Natura rekompensa sperto ŝanĝas AMPA kaj NMDA-riceviston-distribuadon kaj funkcion en la kerno accumbens (2012)

PLOJ Unu. 2012; 7 (4): e34700. doi: 10.1371 / journal.pone.0034700. Epub 2012 Apr 18.

Pitchers KK, Schmid S, Di Sebastiano AR, Wang X, Laviolette SR, Lehman MN, Coelita LM.

fonto

Fakoj de Anatomio kaj Ĉela Biologio, Schulich-Lernejo de Medicino kaj Dentokuracado, La Universitato de Okcidenta Ontario, Londono, Ontario, Kanado.

abstrakta

Natura rekompenco kaj drogoj de misuzo konverĝas al la mezolimba sistemo, kiu mediacias motivajn kaj rekompencajn kondutojn. Drogoj induktas neŭralajn adaptojn en ĉi tiu sistemo, inkluzive de transskribaj, morfologiaj kaj sinaptaj ŝanĝoj, kiuj kontribuas al la evoluo kaj esprimo de drog-rilataj memoroj kaj toksomanio. Antaŭe, estis raportite, ke seksa sperto en masklaj ratoj, natura rekompenca konduto, induktas similan neŭroplastikecon en la mezolimba sistemo kaj influas naturan rekompencon kaj drogrilatan konduton.

La nuna studo determinis ĉu seksa sperto kaŭzas longdaŭrajn ŝanĝojn en sekspariĝo, aŭ jonotropan glutamata receptorkontrabandadon aŭ funkcion en la nukleo accumbens (NAc), sekvante 3 malsamajn rekompencajn abstinajn periodojn: 1 tagon, 1 semajnon aŭ 1 monaton post fina sekskuniĝo..

Masklaj Sprague Dawley-ratoj pariĝis dum 5 sinsekvaj tagoj (seksa sperto) aŭ restis sekse naivaj por funkcii kiel kontroloj. Sekse spertaj maskloj montris faciligon de inico kaj agado de sekspariĝo ĉe ĉiu tempopunkto. Poste, intraĉela kaj membrana surfaca esprimo de N-metil-D-aspartato (NMDA: NR1-subunuo) kaj α-amino-3-hidroksi-5-metilizoxazole-4-propionato (AMPA: GluA1, GluA2 subunuoj) receptoroj en la NAc estis determinita uzante bis(sulfosuccinimidyl)suberato (BS(3)) protein-krucliga analizo sekvita de Western Blot-analizo.

NR1-esprimo estis pliigita ĉe 1-taga abstinado kaj ĉe surfaco kaj intraĉela, sed malpliiĝis ĉe surfaco je 1 semajno da abstinado. GluA2 estis pliigita intraĉela je 1 semajno kaj pliiĝis ĉe la surfaco post 1 monato da abstinado. Finfine, tutĉela diakilo krampo elektrofiziologiaj registradoj determinis reduktita AMPA/NMDA-proporcio de sinaptaj fluoj en NAc-ŝelneŭronoj post stimulo de kortikalaj aferentoj en sekse spertaj maskloj post ĉiuj rekompencaj abstinaj periodoj.

Kune, ĉi tiuj datumoj montras, ke seksa sperto kaŭzas longtempajn ŝanĝojn en la esprimo kaj funkcio de glutamata ricevilo en la NAc. Kvankam ne identaj, ĉi tiu seksa spert-induktita neuroplasticeco havas similecojn al tiu kaŭzita de psikosimulantoj, sugestante komunajn mekanismojn por plifortigi naturan kaj drogan rekompencon.

Enkonduko

La mezolimba sistemo konsistas el interligitaj cerbaj areoj, inkluzive de la ventra tegmenta areo, mediala antaŭalfronta kortekso (mPFC), kaj kerno accumbens (NAc) [1]. Kune, ĉi tiuj cerbaj areoj mediacias nature rekompencajn kondutojn inkluzive de nutrado [2], [3], [4], [5], trinkante [6], patrina konduto [7], socia ligo [8], [9] kaj seksa kondutor [10], [11], [12], [13], [14]. Kondutismaj studoj pruvis, ke seksa konduto de maskla rato estas rekompenca kaj plifortiga, ĉar viraj ratoj formas kondiĉitan preferon por kopulacio. [15], [16], [17], evoluigu pli rapidajn kurantajn rapidojn en T-labirintoj [18], rekta-braka startvojo [19] aŭ hurda grimpado [20], kaj plenumi operantajn taskojn por akiri aliron al sekse akceptemaj inoj [21], [22]. Plie, seksa sperto kaŭzas faciligon de posta seksa konduto, inkluzive de pliigita seksa instigo kaj efikeco [23]Kaj influas esprimon de kondiĉita loko prefero por pariĝado [15]. Ĉi tiuj kondutismaj ŝanĝoj indikas la okazon de natura rekompenco-rilata lernado kaj memoro, kiu estas hipotezita por esti mediaciita per ŝanĝoj en la mezolimbica sistemo induktita de sekspariĝokondutsperto. [11].

En subteno de ĉi tiu hipotezo, ni antaŭe montris, ke seksa sperto kaŭzis plialtigon de deltafosB en la NAc, kiu siavice estis kritika por faciligo de inico kaj agado de seksa konduto post seksa sperto. [23].

Krome, seksa sperto kaŭzis pliiĝon en dendrita arborigado kaj nombro da pikiloj en la NAc [11]. Similaj ŝanĝoj en transskribo kaj morfologio estas induktitaj per psikostimulantoj [24], [25], [26]. Seksa sperto pruviĝis ŝanĝas respondecon al drogoj de misuzo, inkluzive de sentivigo al psikostimul-induktita lokomotiva agado (kruc-sentigo) kaj plifortigita psikostimula rekompenco. [10], [11], [27]. Estis pruvite ke retiriĝa aŭ abstina periodo post drogeksponiĝo estas kritika por pliigita avido al la drogo, nomata kovado de avido. [28]. Same, pariĝa abstinada periodo post seksa sperto estas kritika por seksa sperto-induktita plibonigo de psikostimula rekompenco kaj pliigita dendrita disbranĉigo kaj spinoj en la NAc. [11]. Sekve, seksa sperto kaj posta abstinado de ĉi tiu natura rekompenco kaŭzas longdaŭrajn ŝanĝojn en la mezolimba sistemo, kiuj estas similaj al tiuj induktitaj de psikostimulantoj, kaj influas kondutismajn respondojn al natura kaj drogrekompenco.

Psikostimulantoj estis raportitaj indukti multajn kromajn ŝanĝojn en la NAc, pluraj el kiuj dependas de drogabstinadperiodo. Ĉi tiuj ŝanĝoj inkluzivas ŝanĝojn en glutamato-receptora trafiko kaj funkcio [29], [30]. Ripeta kokaino sekvita de longa abstina periodo (3-7 semajnoj), kaŭzas pliiĝon en surfaca esprimo de α-amino-3-hidroksi-5-metilizoxazole-4-propionato (AMPA) receptorsubunuoj kaj N-metil-D-aspartato (NMDA) receptorsubunuoj, dum neniuj ŝanĝoj estis observitaj post a mallonga abstina periodo (1 tago).

Krome, malsamaj subunuoj de AMPA kaj NMDA-receptoroj estas diferencige trafitaj per drogeksponiĝo kaj postaj abstinadperiodoj, ĉar surfaca esprimo de GluA2-mankaj AMPAR-oj estas supren-reguligita post longedaŭraj abstinadperiodoj (5-7 semajnoj) [31], [32]. La PFC disponigas gravan glutamatergan enigaĵon al la NAc [33] kaj elektrofiziologiaj studoj montris, ke ripeta kokaino kaŭzas ŝanĝojn en AMPA/NMDA-proporcio en PFC-respondantaj NAc-ŝelneŭronoj kaj ŝanĝoj en interna ekscitebleco de NAc-neŭronoj kiuj povas esti dependaj de drogabstinadperiodo kaj NAc-subregiono. [34], [35], [36], [37], [38], [39], [40], [41]. Tia drog-induktita neŭrala plastikeco kontribuas al ŝanĝoj en psikostimula kondutisma sentivigo [42], [43], [44], [45] kaj serĉado de drogoj [31], [46], [47].

