Endocrinología. 2013 Mar; 154 (3): 1225 – 1234.
Publicado en línea 2013 Jan 31. doi 10.1210 / es.2012-2042
y Resumen
La maduración adolescente de las respuestas a los estímulos sociales es esencial para el comportamiento sociosexual típico de los adultos. Los cambios de desarrollo que ocurren naturalmente en las respuestas del hámster sirio masculino a una señal social sobresaliente, las secreciones vaginales del hámster femenino (VS), proporcionan un buen sistema modelo para investigar los mecanismos neuroendocrinos del cambio en la recompensa social en la adolescencia. Los varones adultos sexualmente ingenuos, pero no juveniles, muestran una preferencia de lugar condicionada (CPP) a VS, lo que indica que VS no es gratificante antes de la pubertad. En esta serie de experimentos, los autores examinaron las funciones de la activación del receptor de testosterona y dopamina en la mediación de la ganancia del adolescente en la valencia positiva de la VS. El experimento 1 demostró que el reemplazo de testosterona es necesario para que los hámsters adultos gonadectomizados formen un CPP para VS. El experimento 2 demostró que el tratamiento con testosterona es suficiente para que los hámsters juveniles formen un CPP a VS, y que el haloperidol, un antagonista del receptor de dopamina, bloquea la formación de un CPP a VS en estos animales. Los experimentos 3 y 4 demostraron que la interrupción de VS CPP con dosis bajas de haloperidol es el resultado de una reducción en las propiedades atractivas de VS y no es atribuible a las propiedades aversivas de haloperidol. Juntos, estos estudios demuestran que las propiedades gratificantes no condicionadas de una señal social necesaria para el éxito de las interacciones sociosexuales entre adultos se producen como resultado del aumento puberal de la testosterona circulante en los hámsters machos. Además, esta recompensa social puede prevenirse mediante el antagonismo del receptor de dopamina, lo que indica que los circuitos dopaminérgicos hipotalámicos y / o mesocorticolímbicos son objetivos para la activación hormonal de la recompensa social.
Dada la necesidad de interpretar apropiadamente los estímulos sociales en las interacciones sociales exitosas de adultos y la aptitud reproductiva, un problema fundamental para la psicobiología del desarrollo es la identificación de los mecanismos neuroendocrinos que subyacen en la maduración de los adolescentes en el procesamiento de la información social. Los hámsters sirios machos proporcionan un modelo útil con el que estudiar el cambio de desarrollo en la percepción y las respuestas a las señales sociales porque su comportamiento sexual depende del procesamiento neural de las secreciones vaginales de hámster femenino (VS) (1, 2), y sus respuestas endocrinas, neurales y de comportamiento a VS maduran durante el segundo mes de vida postnatal, que corresponde a la pubertad y la adolescencia en esta especie (3, 4). Los hámsters machos juveniles no muestran atracción típica de adultos por VS (5). Además, los VS son una recompensa no condicionada solo después de la pubertad porque los hámsters machos adultos, pero no juveniles, sexualmente ingenuos formarán una preferencia de lugar condicionada (CPP) para ellos6, 7). La atracción por VS, al igual que la conducta sexual masculina, depende de los efectos de activación de la testosterona en adultos (8, 9), y la atracción a la VS puede ser inducida por el tratamiento con testosterona de varones jóvenes (5). Sin embargo, se desconoce si el valor de refuerzo de VS es similar a la testosterona, ya sea en hámsters adultos o juveniles.
Una respuesta neural importante a los estímulos quimiosensoriales y la cópula en roedores es la liberación de dopamina en el área preóptica medial (MPOA) y el núcleo accumbens (Acb) (10–20). Específicamente, la dopamina se ha implicado en múltiples aspectos de la recompensa sexual. Por ejemplo, la administración sistémica de haloperidol, un antagonista del receptor de dopamina D2 predominantemente (Programa de detección de drogas psicoactivas NIMH, http://pdsp.med.unc.edu), disminuye la motivación no condicionada por las señales visuales, auditivas y quimiosensoriales femeninas primarias en ratas macho sexualmente ingenuas y la motivación condicionada por señales olfativas previamente asociadas con el comportamiento sexual (21, 22). Además, la formación de CPP para el comportamiento sexual en hámsters hembra se bloquea mediante la administración de un antagonista del receptor D2 (23). Sin embargo, otros estudios han encontrado que la activación del receptor de dopamina no es necesaria para la CPP para recompensas sexuales en ratas y ratones machos (24–26). Queda por determinar si la activación del receptor de dopamina es necesaria para la CPP a VS en hámsters machos. Sin embargo, sí sabemos que las diferencias de comportamiento entre los hámsters juveniles y adultos con gónadas intactas se reflejan en sus respuestas dopaminérgicas a VS. Los hámsters adultos, pero no juveniles, muestran un aumento en la liberación de dopamina y el metabolismo en respuesta a VS en el MPOA (18). De manera similar, los hámsters adultos, pero no los juveniles, expresan Fos en respuesta a VS en el Acb, área ventral tegmental y corteza prefrontal medial (7). Por lo tanto, la ganancia de la función dopaminérgica a través de la adolescencia puede ser necesaria para la recompensa y atracción de VS.
