La neuroplasticité endogène induite par les opioïdes des neurones dopaminergiques de la région du tegmental ventral influence la récompense naturelle et celle des opiacés (2014)

COMMENTAIRES: Les Études DeltaFosB nous citons souvent tous axés sur le noyau accumbens (centre de récompense), et a constaté que le sexe déclenche à peu près les mêmes mécanismes cérébraux que la méthamphétamine et la cocaïne. De l'étude historique de ce même chercheur (Natural and Drug Rewards Act sur les mécanismes de plasticité neuronale courants avec ΔFosB comme médiateur clé (2013)):

Ainsi, les récompenses naturelles et médicamenteuses ne convergent pas seulement sur la même voie neuronale, elles convergent vers les mêmes médiateurs moléculaires, et probablement dans les mêmes neurones du Nucleus Accumbens, pour influencer la saillance incitative et le «désir» des deux types de récompenses

Les plats à emporter: la méthamphétamine, la cocaïne et le sexe font tous les mêmes choses fondamentales aux mêmes cellules nerveuses du centre de la récompense (nucleus accumbens), quoi qu’ils puissent faire différemment ailleurs dans le cerveau. Cela a dissipé le point de discussion habituel selon lequel les récompenses naturelles et les médicaments diffèrent en mécanismes et en effets.

Cette nouvelle étude a examiné les effets du sexe sur la VTA. Le VTA est l'endroit où les cellules nerveuses productrices de dopamine commencent - et elles se ramifient vers le noyau accumbens, le cortex frontal et l'amygdale. Fondamentalement, le VTA est la source (source) de la plupart de notre dopamine. Voir ces 2 photos du circuit de récompense: Pic1, Pic2

Les chercheurs ont découvert que le sexe (climax) faisait rétrécir temporairement les corps cellulaires de la VTA (chez les hommes). Corps cellulaires et leurs dendrites comprend la matière grise du cerveau. C’est exactement ce que la dépendance à l’héroïne fait à la VTA (pas une consommation unique d’héroïne, mais une consommation chronique d’héroïne). Notez que ce même retrait des corps de cellules VTA se produit chez les toxicomanes à l'héroïne humaine.

Le rétrécissement cellulaire induit par le sexe dure au moins X jours. Les changements induits par le sexe étaient revenus à la normale à 7 jours, mais les chercheurs n’ont évalué que les jours 30, 1 et 7.

Le rétrécissement des corps cellulaires dans la dépendance à l'héroïne entraîne une baisse de la dopamine dans le noyau accumbens - ou ce que nous appelons désensibilisation. Les chercheurs ont administré de la morphine aux rats pour évaluer leur réponse (après les rapports sexuels), mais rien ne s'est passé. Habituellement, les rats aiment beaucoup la morphine, mais ici ils ont été temporairement désensibilisés. En bref, le circuit de récompense des rats post-éjaculateurs ne répondait pas au faible niveau d'héroïne. Les chercheurs ont supposé que des doses plus élevées seraient nécessaires pour provoquer une réaction «normale» chez le rat.

Pour résumer - Le sexe (temporairement) fait exactement la même chose dans la VTA que la dépendance à l'héroïne: rétrécissement des corps des cellules nerveuses produisant la dopamine. Cela conduit à une baisse de la dopamine dans le centre de récompense et à une moindre réactivité aux narcotiques - et il faut au moins 7 jours pour que le cerveau des rats se rétablisse.


 

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

Pichets KK1, Coppens CM2, Beloate LN3, Fuller J2, Van S2, Frohmader KS2, Laviolette SR2, Lehman MN4, Coolen LM5.

Abstrait

La récompense naturelle et les drogues d'abus convergent sur la voie mésolimbique et activent le mécanisme commun de plasticité neurale dans le noyau accumbens. L'exposition chronique aux opiacés induit une plasticité dans les neurones dopaminergiques de la région du tegmental ventral (VTA), qui régule la tolérance à la récompense de la morphine.

Ici, nous testons les hypothèses selon lesquelles la libération d'opioïdes endogènes induite par l'accouplement dans la VTA provoque des modifications morphologiques des cellules VTA de la dopamine chez le rat mâle, qui régulent à leur tour l'expression à long terme du renforcement du comportement sexuel induit par l'expérience.

Tout d’abord, l’expérience sexuelle diminuait la taille des jours 1 et 7 de la somamine dopaminergique, mais pas les jours 30 après la dernière séance d’accouplement.. Cet effet a été bloqué avec de la naloxone avant chaque séance d'accouplement; ainsi, la plasticité des cellules dopaminergiques de la VTA dépendait de l'action des opioïdes endogènes.

À son tour, la plasticité de la VTA était associée à une rétrogradation des opiacés, car les hommes sexuellement expérimentés ne formaient pas de préférence de lieu conditionné pour 0.5 mg / kg de morphine.

Ensuite, il a été déterminé si l'action des opioïdes endogènes induisait la récompense sexuelle et la mémoire chez les rats mâles traités avec la naloxone au cours de l'expérience d'accouplement, de manière systémique ou intra-VTA. La naloxone n'a pas empêché la facilitation du comportement sexuel induite par l'expérience initiale au cours de séances d'accouplement répétées, ou la préférence de lieu conditionné pour l'accouplement. Cependant, le traitement à la naloxone a atténué l'expression à long terme de la facilitation induite par l'expérience du comportement sexuel et de l'activation neurale dans les zones mésolimbiques induite par des signaux conditionnés associés à l'accouplement..

Ensemble, ces données démontrent que les opioïdes endogènes lors de l'accouplement induisent une plasticité neuronale dans les neurones VTA de la dopamine qui apparaissent essentiels pour la récompense de la morphine et la mémoire à long terme pour un comportement de récompense naturel.

 

Introduction

Les comportements de récompense naturels sont véhiculés par le système mésocorticolimbique (Meisel et Mullins, 2006; Hoebel et al., 2009; Frohmader et al., 2010a; Pitchers et al., 2010a; Young et al., 2011; Blum et al., 2012). Les drogues d'abus provoquent des altérations neurales dans ce système, ce qui contribue au développement et à l'expression de la toxicomanie (Hyman et al., 2006; Nestler, 2012). Nous avions précédemment déterminé que l’expérience du comportement de récompense naturelle, c’est-à-dire l’expérience sexuelle chez le rat mâle, provoquait également une plasticité neuronale dans le noyau accumbens (NAc), y compris une augmentation du nombre d’épines dendritiques (Pitchers et al., 2010a) et deltaFosB (Pitchers et al., 2013). À son tour, cette plasticité induite par le sexe est cruciale pour les effets de l'expérience sexuelle sur l'accouplement ultérieur, se manifestant par la facilitation de l'initiation et de l'exécution du comportement sexuel (Pitchers et al., 2010b, 2012, 2013). En outre, l'expérience sexuelle modifie la réactivité aux psychostimulants, notamment la sensibilisation de l'activité locomotrice et l'amélioration de la récompense (Frohmader et al., 2010a; Pitchers et al., 2010a, 2013).

La NAc est une cible en aval des neurones dopaminergiques dans la région tegmentale ventrale (VTA). Les neurones VTA de la dopamine sont activés lors de l'accouplement et après l'exposition à des signaux conditionnés prédictifs de la récompense sexuelle (Balfour et al., 2004; Frohmader et al., 2010a), par liaison aux peptides opioïdes endogènes (EOP) au niveau des récepteurs opioïdes μ (MORs; Matthews et l'allemand, 1984; Johnson et North, 1992; Klitenick et al., 1992; Ikemoto et al., 1997; Balfour et al., 2004). Par conséquent, l'exposition à des signaux conditionnés prédictifs de comportement sexuel provoque la libération de l'activation des cellules dopamine-VTA et VTA, ce qui facilite la motivation sexuelle (Mitchell et Stewart, 1990; van Furth et al., 1995; van Furth et van Ree, 1996) et la libération de dopamine dans le NAc (Fiorino et al., 1997).