Nuntempe oni ne scias ĉu similaj adaptoj de glutamato-receptora trafiko kaj funkcio okazas post natura rekompenco sperto kaj posta abstinado de natura rekompenco. Tial, la celo de la nuna studo estis testi la hipotezon, ke seksa sperto kaŭzas ŝanĝojn en AMPA aŭ NMDA-receptoro-kontrabandado en la NAc kaj ŝanĝojn en sinapta forto de PFC-respondantaj NAc-ŝelneŭronoj. Krome, ĉi tiuj mezuroj estis determinitaj je 3 malsamaj tempoj post la fina sekspariĝa sesio por esplori la efikojn de abstinada periodo de natura rekompenco (1 semajno aŭ 1 monato post fina sekspariĝo) sur plastikeco en la NAc kompare kun sen abstina periodo (1 tago post fina sekspariĝo).

rezultoj

Eksperimento 1: Seksa Faciligo

La celo de eksperimento 1 estis determini tempokurson por faciligo de seksa konduto post seksa sperto. Antaŭe, faciligo de seksa konduto estis detektita ĝis 1 semajno post fina sekspariĝa sesio [23], sed ĝi ne estis antaŭe esplorita se seksa sperto-induktita faciligo de seksa konduto estas konservita post longedaŭra abstinada periodo. Ĉi tie, du grupoj de masklaj ratoj estis testitaj pri longdaŭra esprimo de faciligo de seksa konduto, aŭ 1 semajnon aŭ 1 monaton post la lasta sekspariĝa sesio. Unue, ambaŭ grupoj montris faciligon de seksa konduto dum kvin ĉiutagaj sekskunsidoj kiel pruvite per signife pli mallongaj latentecoj por pliiĝi. (Figuro 1A; 1 semajno, p=0.028; 1 monato, p=0.019), enkonduko (Figuro 1B; 1 monato, p=0.016; tendenco ĉe 1 semajno, p=0.078) kaj ejakulado (Figuro 1C; 1 semajno, p=0.016; 1 monato, p=0.008) en la tago 5 kompare kun la tago 1 de seksa sperto. Krome, faciligo de seksa konduto estis konservita kaj 1 semajnon kaj 1 monaton post la lasta sekspariĝa sesio, ĉar latentecoj al sekspariĝaj parametroj estis pli mallongaj en Testtago (1 semajno aŭ 1 monato post tago 5 de seksa sperto) kompare kun sekstago 1 (Figuro 1A: munta latenco, 1 monato, p=0.016; Figuro 1B: intromisio latenteco, 1 monato, p=0.046; Figuro 1C: latenteco de ejakulado, 1 semajno, p=0.016; 1 monato, p=0.008) kaj neniuj signifaj diferencoj ekzistis inter sekspariĝtago 5 kaj Testtago por iu ajn kondutisma parametro iam ajn (krom montolatenteco je 1 monato; p=0.016). Tial, spert-induktita faciligo de seksa konduto estis konservita dum 1-monata periodo de sekspariĝa abstinado.

figuro 1    

Longtempa prizorgado de faciligita seksa konduto.

Eksperimento 2: Ionotropa Glutamato-Receptora Subunua Redistribuo/Esprimo

La celo de eksperimento 2 estis determini la esprimon de jonotropaj glutamatreceptoraj subunuoj en sekse spertaj kaj naivaj maskloj post malsamaj sekspariĝaj abstinadperiodoj. AMPAR kaj NMDAR-subunua surfaco kaj intraĉelaj naĝejoj estis kvantigitaj uzante membran-nepermean krucligan reakciilon (BS3), kiu selekteme modifis surfac-esprimitan proteinon ebligante distingon de nemodifitaj intraĉelaj proteinoj uzante SDS-PAGE kaj Western Blot-analizon. Reprezentaj makuloj ilustrantaj surfacon (Alta Mw, >250 kDa) kaj intraĉelaj grupoj estas prezentitaj en Figuro 2M.

figuro 2  
Glutamato-receptora subunua esprimo kaj distribuo en la NAc.

Unu tagon post seksa sperto, esprimo de NR1-subunuo en surfaco (S), intraĉela (I) kaj totala (S+I) estis signife pliigita (S, Figuro 2Ap=0.025; mi, Figuro 2Dp=0.035; S+I, Figuro 2Jp=0.023) en sekse spertaj bestoj kompare kun sekse naivaj kontroloj (Figuro 2N). Unu semajnon post lasta sekspariĝo, estis signifa malkresko en surfaco al intraĉela rilatumo esprimo de NR1 (S/I-proporcio; Figuro 2G; p=0.024) sen signifaj ŝanĝoj en surfaco aŭ intraĉela esprimo, kompare kun sekse naivaj bestoj. Esprimo de GluA2 signife pliiĝis unu semajnon post la lasta sekspariĝo, en intraĉela kaj totala esprimo, sen ŝanĝoj en surfaca esprimo (I, Figuro 2Ep=0.026; S+I, Figuro 2Kp=0.014) ĉe sekse spertaj bestoj kompare kun naivaj (Figuro 2O). Dum unu monaton post la lasta sekspariĝo, GluA2 signife pliiĝis en S/I-proporcio (Figuro 2H; p=0.046) akompanita kun statistika tendenco al pliiĝo en surfaca esprimo (Figuro 2B; p=0.055) en sekse spertaj bestoj kompare kun naivaj kontroloj. Ŝanĝoj en GluA1 ne estis detektitaj je 1 tago aŭ 1 semajno post la lasta sekspariĝo. Post 1 monato, GluA1-surfaco kaj S/I-proporcio-esprimo ŝajnis esti pliigitaj ĉe sekse spertaj bestoj kompare kun naivaj kontroloj, kvankam nur statistikaj tendencoj estis detektitaj (S, Figuro 2Cp=0.098; S/mi, Figuro 2Ip=0.083). Tial, resume, komence je 1 tago de abstinado, totala pliigita esprimo de NR1 estis detektita, sekvita de pliigita intraĉela esprimo de GluA2 post 1 semajno da abstinado kaj pliigita surfaca esprimo de GluA2 kaj GluA1 post 1 monato da abstinado (ĉi-lasta nur kiel statistika tendenco).

Eksperimento 3: Elektrofiziologio

La celo de eksperimento 3 estis determini ĉu seksa sperto ŝanĝas sinaptan forton en PFC-respondantaj NAc-ŝelneŭronoj. Sinaptaj fluoj estis registritaj en mezaj dornaj neŭronoj en la NAc-ŝelo de sekse spertaj kaj naivaj maskloj post stimulo de fibroj supozitaj veni de la PFC. AMPA/NMDA-proporcio estis signife reduktita en sekse spertaj bestoj 1 tagon (p=0.005), 1 semajno (p=0.016), kaj 1 monato (p=0.005) post fina sekspariĝa sesio kompare kun la sekse naiva kontrolgrupo (Figuro 3A, B, C). Por determini ĉu ekzistis ŝanĝo en presinapta dissendila eldonprobablo, par-pulsaj rilatumoj estis esploritaj. La grandeco de la faciligo de dissendila liberigo kiu okazis en respondo al par-pulsa stimulo ne malsamis inter sekse spertaj kaj naivaj bestoj en iu tempointervalo (Figuro 3D).

figuro 3    

AMPA/NMDA-proporcioj por sekse spertaj kaj naivaj maskloj je 1 tago, 1 semajno aŭ 1 monato post lasta sekspariĝo aŭ pritraktado.

diskuto

La nuna studo pruvis, ke seksa sperto kaŭzas ŝanĝojn en distribuo kaj funkcio de jonotropa glutamato-receptoro en la NAc de masklaj ratoj kaj ke kelkaj el ĉi tiuj ŝanĝoj variis laŭ la longeco de abstinada periodo de seksa konduto. Kompare al sekse naivaj maskloj, sekse spertaj maskloj montris mallongperspektivan pliiĝon en totala NR1-subunua esprimo pro pliiĝoj en kaj surfacaj kaj intraĉelaj receptornaĝejoj. GluA2-esprimo estis pliigita intraĉela kaj ĉe la surfaco post 1 semajno kaj 1 monato de rekompenca abstinado, respektive. Finfine, GluA1-esprimo ne estis signife ŝanĝita iam ajn. Krome, sekse spertaj bestoj havis tujan kaj longdaŭran malpliigitan AMPA/NMDA-proporcion registritan de PFC-respondantaj NAc-ŝelneŭronoj kompare kun naivaj kontroloj. Niaj rezultoj indikas, ke glutamata receptorkontrabandado dependas de la longeco de abstina periodo de seksa konduto, dum ŝanĝoj en sinapta forto ĉe sinapsoj formitaj de antaŭfrontaj kortikalaj aferentoj al la NAc-ŝelo ne faras. Ĉi tiuj ĉefaj trovoj estas similaj al raportoj sekvantaj ripetan kokainon laŭ AMPAR-subunuo pliigita surfaca esprimo post longa drogabstinado kaj tuja malkresko en AMPA/NMDA-proporcio, sed malsamas koncerne mallongdaŭran NMDAR-subunuan esprimon, kaj konstantan malkreskon en AMPA/NMDA-proporcio.

Seksa konduto estas tre rekompenca kaj plifortiga. Tiel, ĉar maskla rato akiras seksan sperton, ĝi montras pliigitan seksan instigon kaj efikecon, kiuj estas pruvitaj per pli mallongaj latentecoj por komenci sekspariĝon kaj montri ejakuladon, kaj pliigitan kopulacian efikecon. [10], [23]. Ĉi tie, estis konfirmite ke tiu faciligo de seksa konduto ĉeestis je 1 semajno post sekspariĝo, kaj estis determinite ke faciligita seksa konduto estis konservita dum ĝis 1 monato da sekspariĝa abstinado. La tempa profilo de seksa sperto-induktita faciligo de seksa konduto korespondas kun nia antaŭa studo montranta kruc-sentemon al la lokomotor-induktaj efikoj de amfetamino kiam testite ĉe la samaj sekspariĝaj abstinaj periodoj. [11]. Antaŭaj studoj implikis la NAc kiel peranto de la prizorgado de faciligita seksa konduto. Kaj NAc-kerno kaj ŝelneŭronoj estas aktivigitaj per sekspariĝo aŭ signalvortoj-asociitaj kun sekspariĝo [48], kaj seksa sperto rezultas en pliigita dendrita disbranĉigo kaj pikiloj en la NAc-kerno kaj ŝelo semajnon post sekspariĝo. [11]. Krome, malpliigi la agadon de la transkripcifaktoro deltaFosB en la NAc per virusa vektor-mediaciita gentransigo mildigas spert-induktitan faciligon de seksa konduto. [23], [49]. Tĉi tiuj trovoj sugestas, ke la NAc estas specife rilata al plifortikigo de seksa konduto, kaj estas eble kritika por la kruc-sentemaj drogefikoj de seksa sperto. [23].