La participación dopaminérgica en la recompensa sexual está regulada por la testosterona en roedores. La castración provoca una disminución en el comportamiento sexual después de 2 a 8 wk, lo que coincide con la disminución en los niveles basales de dopamina y la rotación en Acb y MPOA (27). La ausencia o presencia de una respuesta dopaminérgica MPOA precopulatoria a un estímulo femenino predice la extinción o recuperación, respectivamente, de la conducta copulatoria después de la gonadectomía y la posterior sustitución de testosterona (11, 28). Además, el comportamiento sexual se puede restaurar parcialmente en ratas macho castradas a largo plazo mediante inyecciones sistémicas e intra-MPOA de apomorfina, un agonista de la dopamina (29). Finalmente, las concentraciones de testosterona y los circuitos de dopamina cambian durante la pubertad (30, 31). Por lo tanto, esta serie de estudios probó la hipótesis de que la testosterona activa la recompensa social a través de influencias en los circuitos de recompensa dopaminérgica, utilizando la formación de CPP a VS en hámsters machos adultos y juveniles como un sistema modelo.
Materiales y Métodos
Animales
Hámsters sirios (Mesocricetus auratus) se obtuvieron de Harlan Laboratories (Madison, Wisconsin) y se alojaron en viveros con temperatura y humedad controladas con un ciclo de luz: oscuridad de 14 horas de luz: 10 horas de oscuridad y acceso ad libitum a los alimentos (Teklad Rodent diet 8640; Harlan Laboratories) y agua. A su llegada (ver experimentos específicos para edades), los machos juveniles fueron alojados con sus compañeros de camada masculinos y madres biológicas hasta el destete en P18. Los machos destetados y adultos se alojaron individualmente en jaulas de policarbonato transparente (30.5 x 10.2 x 20.3 cm). Todos los machos eran sexualmente ingenuos en el momento del estudio y se utilizaron en un solo experimento. Sesenta hámsters hembras adultas, de aproximadamente 12 meses de edad, se alojaron en condiciones similares en vivarios separados y se utilizaron como fuente de VS. Las hembras de hámster fueron ovariectomizadas varias semanas antes de la administración de hormonas para el control experimental del día del estro inducido por hormonas, cuando la secreción de VS es máxima. Se les inyectó por vía subcutánea con 10 μg de benzoato de estradiol y 500 μg de progesterona en aceite de sésamo, 52 y 4 horas, respectivamente, antes de la recolección de VS por palpación vaginal suave. Todos los experimentos se realizaron bajo <4 lux de luz roja de 1 a 5 horas en la fase oscura. Los hámsteres fueron tratados de acuerdo con los Institutos Nacionales de Salud. Guía para el cuidado y uso de animales de laboratorioy los protocolos fueron aprobados por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales de la Universidad Estatal de Michigan.
Cirugía e implantación hormonal.
Los hámsters en grupos experimentales gonadectomizados (GDX) se sometieron a cirugía con anestesia con isoflurano. Se realizaron incisiones escrotales longitudinales bilaterales y se extirparon los testículos con un corte distal a la ligadura (adultos) o cauterización (juveniles). Los grupos GDX + 0 y GDX + T también se implantaron por vía subcutánea con 2 en blanco o cápsulas de silastic que contienen testosterona, respectivamente (un 5 mm y un 13 mm de testosterona [Sigma-Aldrich, St. Louis, Missouri], selladas en cada extremo con 4 mm adhesivo silástico; diámetro interior 1.98 mm; diámetro exterior 3.18 mm). Estas cápsulas producen niveles fisiológicos en adultos de testosterona circulante (∼2 – 7 ng / ml, Tabla 1). Los sujetos recibieron una inyección subcutánea de ketoprofeno analgésico en el momento de la cirugía y nuevamente 24 horas después.
Medidas de testosterona en plasma.
Una hora después de completar la prueba de CPP o la última prueba olfativa, los hámsters se sometieron a eutanasia con una sobredosis de pentobarbital sódico (150 mg / kg, intraperitoneal) y se extrajo una muestra de sangre terminal mediante una punción cardíaca para el radioinmunoensayo de la testosterona plasmática circulante. Se analizaron muestras duplicadas de 50-μl de testosterona plasmática en un solo ensayo con el kit de testosterona total Coat-A-Count (Diagnostic Products, Los Angeles, California). La concentración mínima detectable y el coeficiente de variación intraensayo fueron 0.08 ng / ml y 7.9% en los experimentos 1 y 2, y 0.12 ng / ml y 5.8% en los experimentos 3 y 4, respectivamente. Cinco (experimento 2) y 2 (experimento 3) extrajeron sus cápsulas de testosterona midieron el experimento y se excluyeron de los análisis de comportamiento o de testosterona. Los tamaños finales del grupo se dan en Tabla 1.
