Inducción de comportamiento sexual de c-fos en el núcleo accumbens y la actividad locomotora estimulada por anfetamina se sensibiliza por experiencia sexual previa en hámsters sirios (2001)

El diario de la neurociencia, 15 Marzo 2001, 21(6): 2123-2130;

  1. Katherine C. Bradley1 y
  2. Robert L. Meisel2

+ afiliaciones de autor


  1. 1 Programa de postgrado de neurociencia, y

  2. 2 Departamento de Ciencias Psicológicas, Universidad de Purdue, West Lafayette, Indiana 47907-1364

Resumen

La transmisión de dopamina en el núcleo accumbens puede ser activada por drogas, estrés o conductas motivadas, y la exposición repetida a estos estímulos puede sensibilizar esta respuesta de dopamina. Los objetivos de este estudio fueron determinar si el comportamiento sexual femenino activa las neuronas del núcleo accumbens y si la experiencia sexual pasada sensibiliza las respuestas neuronales en el núcleo accumbens a la anfetamina. Usando el etiquetado inmunocitoquímico, se examinó la expresión de c-Fos en diferentes subregiones (concha contra núcleo en los niveles rostral, medio y caudal) del núcleo accumbens en hámsters hembras que tenían cantidades variables de experiencia sexual. Los hámsters hembras, a los que se les dio 6 semanas de experiencia sexual o permanecieron sexualmente ingenuos, se sometieron a pruebas de comportamiento sexual mediante la exposición a hámsters machos adultos. La experiencia sexual previa aumentó el etiquetado de c-Fos en los niveles rostral y caudal, pero no en los niveles medios del núcleo accumbens. Las pruebas de comportamiento sexual aumentaron el etiquetado en el núcleo, pero no en la cáscara, del núcleo accumbens. Para validar que el comportamiento sexual femenino puede sensibilizar a las neuronas en la vía de la dopamina mesolímbica, se compararon las respuestas locomotoras de las hembras sexualmente experimentadas y sexualmente ingenuas a una inyección de anfetamina. La anfetamina incrementó la actividad locomotora general en todas las hembras. Sin embargo, los animales con experiencia sexual respondieron antes a la anfetamina que los animales sexualmente ingenuos. Estos datos indican que el comportamiento sexual femenino puede activar las neuronas en el núcleo accumbens y que la experiencia sexual puede sensibilizar a las respuestas neuronales a la anfetamina. Además, estos resultados proporcionan evidencia adicional de las diferencias funcionales entre la cubierta y el núcleo del núcleo accumbens y a través de su eje anteroposterior.

Las neuronas de dopamina que se originan en el área tegmental ventral del cerebro medio y se proyectan a varios núcleos del cerebro anterior, incluido el núcleo accumbens, son parte del sistema de dopamina mesolímbica. Se ha sugerido que este sistema de dopamina es importante para la regulación de las conductas apetitivas (Mitchell y Gratton, 1994; Salamone, 1994, 1996; Ikemoto y Panksepp, 1999), así como la autoadministración de drogas de abuso (Pierre y Vezina, 1998;Koob, 1999; Lorrain et al., 1999; McKinzie et al., 1999; Peoples et al., 1999; Bradberry et al., 2000). La administración sistémica de una variedad de drogas de abuso (por ejemplo, cocaína, anfetamina y heroína) activa las vías de la dopamina (Pontieri et al., 1995; Nisell et al., 1997; Pierce y Kalivas, 1997a; Tanda et al., 1997; Tanda y Di Chiara, 1998; Barrot et al., 1999; Cadoni y Di Chiara, 1999), y la exposición repetida a estos agentes farmacológicos puede sensibilizar a estas neuronas sensibles a la dopamina (Robinson et al., 1988; Kalivas et al., 1992; Kalivas y Duffy, 1993; Pierce y Kalivas, 1995; Kuczenski et al., 1997; Nisell et al., 1997; Birrell y Balfour, 1998; Heidbreder y Feldon, 1998; Cadoni y Di Chiara, 1999; Cadoni et al., 2000). La investigación ha proporcionado evidencia de que el núcleo accumbens también responde a ciertas propiedades asociadas con el apareamiento. Los niveles de dopamina extracelular en el núcleo accumbens aumentan durante las interacciones sexuales en ratas hembra (Mermelstein y Becker, 1995; Pfaus et al., 1995) y hámsters (Meisel et al., 1993; Kohlert et al., 1997; Kohlert y Meisel, 1999). Similar a la administración repetida de fármacos, las pruebas de comportamiento sexual múltiple también aumentan los aumentos en los niveles de dopamina en el núcleo accumbens, lo que sugiere que la experiencia sexual puede sensibilizar a las neuronas en la vía de la dopamina (Kohlert y Meisel, 1999).