La nuna studo pruvis, ke seksa sperto kaŭzis ŝanĝojn en AMPAR-sintezo kaj/aŭ kontrabandado, kiuj dependis de la daŭro de la seksa abstinada periodo. Unue, pliiĝo en intraĉela esprimo de GluA2-esprimo estis evidenta je 1 semajno, eble indikante pliigitan GluA2-receptorsintezon kaj/aŭ endocitozon. Tiam, pliigita GluA2-surfaco/intraĉela rilatumo (plejparte pro pliiĝo ĉe surfaco) estis detektita je 1 monato post lasta sekspariĝo, sugestante redistribuon de receptoroj al la ĉela surfaco. Ŝanĝoj en AMPAR-kontrabandado post kokainekspozicio, ankaŭ estis dependaj de la daŭro de la drogabstinado [50]. Ĝenerale, ĉela surfaco kaj sinaptosoma GluA1 kaj GluA2/3-niveloj pliiĝas post semajno da abstinado de kokaino kaj estas konservitaj je altaj niveloj ĝis 3 semajnoj post lasta kokaininjekto. [51], [52], [53], [54], [55]. Post pli longedaŭra periodo de drogabstinado (5 semajnoj), GluA1-surfacesprimo restis levita kaj ekzistis malgranda malkresko en GluA2-surfaco/intraĉela rilatumo, kaj tial GluA2-mankaj AMPARoj estis suprenreguligitaj. [31], [56]. Ĉi tiu pliigita esprimo de GluA2-mankaj receptoroj ĉe la surfaco estis detektita post longedaŭra retiro (5-7 semajnoj) de etend-alira kokaina memadministrado, sed ne post longedaŭra retiro de ne-kontingenta kokaino. [32]. Krome, blokado de GluA2-manka AMPAR malhelpis drogserĉadon [31], [57]. La ŝanĝoj en AMPA-receptorkontrabandado post seksa sperto kaj abstinado varias iomete de tiuj induktitaj per kokaino. Koncerne pliigitan GluA1-surfacesprimon, la nunaj datumoj indikas modestan pliiĝon en GluA1-receptoroj ĉe la membransurfaco kiu ne atingis statistikan signifon je 1 monato post seksa sperto, kaj tiel sugestante, ke GluA1-surfaca esprimo povas postuli pli longajn abstinajn periodojn por plia suprenreguligo, simila al la ŝanĝoj induktitaj de kokaino post 5 semajnoj da abstinado. [31]. Krome, la nunaj datumoj diferencas laŭ GluA2, kiu suferis malgrandan malkreskon post 5 aŭ pli da semajnoj sen kokaino, dum seksa sperto kaj 1 monato da abstinado rezultigis pliigitan GluA2-surfacan esprimon. Ni hipotezas, ke AMPA-receptoro-supren-reguligo en NAc povas esti kritika por la longperspektivaj efikoj de seksa sperto sur posta rekompenca konduto kaj pliigita amfetamina rekompenco. [11] sekvante la longedaŭrajn abstinajn periodojn provitajn en la nuna studo. Kontraste, ŝanĝoj en AMPA-ricevila esprimo aŭ trafiko ne estas kritikaj por la mallongperspektivaj efikoj de seksa sperto sur rekompenca konduto. Apoge, multaj raportoj pruvis, ke ŝanĝita AMPAR-dissendo ne estas necesa por drog-induktita kondutisma sentivigo al psikostimuliloj (por revizio [30]). Sensivigo kaj kruc-sentemo estis observitaj post 1 tago da rekompenca abstinado sen ŝanĝoj en AMPAR-superreguligo. [11], [53]. Krome, kondutisma sentivigo estis pruvita kun ripeta eksponiĝo al la psikostimulanta amfetamino, kiu ne estis asociita kun iuj ŝanĝoj en AMPAR-dissendo. [50], [53], [58].

La rolo de NMDARoj estis multe malpli studita ol AMPARoj rilate al kondutsensivigo kaj receptorkontrabandado. Ne-selektema NMDAR-antagonisto (MK-801) malhelpis la evoluon de lokomotora sentivigo kun kokaino aŭ amfetamino, sed ne blokis esprimon de tiu sentivigo. [59], [60]. La rolo de NMDAR en seksa konduto estis minimume ekzamenita per ĉiea aŭ intra-mediala preoptika areoadministrado de MK-801, kiu difektis seksan konduton en naivaj kaj spertaj viraj ratoj. [61], [62], [63]. NMDAR ankaŭ mediacias aliajn naturajn rekompencojn ĉar NMDAR-antagonistoj malpliigis manĝaĵon en pavianoj. [64] kaj plifortigita manĝavido ĉe ratoj [65]. NMDAR-esprimo en la NAc estas ŝanĝita per kokaineksponiĝo, kaj pli longaj (3 semajnoj) sed ne mallongaj (1 tago) abstinaj periodoj de ripeta kokaino pliigis la esprimon de NMDAR-subunuoj (NR1, NR2A, NR2B) [55], [60]. La nunaj rezultoj pruvas, ke seksa sperto kaŭzis pliiĝon en totala NR1-esprimo je 1 tago pro pliigitaj niveloj en ambaŭ surfacaj kaj intraĉelaj receptoraj naĝejoj, aldone al malpliigita surfaco/intraĉela rilatumo post 1-semajna abstina periodo. Tial ni hipotezas, ke komenca pliiĝo en NMDAR-transsendo povas esti kritika por la mallongperspektivaj efikoj de seksa sperto sur posta rekompenca konduto.

Krome, la mallongperspektiva pliiĝo en NR1-subunuo sekvanta seksan sperton povas esti indika de seksa sperto-induktita silenta sinapsformado. Huang et al [66] pruvis, ke ripeta kokaino generis silentajn sinapsojn en la NAc-ŝelo, en kiu la post-sinapta rekrutado de nova NMDAR estis ŝlosilo. Silentaj glutamatergaj sinapsoj esprimas funkciajn NMDAR-mediaciitajn fluojn en foresto de AMPAR-mediaciitaj fluoj [67], [68], [69]. Estis montrite ke antaŭa kokaineksponiĝo povas generi silentajn sinapsojn ĉie en la cerbo kaj ke tiuj lastatempe generitaj sinapsoj disponigas substraton por posta sperto. [66], [70]. NMDAR estas kunmetitaj de almenaŭ unu NR1-subunuo en kombinaĵo kun unu aŭ pluraj NR2-subunuoj (A-D). NR1 estas postulata por la formado de funkciaj kanaloj; tial ŝanĝoj en NR1-esprimo povas disponigi indekson por ŝanĝoj en la nombro da funkciaj NMDA-receptoroj. Ripeta kokaino pelas la enmeton de NMDAR-enhavantaj NR1 kaj NR2B kaj generas silentajn sinapsojn en la NAc-ŝelo. Ĉi tiuj silentaj sinapsoj enhavantaj NR2B estis malhelpitaj dum kokaino-administrado, kiu mildigis postan lokomotoran sentivigon kun kokaino. [71]. La nombro da silentaj sinapsoj malpliiĝis post pluraj tagoj da kokaina abstinado dum lokomotora sentivigo daŭris, sugestante, ke antaŭtempaj sinapsoj povas okupiĝi pri la formado de novaj plastaj cirkvitoj, kiuj povas esti ŝanĝitaj (eble per rekompenca abstinado) por mediacii ĉi tiujn persistajn kondutojn. Tiel, ni hipotezas, ke suprenreguligo de NR1-totala esprimo baldaŭ post seksa sperto povas ŝuldiĝi al la pligrandiĝo de NMDAR en lastatempe formitaj silentaj sinapsoj. Krome, seksa sperto sekvita de longedaŭra abstinado povas rezultigi malpliigitajn silentajn sinapsojn, klarigante kaj la malkreskintan NR1-surfaco/intraĉelan rilatumon kaj la pliiĝon en AMPAR-subunuoj kun longedaŭraj abstinaj periodoj, ĉar sinapsoj estas nesilentitaj.

La nunaj trovoj, ke seksa sperto kaj rekompencaj abstinaj periodoj kaŭzis ŝanĝojn en trafiko kaj esprimo de glutamato-receptoroj sugestis ŝanĝojn en la sinapta forto ĉe ekscitaj sinapsoj en la NAc. Tial elektrofiziologia proceduro bazita sur antaŭa studo de Tomaso kaj kunlaborantoj [72] estis utiligita por studi glutamata receptorfunkcion en NAc-ŝelneŭronoj post la samaj abstinadperiodoj montritaj por rezultigi sensivigitan sekson kaj drogkonduton, kaj glutamatreceptoran redistribuon. Simile al antaŭaj studoj post eksponiĝo al kokaino, plastikeco estis determinita en NAc-ŝelsinapsoj kiuj estis respondemaj al PFC-enigo. PFC estas establita por ludi ŝlosilan rolon en sindeviga konduto kaj drogmanio [73], [74]. Same, la PFC estas kritika por evoluo aŭ esprimo de deviga seksa konduto, ĉar PFC-lezoj kaŭzas misadaptan serĉadon de seksa konduto en masklaj ratoj. [75]. La nunaj datumoj montris, ke seksa sperto kaŭzis tujan kaj longdaŭran malkreskon en AMPA/NMDA-proporcio en la PFC-respondantaj NAc-ŝelneŭronoj.