Pruebas de CPP
El condicionamiento de preferencia de lugar ocurrió como se describió anteriormente (6, 7) en un aparato con compartimento medio 1 y compartimentos externos 2 (Med Associates, St. Albans, Vermont). Estos compartimentos exteriores fueron diseñados para permitir asociaciones específicas de compartimentos, con distintas señales visuales, táctiles y olfativas. Los animales se aclimataron a la manipulación y las nuevas cámaras 2 d antes de que comenzara el régimen de CPP. El régimen de CPP incluyó una prueba previa, sesiones de acondicionamiento 10 y una prueba, todas las cuales ocurrieron a la misma hora del día (± 1 h) para cada hámster. Para reducir el número de cohortes requeridas y evitar la exposición de los animales de control al olor de los estímulos, los animales de control se alojaron en una habitación separada en la que la fase oscura comenzó en 8: 00 am y se probó en 9: 00 am. Los animales experimentales se alojaron en habitaciones en las que la fase oscura comenzó en 2: 00 pm y se probaron en 3: 00 pm.
Se utilizó una prueba previa (2 minutos en el compartimento central seguido de 15 minutos de acceso a todos los compartimentos) para determinar la preferencia de compartimiento inicial de cada hámster sin ningún estímulo presente. El compartimento exterior en el que el hámster pasó más tiempo se definió como el compartimento inicialmente preferido. Una puntuación de preferencia, definida como [tiempo en el compartimento inicialmente no preferido / (tiempo en el compartimento inicialmente preferido + tiempo en el compartimento inicialmente no preferido)], y una puntuación de diferencia, definida como [tiempo en el compartimento inicialmente preferido - tiempo en el compartimento no preferido] se calcularon para cada animal (6). Para asegurarse de que cada hámster tuviera la oportunidad de hacer una preferencia informada, los hámsters que no ingresaban a cada compartimiento al menos 5 veces fueron excluidos de la capacitación adicional. Los animales se asignaron a grupos experimentales y de control para equiparar los grupos para las preferencias iniciales de la cámara y las puntuaciones de preferencia y la representación de la basura en los diferentes grupos.
Después de la prueba preliminar, los hámsters recibieron un total de sesiones de acondicionamiento de 10 30 minutos en los compartimentos laterales, sesiones de 1 por día en días consecutivos, alternando sesiones de 5 sin estímulo y de 5 con estímulo. Durante las sesiones de acondicionamiento sin estímulos, los hámsters de los grupos experimental y de control se colocaron en sus compartimentos preferidos inicialmente, donde permanecieron solos. Durante las sesiones de acondicionamiento emparejadas con estímulos, los hámsters en el grupo experimental se colocaron en los compartimentos inicialmente no preferidos con el estímulo. Los hámsters en los grupos de control también se colocaron en sus compartimentos inicialmente no preferidos, pero no se les dio el estímulo. Este grupo sirvió para cuantificar cualquier cambio en la puntuación de preferencia o diferencia entre las pruebas que se atribuyera a la habituación durante el condicionamiento. El aparato de CPP se limpió a fondo con 25% de etanol entre cada animal y con 75% de etanol al final de cada día de acondicionamiento.
En los experimentos 1 y 2, se utilizaron VS como estímulo en las sesiones de acondicionamiento. Una hora antes del uso, se recolectaron aproximadamente 500 μl VS de hembras 30 y se mezclaron para asegurar que cada macho estuviera expuesto al mismo estímulo. Aproximadamente 15 μl VS se aplicaron a una gasa de algodón humedecida con agua empaquetada en un tubo Eppendorf de 2 ml, tubo 1 para cada macho. Inmediatamente antes de la prueba, el tubo se colocó fuera del alcance del macho en la parte superior de la pared posterior en el compartimento inicialmente no preferido en sesiones de acondicionamiento emparejadas VS para el grupo VS. Se utilizaron tubos Eppendorf vacíos para el grupo de control en todas las sesiones de acondicionamiento y para el grupo VS en las sesiones de acondicionamiento sin estímulo. Para asegurar la exposición a los componentes no volátiles de VS, los ∼200 μl VS restantes se mezclaron con 1.5 ml de aceite mineral, y se aplicaron aproximadamente 10 μl de esta mezcla con una espátula de metal directamente sobre la nariz de los hámsters en el grupo VS inmediatamente antes del Los hámsters se colocaron en el compartimiento emparejado VS. Se aplicó aceite limpio a la nariz de los hámsters en el grupo de control para todas las sesiones de acondicionamiento y los del grupo VS para las sesiones de acondicionamiento sin estímulo.
Veinticuatro horas después de la última sesión de acondicionamiento, los hámsters fueron evaluados para determinar su preferencia de lugar siguiendo el mismo procedimiento utilizado para la prueba previa. Al igual que en la prueba previa, no hubo estímulo y se calcularon las puntuaciones de preferencia y diferencia para cada animal.
Experimento 1: ¿Son necesarias las hormonas testiculares para la formación de un CPP a VS en hámsters adultos?
