Kokaiin suurendab stimuleeritud dopamiini vabanemist rohkem periadoolses kui täiskasvanud rottidel (2008)

Neurotoxicol Teratol. Autori käsikiri; saadaval PMC 2009 septembris 1.
Avaldatud lõplikus redigeeritavas vormis:
Avaldatud Internetis 2008 April 22. doi:  10.1016 / j.ntt.2008.04.002

Abstraktne

Närvimehhanismid, mis vastutavad noorukite suurenenud haavatavuse eest narkootikumide kuritarvitamise algatamiseks, on ebaselged. Uurisime, kas vanuse erinevused dopamiini neurotransmissioonis võiksid selgitada kokaiini suurenenud psühhomotoorseid toimeid periadoolse roti puhul. Elektriline stimuleerimine anesteseeritud postnataalse vanuse 28-päevade (PN28) ja PN65-i rottide mediaalse eesmise kimbuga tekitasid dopamiini vabanemist caudate tuumas ja tuumade akumuleerumise südamikus enne ja pärast 15 mg / kg kokaiini ip. 65 ja 28Hz stimuleerimine ning PN20 tuumas accumbens 60Hz stimuleerimisel. Kokaiin suurendas dopamiini kontsentratsioone, mis olid tingitud 65 Hz stimuleerimisest 60-kordse täiskasvanu puhul, kuid peaaegu 20-i korda periadoolse caudate puhul. Dopamiini vabanemiskiirus oli periadoolses caudates madalam, kuigi dopamiini üldine kliirens oli sarnane täiskasvanute omaga. Periadolescent caudate saavutas täiskasvanu kliirensitaseme, kompenseerides madalama V väärtusemax kõrgema neeldumisafiinsusega. Ekstratsellulaarse dopamiini rangem reguleerimine kõrgema sissevõtu / vabanemise suhtega periadoolides tõi kaasa suurema suurenemise pärast kokaiini. Nukleuse accumbens, dopamiini vabanemine ja Vmax olid periadoolides madalamad kui täiskasvanutel, kuid omastamise afiinsus ja kokaiini mõju olid sarnased. Dopamiini neurotransmissiooni ebaküpsus seljastriatumis võib suurendada noorukite rottide psühhostimulantide ägedaid reaktsioone ja soovitab mehhanismi noorukite suuremaks haavatavuseks narkomaania suhtes.

Märksõnad: Areng, sõltuvus, voltammeetria, dopamiini neurotransmissioon, kokaiin, noorukieas


Tunnustused

Seda tööd toetas toetus #DA09079

Lühendid

PN
sünnijärgne (vanus)
[DA]p
stimuleeriva pulsi kohta vabanenud dopamiini kontsentratsioon
[DA]max
dopamiini maksimaalne kontsentratsioon

Allmärkused

Kirjastaja vastutusest loobumine: See on PDF-fail, mis on avaldamata avaldatud käsikirjast. Teenusena meie klientidele pakume seda käsikirja varajast versiooni. Käsikiri läbib kopeerimise, trükkimise ja selle tulemuste läbivaatamise enne selle lõplikku avaldamist. Pange tähele, et tootmisprotsessi käigus võidakse avastada vigu, mis võivad mõjutada sisu ja kõik ajakirja suhtes kehtivad õiguslikud lahtiütlused.