Antaŭe, estis hipotezite, ke la ĉefa diferenco inter natura kaj medikamenta rekompenco estas, ke ŝanĝoj en AMPA/NMDA-proporcio sekvante naturan rekompencon estas provizoraj kaj disiĝos kun la tempo, dum drog-induktitaj ŝanĝoj daŭros. [76]. Ĉi tiu hipotezo baziĝis sur trovoj, ke kokaino, sed ne manĝaĵo aŭ sakarozo induktis longdaŭran pliiĝon AMPA/NMDA-proporcion en la VT.A [76]. Kontraste, la nuna studo pruvas, ke seksa sperto ja kaŭzis longdaŭran ŝanĝon en AMPA/NMDA-proporcio en la NAc.

Tamen, la seks-induktita NAc-ŝelo-plastikeco devias de tiu post ekspozicio al kokaino, kiu pruviĝis esti asociita kun dudirekta ŝanĝo en AMPAR-mediaciita ekscitiĝo.. Post kokainekspozicio kaj unu tagon da drogabstinado, redukto en AMPA/NMDA-proporcioj [72] kaj depresio en pafkapablo [34] estis trovita, simile al la rezultoj akiritaj por mallongperspektivaj efikoj de seksa sperto. Tamen, post 14-taga abstinado de kokaino, NAc-ŝelneŭronoj pliigis AMPA/NMDA-proporciojn, sugestante ke abstinado de kokaino plifortigis sinaptan forton en la NAc. [54]. HTial, kokainekspozicio rezultigas dudirektan ŝanĝon en sinapta plastikeco kun reduktitaj AMPA-mediaciitaj respondoj baldaŭ post drogekspozicio, sed pliigita AMPAR-mediaciita ekscitebleco kun longedaŭra drogabstinado. Kontraste, longedaŭra abstinado de seksa sperto rezultigis malpliigon de AMPAR-mediaciita ekscitebleco en NAc-ŝelo, kvankam sentivigo de lokomotora agado kaj rekompenco asociita kun amfetamino estas observitaj dum tiuj abstinaj periodoj. [11]. Tamen, aliaj raportoj montris malpliigitan internan membranekciteblecon en kaj la kerno kaj ŝelo ĉe mallonga kaj longa abstina periodo post kokaineksponiĝo. [35], [36], [37], [38], [39], [40], [41], montrante mankon de dudirekta ŝanĝo, simila al la efikoj de seksa sperto. Krome, la nunaj rezultoj montras, ke seksa sperto ne kaŭzas ŝanĝojn en presinapta glutamato-liberiga probableco bazita sur manko de diferencoj inter grupoj por parigita pulsproporcio. Kalivas kaj kolegoj pruvis, ke ripeta kokaino induktas ŝanĝojn en mediaciistoj de eksterĉelaj ne-sinaptaj glutamataj naĝejoj en la NAc, ĉu tiaj ŝanĝoj okazas kun seksa sperto restas por determini (por revizio). [77]).

Verŝajnas, ke glutamatergiaj enigaĵoj al la NAc de aliaj cerbaj areoj ol la PFC ludas funkcian rolon en la efikoj de seksa sperto sur posta rekompenca konduto.. Tli NAc ricevas glutamatergan enigaĵon de la basolateral amigdalo (BLA) kaj la ventra subikulo de la hipokampo [78]. La BLA ludas rolon en natura rekompenco-serĉa konduto [79], [80], estas kritika por la asocio de mediaj stimuloj kun seksa rekompenco [81] kaj por instrumenta konduto komenci sekspariĝon [82]. Tial, estas tente konjekti, ke seksaj sperto-induktitaj ŝanĝoj en sinapta forto ankaŭ ĉe BLA-respondantaj sinapsoj.

La malpliigita AMPA/NMDA-proporcio ĉe PFC-sinapsoj en la NAc-ŝelo estas kongrua kun la pliigita esprimo de NR1 baldaŭ post seksa sperto, sed malkonsekvenca kun pliigita GluA2 kaj GluA1 post longedaŭraj abstinaj periodoj. Unu klarigo estas ke receptorkontrabandado okazis ĉe sinapsoj ricevantaj glutamatergian enigaĵon ekestiĝantan de aliaj cerbaj areoj krom la PFC. Ankaŭ, la inkludo de NAc-kerno, aldone al la NAc-ŝelo, en la proteinprovaĵoj ekskludas la eblecon fari precizajn korelaciojn inter la proteinesprimo kaj sinaptaj fortdatenoj. Tamen, la nunaj trovoj klare pruvas, ke natura rekompenca konduto kaj posta rekompenca abstinado kaŭzas sinaptan plastikecon en la NAc kun similecoj kaj diferencoj de tiuj induktitaj de psikostimulantoj.

In konkludo, seksa sperto kaj posta rekompenca abstinado en masklaj ratoj pruviĝis kaŭzi tujan kaj longdaŭran faciligon en seksa konduto, simila al la efikoj de seksa sperto sur sentivigo al la lokomovaj induktaj efikoj de amfetamoj.ne [11], kaj estis asociita kun tuja kaj longdaŭra malkresko en AMPA/NMDA-proporcioj en sinapsoj en NAc-ŝelo. Krome, seksa sperto kaŭzis rapidan plialtigon de NMDAR kaj malrapide evoluantan redistribuon de AMPAR al la surfaco de NAc-neŭronoj. Tial, simile al la efikoj de psikostimulantoj, natura rekompenca konduto povas kaŭzi longdaŭrajn ŝanĝojn en esprimo de glutamato-ricevilo, trafiko kaj ekscitebleco. tamen, longedaŭra abstinado de seksa sperto, male al tiu sekvanta kokaino, rezultigis daŭran malkreskon de AMPA/NMDA-proporcio en la NAc-ŝelo. Kelkaj testeblaj hipotezoj por eblaj subestaj kontribuantaj faktoroj por ĉi tiu diferenco estis proponitaj, inkluzive de ŝanĝoj de BLA-respondantaj sinapsoj, sekvante naturan rekompencan sperton. Ĉi tiuj datumoj denove montras kaj similecojn kaj diferencojn inter la longperspektivaj sekvoj de natura kaj medikamenta rekompenco-ekspozicio kaj povas kontribui al pli bona kompreno pri kiel drogoj povas agi sur ĉi tiu natura rekompenca vojo.

metodoj

Etika Komento

Ĉiuj proceduroj estis aprobitaj de la Besto-Prizorgo kaj Uzo-Komitato de la Universitato de Okcidenta Ontario kaj konformis al la gvidlinioj de la Kanada Konsilio pri Besto-Prizorgado implikantaj vertebrulojn en esplorado.

bestoj

Plenkreskaj viraj Sprague Dawley-ratoj (eksperimento 1 kaj 2:10-12 semajnoj; eksperimentoj 3, 8-10 semajnoj ĉe la komenco de eksperimentoj) estis akiritaj de Charles River Laboratories (Senneville, QC, Kanado). Samseksaj bestoj estis parloĝigitaj en Pleksiglasaj kaĝoj kun tuneltubo en temperatur-reguligita ĉambro konservita dum 12/12 h lummalhela ciklo kun manĝaĵo kaj akvo haveblaj. ad libitum krom dum konduttestado. Stimulaj inoj (210-220 gramoj) por sekspariĝsesioj ricevis subkutanan enplantaĵon enhavantan 5% estradiolbenzoaton kaj 95% kolesterolon post duflanka ovariektomio. Seksa akceptemo estis induktita per dono de 500 µg de progesterono en 0.1 ml de sezama oleo proksimume 4 horojn antaŭ testado.

Seksa Sperto

Ĉiuj masklaj ratoj estis sekse naivaj antaŭ la komenco de la eksperimentoj. Sesiiĝoj okazis dum la frua malhela fazo (inter 2-6 horoj post komenco de la malhela periodo) sub malklara ruĝa lumo. Dum ĉiu sekspariĝsesio masklaj ratoj estis permesitaj kopulacii al ejakulado aŭ ĝis 1 horo, kaj parametroj por seksa konduto estis registritaj, inkluzive de: montolatenteco (ML; tempo de enkonduko de ino ĝis unua monto), enkonduka latenteco (IL; tempo de enkonduko de ino ĝis unua monto kun vagina penetro), kaj ejakuladlatenteco (EL; tempo de unua ejakulado) [83]. Sekse naivaj kontroloj estis pritraktitaj, loĝigitaj en la samaj ĉambroj kiel la sekspariĝbestoj kaj tiel eksponitaj al la samaj niveloj de bruo, ĝenerala tumulto kaj malproksimaj odoroj de estro-inoj, sed ne estis permesitaj interagi aŭ pariĝi kun akceptemaj inoj.

Eksperimento 1: Seksa Faciligo

Sprague Dawley masklaj ratoj pariĝis en siaj hejmaj kaĝoj dum 5 sinsekvaj, ĉiutagaj pariĝsesioj. Bestoj estis dividitaj en 2 eksperimentajn grupojn kaj estis testitaj pri seksa konduto aŭ 1 semajnon aŭ 1 monaton sekvante post lasta sekspariĝa sesio (Testago; n=7 po grupo). Grupoj estis egalitaj laŭ parametroj de seksa konduto kaj neniuj signifaj diferencoj estis detektitaj inter grupoj por iu ajn seksa konduto-mezuro dum iu pariĝa sesio dum akirado de seksa sperto.

datumoj Analizo

Ene de grupaj komparoj estis faritaj taksante Tagon 1 kaj 5 de seksa sperto por determini faciligon de seksa konduto kun seksa sperto, inter Tago 1 kaj Testtago, kaj inter Tago 5 kaj Testtago (aŭ 1 semajnon aŭ 1 monaton post Tago 5) por monto, intromisio kaj ejakulado latentecoj uzante Wilcoxin Signed Rank-teston kun signifonivelo de 5%.