Este experimento probó si se requieren hormonas testiculares circulantes para la visualización de un CPP a VS en hámsters adultos. Los estudios piloto en este laboratorio indicaron que los hámsters machos formaron un CPP a VS cuando comenzó el acondicionamiento 1 semana después de la gonadectomía (32), sugiriendo que los posibles efectos de activación de las hormonas testiculares no se eliminan de forma aguda, similar a la disminución gradual del comportamiento sexual que se produce durante muchas semanas después de la gonadectomía en roedores machos (33). Por lo tanto, en este experimento, estudiamos hámsters que habían sido GDX 10 wk antes del inicio del acondicionamiento. Todos los adultos llegaron al laboratorio en el día postnatal P56-63, pero las llegadas fueron escalonadas para que los grupos pudieran ser examinados al mismo tiempo. Los animales de control sin estímulo se dejaron intactos con gónadas y se probaron previamente en P64-71. Los hámsters en el grupo GDX + 0 fueron GDX en P57 – 64, no se manipularon para 10 wk y luego se implantaron cápsulas en blanco en P127 – 134, 1 wk antes de la prueba previa en P134 – 141. El grupo GDX + T fue GDX y se administraron cápsulas de testosterona en P57-64, 1 semana antes de la prueba previa en P64-71, para que sirvieran como controles positivos para demostrar un CPP significativo. Esta disposición requirió acondicionar y probar animales en diferentes edades de adultos jóvenes, pero nunca hemos observado diferencias relacionadas con la edad en las respuestas neurales o de comportamiento a la testosterona en experimentos anteriores que controlaron esta variable en adultos jóvenes (34). Además, los hámsters machos tratados con GDX / testosterona de edades similares a los del grupo GDX + 0 forman de manera confiable un CPP a VS (35). Por lo tanto, pensamos que mantener el control sin estímulo y los grupos GDX + T durante las semanas de 10 en el laboratorio era innecesario y no podía justificar los costos de hacerlo.
Experimento 2: ¿Es necesaria la activación de los receptores de testosterona y dopamina para que un CPP sea VS en hámsters juveniles?
Este experimento probó la participación de la dopamina en la CPP facilitada con testosterona a la VS en hámsters machos juveniles. Todos los animales llegaron a P12, se probaron previamente en P20 y se corrieron en cohortes 3. Los hámsters intactos con gónadas se usaron como controles sin estímulo, mientras que otros grupos recibieron GDX y se les administraron cápsulas de testosterona o en blanco en P13, 1, una semana antes de la prueba. El grupo GDX + 0 se incluyó para confirmar que los juveniles con niveles bajos de testosterona (como en los animales intactos con gónadas) no muestran un CPP a VS. Se incluyó un grupo GDX + T para determinar si el tratamiento con testosterona puede inducir un CPP a VS. El resto de los grupos fueron todos GDX + T y se administraron inyecciones intraperitoneales de haloperidol (0.05, 0.15 y 0.45 mg / kg) o propilenglicol vehículo 30 minutos antes de las sesiones de acondicionamiento de VS y sin estímulo, respectivamente. El haloperidol es un potente antagonista de D2, pero también puede unir a los receptores D1, adrenérgicos y sigma de manera menos efectiva (NIMH Psychoactive Drug Screening Program, http://pdsp.med.unc.edu/). Los grupos de control sin estímulo, GDX + 0 y GDX + T recibieron inyecciones de vehículo de propilenglicol 30 min antes de las dos sesiones de acondicionamiento.
Experimento 3: ¿El antagonismo del receptor de dopamina solo altera la preferencia de lugar en los hámsters juveniles?
Este experimento se diseñó para determinar si las dosis de haloperidol utilizadas en el experimento 2 tenían cualidades aversivas intrínsecas en los hámsters tratados con testosterona, de manera que inducirían una aversión a un lugar condicionado (CPA). Si lo hicieran, la prevención de CPP para VS en el experimento 2 podría ser atribuible a evitar el ambiente acondicionado con haloperidol. Todos los animales que llegaron a P11 o P12, fueron GDX + T en P13, se probaron previamente en P20 y se ejecutaron en cohortes 2 escalonadas por el día 1. Se usó un paradigma de condicionamiento similar al descrito, pero se administró haloperidol en la cámara inicialmente preferida en un intento por reducir las preferencias iniciales, y no se usó VS. El movimiento locomotor (número de cambios en las roturas del haz infrarrojo) y la producción de bolos fecales durante las sesiones de acondicionamiento también se cuantificaron como indicadores de los efectos fisiológicos del haloperidol.
Prueba de atracción no condicionada
Experimento 4: ¿El antagonismo de los receptores de dopamina afecta la atracción a VS en hámsters juveniles?
Este experimento determinó si el haloperidol reduce las propiedades atractivas de VS. Los animales que se excluyeron del experimento 3 después de la prueba previa (y antes de cualquier exposición a haloperidol) debido a una exploración insuficiente se usaron aquí; por lo tanto, estos machos llegaron a P11-12, fueron tratados con GDX y testosterona en P13 y se probaron durante los días de 5 en P28-32. Los VS se recolectaron de hembras de estímulo 1 el día anterior al primer día de prueba, como se describe; Las VS de hembras ∼14 se mezclaron con 100 μl de aceite mineral en 1 de los tubos 5 Eppendorf. Los tubos se almacenaron a 4 ° C hasta que se descongelaron 1 minutos antes del inicio de la prueba cada día. Se utilizó una espátula de metal para untar aproximadamente 30 μl de aceite mineral limpio o mezcla de VS en un portaobjetos de vidrio, 15 por hámster, inmediatamente antes del ensayo. Un portaobjetos limpio y embarrado con VS se grabó aproximadamente 1 cm en la pared en lados opuestos de los acuarios de vidrio (5 × 51 × 26 cm) en un procedimiento adaptado de (36, 37). La ubicación del olor se compensó entre grupos y dentro de un animal.