viited

1. Adriani W, Chiarotti F, Laviola G. Suurenenud uudsuse otsimine ja omapärane d-amfetamiini sensibiliseerimine periadolescent hiirtel võrreldes täiskasvanud hiirtega. Behav.Neurosci. 1998;112: 1152-1166. [PubMed]
2. Andersen SL, Gazzara RA. Neomstriini dopamiini vabanemise apomorfiini poolt põhjustatud muutuste onogenees: mõju spontaansele vabanemisele. J.Neurochem. 1993;61: 2247-2255. [PubMed]
3. Andersen SL, Thompson AP, Krenzel E, Teicher MH. Gonataalsete hormoonide pubertaalsed muutused ei ole noorukite dopamiini retseptorite üleproduktsiooni aluseks. Psychoneuroendocrinology. 2002;27: 683-691. [PubMed]
4. Belluzzi JD, Lee AG, Oliff HS, Leslie FM. Nikotiini vanusest sõltuv mõju lokomotoorse aktiivsuse ja konditsioneeritud kohtade eelistustele rottidel. Psühhofarmakoloogia (Berl) 2004;174: 389-395. [PubMed]
5. Belluzzi JD, Wang RH, Leslie FM. Atsetaldehüüd parandab nikotiini omastamist noorukitel. Neuropsychopharmacology. 2005;30: 705-712. [PubMed]
6. Bergstrom BP, Garris PA. Striataalse rakuvälise dopamiini "passiivne stabiliseerimine" kogu kahjustuse spektris, mis hõlmab Parkinsoni tõve presümptomaatilist faasi: voltammetriline uuring 6-OHDA kahjustatud rottil. J.Neurochem. 2003;87: 1224-1236. [PubMed]
7. Bjork JM, Knutson B, Fong GW, Caggiano DM, Bennett SM, Hommer DW. Stimuleerunud aju aktiveerimine noorukitel: sarnasused ja erinevused noortest täiskasvanutest. J.Neurosci. 2004;24: 1793-1802. [PubMed]
8. Bolanos CA, Glatt SJ, Jackson D. Alarühm dopamiinergiliste ravimite suhtes periadoolsetel rottidel: käitumuslik ja neurokeemiline analüüs. Brain Res Dev.Brain Res. 1998;111: 25-33. [PubMed]
9. Cahill PS, Walker QD, Finnegan JM, Mickelson GE, Travis ER, Wightman RM. Mikroelektroodid katehhoolamiinide mõõtmiseks bioloogilistes süsteemides. Anal.Chem. 1996;68: 3180-3186. [PubMed]
10. Jalgratta JM, Walker QD, Kuhn CM. Noorte rottide korduva annuse kohta paranenud käitumuslik vastus. Psühhofarmakoloogia (Berl) 2005;183: 218-225. [PubMed]
11. Jalgratta JM, Walker QD, Kuhn CM. Noorte rottide korduva annuse kohta paranenud käitumuslik vastus. Psühhofarmakoloogia. 2005;183: 218-225. [PubMed]
12. Catlow BJ, Kirstein CL. Kõrgendatud kokaiini poolt põhjustatud lokomotoorne aktiivsus noorukitel võrreldes täiskasvanud emaste rottidega. J.Psychopharmacol. 2005;19: 443-447. [PMC tasuta artikkel] [PubMed]
13. Chambers RA, Taylor JR, Potenza MN. Kasvaja neurokircuit noorukieas: sõltuvuse haavatavuse kriitiline periood. Am.J.Psychiatry. 2003;160: 1041-1052. [PMC tasuta artikkel] [PubMed]
14. Chen K, Kandel DB, Davies M. Marihuaana kasutamise sageduse ja kvantiteedi ning eelmisel aastal noorukite ja täiskasvanute vahelise Ameerika Ühendriikide vaheline sõltuvus. Narkootikumide alkohol sõltub. 1997;46: 53-67. [PubMed]
15. Clark DB, Kirisci L, Tarter RE. Noorukid võrreldes täiskasvanu algusega ja aine kasutamishäirete tekkega meestel. Narkootikumide alkohol sõltub. 1998;49: 115-121. [PubMed]