Eksperimento 2: Ionotropa Glutamato-Receptora Subunua Redistribuo/Esprimo

Por ekzameni jonotropan receptorredistribuon, paradigmo simila al eksperimento 1 estis utiligita. Sekse naivaj masklaj Sprague Dawley-ratoj estis dividitaj en sekse spertajn kaj naivaj grupoj. Por la sekse spertaj grupoj, seksa sperto estis akirita per 5 sinsekvaj, ĉiutagaj sekskunsidoj (kiel priskribite supre). La sekse spertaj maskloj tiam estis dividitaj en 3 eksperimentajn grupojn (kongruitajn por sekskondutaj parametroj) por histokolekto, aŭ 1 tagon, 1 semajnon, aŭ 1 monaton post la lasta sekskuniĝo. Cerboj de sekse naivaj kontroloj (pritraktitaj kiel priskribite supre) estis kolektitaj ĉe identaj tempopunktoj post fina uzado. La grupoj inkludis: sekse spertaj (AMPAR: 1D, n=9; 1W, n=12; 1M, n=12; NMDAR: 1D, n=9, 1W aŭ 1M, n=6) aŭ sekse naiva (AMPAR: 1D, n=9; 1W, n=12; 1M, n=12; NMDAR: 1D, n=9, 1W aŭ 1M, n=6).

Surfaca Receptora Krucligo

Bestoj estis eutanigitaj kun natria pentobarbitalo (270 mg/kg; ip) sekvita de senkapigo. Post senkapigo, ĉiu cerbo estis rapide forigita kaj tuj metita en glacimalvarman salon. Duflanka NAc estis dissekcita uzante ratcerban matricon (ASI Instruments, Warren, MI, Usono) kaj skalpelklingon laŭ NAc-limoj difinitaj fare de Paxinos & Watson (1998). Poste, NAc-histo estis hakita en 400×400 µm-kubojn uzante McIlwain-histo-hakilon (Vibratome, St. Louis, MO, Usono). Metodologio por AMPA kaj NMDA-receptora subunua krucligo estis bazita sur Boudreau & Wolf [53]. Tuj post hakado, cerba histo estis rapide transdonita al Eppendorf-tubo enhavanta 1 mL da glacimalvarma aCSF pikita per la protein-interliga reakciilo bis(sulfosuccinimidil)suberato (BS).3, 2 mM; Pierce Biotechnology, Rockford, IL, Usono) kaj kovis dum 30 minutoj sur balancilo je 4 °C. BS3 ne krucas ĉelmembranojn, ebligante ĝin selekteme interligi surfac-esprimitajn proteinojn kun sulfidobligacioj, tiel formante altmolekulapezajn agregaĵojn, dum intraĉelaj proteinoj restas nemodifitaj. Tiu reago ebligas surfacajn kaj intraĉelajn naĝejojn de proteino esti distingitaj surbaze de Mw uzanta natriododecilsulfato-poliakrilamida ĝelelektroforezon (SDS-PAGE) kaj Western Blot-analizon. La krucliga reago estis estingita per aldono de 100 µL de 1 M glicino dum 10 minutoj je 4 °C. Histo estis granulita per centrifugado je 14 000 rpm dum 2 minutoj je 4 °C kaj la supernatante estis forĵetita. La buletoj estis resuspenditaj en 400 µL da glacimalvarma lizo-bufro [25 mM Hepes (pH 7.4), 500 mM NaCl, 2 mM EDTA, 1 mM DTT, 1 mM PMSF, 20 mM NaF, 0.1% Nonidet P-40, 0.1% Nonidet P-1 (5% Protektokoktelo). GmbH, Mannheim, Germanio) kaj 14× fosfatazo-inhibitokoktelo (Phosstop, Roche Diagnostics GmbH,)]. Specimenoj estis sonikataj dum 000 sekundoj por interrompi histon, tiam centrifugitaj je 2 4 rpm dum 30 minutoj je 80 °C kaj tuj remetitaj en glaciblokon. Supernatant estis transdonita al nova Eppendorf-tubo, de kiu 1000 µL da provaĵo estis metitaj sur glacion kaj restanta supernatant estis stokita je −XNUMX °C por Western Blot-analizo. Por ĉiu specimeno la proteina koncentriĝo de kruc-ligitaj lizatoj estis determinita per BCA-analizo (ThermoFisher Scientific Inc., Waltham, MA) kaj NanoDrop ND-XNUMX-spektrofotometro (ThermoFisher Scientific Inc., Waltham, MA).

Okcidenta Blota Analizo

Proteinprovaĵoj (20 µg) estis ŝarĝitaj kaj elektroforezitaj sur 4-15% gradientaj Tris-HCl-ĝeloj (Bio-Rad Laboratories Ltd., Misisogo, Ontario, Kanado) uzante Mini Trans-Blot Cell-sistemon (Bio-Rad Laboratories Ltd.) kaj Tris-Glycine-SDS kurante bufron [25 m,192% SDS-Ms. (pH0.1)]. Precizeco Plus proteino Ĉiuj Bluaj normoj (Bio-Rad Laboratories Ltd.) estis utiligitaj kiel molekulpezsignoj. Post disiĝo, proteinoj estis transdonitaj al Millipore Immobilon-FL-poliviniliden-difluormembranoj (PVDF; Millipore, Billerica, MA, Usono) uzante la Trans-Blot Cell malsekan Blotting-sistemon (Bio-Rad Laboratories Ltd.) por imunobligo. La transigo de proteino estis prizorgita en transiga bufro (8.3% metanolo kaj 20% SDS en Tris-Glycine [0.037 mM Tris, 25 mM Glycine (pH 192)] ĉe 8.3 V dum 82 horo ĉe ĉambra temperaturo (RT). Ĉiuj specimenoj estis kuritaj en almenaŭ duplikataj, ekvilibrigitaj trans grupoj, kaj trans individuaj ĝeloj.

Poste, membranoj estis kovataj en 2[proporcio]3 solvo de Odyssey Blocking Buffer (LI-COR Biosciences, Lincoln, NE) kaj Tris-Buffered Saline (TBS; 50 mM Tris kaj 150 mM NaCl (pH8.0)) dum 1 horo sur skuila pleto ĉe RT. Membranoj tiam estis individue kovataj dum 16 horoj sur skuilo je 4 °C kun aŭ kuniklo policlona kontraŭ-GluA1 (~106 kDa; 1[proporcio]1K; Millipore, Kato numero AB1504) kaj GluA2 (∼100 kDa; 1[proporcio]4K; Millipore, Kato numero AB1768), aŭ muso unuklona kontraŭ-NR1 (∼130 kDa; 1[proporcio]2K; Nordŝtato (Millipore), Kato numero 05-432). Ĉi tiuj primaraj antikorpoj estis antaŭe uzitaj kaj validigitaj [84], [85], kaj produktis ununuran grupon ĉe la konvena molekula pezo kiu estis malhelpita per antaŭsorbado de la antikorpo kun peptido kiam uzite sur ne-interligita histo. Ĉiuj antikorpoj estis diluitaj en 2[proporcio]3 miksaĵo de Odyssey Blocking Buffer kun TBS-T (TBS+0.05% Tween-20 (pH8.0). Post tri 10-minutaj lavadoj en TBS-T, la membranoj estis kovataj en malĉefaj antikorpoj diluitaj en 2.[proporcio]3 miksaĵo de Odyssey Blocking Buffer kaj TBS-T dum 1 horo ĉe RT. La sekundaraj antikorpoj inkludis Alexa-680-konjugaciitan kapron kontraŭ-kuniklon (1[proporcio]5K; Invitrogen, Carlsbad, CA, Usono) aŭ IR Dye800 CW-konjugaciita kapra kontraŭmuso (1[proporcio]10K; LI-COR Biosciencoj). Fluoreska imunoreaktiveco estis bildigita kaj bildoj kaptitaj per Odyssey 2.1 skanilo (LI-COR Biosciences).

Kvantigo kaj statistikaj analizoj

Por ĉiu proteina specimeno, fluoreskecaj intensecniveloj por ĉiu grupo (Alta MW, >250 kDa por surfaca esprimo, kaj grupoj ĉe la specifa MW listigita supre por intraĉela esprimo) estis determinitaj uzante la Odyssey-programaron kaj mezumoj estis kalkulitaj por ĉiu besto. Surfaco (S), intraĉela (I), rilatumo (S/I, mezuro de receptora subunua distribuo) kaj totala (S+I, mezuro de totala receptora subunua esprimo) grupdensecvaloroj estis normaligitaj al la averaĝaj valoroj de ekvivalentaj sekse naivaj kontrolgrupoj. Ne estis diferenco en fluoreskeca intenseco inter la kopioj de ĉiu provaĵo (ŝarĝitaj en malsamaj ĝeloj), konfirmante la mankon de ŝanĝebleco en la ŝarĝo de la proteinprovaĵoj. Ĉiuj datumoj de Western Blot estis analizitaj inter sekse spertaj kaj sekse naivaj kontroloj samtempe uzante neparigitajn t-testojn kun signifonivelo de 0.05.

