koob G, Turecki G, Neve R, Thomas Μ, Nestler EJ. Οι συμπεριφορικές και δομικές αποκρίσεις στην χρόνια κοκαΐνη απαιτούν ένα βρόχο τροφοδοσίας που περιλαμβάνει ΔFosB και εξαρτώμενη από ασβέστιο / καλμοδουλίνη πρωτεϊνική κινάση II στο κέλυφος nucleus accumbens. J Neurosci. 2013, 33: 4295-4307. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.5192-12.2013. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  62. Smith RJ, Lobo MK, Spencer S, Kalivas PW. Οι προσαρμογές που προκαλούνται από κοκαΐνη στους νευρώνες προβολής D1 και D2 accumbens (μια διχοτόμηση που δεν είναι αναγκαστικά συνώνυμη με τις άμεσες και έμμεσες οδούς) Curr Opin Neurobiol. 2013, 23: 546-552. doi: 10.1016 / j.conb.2013.01.026. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  63. Solinas M, Thiriet N, El Rawas R, Lardeux V, Jaber M. Ο περιβαλλοντικός εμπλουτισμός κατά τα πρώτα στάδια της ζωής μειώνει τις συμπεριφορικές, νευροχημικές και μοριακές επιδράσεις της κοκαΐνης. Νευροψυχοφαρμακολογία. 2009, 34: 1102-1111. doi: 10.1038 / npp.2008.51. [PubMed] [Cross Ref]
  64. Sparta DR, Stamatakis ΑΜ, Phillips JL, Hovelsø Ν, van Zessen R, Stuber GD. Κατασκευή εμφυτεύσιμων οπτικών ινών για μακροχρόνιο οπτογενετικό χειρισμό νευρικών κυκλωμάτων. Nat Protoc. 2012, 7: 12-23. doi: 10.1038 / nprot.2011.413. [PubMed] [Cross Ref]
  65. Stamatakis ΑΜ, Stuber GD. Η ενεργοποίηση των πλευρικών εισροών της κοιλιάς στον κοιλιακό μεσεγκεφάλαιο προάγει την αποφυγή συμπεριφοράς. Nat Νευροσκι. 2012, 24: 1105-1107. doi: 10.1038 / nn.3145. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  66. Stuber GD, Britt JP, Bonci Α. Οπτογενετική διαφοροποίηση των νευρικών κυκλωμάτων που βασίζονται στην αναζήτηση ανταμοιβής. Biol Ψυχιατρική. 2012, 71: 1061-1067. doi: 10.1016 / j.biopsych.2011.11.010. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  67. Τα Tan KR, Yvon C, Turiault Μ, Mirzabekov JJ, Doehner J, Labouebe G, Deisseroth Κ, Tye ΚΜ, Lüscher C. GABA νευρώνες της αποσπασματικής θέσης της VTA οδήγησης. Νευρώνας. 2012, 73: 1173-1183. doi: 10.1016 / j.neuron.2012.02.015. [PubMed] [Cross Ref]
  68. Teegarden SL, Bale TL. Οι μειώσεις στη διαιτητική προτίμηση προκαλούν αυξημένη συναισθηματικότητα και κίνδυνο για υποτροπιάζουσα διατροφή. Biol Ψυχιατρική. 2007, 61: 1021-1029. doi: 10.1016 / j.biopsych.2006.09.032. [PubMed] [Cross Ref]
  69. Tsai HC, Zhang F, Adamantidis Α, Stuber GD, Bonci Α, de Lecea L, Deisseroth Κ. Η φασική πυροδότηση σε ντοπαμινεργικούς νευρώνες επαρκεί για τη ρύθμιση της συμπεριφοράς. Επιστήμη. 2009, 324: 1080-1084. doi: 10.1126 / science.1168878. [PubMed] [Cross Ref]
  70. Οι νευρώνες της ντοπαμίνης διαμορφώνουν την νευρική κωδικοποίηση και την έκφραση των σχετιζόμενων με την κατάθλιψη νευρώνων, η ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ. Φύση. 2013, 493: 537-541. doi: 10.1038 / nature11740. [PubMed] [Cross Ref]
