Natural and Drug Rewards Act yhteisistä hermostoplastisuusmekanismeista, joissa ΔFosB on avainvälittäjä (2013)

Tässä tutkimuksessa tutkittiin seksuaalisen palkkion vaikutuksia DeltaFosB: hen ja DeltaFosB: n vaikutuksia seksuaaliseen käyttäytymiseen ja palkitsemiseen. Standardimolekyylimuutosten, joiden tiedetään tapahtuvan huumeriippuvuuden yhteydessä, havaittiin olevan samat kuin sukupuolen kanssa. Toisin sanoen DeltaFosB kehittyi seksuaalisten ärsykkeiden vuoksi, mutta huumeet kaappaavat tämän saman mekanismin. Tämä lopettaa keskustelun siitä, miten huumeriippuvuudet eroavat käyttäytymisriippuvuuksista ja kuinka käyttäytymisriippuvuudet ovat yksinkertaisesti pakotteita (mitä se tarkoittaa). Samat piirit, samat mekanismit, samat solumuutokset, sama käyttäytyminen - pienillä eroilla.

J Neurosci. 2013 Feb 20;33(8):3434-3442.

TÄYDELLINEN OPINNOT

Pitchers KK, Vialou V, Nestler EJ, Laviolette SR, Lehman MN, Coolen LM.

lähde

Anatomian ja solubiologian laitos, Schulichin lääketieteellinen ja hammaslääketieteellinen korkeakoulu, University of Western Ontario, Lontoo, Ontario N6A 3K7, Kanada, Molekyyli- ja integrointifysiologian laitos, Michiganin yliopisto, Ann Arbor, Michigan 48109, Fishbergin neurotieteiden ja Friedmanin laitos Brain Institute, Mount Sinain lääketieteellinen korkeakoulu, New York, New York 10029, ja neurobiologian ja anatomian, fysiologian ja biofysiikan laitokset, Mississippin yliopiston lääketieteellinen keskus, Jackson, Mississippi 39216.

Abstrakti

Väärinkäytökset aiheuttavat neuroplastisuutta luonnollisessa palkitsemisreitissä, erityisesti ytimen accumbensissa (NAc), mikä aiheuttaa riippuvuutta aiheuttavan käyttäytymisen kehittymistä ja ilmentymistä. Viimeaikaiset todisteet viittaavat siihen, että luonnolliset palkinnot voivat aiheuttaa samanlaisia ​​muutoksia NAc: ssä, mikä viittaa siihen, että lääkkeet voivat aktivoida luonnonmukaisista palkkioista jaettavia plastisuuden mekanismeja ja mahdollistaa ainutlaatuisen vuorovaikutuksen luonnon ja huumeiden palkintojen välillä.

Tässä tutkimuksessa osoitamme, että seksuaalinen kokemus urospuolisista rotista, joita seuraa lyhyt tai pitkäaikainen sukupuolipalkkiohäviö, aiheuttaa parannettua amfetamiinipalkkioa, mikä on osoitettu herkistetyssä, edullisessa paikassa, jossa annos on pieni (0.5 mg / kg) amfetamiini. Lisäksi parannetun amfetamiinipalkkion alkaminen, mutta ei pidemmän aikavälin ilmentymä, korreloi dendriittisten piikkien ohimenevän nousun kanssa NAc: ssä. Seuraavaksi määritettiin transkriptiotekijän AFosB kriittinen rooli sukupuolikokemuksen indusoidussa amfetamiinipalkkiossa ja siihen liittyvissä dendriittisten piikkien lisääntymisessä NAc-hermosoluilla käyttämällä virusvektorigeeninsiirtoa määräävän negatiivisen sitovan kumppanin ΔJUND. Lisäksi osoitettiin, että seksuaalisen kokemuksen indusoima tehostettu huumeiden palkkio, ΔFosB ja spinogeneesi ovat riippuvaisia ​​parittelun aiheuttamasta dopamiini D1-reseptorin aktivaatiosta NAc: ssä. D1-reseptorin, mutta ei D2-reseptorin, farmakologinen esto NAc: ssä seksuaalisen käyttäytymisen aikana heikensi AFosB: n induktiota ja estoi lisääntynyttä spinogeneesiä ja herkistettyä amfetamiinipalkkaa.

TYhdessä nämä havainnot osoittavat, että väärinkäytösten ja luonnollisen palkkion käyttäytymisen lääkkeet vaikuttavat yhteisiin molekyyli- ja solumekanismeihin, jotka ohjaavat huumausainetta huumeriippuvuuteen, ja että tämä lisääntynyt haavoittuvuus välittyy ΔFosB: n ja sen alavirran transkription kohteiden välityksellä.

esittely

Luonnollinen palkitsemiskäyttäytyminen ja huumeiden palkkio yhtyvät yhteiseen hermostoradaan, mesolimbiseen dopamiinijärjestelmään (DA), jossa ydinteknologialla (NAc) on keskeinen rooli (Kelley, 2004). Väärinkäytökset aiheuttavat neuroplastisuutta mesolimbisessa järjestelmässä, jolla on oletettu rooli siirtymässä huumeiden käytöstä huumeriippuvuuteen (Hyman et ai., 2006; Kauer ja Malenka, 2007; Kalivas, 2009; Chen et ai., 2010; Koob ja Volkow, 2010; Wolf, 2010a; Mameli ja Luscher, 2011). On oletettu, että lääkkeet ja luonnonhyödyt eivät aktivoi samoja neuroneja mesolimbisessa järjestelmässä, ja siten lääkkeet aktivoivat ja muuttavat ainutlaatuisesti tätä piiriä (Cameron ja Carelli, 2012). On kuitenkin tullut yhä selvemmäksi, että luonnolliset ja lääkeainepalkkiot vaikuttavat mesolimbiseen järjestelmään sekä samankaltaisilla että erilaisilla tavoilla, jotka mahdollistavat luonnollisen palkinnon vuorovaikutuksen, erityisesti sukupuolen palkinto, ja huumeiden väärinkäytön vaikutukset (Frohmader et ai., 2010a; Pitchers et ai., 2010a; Olsen, 2011).

Seksuaalinen käyttäytyminen on erittäin palkitsevaa (Tenk et ai., 2009),

  • ja seksuaalinen kokemus aiheuttaa herkistettyä huumeisiin liittyvää käyttäytymistä, mukaan lukien ristiin herkistyminen amfetamiinia (amfiinia) aiheuttamaan liikkuvuuteen \ t (Bradley ja Meisel, 2001; Pitchers et ai., 2010a)
  • ja parannettu Amph-palkinto (Pitchers et ai., 2010a).
  • Lisäksi seksuaalinen kokemus saa aikaan NAc: n hermosolujen pehmeyden, joka on samanlainen kuin psykostimulantin altistumisen aiheuttama, mukaan lukien dendriittisen selkärangan tiheyden lisääntyminen (Meisel ja Mullins, 2006; Pitchers et ai., 2010a),
  • muutettu glutamaattireseptorin salakuljetus ja vähentynyt synaptinen vahvuus prefrontaalisessa aivokuoren vastaisessa (Pitchers et ai., 2012).
  • Lopuksi todettiin, että seksuaalisesta kokemuksesta pidättyvät jaksot olivat kriittisiä Amph-palkinnon parantamiseksi, NAc-spinogeneesi (Pitchers et ai., 2010a), ja glutamaattireseptorikauppa (Pitchers et ai., 2012).

Nämä havainnot viittaavat siihen, että luonnon ja huumeiden palkkio-kokemuksilla on yhteisiä hermosolujen plastisointimekanismeja, jotka puolestaan ​​vaikuttavat haavoittuvuuteen aineen väärinkäyttöön.

Tämän tutkimuksen tavoitteena oli määrittää sukupuolikokemuksen aiheuttaman plastisuuden välittävät solumekanismit, jotka puolestaan ​​lisäävät huumeiden palkitsemista. Erityisesti tutkittiin transkriptiotekijän ΔFosB roolia, koska se osallistuu sekä luonnollisten että lääkkeiden hyötyjen vaikutuksiin (Nestler et ai., 2001; Werme et ai., 2002; Olausson et ai., 2006; Wallace et ai., 2008; Hedges et ai., 2009; Pitchers et ai., 2010b). Lisäksi tutkittiin dopamiini D1 -reseptorien (D1R) roolia seksuaalisen kokemuksen aiheuttamalle hermosolujen plastisuudelle, koska NAc ΔFosB-induktio ja lisääntynyt selkärangan tiheys psykostimulantin antamisen jälkeen ilmaistaan ​​D1R: ää sisältävissä neuroneissa (Lee et ai., 2006; Kim et ai., 2009) ja riippuu D1R-aktivoinnista (Zhang et ai., 2002).

Tässä käytimme viruksen vektori-välitteistä määräävän negatiivisen sitoutumispartnerin ilmentymistä ΔFosB: lle, diOlistiseen merkintään ja farmakologisiin manipulaatioihin, jotta voitiin testata hypoteesia siitä, että seksuaalisen kokemuksen ristiinherkistävät vaikutukset, joita seuraa palkkio-abstinensio vahvistetussa Amph-palkkiossa, välittyvät D1R-riippuvainen AFosB: n induktio NAc: ssä ja sen jälkeen NAc-selkärangan tiheyden lisääntyminen. Yhdessä havainnot osoittavat, että luonnon ja huumeiden palkinnoilla on yhteisiä hermosolujen mekanismeja, ja ΔFosB on kriittinen välittäjä.

Materiaalit ja menetelmät

Eläimet.

Aikuiset uros (225 – 250 g saavuttaessa) ja naaras (210 – 220 g) Sprague Dawley -rotat (Charles River Laboratories) pidettiin Plexiglas-häkkeissä samoissa sukupuolipareissa koko kokeiden ajan lämpötilan ja kosteuden säätelyssä ja 12 / 12 h. valo / pimeä sykli, jossa ruoka ja vesi ovat vapaasti saatavilla. Naisten kumppaneita paritteluistunnoissa ovariektomisoitiin ja niille annettiin ihonalaisia ​​implantteja, jotka sisälsivät 5% estradiolibentsoaattia (Sigma-Aldrich) ja injektiona 500 μg progesteronia (seesamiöljyn 0.1 ml: ssa; Sigma-Aldrich) 4 h ennen testausta. Länsi-Ontario-yliopiston eläinlääkintä- ja käyttövaliokunnat ja Michiganin yliopisto hyväksyivät kaikki menettelyt, ja ne vastasivat Kanadan eläinlääkintäkomitealle ja kansallisiin terveysinstituutteihin, joissa oli mukana selkärankaisia ​​eläimiä tutkimuksessa.

Seksuaalinen käyttäytyminen.

Yhdistysjaksot tapahtuivat varhaisen pimeän vaiheen aikana (välillä 2 ja 6 h pimeän ajan alkamisen jälkeen) hämärässä punaisessa valaistuksessa, puhtaissa koekehissä (60 × 45 × 50 cm). 4- tai 5-päivittäisten paritteluistuntojen aikana miehet rotat siemensyöksyyn. Viisi istuntoa valittiin, koska olemme aiemmin osoittaneet, että tämä paradigma aiheuttaa pitkäaikaista seksuaalisen käyttäytymisen helpottamista (Pitchers et ai., 2010b), ristiinherkistys amfosolun liikkuvuuteen (Pitchers et ai., 2010a) ja palkinto (Pitchers et ai., 2010a). Jokaisen parittelujakson päätepisteeksi valittiin siemensyöksy, koska olemme aiemmin osoittaneet, että se on olennaista sukupuolikokemuksen vaikutuksille amph-liikkeen herkistymiseen (Pitchers et ai., 2010a), joka ei tapahtunut, kun eläimillä annettiin leikkiä naaraiden kanssa ilman siemensyöksyä. Seksuaalisen käyttäytymisen parametrit (esim. Latenssi ensimmäiselle kiinnitykselle, intromission ja siemensyöksy sekä kiinnitysten ja intromaattien lukumäärä) kirjattiin aikaisemmin kuvatulla tavalla (Pitchers et ai., 2010b). Kaikissa kokeissa seksuaalisesti kokeneet ryhmät sovitettiin sukupuolikäyttäytymiseen (ejaculaatioiden kokonaismäärä ja latenssi siemensyöksyn aikana jokaisen parittelun aikana). Viidennen pariutumisjakson jälkeen miehillä oli sama sukupuolikumppani ja heillä ei ollut mahdollisuutta yhdistää 1: n, 7: n tai 28 d: n sukupuoleen perustuvilla jaksoilla. Seksuaalisesti naiivia eläimiä käsiteltiin ja sijoitettiin samoihin huoneisiin kuin seksuaalisesti kokeneita miehiä. Lisäksi naiiviset kontrollit sijoitettiin puhtaaseen koe-häkkiin tunnin ajan 5-peräkkäisten päivien aikana ilman pääsyä vastaanottavaan naaraan.