En los días 1 y 5, los animales se inyectaron con vehículo de propilenglicol intraperitoneal 30 minutos antes del ensayo. En los días 2 a 4, los animales se inyectaron con 0.05, 0.15 o 0.45 mg / kg de haloperidol, en orden compensado. Los animales permanecieron en su habitación de la colonia hasta inmediatamente antes de la prueba. Para comenzar la prueba, los hámsters se colocaron en medio del acuario y sus comportamientos se clasificaron en vivo y se grabaron en video durante minutos de 5. Al finalizar la prueba, se devolvieron los hámsters a su habitación de la colonia, se retiraron los portaobjetos y se limpiaron los acuarios con 75% etanol. La cantidad de tiempo que un hámster pasó investigando cada diapositiva, con la nariz a menos de 0.5 cm de la diapositiva, se cuantificó a partir de las grabaciones de video de un anotador ciego a la ubicación del tubo VS. Se calculó una puntuación de atracción (tiempo con deslizamiento de VS: tiempo con deslizamiento de aceite) para cada animal.
análisis estadístico
Para confirmar que todos los grupos de control y experimentales tenían puntuaciones iniciales de preferencia y diferencia similares, se utilizó un ANOVA de una vía. Para evaluar si los estímulos indujeron un CPP o un CPA en los experimentos 1 a 3, se analizaron los cambios en las puntuaciones de preferencia y diferencia, como se informó anteriormente (7). Los cambios en las puntuaciones de preferencia y diferencia se determinaron restando las medidas de la prueba previa de las medidas de la prueba para cada hámster. En los animales de control, se determinaron las medidas de cambio promedio para la puntuación de preferencia y la puntuación de diferencia para proporcionar un estándar para el cambio incondicionado. A continuación, se restaron las medidas de cambio de control en las puntuaciones de preferencia y diferencia de las puntuaciones de cada animal experimental para corregir cualquier cambio no condicionado. Por tanto, las medidas de control no se muestran en cifras. Los cambios corregidos en las puntuaciones de preferencia y diferencia se utilizaron luego en 1 muestra t pruebas dentro de cada grupo, comparando el valor a cero para evaluar las diferencias significativas de la preferencia de azar. Estos procedimientos estadísticos son similares a los de estudios previos que utilizaron pares t pruebas para determinar los cambios en las puntuaciones de preferencia y diferencia dentro de un grupo (6, 38–43). Además, la corrección de los cambios no condicionados observados en los animales de control reduce las posibilidades de resultados falsos positivos, ya que algunas preferencias iniciales para un compartimiento exterior a veces se pueden reducir después de exposiciones equivalentes repetidas a esas cámaras (6, 7). Se requirieron cambios significativos en los puntajes de preferencia y diferencia para concluir que se había establecido un CPP. Para evaluar los efectos del haloperidol en las variables fisiológicas en el experimento 3, muestras pareadas t Se utilizaron pruebas para comparar el movimiento y la producción de bolos fecales en las cámaras pareadas de haloperidol y vehículo, dentro de cada grupo de dosis de haloperidol.
Para evaluar si el haloperidol, antagonista del receptor de dopamina, afectó la atracción no condicionada a VS en el experimento 4, se usó un ANOVA de medidas repetidas para probar el efecto de la dosis de haloperidol en la puntuación de atracción, con t Pruebas de seguimiento y correcciones de Bonferroni. Además, muestra 1. t Se utilizaron pruebas para determinar si las puntuaciones de preferencia y diferencia de cada grupo de dosis eran significativamente diferentes del azar, la mitad o cero, respectivamente. Las medidas de las inyecciones de vehículo en el primer y último día de prueba no difirieron y se promediaron juntas por animal. Se usó un ANOVA de medidas repetidas para determinar los efectos del fármaco sobre el número de cruces de líneas, para indicar los efectos del fármaco sobre la actividad locomotora. En todos los análisis, P <.05 se consideró significativo, y todos los análisis estadísticos se realizaron con el software SPSS (PASW Statistics 20; SPSS, An IBM Company, Chicago, Illinois).
Resultados
Experimento 1: ¿Son necesarias las hormonas testiculares para la formación de un CPP a VS en hámsters adultos?
Los hámsters adultos a largo plazo de GDX no pudieron formar un CPP para VS (Figura 1 y XNUMX). No se observaron cambios en la puntuación de preferencia o diferencia del grupo GDX + 0 como resultado del condicionamiento con VS, como muestra de 1 t las pruebas mostraron que ni el cambio corregido en la preferencia (t(9) = −1.98, NS) o diferencia (t(9) = 1.19, NS) las puntuaciones fueron significativamente diferentes de cero. En contraste, el grupo GDX + T mostró un CPP a VS, como 1-way t las pruebas mostraron que el cambio corregido en la preferencia (t(9) = 4.06, P <.01) y diferencia (t(9) = −4.23, P <01) las puntuaciones fueron significativamente diferentes de cero. Los grupos no difirieron en su puntuación de preferencia inicial (F(2,29) = 2.17, NS) o puntaje de diferencia (F(2,29) = 1.95, NS). Por lo tanto, la exposición reciente a las hormonas testiculares es necesaria para la CPP inducida por VS.