16. Collins SL, Izenwasser S. Krooniline nikotiin muudab erineval määral kokaiini indutseeritud liikumisaktiivsust noorukitel võrreldes täiskasvanud isaste ja emaste rottidega. Neurofarmakoloogia. 2004;46: 349-362. [PubMed]
17. Costall B, Naylor RJ. Tüüpiliste neuroleptiliste ainete ja tioridasiini, klosapiini, sulpiriidi ja metoklopramiidi võimeid võrrelda dopamiini poolt indutseeritud hüperaktiivsust, rakendades intratserebriaalselt ekstrapüramidaalsete ja mesolimbiliste süsteemide piirkondi. Eur.J.Pharmacol. 1976;40: 9-19. [PubMed]
18. Creese I, Iverson SD. Amfetamiini põhjustatud motoorse stimulatsiooni ja stereotüübi blokeerimine täiskasvanud rottidel pärast vastsündinute ravi 6-hüdroksüdopamiiniga. Brain Res. 1973;55: 369-382. [PubMed]
19. Cunningham MG, Bhattacharyya S, Benes FM. Amygdalo-kortikaalne idanemine jätkub varases täiskasvanueas: mõju noorukieas normaalse ja ebanormaalse funktsiooni arengule. J.Comp.Neurol. 2002;453: 116-130. [PubMed]
20. Estroff TW, Schwartz RH, Hoffmann NG. Noorukite kokaiini kuritarvitamine - sõltuvuspotentsiaal, käitumuslikud ja psühhiaatrilised mõjud. Kliiniline pediaatria. 1989;28: 550-555. [PubMed]
21. Everitt BJ, Dickinson A, Robbins TW. Sõltuvust tekitava käitumise neuropsühholoogiline alus. Brain Res Brain Res Rev. 2001;36: 129-138. [PubMed]
22. Frantz KJ, O'Dell LE, Parsons LH. Käitumuslikud ja neurokeemilised reaktsioonid kokaiinile periadoolsetes ja täiskasvanud rottides. Neuropsychopharmacology. 2007;32: 625-637. [PubMed]
23. Garris PA, Walker QD, Wightman RM. Dopamiini vabanemise ja omastamise määrad vähenevad osaliselt denerveeritud striatumis proportsionaalselt dopamiini terminalide kadumisega. Brain Res. 1997;753: 225-234. [PubMed]
24. Giedd JN, Blumenthal J, Jeffries NO, Castellanos FX, Liu H, Zijdenbos A, Paus T, Evans AC, Rapoport JL. Aju areng lapsepõlves ja noorukieas: pikisuunaline MRI uuring. Nature Neurosci. 1999;2: 861-863. [PubMed]
25. Haycock W, Becker L, Ang L, Furukawa Y, Hornykiewicz O, Kish SJ. Täheldatud erinevused dopamiini ja teiste presünaptiliste dopamiinergiliste markerite vanusega seotud muutuste vahel inimese striatumis. J.Neurochem. 2003;87: 574-585. [PubMed]
26. Hyman SE, Malenka RC, Nestler EJ. Sõltuvuse neuroloogilised mehhanismid: tasustamisega seotud õppimise ja mälu roll. Neuroteaduste aastaaruanne. 2006;29: 565-598. [PubMed]
27. Ito R, Robbins TW, Everitt BJ. Erinev kontroll kokaiini otsivate käitumiste üle tuuma ja korgiga. Looduse neuroteadus. 2004;7: 389-397. [PubMed]
28. Jones SR, Garris PA, Wightman RM. Kokaiini ja nomifensiini erinevad mõjud dopamiini omastamisele caudate-putamenis ja tuumaklundis. J. Pharmacol.Exp.Ther. 1995;274: 396-403. [PubMed]
29. Kantak KM, Goodrich CM, Uribe V. Sugu, ööseltsükli ja narkootikumide tekkimise vanuse mõju kokaiini eneses manustamisele rottidel (Rattus norvegicus) Exp.Clin.Psychopharmacol. 2007;15: 37-47. [PubMed]