ΔFosB-ilmentymä.

Eläimet nukutettiin syvästi (natriumpentobarbitaali; 390 mg / kg; ip) ja perfusoitiin intrakardiaalisesti 50 ml: lla 0.9-% suolaliuosta, mitä seurasi 500 ml 4% paraformaldehydiä (Sigma-Aldrich) 0.1 m fosfaattipuskurissa (PB) ajankohtana ja DR-antagonistikokeet. Aivot poistettiin ja jälkifiksoitiin 1 h: lle huoneenlämpötilassa samassa kiinnittimessä, sitten varastoitiin 4 ° C: ssa 20% sakkaroosissa ja 0.01% natriumatsidissa 0.1 m PB: ssä. DR-antagonistikokeita varten aivot poistettiin ja puolitettiin sagitaalista akselia pitkin. Puolet säilytettiin PB: ssä ja sitä käytettiin DiOlisticsille, ja toinen prosessoitiin AFosB: lle. Koronaaliset leikkeet (35 μm) leikattiin jäädyttävällä mikrotomilla (Microm H400R), joka kerättiin neljään rinnakkaiseen sarjaan kryoprotektanttiliuoksessa (30% sakkaroosi ja 30% etyleeniglykoli 0.1 m PB: ssä) ja varastoitiin -20 ° C: ssa. Vapaasti kelluvia osia pestiin perusteellisesti 0.1 m PBS: llä, pH 7.35, inkubaatioiden välillä, ja kaikki vaiheet olivat huoneenlämpötilassa. Kappaleet altistettiin 1% H: lle2O2 (10 min) ja inkubointiliuos (1 h; PBS, joka sisältää 0.1% BSA: ta, Fisheria ja 0.4% Triton X-100, Sigma-Aldrich). Sitten jaksoja inkuboitiin yön yli pan-FosB-kanin polyklonaalisessa vasta-aineessa (1: 5K; sc-48 Santa Cruz Biotechnology), joka oli aiemmin validoitu (Perrotti et ai., 2004, 2008; Pitchers et ai., 2010b). Pan-FosB-vasta-aine kehitettiin FosB: n ja ΔFosB: n jakamaa sisäistä aluetta vastaan, ja se on aiemmin karakterisoitu visualisoimaan ΔFosB-solut spesifisesti tässä tutkimuksessa käytettyinä ajankohtina (> 1 d ärsykkeen jälkeen) (Perrotti et ai., 2004, 2008; Pitchers et ai., 2010b). Seuraavaksi jaksoja inkuboitiin biotiini-konjugoidussa vuohen anti-kanin IgG: ssä (1 h; 1: 500 PBS +: ssa, Vector Laboratories), avidiini-biotiini-piparjuuriperoksidaasissa (1 h; ABC-eliitti; 1: 1000 PBS: ssä; Vector Laboratories) ja 0.02% 3,3'-diaminobentsidiinitetrahydrokloridi (10 min; Sigma-Aldrich) 0.02% nikkelisulfaatilla 0.1 m PB: ssä vetyperoksidin kanssa (0.015%). Lohkot kiinnitettiin Superfrost plus -lasilevyille (Fisher) ja peitettiin dibutyyliftalaatti ksyleenillä.

AFosB-IR-solujen lukumäärät laskettiin NAc-kuoressa ja ytimen standardi-analyysialueilla (400 x 600 μm), kuten aiemmin on kuvattu (Pitchers et ai., 2010b). Kaksi osaa laskettiin NAc-alialuetta kohden, keskiarvo per eläin. Aikapistekokeessa AFosB-IR-solujen lukumäärät ilmaistiin naiivi-kontrolliryhmän kerta-muutoksena sopivassa ajankohdassa ja verrattiin kokeneiden ja naiivisten ryhmien välillä kullakin alialueella kullakin yksittäisellä ajankohdalla käyttäen parittomia t testit, joiden merkitsevyysaste on p <0.05. ΔJunD-AAV- ja DR-antagonistikokeissa käytettiin vastaavasti kaksisuuntaista tai yksisuuntaista ANOVA-menetelmää ja Holm-Sidak-menetelmää. Lisäksi ΔFosB-IR-solut laskettiin selkä striatumiin (analyysialue: 200 x 600 μm), välittömästi selkä NAc: lle ja sivukammion vieressä, kaikilla eläimillä DR-antagonistikokeessa. Yksisuuntaiset ANOVA ja t vertailuja käytettiin ryhmien vertailuun.

DiOlistics.

Aikapisteeseen ja AJunD-virusvektorikokeeseen rotat perfusoitiin solunsisäisesti 50 ml-suolaliuoksella (0.9%), jota seurasi 500 ml 2% paraformaldehydiä 0.1 m PB: ssä. Aivot leikattiin (100 μm koronaali) käyttäen vibraattia (Microm) ja osia, jotka oli tallennettu 0.1 m PB: een 0.01% natriumatsidilla 4 ° C: ssa. Volframihiukkasten päällystys (1.3 μm halkaisija, Bio-Rad) lipofiilisen karbosyaniiniväri DiI: n (1,1'-dioktadekyyli-3,3,3'3'-tetrametyyli-indokarbosyaniini-perkloraatti; Invitrogen) kanssa suoritettiin edellä kuvatulla tavalla (Forlano ja Woolley, 2010). DiI-päällystetyt volframihiukkaset toimitettiin kudokseen 160-180 psi: ssä käyttäen Helios Gene Gun -järjestelmää (Bio-Rad) suodattimen läpi, jonka huokoskoko oli 3.0 μm (BD Biosciences) ja jonka annettiin diffundoitua hermosolujen läpi 0.1 m PB: ssa 24 h kun valo on suojattu 4 ° C: ssa. Seuraavaksi viipaleet lisättiin 4% paraformaldehydiin PB: ssä 3 h: n ajan huoneenlämpötilassa, pestiin PB: ssä ja kiinnitettiin runkotiivistettyihin kammioihin (Bio-Rad), jossa oli gelvatolia, joka sisälsi haalistumisenestoaineen 1,4-diatsabisyklo (2,2) oktaani ( 50 mg / ml, Sigma-Aldrich) (Lennette, 1978).

DiI-leimatut neuronit kuvattiin käyttäen Zeiss LSM 510 m konfokaalimikroskooppi (Carl Zeiss) ja helium / neon 543 nm laser. Kunkin eläimen kohdalla 2-5-neuroneja kussakin NAc-alialueella tai kuoressa (jotka perustuivat sijaintiin suhteessa maamerkkeihin, mukaan lukien lateraalinen kammio ja anteriorinen commissure) AJunD-AAV- ja DR-antagonistikokeissa käytettiin alueelle kiinnostus selkärangan kvantifiointiin tarkoitetusta toisesta järjestyksestä. Kunkin neuronin 2-4-dendriitit analysoitiin 40-100 μm: n dendriittisen pituuden kokonaismäärän määrittämiseksi. Dendriittisegmentit otettiin talteen käyttämällä 40 × -vesi-upotusobjektiivia 0.25 μm: n välein pitkin z-xis ja 3D-kuva on rekonstruoitu (Zeiss) ja suoritettiin dekonvoluutio (Autoquant X, Media Cybernetics) käyttämällä adaptiivista (sokea) ja teoreettista PSF-asetusta ohjelmiston suositusten mukaisesti. Selkärangan tiheys määritettiin Imaris-ohjelmistopaketin Filament-moduulilla (versio 7.0, Bitplane). Dendriittisten piikkien lukumäärät ilmaistiin 10 μm: n kohdalla, keskiarvo jokaiselle neuronille ja sitten kullekin eläimelle. Tilastolliset erot määritettiin käyttämällä kaksisuuntaisia ​​ANOVA: ita aikasarjatutkimuksessa seksuaalisesti naiivien ja kokeneiden eläinten välillä kussakin ajankohdassa (tekijät: seksuaalinen kokemus ja NAc-alialue) ja ΔJunD-kokeessa (tekijät: seksuaalinen kokemus ja virusvektori) ja yksi ANOVA-reitti DR-antagonistikokeessa. Ryhmien vertailut tehtiin Holm-Sidak-menetelmällä, jonka merkitsevyys oli p <0.05.

Ehdollinen paikka.

CPP-kokeellinen suunnittelu oli identtinen kuin aiemmin on kuvattu (Pitchers et ai., 2010a) käyttäen puolueetonta kolmiosastoista laitetta (Med Associates) ja puolueetonta suunnittelua, jossa on yksi pariliitos, jossa on d-amfisulfaatin (Amph; Sigma-Aldrich; 0.5 mg / ml / kg sc laskettu vapaan emäksen perusteella) \ t parit- tuun kammioon ja suolaliuokseen pariton kammio vuorotellen päivinä ja suoritetaan valovaiheen ensimmäisellä puoliskolla. Kontrollieläimet saivat suolaliuosta molemmissa kammioissa.

CPP-pisteet laskettiin kullekin eläimelle ajanjaksona, joka kului (sekunteina) parit- tuun kammioon testin jälkeisen miinus etukäteen. Ryhmien vertailemiseen aikapistekokeissa käytettiin yksisuuntaisia ​​ANOVA- ja Holm – Sidak-menetelmiä. parittomia t testi, jonka merkitys on p <0.05 käytettiin Naive-Sal: n ja Naive Amph: n vertailuun kullakin aikapistekokeen ajankohdalla ja jokaisella virusvektorihoidolla AJunD-kokeessa. Aikakokeessa yksisuuntaisia ​​ANOVA: ita ja Holm – Sidak-menetelmää käytettiin seksuaalisesti kokeneiden ryhmien (Exp-Sal, 7 p t 2: n naiivien ryhmien vertailuun käytettiin testiä. Kaksisuuntaista ANOVAa ja Holm-Sidak-menetelmää käytettiin vertaamaan kaikkia DR-antagonistikokeessa olevia ryhmiä. Kaksi paritonta t testiä käytettiin Naive-Sal- ja Naive-amfiryhmien vertailemiseen jokaisen virusvektorin hoitotilan (GFP tai AJunD) kanssa, koska data oli liian vaihtelevaa AJunD-ryhmissä ANOVA-analyysin mahdollistamiseksi. Kaikki merkitsevyystasot asetettiin arvoon p <0.05.

Virusvektorikokeet.

Urosrotit nukutettiin ketamiinilla (87 mg / ml / kg; ip) ja ksylatsiinilla (13 mg / ml / kg ip), asetettiin stereotaksiseen laitteeseen (Kopf Instruments), ja vastaanotettiin kahdenvälisiä mikro-injektioita rekombinantti-adeno-assosioituneista virusvektoreista, jotka koodaavat Vain GFP (vihreä fluoresoiva proteiini) tai ΔJunD (dominoiva-negatiivinen ΔFosB: n sitova kumppani) ja GFP, NAc: ään (koordinaatit: AP + 1.5, ML ± 1.2 bregmasta; DV −7.6 kallo), 1.5-tilavuudessa μl / pallonpuoliskon yli 7 min minulla käyttäen Hamilton-ruiskua (Harvard Apparatus). AJunD vähentää AFosB-välitteistä transkriptiota heterodimerisoimalla kilpailukykyisesti AFosB: n kanssa ja siten estäen FosB: n sitoutumisen AP-1-alueeseen kohdegeenien promoottorialueilla (Winstanley et ai., 2007; Pitchers et ai., 2010b). Vaikka AJunD sitoutuu suurella affiniteetilla AFosB: hen, on mahdollista, että jotkin AJunD: n havaituista vaikutuksista saattavat välittää muita AP-1-proteiineja antagonisoimalla. Näyttää kuitenkin siltä, ​​että ΔFosB on vallitseva AP-1-proteiini, joka on ilmaistu testatuissa olosuhteissa (Pitchers et ai., 2010b). 3- ja 4-viikon kuluttua eläimet saivat seksuaalista kokemusta 4-peräkkäisten paritteluistuntojen aikana tai jäivät naiiveiksi 4-ryhmien luomiseksi: seksuaalisesti naiivi GFP, seksuaalisesti kokenut GFP, seksuaalisesti naiivi ΔJunD ja seksuaalisesti kokenut ΔJunD. Seksuaalinen kokemus koostui 4-peräkkäisestä päivittäisestä parittelusta. Eläimiä testattiin CPP: n ja diOlistiikan suhteen. Injektiokohtien varmentaminen suoritettiin edellä kuvatulla tavalla (Pitchers et ai., 2010b). NAc-osat (koronaali; 100 μm) immunisoitiin GFP: lle (1: 20,000; kanin anti-GFP-vasta-aine; Invitrogen). Viruksen leviäminen rajoittui ensisijaisesti NAc: n kuoriosaan, ja se levisi edelleen ytimeen.

