La neuroplasticidad endógena inducida por opioides de las neuronas dopaminérgicas en el área tegmental ventral influye en la recompensa natural y de opiáceos (2014)

COMENTARIOS: La Estudios de DeltaFosB A menudo citamos todos enfocados en el núcleo accumbens (centro de recompensa), y descubrió que el sexo prácticamente activa los mismos mecanismos cerebrales que la metanfetamina y la cocaína. Del estudio histórico de este mismo investigador (Ley de Recompensas Naturales y de Drogas sobre Mecanismos de Plasticidad Neural Comunes con ΔFosB como un Mediador Clave (2013)):

Por lo tanto, las recompensas naturales y de drogas no solo convergen en la misma vía neuronal, sino que convergen en los mismos mediadores moleculares, y probablemente en las mismas neuronas del Núcleo Accumbens, para influir en la prominencia del incentivo y el "deseo" de ambos tipos de recompensas.

Quitar: la metanfetamina, la cocaína y el sexo hacen las mismas cosas fundamentales para las mismas células nerviosas en el centro de recompensa (núcleo accumbens), independientemente de lo que puedan hacer de manera diferente en otras partes del cerebro. Esto desmanteló el punto de conversación habitual de que las recompensas naturales y las drogas difieren en mecanismos y efectos.

Este nuevo estudio examinó lo que el sexo le hace al VTA. El VTA es donde comienzan las células nerviosas productoras de dopamina, y se ramifican hacia el núcleo accumbens, la corteza frontal y la amígdala. Básicamente, el VTA es la fuente (manantial) de la mayor parte de nuestra dopamina. Vea estas 2 imágenes del circuito de recompensas: Pic1, Pic2

Los investigadores encontraron que el sexo (clímax) hace que los cuerpos celulares en el VTA se contraigan temporalmente (en hombres). Los cuerpos celulares y sus dendritas. Comprende la materia gris del cerebro. Esto es exactamente lo que hace la adicción a la heroína a la VTA (no es un uso de heroína de una sola vez, sino el uso crónico de heroína) Tenga en cuenta que esta misma contracción de los cuerpos celulares VTA Ocurre en adictos a la heroína humana..

La contracción celular inducida por el sexo dura al menos 7 días. Los cambios inducidos por el sexo volvieron a la normalidad en los días 30, pero los investigadores solo evaluaron los días 1, 7 y 30.

La contracción de los cuerpos celulares en la adicción a la heroína da como resultado una menor cantidad de dopamina en el núcleo accumbens, o lo que llamamos desensibilización. Los investigadores administraron morfina a las ratas para evaluar su respuesta (después del sexo), pero no pasó nada. Por lo general, a las ratas les gusta mucho la morfina, pero aquí fueron insensibilizadas temporalmente. En resumen, el circuito de recompensa de las ratas post-eyaculadoras no respondía al bajo nivel de heroína. Los investigadores supusieron que se necesitarían dosis más altas para provocar una reacción "normal" en las ratas.

En resumen, el sexo (temporalmente) hace exactamente lo mismo en el VTA que la adicción a la heroína: encogimiento de los cuerpos de las células nerviosas que producen dopamina. Esto conduce a una menor cantidad de dopamina en el centro de recompensa y una menor capacidad de respuesta a los narcóticos, y los cerebros de las ratas tardan al menos 7 días en recuperarse.


 

J Neurosci. 2014 Jun 25;34(26):8825-36. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.0133-14.2014.

Lanzadores KK1, Coppens CM2, Beloate LN3, Fuller J2, Van s2, Frohmader KS2, Laviolette SR2, Lehman MN4, Coolen LM5.

Resumen

La recompensa natural y las drogas de abuso convergen en la vía mesolímbica y activan un mecanismo común de plasticidad neural en el núcleo accumbens. La exposición crónica a opiáceos induce plasticidad en las neuronas dopaminérgicas del área tegmental ventral (VTA), que regula la tolerancia a la recompensa de morfina.

Aquí, probamos las hipótesis de que la liberación inducida por el apareamiento de opioides endógenos en el VTA causa cambios morfológicos de las células de dopamina VTA en ratas macho, que a su vez regulan la expresión a largo plazo del refuerzo del comportamiento sexual inducido por la experiencia.

En primer lugar, la experiencia sexual disminuyó el tamaño de VTA dopamine soma 1 y 7 días, pero no 30 días después de la última sesión de apareamiento. Este efecto fue bloqueado con naloxona. antes de cada sesión de apareamiento; por lo tanto, la plasticidad de las células de dopamina VTA dependía de la acción de los opioides endógenos.

A su vez, la plasticidad de VTA se asoció con una recompensa de opiáceos alterada, ya que los hombres con experiencia sexual no formaron una preferencia condicionada por 0.5 mg / kg de morfina.

A continuación, se determinó si la acción opioide endógena media la recompensa sexual y la memoria en ratas macho tratadas con naloxona durante la experiencia de apareamiento, ya sea sistémicamente o intra-VTA. La naloxona no impidió la facilitación de la conducta sexual inducida por la experiencia inicial durante las sesiones de apareamiento repetidas, o la preferencia condicionada del lugar por el apareamiento. Sin embargo, el tratamiento con naloxona atenuó la expresión a largo plazo de la facilitación del comportamiento sexual inducida por la experiencia y la activación neural en áreas mesolímbicas inducidas por señales condicionadas asociadas al apareamiento.

Juntos, estos datos demuestran que los opiáceos endógenos durante el apareamiento inducen la plasticidad neural en las neuronas de dopamina VTA que parecen ser fundamentales para la recompensa de morfina y la memoria a largo plazo para un comportamiento de recompensa natural.

 

Introducción

Los comportamientos naturales de recompensa están mediados por el sistema mesocorticolímbico (Meisel y Mullins, 2006; Hoebel et al., 2009; Frohmader et al., 2010a; Lanzadores et al., 2010a; Young et al., 2011; Blum et al., 2012). Las drogas de abuso causan alteraciones neuronales en este sistema, que a su vez contribuyen al desarrollo y expresión del abuso de sustancias (Hyman et al., 2006; Nestler, 2012). Anteriormente determinamos que la experiencia con el comportamiento de recompensa natural, es decir, la experiencia sexual en ratas macho, también causa plasticidad neuronal en el núcleo accumbens (NAc), incluido el aumento de espinas dendríticas (Lanzadores et al., 2010a) y deltaFosB (Lanzadores et al., 2013). A su vez, esta plasticidad inducida por el sexo es crítica para los efectos de la experiencia sexual en el apareamiento posterior, que se manifiesta como la facilitación de la iniciación y el desempeño del comportamiento sexual (Lanzadores et al., 2010b, 2012, 2013). Además, la experiencia sexual altera la capacidad de respuesta a los psicoestimulantes, incluida la sensibilización de la actividad locomotora y una mayor recompensa (Frohmader et al., 2010a; Lanzadores et al., 2010a, 2013).

La NAc es un objetivo posterior de las neuronas dopaminérgicas en el área tegmental ventral (VTA). Las neuronas de dopamina VTA se activan durante el apareamiento y después de la exposición a señales condicionadas predictivas de recompensa sexual (Balfour et al., 2004; Frohmader et al., 2010a), a través de la unión del péptido opioide endógeno (EOP) en los receptores opioides μ (MORs; Matthews y alemán, 1984; Johnson y Norte, 1992; Klitenick et al., 1992; Ikemoto et al., 1997; Balfour et al., 2004). Por lo tanto, la exposición a señales condicionadas predictivas del comportamiento sexual provoca la liberación de EOP y la activación de las células de dopamina VTA, lo que facilita la motivación sexual (Mitchell y Stewart, 1990; van Furth y otros, 1995; van Furth y van Ree, 1996) y liberación de dopamina en la NAc (Fiorino et al., 1997).

La exposición repetida a opiáceos exógenos causa cambios morfológicos en el VTA (Mazei-Robison et al., 2011; Mazei-Robison y Nestler, 2012), tamaño reducido del soma de las neuronas de dopamina VTA (Sklair-Tavron et al., 1996; Spiga et al., 2003; Chu et al., 2007; Russo et al., 2007; Mazei-Robison et al., 2011), niveles disminuidos de proteínas de neurofilamento (Beitner-Johnson y otros, 1992), mayor excitabilidad de las células de dopamina y reducción del transporte axoplásmico y la producción de dopamina a la NAc (Beitner-Johnson y otros, 1992; Mazei-Robison et al., 2011). Estos cambios neuronales de dopamina VTA causan tolerancia a la recompensa de morfina y son transitorios, ya que se disipan dentro de un mes de abstinencia de drogas (Russo et al., 2007). Actualmente no está claro si la plasticidad en las neuronas de dopamina VTA es exclusiva de las acciones de los opiáceos o si también se producen por la liberación de EOP durante los comportamientos naturales de recompensa.

Aquí, probamos la hipótesis de que la experiencia de recompensa natural causa una neuroplasticidad similar a la causada por los opiáceos y, por lo tanto, los opiáceos convergen en un mecanismo de plasticidad que es crítico para el comportamiento de recompensa natural y la memoria de recompensa. Probamos si la experiencia sexual en ratas macho reduce el tamaño del soma de las neuronas de dopamina VTA a través de un proceso dependiente de la acción de EOP en el VTA. Además, investigamos si las alteraciones inducidas por EOP en las neuronas de dopamina VTA están asociadas con el refuerzo del comportamiento gratificante natural y la atribución de incentivo a las señales asociadas con la recompensa natural, mientras que causan tolerancia cruzada a la recompensa de morfina.

Materiales y Métodos

Animales

Ratas macho adultas Sprague-Dawley (200 – 225 g) se obtuvieron de Charles River y se alojaron en pares en habitaciones iluminadas artificialmente en un ciclo de luz / oscuridad 12 h en todos los experimentos (se apagaron las luces en 10: 00 AM, excepto el experimento de tolerancia a la morfina , luces apagadas en 5: 00 PM). Comida y agua estaban disponibles. ad libitum Excepto durante las pruebas de comportamiento. Las hembras de estímulo fueron ovariectomizadas e implantadas por vía subcutánea con 5% 17-β-estradiol benzoato cápsulas SILASTICAS (1.98 mm de diámetro interno, 0.5 cm de longitud, Dow-Corning). Las inyecciones de progesterona (subcutánea, 500 μg en 0.1 ml de aceite de sésamo) se administraron 3-6 h antes de la prueba para inducir la receptividad sexual. Todos los procedimientos fueron aprobados por los Comités de Cuidado de Animales de la Universidad de Western Ontario y de la Universidad de Michigan, y se ajustaron a las pautas del Consejo Canadiense de Cuidado de Animales y de los Institutos Nacionales de la Salud que involucran animales vertebrados en la investigación.