El núcleo accumbens se compone de muchas subregiones anatómicamente distintas, las más familiares de las cuales son la concha y el núcleo. Las conexiones anatómicas de la concha y el núcleo divergen, lo que sugiere que estas dos subregiones regulan diferentes funciones (Crawley et al., 1985a,b; Heimer et al., 1991; Zahm y Brog, 1992; Brog et al., 1993;Kalivas y Duffy, 1995; Maldonado-Irizarry et al., 1995; Pierce y Kalivas, 1995; Pontieri et al., 1995; Broening et al., 1997; Heimer et al., 1997; Kelley et al., 1997; Stratford y Kelley, 1997; Heidbreder y Feldon, 1998; Lanca et al., 1998; Bassareo y Di Chiara, 1999; Di Chiara et al., 1999b; Groenewegen et al., 1999; Kelley, 1999; McKinzie et al., 1999; Zahm, 1999; Marrón y Molliver, 2000). Debido a que el núcleo accumbens es un núcleo heterogéneo, no está claro si las respuestas al comportamiento sexual femenino se localizan en subregiones específicas del núcleo accumbens o se extienden por todo el núcleo. Las técnicas utilizadas anteriormente para responder a esta pregunta (p. Ej., Microdiálisis) no son lo suficientemente sensibles para explorar la heterogeneidad funcional de los accumbens. En contraste, el procesamiento inmunocitoquímico para la proteína c-Fos proporciona un método para examinar la activación celular discreta entre subregiones del núcleo accumbens. Por lo tanto, el primer propósito de este experimento fue determinar si la activación celular después del comportamiento sexual femenino se localiza en subregiones específicas del núcleo accumbens.

Una propiedad interesante de estas vías de dopamina es la sensibilización cruzada. En otras palabras, las neuronas de dopamina previamente sensibilizadas a un medicamento exhibirán respuestas sensibilizadas a otro medicamento administrado por primera vez (Cunningham y Kelley, 1992; Pierce y Kalivas, 1997a; Birrell y Balfour, 1998; Taylor y Horger, 1999). Además de la sensibilización cruzada entre fármacos, varios estudios han informado sensibilización cruzada entre exposiciones repetidas a agentes farmacológicos y comportamientos motivados naturales (Mitchell y Stewart, 1990a,b; Tidey y Miczek, 1997; Fiorino y Phillips, 1999). Por lo tanto, examinamos si los animales sexualmente experimentados y sexualmente ingenuos responderían de manera diferente a un estímulo nuevo que se sabe que activa las vías de dopamina (es decir, la sensibilización cruzada), como la anfetamina. Si el comportamiento sexual femenino sensibiliza las vías de la dopamina, las hembras con experiencia sexual deberían mostrar una respuesta conductual aumentada a una única inyección de anfetamina.

MATERIALES Y MÉTODOS

Metodos generales

Los animales Hamsters sirios machos y hembras fueron liberados de Charles River Laboratories (Kingston, NY) en ∼60 d de edad. Las hembras se alojaron individualmente y los animales de estímulo macho se alojaron en grupos de tres o cuatro en jaulas de plástico (50.8 × 40.6 × 20.3 cm). La sala de colonias de animales se mantuvo a una temperatura constante (22 ° C) con las luces apagadas entre 1: 30 y 11: 30 PM (14 / 10 hr ciclo luz / oscuridad). Comida y agua estaban disponibles. ad libitum.

Los procedimientos utilizados en este experimento están de acuerdo con los Institutos Nacionales de Salud. Pautas para el cuidado y uso de animales de laboratorio y han sido aprobados por el Comité de cuidado y uso de animales de Purdue.

Experiencia sexual. Aproximadamente 1 una semana después de que las hembras llegaron al laboratorio, fueron ovariectomizadas bilateralmente bajo anestesia con pentobarbital sódico (Nembutal) (8.5 mg por 100 gm de peso corporal, ip). Después de la ovariectomía, las hembras se dividieron inicialmente en dos grupos. Un grupo de mujeres recibió 6 semanas de experiencia sexual con un estímulo masculino; El segundo grupo se mantuvo sexualmente ingenuo. Todas las hembras fueron preparadas hormonalmente una vez a la semana durante el período de la semana 6. Tanto en 48 como en 24 hr antes de la experiencia sexual, las hembras fueron inyectadas por vía subcutánea con 10 μg de benzoato de estradiol en 0.1 ml de aceite de semilla de algodón. El día de la prueba de experiencia, las hembras recibieron 500 μg de progesterona en 0.1 ml de aceite de semilla de algodón (inyección subcutánea). A las mujeres que no recibieron experiencia sexual se les inyectó el régimen hormonal y permanecieron en sus jaulas en la habitación de la colonia. En 4 – 5, hora después de la administración de progesterona, un hámster macho adulto que había recibido experiencia sexual a través del uso en otros estudios de comportamiento sexual se colocó en la jaula de la hembra experimental. El orden de las jaulas que contenían los machos se rotaba cada semana para minimizar la probabilidad de que un macho y una hembra estuvieran emparejados más de una vez durante las semanas de experiencia sexual de 6.

Inmunocitoquimica. Los hámsters hembras, que murieron con una sobredosis de pentobarbital sódico, se perfundieron intracardialmente con un 25 mm Solución de PBS, pH 7.5, para 2 min (caudal, 25 ml / min), seguido de 4% de paraformaldehído en PBS para 20 min. Los cerebros se posfiguraron para 2 hr en el paraformaldehído y se almacenaron en 10% sacarosa PBS durante la noche a 4 ° C.