D1R / D2R-antagonistit.

Urosrotit nukutettiin intraperitoneaalisella injektiolla (0.1 ml / kg) ketamiinia (87 mg / ml) ja ksylatsiinia (13 mg / ml) ja sijoitettiin stereotaksiseen laitteeseen (Kopf Instruments). Kahdenväliset 21-mittariohjauskanyylit (Plastics One) laskettiin kohti NAc: tä AP + 1.7: ssa, ML ± 1.2 bregmasta; -6.4 DV kalloista ja kiinnitetty hammasakryylillä, kiinni kolmeen ruuviin, jotka on asetettu kalloon. Eläimiä käsiteltiin päivittäin infuusiomenetelmiin 2-viikon elpymisjakson aikana. Viisitoista minuuttia ennen jokaista 4-päivittäistä pariutumisistuntoa aloitta- malla vastaanottava naaras, urosrotit saivat kahdenvälisiä mikro-injektioita D1R-antagonistia R (+) SCH-23390-hydrokloridia (Sigma-Aldrich), D2-reseptoria (D2R) antagonistia S- ( -) etiklopriidihydrokloridi (Sigma-Aldrich) liuotettiin steriiliin suolaliuokseen (0.9%; kukin 10 μg: ssa 1 μl / puolipalloa; liuotettiin 0.9% suolaliuokseen) tai suolaliuokseen (1.0 μl puolipalloa kohti), virtausnopeudella 1.0 μl / min 1 min -välein, jota seuraa 1 min, kun injektiokanyyli on jätetty paikoilleen lääkeaineen diffuusiota varten. Tämän injektion tilavuus infusoi sekä ytimen että kuoren, koska 0.5 μl: n infuusiot on rajoitettu kuoren tai ytimen alaosiin (Laviolette et ai., 2008). Annokset perustuivat aikaisempiin tutkimuksiin, jotka osoittivat, että nämä tai pienemmät annokset vaikuttivat lääkkeen tai luonnollisen palkkion käyttäytymiseen (Laviolette et ai., 2008; Roberts et ai., 2012). Kontrollilaiset jäivät seksuaalisesti naiiveiksi, mutta saivat NAc-suolaliuosta ennen sijoittamista tyhjään testikehään 4-päivittäisen käsittelyn aikana. Viikon kuluttua parittamisesta tai käsittelystä urokset testattiin Amph CPP: n ja selkärangan ja ΔFosB-analyysin suhteen. Neljän istunnon, ei muiden istuntojen, kuin muiden kokeiden, käyttö valittiin toistuvien infuusioiden aiheuttaman liiallisen NAc-vaurion poistamiseksi ja mahdollistamaan siten selkärangan ja AFosB-analyysi. Itse asiassa vauriot eivät olleet ilmeisiä, ja suolaliuoksen infusoitujen eläinten selkärangan ja AFosB: n analyysit NAc: ssä osoittivat samanlaiset tiedot kuin ei-infusoiduilla ryhmillä edellisissä kokeissa. Kaksisuuntainen ANOVA- ja Holm – Sidak-menetelmä, jonka merkitys on p <0.05 käytettiin määrittämään seksikokemuksen aiheuttama seksuaalisen käyttäytymisen helpottaminen.

tulokset

Seksi kokenut indusoitu ΔFosB-ylösregulaatio on pitkäaikainen

Ensinnäkin määritettiin sukupuolikokemuksen aiheuttamat muutokset AFosB: n ilmentymässä, dendriittisissä piikissä NAc: ssä ja Amph-CPP: ssä, erityisesti lyhyiden ja pitkittyneiden pidättyvyysjaksojen jälkeen (7 tai 28 d). Aikaisemmin osoitettiin, että 5in päivittäisten pariutumisistuntojen seksuaalinen kokemus aiheutti ΔFosB: n kertymisen koko mesolimbisessa järjestelmässä, erityisesti NAc: ssä (Wallace et ai., 2008; Pitchers et ai., 2010b). Näissä aikaisemmissa tutkimuksissa ΔFosB-tasot mitattiin 1 d: n sisällä seksuaalisen käyttäytymisen jälkeen, eikä ollut tiedossa, pysyykö ΔFosB: n kertyminen pitkittyneiden palkkio-abstinensioiden jälkeen. Seksuaalisesti kokeneita miehiä perfundoitiin 1, 7 tai 28 d jälkeen 5in päivittäisten parittelupäivien jälkeen, joiden aikana miehet liittyivät yhteen siemensyöksyyn. Seksuaalisesti naiiviset kontrollit perfusoitiin samaan aikaan 5in päivittäisen käsittelyvaiheen jälkeen. ΔFosB-IR-solujen lukumäärä NAc-kuoressa ja ytimessä olivat huomattavasti korkeammat kuin seksuaalisesti naiivaiset kontrollit kaikissa aikapisteissä (Kuvio 1A, kuori; 1 d, p = 0.022; 7 d, p = 0.015; Kuvio 1B: ydin; 1 d, p = 0.024; 7 d, p <0.001; 28 pv, p <0.001) lukuun ottamatta NAc-kuorta 28 päivän pidättymisen jälkeen (p = 0.280). Siten osFosB: n ylösregulaatio jatkuu abstinention aikana seksuaalisen kokemuksen jälkeen vähintään 28: n ajan.

Kuva 1.     

Tarkastele suurempaa versiota:     

Kuva 1.     

Seksuaalinen kokemus aiheutti AFosB-IR-solujen määrän välittömän ja jatkuvan lisääntymisen. NAc-kuoressa olevien FosB-IR-solujen lukumäärän taitto (A) ja ydin (B) seksuaalisesti kokeneille (mustille) eläimille verrattuna seksuaalisesti naiiviin (valkoisiin) \ tn = 4 kukin ryhmä). Tiedot ovat ryhmän keskiarvo ± SEM. *p <0.05, merkittävä ero verrattuna naiiveihin kontrolleihin. Edustaa kuvia Naive 1 d: stä (C), Exp 1 d (D), Exp 7 d (E) ja Exp 28 d (F). ac, Anterior commissure. Mittakaari, 100 μm.

Seksikokemuksen aiheuttama dendriittisten piikkien lisääntyminen on ohimenevää

Pitchers et ai. (2010a) aiemmin raportoitu käyttäen Golgin impregnointitekniikoita, että seksuaalinen kokemus, jota seuraa 7 d, mutta ei 1 d, palkkioerotuksesta aiheutti merkittävästi lisääntynyttä dendriittistä haarautumista ja dendriittisten piikkien lukumäärää NAc-kuoressa ja ydin neuroneissa (Pitchers et ai., 2010a). Täällä spinogeneesiä seksuaalisesti naiiveilla ja kokeneilla miehillä tutkittiin joko 7 d tai 28 d lopullisen parittelun jälkeen. Nykyiset havainnot, joissa käytetään diOlistics-merkintämenetelmää, vahvistivat, että seksuaalinen kokemus, jota seurasi 7 d sukupuolen abstinensi jakso, lisäsi dendriittisten piikkien määrää (F(1,8) = 9.616, p = 0.015; Kuvio 2A-C). Erityisesti dendriittisten piikkien lukumäärä kasvoi merkittävästi NAc-kuoressa ja ytimessä (Kuvio 2A: kuori, p = 0.011; ydin, p = 0.044). Tämä lisääntynyt selkärangan tiheys oli kuitenkin ohimenevää eikä enää havaittu 28 d: n pitkittyneen sukupuoleen liittyvän abstinensi jakson jälkeen kummassakin NAc-alialueella (Kuvio 2B).

Kuva 2.     

Tarkastele suurempaa versiota:     

Kuva 2.    

Seksuaalinen kokemus aiheutti dendriittisten piikkien määrän lisääntymistä NAc: ssä ja herkistettyä amph-palkkaa. A, B, Dendriittisten piikkien lukumäärä NAc-kuoressa ja 7 d: n ydin (A) tai 28 d (seksuaalisesti naiivien [valkoisten] ja kokeneiden [mustien] eläinten DB; n = 4 tai 5). Tiedot ovat ryhmän keskiarvo ± SEM. #p <0.05, merkittävä ero verrattuna naiiveihin kontrolleihin. C, Edustavat dendriittisegmentit Naive 7 d- ja Exp 7 d -ryhmistä, joita käytetään selkärangan tiheyden kvantifioimiseksi. Mittakaari, 3 μm. D, Aikaa, joka on kulunut pareittaisessa kammiossa (amf tai suolaliuos) testin jälkeisen ajan jälkeen miinus seksuaalisesti naiivien (valkoisten) tai kokeneiden (mustien) eläinten ennuste (CPP-pisteet), jotka on testattu joko 7 d tai 28 d lopullisen parittelun jälkeen. käsittelyistunto: Naive-Sal (7 d käsittelyn jälkeen; n = 8), Naive Amph (7 d käsittelyn jälkeen; n = 9), Exp-Sal (yhdistetyt eläinryhmät, jotka testattiin joko 7 d tai 28 d pariutumisen jälkeen; n = 7), 7 d Exp Amph (7 d parittelun jälkeen; n = 9) ja 28 d Exp Amph (28 d parittelun jälkeen; n = 11). Sal-ryhmät saivat Salin pariksi molempien kammioiden kanssa. *p <0.05, merkittävä ero verrattuna seksuaalisesti kokeneisiin suolaliuoksen kontrolleihin.

Seksikokemuksen aiheuttama herkistetty amfipalkinto on pitkäaikainen

Aiemmin osoitimme, että seksuaalinen kokemus, jota seurasi 7 – 10 d: n pidättyminen, lisäsi Amph-palkintoa (Pitchers et ai., 2010a). Erityisesti seksuaalisesti kokeneet eläimet muodostivat merkittävän ilmastoidun paikkavalinnan (CPP) pienemmille Amph-annoksille (0.5 tai 1.0 mg / kg), jotka eivät indusoineet CPP: tä seksuaalisesti naiivissa kontrolleissa. Nykyinen tutkimus vahvisti ja laajensi näitä aikaisempia tuloksia osoittamalla parannettua Amph-palkkaa seksuaalisesti kokeneilla eläimillä sekä 7 d: n että 28 d sukupuolen pidättymisen jälkeen (Kuvio 2D; F(2,24) = 4.971, p = 0.016). Erityisesti seksuaalisesti kokeneet eläimet, joilla on joko 7- tai 28 d -työjakso, viettivät huomattavasti enemmän aikaa amfiparistetussa kammiossa jälkitestin aikana verrattuna seksuaalisesti kokeneisiin negatiivisiin kontrolleihin, jotka saivat suolaliuosta molemmissa kammioissa (Kuvio 2D: Exp-Sal vs 7 d Exp AMPH, p = 0.032; vs 28 d Exp AMPH, p = 0.021). Vahvistamalla aiemmat havainnot, seksuaalisesti naiivi eläimet eivät viettäneet enemmän aikaa amfiparistettuun kammioon post-testin aikana, eivätkä ne eronneet etusijalla seksuaalisesti naiiviiseen suolaliuoksen kontrolliryhmään (Kuvio 2D) (Pitchers et ai., 2010a).