El curso del tiempo de VTA dopamina soma cambios de tamaño

Sesiones diarias de apareamiento.

Para estudiar el curso temporal de los cambios en el tamaño del soma de la neurona de dopamina en el VTA, los animales con experiencia sexual e ingenuos fueron sacrificados en 1, 7 o 31 d (n = 5 – 8 por grupo) después del último día de apareamiento (experimentado) o manejo (naive). Los grupos con experiencia sexual se combinaron para el comportamiento sexual durante la sesión de apareamiento final, así como el número total de eyaculaciones durante las cinco sesiones (promedio de 5 para cada grupo), y no difirieron en ningún parámetro del comportamiento sexual.

Sesiones de apareamiento.

Los hombres sexualmente ingenuos fueron asignados a una de dos condiciones experimentales: sexualmente ingenuos o experimentados sexualmente. A los animales con experiencia sexual se les permitió aparearse cinco veces en días consecutivos con hembras receptivas en jaulas de prueba rectangulares (60 × 45 × 50 cm) hasta la visualización de la eyaculación o hasta 1 h (lo que ocurra primero). Las jaulas se limpiaron a fondo con una solución de etanol 70% y se agregó ropa de cama nueva entre las sesiones de apareamiento. El comportamiento sexual se realizó durante la fase oscura (2 – 6 h después del inicio de la oscuridad). Solo los animales que eyacularon durante al menos cuatro de las cinco sesiones de apareamiento se consideraron con experiencia sexual y se incluyeron en experimentos. Se observaron todas las sesiones de apareamiento y se registró el comportamiento sexual. La cantidad de intromisiones de monturas (M) (IM), la latencia de la montura (ML; tiempo desde la introducción de la hembra hasta la primera montura), la latencia de la intromisión (IL; la hora de la introducción de la hembra hasta la primera intromisión) y la latencia de la eyaculación (EL; tiempo desde la primera intromisión hasta la eyaculación) se registraron (Agmo, xnumx). Los animales ingenuos se colocaron en una jaula de prueba limpia para 1 h al mismo tiempo que los machos con experiencia sexual que se aparearon en la misma habitación, de manera que estuvieron expuestos a olores femeninos distantes, y niveles similares de alteración y novedad ambiental como los machos experimentados.

Etiquetado de inmunofluorescencia.

Los animales se anestesiaron profundamente utilizando pentobarbital sódico (270 mg / kg, ip) y se perfundieron por vía intracardiaca con 50 ml de 0.9% de solución salina, seguido de 500 ml de 4% de paraformaldehído en tampón de fosfato de sodio m 0.1 (PB). Los cerebros se retiraron y se fijaron posteriormente para 1 h a temperatura ambiente (RT) en el mismo fijador y luego se sumergieron en 20% de sacarosa y 0.01% de azida sódica en 0.1 m PB para su almacenamiento a 4 ° C. Las secciones coronales se cortaron a 35 μm en un microtomo de congelación (H400R, Microm) y se recogieron en cuatro series paralelas en solución crioprotectora (30% de sacarosa, 30% de etilenglicol en 0.1 m PB) y luego se almacenaron a 20 ° C. Todas las incubaciones se realizaron a temperatura ambiente con agitación suave y abundantes enjuagues con 0.1 m PBS, pH 7.35, entre las incubaciones. Las secciones fueron expuestas a 1% H2O2 para 10 min para destruir las peroxidasas endógenas, luego bloqueadas para 1 h en solución de incubación (PBS +: PBS que contiene 0.4% Triton X-100; Sigma-Aldrich) y 0.1% de albúmina de suero bovino (Jackson Immuno Research Laboratories). A continuación, las secciones se incubaron durante la noche a temperatura ambiente en un anticuerpo de tirosina hidroxilasa (TH) de ratón (1: 20 000; Millipore). Después de la incubación del anticuerpo primario, las secciones se incubaron en el anticuerpo anti-ratón de cabra conjugado con AlexaFluor 555 (1: 100; Invitrogen, Eugene, OR) para 30 mín. Finalmente, las secciones se lavaron con 0.1 m PB, se montaron en portaobjetos de vidrio Superfrost Plus, se secaron y se cubrieron con gelvatol que contenía el agente anti-desvanecimiento 1,4-diazabiciclo (2,2) octano (DABCO; 50 mg / ml, Sigma-Aldrich; Lennette, 1978).

Análisis de datos: tamaño del soma neuronal.

Se tomaron imágenes de las neuronas TH-inmunorreactivas (IR) en el VTA con un aumento de 40 × en tres niveles rostrales a caudales (Balfour et al., 2004). No se detectaron diferencias entre las células en los diferentes niveles. El tamaño del soma de las neuronas TH-IR se analizó utilizando ImageJ (Institutos Nacionales de Salud). El área media, el perímetro y la circularidad se midieron según lo descrito por Sklair-Tavron et al. (1996). Se analizó un promedio de células 25 por animal (combinando todos los niveles de 3 VTA) y solo se incluyeron células con un núcleo claramente visible. Para cada animal, se calcularon el área media, el perímetro y la circularidad. Para el análisis estadístico se usó un ANOVA de dos vías [factores: experiencia sexual (sexo experimentado o sexo ingenuo) y tiempo (1, 7 o 31 d)] seguido de post hoc comparaciones utilizando el método de Holm-Sidak con un nivel de significación de 0.05.

VTA no cambios de dopamina

Sesiones quincenales de apareamiento.

Para comprobar si la experiencia sexual durante las sesiones de apareamiento diarias es necesaria para disminuir el tamaño del soma de las neuronas TH-IR, se analizaron las neuronas de dopamina VTA de animales que se habían apareado durante cinco sesiones de apareamiento cada dos semanas. Las sesiones de apareamiento fueron las descritas anteriormente, pero durante un período de semanas 2.5. Los cerebros se recolectaron 7 d después del último apareamiento o manejo.

Etiquetado de inmunoperoxidasa.

Además, se probó si el uso de técnicas de tinción sensible con inmunoperoxidasa y la detección de cromógeno también permitiría la visualización de los cambios en el tamaño del soma TH-IR. La perfusión y el procesamiento de tejidos se realizó como se describe anteriormente. Tras el tratamiento con 1% H2O2 y PBS +, las secciones se incubaron durante la noche a temperatura ambiente en un anticuerpo policlonal de tirosina hidroxilasa (TH) (1: 20 000; Millipore). Después de la incubación del anticuerpo primario, las secciones se incubaron con IgG de cabra anti-conejo conjugado con biotina (1 h, 1: 500 en PBS +; Vector Laboratories), avidina-biotina-peroxidasa de rábano (1 h, Elite ABC; 1: 1 000 en PBS ; Vector Laboratories) y 3,3′-diaminobenzidine tetrahydrochloride (10 min, 0.02%, DAB; Sigma-Aldrich) mejorado con sulfato de níquel en (0.02% en 0.1 m PB) con peróxido de hidrógeno (0.015%). Las secciones se lavaron a fondo en 0.1 m PB para terminar la reacción y se montaron en portaobjetos de vidrio Superfrost plus codificados (Fisher) con 0.3% de gelatina en ddH2O. Después de la deshidratación, todos los portaobjetos se cubrieron con montura DPX (ftalato de dibutilo xileno; Sigma-Aldrich).

Análisis de datos: tamaño del soma neuronal.

Las células TH-IR se analizaron para determinar el área, el perímetro y la circularidad como se describió anteriormente. Además, se analizaron células TH-IR en sustancia negra (SN), en las mismas secciones utilizadas para el análisis de células VTA TH-IR. Finalmente, después del análisis de las células VTA y SN TH-IR, las secciones se contratiñeron usando cresil violeta y las células no TH-IR se analizaron usando los mismos métodos descritos anteriormente. Las diferencias entre los grupos ingenuos y experimentados se compararon mediante el uso de estudiantes de dos colas. t Pruebas con un nivel de significancia de 0.05.

Efectos de la naloxona en la reducción del tamaño de dopamina soma inducida por la experiencia

Para determinar si los MOR desempeñaron un papel en los cambios inducidos por la experiencia sexual en el tamaño del soma de las neuronas dopaminérgicas, se bloquearon los MOR durante el comportamiento sexual. La mitad de los animales ganaron experiencia sexual, mientras que la otra mitad fue manejada pero permaneció sexualmente ingenua. A los animales con experiencia sexual se les permitió aparearse en 5 días consecutivos. Dentro de los grupos sexualmente experimentados e ingenuos, los animales se trataron con el antagonista no selectivo de MOR naloxona (10 mg / kg, sc; Sigma-Aldrich, disuelto en 0.9% de solución salina) o solución salina 30 min antes de la introducción de la hembra (con experiencia) o antes de la manipulación (ingenuo); creando así cuatro grupos experimentales: solución salina sexualmente ingenua (Naive Sal), naloxona sexualmente ingenua (Naive NLX), solución salina experimentada sexualmente (Exp Sal) y naloxona experimentada sexualmente (Exp NLX; n = 5 – 8 por grupo). El tratamiento con naloxona no tuvo efectos estadísticamente significativos en ningún parámetro del comportamiento sexual, en ninguno de los 5 d, y los grupos tratados con naloxona y solución salina fueron idénticos en la experiencia sexual. Todos los animales fueron sacrificados mediante perfusión intracardial 7 d después de la última sesión de apareamiento. El corte, la inmunohistoquímica y el análisis de datos (ANOVA de dos vías; factores: experiencia sexual y tratamiento con medicamentos) para el tamaño del soma de dopamina se realizaron como se describió anteriormente.

Morfina condicionado lugar de preferencia.