Experimento 2: ¿La activación del receptor de testosterona y dopamina es necesaria para la CPP a VS en hámsters juveniles?
La testosterona fue suficiente para promover un CPP para VS en hámsters juveniles (Figura 2 y XNUMX). El grupo GDX + T VS que recibió inyección de vehículo mostró un CPP a VS, como 1-way t las pruebas encontraron que el cambio corregido en la preferencia (t(5) = 3.11, P <.05) y diferencia (t(5) = −2.77, P <.05) las puntuaciones fueron significativamente diferentes de cero. El grupo GDX + 0 VS no mostró un cambio corregido significativo en la puntuación de preferencia o diferencia como resultado del acondicionamiento (t(6) = 0.09 [NS] y t(6) = −1.74 [NS], respectivamente), efectos de replicación observados en juveniles intactos con gónadas con concentraciones similares de hormona circulante (7). Además, el antagonismo del receptor de dopamina bloqueó el CPP para VS en hámsters juveniles tratados con T (Figura 2 y XNUMX). El CPP se bloqueó con haloperidol en todas las dosis de 3: los grupos 0.05, 0.15 y 0.45-mg / kg GDX + T VS no mostraron cambios corregidos en las puntuaciones de preferencia (t(7) = 0.35 [NS], t(6) = 0.52 [NS], y t(7) = −0.10 [NS], respectivamente) o puntajes de diferencia (t(7) = −0.44 [NS], t(6) = −0.18 [NS], y t(7) = 0.31 [NS], respectivamente) que fueron significativamente diferentes de cero como resultado del condicionamiento. Los grupos no difirieron en su puntuación de preferencia inicial (F(5,47) = 0.27, NS) o puntaje de diferencia (F(5,47) = 0.26, NS).
Experimento 3: ¿El antagonismo del receptor de dopamina solo altera la preferencia de lugar en los hámsters juveniles?
Las dosis más bajas de 2 de haloperidol no fueron aversivas (Figura 3 y XNUMX). Ni el grupo 0.05 ni 0.15 mg / kg mostraron un CPA para haloperidol, como 1-way t las pruebas mostraron que ni el cambio corregido en la preferencia (t(7) = −0.23 [NS] y t(8) = 0.55 [NS], respectivamente) ni diferencia (t(7) = −0.02 [NS] y t(9) = −0.54 [NS], respectivamente), las puntuaciones fueron significativamente diferentes de cero. Se detectó un CPA a la dosis más alta de haloperidol. De una sola mano t las pruebas mostraron que el cambio corregido en la puntuación de preferencia era significativamente diferente de cero (t(7) = 2.55, P <.05), pero el cambio corregido en la puntuación de diferencia no fue (t(7) = −1.88, NS). Los grupos no difirieron en su puntuación de preferencia inicial (F(3,32) = 0.01, NS) o puntaje de diferencia (F(3,32) = 0.14, NS). El haloperidol tuvo poco efecto sobre la actividad locomotora y el número de bolos fecales (Figura 4 y XNUMX). Muestras apareadas t las pruebas demostraron que el movimiento no se vio afectado por el haloperidol en dosis de 0.00, 0.05, 0.15 o 0.45 mg / kg (t(8) = −0.26 [NS], t(8) = 0.28, [NS], t(8) = 0.26 [NS], y t(8) = 1.21 [NS], respectivamente). La salida de boli fecal se incrementó con la dosis de 0.45-mg / kg (t(8) = −2.67, P <.05), pero no a las dosis de 0.00, 0.05 o 0.15 mg / kg (t(8) = −1.10 [NS], t(8) = −0.59 [NS], y t(8) = −1.74 [NS], respectivamente).
Experimento 4: ¿El antagonismo de los receptores de dopamina afecta la atracción a VS en hámsters juveniles?
El antagonismo del receptor de dopamina afectó la atracción a VS de una manera dependiente de la dosis (Figura 5 y XNUMX). En el análisis de medidas repetidas, se observó un efecto significativo de la dosis en la puntuación de atracción con la corrección de Greenhouse-Geisser, F(1.42,11.38) = 9.802, P <.01, de modo que en el seguimiento t pruebas, las puntuaciones de los vehículos fueron significativamente diferentes de las puntuaciones de dosis de 0.05, 0.15 y 0.45-mg / kg (t(8) = −4.74, −3.46, y −3.80, todos P <.01, respectivamente). Sin embargo, las pruebas t de 1 muestra, que comparan las puntuaciones de diferencia con la preferencia aleatoria entre los portaobjetos (cero), indican que la atracción por el VS todavía estaba intacta en el grupo de 0.15 mg / kg, como en el grupo de vehículo: el de 0.00 y 0.15 Las puntuaciones de atracción de dosis de mg / kg fueron significativamente diferentes del azar (t(8) = 4.22, P <.01 y t(8) = 2.81, P <.05, respectivamente), mientras que las puntuaciones de dosis de 0.05 y 0.45 mg / kg no fueron diferentes del azar (t(8) = 1.72 y −0.11, ambos NS, respectivamente). No se encontraron efectos de dosis en el número de cruces de línea por medidas repetidas ANOVA (F(3,24) = 0.11, NS), datos no mostrados. Por lo tanto, el haloperidol redujo significativamente la atracción a VS en algunas dosis.