Eksperimento 3: Elektrofiziologio

La sama eksperimenta dezajno estis uzata kiel priskribite supre por eksperimentoj 1 kaj 2. Sekse spertaj maskloj estis dividitaj en 3 eksperimentajn grupojn, egalitajn por seksa konduto, kaj surbaze de la tempo de histokolekto 1 tagon, 1 semajnon aŭ 1 monaton post la lasta sekskuniĝo (1 tago, n).=7; 1 semajno, n=9; 1 monato, n=10). Seksa konduto en ĉi tiuj pli junaj viraj ratoj ne diferencis de la seksa konduto de la pli maljunaj viraj ratoj en eksperimentoj 1 kaj 2. Ratoj estis anestezitaj kun natria pentobarbitalo (270 mg/kg; ip) sekvita per transkardia trafluo kun glacie oksigenita (95% O).2, 5% CO2) preparsolvo enhavanta [250 mM Sakarozon, 2.5 mM KCl, 1.25 mM NaH2PO4, 4 mM MgCl2, 0.1 mM CaCl2, 26 mM NaHCO3, 10 mM glukozo, 3 mM mioinositol, 2 mM natria piruvato kaj 0.5 mM askorbato]. La cerbo estis eltranĉita kaj metita en glacimalvarman oksigenitan preparsolvon. Sagitalaj cerbotranĉaĵoj, 400 µm dikaj, estis akiritaj de ĉiu besto uzante vibratomon (Microm, Walldorf, Germanio). Entute 4 tranĉaĵoj per cerbo estis transdonita al tena kamero kun artefarita cerbo-spina likvaĵo (aCSF) [125 mM NaCl, 2.5 mM KCl, 1.25 mM NaH.2PO4, 1.3 mM MgCl2, 2.5 mM CaCl2, 26.2 mM NaHCO3 kaj 10 mM glukozo], varmigita al 32 °C dum 30 minutoj, kaj tiam permesita renormaliĝi al ĉambra temperaturo dum almenaŭ 1 horo antaŭ ol ununura tranĉaĵo estis metita en registradĉambron. Ĉi tiu kamero estis superfluita kun oksigenita aCSF je 22 °C. Ne estis diferencoj inter grupoj por iuj seksaj kondutismaj parametroj. Cerboj estis kolektitaj de sekse naivaj kontroloj ĉe ĉiu el la 3 tempopunktoj post fina uzado (n=po 3–4).

Ŝelneŭronoj estis ekzamenitaj en medialaj NAc-tranĉaĵoj kiuj ne enhavis dorsstriaton [72]. Neoksideblaj ŝtalaj dupolusaj mikroelektrodoj estis metitaj en la prelimbican kortekso-NAc-limon rostrale al la registra elektrodo por presinapta stimulo de kortikalaj aferentaj fibroj. Esencaj mezaj dornaj neŭronoj estis vide identigitaj per sia soma grandeco (ĉirkaŭ 30-35 µM-diametro) kaj relative negativa ripoza membranpotencialo de −75 ĝis −85 mV. Registradoj estis faritaj uzante Axopatch 200A amplifilon kaj specimenan indicon de 20 kHz (Digitata 1340), kun 10 kHz malalt-enirpermesila filtrilo. PClamp 9.0 estis uzita por eksperimentprotokoloj kaj analizo. Aferentoj estis stimulitaj per parigitaj pulsoj (50 ms ISI) ĉe 0.1 Hz kaj neŭronoj uzante dupolusan samcentran volframan elektrodon. Ĉeloj estis tensi-krampitaj ĉe −80 mV, kaj malpolarigitaj al +40 mV dum 500 ms antaŭ sinapta stimulo, por trankviligi la magnezioblokon de NMDA-fluoj. AMPA/NMDA-proporcioj estis determinitaj prenante la mezumon de EPSCoj je +40 mV en la foresto aŭ ĉeesto de la NMDAR-antagonisto AP5 (50 µM; tutaj ĉelfluoj 30× kontrolo kaj 30× en la ĉeesto de AP5). NMDA-respondo estis kalkulita subtrahante AP5-registraĵojn de kontrolo. La pinto de AMPAR EPSC estis dividita per la pinto de la NMDAR EPSC por doni AMPA/NMDA-proporcion. Por determini parigitajn pulsproporciojn, mezuradoj estis faritaj je −80 mV kun presinapta stimulo (30×).

datumoj Analizo

Datenoj de la sekse naivaj kontroloj estis kombinitaj por formi unu kontrolgrupon (n=10 neŭronoj en 10 bestoj) ĉar neniuj statistikaj diferencoj estis detektitaj inter tempopunktoj ene de kontroloj. Sekse spertaj grupoj (1 tago, n=7; 1 semajno, n=9; 1 monato, n=10 neŭronoj; tipe unu neŭrono per besto) estis komparitaj kun la sekse naiva kontrolgrupo uzante unudirektan ANOVA (faktoroj: tempointervalo) sekvita de Fisher LSD por post hoc komparoj kun signifonivelo de 5%.

Dankojn

Ni dankas D-ro Marina E. Wolf kaj Mike Milovanovic ĉe Universitato de Medicino kaj Scienco Rosalind Franklin pro iliaj teknikaj konsiloj.

Piednotoj

Konkurantaj Interesoj: La aŭtoroj deklaris, ke ne ekzistas konkurencantaj interesoj.

Financado: Kanadaj Institutoj de Sanesploro al LMC kaj ARD, kaj Natursciencoj kaj Engineering Research Council al LMC kaj KKP. La financantoj havis neniun rolon en studdezajno, datumkolektado kaj analizo, decido publikigi aŭ preparado de la manuskripto.