AFosB-aktiivisuus on kriittinen sukupuolikokemuksen aiheuttamalle herkistetylle Amph-palkinnolle

Tähän mennessä saadut tulokset osoittavat, että seksuaalinen kokemus aiheutti ΔFosB: n pitkäaikaisen kertymisen NAc-neuroneihin, jotka korreloivat lisääntyneen Amph-palkinnon kanssa. Sen määrittämiseksi, onko lisääntynyt AFosB-aktiivisuus kriittinen tehostetun Amph-palkinnon, AJunD: n, AFosB: n määräävän negatiivisen sitoutumispartnerin, joka estää AFosB-välitteisen transkription (Winstanley et ai., 2007), yliekspressoitiin virusvektorin välittämän geeninsiirron kautta NAc: ssä (Kuvio 3A,B). Amph CPP-testien tulokset osoittivat, että AFosB-aktiivisuuden vaimennus ilmentämällä ΔJunD: tä NAc: ssä estäisi seksuaalisen kokemuksen vaikutukset ja 7 d sukupuolen palkitsemisesta pidättymisen parantuneessa Amph-palkkiossa. Seksuaalisesti kokeneet ΔJUND-eläimet eivät muodosta merkittävää CPP: tä Amphille, eivätkä ne eronneet seksuaalisesti naiivista AJunD-eläimistä (Kuvio 3B). Sitä vastoin seksuaalisesti kokeneet GFP-kontrollieläimet muodostivat amfille CPP: n, kuten osoitti merkittävästi suurempi CPP-pisteet verrattuna seksuaalisesti naiiviin GFP-kontrolleihin (Kuvio 3B, p = 0.018).

Kuva 3.    

Tarkastele suurempaa versiota:    

Kuva 3.    

ΔFosB-aktiivisuuden heikentäminen NAc: ssä estänyt herkistetyn AMPH-palkkion ja NAc-piikkien määrän lisääntymisen seksuaalisesti kokeneilla eläimillä. A, Edustavat kuvat GFP: n ilmentymisestä kolmessa eläimessä, jotka saavat injektion rekombinantti-adeno-assosioituneesta virus-ΔJunD: stä, joka on suunnattu ytimelle accumbens, havainnollistamalla pieniä (vasen), välit (keskellä) ja suuria (oikealla) injektiokohtia. ac, Anterior commissure; LV, lateraalinen kammio. Mittakaari, 250 μm. B, Kaavioesitys viruksen näkyvimmistä sijainneista ja leviämismalleista. Kaikissa eläimissä GFP havaittiin kuoressa, mutta levisi ytimeen oli vaihteleva. C, Aikaa, joka on kulunut Amph-pariin kammiossa testin jälkeen, miinus seksuaalisesti naiivien (valkoisten) ja kokeneiden (mustien) eläinten ennuste (CPP-pisteet), jotka joko saivat GFP-kontrollivektorin injektion (Naive, n = 9; Exp, n = 10) tai ΔJunD-vektori (Naive, n = 9; Exp, n = 9). D, Edustavat kuvat dendriittisegmenteistä seksuaalisesti kokeneista GFP: stä ja ΔJunD: stä, joita käytetään selkärangan tiheyden määrittämiseen. Mittakaari, 3 μm. E, Dendriittisten piikkien lukumäärä seksuaalisesti naiivien (valkoisten) ja kokeneiden (mustien) eläinten NAc: ssä, jotka joko saivat injektion GFP-kontrollivektorin tai AJunD-vektorin. Tiedot ovat ryhmän keskiarvo ± SEM. *p <0.05, merkittävä ero verrattuna naiiveihin kontrolleihin. #p <0.05, merkittävä ero GFP: n kokeneisiin kontrolleihin.

AJunD: n yli-ilmentymisen lieventävät vaikutukset eivät johtuneet seksuaalisen käyttäytymisen häiriöstä seksuaalisen kokemuksen hankinnan aikana. AJunD: n ilmentyminen NAc: ssä on aiemmin osoitettu estävän seksuaalisen käyttäytymisen helpottamisen seksuaalisen kokemuksen jälkeen (Pitchers et ai., 2010b). Itse asiassa tämä vahvistettiin nykyisessä kokeessa. GFP-kontrollieläimillä oli lyhyempiä latensseja kiinnittämiseksi, intromission ja siemensyöksy, ja vähemmän kiinnikkeitä ja intromission neljäntenä peräkkäisenä päivänä parittelu testit verrattuna ensimmäiseen päivään parittelua (Taulukko 1). Sitä vastoin AJunD-injisoidut eläimet eivät osoittaneet merkittävästi lyhyempiä latensseja kiinnittämään tai intromissioniin tai pienempiä kiinnityskertoja neljännen parittamispäivän aikana verrattuna ensimmäiseen. Siten ΔJunD-infuusiot NAc: hen heikensivät seksuaalisen kokemuksen vaikutuksia. GFP-kontrollin ja ΔJunD-infuusioitujen ryhmien välillä ei kuitenkaan ollut mitään merkittävää eroa yhdenkään pariutumis- testin aikana, mikä osoitti, että ΔJunD-infuusioiden vaikutukset Amph CPP: n sukupuolikokemuksen aiheuttamaan herkistymiseen eivät ole seurausta eroista parannuskokemus sinänsä (Taulukko 1).

Näytä tämä taulukko:     

Taulukko 1.    

Seksuaalisen käyttäytymisen parametrit seksuaalisen kokemuksen hankkimisessa ryhmissä, jotka saivat NAc-infuusioita GFP- tai AJunD-ilmentävistä virusvektoreistaa

ΔFosB on kriittinen sukupuolikokemuksen aiheuttamalle NAc-dendriittisikojen lisääntymiselle

AFosB-aktiivisuus oli myös tarpeen NAc-neuronien lisääntyneelle selkärangan tiheydelle sukupuolikokemuksen jälkeen ja 7 d sukupuolen palkitsemisesta. (Kuvio 3C,D). Edellä selostetussa CPP: n eläinkokeessa selkärangan analyysissä kaksisuuntainen ANOVA osoitti sekä seksuaalisen kokemuksen merkittäviä vaikutuksia (F(1,34) = 31.768, p <0.001) ja virusvektorihoito (F(1,34) = 14.969, p = 0.001), sekä vuorovaikutus (F(1,34) = 10.651, p = 0.005). Erityisesti seksuaalisesti kokeneilla GFP-kontrollieläimillä oli suurempi määrä NAc-piikit verrattuna seksuaalisesti naiiviin GFP-kontrolleihin (Kuvio 3D: p <0.001), mikä vahvistaa edellisen löydöksemme (Pitchers et ai., 2010a). Sitä vastoin seksuaalisesti kokeneet ΔJUND-eläimet eivät eronneet merkittävästi seksuaalisesti naiivista AJunD-ryhmistä, ja ne olivat merkittävästi alhaisemmat verrattuna seksuaalisesti kokeneisiin GFP-kontrollilajeihin (Kuvio 3D: p <0.001). Täten ΔJunD-ilmentyminen NAc: ssä esti seksuaalisen kokemuksen ja palkinnon pidättymisen vaikutukset NAc: n spinogeneesiin.

D1R-antagonisti estää sukupuolikokemuksen indusoiman AFosB-ylösregulaation

Sen määrittämiseksi, tarvitaanko D1R- tai D2R-aktivaatiota NAc: ssä parittelun aikana sukupuolikokemuksen indusoimaan AFosB: n ylösregulaatioon ja herkistettyyn Amph CPP: hen, eläimet saivat joko D1R- tai D2R-antagonistin (tai suolaliuoksen) paikalliset infuusiot NAc: ään 15 min ennen kutakin 4: ää päivittäin peräkkäisiä paritteluistuntoja. Tärkeää on, että D1R- tai D2R-antagonistien infuusiot NAc: hen eivät vaikuttaneet seksuaalisen käyttäytymisen aloittamiseen tai ilmaisemiseen millekään paritteluistunnossa (Kuvio 4D-F). Samoin D1R- tai D2R-antagonismi ei estänyt seksuaalisen kokemuksen helpottavaa vaikutusta pariutumiseen, koska kaikki ryhmät osoittivat seksuaalisen käyttäytymisen helpottamista, mikä näkyy lyhyemmillä siemensyöksypäivillä 4-päivässä verrattuna 1-päivään (Kuvio 4F) (F(1,40) = 37.113, p <0.001; Sal, p = 0.004; D1R Ant, p = 0.007; D2R Ant, p <0.001).

Kuva 4.    

Tarkastele suurempaa versiota:    

Kuva 4.    

NAc: iin infusoidut dopamiinireseptoriantagonistit eivät vaikuttaneet seksuaaliseen käyttäytymiseen. Koronaaliset NAc-osiot (A, + 2.2; B, + 1.7; C, + 1.2 bregmasta), joka osoittaa NAc-injektiokohdat kaikille eläimille. Kannut olivat kahdenvälisiä, mutta ne on esitetty yksipuolisesti kaikkien eläinten esittelyn helpottamiseksi (Naive-Sal, valkoinen, n = 7; EXP-suolaliuos; tumman harmaa, n = 9; Exp D1R Ant, vaaleanharmaa, n = 9; Exp D2R Ant, musta, n = 8). ac, Anterior commissure; LV, lateraalinen kammio; CPu, caudate-putamen. Aseta latenssi (D), intromission latenssi (E) ja siemensyöksyn latenssi (F) kaikille seksuaalisesti kokeneille ryhmille (suolaliuos, valkoinen; D1R Ant, harmaa; D2R Ant, musta). Tiedot edustavat keskiarvoa ± SEM. *p <0.05, merkittävä ero päivän 1 ja 4 välillä hoidossa.

AFosB-IR-solujen lukumäärän analysointi NAc: ssä 7 d viimeisen NAc-infuusion ja parittelun tai käsittelyn jälkeen osoitti merkittäviä eroja ryhmien välillä sekä NAc-kuoressa (F(3,29) = 18.070, p <0.001) ja ydin (F(3,29) = 10.017, p <0.001). Ensinnäkin seksuaalinen kokemus suolaliuoksella infusoiduissa verrokkeissa aiheutti merkittävän ΔFosB: n uudelleenregulaation verrattuna seksuaalisesti naiiveihin kontrolleihin (Kuvio 5A, kuori p <0.001; Kuvio 5B: ydin, p <0.001), mikä vahvistaa tulokset yllä. D1R: n, mutta ei D2R: n, antagonismi esti tai heikensi tätä AFosB: n ylisääntelyä. NAc-kuoressa D1R-antagonistilla hoidetut sukupuolikokeet miehet eivät osoittaneet lisääntymistä ΔFosB-IR-soluissa verrattuna seksuaalisesti naiiveihin verrokkiin (Kuvio 5A: p = 0.110) ja ΔFosB-ekspressio oli merkittävästi alhaisempi verrattuna seksuaalisestiKuvio 5A: p = 0.002). NAc-sydämessä D1R-antagonismilla oli osittainen vaikutus: ΔFosB lisääntyi merkittävästi D1R-antagonistilla hoidetuilla miehillä verrattuna naiiveihin suolaliuokontrolleihin (Kuvio 5B: p = 0.031), mutta tämä ylösregulaatio oli merkittävästi alhaisempi verrattuna seksuaalisesti kokeneisiin \ tKuvio 5B: p = 0.012). D2R-antagonistikäsittely ei vaikuttanut AFosB: n induktioon, koska seksuaalisesti kokeneilla miehillä, jotka saivat D2R-antagonistia, oli huomattavasti suurempi määrä FosB-IR-soluja kuin naiiveilla suolaliuoksilla (Kuvio 5A: kuori, p <0.001; Kuvio 5B: ydin, p <0.001) ja D1R-antagonistilla hoidetut miehet (Kuvio 5A: kuori, p <0.001; Kuvio 5B: ydin, p = 0.013), ja se ei eronnut seksuaalisesti kokeneista suolaliuoksista.

Kuva 5.     

Tarkastele suurempaa versiota:     

Kuva 5.     

D1R: n estäminen NAc: ssä heikentää seksuaalisesti kokeneiden eläinten ΔFosB-IR-solujen määrän kasvua NAc: ssä. NAc-kuoressa olevien FosB-IR-solujen lukumäärän taitto (A) ja ydin (B) seksuaalisesti kokeneilla (mustilla) eläimillä verrattuna seksuaalisesti naiiviin (valkoisiin) kontrolleihin (Naive-Sal, n = 6; EXP-Saline n = 7; Exp D1R Ant, n = 9; Exp D2R Ant, n = 8). Tiedot ovat ryhmän keskiarvo ± SEM. *p <0.05, merkittävä ero verrattuna naiiveihin kontrolleihin. #p <0.05, merkittävä ero verrattuna suolaliuosta ja D2R Ant -kokemusta saaneisiin eläimiin. Naive Sal -kuvien edustaja (C), Exp Sal ​​(D), Exp D1R Ant (E) ja Exp D2R Ant (F). ac, Anterior commissure. Mittakaari, 100 μm.