Se tomaron secciones congeladas de 40 μm coronales en serie a través de todo el núcleo accumbens. Después de tres enjuagues de 10 min en PBS, las secciones se incubaron en cualquiera de los anticuerpos primarios para c-Fos (1: 6000 en PBS con 0.3% Triton X-100; Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA) o en anticuerpo primario contra calbindina-D (28 kDa) (1: 6000 en PBS con 0.3% Triton X-100; Chemicon Internacional, Temecula, CA) en 4 ° C para 48 hr. Las secciones tanto de c-Fos como de calbindin-D se incubaron luego durante un tiempo de 45 min a temperatura ambiente en un anticuerpo secundario biotinilado de IgG anti-conejo (1: 200 en PBS; kit Elite Vectastain ABC; Vector Laboratories, Burlingame, CA), seguido de incubación con un complejo de peroxidasa de rábano picante avidina-biotina (1: 50 en PBS; kit ABC de Elite Vectastain) para 45 mín. a temperatura ambiente, con tres enjuagues de 10 min en PBS antes de cada incubación. Después de dos enjuagues en PBS y un enjuague 10 min en 0.1 m Tris buffer, pH 7.6, las secciones c-Fos y calbindin-D se incubaron para 5 y 10 min, respectivamente, en 0.08% diaminobenzidina (DAB) (Aldrich, Milwaukee, WI) en un tampón Tris que contiene 0.003% de peróxido de hidrógeno y 0.015% cloruro de níquel. Todas las secciones se enjuagaron nuevamente en tampón Tris y agua desionizada y luego se montaron en portaobjetos recubiertos con cromo-alumbre. Los portaobjetos se secaron, deshidrataron, se aclararon y se cubrieron con portaobjetos usando Permount (Fisher Scientific, Pittsburgh, PA).

Análisis microscópico. El tejido neural teñido para calbindin-D, que delinea la cáscara y el núcleo del núcleo accumbens (Jongen-Relo y otros, 1994a; Johnson y Wood, 1999) se usó para identificar una sección cada una en los niveles rostral, medio y caudal del núcleo dorsal accumbens. Las secciones del núcleo accumbens en los niveles rostral, medio y caudal teñidas para calbindina se muestran en la Figura 1 C.A. Se ha informado de que hay menos diferencias distintivas entre el núcleo y la cáscara en la inmunoreactividad a calbindina-D en el hámster sirio en comparación con la rata, pero la tinción de este péptido todavía es capaz de demarcar las subregiones del núcleo accumbens (Johnson y Wood, 1999). Un cuadro que abarca una región de muestreo de 0.1 mm2 (0.2 × 0.5 mm) se colocó sobre la capa dorsal y el núcleo del núcleo accumbens para cada sección. Se imprimió una imagen de cada sección en una película de transparencia y luego se superponían las imágenes en las secciones c-Fos correspondientes para cada animal, asegurando que la caja se colocara en la misma posición para todos los animales. Figura 1, D y E, ilustra una sección caudal de un animal que recibió 6 semanas de experiencia sexual y fue probado para el comportamiento sexual. La caja se colocó en el núcleo del núcleo caudal accumbens en la Figura 1 Dy en el caparazón de los accumbens caudales en la figura.1 E. Se colocó una caja con las mismas dimensiones en la misma sección de tejido en la corteza cingulada medial y sobre el núcleo caudado dorsal medial y lateral en cada uno de los tres niveles muestreados para el núcleo accumbens. Debido a que planteamos la hipótesis de que podría haber variaciones rostral-caudal en los efectos del apareamiento en c-Fos, solo se analizó una sección por nivel para aumentar la precisión anatómica de nuestro muestreo. Se contó el número de células inmunorreactivas de c-Fos en cada área seleccionada con la ayuda de una cámara de video conectada a un sistema de análisis de imágenes computarizado (BioQuant MegM; R & M Biometrics, Nashville, TN).

Higo. 1.

Secciones de tejido del núcleo accumbens teñidas para calbindin-D y c-Fos. C.A Son secciones de la rostral (A), medio (B), y caudal (C) núcleo accumbens teñido (la línea media es izquierda) para calbindin, que ilustra la división entre las subregiones shell y core (asteriscos). Hay 320 μm entre las secciones rostral y media y 240 μm entre las secciones media y caudal. Las imágenes de abajo (D, E) son ejemplos de tinción de c-Fos del núcleo caudal (D) y concha (E) del núcleo accumbens (la línea media es Derecho) de una mujer con experiencia sexual asesinada después de una prueba de conducta sexual. losrectángulo Ilustra el área de muestreo (0.2 × 0.5 mm).

Experimento 1

El primer experimento investigó los efectos de la experiencia sexual y las pruebas en la inducción de c-Fos en el núcleo accumbens, el núcleo caudado dorsal y la corteza cingulada. El objetivo del experimento fue doble. El primer objetivo fue determinar si había diferencias en la activación celular en alguna de las regiones del cerebro debido a la experiencia sexual previa y / o pruebas de comportamiento. Si se alteró la expresión de c-Fos, se determinó si los cambios podrían localizarse en subregiones específicas dentro de las tres áreas del cerebro analizadas.

Los hámsters sirios femeninos recibieron 6 semanas de experiencia sexual o permanecieron sexualmente ingenuos. Durante las semanas de experiencia de 6, se midió la cantidad acumulada de tiempo que la mujer asumió lordosis (inmovilidad acompañada de una dorsoflexión de la espalda) para cada sesión de prueba mínima de 10. No se registraron medidas del comportamiento sexual masculino. Durante la semana 7, se administraron las mismas series de inyecciones de benzoato de estradiol y progesterona. Esta vez, la mitad de las hembras sexualmente experimentadas e ingenuas fueron sometidas a pruebas de comportamiento sexual al colocar a un macho adulto en su jaula. Las hembras restantes fueron dejadas en sus jaulas. En 60-90 min después de la exposición al macho, las hembras se perfundieron intracardialmente y sus cerebros se procesaron para la expresión de c-Fos. Aquellas hembras que no fueron evaluadas para el comportamiento sexual se perfundieron 4 hr después de la administración de progesterona.