L’exposition répétée à des opiacés exogènes entraîne des modifications morphologiques de la VTA (Mazei-Robison et al., 2011; Mazei-Robison et Nestler, 2012), réduction de la taille en soma des neurones à dopamine de la VTA (Sklair-Tavron et al., 1996; Spiga et al., 2003; Chu et al., 2007; Russo et al., 2007; Mazei-Robison et al., 2011), diminution des taux de protéines de neurofilaments (Beitner-Johnson et al., 1992), une excitabilité accrue des cellules dopaminergiques et une réduction du transport axoplasmique et du débit de dopamine vers le NAc (Beitner-Johnson et al., 1992; Mazei-Robison et al., 2011). Ces modifications des neurones dopaminergiques de la VTA entraînent une tolérance à la morphine et sont transitoires car elles se dissipent un mois après l’abstinence du médicament (Russo et al., 2007). Il est actuellement difficile de savoir si la plasticité dans les neurones de la VTA dopamine est propre aux actions des opiacés ou si elles sont également produites par la libération de POE lors de comportements gratifiants naturels.

Ici, nous testons l'hypothèse que l'expérience de récompense naturelle provoque une neuroplasticité similaire à celle provoquée par les opiacés et converge donc vers un mécanisme de plasticité essentiel au comportement de récompense naturel et à la mémoire de récompense. Nous testons si l'expérience sexuelle chez les rats mâles réduit la taille en soma des neurones à dopamine de la VTA via un processus dépendant de l'action de la POE dans la VTA. En outre, nous étudions si les altérations des neurones de la VTA dopaminergiques induites par la POV sont associées au renforcement du comportement naturel gratifiant et à l'attribution de la saillance incitative aux signaux associés à la récompense naturelle, tout en provoquant une tolérance croisée à la récompense morphine.

Matériels et méthodes

Animaux

Des rats mâles adultes Sprague-Dawley (200 – 225 g) ont été obtenus de Charles River et logés par paires dans des pièces éclairées artificiellement selon un cycle lumière / obscurité 12 h dans toutes les expériences (lumière éteinte à 10: 00 AM, à l'exception de l'expérience de tolérance à la morphine , éteint à 5: 00 PM). La nourriture et l'eau étaient disponibles ad libitum sauf lors des tests comportementaux. Les femelles stimulées ont été ovariectomisées et implantées par voie sous-cutanée avec des capsules 5% 17-β-estradiol benzoate SILASTIC (diamètre intérieur 1.98 mm, longueur 0.5 cm, Dow-Corning). Des injections de progestérone (500 μg sous-cutané dans 0.1 ml d’huile de sésame) ont été administrées à 3 – 6 h avant le test d’induction de la réceptivité sexuelle. Toutes les procédures ont été approuvées par les comités de protection des animaux de l'Université Western Ontario et de l'Université du Michigan et sont conformes aux directives du Conseil canadien de protection des animaux et des Instituts nationaux de la santé impliquant des animaux vertébrés en recherche.

Évolution dans le temps des changements de taille de soma de la dopamine VTA

Séances d'accouplement quotidiennes

Pour étudier l'évolution dans le temps des modifications de la taille du soma de neurones dopaminergiques dans la VTA, des animaux naïfs et sexuellement expérimentés ont été sacrifiés à 1, 7 ou 31 d (n = 5 – 8 par groupe) après le dernier jour d'accouplement (expérimenté) ou de manipulation (naïf). Les groupes sexuellement expérimentés ont été appariés pour le comportement sexuel au cours de la dernière session d'accouplement, ainsi que le nombre total d'éjaculations sur les cinq sessions (moyenne de 5 pour chaque groupe), et ne différaient pas en ce qui concerne le comportement sexuel.

Séances d'accouplement

Les hommes naïfs sexuellement ont été assignés à l'une des deux conditions expérimentales: naïf ou expérimenté sexuellement. Les animaux sexuellement expérimentés ont été autorisés à s'accoupler cinq fois pendant des jours consécutifs avec des femelles réceptives dans des cages d’essai rectangulaires (60 × 45 × 50 cm) jusqu’à la manifestation de l’éjaculation ou jusqu’à 1 h (selon la première éventualité). Les cages ont été soigneusement nettoyées avec une solution d'éthanol 70% et une litière fraîche a été ajoutée entre les séances de couplage. Le comportement sexuel était observé pendant la phase sombre (2 – 6 h après l'apparition de l'obscurité). Seuls les animaux qui ont éjaculé au moins quatre des cinq séances de reproduction ont été considérés comme sexuellement expérimentés et inclus dans les expériences. Toutes les séances d'accouplement ont été observées et le comportement sexuel a été enregistré. Nombre de montages (M) intromissions (IM), temps de latence (ML; temps écoulé entre l'introduction de la femme et le premier montage), latence d'intromission (IL; temps entre l'introduction de la femme et la première intromission) et latence d'éjaculation (EL; le temps écoulé entre la première intromission et l’éjaculation) ont été enregistrés (Agmo, 1997). Les animaux naïfs ont été placés dans une cage d’essai propre pour 1 h en même temps que les mâles sexuellement expérimentés s’accouplant dans la même pièce, de sorte qu’ils étaient exposés à des odeurs femelles lointaines et à des niveaux de perturbation et de nouveauté dans l’environnement similaires à ceux des mâles expérimentés.

Marquage d'immunofluorescence.

Les animaux ont été profondément anesthésiés à l'aide de pentobarbital de sodium (270, mg / kg, ip) et perfusés par voie intracardique avec 50 ml de solution saline 0.9%, suivis de 500 ml de 4% paraformaldéhyde dans du tampon de phosphate de sodium 0.1 m (PB). Les cerveaux ont été prélevés et postfixés pendant 1 h à température ambiante (RT) dans le même fixateur, puis immergés dans 20% saccharose et 0.01% azoture de sodium dans 0.1 m PB pour stockage à 4 ° C. Des coupes coronales ont été coupées à 35 µm sur un microtome de congélation (H400R, Microm) et ont été recueillies en quatre séries parallèles dans une solution de cryoprotecteur (30% saccharose, 30% éthylèneglycol dans 0.1 m PB), puis conservées à 20 ° C. Toutes les incubations ont été effectuées à température ambiante avec une agitation douce et des rinçages copieux avec du PBS 0.1, pH 7.35, entre les incubations. Les sections ont été exposées à 1% H2O2 pour 10 min détruire les peroxydases endogènes, puis bloqué pour 1 h dans une solution d'incubation (PBS +: PBS contenant 0.4% Triton X-100; Sigma-Aldrich) et 0.1% sérum albumine bovine (Laboratoires de recherche Jackson Immuno). Ensuite, les coupes ont été incubées pendant une nuit à température ambiante dans un anticorps anti-tyrosine hydroxylase (TH) de souris (1: 20 000; Millipore). Après incubation des anticorps primaires, des coupes ont été incubées dans un anticorps anti-souris de chèvre AlexaFluor 555 (1: 100; Invitrogen, Eugene, OR) pour 30 min. Enfin, les coupes ont été lavées avec 0.1 m PB, montées sur des lames de verre Superfrost Plus, séchées et recouvertes de gelvatol contenant l'agent anti-décoloration 1,4-diazabicyclo (2,2) octane (DABCO; 50 mg / ml, Sigma-Aldrich; Lennette, 1978).