30. Kelley AE, Schochet T, Landry CF. Riskide võtmine ja uudsuse otsimine noorukieas - I osa sissejuhatus Noorte aju areng: haavatavused ja võimalused. 2004;1021: 27-32. [PubMed]
31. Kelly PH. Ravimi poolt põhjustatud mootori käitumine. In: Iverson LL, Iversen SD, Snyder SH, toimetajad. Psühhofarmakoloogia käsiraamat. New York: Plenum Press; 1977. lk. 295 – 332.
32. Kelly PH, Seviour PW, Iverson SD. Amfetamiini ja apomorfiini vastused rottidel pärast tuuma accumbens septi ja corpus striatum'i 6-OHDA kahjustusi. Brain Res. 1975;94: 507-522. [PubMed]
33. Kerstetter KA, Kantak KM. Enda manustatava kokaiini diferentsiaalne mõju noorukitel ja täiskasvanud rottidel stimuleeriva tasu õppimisel. Psühhofarmakoloogia. 2007;194: 403-411. [PubMed]
34. Lanier LP, Isaacson RL. Amfetamiini lokomotoorse ravivastuse varajane muutus ja nende seos hippokampuse funktsiooniga. Brain Res. 1977;126: 567-575. [PubMed]
35. Laviola G, Dellomo G, Alleva E, Bignami G. Kokaiini hüperaktiivsuse ja konditsioneeritud koha eelistuste hiirtel. Psühhofarmakoloogia. 1992;107: 221-228. [PubMed]
36. Laviola G, Pascucci T, Pieretti S. Striatali dopamiini sensibiliseerimine D-amfetamiiniga periadoolses, kuid mitte täiskasvanud rottides. Pharmacol.Biochem.Behav. 2001;68: 115-124. [PubMed]
37. Le Moal M, Simon H. Mesokortikolimbiline dopamiinergiline võrk - funktsionaalsed ja reguleerivad rollid. Füsioloogilised ülevaated. 1991;71: 155-234. [PubMed]
38. Leslie FM, Loughlin SE, Wang RH, Perez L, Lotfipour S, Belluzzi JD. Eesmise aju stimulantide reageerimisvõime noorukieas - teadmised loomkatsetest. Noorte aju areng: haavatavused ja võimalused. 2004;1021: 148-159. [PubMed]
39. Lew R, Patel A, Vaughan RA, Wilson A, Kuhar MJ. Dopamiini transporterite mikroheterogeensus roti striatumis ja Nucleus-Accumbensis. Brain Res. 1992;584: 266-271. [PubMed]
40. Li LB, Chen N, Ramamoorthy S, Chi L, Cui XN, Wang LC, Reith ME. N-glükosüleerimise roll inimese dopamiini transporteri funktsioonis ja pinna-kaubanduses. J.Biol.Chem. 2004;279: 21012-21020. [PubMed]
41. Maldonado AM, Kirstein CL. Kokaiini poolt indutseeritud lokomotoorne aktiivsus suureneb eelnevalt noorukitel, kuid mitte täiskasvanud emastel rottidel. Physiol.Behav. 2005;86: 568-572. [PubMed]
42. Masse LC, Tremblay RE. Poiste käitumine lasteaias ja aine kasutamise algus noorukieas. Arch.Gen.Psychiatry. 1997;54: 62-68. [PubMed]
43. Mai LJ, Kuhr WG, Wightman RM. Dopamiini ülevoolu ja omastamisprotsesside diferentseerimine roti caudate tuuma ekstratsellulaarses vedelikus kiirelt skaneeritava in vivo voltammeetriaga. J Neurochem. 1988;51: 1060-1069. [PubMed]
44. Meng SZ, Ozawa Y, Itoh M, Takashima S. Dopamiini transporteri ja dopamiini D1i ja D2 retseptorite arengu ja vanusega seotud muutused inimese basaalsetes ganglionides. Brain Res. 1999;843: 136-144. [PubMed]
45. Michael J, Joseph JD, Kilpatrick MR, Travis ER, Wightman RM. Andmete kogumise parandamine kiiret skaneerivat tsüklilist voltameetria. Anal.Chem. 1999;71: 3941-3947. [PubMed]