  71. van Zessen R, Phillips JL, Budygin ΕΑ, Stuber GD. Η ενεργοποίηση των νευρώνων VTA GABA διακόπτει την κατανάλωση ανταμοιβής. Νευρώνας. 2012, 73: 1184-1194. doi: 10.1016 / j.neuron.2012.02.016. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  72. Vialou V, Robinson AJ, Laplant QC, Covington HE, 3rd, Dietz DM, Ohnishi YN, Mouzon Ε, Rush AJ, 3rd, Watts ΕΙ, Wallace DL, Ίνιγκούζ SD, Ohnishi YH, Steiner ΜΑ, Warren BL, Krishnan V, Bolaños CA, Neve RL, Ghose S, Berton Ο, Tamminga CA, et αϊ. Το ΔFosB στα κυκλώματα ανταμοιβής του εγκεφάλου μεσολαβεί στην ανθεκτικότητα στις αντιδράσεις στρες και αντικαταθλιπτικά. Nat Νευροσκι. 2010, 13: 745-752. doi: 10.1038 / nn.2551. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  73. Vialou V, Cui H, Perello Μ, Mahgoub Μ, Yu HG, Rush AJ, Pranav H, Jung S, Yangisawa Μ, Zigman JM, Elmquist JK, Nestler EJ, Lutter Μ. Ο ρόλος του ΔFosB στις μεταβολικές μεταβολές που προκαλούνται από περιορισμούς θερμίδων . Biol Ψυχιατρική. 2011, 70: 204-207. doi: 10.1016 / j.biopsych.2010.11.027. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  74. Wallace DL, Vialou V, Rios L, Carle-Florence TL, Chakravarty S, Kumar Α, Graham DL, Πράσινο ΤΑ, Kirk Α, Ιniguez SD, Perrotti LI, Barrot Μ, DiLeone RJ, Nestler EJ, Bolaños-Guzmán CA. Η επίδραση του DeltaFosB στον πυρήνα accumbens στη φυσική συμπεριφορά που σχετίζεται με τη ανταμοιβή. J Neurosci. 2008, 28: 10272-10277. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1531-08.2008. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  75. Υπεύθυνος MR, Selimbeyoglu A, Mirzabekov JJ, Lo M, Thompson KR, Kim SY, Adhikari Α, Tye ΚΜ, Frank LM, Deisseroth Κ. Προφλεγματική νευρωνική προβολή φλοιού-εγκεφάλου που ελέγχει την ανταπόκριση στην πρόκληση συμπεριφοράς. Φύση. 2012, 492: 428-432. doi: 10.1038 / nature11617. [PubMed] [Cross Ref]
  76. Watabe-Uchida Μ, Zhu L, Ogawa SK, Vamanrao Α, Uchida Ν. Ολική εγκεφαλική χαρτογράφηση των άμεσων εισροών στους νευρώνες της ντοπαμίνης του μεσεγκεφάλου. Νευρώνας. 2012, 74: 858-873. doi: 10.1016 / j.neuron.2012.03.017. [PubMed] [Cross Ref]
  77. Werme M, Messer C, Olson L, Gilden L, Thorén Ρ, Nestler EJ, Brené S. Το ΔFosB ρυθμίζει την κίνηση του τροχού. J Neurosci. 2002, 22: 8133-8138. [PubMed]
  78. Winstanley CA, LaPlant Ο, Theobald ΟΕ, Green ΤΑ, Bachtell RK, Perrotti LI, DiLeone RJ, Russo SJ, Garth WJ, Self DW, Nestler EJ. Η επαγωγή του ΔFosB στον ορνιθώδη φλοιό προκαλεί ανοχή στην επαγόμενη από κοκαΐνη γνωστική δυσλειτουργία. J Neurosci. 2007, 27: 10497-10507. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.2566-07.2007. [PubMed] [Cross Ref]
  79. Witten ΙΒ, Steinberg EE, Lee SY, Davidson TJ, Zalocusky Κ.Α., Brodsky Μ, Yizhar Ο, Cho SL, Gong S, Ramakrishnan C, Stuber GD, Tye ΚΜ, Janak ΡΗ, Deisseroth K. Recombinase- τεχνικές και οπτογονιδιακή εφαρμογή σε ενίσχυση με τη μεσολάβηση της ντοπαμίνης. Νευρώνας. 2011, 72: 721-733. doi: 10.1016 / j.neuron.2011.10.028. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  80. Yizhar O, Fenno LE, Davidson TJ, Mogri Μ, Deisseroth Κ. Optogenetics σε νευρικά συστήματα. Νευρώνας. 2011, 71: 9-34. doi: 10.1016 / j.neuron.2011.06.004. [PubMed] [Cross Ref]
  81. Yoneyama Ν, Crabbe JC, Ford MM, Murillo Α, Finn DA. Εθελοντική κατανάλωση αιθανόλης σε στελέχη του ποντικού 22. Αλκοόλ. 2008, 42: 149-160. doi: 10.1016 / j.alcohol.2007.12.006. [PMC δωρεάν άρθρο] [PubMed] [Cross Ref]
  82. Zachariou V, Bolanos CA, Selley DE, Theobald D, Cassidy MP, Kelz ΜΒ, Shaw-Lutchman Τ, Berton Ο, Sim-Selley LJ, Dileone RJ, Kumar Α, Nestler EJ. Ένας βασικός ρόλος του DeltaFosB στον πυρήνα accumbens στη δράση της μορφίνης. Nat Νευροσκι. 2006, 9: 205-211. doi: 10.1038 / nn1636. [PubMed] [Cross Ref]