Analyse des données: taille du soma du neurone.

Des images de neurones immunoréactifs TH dans la VTA ont été prises à un grossissement 40 × à trois niveaux rostral à caudal (Balfour et al., 2004). Aucune différence n'a été détectée entre les cellules aux différents niveaux. La taille en soma des neurones TH-IR a été analysée à l'aide d'ImageJ (National Institutes of Health). L'aire, le périmètre et la circularité moyens ont été mesurés comme décrit par Sklair-Tavron et al. (1996). Une moyenne de cellules 25 par animal (toutes les concentrations de 3 VTA combinées) a été analysée et seules les cellules avec un noyau clairement visible ont été incluses. Pour chaque animal, l'aire moyenne, le périmètre et la circularité ont été calculés. Pour l'analyse statistique, une ANOVA à deux facteurs a été utilisée [facteurs: expérience sexuelle (sexe expérimenté ou naïf) et temps (1, 7 ou 31 d)], suivis de post hoc comparaisons utilisant la méthode Holm-Sidak avec un niveau de signification de 0.05.

VTA changements non dopaminergiques

Séances d'accouplement bimensuelles.

Pour vérifier si une expérience sexuelle au cours des séances d’accouplement quotidiennes est nécessaire pour réduire la taille du soma de neurones TH-IR, nous avons analysé les neurones VTA de la dopamine d’animaux s’étant accouplés au cours de cinq séances d’accouplement bimensuelles. Les séances d’accouplement ont été comme décrit ci-dessus, mais sur une période de 2.5 semaines. Les cerveaux ont été recueillis 7 d après le dernier accouplement ou la dernière manipulation.

Marquage immunoperoxydase.

En outre, il a été testé si l'utilisation de techniques de coloration sensibles avec détection de l'immunopéroxydase et du chromogène permettait également de visualiser les changements de taille du soma TH-IR. La perfusion et le traitement des tissus ont été effectués comme décrit ci-dessus. Après traitement avec 1% H2O2 et des sections de PBS + ont été incubées toute la nuit à température ambiante dans un anticorps polyclonal de tyrosine hydroxylase (TH) de souris (1: 20 000; Millipore). Après incubation des anticorps primaires, les coupes ont été incubées avec des IgG anti-lapin de chèvre (1 h, 1 dans le PBS +; Vector Laboratories), avidine-biotine-peroxydase de raifort (500 h, ABC élite; 1: 1 dans XS ; Vector Laboratories), et tétrachlorhydrate de 1′-diaminobenzidine (000 min, 3,3%, DAB; Sigma-Aldrich) rehaussé de sulfate de nickel en (10% dans 0.02 m PB) avec du peroxyde d’hydrogène (0.02%). Les coupes ont été soigneusement lavées dans 0.1 m PB pour mettre fin à la réaction et montées sur des lames de verre Superfrost plus codées (Fisher) avec 0.015% gélatine dans ddH2O. Après déshydratation, toutes les lames ont été recouvertes avec un agent de montage DPX (phtalate de dibutyle xylène; Sigma-Aldrich).

Analyse des données: taille du soma du neurone.

Les cellules TH-IR ont été analysées pour la surface, le périmètre et la circularité comme décrit ci-dessus. De plus, les cellules TH-IR de la substantia nigra (SN), dans les mêmes sections utilisées pour l'analyse des cellules VTA TH-IR, ont été analysées. Enfin, suite à l'analyse des cellules VTA et SN TH-IR, les coupes ont été contre-colorées en utilisant du violet de crésyl et des cellules non TH-IR ont été analysées en utilisant les mêmes méthodes que celles décrites ci-dessus. Les différences entre les groupes naïfs et expérimentés ont été comparées à l'aide de l'étudiant bilatéral t tests avec un niveau de signification de 0.05.

Effets de la naloxone sur la réduction de la taille du soma de la dopamine induite par l'expérience

Pour déterminer si les MOR ont joué un rôle dans les modifications de la taille du neurone dopaminergique induites par l'expérience sexuelle, les MOR ont été bloquées pendant le comportement sexuel. La moitié des animaux ont eu une expérience sexuelle, tandis que l’autre moitié a été manipulée mais est restée sexuellement naïve. Les animaux sexuellement expérimentés ont été autorisés à s'accoupler plusieurs jours consécutifs 5. Au sein des groupes sexuellement expérimentés et naïfs, les animaux ont été traités avec la naloxone non sélective antagoniste du MOR (10, mg / kg, sc; Sigma-Aldrich, dissoute dans 0.9% saline) ou avec une solution saline 30 min avant l'introduction de la femelle (expérimentée) ou avant manipulation. (naïve); créant ainsi quatre groupes expérimentaux: une solution saline sexuellement naïve (Naive Sal), une naloxone sexuellement naïve (Naive NLX), une solution saline sexuellement expérimentée (Exp Sal) et une naloxone sexuellement expérimentée (Exp NLX; n = 5 – 8 par groupe). Le traitement par la naloxone n'a eu aucun effet statistiquement significatif sur aucun paramètre du comportement sexuel, sur aucun des groupes 5 d, et les groupes traités avec de la naloxone et une solution saline étaient identiques en termes d'expérience sexuelle. Tous les animaux ont été sacrifiés par perfusion intracardiaque 7 d après la dernière session d'accouplement. La section, l'immunohistochimie et l'analyse des données (ANOVA à deux voies; facteurs: expérience sexuelle et traitement médicamenteux) de la taille du soma de la dopamine ont été effectuées comme décrit ci-dessus.

Préférence de lieu conditionnée par la morphine

Conception expérimentale.

Auparavant, Russo et al. (2007) a montré que la morphine chronique induit une tolérance à la récompense de la morphine. Comme l'expérience sexuelle et la morphine chronique entraînent une diminution similaire de la taille du soma des neurones dopaminergiques dans la VTA, la pertinence fonctionnelle des modifications morphologiques induites par le sexe a été testée pour la récompense morphine. Les animaux naïfs et sexuellement expérimentés ont été divisés en six groupes expérimentaux différents (n = 9 – 13 par groupe) en fonction du comportement sexuel (sexuellement naïf ou expérimenté) et de la dose de morphine (0.5, 5.0 ou 10.0, mg / kg, ip) et ont été testés pour déterminer leur préférence pour le lieu conditionné induit par la morphine.

Morphine-CPP.