Análisis de los datos. Debido a que los recuentos de células no difirieron entre las mujeres que no realizaron pruebas de comportamiento sexual durante la semana 7, independientemente de la experiencia sexual pasada (consulte la Tabla1 para un ejemplo), las hembras experimentales se dividieron finalmente en tres grupos de tratamiento para el análisis. El primer grupo contenía a las hembras que recibieron 6 semanas de experiencia sexual y se les realizó una prueba de conducta sexual (experiencia / prueba, n = 6). El segundo grupo consistió en aquellas mujeres que no recibieron ninguna experiencia previa, pero que fueron sometidas a una prueba de comportamiento sexual (sin experiencia / prueba,n = 8). El grupo final contenía todos los hámsters femeninos que no fueron evaluados para el comportamiento sexual, independientemente de cualquier experiencia sexual previa (sin prueba, n = 13). Los dos grupos que no recibieron pruebas de conducta sexual se combinaron para aumentar el poder estadístico en los análisis. La cantidad de células teñidas con c-Fos del núcleo dorsal accumbens, el núcleo caudado dorsal y la corteza cingulada se compararon entre los tres grupos.

Tabla 1.

Comparación de la media ± número SEM de células inmunoseactivas C-Fos en la capa del núcleo accumbens y el núcleo entre los grupos de tratamiento sin prueba

Los recuentos celulares se analizaron utilizando ANOVAs multifactoriales. ANOVAs de efecto principal simples y post hoc Las pruebas de Newman-Keuls se realizaron cuando fue apropiado. Los datos de comportamiento (duraciones de lordosis) se analizaron mediante un análisis de dos colas. t prueba.

Experimento 2

El segundo experimento comparó la capacidad de un nuevo estímulo, la anfetamina, para producir sensibilización conductual en hámsters hembras sexualmente experimentados y sexualmente ingenuos. La expresión de c-Fos en el núcleo accumbens, el núcleo caudado dorsal y la corteza cingulada se analizaron nuevamente para determinar si el patrón de actividad celular era similar a los resultados obtenidos en el Experimento 1.

A los hámsters sirios femeninos se les dio 6 semanas de experiencia sexual o se mantuvieron sexualmente ingenuos. En la semana 7, todas las hembras fueron transportadas a un entorno nuevo (es decir, un acuario de vidrio con galones 10 en una habitación desconocida) 4 hr después de la administración de progesterona. Las hembras se colocaron en el acuario de vidrio de galones 10 para 10 min, tiempo después del cual se administró la mitad de las hembras sexualmente experimentadas y sexualmente ingenuas.d-sulfato de anfetamina (1 mg por 1 kg de peso corporal en 1.0 ml de 0.9% NaCl; un regalo del Dr. David Nichols, Universidad de Purdue). Las hembras restantes se inyectaron con 0.9% NaCl (1 mg por 1 kg de peso corporal). Luego, las hembras se colocaron de nuevo en el acuario de galones 10 durante un min 60 adicional. Las sesiones mínimas de 70 se grabaron en video para analizar la actividad locomotora general de las hembras. Dentro de 30 min después de la prueba de actividad general, las hembras se perfundieron intracardialmente y sus cerebros se procesaron para la expresión de c-Fos.

Análisis de cintas de video. Durante la semana 7, se grabaron en video las sesiones mínimas de 70 que probaban la actividad locomotora. Los acuarios de vidrio con galones 10 se dividieron en tres áreas iguales en la pantalla de video, y la actividad locomotora de las hembras se registró en términos del número de cruces de área.

Análisis de los datos. La historia sexual pasada no influyó en la actividad locomotora de los hámsters hembra inyectados con solución salina; por lo tanto, las hembras experimentales se dividieron en tres grupos de tratamiento para el análisis. El primer grupo contenía las hembras que recibieron 6 semanas de experiencia sexual y se les inyectó anfetamina (experiencia / anfetamina, n = 8). El segundo grupo consistió en aquellas mujeres a las que se les administró anfetamina pero que no recibieron ninguna experiencia sexual (sin experiencia / anfetamina,n = 8). El último grupo contenía a todos los hámsters hembra que se inyectaron con solución salina, independientemente de cualquier experiencia sexual previa (solución salina, n = 15). La actividad locomotora media de las hembras se comparó entre los tres grupos de tratamiento a través de la prueba mínima de 70 (en períodos mínimos de 10) utilizando ANOVA de dos factores. ANOVAs de efecto principal simples y post hoc Las pruebas de Newman-Keuls se realizaron cuando fue apropiado.

El número de células teñidas para c-Fos no difirió entre las hembras inyectadas con solución salina, independientemente de la experiencia sexual pasada. Por lo tanto, el número de células teñidas con c-Fos del núcleo dorsal accumbens, el núcleo caudado dorsal y la corteza cingulada se compararon entre los mismos tres grupos de tratamiento que en el primer experimento. Los recuentos celulares se analizaron utilizando ANOVAs multifactoriales. ANOVAs de efecto principal simples y post hoc Las pruebas de Newman-Keuls se realizaron cuando fue apropiado.

RESULTADOS

Experimento 1

Medidas de comportamiento sexual.

Las duraciones de la lordosis durante la prueba de comportamiento sexual en la semana 7 se compararon entre la experiencia / prueba y los grupos sin experiencia / prueba. La duración promedio de la lordosis durante la prueba de 10 min fue de 341 ± 53 seg para el grupo de experiencia / prueba y de 478 ± 20 para el grupo de no experiencia / prueba. Las hembras en el grupo sin experiencia / prueba habían asumido lordosis por una duración significativamente más larga que las hembras en el grupo de experiencia / prueba (t 6 = 5.131; p = 0.05). Además, la experiencia sexual no afectó la duración de la lordosis. El análisis no mostró diferencias significativas entre las duraciones promedio de la semana 1 (399 ± 44 sec) y la semana 7 (341 ± 53 sec) para las mujeres en el grupo de experiencia / prueba.