Medidas fisiológicas
Las medidas fisiológicas se muestran en Tabla 1 y confirmar la eficacia de las cápsulas de testosterona para aumentar la testosterona circulante en ambas edades. Grupos de la misma edad no difirieron en peso corporal.
Discusión
Estos estudios demuestran que la percepción de un estímulo quimiosensorial específico de la especie como gratificante depende de la testosterona e implica la activación de los receptores de dopamina. Específicamente, encontramos que los hámsters machos adultos con GDX a largo plazo no forman un CPP a VS, mientras que el tratamiento con testosterona de los juveniles es suficiente para permitirles formar un CPP a VS. Además, el principal antagonista del receptor D2, haloperidol, evitó la expresión de una CPP a VS en hámsters juveniles tratados con testosterona. De estos hallazgos se deduce que la maduración adolescente del procesamiento de la información social es el resultado del aumento puberal de la testosterona circulante que, a través de influencias aún no identificadas en los circuitos dopaminérgicos, da como resultado la percepción de estímulos quimiosensitivos femeninos y entornos asociados con esos estímulos como gratificantes.
Testosterona y recompensa social.
Dada la necesidad de la testosterona en la recompensa de VS en la edad adulta y la capacidad de la testosterona para promover la recompensa de VS en animales juveniles, suponemos que 1) las respuestas gratificantes similares a las de los adultos a VS se producen normalmente debido al aumento puberal en la testosterona circulante, y ) no se necesitan otros procesos de desarrollo adolescente dependiente de hormonas o independientes para la recompensa de VS. De hecho, los efectos organizativos de la testosterona durante la pubertad no son necesarios para la recompensa de VS, ya que los animales privados de hormonas gonadales durante la pubertad y tratados con testosterona en la edad adulta muestran una CPP robusta a la VS (35). Los efectos de activación de la testosterona en la VS CPP son similares a los observados en los estudios de atracción por VS tanto en juveniles como en adultos, y en las conductas de respuesta sexual que normalmente aumentan durante la adolescencia (5, 9, 44). Aunque el mecanismo por el cual la testosterona facilita las respuestas de recompensa a la VS no se ha identificado específicamente, proponemos que promueve el tono dopaminérgico a través de la activación del receptor D2.
Dopamina y recompensa social.
Nuestro estudio demuestra un papel para la activación del receptor D2 en la interpretación gratificante de VS, ya que el antagonista del receptor D2, el haloperidol, bloqueó la CPP a VS. Este bloqueo se debe a una reducción en las propiedades atractivas y gratificantes de VS, como lo demuestra la prueba de atracción no condicionada. Aunque estos efectos teóricamente podrían atribuirse a una reducción inducida por el haloperidol en las capacidades olfativas (45), La activación del receptor D2 previamente se ha demostrado que disminuye la sensibilidad y la discriminación olfativas (46–48). Además, en estudios piloto, los hámsters expuestos incluso a la dosis más alta de haloperidol todavía podían detectar fácilmente señales olfativas de los alimentos (49). Además, el bloqueo de un CPP no fue atribuible a las propiedades aversivas del haloperidol que hicieron que el animal evitara el compartimiento de CPP asociado al haloperidol porque el experimento 3 demostró que las dosis más bajas de haloperidol, 2 y 0.05 mg / kg, no eran adversas. Además, el haloperidol no afectó el movimiento y afectó la producción de bolos fecales solo en la dosis más alta. Debido a que la producción de bolos fecales se ha utilizado clásicamente como un indicador de ansiedad y aversión (50), estos hallazgos son paralelos a la formación de un CPA a la dosis más alta de haloperidol, aunque una advertencia es que la activación del receptor D2 inhibe la motilidad intestinal en el sistema nervioso entérico (51). Tomados en conjunto, es poco probable que el haloperidol interfiera con la detección sensorial de VS o que sea en sí mismo aversivo a las dosis más bajas utilizadas en este estudio; por lo tanto, llegamos a la conclusión de que la activación del receptor D2 es necesaria para que los VS se perciban como gratificantes.
La dopamina previamente ha sido implicada en múltiples aspectos de la conducta sexual, incluyendo conductas anticipativas o apetitivas (52), comportamientos copulatorios o consumatorios (53), y las respuestas de refuerzo a la interacción sexual (23). Además, la acción dopaminérgica en los receptores D2 probablemente sea importante para asociar estímulos sociosexuales con señales ambientales u otras. Las dosis bajas sistémicas de un antagonista dopaminérgico no específico bloquean la preferencia de la pareja condicionada en ratas hembra (54), y un agonista de D2 durante la convivencia con una pareja del mismo sexo con aroma induce una preferencia de pareja del mismo sexo para machos con olor similar en ratas macho (55). El trabajo en monos de praderas monógamas apoya aún más la importancia del receptor D2 en la asociación de la recompensa sexual con estímulos o individuos, ya que las inyecciones sistémicas de D2, pero no D1, el agonista y antagonista del receptor facilitan e interrumpen la preferencia de pareja en el campeonato masculino (respectivamente).56). El estudio actual respalda el papel de la activación del receptor D2 para reforzar las respuestas a las señales sociales no condicionadas en animales sexualmente ingenuos y es paralelo a los efectos del haloperidol en la reducción de la motivación para las señales primarias femeninas visuales, auditivas y quimiosensoriales en ratas macho sexualmente ingenuas (57).