Diseño experimental.

Anteriormente, Russo et al. (2007) mostró que la morfina crónica induce tolerancia a la recompensa de morfina. Dado que la experiencia sexual y la morfina crónica causan disminuciones similares en el tamaño del soma de las neuronas de dopamina en el VTA, se evaluó la relevancia funcional de los cambios morfológicos inducidos por el sexo para determinar la recompensa de morfina. Los animales con experiencia sexual e ingenuos se dividieron en seis grupos experimentales diferentes (n = 9 – 13 por grupo) basado en el comportamiento sexual (sexualmente sin experiencia o con experiencia) y la dosis de morfina (0.5, 5.0 o 10.0 mg / kg, ip) y se analizaron para determinar la preferencia de lugar condicionada inducida por morfina (CPP).

Morfina-CPP.

El acondicionamiento tuvo lugar 1 d después de la última sesión de apareamiento y los grupos se combinaron para el desempeño sexual durante la última sesión de apareamiento. El paradigma de CPP utilizado consistió en una prueba previa, días de acondicionamiento y prueba posterior, y el aparato se basó en Tenk et al. (2009). Brevemente, el aparato CPP (MED Associates) constaba de tres cámaras distintas. Entre cada sesión, el aparato se limpió a fondo con una solución de etanol al 70% para minimizar las señales olfativas persistentes. Para determinar las preferencias individuales, se realizó una prueba previa durante la cual los animales tuvieron acceso libre a todo el aparato durante 15 min. Como grupo, los animales no mostraron una preferencia significativa por una cámara específica, pero cada animal individual tenía una ligera preferencia inicial. Las ratas que mostraron una preferencia sustancial por una de las cámaras (> 200 s de diferencia entre el tiempo pasado en cada una de las cámaras; <5% de los animales) durante la prueba previa fueron excluidas del estudio. Durante el acondicionamiento, el fármaco se emparejó con la cámara inicialmente preferida o no preferida utilizando un paradigma imparcial (Tzschentke, 2007) y los animales se limitaron a las cámaras para 30 min. Los animales se inyectaron con solución salina (ip) por la mañana (9: 00 AM a 12: 00 PM) y se limitaron a la cámara emparejada con solución salina (control). Por la tarde (1: 00 – 4: 00 PM), los animales fueron inyectados con morfina (ip, 0.5 mg / kg, 5.0 mg / kg o 10.0 mg / kg; sulfato de morfina disuelto en 0.9% solución salina, Johnson Matthey) y confinado a la cámara emparejada con morfina. Los animales fueron sometidos a dos días de acondicionamiento. Al día siguiente (3 d después del último día de apareamiento) se realizó una prueba posterior, idéntica en el procedimiento a la prueba previa. Para el análisis estadístico, el tiempo pasado en la cámara emparejada con morfina durante la prueba posterior se comparó con el tiempo empleado en la cámara emparejada con solución salina durante la prueba posterior para machos sexualmente ingenuos o experimentados dentro de cada dosis usando una combinación t prueba. p <0.05 se consideró estadísticamente significativo. Grupos de control adicionales de animales sexualmente ingenuos y experimentados recibieron solución salina en cámaras apareadas y no apareadas para servir como controles negativos. No se detectaron diferencias en el tiempo transcurrido entre cámaras para ninguno de los grupos.

Efectos de la naloxona sistémica en la facilitación del comportamiento sexual inducida por la experiencia

Diseño experimental.

La experiencia sexual resulta en la facilitación de la conducta sexual que se mantiene durante al menos 1 al mes (Lanzadores et al., 2012). Para analizar el efecto del bloqueo de MOR en la facilitación de la conducta sexual inducida por la experiencia, los animales con experiencia sexual recibieron naloxona o solución salina antes de las cinco sesiones de apareamiento consecutivas (n = 12 cada uno) como se describe anteriormente. Una semana después de la última sesión de apareamiento, se llevó a cabo una prueba final de apareamiento durante la cual todos los animales se permitieron aparearse hasta la eyaculación o hasta 1 h. No se administró tratamiento con naloxona o solución salina antes del apareamiento el día de la prueba final. Los parámetros de apareamiento se compararon para determinar si la naloxona afectó la facilitación del apareamiento inducida por la experiencia sexual (día 1 versus día 5) o el mantenimiento de esta facilitación (día 5 vs prueba) utilizando un ANOVA de dos vías [factores: tratamiento (solución salina versus naloxona ) y día (día 1, día 5 o prueba)] y método de Holm-Sidak para post hoc comparaciones Para todas las pruebas estadísticas, p <0.05 se consideró estadísticamente significativo.

Experimentos de control adicionales

Naloxona sistémica en el día de la prueba.

Para demostrar que el comportamiento sexual alterado en el último día de la prueba de apareamiento no se debió a la ausencia de naloxona, se administró naloxona o solución salina en el último día de la prueba de apareamiento a los animales que se aparearon emparejados con la naloxona mientras obtuvieron experiencia sexual. Específicamente, todos los animales recibieron inyección de naloxona (10 mg / kg, sc) 30 min antes del apareamiento con una eyaculación durante los días consecutivos de 5. El día del ensayo, 7 d más tarde, aproximadamente la mitad de los animales recibieron una inyección de naloxona (10 mg / kg, n = 7) o solución salina (n = 6) 30 min antes de la introducción de una hembra receptiva. La conducta sexual fue observada y registrada. Los parámetros de apareamiento se compararon para determinar si la naloxona afectó la facilitación del apareamiento inducida por la experiencia sexual (día 1 versus día 5) o el mantenimiento de esta facilitación (día 5 vs prueba) utilizando un ANOVA de dos vías [factores: tratamiento (solución salina versus naloxona ) y día (día 1, día 5 o prueba)] y método de Holm-Sidak para post hoc comparaciones Para todas las pruebas estadísticas, p <5% se consideró estadísticamente significativo.

Efectos de la naloxona en la expresión a corto plazo de la conducta sexual facilitada.

Los efectos del tratamiento con naloxona (10 mg / kg, sc) durante el apareamiento se probaron en el comportamiento sexual subsiguiente durante un día de prueba de apareamiento final, que se realizó solo 1 d después del último apareamiento (solución salina, n = 5; naloxona n = 4).

Pretratamiento sistémico con naloxona.

Para determinar si el tratamiento repetido de la naloxona sola causa un deterioro del comportamiento sexual 7 d después del último tratamiento, los animales sexualmente ingenuos recibieron cinco naloxona diarias (10 mg / kg, sc) o inyecciones de solución salina en días consecutivos antes de una prueba de apareamiento 7 d después de la naloxona final o inyección de solución salina. En este último día de prueba, los animales no recibieron ninguna inyección. El comportamiento sexual fue observado y registrado como se describe anteriormente. Parámetros de apareamiento fueron comparados entre grupos utilizando desapareados t pruebas Para todas las pruebas estadísticas, p <5% se consideró estadísticamente significativo.

Naloxona sistémica y recompensa sexual.

Una posibilidad para los efectos atenuantes de la naloxona en la exhibición del mantenimiento del comportamiento sexual facilitado es que la naloxona bloquea los efectos gratificantes del comportamiento sexual. Para probar esta posibilidad, el paradigma de CPP se realizó para el comportamiento sexual inmediatamente después de la inyección de naloxona o solución salina en hombres sin experiencia sexual previa. El procedimiento de CPP fue similar al descrito anteriormente para la morfina-CPP, incluidas las pruebas previas, los días de acondicionamiento y las pruebas posteriores.

El comportamiento sexual se emparejó con la cámara inicialmente no preferida. De manera equilibrada, cada animal recibió una inyección de naloxona (n = 12) o solución salina (n = 11) 30 min antes de recibir acceso a una mujer receptiva. La duración promedio de la sesión de apareamiento fue de ∼13 mín. Un minuto después de la eyaculación, el animal se colocó en la cámara emparejada durante 30 min. El otro día de acondicionamiento, los animales recibieron una inyección de naloxona o solución salina (lo que recibieron antes del apareamiento), y se colocaron en la cámara no emparejada para 30 min. A continuación, se realizó una prueba posterior, idéntica a la prueba previa. Para determinar la preferencia de la cámara, se comparó el tiempo pasado en la cámara pareada durante la prueba previa y posterior a la prueba. Para el análisis estadístico, pareado. t las pruebas se utilizaron para comparar las puntuaciones de preferencia y diferencia, y el tiempo en la cámara pareada durante la prueba previa y posterior a la prueba para determinar si se formó una CPP significativa para el comportamiento sexual. p <0.05 se consideró significativo.

Efectos de la naloxona intra-VTA en la facilitación de la conducta sexual inducida por la experiencia

Diseño experimental.

Para determinar si la acción EOP específicamente en el VTA fue responsable de los efectos de los cambios inducidos por la experiencia sexual en el comportamiento sexual, los animales se sometieron a una infusión local de naloxona o solución salina en el VTA antes de cinco sesiones diarias de apareamiento. El paradigma de comportamiento fue similar al experimento de naloxona sistémica. A los animales con experiencia sexual se les permitió aparearse durante 5 días consecutivos hasta una eyaculación o hasta 1 h. Quince minutos antes de introducir la hembra receptiva, las ratas macho recibieron infusiones bilaterales de naloxona (10 μg / μl por hemisferio; volumen de 0.5 μl; disuelto en 0.9% solución salina) o solución salina (0.5 μl por hemisferio). Las microinyecciones bilaterales se administraron a una velocidad de flujo de 0.5 μl / min en un intervalo mínimo de 1 seguido de un mínimo de 1 min con la cánula de inyección en su lugar para la difusión. La cánula de inyección se reemplazó con la cánula simulada y la tapa protectora. Una semana después del último día de apareamiento (día de prueba), todos los animales se aparearon una vez más a la eyaculación sin una infusión de naloxona o solución salina. Figura 3A Esboza el diseño experimental. El análisis de los datos se realizó como se describe en el experimento de naloxona sistémica.

Cirugía de canulación.