D1R- tai D2R-antagonistien mahdollisen leviämisen säätämiseksi dorsaaliseen striatumiin AFosB-ekspressio analysoitiin alueella, joka oli välittömästi selkäranka NAc: lle ja vierekkäisen kammion viereen, koska psosostimulanttien ja opiaattien αFosB: n indusointi riippuu D1R: sta. toiminta (Zhang et ai., 2002; Muller ja Unterwald, 2005). Seksuaalinen kokemus lisäsi FosB-ir-solujen määrää selkästriatumissa suolaliuoksella käsitellyillä miehillä (Naive-Sal: 35.6 ± 4.8 vs. Exp-Sal: 82.9 ± 5.1; p <0.001), mikä vahvistaa edellisen raporttimme (Pitchers et ai., 2010b). Lisäksi D1R- tai D2R-antagonistitulehdukset NAc: hen eivät vaikuttaneet sukupuolikokemukseen indusoituun AFosB: ään dorsaalisessa striatumissa (Exp-D1R: 82.75 ± 2.64 ir-solut; Exp-D2R: 83.9 ± 4.4 ir-solut; p <0.001 verrattuna Naive-Sal-kontrolleihin). Nämä havainnot viittaavat siihen, että antagonististen infuusioiden leviäminen rajoittui ensisijaisesti NAc: hen.

D1R-antagonisti NAc: ssä estää herkistetyn amfipalkkion

D1R-esto NAc: ssä parittelun aikana myös estää sukupuolikokemuksen aiheuttaman tehostetun Amph-palkkion, testattiin 7 d: llä viimeisen NAc-infuusion jälkeen ja parittelutesti (F(3,29) = 2.956, p = 0.049). Seksuaalisesti kokeneet eläimet, jotka saivat natriumkloridiliuosta paritteluistuntojen aikana, käyttivät huomattavasti enemmän aikaa Amph-pariskunnassa verrattuna seksuaalisesti naivaisiin miehiin (Kuvio 6A, p = 0.025), mikä osoittaa yllä olevat tulokset. Sitä vastoin seksuaalisesti kokeneet eläimet, jotka saivat NAc-D1R-antagonistia parittelun aikana, eivät muodosta CPP: tä Amphille. Ne eivät eronneet seksuaalisesti naiiveista verrokkeista ja käyttivät huomattavasti vähemmän aikaa amfiparistetussa kammiossa verrattuna suolaliuokseen (Kuvio 6A: p = 0.049) tai D2R-antagonisti (Kuvio 6A: p = 0.038) seksuaalisesti kokeneille miehille. D2R-antagonistitulehdukset eivät vaikuttaneet parantuneeseen Amph-palkkioon, koska seksuaalisesti kokeneet eläimet, joilla oli NAc D2R -antagonisti-infuusiot, muodostivat merkittävän Amph-CPP: n verrattuna naiiviiseen suolaliuokseen (Kuvio 6A: p = 0.040) ja D1R-antagonistilla kokeneet eläimet (Kuvio 6A: p = 0.038), ja se ei eronnut seksuaalisesti kokeneista suolaliuoksista.

Kuva 6.     

Tarkastele suurempaa versiota:     

Kuva 6.     

D1-reseptorien estäminen NAc: ssa poistaa herkistetyt amfipalkinnot ja lisääntyneet dendriittiset piikit seksuaalisesti kokeneilla eläimillä. A, Amph-paritun kammion aika testin jälkeisenä aikana vähennettynä seksuaalisesti naiivien (valkoinen, n = 6) ja kokeneet (mustat) eläimet, jotka saivat suolaliuosta (n = 7), D1R-antagonisti (n = 9) tai D2R-antagonisti (n = 8). Tiedot ovat ryhmän keskiarvo ± SEM. *p <0.05, merkittävä ero verrattuna naiiveihin suolaliuoksen kontrolleihin. #p <0.05, merkittävä ero verrattuna D1R Ant -kokeen eläimiin. B, Dendriittisten piikkien lukumäärä (10 μm) seksuaalisesti naiiville (valkoinen, n = 7) ja kokeneet (mustat) eläimet, jotka saivat suolaliuosta (n = 8), D1R-antagonisti (n = 8) tai D2R-antagonisti (n = 8). Tiedot ovat ryhmän keskiarvo ± SEM. *p <0.05, merkittävä ero verrattuna naiiveihin suolaliuoksen kontrolleihin. #p <0.05, merkittävä ero kokeneisiin suolaliuoksen kontrolleihin.

D1R-antagonistikäsittely estää sukupuolikokemuksen aiheuttaman NAc-spinogeneesin

Selkärangan tiheyden analyysi näiden samojen eläinten NAc: ssä osoitti, että D1R-aktivoituminen pariutumisen aikana oli tarpeen lisääntyneelle NAc-selkärangan tiheydelle seksuaalisen kokemuksen jälkeen ja 7 d sukupuolten palkitsemisesta.Kuvio 6B; F(3,26) = 41.558, p <0.001). Erityisesti seksuaalisesti kokeneilla suolaliuoksen verrokkeilla ja D2R-antagonisti-eläimillä oli huomattavasti enemmän piikkejä verrattuna seksuaalisesti naiiveihin suolaliuoksen kontrolleihin (Kuvio 6B: p <0.001), mikä vahvistaa aiemmat löydöksemme (Pitchers et ai., 2010a) ja havainnot edellä kuvattujen GFP-kontrollivirusvektorien kanssa. Sitä vastoin seksuaalisesti kokeneilla D1R-antagonistilla infusoiduilla eläimillä ei ollut eroja seksuaalisesti naiivilla suolaliuoksella infusoiduilla kontrolleilla (Kuvio 6B). D2R-antagonistien infuusio vaikutti osittain, koska D2R-infuusioituneilla eläimillä oli huomattavasti pienempi selkärangan tiheys kuin seksuaalisesti kokeneilla suolaliuoksilla (Kuvio 6B: p = 0.02), mutta huomattavasti suurempi määrä selkärankaisia ​​verrattuna seksuaalisesti naiiveihin keittosuolaliuoksiin ja D1R-hoitoon kokeneisiin miehiin (p <0.001; Kuvio 6B). Näin ollen D1R-esto NAc: ssä parittelun aikana estäisi seksuaalisen kokemuksen vaikutukset ja palkitsi pidättyvyyden NAc-spinogeneesille.

Keskustelu

Tässä tutkimuksessa osoitimme ristiin herkistymisen luonnollisen ja huumeiden palkkion välillä, kun luonnollinen palkkio seuraa pidättymisjaksoa. Erityisesti osoitimme, että kokemus seksuaalisesta käyttäytymisestä, jota seurasi 7 tai 28 d abstinensi, aiheuttaa parannettua Amph-palkintoa. Näillä havainnoilla on yhtäläisyyksiä huumausaineiden väärinkäytön huumausaineiden huumausaineiden hajauttamisajankohdan vakiintuneen kriittisen roolin kanssa.Lu et ai., 2005; Thomas et ai., 2008; Wolf, 2010b, 2012; Xue et ai., 2012). Lisäksi luonnollisen palkitsemisella indusoitu AFosB NAc: ssä on kriittinen luonnollisen palkitsemisesteen psykostimulanttipalkkioille aiheuttamien ristiinherkistävien vaikutusten kannalta, mahdollisesti NAc: n spinogeneesin kautta palkkio-pidättymisen aikana. Osoitimme, että ΔFosB: n kertyminen NAc: hen seksuaalisen kokemuksen jälkeen on pitkäaikainen ja riippuvainen NAc D1R -aktiivisuudesta parittelun aikana. Tämä D1R-välitteinen AFosB: n ylösregulaatio NAc: ssä osoittautui puolestaan ​​kriittiseksi Amphin parantuneen palkkion ja lisääntyneen selkärangan tiheyden suhteen NAc: ssä, vaikka nämä seksuaalisen kokemuksen tulokset riippuvat seksuaalisen palkkion pidättymisjaksosta (Pitchers et ai., 2010a). Lopuksi osoitimme, että NAc-spinogeneesi voi myötävaikuttaa herkistyneen Amph-palkkion lyhyen aikavälin ilmentymisen alkuvaiheeseen, mutta se ei ole kriittinen tehostetun lääkkeen palkkion jatkuvan ilmentymisen kannalta, koska lisääntynyt selkärangan tiheys NAc: ssä oli ohimenevä ja havaittu 7: n jälkeen, mutta ei 28 d, pidätysjakso.

On jo pitkään ollut tiedossa, että dopamiini vapautuu NAc: ssä luonnollisen palkkakäyttäytymisen, mukaan lukien seksuaalisen käyttäytymisen, yhteydessä. Vastaanottavan naaraan ottamisen jälkeen NAc: ssä oleva solunulkoinen dopamiini on lisääntynyt ja pysyy koholla pariutumisen aikana (Fiorino et ai., 1997). Tässä tutkimuksessa kävi ilmi, että dopamiinireseptoriantagonistien infuusiolla NAc: hen parittelun aikana ei ollut vaikutusta seksuaalisen käyttäytymisen aloittamiseen tai suorittamiseen, mikä on sopusoinnussa sen käsityksen kanssa, että dopamiini ei osallistu palkkakäyttäytymisen ilmentymiseen sinänsä, vaan pikemminkin sukupuoleen liittyvien vihjeiden kannustinpaino (Berridge ja Robinson, 1998). Itse asiassa seksuaalisen palkkion ennustavat vihjeet aiheuttavat neuronien aktivoitumista mesolimbisessa dopamiinipalkkiojärjestelmässä, mukaan lukien dopaminergiset solut ventral tegmental -alueella ja niiden kohde, NAc (Balfour et ai., 2004). Toistuva seksuaalinen käyttäytyminen aiheuttaa ΔFosB: n NAc: ssä, joka puolestaan ​​välittää kokemuksen aiheuttamaa seksuaalisen käyttäytymisen vahvistamista (Pitchers et ai., 2010b). Nykyiset tulokset osoittavat, että parittelu-indusoitu AFosB-ylösregulaatio riippuu todellakin D1R: n aktivoinnista NAc: ssä parittelun aikana. Tämä havainto on johdonmukainen aikaisempien tutkimusten kanssa, jotka osoittavat, että toistuva psykostimulanttiannos lisäsi jatkuvasti FosB: tä NAc-keskipitkissä piikkisolmuissa, jotka ilmentävät D1R: ää (Lee et ai., 2006; Kim et ai., 2009) ja että tällainen ΔFosB-ylösregulaatio riippuu D1R-aktivoinnista (Zhang et ai., 2002). Lisäksi herkistettyjä lääkevasteita, joita normaalisti havaitaan lääkekokemuksessa olevalla eläimellä, voidaan tuottaa ilman lääkeaineen aikaisempaa altistumista AFosB: n yliekspressoimalla D1R: ssä ekspressoivissa neuroneissa striatumissa (Kelz et ai., 1999). Thus, sekä luonnolliset että huumetukipalkkiot kasvattavat ΔFosB: tä NAc: ssä D1R-riippuvaisen mekanismin avulla palkitsevien käyttäytymisten herkistämiseksi.

Lisäksi nykyiset havainnot osoittavat, että ΔFosB on kriittinen välittäjä luonnollisen palkkion kokemuksen ja psykostimulanttisen palkinnon välisen ristiinherkistämisen välillä. Kuten on todettu, AFosB: n aktiivisuus NAc: ssä on aikaisemmin liittynyt herkistettyihin lääkevasteisiin, koska AFosB: n yli-ilmentyminen NAc: ssä herkistää lokomotorisen aktivaation kokaiinille ennen akuuttia tai toistuvaa antamista (Kelz et ai., 1999), lisää herkkyyttä kokaiinille ja morfiinilleKelz et ai., 1999; Zachariou et ai., 2006), ja aiheuttaa pienempiä kokaiiniannoksia (Colby et ai., 2003). Nykyinen tutkimus osoittaa, että D1R- tai ΔFosB-aktiivisuuden esto NAc: ssä, kun parittelu lopetti Amph-palkinnon sukupuolikokemuksen aiheuttaman herkistymisen.