Le conditionnement a eu lieu 1 d après la dernière session d’accouplement et les groupes ont été appariés pour leurs performances sexuelles au cours de la dernière session d’accouplement. Le paradigme CPP utilisé consistait en un prétest, des jours de conditionnement et un post-test, et l’appareil était basé sur Tenk et al. (2009). En bref, l'appareil CPP (MED Associates) se composait de trois chambres distinctes. Entre chaque session, l'appareil a été soigneusement nettoyé avec une solution d'éthanol à 70% pour minimiser les signaux olfactifs persistants. Pour déterminer les préférences individuelles, un pré-test a été effectué au cours duquel les animaux ont eu libre accès à l'ensemble de l'appareil pendant 15 min. En tant que groupe, les animaux n'ont pas montré de préférence significative pour une chambre spécifique, mais chaque animal individuel avait une légère préférence initiale. Les rats qui ont montré une préférence substantielle pour l'une des chambres (> 200 s de différence entre le temps passé dans chacune des chambres; <5% des animaux) pendant le prétest ont été exclus de l'étude. Pendant le conditionnement, le médicament a été apparié à la chambre initialement préférée ou non préférée en utilisant un paradigme non biaisé (Tzschentke, 2007) et les animaux ont été confinés dans les chambres pour 30 min. Les animaux ont reçu une solution saline (ip) le matin (9: 00 AM à 12: 00 PM) et ont été confinés à la chambre couplée à une solution saline (témoin). Dans l'après-midi (1: 00 – 4 PM), les animaux ont reçu une injection de morphine (ip, 00 mg / kg, 0.5 mg / kg ou 5.0 mg / kg; sulfate de morphine dissous dans du 10.0% salin, Johnson Matthey) et confiné. dans la chambre couplée à la morphine. Les animaux ont été soumis à deux jours de conditionnement. Le lendemain (0.9 d après le dernier jour d'accouplement), un post-test, identique sur le plan procédural au pré-test, a été effectué. Pour l'analyse statistique, le temps passé dans la chambre appariée à la morphine pendant le post-test a été comparé au temps passé dans la chambre appariée de solution saline au cours du post-test pour les hommes naïfs ou expérimentés sexuellement au sein de chaque dose en utilisant un appareil apparié. t test. p <0.05 était considéré comme statistiquement significatif. Des groupes témoins supplémentaires d'animaux sexuellement naïfs et expérimentés ont reçu une solution saline à la fois dans des chambres appariées et non appariées pour servir de témoins négatifs. Aucune différence de temps passé entre les chambres n'a été détectée pour les deux groupes.

Effets de la naloxone systémique sur la facilitation du comportement sexuel induite par l'expérience

Conception expérimentale.

L’expérience sexuelle a pour effet de faciliter le comportement sexuel maintenu pendant au moins un mois 1 (Pitchers et al., 2012). Pour analyser l'effet du blocage du MOR sur la facilitation du comportement sexuel induite par l'expérience, les animaux sexuellement expérimentés ont reçu de la naloxone ou une solution saline avant les cinq séances d'accouplement consécutives (n = 12 chacun) comme décrit ci-dessus. Une semaine après la dernière session d'accouplement, un dernier test d'accouplement a été réalisé, au cours duquel tous les animaux ont été autorisés à s'accoupler jusqu'à une éjaculation ou jusqu'à 1 h. Aucun traitement à base de naloxone ou de solution saline n'a été administré avant l'accouplement du dernier jour du test. Les paramètres d’accouplement ont été comparés pour déterminer si la naloxone affectait la facilitation d’accouplement induite par l’expérience sexuelle (jour 1 vs jour 5) ou le maintien de cette facilitation (jour 5 vs test) en utilisant une ANOVA à deux facteurs [traitement: traitement (solution saline versus naloxone)]. ) et le jour (jour 1, jour 5 ou test)] et la méthode Holm-Sidak pour post hoc comparaisons. Pour tous les tests statistiques, p <0.05 était considéré comme statistiquement significatif.

Expériences de contrôle supplémentaires

Naloxone systémique le jour du test.

Pour montrer que la modification du comportement sexuel lors du dernier test de reproduction n’était pas due à l’absence de naloxone, nous avons administré de la naloxone ou une solution saline lors de la dernière journée de test de couplage aux animaux qui ont accouplé à la naloxone au cours de leur expérience sexuelle. Plus précisément, tous les animaux ont reçu une injection de naloxone (10 mg / kg, sc) 30 min avant l'accouplement à une éjaculation au cours de 5 jours consécutifs. Le jour du test 7 d plus tard, environ la moitié des animaux ont reçu une injection de naloxone (10 mg / kg, n = 7) ou une solution saline (n = 6) 30 min avant l'introduction d'une femme réceptive. Le comportement sexuel a été observé et enregistré. Les paramètres d’accouplement ont été comparés pour déterminer si la naloxone affectait la facilitation d’accouplement induite par l’expérience sexuelle (jour 1 vs jour 5) ou le maintien de cette facilitation (jour 5 vs test) en utilisant une ANOVA à deux facteurs [traitement: traitement (solution saline versus naloxone)]. ) et le jour (jour 1, jour 5 ou test)] et la méthode Holm-Sidak pour post hoc comparaisons. Pour tous les tests statistiques, p <5% était considéré comme statistiquement significatif.

Effets de la naloxone sur l'expression à court terme d'un comportement sexuel facilité.

Les effets du traitement au naloxone (10 mg / kg, sc) au cours de l'accouplement ont été testés sur le comportement sexuel subséquent au cours d'une journée de test d'accouplement finale, qui a été réalisée uniquement après le dernier accouplement (sérum physiologique). n = 5; naloxone, n = 4).

Prétraitement systémique à la naloxone.

Pour déterminer si le traitement répété du naloxone seul provoque une altération du comportement sexuel 7 d après le dernier traitement, des animaux naïfs sexuellement ont reçu cinq injections quotidiennes de naloxone (10 mg / kg, sc) ou de solution saline pendant plusieurs jours avant un test de reproduction 7 d après le dernier test de naloxone ou injection de solution saline. Lors de ce dernier jour d’essai, les animaux n’ont reçu aucune injection. Le comportement sexuel a été observé et enregistré comme décrit ci-dessus. Les paramètres d’accouplement ont été comparés entre groupes en utilisant des méthodes non appariées. t tests. Pour tous les tests statistiques, p <5% était considéré comme statistiquement significatif.

Naloxone systémique et récompense sexuelle.

Une possibilité pour les effets atténuants de la naloxone sur l'affichage du maintien d'un comportement sexuel facilité est que la naloxone bloque les effets gratifiants du comportement sexuel. Pour tester cette possibilité, le paradigme du RPC a été mené pour le comportement sexuel immédiatement après l'injection de naloxone ou de solution saline chez les hommes sans expérience sexuelle antérieure. La procédure CPP était similaire à celle décrite ci-dessus pour la morphine-CPP, y compris le prétest, les jours de conditionnement et le post-test.

Le comportement sexuel était associé à la chambre initialement non préférée. De manière équilibrée, chaque animal a reçu une injection de naloxone (n = 12) ou une solution saline (n = 11) 30 min avant de pouvoir accéder à une femme réceptive. La durée moyenne de la session d'accouplement était de ∼13 min. Une minute après l'éjaculation, l'animal a été placé dans la chambre couplée pendant 30 min. L'autre jour de conditionnement, les animaux ont reçu une injection de naloxone ou de solution saline (selon ce qu'ils ont reçu avant l'accouplement), et ont été placés dans la chambre non appariée pendant 30 min. Ensuite, un post-test identique au prétest a été effectué. Pour déterminer les préférences de la chambre, on a comparé le temps passé dans la chambre couplée pendant le prétest et le post-test. Pour l'analyse statistique, jumelé t des tests ont été utilisés pour comparer les scores de préférence et de différence, ainsi que le temps passé en chambre couplée pendant le prétest et le post-test, afin de déterminer si un CPP significatif était formé pour un comportement sexuel. p <0.05 était considéré comme significatif.

Effets de la naloxone intra-VTA sur la facilitation du comportement sexuel induite par l'expérience

Conception expérimentale.