Expresión de c-fos en el núcleo accumbens.

Un ANOVA de tres vías de los tiempos de tratamiento rostral-caudal a nivel de shell-core no encontró efectos principales significativos del tratamiento y no hubo interacción de tres vías entre el tratamiento, el nivel de accumbens y el shell-core (Fig. 2); sin embargo, se detectaron dos interacciones importantes de dos vías (tiempos de tratamiento shell-core y tiempos de tratamiento rostral-caudal).

Higo. 2.

Expresión de c-fos en la cáscara y el núcleo del núcleo accumbens en los niveles rostral, medio y caudal para cada uno de los grupos de tratamiento. Se utilizó un ANOVA de tres vías (tiempos de tratamiento rostral-nivel caudal shell-core) para examinar los efectos de la experiencia sexual y el comportamiento en la media ± número SEM de células c-Fos. No se encontraron efectos principales significativos del tratamiento ni interacción de tres vías entre el tratamiento, el nivel de accumbens y el núcleo de shell.

El sondeo de los tiempos de tratamiento de la interacción shell-núcleo reveló efectos principales significativos de los grupos de tratamiento solo en el núcleo del núcleo accumbens (Fig. 3). Las comparaciones múltiples por parejas demostraron que las hembras sometidas a pruebas de comportamiento sexual durante la semana 7 (experiencia / prueba y ninguna experiencia / prueba) tuvieron significativamente más células teñidas con c-Fos en el núcleo del núcleo accumbens que aquellas hembras que no fueron examinadas (no prueba) (Newman – Keuls, p <0.01). No se observaron efectos de las pruebas en el caparazón del núcleo accumbens. Además, no hubo efectos explícitos de la experiencia sexual en el número de células que expresan c-Fos en el caparazón o el núcleo de los accumbens.

Higo. 3.

La expresión de c-fos en la cáscara y el núcleo del núcleo accumbens, se colapsó en el nivel rostral-caudal. El ANOVA de tres vías reveló una interacción bidireccional entre el tratamiento y la media ± número SEM de las células c-Fos en la cáscara y el núcleo del núcleo accumbens (el tratamiento se realiza con el núcleo de la cáscara;F (2,24) = 4.243; p<0.026). Un ANOVA unidireccional que sondeó esta interacción encontró efectos principales significativos de los grupos de tratamiento solo en el núcleo accumbens (F (2,24) = 7.341; p<0.003) y no en el caparazón de los accumbens (F (2,24) = 1.271; p> 0.1). Letras diferentes Indica diferencias significativas entre los grupos.

La indagación de los tiempos de tratamiento en la interacción entre el nivel rostral y caudal encontró efectos principales significativos de los grupos de tratamiento tanto en el nivel rostral como en el caudal, pero no en el nivel medio del núcleo accumbens (Fig. 4). Newman – Keuls post hoc las pruebas indicaron que las mujeres que habían recibido 6 semanas de experiencia sexual y se les realizó una prueba de comportamiento sexual (experiencia / prueba) tenían más células positivas para c-Fos en el núcleo accumbens rostrales que las mujeres que fueron examinadas pero que no recibieron ninguna experiencia sexual previa (sin experiencia / prueba; p <0.05) y aquellas mujeres a las que no se les realizó la prueba de comportamiento sexual (sin prueba;p <0.01). los post hoc Las pruebas revelaron resultados similares para el núcleo caudal accumbens. Las hembras en el grupo de experiencia / prueba tuvieron un mayor número de células que expresan c-Fos en el núcleo caudal accumbens que las hembras en el grupo sin experiencia / prueba (p <0.05) y sin grupo de prueba (p <0.01). Por lo tanto, las pruebas de comportamiento sexual durante la semana 7 habían aumentado el número de células teñidas con c-Fos en el núcleo accumbens rostral y caudal solo para aquellas hembras que habían recibido las 6 semanas de experiencia.

Higo. 4.

La expresión de c-fos a través de la dimensión rostral-caudal del núcleo accumbens, colapsó a través del núcleo y la cubierta. Aunque un ANOVA de tres vías indicó que la interacción de dos vías entre los grupos de tratamiento y la media ± SEM número de células c-Fos a través de los niveles rostrales-caudales del núcleo accumbens solo se acercó a la significación (F (4,48) = 2.365; p <0.066), probamos cada nivel del núcleo accumbens por separado para determinar el efecto del tratamiento sobre la tinción de c-Fos. Un ANOVA unidireccional reveló efectos principales significativos de los grupos de tratamiento tanto en el nivel rostral (F (2,48) = 5.230; p<0.009) y nivel caudal (F (2,48) = 7.455; p <0.002) pero no en el nivel medio (F (2,48) = 1.744; p> 0.1) del núcleo accumbens. Letras diferentesIndica diferencias significativas entre los grupos.

Expresión de c-fos en el núcleo caudado y la corteza cingulada.

Los recuentos de células del núcleo caudado dorsal también se analizaron utilizando un ANOVA de tres vías. El análisis reveló solo una interacción entre el tratamiento y la expresión de c-Fos en el núcleo caudado medial y lateral (F (2,24) = 3.514;p <0.046). Sin embargo, el análisis separado del núcleo caudado medial y lateral mediante ANOVA de una vía indicó que no hubo diferencia en el número de células teñidas con c-Fos entre los grupos de experiencia / prueba, sin experiencia / prueba y sin prueba (Tabla2). Además, no se encontraron efectos principales de la experiencia o el comportamiento sexual en el número de células que expresan c-Fos, o cualquier interacción, en la corteza cingulada (datos no mostrados).