Porque hemos encontrado que múltiples regiones cerebrales sensibles a la dopamina, incluyendo la amígdala, MPOA y Acb, están involucradas en las respuestas de comportamiento a VS (7, 18), se utilizó la intervención sistémica para antagonizar los receptores de dopamina en múltiples sitios de acción putativos. Aunque el sitio (s) de acción de la dopamina no se puede determinar a partir de este estudio, hay varios posibles candidatos. Los agonistas y antagonistas de la dopamina en el MPOA facilitan y reducen el rendimiento del comportamiento sexual, respectivamente, en ratas macho y hembra (58–61). Además, el MPOA está implicado en conductas sexuales anticipatorias y preferencias femeninas (62, 63). El sistema mesolímbico no parece estar involucrado en el comportamiento de los comportamientos copulatorios, excepto para las habilidades motoras generales (63, 64). Sin embargo, la acción dopaminérgica en el Acb puede estar involucrada en el comportamiento sexual anticipado, como el aumento de la actividad locomotora y las erecciones en respuesta a las señales femeninas, independientemente de los efectos motores (62, 65). Además, el Acb es importante en la unión de pares y la asociación de pareja, como lo demuestra el trabajo en campañoles (66, 67). Por lo tanto, la acción de la dopamina en el MPOA, Acb o ambas regiones puede ser importante para la CPP a VS.
Modulación de testosterona de los sistemas dopaminérgicos.
Investigaciones anteriores demuestran cambios relacionados con la pubertad en el contenido de dopamina, transportadores, receptores y respuestas sinápticas en el Acb (68–73). No se ha estudiado si estos cambios dependen del aumento de la pubertad en la testosterona, con la notable excepción de que el patrón adolescente de sobreproducción inicial y la posterior poda de los receptores D1 y D2 en la rata Acb se produce independientemente de la presencia o ausencia de hormonas gonadales (74). Aunque los cambios en el desarrollo de MPOA dopamina han sido bien estudiados en roedores hembra (75), se sabe menos acerca de los cambios en el tono dopaminérgico de los adolescentes en el MPOA masculino. Sin embargo, la sensibilidad hormonal del MPOA adulto está bien establecida. Varios estudios han demostrado que la gonadectomía a largo plazo (2-8 wk) produce un aumento en varias medidas del tono dopaminérgico en el MPOA, incluido el contenido de tejido y la liberación de dopamina inducida por anfetaminas, pero una disminución de la dopamina extracelular en ratas en reposo (27, 76–79). Es importante destacar que las respuestas dopaminérgicas de MPOA a estímulos femeninos en ratas macho adultas se modulan de manera similar mediante la testosterona (11, 28). Aunque los efectos de la castración en el estriado ventral son menos consistentes que los del MPOA, la gonadectomía con 28 d generalmente reduce las concentraciones de dopamina y DOPAC en el tejido Acb (27, 80, 81). Por lo tanto, es plausible que el aumento normativo en la testosterona circulante durante la adolescencia promueva la liberación dopaminérgica en respuesta a VS, en MPOA, Acb, o ambos, promoviendo así la recompensa de VS. Sin embargo, muchos de estos estudios se realizaron en animales adultos, y se necesita más trabajo para confirmar esta hipótesis en el desarrollo de cerebros porque los efectos de la exposición a la testosterona en animales juveniles pueden ser diferentes de los de los adultos (34).
En conjunto, estos estudios demuestran la importancia de la testosterona y la dopamina para recompensar las respuestas a un estímulo social no condicionado. Tanto los sistemas de testosterona como de dopamina maduran durante la adolescencia, cuando generalmente se adquiere la calidad gratificante de VS. Cabe señalar que el circuito dopaminérgico podría ser funcional en animales juveniles para mediar de CPP a VS, pero que la activación dependiente de testosterona de algunos otros circuitos neuronales también es necesaria para la recompensa de VS. Sin embargo, la explicación más tenaz, dada la evidencia de apoyo, es que el tratamiento con testosterona en animales juveniles imita la elevación normativa en la testosterona puberal, que a su vez afecta al sistema dopaminérgico para permitir la recompensa de VS.
AGRADECIMIENTOS
Los autores agradecen a Jane Venier, Andrew Kneynsberg, Elaine Sinclair, Susie Sonnenschein, Joshua Paasewe, Jennifer Lampen y Shannon O'Connell por sus muchas horas ayudando con la CPP. Además, los autores aprecian los útiles comentarios sobre el diseño experimental y la redacción de Kayla De Lorme y Maggie Mohr.
Este trabajo fue apoyado por los Institutos Nacionales de la Salud subvenciones R01-MH068764 (a CS), T32-MH070343 (a MB), y T32-NS44928 (a MB).
Resumen de la divulgación: Los autores no tienen nada que revelar.
Notas a pie de página
abreviaturas:
- Acb
- núcleo accumbens
- CPA
- lugar condicionado para evitar
- CPP
- preferencia de lugar condicionado
- GDX
- gonadectomizado
- MPOA
- área preóptica medial
- VS
- secreciones vaginales.
Referencias
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