Las ratas macho se anestesiaron con una inyección intraperitoneal (0.1 ml / kg) de ketamina (0.87 mg / ml) y xilazina (0.13 mg / ml), y se colocaron en un aparato estereotáxico (Kopf Instruments). Las cánulas de guía de calibre 21 bilaterales (Plastics One) se bajaron a través de pequeños orificios de perforación en el cráneo hacia el cerebro hacia el VTA en −4.8 mm AP, ± 0.75 mm ML de bregma y −7.8 mm DV desde la parte superior del cráneo según Paxinos y Watson (2013). Las cánulas se aseguraron con acrílico dental que se adhirió a tres tornillos fijados en el cráneo. Los animales recibieron un período de recuperación de 2 durante la semana, y se manipularon diariamente por habituación a los procedimientos de manipulación e inyección utilizados durante las pruebas de comportamiento.

Verificación de la colocación de la cánula.

La colocación de las cánulas se examinó utilizando la inmunotinción con TH para confirmar que el VTA se enfocó con precisión. Solo los animales con las colocaciones adecuadas se incluyeron en los análisis (tamaños finales del grupo: solución salina experimentada n = 8; naloxona con experiencia n = 6). Tres animales adicionales que recibieron inyecciones de naloxona intra-VTA dirigidas fuera del VTA se agruparon en un grupo de inyección "perdido". El grupo perdido se analizó por separado para servir como controles anatómicos y Mann-Whitney U La prueba se usó para comparar el comportamiento en el día de la prueba final con los varones con experiencia tratados con naloxona y con solución salina.

Expresión pERK inducida por cue contextual asociada al apareamiento

Diseño experimental.

Se ha demostrado que la exposición a la jaula en la que los machos adquirieron la experiencia de apareamiento causa la activación de MOR en el VTA y la actividad neuronal en VTA y NAc (Balfour et al., 2004). Por lo tanto, el entorno de apareamiento sirve como una señal condicionada predictiva de la recompensa sexual. El estudio actual probó si la activación de MOR durante la experiencia sexual es necesaria para la activación neural condicionada condicionada posterior. La naloxona o solución salina se administró por vía sistémica (ip) 30 min antes de la colocación en el campo de apareamiento y la introducción de una hembra receptiva para apareamiento (con experiencia), o antes de la manipulación de control que consistió en la colocación en la jaula de manejo sin presentación de la hembra (neutro medio ambiente; ingenuo). Así, se crearon cuatro grupos experimentales: Naive Sal, Naive NLX, Exp Sal ​​y Exp NLX. Una semana después de la última sesión de apareamiento, la mitad de los animales de cada grupo se expusieron a la jaula de apareamiento (machos Exp: señales condicionadas asociadas al sexo) o al manejo de la jaula (machos ingenuos: claves no sanas / neutrales), mientras que la otra mitad no estuvo expuesta a cualquier señal y, en cambio, permaneció en las jaulas de la casa (para determinar la expresión pERK de línea de base). Este paradigma experimental produjo grupos 8: Naive Sal-No Cue, Naive Sal + Cue, Naive NLX-No Cue, Naive NLX + Cue, Exp Sal-No Cue, Exp Sal ​​+ Cue, Exp NLX-No Cue, Exp NLX + Cue (n = 4 cada uno excepto Naive NLX-No Cue, n = 3). Los animales se perfundieron 10 – 15 min después de la exposición a la señal. Los animales de control fueron retirados de sus jaulas y perfundidos simultáneamente.

Inmunohistoquímica.

El seccionamiento y la inmunohistoquímica se realizaron como se describe anteriormente. Aquí, utilizamos un anticuerpo policlonal de conejo contra p42 y p44 MAP Kinasas ERK1 y ERK2 (pERK; 1: 4 000; Tecnología de señalización celular). El anticuerpo primario ha sido ampliamente caracterizado en la literatura (Roux y Blenis, 2004; Murphy y Blenis, 2006; Frohmader et al., 2010b). Además, la omisión del anticuerpo primario evitó toda inmunorreactividad y el análisis de transferencia Western del tejido cerebral de rata reveló dos bandas con los pesos moleculares apropiados.

Análisis de los datos.

Se contaron las células pERK-inmunoreactivas (-IR) en varias regiones del cerebro usando un tubo de extracción de lucida de cámara unido a un Leica Microscopio DMRD: NAc [núcleo (C) y carcasa (S); 400 × 600 μm; corteza prefrontal medial; mPFC; área cingulada anterior (ACA); corteza prelímbica (PL); corteza infralímbica (IL); 600 × 800 μm cada uno], caudate-putamen (CP; 800 × 800 μm) y amígdala basolateral (BLA; 900 × 1200 μm; Balfour et al., 2004; Frohmader et al., 2010b; Lanzadores et al., 2010b). Se contaron dos secciones por región del cerebro y los números de células en las áreas estándar de análisis se calcularon como números de células por mm2. Los dos recuentos se promediaron por animal para el cálculo de las medias grupales. Los promedios de grupo dentro de los grupos sexualmente experimentados o ingenuos se compararon utilizando ANOVA de dos vías [factores: tratamiento farmacológico (NLX o Sal) y cue (cue o no cue)] seguido de post hoc comparaciones utilizando las pruebas de suma de Holm-Sidak o Mann-Whitney cuando sea apropiado con un nivel de significación de p <0.05. En el caparazón NAc de los animales con experiencia sexual, hubo una fuerte tendencia hacia la importancia de los factores y, por lo tanto, se realizaron comparaciones por pares para comparar solo los grupos de solución salina (Sal-No Cue) y de solución salina (Sal + Cue).

Imágenes.

Las imágenes digitales se capturaron usando una cámara CCD (Macrofire, Optronics) conectada a un Leica Microscopio (DM5000B) con ajustes de cámara fijos. Las imágenes fueron importadas al software Adobe Photoshop 9.0. Las imágenes no se alteraron de ninguna manera, excepto por el ajuste de brillo y contraste.

Resultados

Cambios inducidos por la experiencia sexual en células de dopamina VTA

La experiencia sexual resultó en una disminución en el tamaño del soma de dopamina VTA ( C.A). La experiencia sexual redujo significativamente el área y el perímetro del soma de las células VTA TH-IR (área: F(1,31) = 23.068, p <0.001; perímetro, F(1,31) = 18.225, p <0.001). También hubo un efecto significativo principal del tiempo (área: F(2,31) = 6.377, p = 0.005; perímetro, F(2,31) = 4.389, p = 0.021) y una interacción significativa entre la experiencia y el tiempo (área: F(2,31) = 5.284, p = 0.011; perímetro, F(2,31) = 4.347, p = 0.022). Las comparaciones por pares revelaron que el área y el perímetro de las células TH-IR se redujeron significativamente 1 y 7 d después del último día de comportamiento sexual en animales con experiencia sexual en comparación con los controles sexualmente ingenuos [ B, zona: p = 0.002 (1 d), p <0.001 (7 d); C, perímetro: p = 0.009 (1 d), p <0.001 (7 d)]. El efecto del comportamiento sexual se disipó cuando siguió el período de abstinencia de recompensa, ya que el tamaño del soma de las neuronas TH-IR volvió a la línea de base 31 días después de la última sesión de apareamiento ( B, zona: p = 0.798; C, perímetro: p = 0.785). Las alteraciones inducidas por la experiencia sexual no se detectaron en circularidad en ninguno de los puntos temporales ( D). La reducción del tamaño de VTA dopamine soma no dependió de las sesiones de apareamiento diarias, ya que la experiencia de apareamiento durante cinco sesiones de apareamiento quincenales también produjo un tamaño reducido de VTA dopamine soma ( A,B, E – H, zona: p = 0.004; perímetro: p <0.001). Por el contrario, la experiencia sexual no afectó el tamaño del soma TH-IR en la sustancia negra ( C, I – J, zona: p = 0.13; perímetro: p = 0.16) ni tamaño de soma alterado en neuronas VTA sin TH-IR cercanas ( D, E – H, zona: p = 0.46; perímetro: p = 0.45).

Figura 1. 

Cambios en el tamaño del soma inducidos por opioides endógenos de las neuronas de dopamina VTA. AImágenes representativas de neuronas de dopamina VTA de animales sexualmente ingenuos y experimentados que muestran la reducción en el tamaño del soma 7 d después de la sesión de apareamiento final. Barra de escala, 5 μm. Los datos cuantitativos que muestran que la experiencia sexual (Exp, barras negras) causaron una reducción significativa en el área (B; en μm2) y perímetro (C; en μm) de células de dopamina VTA, 1 d (Naive, Exp; n = 6) y 7 d (Naive, n = 5; Exp. n = 6), pero no 31 d (Naive, n = 6; Exp. n = 8) después del apareamiento final, en comparación con los controles sexualmente ingenuos (Naive, barras blancas). El área se redujo a 84% en hombres con experiencia en comparación con los controles ingenuos en 1 o 7 d. El perímetro se redujo a 91.6 y 90% en grupos experimentados en comparación con el control en 1 y 7 d resp. No hubo efecto sobre la circularidad (D). Esta plasticidad de las células de dopamina en el área (E) y perímetro (F) fue prevenido por la naloxona (NLX, n = 8), pero no salina (Sal, n = 7) tratamiento durante el apareamiento, 7 d después de la sesión de apareamiento final en comparación con los controles sexualmente ingenuos (Sal, n = 5; NLX, n = 6). Los datos representan la media ± SEM; * Indica una diferencia significativa en comparación con los controles sexualmente ingenuos del mismo día (B, C) o en comparación con los controles sexualmente ingenuos tratados con solución salina y los hombres sexualmente experimentados tratados con naloxona (E, F).

Figura 2. 

La experiencia sexual no disminuyó el tamaño del soma en las neuronas de dopamina de la sustancia negra o las neuronas sin Vamin de VTA. VTA TH-IR área de soma neuronal (A; en μm2) y perímetro (B; en μm) en animales sexualmente ingenuos (blancos) y experimentados (negros) que adquirieron experiencia al aparearse dos veces por semana en lugar de durante días consecutivos. Área de soma de Substantia nigra TH-IR (C) y área de soma VTA sin TH-IR (D) en animales sexualmente ingenuos (blancos) y experimentados (negros). Los datos representan la media ± SEM; * Indica una diferencia significativa en comparación con los controles sexualmente ingenuos. Imágenes representativas que muestran las neuronas TH-IR (marrón) en VTA de sexualmente ingenuas (E), y con experiencia (F) machos. G, H, Una imagen de mayor aumento de la neurona indicada por la flecha en E y F respectivamente. Las neuronas teñidas con Nissl se muestran en azul en estas imágenes. Imágenes representativas que muestran las neuronas TH-IR en SN de sexualmente ingenuas (I) y experimentado (J) machos. Barras de escala: E,J, 20 μm.