Pour déterminer si l'action EOP spécifiquement dans la VTA était responsable des effets des changements induits par l'expérience sexuelle sur le comportement sexuel, les animaux ont reçu une perfusion locale de naloxone ou de solution saline dans la VTA avant cinq séances d'accouplement quotidiennes. Le paradigme comportemental était similaire à l'expérience de naloxone systémique. Les animaux sexuellement expérimentés étaient autorisés à s'accoupler pendant 5 jours consécutifs jusqu'à une éjaculation ou jusqu'à 1 h. Quinze minutes avant l'introduction de la femelle réceptive, les rats mâles ont reçu des perfusions bilatérales de naloxone (10 μg / μl par hémisphère; 0.5 volume; dissous dans 0.9% de solution saline) ou de solution saline (0.5 μl par hémisphère). Les microinjections bilatérales ont été administrées à un débit de 0.5 μl / min sur un intervalle de temps 1 min suivi de 1 min supplémentaires, la canule d'injection étant laissée en place pour la diffusion. La canule d'injection a ensuite été remplacée par la canule factice et le capuchon antipoussière. Une semaine après le dernier jour d'accouplement (jour du test), tous les animaux se sont accouplés une fois de plus à l'éjaculation sans infusion de naloxone ou de solution saline. Figure 3A décrit la conception expérimentale. L'analyse des données a été effectuée comme décrit dans l'expérience de naloxone systémique.

Chirurgie de cannulation.

Les rats mâles ont été anesthésiés avec une injection intra-péritonéale (0.1 ml / kg) de kétamine (0.87 mg / ml) et de xylazine (0.13 mg / ml) et placés dans un appareil stéréotaxique (Kopf Instruments). Des canules guides bilatérales de calibre 21 (Plastics One) ont été abaissées par de petits trous dans le crâne dans le cerveau en direction de la VTA à -4.8 mm AP, ± 0.75 mm ML de bregma et −7.8 mm DV du haut du crâne, selon Paxinos et Watson (2013). Les canules ont été fixées avec de l’acrylique dentaire qui adhère à trois vis insérées dans le crâne. Les animaux ont reçu une période de récupération d'une semaine 2 et ont été manipulés quotidiennement pour s'habituer à la manipulation et aux procédures d'injection utilisées lors des tests comportementaux.

Vérification du placement de la canule.

La mise en place des canules a été examinée par immunomarquage TH pour confirmer que la VTA était ciblée avec précision. Les analyses ont porté uniquement sur les animaux correctement placés (taille finale des groupes: solutions salines expérimentées). n = 8; naloxone expérimenté n = 6). Trois autres animaux ayant reçu des injections intra-VTA de naloxone dirigées en dehors de la VTA ont été regroupés dans un groupe d'injections «manquées». Le groupe oublié a été analysé séparément pour servir de contrôle anatomique et de Mann – Whitney U Le test a été utilisé pour comparer le comportement le dernier jour du test avec les hommes expérimentés traités à la naloxone et à la solution saline.

Expression de pERK induite par un signal contextuel associé à l'accouplement

Conception expérimentale.

Il a été démontré que l’exposition à la cage dans laquelle les hommes ont acquis une expérience conjugale provoque l’activation du MOR dans le VTA et l’activité neurale dans le VTA et le NAc (Balfour et al., 2004). Par conséquent, l'environnement d'accouplement sert de signal conditionnel prédictif de la récompense sexuelle. La présente étude a examiné si l'activation du MOR lors d'une expérience sexuelle est nécessaire pour l'activation neuronale conditionnée ultérieure induite par le signal. La naloxone ou une solution saline a été administrée par voie systémique (ip) 30 min avant la mise en place dans l’arène de reproduction et l’introduction d’une femelle réceptive pour la reproduction (expérimentée), ou avant la manipulation de contrôle consistant à la placer dans la cage de manipulation sans présentation de la environnement; naïf). Ainsi, quatre groupes expérimentaux ont été créés: Naive Sal, Naive NLX, Exp Sal ​​et Exp NLX. Une semaine après la dernière séance d'accouplement, la moitié des animaux de chaque groupe ont été exposés à la cage d'accouplement (mâles Exp: repères conditionnés liés au sexe) ou à la cage de manipulation (mâles naïfs: repères neutres / neutres), tandis que l'autre moitié n'a pas été exposée à toute trace et reste à la place dans les cages de la maison (pour déterminer l’expression de base pERK). Ce paradigme expérimental a produit des groupes 8: Naive Sal-No Cue, Naive Sal + Cue, Naive NLX-No Cue, Naive NLX + Cue, Exp Cale Sal-No, Exp NXX-No Cue, Exp NLX + Cue (n = 4 chacun sauf Naive NLX-No Cue, n = 3). Les animaux ont été perfusés 10 – 15 min après l'exposition à la queue. Les animaux témoins ont été retirés de leurs cages domestiques et perfusés simultanément.

Immunohistochimie.

La section et l'immunohistochimie ont été effectuées comme décrit ci-dessus. Ici, nous avons utilisé un anticorps polyclonal de lapin contre p42 et les kinases p44 MAP ERK1 et ERK2 (pERK; 1: 4 000; technologie de signalisation cellulaire). L'anticorps primaire a été largement caractérisé dans la littérature (Roux et Blenis, 2004; Murphy et Blenis, 2006; Frohmader et al., 2010b). De plus, l'omission de l'anticorps primaire empêchait toute immunoréactivité et l'analyse par Western blot du tissu cérébral de rat révéla deux bandes aux poids moléculaires appropriés.

L'analyse des données.

Les cellules pERK-immunoréactives (-IR) ont été comptées dans un certain nombre de régions du cerveau à l’aide d’un tube de tirage à la caméra lucida fixé à un Leica Microscope DMRD: NAc [noyau (C) et coque (S); 400 × 600 µm; cortex préfrontal médial; mPFC; zone cingulaire antérieure (ACA); cortex pré-limbe (PL); cortex infralimbique (IL); 600 × 800 μm chacun], caudé – putamen (CP; 800 × 800 μm) et amygdale basolatérale (BLA; 900 × 1200 μm; Balfour et al., 2004; Frohmader et al., 2010b; Pitchers et al., 2010b). Deux sections ont été comptées par région cérébrale et le nombre de cellules dans les zones d'analyse standard a ensuite été calculé en tant que nombre de cellules par mm.2. Les deux comptes ont été moyennés par animal pour le calcul des moyennes de groupe. Les moyennes de groupe au sein de groupes sexuellement expérimentés ou naïfs ont été comparées en utilisant une ANOVA à deux facteurs [traitement de la toxicomanie (NLX ou Sal) et une indication (cue ou non)] suivie par post hoc comparaisons en utilisant les tests de somme Holm-Sidak ou Mann-Whitney, le cas échéant, avec un niveau de signification de p <0.05. Dans la coquille NAc des animaux sexuellement expérimentés, il y avait une forte tendance à la signification des facteurs et, par conséquent, des comparaisons par paires ont été menées pour comparer uniquement les groupes saline (Sal-No Cue) et saline (Sal + Cue).

Images.

Les images numériques ont été capturées à l’aide d’une caméra CCD (Macrofire, Optronics) reliée à un Leica microscope (DM5000B) avec paramètres de caméra fixes. Les images ont été importées dans le logiciel Adobe Photoshop 9.0. Les images n'ont pas été altérées, sauf pour le réglage de la luminosité et du contraste.