Referencoj

1. Morgane PJ, Galler JR, Mokler DJ. Revizio de sistemoj kaj retoj de la limba antaŭcerbo/limba mezcerbo. Prog Neurobiolo. 2005;75: 143-160. [PubMed]
2. Avena NM, Bocarsly ME, Rada P, Kim A, Hoebel BG. Post ĉiutaga burĝonado pri sakarosa solvo, manĝo-manko induktas maltrankvilon kaj maltrankvilon de dopamina / acetilkolino. Physiol Behav. 2008;94: 309-315. [PubMed]
3. Avena NM, Rada P, Hoebel BG. Sukcesa sukero kaj graso havas konsiderindajn diferencojn en kondamnoj. J Nutr. 2009;139: 623-628. [PMC libera artikolo] [PubMed]
4. Avena NM. Excesa manĝado: neŭrokemiaj komprenoj de bestaj modeloj. Manĝi Malordo. 2009;17: 89-92. [PubMed]
5. Vucetic Z, Reyes TM. Centra dopaminergia cirkvito kontrolanta manĝaĵon kaj rekompencon: implicoj por la reguligo de obezeco. Wiley Interdiscip Rev Syst Biol Med. 2010;2: 577-593. [PubMed]
6. Yoshida M, Yokoo H, Mizoguchi K, Kawahara H, Tsuda A, et al. Manĝado kaj trinkado kaŭzas pliigitan dopaminliberigon en la nukleo accumbens kaj ventra tegmenta areo en la rato: mezurado per mikrodializo en vivo. Letero Neurosci 1992;139: 73-76. [PubMed]
7. Numan M. Motivational-sistemoj kaj la neŭrala cirkulado de patrina konduto en la rato. Psikobiolo. 2007;49: 12-21. [PubMed]
8. Young LJ, Lim MM, Gingrich B, Insel TR. Ĉelaj mekanismoj de socia korinklino. Hormohako. 2001;40: 133-138. [PubMed]
9. Juna LJ, Wang Z. La neurobiologio de simila ligo. Nat Neurosci. 2004;7: 1048-1054. [PubMed]
10. Frohmader KS, Pitchers KK, Balfour ME, Coolen LM. Miksado de plezuroj: revizio de la efikoj de drogoj sur seksa konduto en homoj kaj bestaj modeloj. Hormohako. 2010;58: 149-162. [PubMed]
11. Pitchers KK, Balfour ME, Lehman MN, Richtand NM, Yu L, et al. Neŭroplasteco en la mezolimba sistemo induktita de natura rekompenco kaj posta rekompenco-abstinado. Biol-psikiatrio 2010;67: 872-879. [PMC libera artikolo] [PubMed]
12. Wallace DL, Vialou V, Rios L, Carle-Florence TL, Chakravarty S, et al. La influo de DeltaFosB en la kerno accumbens sur natura rekompenco-rilata konduto. J Neurosci. 2008;28: 10272-10277. [PMC libera artikolo] [PubMed]
13. Bradley KC, Boulware MB, Jiang H, Doerge RW, Meisel RL, et al. Ŝanĝoj en genesprimo ene de la nukleo accumbens kaj striato post seksa sperto. Genoj Brain Behav. 2005;4: 31-44. [PubMed]
14. Bradley KC, Meisel RL. Seksa konduto indukto de c-Fos en la kerno accumbens kaj anfetamina-stimulita lokomotor-aktiveco estas sentimigita per antaŭa seksa sperto en viriaj siriaj hamstroj. J Neurosci. 2001;21: 2123-2130. [PubMed]
15. Tenk CM, Wilson H, Zhang Q, Pitchers KK, Coolen LM. Seksa rekompenco en virseksaj ratoj: efikoj de seksa sperto en kondiĉoj de kondiĉita loko asociitaj kun eksakulado kaj intromisiones. Hormohako. 2009;55: 93-97. [PMC libera artikolo] [PubMed]
16. Agmo A, Berenfeld R. Plifortiganta propraĵojn de eksakulado en la maskla rato: rolo de opioides kaj dopamino. Behav Neurosci. 1990;104: 177-182. [PubMed]
17. Agmo A, Gomez M. Seksa plifortigo estas blokita per infuzo de naloksono en la medialan preoptikan areon. Behav Neurosci. 1993;107: 812-818. [PubMed]
18. Kagan J. Diferenca rekompenca valoro de nekompleta kaj kompleta seksa konduto. J Comp Physiol Psychol. 1955;48: 59-64. [PubMed]
19. Lopez HH, Ettenberg A. Sekse kondiĉigitaj instigoj: malfortiĝo de motiva efiko dum dopamina receptorantagonismo. Pharmacol Biochem Behav. 2002;72: 65-72. [PubMed]
20. Sheffield FD, Wulff JJ, Backer R. Recompensa valoro de kopulacio sen seksa stirado-redukto. J Comp Physiol Psychol. 1951;44: 3-8. [PubMed]
21. Everitt BJ, Fray P, Kostarczyk E, Taylor S, Stacey P. Studoj de instrumenta konduto kun seksa plifortigo en masklaj ratoj (Rattus norvegicus): I. Kontrolo per mallongaj vidaj stimuloj parigitaj kun akceptema ino. J Comp Psychol. 1987;101: 395-406. [PubMed]
22. Everitt BJ, Stacey P. Studoj de instrumenta konduto kun seksa plifortigo en masklaj ratoj (Rattus norvegicus): II. Efikoj de antaŭtemplaj lezoj, kastrado kaj testosterono. J Comp Psychol. 1987;101: 407-419. [PubMed]
23. Pitchers KK, Frohmader KS, Vialou V, Mouzon E, Nestler EJ, et al. DeltaFosB en la kerno accumbens estas kritika por plifortigi efikojn de seksa rekompenco. Genoj Brain Behav. 2010;9: 831-840. [PMC libera artikolo] [PubMed]
24. Dietz DM, Dietz KC, Nestler EJ, Russo SJ. Molekulaj mekanismoj de psikostimulant-induktita struktura plastikeco. Pharmacopsychiatry. 2009;42(Suppl 1): S69-78. [PMC libera artikolo] [PubMed]
25. McClung CA, Nestler EJ. Reguligo de gen-esprimo kaj kokaino rekompencas de CREB kaj DeltaFosB. Nat Neurosci. 2003;6: 1208-1215. [PubMed]
26. Robinson TE, Kolb B. Struktura plastikeco asociita kun ekspozicio al drogoj de misuzo. Neurofarmacologio. 2004;47(Provizu 1): 33-46. [PubMed]
27. Frohmader KS, Lehman MN, Laviolette SR, Coolen LM. Samtempa eksponiĝo al metamfetamino kaj seksa konduto plibonigas postan drogrekompencon kaj kaŭzas devigan seksan konduton en viraj ratoj. J Neurosci. 2011;31: 16473-16482. [PubMed]
28. Grimm JW, Espero BT, Saĝa RA, Shaham Y. Neuroadaptation. Incubado de kokaino avantaĝo post retiriĝado. Naturo. 2001;412: 141-142. [PMC libera artikolo] [PubMed]
29. Thomas MJ, Kalivas PW, Shaham Y. Neuroplasticity en la mesolimbic dopamine sistemo kaj kokaina toksomanio. Br J Pharmacol. 2008;154: 327-342. [PMC libera artikolo] [PubMed]
30. Lupo MI. La Bermuda Triangulo de kokain-induktitaj neŭroadaptiĝoj. Tendencoj Neurosci. 2010;33: 391-398. [PMC libera artikolo] [PubMed]
31. Conrad KL, Tseng KY, Uejima JL, Reimers JM, Heng LJ, et al. Formado de accumbens GluR2-mankaj AMPA-receptoroj mediacias kovadon de kokaina avido. Naturo. 2008;454: 118-121. [PMC libera artikolo] [PubMed]
32. McCutcheon JE, Wang X, Tseng KY, Wolf ME, Marinelli M. Kalcio-penetreblaj AMPA-receptoroj ĉeestas en kerno accumbens sinapsoj post longedaŭra retiriĝo de kokaino memadministrado sed ne eksperimentator-administrita kokaino. J Neurosci. 2011;31: 5737-5743. [PMC libera artikolo] [PubMed]
33. McGeorge AJ, Faull RL. La organizo de la projekcio de la kortekso ĝis la striato en la rato. Neurokienco 1989;29: 503-537. [PubMed]
34. Kourich S, Thomas MJ. Similaj neŭronoj, kontraŭaj adaptiĝoj: psikostimula sperto diferencige ŝanĝas pafajn trajtojn en accumbens-kerno kontraŭ ŝelo. J Neurosci. 2009;29: 12275-12283. [PMC libera artikolo] [PubMed]
35. Ishikawa M, Mu P, Moyer JT, Wolf JA, Quock RM, et al. Homeostatika sinaps-movita membranplastikeco en kerno accumbens neŭronoj. J Neurosci. 2009;29: 5820-5831. [PMC libera artikolo] [PubMed]
36. Moussawi K, Pacchioni A, Moran M, Olive MF, Gass JT, et al. N-Acetilcisteino inversigas metaplastecon induktitan de kokaino. Nat Neurosci. 2009;12: 182-189. [PMC libera artikolo] [PubMed]
37. Mu P, Moyer JT, Ishikawa M, Zhang Y, Panksepp J, et al. Eksponiĝo al kokaino dinamike reguligas la internan membranan eksciteblecon de kerno accumbens neŭronoj. J Neurosci. 2010;30: 3689-3699. [PMC libera artikolo] [PubMed]
38. Zhang XF, Cooper DC, Blanka FJ. Ripeta traktado de kokaino malpliigas tutĉelan kalcian fluon en la neŭronoj de la rata kerno accumbens. J Pharmacol Floto Ther. 2002;301: 1119-1125. [PubMed]
39. Zhang XF, Hu XT, Blanka FJ. Plenaĉela plasticeco en retiriĝo de kokaino: reduktitaj fluoj de natrio en kerno akumulas neŭronojn. J Neurosci. 1998;18: 488-498. [PubMed]
40. Hu XT, Basu S, Blanka FJ. Ripetita kokain-administracio subpremas potencialojn de HVA-Ca2 + kaj plibonigas agadon de K + -kanaloj en rato-kerno accumbens-neŭronoj. J Neurofisiolo. 2004;92: 1597-1607. [PubMed]
41. Hu XT, Ford K, White FJ. Ripeta administrado de kokaino malpliigas calcineurin (PP2B) sed plibonigas DARPP-32-moduladon de natriaj fluoj en neŭronoj de la rata kerno accumbens. Neuropsychofarmacology. 2005;30: 916-926. [PubMed]
42. Lupo ME. La rolo de ekscitantaj aminoácidos en konduto-sentiveco al psikomotoro-stimuloj. Prog Neurobiolo. 1998;54: 679-720. [PubMed]
43. Vanderschuren LJ, Kalivas PW. Ŝanĝoj en dopaminergia kaj glutamatergia dissendo en la indukto kaj esprimo de kondutisma sentivigo: kritika revizio de antaŭklinikaj studoj. Psikofarmacologio (Berl) 2000;151: 99-120. [PubMed]
44. Lupo ME, Ferrario CR. AMPA-receptila plasticeco en la kerno accumbens post ripeta ekspozicio al kokaino. Neurosci Biobehav Rev. 2010;35: 185-211. [PMC libera artikolo] [PubMed]