La reducción del tamaño del soma inducida por la experiencia sexual de las neuronas de dopamina VTA depende de la activación del receptor de opioides

La reducción del tamaño del soma de neuronas dopaminérgicas VTA causada por la experiencia sexual fue bloqueada por el antagonista no selectivo de naloxona MOR, administrado antes de cada sesión de apareamiento. El tratamiento con naloxona antes de las sesiones de apareamiento tuvo un efecto significativo en el área (F(1,22) = 4.738, p = 0.041) y tendió hacia un efecto significativo en el perímetro (F(1,22) = 2.892, p = 0.052). Se encontró una interacción significativa entre la experiencia y el tratamiento con naloxona para el área (F(1,22) = 5.578, p = 0.027) y perímetro (F(1,22) = 8.167, p = 0.009). Las comparaciones por parejas mostraron que la experiencia sexual en animales tratados con solución salina redujo significativamente el área y el perímetro de las neuronas de dopamina VTA 7 d después de la última sesión de apareamiento en comparación con los hombres sexualmente no tratados con solución salina ( E, zona: p = 0.018; F, perímetro: p = 0.007). En contraste, los animales tratados con naloxona con experiencia sexual no difirieron de los machos no tratados con naloxona ( E, zona: p = 0.483; F, perímetro: p = 0.330). Además, el tamaño del soma de los animales salinos experimentados disminuyó significativamente en comparación con los animales experimentados con naloxona ( E, zona: p = 0.002; F, perímetro: p = 0.002). Este efecto de la naloxona fue específico para la experiencia sexual, ya que el tratamiento con naloxona solo no afectó el tamaño del soma de células TH-IR en varones tratados con naloxona sexualmente ingenuos en comparación con los controles tratados con solución salina ( E,F). Además, este efecto de la naloxona en la reducción del tamaño del soma inducida por la experiencia no se debió a los efectos de la naloxona en el comportamiento sexual, ya que el comportamiento de apareamiento no difirió significativamente entre los machos tratados con naloxona y solución salina, excepto por un tiempo más prolongado para iniciar el apareamiento después de la eyaculación. (intervalo posterior a la eyaculación) en machos tratados con naloxona durante la primera y quinta sesión de apareamiento (p = 0.03 y p = 0.004, respectivamente). Los machos tratados con solución salina y naloxona copularon a la eyaculación durante cada una de las cinco sesiones de apareamiento.

Morfina inducida por la experiencia sexual recompensa tolerancia

Los efectos de la experiencia sexual sobre el tamaño del soma de dopamina VTA por la acción de la EOP en el VTA son similares a los reportados para opiáceos exógenos (Sklair-Tavron et al., 1996; Russo et al., 2007). Por lo tanto, se probó si la plasticidad de las células de dopamina VTA inducida por recompensa natural afecta la recompensa por la morfina opiáceo. De hecho, la experiencia sexual causó una tolerancia a la morfina, similar a los efectos de los opiáceos crónicos (Russo et al., 2007). Los varones con experiencia sexual no desarrollaron un CPP para 0.5 mg / kg de dosis de morfina; mientras que, los machos sexualmente ingenuos formaron un CPP para esta dosis, como se indica al pasar una mayor cantidad de tiempo en la cámara emparejada con morfina en comparación con la cámara emparejada con solución salina durante la prueba posterior ( ; p = 0.039). Los grupos sexualmente ingenuos y experimentados pasaron una cantidad significativamente mayor de tiempo en la cámara emparejada con morfina en comparación con la cámara emparejada con solución salina con dosis más altas de morfina: 5.0 mg / kg ( ; Ingenuo: p = 0.029; Exp: p = 0.012) y 10.0 mg / kg ( ; Ingenuo: p <0.001; Exp: p = 0.002).

Figura 3. 

Los efectos de la experiencia sexual en la recompensa de morfina. Tiempo transcurrido en cámaras salinas- (Sal) o morfina (Mor; 0.5, 5 o 10 mg / kg de peso corporal) durante la prueba posterior en sexualmente ingenuo (Naive, n = 10 – 13) o experimentado (Exp, n = 9 – 13) machos. Los datos presentados como media ± SEM; * Indica una diferencia significativa en comparación con la cámara emparejada con Sal dentro de los mismos animales. NS, no significativo.

La facilitación del comportamiento de apareamiento inducida por la experiencia sexual depende de la activación del receptor de opioides

Los hallazgos hasta ahora demuestran que la EOP que actúa en el VTA durante las sesiones cortas diarias de 5 causa una plasticidad de las neuronas de dopamina VTA que es similar a los efectos de la autoadministración crónica de morfina o heroína (Russo et al., 2007; Mazei-Robison et al., 2011). Supusimos que la reducción del tamaño del soma de dopamina VTA es fundamental para el aprendizaje de recompensa y específicamente para la facilitación del comportamiento sexual inducida por la experiencia sexual en términos de motivación y rendimiento. Esta hipótesis se probó bloqueando el uso de naloxona con MOR durante el apareamiento y examinando los efectos en la facilitación de la conducta sexual inducida por la experiencia sexual durante las cinco sesiones diarias de apareamiento. Los datos se presentan en Figura 4 solo para la primera y quinta sesiones de apareamiento, ya que estos son los datos que mejor ilustran la facilitación de la conducta de apareamiento inducida por la experiencia. Además, los efectos a largo plazo del tratamiento con naloxona durante las sesiones de apareamiento se prueban en el mantenimiento de la facilitación del comportamiento de apareamiento inducida por la experiencia, durante una última prueba de apareamiento 1 semana más tarde. Figura 4A Muestra el diseño experimental. Hubo un efecto principal importante de la sesión de apareamiento en todos los parámetros del comportamiento sexual (aumento de la latencia: F(2,55) = 11.286, p <0.001; latencia de intromisión: F(2,55) = 8.767, p <0.001; latencia de la eyaculación: F(2,55) = 10.368, p <0.001) y tratamiento con naloxona en latencias para montar (F(1,55) = 6.585, p = 0.013) e intromisión (F(1,55) = 7.863, p = 0.007). Las comparaciones por parejas mostraron que el tratamiento con naloxona afectó el comportamiento sexual durante la primera sesión de apareamiento porque los animales con naloxona tenían latencias significativamente más largas que las de la primera montura (p = 0.002) e intromisión (p = 0.002) en comparación con los controles de solución salina en el primer día de apareamiento. Este efecto de la naloxona en el comportamiento sexual inicial fue disminuido por la experiencia sexual y no se observó durante ninguna de las sesiones de apareamiento posteriores (Tabla 1). Además, la administración de naloxona antes de cada una de las cinco sesiones de apareamiento no impidió la facilitación inicial de la conducta sexual con la experiencia sexual. Consistente con los efectos de refuerzo de la experiencia sexual, los machos tratados con solución salina exhibieron latencias disminuidas para montar ( B; p = 0.032) intromisión ( C; p = 0.033) y la eyaculación ( D; p <0.001) durante la quinta sesión de apareamiento en comparación con la primera sesión de apareamiento, lo que indicó una facilitación del comportamiento sexual. De manera similar, los machos tratados con naloxona mostraron latencias significativamente más cortas para montar ( B; p <0.001), intromisión ( C; p <0.001) y eyaculación ( D; p = 0.017) en el quinto comparado con el primer día. Además, los machos tratados con naloxona no difirieron de los controles de solución salina en ninguna de las latencias durante la quinta sesión de apareamiento.

Figura 4. 

Los opiáceos endógenos desempeñan un papel crítico en la facilitación del comportamiento sexual inducida por la experiencia. A, Diseño experimental. B,DParámetros de comportamiento sexual en hombres tratados con solución salina (Sal, barras blancas, n = 11) o naloxona (NLX; barras negras, n = 12) con administración sistémica. Los datos mostrados son la latencia para montar (B; segundos), intromisión (C; segundos), y la eyaculación (D; segundos) en los días 1 y 5 de cinco días consecutivos de apareamiento. Además, se muestran los datos para la prueba de apareamiento final, 7 d después de la quinta sesión de apareamiento. Los datos se presentan como media ± SEM; + indica una diferencia significativa entre los días 1 y 5 dentro del tratamiento; * indica una diferencia significativa entre el día de la prueba y el día 5 dentro del tratamiento; # indica una diferencia significativa entre los grupos de naloxona y solución salina dentro del día.

Tabla 1. 

La administración de naloxona antes del apareamiento aumentó las latencias para el montaje y la intromisión solo el primer día de apareamiento.

En contraste, el tratamiento con naloxona durante la sesión de experiencia sexual interrumpió el mantenimiento de la facilitación de la conducta sexual inducida por la experiencia en el último día de pruebas de apareamiento. El día de la prueba se realizó 7 d después de la sesión de apareamiento final en ausencia de una inyección de naloxona. Los machos de control tratados con solución salina mostraron la esperada facilitación del comportamiento sexual inducida por la experiencia. Específicamente, las latencias para el montaje, la intromisión y la eyaculación no difirieron entre la quinta sesión de apareamiento y el último día de prueba ( B – D). Considerando que, los machos tratados con naloxona mostraron un aumento significativo en las latencias para montar ( B; p = 0.033), intromisión ( C; p = 0.036) y la eyaculación ( D; p = 0.049) en el día de la prueba en comparación con la quinta sesión de apareamiento. Además, en el día del ensayo, se encontró que los animales con naloxona eran significativamente más lentos que los machos tratados con solución salina, como lo muestran las latencias más largas para montar ( B; p = 0.017) e intromisión ( C; p = 0.043). Por lo tanto, el tratamiento con naloxona bloqueó el mantenimiento, pero no el desarrollo inicial, de la facilitación del comportamiento sexual inducida por la experiencia. Estos hallazgos indican un papel crítico para la plasticidad de la neurona de dopamina VTA inducida por EOP en la expresión a largo plazo del refuerzo del comportamiento de recompensa natural.