Tabla 2.

Media ± número SEM de células inmunoreactivas c-Fos en el núcleo caudado dorsal medial y lateral

Experimento 2

Actividad locomotora

Un ANOVA de dos vías (período de prueba del tiempo de tratamiento), que compara la actividad media de las hembras en la experiencia / anfetamina, sin experiencia / anfetamina, y los grupos de tratamiento con solución salina en el minimo de pruebas de 70 reveló una interacción entre el grupo de tratamiento y el período de prueba. Para examinar esta interacción, los grupos de tratamiento individuales se sondearon por separado con ANOVA de una vía. Los análisis indicaron cambios significativos en la actividad general media durante la prueba de 70 min para los dos grupos de mujeres a las que se les inyectó anfetamina (experiencia / anfetamina y ninguna experiencia / anfetamina). Sin embargo, la actividad general de las hembras que recibieron solución salina no cambió significativamente en el 70 min (Fig.5). Newman – Keuls post hocLas pruebas se utilizaron para determinar qué períodos de prueba mín. de 10 diferían. Las comparaciones múltiples por pares revelaron que la actividad general de las hembras con experiencia sexual que recibieron anfetamina aumentó significativamente el 10 min después de las inyecciones (p <0.05). Además, en comparación con los 10 minutos antes de las inyecciones, las mujeres en el grupo de tratamiento con experiencia / anfetamina permanecieron significativamente más activas durante 20 minutos (p <0.05) y 30 min (p<0.05) después de las inyecciones. Por el contrario, los efectos de la anfetamina en mujeres que no habían tenido experiencia sexual no fueron evidentes hasta 20 minutos después de las inyecciones. En este momento, estas hembras eran significativamente más activas en comparación con los 10 minutos antes de las inyecciones (p <0.05). Además, la actividad de las mujeres sin experiencia sexual que recibieron anfetamina se mantuvo significativamente aumentada durante 30 minutos (p <0.05) y 40 min (p<0.01) después de las inyecciones.

Higo. 5.

Efectos de la anfetamina en la actividad general de hámsters hembras sexualmente experimentados y sexualmente ingenuos. Un ANOVA de dos vías (período de prueba de tiempos de tratamiento) reveló una interacción entre el grupo de tratamiento y el período de prueba (F (12,150) = 2.288;p <0.011) para los recuentos de actividad media ± SEM. Un ANOVA unidireccional que sondeó los grupos de tratamiento individuales mostró cambios significativos en la actividad general de las mujeres en la experiencia / anfetamina (F (6,150) = 3.0468; p <0.008) y sin experiencia / anfetamina (F (6,150) = 3.893;p <0.001) grupos de tratamiento. La actividad de las hembras inyectadas con solución salina no cambió (F (6,150) = 1.619;p <0.1). Post hoc las pruebas indicaron que las hembras con experiencia sexual respondieron más rápidamente a la anfetamina, mostrando un aumento en la actividad dentro del primer 10 min después de la inyección. Las hembras sexualmente ingenuas no respondieron a la anfetamina hasta 20 min después de la inyección. *p <0.05 frente al período anterior a la prueba.

expresión de c-fos

Se utilizó un ANOVA de tres vías (tiempos de tratamiento rostral-nivel caudal shell-core) para examinar los efectos de la experiencia sexual y la anfetamina en la expresión de c-Fos en el núcleo accumbens. No se encontraron efectos principales significativos del tratamiento ni interacción de tres vías entre el tratamiento, el nivel de accumbens y el núcleo de shell. Además, el análisis no reveló ninguna interacción entre los grupos de tratamiento y la expresión de c-Fos en la cáscara y el núcleo de los accumbens o entre los grupos de tratamiento y el etiquetado de c-fos en los niveles rostral, medio y caudal del núcleo accumbens ( datos no mostrados).

Los recuentos de células del núcleo caudado dorsal también se analizaron utilizando un ANOVA de tres vías. El análisis inicial no reveló ningún efecto significativo de la experiencia sexual previa o de la anfetamina en el número de células positivas para c-Fos. Además, no se encontró ningún efecto de la experiencia sexual previa o de la anfetamina en el número de células que expresan c-Fos en la corteza cingulada utilizando un ANOVA de dos vías (datos no mostrados).

DISCUSIÓN

El propósito de esta investigación fue doble. Primero examinamos los efectos de la experiencia sexual sobre la actividad celular en diferentes subregiones del núcleo accumbens. La segunda cuestión, si la experiencia sexual previa podría sensibilizar la vía de dopamina mesolímbica, se investigó comparando las respuestas de comportamiento de animales con experiencia sexual e ingenuos a una inyección de anfetamina. Nuestros hallazgos no solo indican que el comportamiento sexual femenino puede activar las neuronas en el núcleo accumbens, sino también que la experiencia sexual puede sensibilizar a las respuestas neuronales a la anfetamina.