45. Pierce RC, Bell K, Duffy P, Kalivas PW. Ripetitaj kokainoj plialtigas ekscitan aminoacidan dissendon en la nuklea akcumbeno nur en ratoj, kiuj disvolvis kondutecan sensibiligon. J Neurosci. 1996;16: 1550-1560. [PubMed]
46. Suto N, Tanabe LM, Austin JD, Creekmore E, Pham CT, et al. Antaŭa eksponiĝo al psikostimulantoj plibonigas la reinstalon de serĉado de kokaino per nukleo accumbens AMPA. Neuropsychofarmacology. 2004;29: 2149-2159. [PubMed]
47. Kornvala JL, Kalivas PW. Transdono de glutamato en la nukleo accumbens mediacias recidivon en kokaindependeco. J Neurosci. 2000;20: RC89. [PubMed]
48. Balfour ME, Yu L, Coolen LM. Seksa konduto kaj seks-rilataj mediaj agoj aktivigas la mesolimbian sistemon en masklaj ratoj. Neuropsychofarmacology. 2004;29: 718-730. [PubMed]
49. Vialou V, Robison AJ, Laplant QC, Covington HE, 3-a, Dietz DM, et al. DeltaFosB en cerbaj rekompencaj cirkvitoj medias fortikecon al streso kaj kontraŭdepresiaj respondoj. Nat Neurosci. 2010;13: 745-752. [PMC libera artikolo] [PubMed]
50. Ferrario CR, Li X, Wang X, Reimers JM, Uejima JL, et al. La rolo de redistribuo de glutamato-receptoro en lokomotora sentivigo al kokaino. Neuropsychofarmacology. 2010;35: 818-833. [PMC libera artikolo] [PubMed]
51. Boudreau AC, Ferrario CR, Glucksman MJ, Wolf ME. Adaptiĝoj de la signaloj de la vojo kaj la proteino kinasa de nova substrato rilatigita kun la sentiveco conductual al la kokaino. J Neurochem. 2009;110: 363-377. [PMC libera artikolo] [PubMed]
52. Boudreau AC, Reimers JM, Milovanovic M, Wolf ME. La riceviloj de la AMPA-surfaco de la ĉeloj en la nuklea rato pliigas dum la retiriĝita de la kokaino sed internigas post la defio de kokaino en asocio kun ŝanĝita aktivigo de mitogen-aktivigitaj proteinoj kinasoj. J Neurosci. 2007;27: 10621-10635. [PMC libera artikolo] [PubMed]
53. Boudreau AC, Wolf ME. Konduteca sentemo al kokaino estas asociita kun pliigita AMPA-surfaca esprimo en la kerno accumbens. J Neurosci. 2005;25: 9144-9151. [PubMed]
54. Kourrich S, Rothwell PE, Klug JR, Thomas MJ. Kokaina sperto kontrolas molecan sinaptan dudirektan en la kerno accumbens. J Neurosci. 2007;27: 7921-7928. [PubMed]
55. Ghasemzadeh MB, Mueller C, Vasudevan P. Kondutisma sentivigo al kokaino estas rilata al pliigita glutamato-receptora trafiko al la postsinapta denseco post plilongigita retiriĝperiodo. Neurokienco 2009;159: 414-426. [PubMed]
56. Mameli M, Halbout B, Creton C, Engblom D, Parkitna JR, et al. Kokain-elvokita sinapta plastikeco: persisto en la VTA ekigas adaptojn en la NAc. Nat Neurosci. 2009;12: 1036-1041. [PubMed]
57. Fama KR, Kumaresan V, Sadri-Vakili G, Schmidt HD, Mierke DF, et al. Fosforiligo-dependa trafiko de GluR2-enhavantaj AMPA-receptoroj en la nukleo accumbens ludas kritikan rolon en la reinstalo de kokaino serĉado. J Neurosci. 2008;28: 11061-11070. [PMC libera artikolo] [PubMed]
58. Bachtell RK, Mem DW. Renoviĝinta ekspozicio al kokaino produktas pasemajn ŝanĝojn en la konduto de la receptoro de AMPA de la kerno accumbens. J Neurosci. 2008;28: 12808-12814. [PMC libera artikolo] [PubMed]
59. Karler R, Calder LD, Chaudhry IA, Turkanis SA. Blokado de "inversa toleremo" al kokaino kaj amfetamino de MK-801. Vivo Sci. 1989;45: 599-606. [PubMed]
60. Schumann J, Yaka R. Longdaŭra retiriĝo de ripeta nekontinga kokaino-ekspozicio pliigas NMDA-receptoran esprimon kaj ERK-agadon en la kerno accumbens. J Neurosci. 2009;29: 6955-6963. [PubMed]
61. Powell WS, Dominguez JM, Hull EM. NMDA-antagonisto difektas kopulacion kaj la spert-induktitan plibonigon de maskla seksa konduto en la rato. Behav Neurosci. 2003;117: 69-75. [PubMed]
62. Fleming AS, Kucera C. Seksaj spertaj efikoj estas blokitaj kaj de la protein-sinteza inhibitoro, cycloheximide, kaj de la nekonkurenciva NMDA-antagonisto, MK-801. Behav Neural Biol. 1991;56: 319-328. [PubMed]
63. Dominguez JM, Balfour ME, Lee HS, Brown JL, Davis BA, et al. Pariĝo aktivigas NMDA-receptorojn en la mediala preoptika areo de masklaj ratoj. Behav Neurosci. 2007;121: 1023-1031. [PubMed]
64. Bisaga A, Padilla M, Garawi F, Sullivan MA, Haney M. Efikoj de alternativa plifortigilo kaj avido sur la elekto fumi cigaredojn en la laboratorio. Hum Psychopharmacol. 2007;22: 41-47. [PubMed]
65. Yonghui L, Xigeng Z, Yunjing B, Xiaoyan Y, Nan S. Kontraŭaj efikoj de MK-801 sur la esprimo de manĝaĵo kaj morfino-induktita kondiĉita lokoprefero en ratoj. J Psychopharmacol. 2006;20: 40-46. [PubMed]
66. Huang YH, Lin Y, Mu P, Lee BR, Brown TE, et al. En vivo-sperto pri kokaino generas silentajn sinapsojn. Neŭrono. 2009;63: 40-47. [PMC libera artikolo] [PubMed]
67. Liao D, Zhang X, O'Brien R, Ehlers MD, Huganir RL. Reguligo de morfologiaj postsinaptaj silentaj sinapsoj en evoluigado de hipokampaj neŭronoj. Nat Neurosci. 1999;2: 37-43. [PubMed]
68. Pickard L, Noel J, Henley JM, Collingridge GL, Molnar E. Evoluaj ŝanĝoj en sinapta AMPA kaj NMDA-receptora distribuo kaj AMPA-receptora subunua komponado en vivantaj hipokampaj neŭronoj. J Neurosci. 2000;20: 7922-7931. [PubMed]
69. Groc L, Gustafsson B, Hanse E. AMPA signalado en naskiĝantaj glutamatergiaj sinapsoj: tie kaj ne tie! Tendencoj Neurosci. 2006;29: 132-139. [PubMed]
70. Marie H, Morishita W, Yu X, Calakos N, Malenka RC. Generacio de silentaj sinapsoj per akuta en viva esprimo de CaMKIV kaj CREB. Neŭrono. 2005;45: 741-752. [PubMed]
71. Brown TE, Lee BR, Mu P, Ferguson D, Dietz D, et al. Silenta sinaps-bazita mekanismo por kokaino-induktita lokomotora sentivigo. J Neurosci. 2011;31: 8163-8174. [PMC libera artikolo] [PubMed]
72. Thomas MJ, Beurrier C, Bonci A, Malenka RC. Longatempa depresio en la kerno accumbens: neŭtrala korelato de konduto-sentiveco al kokaino. Nat Neurosci. 2001;4: 1217-1223. [PubMed]
73. Feil J, Sheppard D, Fitzgerald PB, Yucel M, Lubman DI, et al. Dependeco, deviga serĉado de drogoj, kaj la rolo de frontostriataj mekanismoj en reguligado de inhibicia kontrolo. Neurosci Biobehav Rev. 2010;35: 248-275. [PubMed]
74. Goldstein RZ, Volkow ND. Misfunkcio de la antaŭfronta kortekso: neŭro-bildaj trovoj kaj klinikaj implikaĵoj. Nat Rev Neurosci. 2011;12: 652-669. [PMC libera artikolo] [PubMed]
75. Davis JF, Loos M, Di Sebastiano AR, Brown JL, Lehman MN, et al. Lezoj de la mediala antaŭalfronta kortekso kaŭzas misadaptan seksan konduton en masklaj ratoj. Biol-psikiatrio 2010;67: 1199-1204. [PMC libera artikolo] [PubMed]
76. Chen BT, Bowers MS, Martin M, Hopf FW, Guillory AM, et al. Kokaino sed ne natura rekompenco memadministrado nek pasiva kokainfuzaĵo produktas konstantan LTP en la VTA. Neŭrono. 2008;59: 288-297. [PMC libera artikolo] [PubMed]
77. Kalivas PW. La glutamato homeostazo hipotezo de toksomanio. Nat Rev Neurosci. 2009;10: 561-572. [PubMed]
78. Belujon P, Grace AA. Hipokampo, amigdalo kaj streso: interagaj sistemoj, kiuj influas malsaniĝemecon al toksomanio. Ann NY Akademio Sci. 2011;1216: 114-121. [PMC libera artikolo] [PubMed]
79. Ishikawa A, Ambroggi F, Nicola SM, Fields HL. Kontribuoj de la amigdalo kaj mediala antaŭalfronta kortekso al instigindiko respondado. Neurokienco 2008;155: 573-584. [PMC libera artikolo] [PubMed]
80. Stuber GD, Sparta DR, Stamatakis AM, van Leeuwen WA, Hardjoprajitno JE, et al. Ekscita transdono de la amigdalo al kerno accumbens faciligas rekompencserĉadon. Naturo. 2011;475: 377-380. [PubMed]
81. van Furth WR, Wolterink G, van Ree JM. Reguligo de vira seksa konduto: implikiĝo de cerbaj opioidoj kaj dopamino. Brain Res Brain Res Rev. 1995;21: 162-184. [PubMed]
82. Everitt BJ, Cador M, Robbins TW. Interagoj inter la amigdalo kaj ventra striato en stimul-rekompecaj asocioj: studoj uzante duaordan horaron de seksa plifortigo. Neurokienco 1989;30: 63-75. [PubMed]
83. Agmo A. Virina rato seksa konduto. Brain Res Brain Res Protok. 1997;1: 203-209. [PubMed]
84. Nelson CL, Milovanovic M, Wetter JB, Ford KA, Lupo ME. La konduteca sentemo al anfetamino ne akompanas ŝanĝoj en surfaca esprimo de glutamata ricevilo en la rato kerno accumbens. J Neurochem. 2009;109: 35-51. [PMC libera artikolo] [PubMed]
85. Gao C, Wolf ME. Dopaminreceptoroj reguligas NMDA-receptoran surfacesprimon en antaŭalfrontaj korteksaj neŭronoj. J Neurochem. 2008;106: 2489-2501. [PMC libera artikolo] [PubMed]