Se realizaron varios experimentos de control adicionales para determinar que los efectos del bloqueo del receptor opioide en la pérdida del refuerzo del comportamiento sexual a largo plazo se produjeron independientemente de la falta de administración de naloxona en el último día de prueba de apareamiento ( A,B), fueron específicos para la pérdida de mantenimiento a largo plazo, pero no a corto plazo, de la facilitación de apareamiento ( E,F), no fueron causados ​​por la exposición diaria a la naloxona sola ( C,D), y no fueron causados ​​por una pérdida de la recompensa sexual en los hombres tratados con naloxona ( G,H). Primero, para demostrar que el comportamiento sexual alterado en la prueba de apareamiento final no se debió a la ausencia de naloxona, se administró naloxona o solución salina el día de la prueba de apareamiento final a los animales que se aparearon emparejados con naloxona mientras obtuvieron experiencia sexual ( A). Hubo un efecto principal significativo del día de apareamiento en las latencias para montar ( B; F(2,27) = 30.031, p = 0.038) e intromisión (Tabla 2; F(2,27) = 10.686, p = 0.048). No hubo un efecto principal del día de apareamiento en la latencia a la eyaculación (Tabla 2; F(2,27) = 2.388, p = 0.109) Similar al descrito anteriormente, el tratamiento con naloxona durante el apareamiento no afectó la facilitación de la conducta sexual durante las cinco sesiones iniciales de experiencia sexual. Ambos grupos (grupos tratados con solución salina y naloxona según lo determinado por el tratamiento recibido durante la prueba de apareamiento final; ambos recibieron naloxona durante el apareamiento) demostraron una conducta sexual facilitada en el día 5 en comparación con el día 1 y mostraron latencias significativamente más cortas al primer montaje ( B; salina: p = 0.033; naloxona p = 0.014) e intromisión (Tabla 2; salina: p = 0.034; naloxona p = 0.026). Los animales que recibieron naloxona o solución salina en el último día de prueba de apareamiento tenían latencias más largas para montar ( B; salina: p = 0.018; naloxona p = 0.029) e intromisión (Tabla 2; salina: p = 0.019; naloxona p = 0.020) comparado con el quinto día de experiencia de apareamiento. Por lo tanto, la administración de naloxona o solución salina en el día de la prueba inmediatamente antes del apareamiento no influyó en el efecto del tratamiento con naloxona durante las sesiones de experiencia sexual y la atenuación de la conducta sexual a largo plazo fue idéntica a la mostrada en animales que no recibieron ninguna inyección. el último día de prueba de apareamiento ( ).

Figura 5. 

Los opioides endógenos son importantes en la expresión a largo plazo de la facilitación del comportamiento sexual inducida por la experiencia. ADiseño experimental para experimentar el efecto del tratamiento con NLX en el día de la prueba. B, Monte la latencia en los días 1 y 5 de cinco días consecutivos de apareamiento y el último día de prueba de apareamiento (Prueba) después de la inyección de solución salina (gris) o naloxona (negro). Los datos representan la media ± SEM. * indica una diferencia significativa entre el día 1 y el día 5 dentro del tratamiento. # indica una diferencia significativa entre el día de prueba y el día 5 dentro del tratamiento. CDiseño experimental experimental para probar el efecto del tratamiento previo con naloxona solo sin experiencia sexual en el comportamiento de apareamiento. DMonte la latencia en el último día de prueba de apareamiento, días 7 después de los días 5 de inyección de solución salina o naloxona en ausencia de apareamiento. Los datos representan la media ± SEM. E, Diseño experimental para el experimento para probar si el tratamiento con naloxona afectó la visualización a corto plazo del comportamiento sexual facilitado en animales con experiencia sexual. F, Incremento de la latencia el día 1 y el día 5 de cinco días consecutivos de apareamiento y prueba de apareamiento final, 1 día tras día 5 en presencia de solución salina (gris) o naloxona (negro) inyectable. Los datos representan la media ± SEM. * indica una diferencia significativa entre el día 1 y el día 5 dentro del tratamiento. G, Diseño experimental para experimentar y probar si el tratamiento con naloxona bloqueó los efectos gratificantes del comportamiento sexual. H, Tiempo transcurrido en el apareamiento de la cámara pareada (en segundos) durante la prueba preliminar (blanco) y post-prueba (negro) para los animales que recibieron naloxona o solución salina antes del apareamiento. Los datos representan la media ± SEM; * Indica una diferencia significativa en comparación con la prueba previa.

Tabla 2. 

Los datos que se muestran son las latencias a la intromisión y la eyaculación (segundos) de los experimentos de control realizados para determinar que los efectos del bloqueo de MOR en la pérdida de refuerzo del comportamiento sexual a largo plazo se produjeron independientemente de la falta de administración de naloxona en el último día de prueba de apareamiento

Para determinar si fue el tratamiento con naloxona cuando se combinó con la experiencia sexual y no se repitió a la naloxona per se lo que causó un deterioro del comportamiento sexual 7 d después del último tratamiento, los animales sexualmente sin tratamiento recibieron cinco inyecciones diarias de naloxona o inyecciones de solución salina antes de una prueba de apareamiento final 7 d más tarde C). No se detectaron diferencias significativas para ningún parámetro de apareamiento entre los grupos pretratados con solución salina y naloxona ( D; latencia de montaje latencia de intromisión: solución salina 139.7 ± 40.3 frente a naloxona 121.83 ± 42.55; latencia de eyaculación: solución salina 887.9 ± 70.0 frente a naloxona 1050.8 ± 327.31). Estos resultados indican que la naloxona sola no es suficiente para alterar el comportamiento sexual posterior, similar a la falta de efectos de la naloxona sola sobre la plasticidad de la neurona de dopamina VTA.

Nuestra hipótesis es que el tratamiento con naloxona durante la adquisición de la experiencia sexual interrumpe la expresión a largo plazo de la facilitación del comportamiento sexual inducida por la experiencia sexual. Para probar esto más a fondo, los efectos del tratamiento con naloxona durante el apareamiento se probaron en el comportamiento sexual posterior durante una prueba de apareamiento final, que se realizó solo 1 d después del último apareamiento (diseño experimental; E). Hubo un efecto principal significativo del día de apareamiento en el monte ( F; F(2,20) = 19.780, p <0.001) y latencias de intromisión (Tabla 2; F(2,20) = 19.041, p <0.001). No hubo un efecto principal significativo del día sobre la latencia de la eyaculación (Tabla 2; F(2,20) = 3.042, p = 0.070). De manera similar a lo descrito anteriormente, todos los hombres (a pesar de los tratamientos con solución salina o naloxona) mostraron una facilitación de la conducta sexual durante las cinco sesiones de experiencia sexual indicadas por latencias significativamente más cortas para aumentar ( F; salina: p = 0.002; naloxona p = 0.018) e intromisión (Tabla 2; salina: p = 0.006; naloxona p = 0.009) en el día 5 comparado con el día 1. De manera similar, el comportamiento sexual facilitado se demostró el día de la prueba en comparación con el día 1 indicado por latencias significativamente más cortas para montar ( F; salina: p = 0.001; naloxona p = 0.020) e intromisión (Tabla 2; salina: p = 0.004; naloxona p = 0.009). Más importante aún, el tratamiento con naloxona durante el apareamiento no afectó significativamente la facilitación del comportamiento sexual inducida por la experiencia sexual cuando se probó con 1 d después de la experiencia sexual, independientemente del tratamiento con naloxona en este último día de prueba de apareamiento.

Finalmente, probamos la posibilidad de que los efectos atenuantes de la naloxona sobre la expresión a largo plazo de la conducta sexual facilitada se deba a un efecto de bloqueo de la naloxona sobre las propiedades gratificantes de la conducta sexual. Sin embargo, la naloxona administrada inmediatamente antes del apareamiento no alteró la formación de CPP para el apareamiento ( G), sugiriendo que el tratamiento con naloxona no alteró la recompensa sexual. Los grupos tratados con solución salina y naloxona formaron una CPP significativa para el comportamiento sexual, según lo indicado por un aumento significativo del tiempo dedicado a la cámara emparejada por sexo ( H; salina: p = 0.038; naloxona p = 0.002) durante la prueba posterior en comparación con la prueba previa. Por lo tanto, la naloxona no ejerce su efecto perjudicial sobre el mantenimiento de la conducta sexual facilitada al bloquear la recompensa asociada con la conducta sexual.

La facilitación del comportamiento sexual depende de la acción de EOP en el VTA

Para confirmar que el EOP actúa específicamente en el VTA para inducir la facilitación a largo plazo del comportamiento sexual, el diseño experimental descrito en Figura 3A se repitió con infusiones de naloxona intra-VTA en lugar de inyecciones sistémicas. Los resultados fueron idénticos a la administración sistémica descrita anteriormente. Hubo un efecto principal significativo del día de apareamiento en todos los parámetros del comportamiento sexual ( A, monte latencia: F(2,33) = 4.494, p = 0.019; B, latencia de intromisión: F(2,33) = 4.042, p = 0.027; C, latencia de eyaculación: F(2,33) = 5.309, p = 0.010) y tratamiento con naloxona intra-VTA en latencias para montar (F(1,33) = 7.345, p = 0.011) e intromisión (F(1,33) = 6.126, p = 0.019). La naloxona intra-VTA no impidió la facilitación de la conducta sexual inducida por la experiencia inicial durante el 5 d de apareamiento, ya que los machos tratados con naloxona demostraron una latencia disminuida para aumentar ( A; p = 0.001), intromisión ( B; p <0.001) y eyaculación ( C; p = 0.001) en el día 5 comparado con el día 1. Los machos tratados con naloxona no difirieron de los machos tratados con solución salina en el quinto día de apareamiento en ninguna de las latencias. El tratamiento con naloxona intra-VTA, al igual que la administración sistémica, causó un aumento significativo en el montaje ( A; p <0.001) y latencias de intromisión ( B; p <0.001) en el primer día de apareamiento en comparación con los machos tratados con solución salina, lo que no se observó durante las sesiones de apareamiento posteriores (durante las cuales los machos tratados con naloxona y con solución salina no difirieron). Una observación inesperada fue que en este experimento, los machos tratados con solución salina no mostraron una facilitación estadísticamente significativa de las latencias de montaje o intromisión (como se mostró en todos los experimentos descritos anteriormente), y solo se acortó la latencia de la eyaculación en el quinto día en comparación con el primer día. (salina: p = 0.001).