Resultats

Changements induits par l'expérience sexuelle dans les cellules VTA de la dopamine

L’expérience sexuelle a entraîné une diminution de la taille du soma de la dopamine VTA (Fig. 1A – C). L’expérience sexuelle a considérablement réduit la surface et le périmètre du soma des cellules TH-IR de la VTA (surface: F(1,31) = 23.068, p <0.001; périmètre, F(1,31) = 18.225, p <0.001). Il y avait également un effet principal significatif du temps (zone: F(2,31) = 6.377, p = 0.005; périmètre, F(2,31) = 4.389, p = 0.021) et une interaction significative entre l'expérience et le temps (zone: F(2,31) = 5.284, p = 0.011; périmètre, F(2,31) = 4.347, p = 0.022). Des comparaisons par paires ont révélé que la surface et le périmètre des cellules TH-IR étaient considérablement réduits 1 et 7 d après le dernier jour de comportement sexuel chez des animaux sexuellement expérimentés par rapport à des témoins naïfs sexuellement.Fig. 1B, surface: p = 0.002 (1 d), p <0.001 (7 d); C, périmètre: p = 0.009 (1 d), p <0.001 (7 j)]. L'effet du comportement sexuel s'est dissipé lorsqu'il est suivi de la période d'abstinence de récompense alors que la taille du soma des neurones TH-IR est revenue à la ligne de base 31 jours après la dernière séance d'accouplement (Fig. 1B, surface: p = 0.798; C, périmètre: p = 0.785). Des altérations induites par l'expérience sexuelle n'ont été détectées dans la circularité à aucun moment dans le temps (Fig. 1D). La réduction de la taille du soma de la dopamine VTA ne dépend pas des séances d’accouplement quotidiennes, car l’expérience acquise au cours des cinq séances d’accouplement toutes les deux semaines a également entraîné une réduction de la taille du soma de la dopamine VTA (Fig. 2A,B, E – H, surface: p = 0.004; périmètre: p <0.001). En revanche, l'expérience sexuelle n'a pas affecté la taille du soma TH-IR dans la substantia nigra (Fig. 2C, I – J, surface: p = 0.13; périmètre: p = 0.16) ni la taille du soma modifiée dans les neurones VTA non TH-IR voisins (Fig. 2D, E – H, surface: p = 0.46; périmètre: p = 0.45).

Figure 1. 

Variations de la taille du soma induites par les opioïdes endogènes des neurones de la VTA dopamine. A, Images représentatives de neurones VTA de la dopamine provenant d’animaux naïfs et expérimentés, montrant la réduction de la taille du soma 7 d après la dernière séance d’accouplement. Barre d'échelle, 5 μm. Des données quantitatives montrant que l'expérience sexuelle (Exp, barres noires) ont entraîné une réduction significative de la surface (B; en μm2) et périmètre (C; en μm) de cellules de dopamine VTA, 1 d (Naive, Exp; n = 6) et 7 d (Naive, n = 5; Exp, n = 6), mais pas 31 d (Naive, n = 6; Exp, n = 8) après l'accouplement final, par rapport aux témoins naïfs sur le plan sexuel (barres naïves, barres blanches). La surface a été réduite à 84% chez les hommes expérimentés par rapport aux témoins naïfs de 1 ou 7 d. Le périmètre a été réduit à 91.6 et 90% dans les groupes expérimentés par rapport au contrôle chez 1 et 7 d resp. Il n'y avait aucun effet sur la circularité (D). La plasticité des cellules dopaminergiques dans la zone (E) et périmètre (F) a été empêché par la naloxone (NLX, n = 8), mais pas de solution saline (Sal, n = 7) lors de l’accouplement, 7 d après la dernière séance d’accouplement par rapport aux témoins naïfs sexuellement (Sal, n = 5; NLX, n = 6). Les données représentent la moyenne ± SEM; * indique une différence significative par rapport aux témoins naïfs sexuellement du même jour (B, C) ou comparés à des témoins naïfs sexuellement traités avec une solution saline et des hommes expérimentés sexuellement traités à la naloxone (E, F).

Figure 2. 

L’expérience sexuelle n’a pas diminué la taille du soma dans les neurones à dopamine substantia nigra ou les neurones à VTA non dopaminergiques. VTA TH-IR zone de soma de neurones (A; en μm2) et périmètre (B; en μm) chez des animaux sexuellement naïfs (blancs) et expérimentés (noirs) qui ont acquis de l'expérience en accouchant deux fois par semaine plutôt que plusieurs jours de suite. Zone de soma TH-IR de Substantia nigra (C) et la zone de soma non TH-IR de VTA (D) chez des animaux sexuellement naïfs (blancs) et expérimentés (noirs). Les données représentent la moyenne ± SEM; * indique une différence significative par rapport aux témoins naïfs sexuellement. Images représentatives montrant des neurones TH-IR (bruns) dans la VTA de sexuellement naïfs (E) et expérimenté (F) mâles. G, H, Une image de plus fort grossissement du neurone indiqué par la flèche dans E et F respectivement. Les neurones marqués au Nissl sont représentés en bleu dans ces images. Images représentatives montrant les neurones TH-IR dans le SN de sexuellement naïf (I) et expérimenté (J) mâles. Barres d'échelle: E-J, 20 µm.

La réduction de la taille du soma induite par l'expérience sexuelle des neurones VTA de la dopamine dépend de l'activation des récepteurs opioïdes

La réduction de la taille du soma de neurone dopaminergique VTA causée par une expérience sexuelle a été bloquée par la naloxone, antagoniste non sélectif du MOR, administrée avant chaque séance d'accouplement. Le traitement à la naloxone avant les séances d’accouplement a eu un effet significatif sur la région (F(1,22) = 4.738, p = 0.041) et tendait vers un effet significatif sur le périmètre (F(1,22) = 2.892, p = 0.052). Une interaction significative entre l'expérience et le traitement à la naloxone a été constatée pour la région (F(1,22) = 5.578, p = 0.027) et périmètre (F(1,22) = 8.167, p = 0.009). Des comparaisons par paires ont montré que l'expérience sexuelle chez les animaux traités avec une solution saline réduisait de manière significative la surface et le périmètre des neurones VTA dopamine 7 d après la dernière session d'accouplement par rapport aux hommes naïfs sexuellement traités avec une solution saline (Fig. 1E, surface: p = 0.018; F, périmètre: p = 0.007). En revanche, les animaux traités sexuellement au naloxone et expérimentés sexuellement ne différaient pas des hommes naïfs traités au naloxone (Fig. 1E, surface: p = 0.483; F, périmètre: p = 0.330). De plus, la taille en soma des animaux expérimentés en solution saline était significativement réduite par rapport aux animaux expérimentés à la naloxone (Fig. 1E, surface: p = 0.002; F, périmètre: p = 0.002). Cet effet de la naloxone était spécifique aux expériences sexuelles, car le traitement à la naloxone seul n’affectait pas la taille du soma des cellules TH-IR chez les hommes naïfs sexuellement traités par la naloxone par rapport aux témoins traités avec une solution saline (Fig. 1E,F). De plus, cet effet de la naloxone sur la réduction de la taille du soma induite par l'expérience n'était pas dû aux effets de la naloxone sur le comportement sexuel, le comportement d'accouplement ne différant pas de manière significative entre les mâles traités à la naloxone et à la solution saline, sauf pendant une période plus longue pour commencer l'accouplement après l'éjaculation. (intervalle post-éjaculation) chez les mâles traités à la naloxone au cours des première et cinquième séances d’accouplement (p = 0.03 et p = 0.004, respectivement). Les mâles traités à la solution saline et à la naloxone ont accouplé à l'éjaculation au cours de chacune des cinq séances d'accouplement.