Efectos del comportamiento sexual en la expresión de c-Fos en la cáscara y el núcleo del núcleo accumbens

Las pruebas de comportamiento sexual aumentaron la expresión de c-Fos en el núcleo, pero no en la cáscara, del núcleo accumbens, apoyando investigaciones anteriores que demuestran que un solo encuentro sexual puede activar neuronas en el núcleo accumbens en roedores femeninos (Meisel et al., 1993; Joppa et al., 1995; Mermelstein y Becker, 1995; Pfaus et al., 1995; Kohlert et al., 1997; Kohlert y Meisel, 1999). La literatura que aborda la dicotomía funcional del núcleo accumbens se compone de numerosos informes de cambios diferenciales en la transmisión de dopamina dentro de la cáscara y el núcleo del núcleo accumbens en respuesta a estímulos farmacológicos y fisiológicos. La administración de varias drogas de abuso produce aumentos selectivos en los niveles de dopamina extracelular en la capa del núcleo accumbens (Pontieri et al., 1995; Nisell et al., 1997; Pierce y Kalivas, 1997a; Tanda et al., 1997; Tanda y Di Chiara, 1998; Barrot et al., 1999; Cadoni y Di Chiara, 1999). De manera similar, alimentos altamente sabrosos (Tanda y Di Chiara, 1998; Di Chiara et al., 1999a; Kelley, 1999), estrés leve (p. ej., choque del pie) (Kalivas y Duffy, 1995; Tidey y Miczek, 1997; Bruijnzeel et al., 1999; Wu et al., 1999), y la novedad ambiental (Rebec et al., 1997;Rebec, 1998) también aumentan selectivamente la transmisión de dopamina en la cáscara del núcleo accumbens.

Nuestros hallazgos son consistentes con la hipótesis de que el shell y el núcleo son funcionalmente distintos, aunque encontramos que el núcleo, y no el shell, responde al comportamiento sexual. Sin embargo, es posible que haya cambios en la inmunoreactividad de c-Fos en la capa del núcleo accumbens, pero estos cambios no se detectaron. La cáscara está organizada de manera compleja en diferentes subregiones, una concha medial, ventral y lateral, con las áreas ventral y dorsal de la concha medial que posiblemente sean dos subregiones más distintas (Groenewegen et al., 1999). Estas subregiones de la cáscara, así como las partes medial y lateral del núcleo, reciben diferentes combinaciones de entradas de áreas corticales y subcorticales (Groenewegen et al., 1999). Además, dentro de estas subregiones se encuentran conjuntos de neuronas funcionalmente distintas que se organizan en compartimientos anatómicos distintos (Groenewegen et al., 1999). Debido a que los efectos del comportamiento sexual en la expresión de c-Fos en este estudio se examinaron solo en la cáscara dorsomedial, es posible que el número de células positivas para c-Fos realmente haya cambiado en una subregión de concha diferente.

A pesar de las observaciones de que muchas funciones del núcleo accumbens están localizadas en la región de la cáscara, es razonable suponer que diferentes circuitos neuronales dentro del núcleo accumbens median las propiedades de refuerzo de diferentes comportamientos. Carelli et al. (2000)han informado recientemente que las neuronas del núcleo accumbens en ratas exhiben actividad neuronal similar durante la operación operante a dos reforzadores naturales (es decir, alimentos y agua) pero diferentes patrones de disparo durante la respuesta para un reforzador natural versus cocaína. Han llegado a la conclusión de que los circuitos neuronales separados en el núcleo accumbens procesan información sobre el refuerzo de alimentos y agua versus la recompensa de cocaína (Carelli et al., 2000).

La experiencia sexual afecta la expresión de c-Fos a través del eje rostral-caudal del núcleo accumbens.

La literatura que examina la organización subnuclear a través del núcleo rostral-caudal accumbens es pequeña; sin embargo, se han observado claras diferencias funcionales y anatómicas. Nuestros hallazgos son consistentes con los estudios que han reportado una regulación diferencial de las respuestas neuroquímicas y motoras en el eje rostral-caudal de los accumbens. La colecistocinina (CCK) modula diferencialmente los efectos inducidos por la dopamina en los núcleos rostral y caudal accumbens (Crawley et al., 1985a,b), potenciando la hiperlocomoción inducida por dopamina cuando se infunde en los accumbens caudales, una región inervada por las neuronas CCK colocalizadas con dopamina (Crawley et al., 1985a,b; Lanca et al., 1998). Sin embargo, la CCK es inactiva en el comportamiento cuando se inyecta en el núcleo rostral accumbens, una región que recibe CCK por separado y proyecciones de dopamina (Crawley et al., 1985a,b; Lanca et al., 1998). También se ha informado que la infusión directa de anfetamina en la cáscara rostral, la cáscara caudal o el núcleo afecta de manera diferencial la actividad del comportamiento y los niveles extracelulares de dopamina y serotonina (Heidbreder y Feldon, 1998). Regulación de los péptidos opioides, sustancia P, dopamina D1 receptores (Voorn y Docter, 1992; Jongen-Relo y otros, 1994b; Voorn et al., 1994), y la liberación de acetilcolina (Jongen-Relo y otros, 1995) por la dopamina y los agonistas de los receptores de dopamina también difieren entre las partes rostral y caudal de los accumbens, siendo los accumbens rostrales más sensibles al agotamiento y la administración de dopamina. Aunque se han informado estas diferencias funcionales entre los núcleos rostral y caudal accumbens, todavía no se comprende por qué existen estas diferencias funcionales.