Figura 6. 

Los opioides endógenos en el VTA median la facilitación del comportamiento sexual inducida por la experiencia y su mantenimiento a largo plazo. Parámetros de comportamiento sexual en hombres tratados con solución salina (Sal, barras blancas, n = 8) o NLX (barras negras, n = 6) con administración intra-VTA. Los datos mostrados son la latencia para montar (A), intromisión (B), y la eyaculación (C) en los días 1 y 5 de cinco días consecutivos de apareamiento. Además, se muestran los datos para el último día de prueba de apareamiento, 7 d al día siguiente 5 en ausencia de solución salina o inyección de naloxona. Los datos representan la media ± SEM; + indica una diferencia significativa entre los días 1 y 5 dentro del tratamiento; * indica una diferencia significativa entre el día de la prueba y el día 5 dentro del tratamiento; # indica una diferencia significativa entre los grupos de naloxona y sal dentro del día. Dibujos esquemáticos de secciones de VTA coronal (H, −4.60; I, −5.00; J, −5.25 de bregma) que indican los sitios de inyección intra-VTA para todos los animales en el Experimento 5 (solución salina; blanco; naloxona, negro; Desaparecido, gris) utilizando dibujos de plantilla de Swanson Brain Maps (Swanson, 2004). Las cánulas eran bilaterales, pero los sitios de inyección se representan unilateralmente para facilitar la presentación. Fascículo retroflexo; ML, lemniscus medial; SN, sustancia negra.

El tratamiento con naxolona intra-VTA bloqueó el mantenimiento del comportamiento sexual facilitado observado en hombres con experiencia sexual, similar a los efectos de la naloxona sistémica. Específicamente, en el último día de prueba los machos tratados con naloxona tenían latencias más largas para montar ( A; p = 0.011), intromisión ( B; p = 0.010), y la eyaculación ( C; p = 0.015) en comparación con su quinta sesión de apareamiento y en comparación con los machos tratados con solución salina el día de la prueba final ( A, p = 0.006; B, p = 0.008). En contraste, los animales tratados con solución salina no difirieron en las latencias para el montaje y la intromisión entre el día de prueba final y el día 5 de apareamiento. Estos efectos fueron específicos para la administración de naloxona al VTA, ya que los machos con sitios de canulación cercanos no se dirigieron al VTA ( D; n = 3) mostró una facilitación a largo plazo de la conducta sexual similar a los controles tratados con solución salina (ML, IL = 53 ± 6.245, EL = 389 ± 299.5 y significativamente diferente en comparación con los animales de naloxona intra-VTA en el último día de prueba de apareamiento (ML, ILLINOIS: p = 0.029; EL: p = 0.0395).

La acción EOP es necesaria para la activación neuronal inducida por señales condicionadas asociadas al sexo

Según los hallazgos hasta el momento, planteamos la hipótesis de que la activación del EOP en el VTA durante la experiencia de apareamiento y la reducción subsiguiente del tamaño del doma de dopamina VTA son fundamentales para la atribución de la atención de incentivo al apareamiento de los estímulos asociados con la recompensa y, en consecuencia, el mantenimiento de la conducta sexual facilitada. Para probar esta hipótesis, se examinaron los efectos del bloqueo de los receptores opioides durante la experiencia de apareamiento en la actividad neuronal inducida por la exposición subsiguiente a señales contextuales condicionadas predictivas de recompensa sexual (señales contextuales asociadas al sexo). Los animales sexualmente ingenuos también fueron expuestos a señales ambientales, pero estos no se asociaron con la experiencia de apareamiento anterior, por lo tanto fueron señales neutrales. Finalmente, se determinaron los niveles iniciales de pERK en los grupos de control con experiencia sexual e ingenuos que permanecieron en las jaulas de la casa y no estuvieron expuestos a ninguna señal (-No Cue). Confirmando y ampliando hallazgos anteriores (Balfour et al., 2004), la exposición a señales contextuales asociadas con la recompensa sexual previa aumentó significativamente la expresión de pERK en hombres con experiencia sexual en la NAc ( ) y mPFC ( C.A), pero no causó activación neuronal en el BLA ( D) o CPu (datos no mostrados). Hubo efectos principales de la exposición de referencia en el núcleo de NAc (F(1,12) = 12.1941, p = 0.004), ACA (F(1,12) = 5.541, p = 0.038), y PL (F(1,12) = 5.241, p = 0.041), y tratamiento con naloxona en el núcleo NAc (F(1,12) = 6.511, p = 0.025), ACA (F(1,12) = 15.242, p = 0.002), y PL (F(1,12) = 7.336, p = 0.019). Hubo interacción significativa en el núcleo de NAc (F(1,12) = 10.107, p = 0.008), ACA (F(1,12) = 16.060, p = 0.002), PL (F(1,12) = 8.235, p = 0.014), e IL ((F(1,12) = 6.965, p = 0.022). Primero, la exposición a Cue asociada con el apareamiento aumentó significativamente el pERK en animales tratados sexualmente con solución salina (Exp Sal ​​+ Cue) en comparación con los controles que no fueron expuestos a ninguna señal y se tomaron de la jaula de origen (Exp Sal-No Cue) en el núcleo de NAc ( A; p <0.001) y subregiones de mPFC ACA ( A; p = 0.001), PL ( B; p = 0.003), e IL ( C; p = 0.029). En contraste, en los animales sexualmente ingenuos tratados con solución salina, la exposición a las señales contextuales, que no se asociaron con la recompensa sexual, no indujo pERK en ninguna de las áreas del cerebro (Naive Sal + Cue en comparación con el ingenuo Sal-No Cue; Figs. 7, 8), demostrando que la inducción de pERK es específica a la exposición de las señales asociadas a la experiencia sexual. Además, la experiencia sexual por sí sola no alteró la expresión de pERK en la línea base en ninguna de las regiones del cerebro, ya que no hubo diferencias entre los grupos que se tomaron de las jaulas domésticas, ya sea con experiencia sexual o sin experiencia, y se trataron con solución salina o naloxona.

Figura 7. 

Se requiere acción opioide endógena para la activación neural en NAc inducida por señales condicionadas asociadas al sexo. Números de células pERK-IR por mm2 en el núcleo núcleo accumbens (A) y concha (B) en animales sexualmente ingenuos (blancos) y experimentados (Exp. negros) que fueron tratados previamente con NLX sistémico o solución salina (Sal) durante las sesiones de apareamiento (machos Exp) o las sesiones de manejo (machos ingenuos). Los grupos se expusieron a señales contextuales (Cue), que fueron señales asociadas con el apareamiento en machos Exp y señales neutrales en animales naive, o se tomaron de las jaulas de origen (No Cue; indicado por la falta de etiqueta Cue). Los datos se presentan como media ± SEM; * indica una diferencia significativa en comparación con los controles sin solución salina pretratados (Naive Sal-No Cue y Exp Sal-No Cue); # indica una diferencia significativa en comparación con el grupo Exp expuesto a Cue tratado con Sal (Exp Sal ​​+ Cue). Imágenes representativas de células pERK-IR por mm.2 en el núcleo de NAc de varones con experiencia sexual con Sal (C, D) o NLX (E, F) que se tomaron de la jaula de origen (No Cue, C, E), o se expusieron a las señales contextuales asociadas con el apareamiento (Cue; D, F). N = 4 cada grupo, excepto Naive NLX (No Cue), n = 3. ac, comisura anterior. Barra de escala, 100 μm.

Figura 8. 

Los efectos de la naloxona en el apareamiento de la expresión pERK inducida por señales en otras regiones objetivo de VTA. Números de células pERK-IR por mm2 en animales sexualmente ingenuos (blancos) y experimentados (Exp. negros) que fueron tratados previamente con NLX sistémico o solución salina (Sal) durante las sesiones de apareamiento y fueron expuestos a las claves contextuales (Cue) o jaula de origen (sin claves) en el ACA (A), PL (B), ILLINOIS (C), y BLA (D). Los datos representan media ± SEM; * indica una diferencia significativa en comparación con los controles sin solución salina pretratados (Naive Sal-No Cue y Exp Sal-No Cue); # indica una diferencia significativa en comparación con los controles sexualmente ingenuos tratados con Sal tratados con Sal (Naive Sal + Cue).

En apoyo de nuestra hipótesis, el tratamiento con naloxona durante la experiencia sexual atenuó significativamente la inducción de pERK por las señales condicionadas asociadas al sexo. La expresión de pERK en estos machos experimentados expuestos a la cue tratados con naloxona (Exp NLX + Cue) no difirió de la expresión de pERK basal en ninguno de los grupos de control sexualmente ingenuos o experimentados tomados de las jaulas de los hogares (Naive Sal-No Cue o Naive NLX- No Cue). Además, la expresión de pERK en los machos experimentados expuestos a cue tratados con naloxona (Exp NLX + Cue) fue significativamente menor en comparación con los animales experimentados expuestos a cue tratados con solución salina (Exp Sal ​​+ Cue) en el núcleo de NAc ( A; p = 0.002) y las subregiones mPFC ( A, ACA: p <0.001; B, PL: p = 0.002; C, ILLINOIS: p = 0.015).

En la cubierta de NAc, el análisis de ANOVA de dos vías no produjo efectos estadísticamente significativos de los factores indicados por la exposición y el tratamiento con naloxona. Sin embargo, una comparación por pares mostró que la exposición al taco indujo pERK en el grupo con experiencia sexual tratada con solución salina (Exp SAL + Cue) en comparación con el grupo de control sin tratamiento previo con solución salina sin exposición ( B; Naive SAL-No Cue: p = 0.0163).