46. Millar J, Stamford JA, Kruk ZL, Wightman RM. Elektrokeemilised, farmakoloogilised ja elektrofüsioloogilised tõendid kiirest dopamiini vabanemisest ja eemaldamisest rottide caudate tuumas pärast keskmise eesmise kimpude elektrilist stimuleerimist. Eur J Pharmacol. 1985;109: 341-348. [PubMed]
47. Montague DM, Lawler CP, Mailman RB, Gilmore JH. Dopamiini D-1 retseptori arenguline regulatsioon inimese caudate ja putamenis. Neuropsychopharmacology. 1999;21: 641-649. [PubMed]
48. Palacios JM, Camps M, Cortes R, Probst A. Dopamiini retseptorite kaardistamine inimese ajus. J.Neural Transm. 1988 Suppl, 27: 227 – 235. [PubMed]
49. Patel AP, Cerruti C, Vaughan RA, Kuhar MJ. Dopamiini transportija arenenud glükosüülimine. Brain Res., Arengu aju. 1994: 53 - 58. [PubMed]
50. Paus T, Zijdenbos A, Worsley K, Collins DL, Blumenthal J, Giedd JN, Rapoport JL, Evans AC. Neuraalsete radade struktuurne küpsemine lastel ja noorukitel: in vivo uuring. Teadus. 1999;283: 1908-1911. [PubMed]
51. Paxinos G, Watson C. Roti aju stereotaksilistes koordinaatides. New York: Academic Press; 1986.
52. Pijnenburg AJJ, Honig WMM, Van Rossum JM. Apomorfiini ja d-amfetamiini poolt esile kutsutud stereotüüpse käitumise antagonism haloperidooli väikeste annuste süstimise teel caudate tuuma ja tuumaklundi. Psychopharmacologia. 1975;45: 65-71.
53. Pijnenburg AJJ, Honig WMM, Van Rossum JM. Inhibeerimine d- amfetamiini poolt indutseeritud lokomotoorne aktiivsus haloperidooli süstimise teel roti tuumasse. Psychopharmacologia. 1975;41: 87-95. [PubMed]
54. Robbins TW, Everitt BJ. Narkomaania: halvad harjumused lisanduvad. Loodus. 1999;398: 567-570. [PubMed]
55. Robins LN, Przybeck TR. Narkootikumide tarvitamise algus narkootikumide ja muude häirete tegurina. Nida Res Monogr. 1995;56: 178-192. [PubMed]
56. Robinson TE, Berridge KC. Sõltuvuse psühholoogia ja neurobioloogia: stiimulite-sensibiliseerimise vaade. Sõltuvus. 2000;95 Suppl 2: S91 – S117. [PubMed]
57. Seeman P. Pildid neuroteaduses. Aju areng, X: kärpimine arengu ajal. Am.J.Psychiatry. 1999;156: 168. [PubMed]
58. Seeman P, Bzowej NH, Guan HC, Bergeron C, Becker LE, Reynolds GP, Bird ED, Riederer P, Jellinger K, Watanabe S. Inimese aju dopamiini retseptorid lastel ja vananevatel täiskasvanutel. Synapse. 1987;1: 399-404. [PubMed]
59. Sharp T, Zetterstrom T, Ljungberg T, Ungerstedt U. Amfetamiini indutseeritud käitumise ja piirkondliku aju dopamiini vabanemise otsene võrdlus rottidel intratserebraalse dialüüsi abil. Brain Res. 1987;401: 322-330. [PubMed]
60. Sowell ER, Thompson PM, Holmes CJ, Jernigan TL, Toga AW. In vivo tõendid noorukite ajuküpsemise kohta ees- ja striatali piirkondades. Nature Neurosci. 1999;2: 859-861. [PubMed]
61. Spanagel R, Weiss F. Dopamiini hüpotees hüvedest: minevik ja hetkeseis. Trends Neurosci. 1999;22: 521-527. [PubMed]
62. Spear LP. Noorte aju ja vanusega seotud käitumuslikud ilmingud. Neurosci Biobehav Rev. 2000;24: 417-463. [PubMed]