Tolérance à la morphine induite par l'expérience sexuelle

Les effets de l'expérience sexuelle sur la taille du soma de la dopamine VTA par l'action de la POE dans la VTA sont similaires à ceux rapportés pour les opiacés exogènes (Sklair-Tavron et al., 1996; Russo et al., 2007). Par conséquent, il a été testé si la plasticité naturelle des cellules VTA dopaminergiques induite par la récompense affectait la récompense de la morphine opiacée. En effet, les expériences sexuelles ont entraîné une tolérance à la morphine, similaire aux effets des opiacés chroniques (Russo et al., 2007). Les hommes sexuellement expérimentés n'ont pas développé de CPP pour la dose de morphine 0.5 en mg / kg; tandis que les hommes naïfs sexuellement ont effectivement formé un CPP pour cette dose, comme l'indique le fait qu'ils ont passé plus de temps dans la chambre couplée morphine par rapport à la chambre couplée à une solution saline pendant le post-test (Fig. 3; p = 0.039). Les groupes sexuellement naïfs et expérimentés ont passé beaucoup plus de temps dans la chambre couplée à la morphine que dans la chambre couplée à une solution saline avec des doses plus élevées de morphine: 5.0 mg / kg (Fig. 3; Naïve: p = 0.029; Exp: p = 0.012) et 10.0 mg / kg (Fig. 3; Naïve: p <0.001; Exp: p = 0.002).

Figure 3. 

Les effets de l'expérience sexuelle sur la récompense de la morphine. Le temps passé dans des chambres salines (Sal) ou appariées à la morphine (Mor; 0.5, 5 ou 10 en mg / kg de poids corporel) au cours du post-test chez sexuellement naïf (Naïf, n = 10 – 13) ou expérimenté (Exp, n = 9 – 13) hommes. Données présentées en moyenne ± SEM; * indique une différence significative par rapport à la chambre à paire de Sal chez les mêmes animaux. NS, non significatif.

La facilitation du comportement d'accouplement induite par l'expérience sexuelle dépend de l'activation des récepteurs opioïdes

Les résultats obtenus à ce jour démontrent que les POE agissant dans la VTA lors des séances d’accouplement quotidiennes quotidiennes de 5 provoquent une plasticité des neurones de la VTA dopamine similaire aux effets de l’auto-administration chronique de morphine ou d’héroïne (Russo et al., 2007; Mazei-Robison et al., 2011). Nous avons émis l’hypothèse que la réduction de la taille du soma de la dopamine par la VTA est essentielle pour l’apprentissage par la récompense et en particulier pour la facilitation du comportement sexuel induite par l’expérience sexuelle en termes de motivation et de performance. Cette hypothèse a été testée en bloquant l'utilisation de la naloxone par le MOR lors de l'accouplement et en examinant les effets sur la facilitation du comportement sexuel induit par une expérience sexuelle au cours des cinq séances d'accouplement quotidiennes. Les données sont présentées en Figure 4 pour les première et cinquième sessions d'accouplement uniquement, car ce sont les données qui illustrent le mieux la facilitation du comportement d'accouplement induite par l'expérience. De plus, les effets à long terme du traitement à la naloxone au cours des séances d’accouplement sont testés sur le maintien de la facilitation du comportement d’accouplement induite par expérience, lors d’un test final d’accouplement 1 une semaine plus tard. Figure 4A montre la conception expérimentale. La session d’accouplement a eu un effet principal significatif sur tous les paramètres du comportement sexuel (latence du montage: F(2,55) = 11.286, p <0.001; latence d'intromission: F(2,55) = 8.767, p <0.001; latence de l'éjaculation: F(2,55) = 10.368, p <0.001) et traitement à la naloxone sur les latences à monter (F(1,55) = 6.585, p = 0.013) et intromission (F(1,55) = 7.863, p = 0.007). Des comparaisons par paires ont montré que le traitement à la naloxone affectait le comportement sexuel au cours de la première session d'accouplement, car les animaux à la naloxone avaient une latence beaucoup plus longue à la premièrep = 0.002) et intromission (p = 0.002) par rapport aux témoins salins le premier jour de l'accouplement. L’effet de la naloxone sur le comportement sexuel initial a été atténué par les expériences sexuelles et n’a pas été observé au cours des séances d’accouplement suivantes (Tableau 1) De plus, l'administration de naloxone avant chacune des cinq séances d'accouplement n'a pas empêché la facilitation initiale du comportement sexuel avec l'expérience sexuelle. Conformément aux effets de renforcement de l'expérience sexuelle, les hommes traités avec une solution saline présentaient des latences diminuées pour monter (Fig. 4B; p = 0.032) intromission (Fig. 4C; p = 0.033) et l'éjaculation (Fig. 4D; p <0.001) lors de la cinquième séance d'accouplement par rapport à la première séance d'accouplement, qui indiquait une facilitation du comportement sexuel. De même, les hommes traités à la naloxone affichaient des latences significativement plus courtes pour monter (Fig. 4B; p <0.001), intromission (Fig. 4C; p <0.001) et l'éjaculation (Fig. 4D; p = 0.017) le cinquième par rapport au premier jour. De plus, les mâles traités à la naloxone ne différaient pas des témoins salins sous les latences observées au cours de la cinquième session d'accouplement.

Figure 4. 

Les opioïdes endogènes jouent un rôle essentiel dans la facilitation du comportement sexuel induite par l'expérience. A, Conception expérimentale. B-D, Paramètres de comportement sexuel chez les hommes traités avec une solution saline (Sal, barres blanches, n = 11) ou naloxone (NLX; barres noires, n = 12) avec administration systémique. Les données affichées sont la latence à monter (B; secondes), intromission (C; secondes) et l’éjaculation (D; secondes) les jours 1 et 5 de cinq jours consécutifs d’accouplement. De plus, les données sont affichées pour le test d’accouplement final, 7 d après la cinquième session d’accouplement. Les données sont présentées en moyenne ± SEM; + indique une différence significative entre les jours 1 et 5 au cours du traitement; * indique une différence significative entre le jour du test et le jour 5 au cours du traitement; # indique une différence significative entre les groupes naloxone et salin au cours de la journée.

Tableau 1. 

L'administration de naloxone avant l'accouplement a augmenté les latences de montage et d'intromission uniquement le premier jour d'accouplement

En revanche, le traitement à la naloxone au cours de la session d’expérience sexuelle a perturbé le maintien de la facilitation du comportement sexuel induite par l’expérience le dernier jour du test d’accouplement. La journée de test a été réalisée 7 d après la dernière séance d’accouplement en l’absence d’injection de naloxone. Les mâles témoins traités avec une solution saline ont présenté la facilitation attendue du comportement sexuel induite par l'expérience. Plus précisément, les latences de montage, d’intromission et d’éjaculation ne différaient pas entre la cinquième session d’accouplement et le dernier jour de test (Fig. 4B – D) Considérant que les mâles traités au naloxone ont présenté une augmentation significative du temps de latence à monter (Fig. 4B; p = 0.033), intromission (Fig. 4C; p = 0.036) et l'éjaculation (Fig. 4D; p = 0.049) le jour du test par rapport à la cinquième session d’accouplement. De plus, le jour du test, il a été constaté que les animaux à la naloxone étaient significativement plus lents que les hommes traités avec une solution saline, comme l'indiquent les temps de latence plus longs à monter (Fig. 4B; p = 0.017) et intromission (Fig. 4C; p = 0.043). Ainsi, le traitement à la naloxone a bloqué le maintien, mais non le développement initial, de la facilitation du comportement sexuel induite par l'expérience. Ces résultats indiquent un rôle critique pour la plasticité des neurones de la dopamine VTA induite par EOP sur l'expression à long terme du renforcement du comportement naturel de récompense.