Nykyinen tutkimus osoitti, että Amph-palkinnon ja NAc-spinogeneesin herkistämiseksi tarvitaan seksuaalisesta palkkiosta johtuva pidättymisjakso. Oletamme, että ΔFosB vaikuttaa tälle abstinenenssiaikaan neuronaaliselle funktiolle muuttamalla alavirran geeniekspressiota aloittaakseen spinogeneesin ja muuttamalla synaptista voimaa. Itse asiassa AFosB: n induktion estäminen NAc: ssä parittelun aikana estäisi selkärangan tiheyden lisääntymisen NAc: ssä, joka havaittiin palkkio-abstinention jälkeen. Lisäksi D1R-antagonistin infuusio NAc: hen ennen jokaista yhdistämisistuntoa estäisi sukupuolikokemuksen aiheuttaman AFosB: n kasvun ja sen jälkeen lisääntyneen selkärangan tiheyden.

ΔFosB on transkriptiotekijä, joka voi toimia transkription aktivaattorina tai repressorina vaikuttamaan lukemattomien kohdegeenien ilmentymiseen, jotka voivat puolestaan ​​vaikuttaa selkärangan tiheyteen ja synaptiseen vahvuuteen NAc: ssa (Nestler, 2008). Tarkemmin, ΔFosB aktivoi syklistä riippuvaisen kinaasi-5: n (Bibb et ai., 2001; Kumar et ai., 2005), ydintekijä κ B (NF-κB) (Russo et ai., 2009b), ja glutamaatti-AMPA-reseptorin GluA2-alayksikkö (Vialou et ai., 2010) ja represses välitön varhaisen geenin c-fos transkriptiota (Pitchers et ai., 2010b) ja histonimetyylitransferaasi G9 (Maze et ai., 2010). Cyclic-riippuvainen kinaasi-5 säätelee sytoskeletaaliproteiineja ja neuriitin kasvua (Taylor et ai., 2007). Lisäksi NF-KB: n aktivoiminen lisää dendriittisten piikkien määrää NAc: ssä, kun taas NF-KB: n inhibitio pienensi basaalidendriittisiä piikkejä ja estää kokaiinin aiheuttaman nousun piikkejä (Russo et ai., 2009b). Siksi seksuaalinen palkkio kasvattaa ΔFosB: tä NAc: ssä, joka voi muuttaa NAc-selkärangan tiheyttä useiden kohteiden (ts. Syklisen riippuvaisen kinaasin-5: n, NF-KB: n) kautta ja että yleinen seuraus on herkistetty lääkkeen palkkio, kuten hypoteesoi Russo et ai. (2009a) toistuvan kokaiinin toimista.

Tämän tutkimuksen odottamaton havainto oli se, että selkärangan tiheys lisääntyi NAc: ssä ohimenevänä eikä enää havaittu 28 d: ssä seksuaalisen kokemuksen jälkeen. Siten selkärangan tiheyden lisääntyminen korreloi parannetun Amph-palkkion alkamisen kanssa ja voi vaikuttaa herkistettyjen Amph-vasteiden alkukehitykseen tai lyhytaikaiseen ilmentämiseen. Kuitenkin selkärangan tiheyden lisääntyminen ei ollut tarpeen herkistyneen amfipalkkion pysymiselle pitkittyneiden abstinensiojaksojen jälkeen. Olemme aikaisemmin osoittaneet, että seksuaalinen kokemus aiheuttaa lyhyen aikavälin (7, mutta ei 28, päivät viimeisimmän parittelun jälkeen) NMDA-reseptorin alayksikön NR-1 kasvua NAc: ssä, joka palautui perusarvojen tasolle pitkittyneiden palkkio-abstinensioiden jälkeen (Pitchers et ai., 2012). Tämän lisääntyneen NMDA-reseptorien ilmentymisen oletettiin olevan indikaattori sukupuolikokemuksilla indusoiduista hiljaisista synapseista (Huang et ai., 2009; Brown et ai., 2011; Pitchers et ai., 2012), ja viittaavat mahdollisuuteen, että sukupuolikokemuksen aiheuttama selkärangan kasvu riippuu NMDA-reseptorin aktiivisuuden paranemisesta (Hamilton et ai., 2012).

Lopuksi, tässä tutkimuksessa korostetaan huumeiden palkkion ristiin herkistymistä luonnollisella palkinnolla (sukupuoli) ja sen riippuvuudesta palkitsemisesta. Lisäksi tämä käyttäytymiskestävyys välittyi ΔFosB: n kautta D1R-aktivoinnin kautta NAc: ssä. Siksi tiedot viittaavat siihen, että luonnollisen palkkion menetys palkkio-kokemuksen jälkeen voi saada yksilöt alttiiksi huumeriippuvuuden kehittymiselle ja että yksi tämän lisääntyneen haavoittuvuuden välittäjä on AFosB ja sen alavirran transkriptiotavoitteet.

alaviitteet

  • Vastaanotettu lokakuussa 16, 2012.
  • Muutos sai joulukuun 12, 2012.
  • Hyväksytty joulukuu 23, 2012.

  • Tätä työtä tukivat Kanadan Terveystutkimuslaitokset (LMC), Kansallinen mielenterveyslaitos ja Kanadan luonnontieteiden ja tekniikan tutkimusneuvosto (KKP ja LMC). Kiitämme tohtori Catherine Woolleylle (Northwestern University) apua diOlistisen merkintätekniikan alalla.

  • Kirjoittajat ilmoittavat kilpailevia taloudellisia etuja.

  • Kirjeenvaihto olisi osoitettava Dr. Lique M. Coolenille, Fysiologian ja biofysiikan laitokselle, University of Mississippi Medical Center, 2500 North State Street, Jackson, MS 39216. [sähköposti suojattu]

Viitteet

  1. ↵
    1. Balfour ME
    2. Yu L,
    3. Coolen LM

    (2004) Seksuaalinen käyttäytyminen ja sukupuoleen liittyvät ympäristömerkit aktivoivat mesolimbisen järjestelmän urosrotilla. Neuropsychopharmacology 29: 718-730.

  2. ↵
    1. Berridge KC,
    2. Robinson TE

    (1998) Mikä on dopamiinin rooli palkkiona: hedoninen vaikutus, palkkio oppimisen tai kannustavan kyvykkyyden vuoksi? Brain Res Brain Res Rev 28: 309-369.

  3. ↵
    1. Bibb JA,
    2. Chen J,
    3. Taylor JR,
    4. Svenningsson P,
    5. Nishi A,
    6. Snyder GL
    7. Yan Z,
    8. Sagawa ZK,
    9. Ouimet CC,
    10. Nairn AC,
    11. Nestler EJ,
    12. Greengard P

    (2001) Kroonisen kokaiinialtistuksen vaikutuksia säätelee neuroniproteiini Cdk5. luonto 410: 376-380.

  4. ↵
    1. Bradley KC,
    2. Meisel RL

    (2001) C-Fosin seksuaalisen käyttäytymisen induktio ytimen accumbensissa ja amfetamiinilla stimuloitu liikkuvuusaktiivisuus herkistyvät aiemmasta seksuaalikokemuksesta naispuolisilla Syyrian hamstereilla. J Neurosci 21: 2123-2130.

  5. ↵
    1. Ruskea TE,
    2. Lee BR
    3. Mu P,
    4. Ferguson D,
    5. Dietz D,
    6. Ohnishi YN,
    7. Lin Y,
    8. Suska A,
    9. Ishikawa M,
    10. Huang YH,
    11. Shen H,
    12. Kalivas PW,
    13. Sorg BA,
    14. Zukin RS
    15. Nestler EJ,
    16. Dong Y,
    17. Schlüter OM

    (2011) Hiljainen synapsipohjainen mekanismi kokaiinin aiheuttamaan liikuntaherkkyyteen. J Neurosci 31: 8163-8174.

  6. ↵
    1. Cameron CM,
    2. Carelli RM

    (2012) Kokaiinin pidättyminen muuttaa ytimen accumbensin polttoprosessia kokaiinin ja sakkaroosin kohdennetussa käyttäytymisessä. Eur J Neurosci 35: 940-951.

  7. ↵
    1. Chen BT,
    2. Hopf FW,
    3. Bonci A

    (2010) Synaptinen plastisuus mesolimbisessa järjestelmässä: terapeuttiset vaikutukset aineen väärinkäyttöön. Ann NY Acad Sci 1187: 129-139.

  8. ↵
    1. Colby CR,
    2. Whisler K,
    3. Steffen C,
    4. Nestler EJ,
    5. Itse DW

    (2003) ΔFosB: n voimakas solutyyppispesifinen yli-ilmentyminen lisää kokaiinin kannustimia. J Neurosci 23: 2488-2493.

  9. ↵
    1. Fiorino DF,
    2. Coury A,
    3. Phillips AG

    (1997) Dynaamiset muutokset ytimessä dopamiinin ulosvirtauksessa Coolidge-vaikutuksen aikana urosrotilla. J Neurosci 17: 4849-4855.

  10. ↵
    1. Forlano PM,
    2. Woolley CS

    (2010) Ennen ja postynaptisen sukupuolierojen kvantitatiivinen analyysi ytimen accumbensissa. J Comp Neurol 518: 1330-1348.

  11. ↵
    1. Frohmader KS,
    2. Pitchers KK,
    3. Balfour ME
    4. Coolen LM

    (2010a) Herkkujen sekoittaminen: huumeiden vaikutusten tarkastelu sukupuolikäyttäytymiseen ihmisissä ja eläinmalleissa. Horm Behav 58: 149-162.

  12. ↵
    1. Frohmader KS,
    2. Wiskerke J,
    3. Viisas RA,
    4. Lehman MN,
    5. Coolen LM

    (2010b) Metamfetamiini vaikuttaa neuronien subpopulaatioihin, jotka säätelevät seksuaalista käyttäytymistä urosrotissa. Neuroscience 166: 771-784.

  13. ↵
    1. Hamilton AM,
    2. Oh WC,
    3. Vega-Ramirez H
    4. Stein IS,
    5. Hell JW,
    6. Patrick GN,
    7. Zito K

    (2012) Proteasomi säätelee uusien dendriittisten piikkien aktiivisuudesta riippuvaa kasvua. Neuroni 74: 1023-1030.

  14. ↵
    1. Hedges VL,
    2. Chakravarty S,
    3. Nestler EJ,
    4. Meisel RL

    (2009) os FosB: n yliekspressio ytimessä accumbens parantaa seksuaalista palkkaa naispuolisilla Syyrian hamstereilla. Geenit Brain Behav 8: 442-449.

  15. ↵
    1. Huang YH,
    2. Lin Y,
    3. Mu P,
    4. Lee BR
    5. Ruskea TE,
    6. Wayman G,
    7. Marie H,
    8. Liu W
    9. Yan Z,
    10. Sorg BA,
    11. Schlüter OM,
    12. Zukin RS
    13. Dong Y

    (2009) Kokaiinikokemus in vivo tuottaa hiljaisia ​​synapseja. Neuroni 63: 40-47.

  16. ↵
    1. Hyman SE,
    2. Malenka RC,
    3. Nestler EJ

    (2006) Riippuvuuden hermomekanismit: palkkioon liittyvän oppimisen ja muistin rooli. Annu Rev Neurosci 29: 565-598.

  17. ↵
    1. Kalivas PW

    (2009) Glutamaatti-homeostaasin hypoteesi riippuvuudesta. Nat Rev Neurosci 10: 561-572.

  18. ↵
    1. Kauer JA,
    2. Malenka RC

    (2007) Synaptinen plastisuus ja riippuvuus. Nat Rev Neurosci 8: 844-858.

  19. ↵
    1. Kelley AE

    (2004) Muisti ja riippuvuus: yhteiset hermopiirit ja molekyylimekanismit. Neuroni 44: 161-179.

  20. ↵
    1. Kelz MB,
    2. Chen J,
    3. Carlezon WA Jr.
    4. Whisler K,
    5. Gilden L,
    6. Beckmann AM,
    7. Steffen C,
    8. Zhang YJ,
    9. Marotti L,
    10. Itse DW,
    11. Tkatch T,
    12. Baranauskas G,
    13. Surmeier DJ,
    14. Neve RL,
    15. Duman RS
    16. Picciotto MR
    17. Nestler EJ

    (1999) Transkriptiotekijän AFosB ekspressio aivoissa kontrolloi herkkyyttä kokaiinille. luonto 401: 272-276.

  21. ↵
    1. Kim Y,
    2. Teylan MA,
    3. Baron M,
    4. Sands A,
    5. Nairn AC,
    6. Greengard P

    (2009) Metyylifenidaatin aiheuttama dendriittisen selkärangan muodostuminen ja ΔFosB: n ilmentyminen ydinasemassa. Proc Natl Acad Sci USA 106: 2915-2920.