Efectos de la experiencia sexual en la actividad locomotora inducida por anfetaminas

Los resultados informados aquí y en un estudio anterior sugieren que la experiencia sexual previa sensibiliza las respuestas neuronales a las pruebas de comportamiento sexual, lo que indica un aumento sensibilizado en la liberación de dopamina (Kohlert y Meisel, 1999) y la actividad celular en el núcleo accumbens (estudio). Sin embargo, una preocupación es que las mujeres con experiencia en el estudio anterior pueden haber respondido tanto a las pruebas de comportamiento sexual como a las señales ambientales porque la experiencia y las pruebas sexuales se realizaron en la misma habitación. Las señales ambientales asociadas condicionalmente con comportamientos motivados pueden adquirir propiedades de incentivo y aumentar aún más los niveles de dopamina en el núcleo accumbens (Reid et al., 1996, 1998; Watson y Little, 1999). Una segunda preocupación es que debido a que no se registraron las medidas de la conducta sexual masculina, no se sabe si los dos grupos de mujeres sometidas a prueba de conducta sexual recibieron cantidades comparables de estimulación vaginocervical. Se ha informado que la estimulación vaginocervical es necesaria para la liberación de dopamina en el núcleo accumbens durante el apareamiento (Kohlert et al., 1997). Quizás las mujeres con experiencia sexual recibieron más estimulación vaginocervical (no medida en este estudio), lo que aumenta la inducción de c-Fos. Por lo tanto, para validar que el comportamiento sexual femenino sensibiliza la vía de dopamina mesolímbica, investigamos si las hembras con experiencia sexual e ingenuas respondían de manera diferente a una inyección de anfetamina, otro estímulo conocido por mediar sus efectos a través de las vías de dopamina. Además, para garantizar que las respuestas sensibilizadas observadas se debieran a un comportamiento sexual repetido y no a una asociación condicionada del entorno con el comportamiento sexual, las respuestas de comportamiento de los hámsters a la anfetamina se analizaron en un entorno nuevo.

La anfetamina incrementó la actividad general en todos los hámsters hembras. Sin embargo, las mujeres con experiencia sexual respondieron antes a la anfetamina que las mujeres sexualmente ingenuas. Estos resultados validan la hipótesis de que el comportamiento sexual repetido puede sensibilizar a las neuronas en la vía de dopamina mesolímbica y sugieren que los cambios en la vía producen respuestas conductuales sensibilizadas tanto al comportamiento motivado natural como a un estimulante psicomotor (sensibilización cruzada).

Estos hallazgos son consistentes con la hipótesis de que existen mecanismos neurales convergentes que median las respuestas a las drogas y el comportamiento sexual (Robinson y Berridge, 1993; Pierce y Kalivas, 1997b). Varios estudios recientes han observado sensibilización cruzada entre la exposición repetida al fármaco y los comportamientos naturales motivados. El estrés por derrota social reduce el tiempo de adquisición para la autoadministración de cocaína en ratas (Tidey y Miczek, 1997). Un entorno combinado con inyecciones repetidas de morfina puede facilitar el comportamiento sexual en ratas macho (Mitchell y Stewart, 1990a,b). El tratamiento previo con anfetaminas también facilita el comportamiento sexual en ratas macho sexualmente ingenuas y se correlaciona con la liberación aumentada de dopamina en el núcleo accumbens (Fiorino y Phillips, 1999).

La expresión de c-Fos se analizó en el núcleo accumbens después del tratamiento con anfetaminas. Se planteó la hipótesis de que la anfetamina aumentaría la expresión de c-Fos en el núcleo accumbens y, en mayor medida, en las hembras con experiencia sexual. Sin embargo, no se encontraron efectos de la anfetamina en el número de células que expresan c-Fos en ninguna de las subregiones del núcleo accumbens. Es evidente en la tabla.3 que los animales de control en el experimento 2 (hembras salinas) tenían un número mayor de células positivas para c-Fos en comparación con los animales de control en el experimento 1 (hembras sin prueba). Badiani et al. (1998) Informó que la novedad aumentó. c-fos Contenido de ARNm en el núcleo accumbens, y que este efecto de novedad enc-fos el contenido fue tan fuerte en varias regiones del cerebro que la administración de anfetamina en un entorno novedoso no produjo una respuesta incremental adicional. Por lo tanto, parece posible que en nuestro estudio el estrés de ser transportado al nuevo entorno de la sala de pruebas activara la síntesis de la proteína c-Fos, ocultando así los cambios en la expresión de c-Fos inducida por la experiencia sexual y la anfetamina.

Tabla 3.

Media ± SEM número basal de células inmunoreactivas c-Fos en el núcleo accumbens shell y núcleo para animales de control en experimentos 1 y 2

Importancia potencial

Estos experimentos se unen a una creciente lista de estudios (Mitchell y Stewart, 1990b; Fiorino y Phillips, 1999; Miczek et al., 1999) indicando que las experiencias de un animal pueden sensibilizar la capacidad de respuesta de la vía de dopamina mesolímbica a comportamientos que forman parte del repertorio natural de un animal y a ciertas drogas que se sabe que los humanos abusan (Sabio y Bozarth, 1987). Un tema clave en la investigación sobre el abuso de drogas es la vulnerabilidad individual a los efectos de las drogas (Newcomb, 1992; Robinson y Berridge, 1993), y colectivamente, esta investigación puede ofrecer información sobre el desarrollo de la adicción en las personas.

Notas a pie de página

    • Recibido 8 junio, 2000.
    • Revisión recibida Diciembre 12, 2000.
    • aceptado Diciembre 20, 2000.
  • Esta investigación fue apoyada por la National Science Foundation Grant IBN-9723876. Agradecemos a Melissa Zila, Shannon McCanna, Marchelle Baker, Michael Huntington y Deborah Shelley por su asistencia experta con las pruebas de comportamiento y el procesamiento de c-Fos.

    La correspondencia debe dirigirse al Dr. Robert L. Meisel, Departamento de Ciencias Psicológicas, Universidad de Purdue, West Lafayette, IN 47907-1364. Email: [correo electrónico protegido].

Referencias

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