63. Spear LP, Brick J. Kokaiinist põhjustatud käitumine arenevas rottis. Behav.Neural Biol. 1979;26: 401-415. [PubMed]
64. Stamford JA. Kiire tsüklilise volametriaga uuritud roti Nigrostriaalse dopamiini süsteemi väljatöötamine ja vananemine. J.Neurochem. 1989;52: 1582-1589. [PubMed]
65. Tarazi FI, Tomasini EC, Baldessarini RJ. Dopamiini D4-i sarnaste retseptorite postnataalne areng rottide eellaspiirkondades: võrdlus D2-tüüpi retseptoritega. Brain Res Dev.Brain Res. 1998;110: 227-233. [PubMed]
66. Tarazi FI, Tomasini EC, Baldessarini RJ. Dopamiini D1-tüüpi retseptorite postnataalne areng rottide koore- ja striatolimbilistes aju piirkondades: autoradiograafiline uuring. Dev.Neurosci. 1999;21: 43-49. [PubMed]
67. Teicher MH, Andersen SL, Hostetter JC. Tõendid dopamiini-retseptori kärpimise kohta noorukite ja täiskasvanute vahel Striatumis, kuid mitte Nucleus-Accumbensis. Dev.Brain Res. 1995;89: 167-172. [PubMed]
68. Thompson PM, Giedd JN, Woods RP, MacDonald D, Evans AC, Toga AW. Arenevates aju kasvumudelites tuvastati mehaaniliste tensorkaartide abil kontinuum. Loodus. 2000;404: 190-193. [PubMed]
69. Vanderschuren LJ, Di Ciano P, Everitt BJ. Dorsaalse striatumi kaasamine kihis kontrollitud kokaiini otsimisse. J.Neurosci. 2005;25: 8665-8670. [PubMed]
70. Vasilev V, Veskov R, Janac B, Rakic ​​L, Stojiljkovic M. Rottide vanusepõhised erinevused MK-801- ja amfetamiini poolt indutseeritud lokomotoorse ja stereotüüpse toimega. Neurobiol. 2003;24: 715-723. [PubMed]
71. Walker QD, Morris S, Caster JM, Nagel J, Kuhn CM. Tugevdatud käitumuslikud reaktsioonid stimulantidele noorukitel. Soc.Neurosci.Abst. 2005: 1026.4.
72. Walker QD, Ray R, Kuhn CM. Soolised erinevused dopamiinergiliste ravimite neurokeemilistes toimes roti striatumis. Neuropsychopharmacology. 2006;31: 1193-1202. [PubMed]
73. Walker QD, Rooney MB, Wightman RM, Kuhn CM. Dopamiini vabanemine ja neeldumine on naistel suurem kui meeste roti striatumil, mõõdetuna kiire tsüklilise voltammeetria abil. Neuroteadus. 2000;95: 1061-1070. [PubMed]
74. Wightman RM, Amatore C, Engstrom RC, Hale PD, Kristensen EW, Kuhr WG, mai LJ. Dopamiini ülevoolu ja roti striatumi omastamise reaalajas iseloomustamine. Neuroteadus. 1988;25: 513-523. [PubMed]
75. Wightman RM, Zimmerman JB. Dopamiini ekstratsellulaarse kontsentratsiooni kontroll rott Striatumis impulsi voolu ja sissevõtu kaudu. Brain Res.Rev. 1990;15: 135-144. [PubMed]
76. Wills TA, Vaccaro D, McNamara G. Uudsuse otsimine, riskide võtmine ja nendega seotud konstruktsioonid noorukite ainete kasutamise ennustajatena: Cloningeri teooria rakendus. J.Substance'i kuritarvitamine. 1994;6: 1-20. [PubMed]
77. Wu Q, Reith ME, Wightman RM, Kawagoe KT, Garris PA. Vabanemise ja omastamise parameetrite määramine elektriliselt tekitatud dopamiini dünaamikast, mõõdetuna reaalajas volammeetriaga. J.Neurosci.Methods. 2001;112: 119-133. [PubMed]
78. Zuckerman M. Sensation-otsimine ja endogeensete narkootikumide kuritarvitamise teooria. NIDA.Res.Monogr. 1986;74: 59-70. [PubMed]