  22. ↵
    1. Koob GF,
    2. Volkow ND

    (2010) Riippuvuuden neuropiiri. Neuropsychopharmacology 35: 217-238.

  23. ↵
    1. Kumar A,
    2. Choi KH,
    3. Renthal W,
    4. Tsankova NM
    5. Theobald DE,
    6. Truong HT,
    7. Russo SJ,
    8. Laplant Q,
    9. Sasaki TS,
    10. Whistler KN,
    11. Neve RL,
    12. Itse DW,
    13. Nestler EJ

    (2005) Kromatiinin uudelleenmuotoilu on keskeinen mekanismin taustalla oleva mekanismi, joka perustuu striatumiin. Neuroni 48: 303-314.

  24. ↵
    1. Laviolette SR,
    2. Lauzon NM
    3. Piispa SF,
    4. Sun N,
    5. Tan H

    (2008) Dopamiinin signalointi D1-kaltaisten versus D2-kaltaisten reseptorien kautta ytimen accumbens-ytimessä ja kuoren välillä moduloi nikotiinipalkkioherkkyyttä. J Neurosci 28: 8025-8033.

  25. ↵
    1. Lee KW,
    2. Kim Y,
    3. Kim AM,
    4. Helmin K,
    5. Nairn AC,
    6. Greengard P

    (2006) Kokaiinin aiheuttama dendriittisen selkärangan muodostuminen D1- ja D2-dopamiinireseptoripitoisissa keskipitkissä piikkisolmuissa ytimessä. Proc Natl Acad Sci USA 103: 3399-3404.

  26. ↵
    1. Lennette DA

    (1978) Parannettu asennusväline immunofluoresenssimikroskopialle. Am J Clin Pathol 69: 647-648.

  27. ↵
    1. Lu L,
    2. Toivottavasti BT
    3. Dempsey J,
    4. Liu SY,
    5. Bossert JM,
    6. Shaham Y

    (2005) Keski-amygdala ERK-signalointireitti on kriittinen tekijä kokaiinihoidon inkuboinnissa. Nat Neurosci 8: 212-219.

  28. ↵
    1. Mameli M,
    2. Lüscher C

    (2011) Synaptinen plastisuus ja riippuvuus: oppimismekanismit ovat hämmentyneitä. Neuropharmacology 61: 1052-1059.

  29. ↵
    1. Maze I,
    2. Covington HE 3rd.,
    3. Dietz DM,
    4. LaPlant Q
    5. Renthal W,
    6. Russo SJ,
    7. Mekaanikko M,
    8. Mouzon E,
    9. Neve RL,
    10. Haggarty SJ,
    11. Ren Y,
    12. Sampath SC
    13. Hurd YL,
    14. Greengard P,
    15. Tarakhovsky A,
    16. Schaefer A,
    17. Nestler EJ

    (2010) Histonimetyylitransferaasin G9a: n olennainen rooli kokaiinin aiheuttamassa plastisuudessa. tiede 327: 213-216.

    1. McCutcheon JE,
    2. Wang X,
    3. Tseng KY,
    4. Wolf ME,
    5. Marinelli M

    (2011) Kalsiumia läpäiseviä AMPA-reseptoreita on läsnä ydinsolujen synapseissa pitkäaikaisen kokaiinin itsensä antamisen jälkeen, mutta ei kokeilijan antamaa kokaiinia. J Neurosci 31: 5737-5743.

  31. ↵
    1. Meisel RL,
    2. Mullins AJ

    (2006) Seksuaalinen kokemus naispuolisista jyrsijöistä: solumekanismit ja toiminnalliset seuraukset. Brain Res 1126: 56-65.

  32. ↵
    1. Muller DL,
    2. Unterwald EM

    (2005) D1-dopamiinireseptorit moduloivat AFosB-induktiota rotan striatumissa ajoittaisen morfiinin antamisen jälkeen. J. Pharmacol Exp Ther 314: 148-154.

  33. ↵
    1. Nestler EJ

    (2008) Riippuvuuden transkriptionaaliset mekanismit: ΔFosB: n rooli. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 363: 3245-3255.

  34. ↵
    1. Nestler EJ,
    2. Barrot M,
    3. Itse DW

    (2001) ΔFosB: kestävä molekyylikytkin riippuvuutta varten. Proc Natl Acad Sci USA 98: 11042-11046.

  35. ↵
    1. Olausson P,
    2. Jentsch JD,
    3. Tronson N,
    4. Neve RL,
    5. Nestler EJ,
    6. Taylor JR

    (2006) ΔFosB ytimen ytimessä säätelee ruoan vahvistamaa instrumentaalikäyttäytymistä ja motivaatiota. J Neurosci 26: 9196-9204.

  36. ↵
    1. Olsen CM

    (2011) Luonnolliset palkinnot, neuroplastisuus ja ei-huumeriippuvuudet. Neuropharmacology 61: 1109-1122.

  37. ↵
    1. Perrotti LI,
    2. Hadeishi Y,
    3. Ulery PG,
    4. Barrot M,
    5. Monteggia L,
    6. Duman RS
    7. Nestler EJ

    (2004) ΔFosB: n induktio palkkioihin liittyvissä aivorakenteissa kroonisen stressin jälkeen. J Neurosci 24: 10594-10602.

  38. ↵
    1. Perrotti LI,
    2. Weaver RR,
    3. Robison B,
    4. Renthal W,
    5. Maze I,
    6. Yazdani S,
    7. Elmore RG,
    8. Knapp DJ,
    9. Selley DE,
    10. Martin BR,
    11. Sim-Selley L,
    12. Bachtell RK,
    13. Itse DW,
    14. Nestler EJ

    (2008) osFosB: n induktiokohtia aivoissa väärinkäytösten avulla. Synapse 62: 358-369.

  39. ↵
    1. Pitchers KK,
    2. Balfour ME
    3. Lehman MN,
    4. Richtand NM,
    5. Yu L,
    6. Coolen LM

    (2010a) Neuroplastisuus mesolimbisessa järjestelmässä, jonka indusoi luonnollinen palkkio ja sen jälkeinen palkkio-abstinensi. Biol Psychiatry 67: 872-879.

  40. ↵
    1. Pitchers KK,
    2. Frohmader KS,
    3. Vialou V,
    4. Mouzon E,
    5. Nestler EJ,
    6. Lehman MN,
    7. Coolen LM

    (2010b) ΔFosB ytimessä accumbens on kriittinen seksuaalisen palkkion vaikutusten vahvistamiseksi. Geenit Brain Behav 9: 831-840.

  41. ↵
    1. Pitchers KK,
    2. Schmid S,
    3. Di Sebastiano AR
    4. Wang X,
    5. Laviolette SR,
    6. Lehman MN,
    7. Coolen LM

    (2012) Luonnollinen palkkio-kokemus muuttaa AMPA- ja NMDA-reseptorien jakautumista ja toimintaa ydinasemassa. PLoS One 7: e34700.

  42. ↵
    1. Roberts MD
    2. Gilpin L,
    3. Parker KE,
    4. Childs TE,
    5. Will MJ,
    6. Booth FW

    (2012) Dopamiini D1-reseptorimodulaatio ytimen accumbensissa alentaa vapaaehtoista pyörää, joka kulkee rotilla, jotka on kasvatettu pitämään suuria matkoja. Physiol Behav 105: 661-668.

  43. ↵
    1. Russo SJ,
    2. Mazei-Robison MS
    3. Pystyy JL: hen
    4. Nestler EJ

    (2009a) Neurotrofiset tekijät ja rakenteellinen plastisuus riippuvuudessa. Neuropharmacology 56 (Suppl 1): 73 – 82.

  44. ↵
    1. Russo SJ,
    2. Wilkinson MB,
    3. Mazei-Robison MS
    4. Dietz DM,
    5. Maze I,
    6. Krishnan V,
    7. Renthal W,
    8. Graham A,
    9. Birnbaum SG,
    10. Vihreä TA
    11. Robison B,
    12. Lesselyong A,
    13. Perrotti LI,
    14. Bolaños CA,
    15. Kumar A,
    16. Clark MS,
    17. Neumaier JF,
    18. Neve RL,
    19. Bhakar AL,
    20. Barker PA
    21. et ai.

    (2009b) Ydintekijän κB-signalointi säätelee hermosolujen morfologiaa ja kokaiinipalkkioita. J Neurosci 29: 3529-3537.

  45. ↵
    1. Taylor JR,
    2. Lynch WJ,
    3. Sanchez H,
    4. Olausson P,
    5. Nestler EJ,
    6. Bibb JA

    (2007) Cdk5: n estäminen ytimen accumbensissa parantaa kokaiinin liikkuvuutta aktivoivaa ja motivoivaa motivaatiota. Proc Natl Acad Sci USA 104: 4147-4152.

  46. ↵
    1. Tenk CM,
    2. Wilson H,
    3. Zhang Q
    4. Pitchers KK,
    5. Coolen LM

    (2009) Seksuaalinen palkkio urospuolisilla rotilla: seksuaalisen kokemuksen vaikutukset ejakuloitumiseen ja intromaatioihin liittyviin ehdollisiin kohtiin. Horm Behav 55: 93-97.

  47. ↵
    1. Thomas MJ,
    2. Kalivas PW,
    3. Shaham Y

    (2008) Neuroplastisuus mesolimbisessa dopamiinijärjestelmässä ja kokaiiniriippuvuudessa. Br J Pharmacol 154: 327-342.

  48. ↵
    1. Vialou V,
    2. Robison AJ,
    3. Laplant QC,
    4. Covington HE 3rd.,
    5. Dietz DM,
    6. Ohnishi YN,
    7. Mouzon E,
    8. Rush AJ 3rd.,
    9. Watts EL,
    10. Wallace DL,
    11. Iñiguez SD,
    12. Ohnishi YH,
    13. Steiner MA,
    14. Warren BL,
    15. Krishnan V,
    16. Bolaños CA,
    17. Neve RL,
    18. Ghose S,
    19. Berton O
    20. Tamminga CA
    21. et ai.

    (2010) ΔFosB aivojen palkitsemispiirissä välittää joustavuutta stressiin ja masennuslääkkeisiin. Nat Neurosci 13: 745-752.

  49. ↵
    1. Wallace DL,
    2. Vialou V,
    3. Rios L,
    4. Carle-Florence TL,
    5. Chakravarty S,
    6. Kumar A,
    7. Graham DL,
    8. Vihreä TA
    9. Kirk A,
    10. Iñiguez SD,
    11. Perrotti LI,
    12. Barrot M,
    13. DiLeone RJ,
    14. Nestler EJ,
    15. Bolaños-Guzmán CA

    (2008) ΔFosB: n vaikutus ytimessä on luonnollisen palkkioihin liittyvä käyttäytyminen. J Neurosci 28: 10272-10277.

  50. ↵
    1. Werme M,
    2. Messer C,
    3. Olson L,
    4. Gilden L,
    5. Thorén P,
    6. Nestler EJ,
    7. Brené S

    (2002) Δ FosB säätää pyörän kulkua. J Neurosci 22: 8133-8138.

  51. ↵
    1. Winstanley CA,
    2. LaPlant Q
    3. Theobald DE,
    4. Vihreä TA
    5. Bachtell RK,
    6. Perrotti LI,
    7. DiLeone RJ,
    8. Russo SJ,
    9. Garth WJ,
    10. Itse DW,
    11. Nestler EJ

    (2007) ΔFosB-induktio orbitofrontalisessa kuoressa välittää toleranssia kokaiinin aiheuttamaan kognitiiviseen toimintahäiriöön. J Neurosci 27: 10497-10507.

  52. ↵
    1. Wolf ME

    (2010a) Kokaiinin aiheuttamien neuroadaptioiden Bermudan kolmio. Trends Neurosci 33: 391-398.

  53. ↵
    1. Wolf ME

    (2010b) AMPA-reseptorien salakuljetuksen säätäminen dopamiinin ja kokaiinin ytimessä. Neurotox Res 18: 393-409.

  54. ↵
    1. Wolf ME

    (2012) Neurotiede: kokaiinin käyttäytymisvaikutukset kääntyivät. luonto 481: 36-37.