Discusión

El estudio actual demuestra que la EOP que actúa en el VTA durante el comportamiento sexual, un comportamiento de recompensa natural, causó una reducción robusta pero transitoria en el tamaño del soma de las células de dopamina VTA. La reducción en el tamaño del soma no se observó en las neuronas VTA sin dopamina, ni en las neuronas de dopamina en la sustancia negra cercana, lo que sugiere que este cambio fue específico de las células de dopamina VTA. Esta plasticidad de dopamina VTA parece similar a la inducida por la exposición crónica a opiáceos (Sklair-Tavron et al., 1996; Russo et al., 2007; Mazei-Robison et al., 2011) y causó una tolerancia similar a la recompensa de opiáceos exógenos (morfina). Demostramos que la plasticidad de dopamina VTA es crítica para el largo plazo (mantenimiento) pero no a corto plazo (desarrollo), refuerzo del comportamiento sexual y actividad neural inducida por señal (pERK) asociada a la recompensa en regiones objetivo de VTA: NAc y mPFC. Estos hallazgos son indicativos de un papel para la plasticidad de dopamina VTA en la expresión a largo plazo de la prominencia de incentivo de señales predictivas de recompensa natural o memoria de recompensa.

Está bien documentado que la experiencia sexual resulta en la facilitación de conductas sexuales subsiguientes, que incluyen un inicio más rápido hasta el inicio del apareamiento y un mayor rendimiento (Balfour et al., 2004; Lanzadores et al., 2010a,b, 2012). Esta facilitación o refuerzo del comportamiento sexual se mantiene durante al menos 28 d después del apareamiento (Lanzadores et al., 2012). Además, se ha demostrado que el comportamiento sexual y las señales condicionadas que predicen la recompensa sexual causan la internalización de MOR en el VTA e inducen la activación neuronal en todo el sistema mesolímbico, incluido el VTA (neuronas de dopamina y no-dopamina), NAc, PFC y BLA (Balfour et al., 2004, 2006). Está bien establecido que las neuronas de dopamina VTA desempeñan un papel fundamental en el aprendizaje y la atribución de la prominencia de incentivo de los estímulos asociados a la recompensa (Berridge y Robinson, 1998; Berridge et al., 2009; Flagel et al., 2011) y son críticos para la predicción de la recompensa (Schultz, 2010). Los hallazgos actuales amplían nuestro conocimiento actual al demostrar que la neuroplasticidad de VTA inducida por recompensa es crítica para estas funciones y depende de la activación de MOR por EOP en la VTA. Actualmente se desconoce qué EOP es el ligando MOR que actúa en el VTA durante el comportamiento sexual masculino. Aunque tanto la β endorfina como la encefalina se han implicado en la motivación de incentivo para los reforzadores de alimentos (Hayward et al., 2002), esto queda por establecerse para el comportamiento sexual masculino. Anteriormente hemos demostrado que las neuronas β-endorfinas no se activan durante el apareamiento, ni hay aumentos en el ARNm de POMC; por lo tanto, sugiriendo que β endorfina puede no ser el EOP crítico que actúa en el VTA durante el apareamiento (Davis et al., 2007). Esta plasticidad de dopamina VTA fue esencial para la actividad neuronal en mPFC, NAc y VTA después de la exposición a las señales ambientales que predicen la recompensa sexual. Además, la plasticidad de dopamina VTA fue crítica para la expresión a largo plazo de un mayor inicio y desempeño del comportamiento sexual. En contraste, la neuroplasticidad VTA causada por la experiencia sexual no fue necesaria para la respuesta hedónica, ya que la recompensa sexual (determinada por la CPP) y la facilitación a corto plazo de la motivación y el rendimiento sexual (durante la experiencia sexual o 1 d más adelante) permanecieron intactas a pesar del bloqueo MOR durante el apareamiento (Mehrara y Baum, 1990). En cambio, los datos sugieren que la neuroplasticidad de dopamina VTA media en el largo plazo (7 d después de la última experiencia sexual; Lanzadores et al., 2012) expresión de "querer" de recompensa sexual y respuestas motivadas intensificadas a las señales de apareamiento (Miller y Baum, 1987; Berridge y Robinson, 1998).

Los animales con experiencia sexual demostraron tolerancia cruzada a la recompensa de morfina, similar a los efectos de la rueda que corre en ratones, otro comportamiento natural gratificante, un efecto bloqueado con el tratamiento con naloxona (Lett et al., 2001, 2002) y se determinó que depende de la plasticidad de las células de dopamina VTA (hallazgos actuales). Al igual que las recompensas naturales, la exposición repetida a los opiáceos morfina o heroína da como resultado una reducción transitoria del tamaño del soma de dopamina VTA (Sklair-Tavron et al., 1996; Spiga et al., 2003; Russo et al., 2007; Mazei-Robison et al., 2011). Además, la exposición a los opiáceos con períodos cortos de abstinencia causa tolerancia a la recompensa, como lo indican las dosis más altas de fármaco que se requieren para formar asociaciones de recompensa (Shippenberg et al., 1987; Russo et al., 2007), y hace que los animales autoadministrados aumenten el consumo de drogas (Ahmed et al., 2000; Walker et al., 2003). Por lo tanto, la EOP y los opiáceos actúan sobre sustratos neuronales comunes para inducir la tolerancia de recompensa durante la retirada temprana, lo que podría reflejar un mecanismo homeostático compensatorio para contrarrestar la estimulación mediante la exposición repetida (Koob y Le Moal, 2005). En contraste, durante la abstinencia de los medicamentos opiáceos a largo plazo, la tolerancia se invierte a una sensibilidad a las propiedades gratificantes de la droga (Harris y Aston-Jones, 2003; Aston-Jones y Harris, 2004; Harris y Gewirtz, 2004). Curiosamente, se ha encontrado que la experiencia sexual seguida de un período de abstinencia sexual de 7-28 d causa sensibilización cruzada para la recompensa psicoestimulante (Lanzadores et al., 2010a), que depende de la expresión de deltaFosB inducida por el apareamiento y la activación del receptor de dopamina 1 en la NAc (Lanzadores et al., 2013). Por lo tanto, la experiencia de la recompensa sexual causa la tolerancia simultánea de la recompensa de opiáceos y la sensibilización de la recompensa psicoestimulante, aunque queda por probar un período de abstinencia sexual más prolongado en la tolerancia de la recompensa de morfina. Creemos que estos efectos opuestos en la recompensa de la droga pueden estar mediados por diferentes formas de plasticidad neural en las diferentes áreas del sistema mesolímbico: la acción VTA EOP y la plasticidad de la dopamina median la tolerancia a la recompensa de opiáceos (estudio actual), mientras que la expresión de NAc deltaFosB controla la sensibilización psicoestimulante (Lanzadores et al., 2013). Ambos eventos pueden contribuir a la escalada de consumo de drogas (Ahmed y Koob, 1998, 1999; Ahmed et al., 2000, 2002, 2003; Walker et al., 2003).

Los mecanismos moleculares por los cuales EOP influye en las neuronas de dopamina VTA durante el comportamiento de recompensa natural siguen siendo desconocidos. La vía IRS2-Akt-mTORC2 es un mediador importante de la disminución del tamaño del soma en el VTA causado por la morfina repetida (Jaworski et al., 2005; Russo et al., 2007; Mazei-Robison et al., 2011). La administración repetida de morfina inducida por cambios en el tamaño de las neuronas de dopamina en el VTA se puede prevenir mediante infusiones intra-VTA de factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF; Sklair-Tavron y Nestler, 1995). BDNF activa esta ruta a través de la señalización TrkB (Russo et al., 2007), un receptor quinasa con alta afinidad por BDNF y parte de la vía IRS2-Akt (Seroogy y Gall, 1993; Numan y Seroogy, 1999), y expresado en neuronas de dopamina y GABA en el VTA. La regulación a la baja de los diversos componentes de la vía IRS2-Akt utilizando tecnología de transferencia de genes de vectores virales imita los efectos de la exposición crónica a opiáceos. Además, los efectos de la exposición a los opiáceos se pueden rescatar restaurando esta vía de señalización (Russo et al., 2007) y la sobreexpresión de un componente de mTORC2 evita la reducción de la VTA dopamina soma inducida por la morfina (Mazei-Robison et al., 2011). Por lo tanto, el trabajo previo que investiga los efectos de los opiáceos crónicos sobre el tamaño del soma de dopamina VTA muestra que la regulación a la baja inducida por morfina de la vía IRS2-Akt-mTOR es tanto suficiente como necesaria para este efecto (Mazei-Robison y Nestler, 2012). Por lo tanto, es tentador especular que los efectos de la experiencia sexual en la neuroplasticidad de dopamina VTA están mediadas de manera similar por BDNF y la vía IRS2-Akt-mTORC2.

En conclusión, el estudio actual demostró que la neuroplasticidad VTA es causada por la experiencia con un comportamiento natural gratificante, en particular por el comportamiento sexual masculino repetido. Específicamente, el EOP actúa en el VTA para reducir el tamaño del soma de dopamina, que se cree que se asocia con un aumento de la excitabilidad neural y una menor producción de dopamina que resulta en un sistema hipodopaminérgico, y altera el funcionamiento del sistema mesolímbico en respuesta a señales que predicen la recompensa sexual. Además, la neuroplasticidad VTA es crítica para incentivar la motivación y recompensar la memoria, pero no para el impacto hedónico del comportamiento sexual. Finalmente, la neuroplasticidad VTA causada por el comportamiento de recompensa natural seguido por un corto período de abstinencia de recompensa influye en la recompensa de opiáceos y, por lo tanto, puede afectar la vulnerabilidad al desarrollo de la adicción a las drogas.

Notas a pie de página

  • Recibido enero 12, 2014.
  • Revisión recibida mayo 17, 2014.
  • Aceptado mayo 20, 2014.
  • Esta investigación fue apoyada por subvenciones del Instituto Canadiense de Investigación en Salud a LMC y el Consejo de Investigación de Ciencias Naturales e Ingeniería a KKP

  • Los autores declaran no tener intereses financieros en competencia.

  • La correspondencia debe dirigirse al Dr. Lique M. Coolen, Centro Médico de la Universidad de Mississippi, Departamento de Fisiología y Biofísica, 2500 North State Street, Jackson, MS 39216-4505. [correo electrónico protegido]

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