  55. ↵
    1. Xue YX,
    2. Luo YX,
    3. Wu P,
    4. Shi HS,
    5. Xue LF,
    6. Chen C,
    7. Zhu WL,
    8. Ding ZB,
    9. Bao YP,
    10. Shi J,
    11. Epstein DH,
    12. Shaham Y,
    13. Lu L

    (2012) Muistinhaku-sammutusprosessi huumeiden himoa ja uusiutumista vastaan. tiede 336: 241-245.

  56. ↵
    1. Zachariou V,
    2. Bolanos CA
    3. Selley DE,
    4. Theobald D,
    5. Cassidy MP,
    6. Kelz MB,
    7. Shaw-Lutchman T,
    8. Berton O
    9. Sim-Selley LJ,
    10. Dileone RJ,
    11. Kumar A,
    12. Nestler EJ

    (2006) ΔFosB: n olennainen rooli morfiinitoiminnassa olevissa ytimissä. Nat Neurosci 9: 205-211.

  57. ↵
    1. Zhang D,
    2. Zhang L,
    3. Lou DW,
    4. Nakabeppu Y,
    5. Zhang J,
    6. Xu M

    (2002) Dopamiini D1-reseptori on kriittinen välittäjä kokaiinin indusoimaan geeniekspressioon. J Neurochem 82: 1453-1464.

Artikkeleita, joissa viitataan tähän artiklaan

  • Aplysian uuden synaptisen plastisuuden muodon mahdollinen panos palkitsemiseen, muistiin ja niiden toimintahäiriöihin nisäkkäiden aivoissa Oppiminen ja muisti, 18. syyskuuta 2013, 20 (10): 580-591

TÄYSIN TUTKIMUS - KESKUSTELUOSA:

Tässä tutkimuksessa osoitimme ristiin herkistymisen luonnollisen ja huumeiden palkkion välillä, kun luonnollinen palkkio seuraa pidättymisjaksoa. Erityisesti osoitimme, että kokemus seksuaalisesta käyttäytymisestä, jota seuraa 7 tai 28 d abstinensiota, aiheuttaa parannettua Amph-palkintoa.

Näillä havainnoilla on yhtäläisyyksiä huumausaineiden väärinkäytön huumausaineiden huumausajan huumeiden aiheuttaman kriittisen roolin kanssa. (Lu et ai., 2005; Thomas et ai., 2008; Wolf, 2010b, 2012; Xue et ai., 2012). Lisäksi luonnollinen palkkio-indusoitu? FosB NAc: ssä on kriittinen luonnollisen palkitsemisesteen psykostimulanttipalkkioihin kohdistuvien ristiinherkistävien vaikutusten kannalta, mahdollisesti NAc: n spinogeneesin kautta palkitsemisajankohtana.

Osoitimme, että? FosB: n kertyminen NAc: hen seksuaalisen kokemuksen jälkeen on pitkäaikainen ja riippuvainen NAc D1R -toiminnasta parittelun aikana. Tämä D1R-välitteinen? FosB: n ylösregulaatio NAc: ssä osoittautui puolestaan ​​kriittiseksi Amphin korotetun palkkion ja lisääntyneen selkärangan tiheyden kannalta NAc: ssä, vaikka nämä seksuaalisen kokemuksen tulokset ovat riippuvaisia ​​seksuaalisesta palkkiosta (Pitchers). et ai., 2010a). Lopuksi osoitimme, että NAc-spinogeneesi voi myötävaikuttaa herkistyneen Amph-palkkion lyhyen aikavälin ilmentymisen alkuvaiheeseen, mutta se ei ole kriittinen tehostetun lääkkeen palkkion jatkuvan ilmentymisen kannalta, koska lisääntynyt selkärangan tiheys NAc: ssä oli ohimenevä ja havaittu 7: n jälkeen, mutta ei 28 d, pidätysjakso.

On jo pitkään ollut tiedossa, että dopamiini vapautuu NAc: ssä luonnollisen palkkakäyttäytymisen, mukaan lukien seksuaalisen käyttäytymisen, yhteydessä. Vastaanottavan naaraan ottamisen jälkeen NAc: ssä oleva solunulkoinen dopamiini lisääntyy ja pysyy koholla pariutumisen aikana (Fiorino et ai., 1997). Tässä tutkimuksessa kävi ilmi, että dopamiinireseptoriantagonistien infuusiolla NAc: hen parittelun aikana ei ollut vaikutusta seksuaalisen käyttäytymisen aloittamiseen tai suorittamiseen, mikä on sopusoinnussa sen käsityksen kanssa, että dopamiini ei osallistu palkkakäyttäytymisen ilmentymiseen sinänsä, vaan pikemminkin sukupuoleen liittyvien vihjeiden kannustinpaino (Berridge ja Robinson, 1998). Itse asiassa seksuaalisen palkkion ennustavat vihjeet aiheuttavat neuronien aktivoitumista mesolimbisessa dopamiinin palkitsemisjärjestelmässä, mukaan lukien dopaminergiset solut ventral tegmental -alueella ja niiden kohde, NAc (Balfour et ai., 2004).

Toistuva seksuaalinen käyttäytyminen saa aikaan FosB: n NAc: ssä, joka puolestaan ​​välittää kokemuksen aiheuttamaa seksuaalisen käyttäytymisen vahvistamista (Pitchers et ai., 2010b). Tämänhetkiset tulokset osoittavat, että parittelu-indusoitu FosB-ylösregulaatio riippuu todellakin D1R: n aktivoinnista NAc: ssä parittelun aikana. Tämä havainto on johdonmukainen aiempien tutkimusten kanssa, jotka osoittavat, että toistuva psykostimulanttinen antaminen lisääntyi jatkuvasti? (Lee et ai., 2006; Kim et ai., 2009) ja että tällainen FosB: n ylösregulaatio riippuu D1R-aktivoinnista (Zhang et ai., 2002). Lisäksi herkistettyjä lääkevasteita, joita normaalisti havaitaan lääkekokemuksessa olevalla eläimellä, voidaan tuottaa ilman lääkeaineen aikaisempaa altistumista a-FosB: n yliekspressoimalla striatumin D1R-ilmentävissä neuroneissa (Kelz et ai., 1999). Niinpä sekä luonnolliset että lääkeainepalkkiot lisäävät NAF: n FosB: tä D1R-riippuvaisen mekanismin avulla palkitsevien käyttäytymisten herkistämiseksi.

Lisäksi nykyiset havainnot osoittavat, että? FosB on kriittinen välittäjä luonnollisen palkkion kokemuksen ja psykostimulanttisen palkinnon välisen herkistymisen välillä. Kuten on todettu, a-FosB-aktiivisuus NAc: ssä on aikaisemmin liittynyt herkistettyihin lääkevasteisiin, koska α FosB: n yli-ilmentyminen NAc: ssä herkistää lokomotorista aktivaatiota kokaiinille edellisen akuutin tai toistuvan antamisen jälkeen (Kelz et ai., 1999), lisää herkkyyttä kokaiinille ja morfiinin CPP (Kelz et ai., 1999; Zachariou et ai., 2006) ja aiheuttaa pienempien kokaiiniannosten itsensä antamisen (Colby et ai., 2003). Nykyinen tutkimus osoittaa, että D1R- tai FosB-aktiivisuuden esto NAc: ssä parittuneen sukupuolikokemuksen aikana, joka aiheutti Amph-palkinnon herkistymisen. Thus, luonnolliset ja huumeiden palkinnot eivät vain lähene samaan hermosuuntaan, ne yhtyvät samoihin molekulaarisiin välittäjiin (Nestler et ai., 2001; Wallace et ai., 2008; Hedges et ai., 2009; Pitchers et ai., 2010b), ja todennäköisesti samoissa neuroneissa NAc: ssä (Frohmader et ai., 2010b), vaikuttaa molempien palkkioiden tyypin kannustavuuteen ja "haluttomuuteen" (Berridge ja Robinson, 1998).

Nykyinen tutkimus osoitti, että Amph-palkinnon ja NAc-spinogeneesin herkistämiseksi tarvitaan seksuaalisesta palkkiosta johtuva pidättymisjakso. Oletamme, että? FosB tämän abstinensi jakson aikana vaikuttaa hermosolujen toimintaan muuttamalla alavirran geeniekspressiota aloittaakseen spinogeneesin ja muuttamalla synaptista voimaa. Todellakin, PFosB: n induktion estäminen NAc: ssä aikana parittelu estänyt selkärangan tiheyden lisääntymisen NAc: ssä, joka havaittiin palkkio-pidättymisen jälkeen. Lisäksi iD1R-antagonistin sekoittuminen NAc: hen ennen jokaista parittelua ei estänyt sukupuolikokemuksen aiheuttamaa kasvua? FosB: ssä ja sitä seuraavaa lisääntynyttä selkärangan tiheyttä. FosB on transkriptiotekijä, joka voi toimia transkription aktivaattorina tai repressorina vaikuttamaan lukemattomien kohdegeenien ilmentymiseen, jotka saattavat puolestaan ​​vaikuttaa selkärangan tiheyteen ja synaptiseen lujuuteen NAc: ssä (Nestler, 2008). Tarkemmin sanoen, FosB aktivoi syklisen riippuvaisen kinaasi-5: n (Bibb et ai., 2001; Kumar et ai., 2005), ydintekijä? B (NF-aB) (Russo et ai., 2009b) ja glutamaatti-AMPA-reseptorin GluA2-alayksikkö (Vialou et ai., 2010) ja repressoi välittömän varhaisen geenin c-fos transkription (Pitchers et ai., 2010b) ja histonimetyylitransferaasi G9 (Maze et ai., 2010). Syklinen riippuva kinaasi-5 säätelee sytoskeletaaliproteiineja ja neuriitin kasvua (Taylor et ai., 2007). Lisäksi NF-BB: n aktivointi lisää dendriittisten piikkien lukumäärää NAc: ssä, kun taas NF-BB: n inhibitio pienensi basaalidendriittisiä piikkejä ja estää kokaiinin indusoiman spinesin nousun (Russo et ai., 2009b). Siksi seksuaalinen palkkio kasvattaa FosB: tä NAc: ssä, joka voi muuttaa NAc-selkärangan tiheyttä useiden kohteiden kautta (ts. syklinen riippuva kinaasi-5, NF-aB) aja että yleinen seuraus on herkistetty huumeiden palkkio, kuten oletti Russo et ai. (2009a) toistuvan kokaiinin vaikutuksiin

Tämän tutkimuksen odottamaton havainto oli se, että selkärangan tiheys lisääntyi NAc: ssä ohimenevänä eikä enää havaittu 28 d: ssä seksuaalisen kokemuksen jälkeen. Siten selkärangan tiheyden lisääntyminen korreloi parannetun Amph-palkkion alkamisen kanssa ja voi vaikuttaa herkistettyjen Amph-vasteiden alkukehitykseen tai lyhytaikaiseen ilmentämiseen. Kuitenkin, minäncreased-selkärangan tiheys ei ollut tarpeen herkistyneen Amph-palkkion pysymiselle pitkittyneiden pidätysjaksojen jälkeen. Olemme aikaisemmin osoittaneet, että seksuaalinen kokemus aiheuttaa lyhyen aikavälin (7, mutta ei 28, päivät viimeisimmän parittelun jälkeen) NMDA-reseptorin alayksikön NR-1 kasvua NAc: ssä, joka palautui perusarvojen tasolle pitkittyneiden palkkio-abstinensioiden jälkeen (Pitchers et ai., 2012). Tämän lisääntyneen NMDA-reseptorien ilmentymisen oletettiin osoittavan sukupuolikokemuksilla indusoituja hiljaisia ​​synapseja (Huang et ai., 2009; Brown et ai., 2011; Pitchers et ai., 2012) ja viittaavat mahdollisuuteen, että sukupuolikokemus indusoi selkärangan kasvu riippuu NMDA-reseptorin aktiivisuudesta (Hamilton et ai., 2012).

Lopuksi, tässä tutkimuksessa korostetaan huumeiden palkkion ristiinherkistymistä luonnollisella palkinnolla (sukupuoli) ja sen riippuvuutta palkitsemisesta. Lisäksi tämä käyttäytymiskestävyys välittyi FosB: n kautta D1R: n aktivoinnin kautta NAc: ssä. Siksi tiedot viittaavat siihen, että luonnollisen palkkion menetys palkkio-kokemuksen jälkeen voi saada henkilöt alttiiksi huumeriippuvuuden kehittymiselle ja että yksi tämän lisääntyneen haavoittuvuuden välittäjä on FosB ja sen alavirran transkription tavoitteet.