Plusieurs expériences de contrôle supplémentaires ont été menées pour déterminer que les effets du blocage des récepteurs opioïdes sur la perte du renforcement à long terme du comportement sexuel se produisaient indépendamment de l'absence d'administration de naloxone le dernier jour du test d'accouplement (Fig. 5A,B), étaient spécifiques à la perte de maintien de la facilitation d'accouplement à long terme (mais pas à court terme) (Fig. 5E,F), n'ont pas été causés par l'exposition quotidienne à la naloxone seule (Fig. 5C,D), et n'étaient pas causés par une perte de récompense sexuelle chez les hommes traités avec du naloxone (Fig. 5G,H) Tout d’abord, pour démontrer que la modification du comportement sexuel lors du dernier test d’accouplement n’était pas due à l’absence de naloxone, la naloxone ou une solution saline était administrée le dernier jour du test d’accouplement aux animaux accouplés à la naloxone au cours de leur expérience sexuelle (Fig. 5A) Le jour d’accouplement a eu un effet principal significatif sur les latences à monter (Fig. 5B; F(2,27) = 30.031, p = 0.038) et intromission (Tableau 2; F(2,27) = 10.686, p = 0.048). Le jour d’accouplement n’a pas eu d’effet principal sur la latence de l’éjaculation (Tableau 2; F(2,27) = 2.388, p = 0.109) Semblable à ce qui est décrit ci-dessus, le traitement à la naloxone au cours de l'accouplement n'a pas eu d'incidence sur la facilitation du comportement sexuel au cours des cinq premières séances d'expérience sexuelle. Les deux groupes (traités avec une solution saline et traités avec de la naloxone, déterminés par le traitement reçu lors du dernier test d’accouplement; tous deux recevant de la naloxone lors de l’accouplement) ont démontré un comportement sexuel facilité le jour 5 par rapport au jour 1 et ont montré des latences beaucoup plus courtes au premierFig. 5B; saline: p = 0.033; naloxone: p = 0.014) et intromission (Tableau 2; saline: p = 0.034; naloxone: p = 0.026). Les animaux recevant de la naloxone ou une solution saline le dernier jour du test d’accouplement avaient une latence plus longue à monter (Fig. 5B; saline: p = 0.018; naloxone: p = 0.029) et intromission (Tableau 2; saline: p = 0.019; naloxone: p = 0.020) par rapport au cinquième jour d’expérience d’accouplement. Par conséquent, l'administration de naloxone ou de solution saline le jour du test immédiatement avant l'accouplement n'influençait pas l'effet du traitement par la naloxone pendant les séances d'expériences sexuelles et l'atténuation de la facilitation à long terme du comportement sexuel était identique à celle montrée chez les animaux n'ayant reçu aucune injection. le dernier jour du test d’accouplement (Fig. 4).

Figure 5. 

Les opioïdes endogènes jouent un rôle important dans l'expression à long terme de la facilitation du comportement sexuel induite par l'expérience. A, Plan expérimental pour expérimenter l’effet du traitement NLX le jour du test. B, Montez la latence les jours 1 et 5 de cinq jours consécutifs d’accouplement et le dernier jour du test d’accouplement (test) après une injection de solution saline (grise) ou de naloxone (noire). Les données représentent la moyenne ± SEM. * indique une différence significative entre le jour 1 et le jour 5 au cours du traitement. # indique une différence significative entre le jour du test et le jour 5 au cours du traitement. CPlan expérimental d'expérimentation visant à tester l'effet du prétraitement à la naloxone seul, sans expérience sexuelle, sur le comportement sexuel. D, Latence du montage le dernier jour du test d’accouplement, les jours 7 suivant les jours 5 d’injection de solution saline ou de naloxone en l’absence d’accouplement. Les données représentent la moyenne ± SEM. E, Plan expérimental d'expérimentation visant à déterminer si le traitement à la naloxone a eu une incidence sur l'affichage à court terme du comportement sexuel facilité chez les animaux sexuellement expérimentés. F, Montez la latence le jour 1 et le jour 5 pendant cinq jours consécutifs d’accouplement et le dernier jour du test d’accouplement, 1 jour après jour 5 en présence d’une injection de solution saline (grise) ou de naloxone (noire). Les données représentent la moyenne ± SEM. * indique une différence significative entre le jour 1 et le jour 5 au cours du traitement. GPlan expérimental d'expérimentation visant à déterminer si le traitement à la naloxone bloquait les effets bénéfiques du comportement sexuel. H, Temps passé dans la chambre d’appariement couplée (en secondes) pendant le prétest (blanc) et le post-test (noir) pour les animaux recevant de la naloxone ou une solution saline avant accouplement. Les données représentent la moyenne ± SEM; * indique une différence significative par rapport au prétest.

Tableau 2. 

Les données présentées sont les latences d'intromission et d'éjaculation (secondes) d'expériences de contrôle conduites pour déterminer que les effets du blocage du MOR sur la perte du renforcement du comportement sexuel à long terme sont survenus indépendamment du manque d'administration de naloxone le dernier jour du test d'accouplement.

Pour déterminer s’il s’agissait d’un traitement à la naloxone associé à une expérience sexuelle et non répété à la naloxone en tant que tel entraînant une altération du comportement sexuel 7 d après le dernier traitement, les animaux sexuellement naïfs ont reçu soit cinq injections quotidiennes de naloxone, soit une solution saline avant un test de reproduction final d plus tard (Fig. 5C). Aucune différence significative n'a été détectée pour aucun paramètre d'appariement entre les groupes prétraités avec une solution saline et la naloxone (Fig. 5D; Monter la latence; latence d'intromission: solution saline 139.7 ± 40.3 vs naloxone 121.83 ± 42.55; latence d'éjaculation: solution saline 887.9 ± 70.0 vs naloxone 1050.8 ± 327.31). Ces résultats indiquent que la naloxone seule n'est pas suffisante pour modifier le comportement sexuel ultérieur, de manière similaire à l'absence d'effets de la naloxone sur la plasticité des neurones de la dopamine VTA.

Nous émettons l'hypothèse que le traitement à la naloxone pendant l'acquisition d'une expérience sexuelle perturbe l'expression à long terme de la facilitation du comportement sexuel induite par l'expérience sexuelle. Pour tester cela davantage, les effets du traitement à la naloxone au cours de l'accouplement ont été testés sur le comportement sexuel ultérieur au cours d'un test d'accouplement final, qui n'a été réalisé que 1 d après le dernier accouplement (modèle expérimental; Fig. 5E). Le jour d’accouplement a eu un effet principal significatif sur le mont (Fig. 5F; F(2,20) = 19.780, p <0.001) et latences d'intromission (Tableau 2; F(2,20) = 19.041, p <0.001). Il n'y avait pas d'effet principal significatif du jour sur la latence de l'éjaculation (Tableau 2; F(2,20) = 3.042, p = 0.070). Semblable à ce qui est décrit ci-dessus, tous les hommes (malgré les traitements à base de solution saline ou de naloxone) ont montré une facilitation du comportement sexuel au cours des cinq séances d’expérience sexuelle indiquées par des latences nettement plus courtes à la montée (Fig. 5F; saline: p = 0.002; naloxone: p = 0.018) et intromission (Tableau 2; saline: p = 0.006; naloxone: p = 0.009) le jour 5 par rapport au jour 1. De même, le comportement sexuel facilité a été démontré le jour du test par rapport au jour 1 indiqué par des latences beaucoup plus courtes au montage (Fig. 5F; saline: p = 0.001; naloxone: p = 0.020) et intromission (Tableau 2; saline: p = 0.004; naloxone: p = 0.009). Plus important encore, le traitement à la naloxone au cours de l'accouplement n'a pas eu d'incidence significative sur la facilitation du comportement sexuel induite par l'expérience sexuelle lors du test 1 d après une expérience sexuelle, indépendamment du traitement à la naloxone effectué ce dernier jour du test d'accouplement.

Enfin, nous avons testé la possibilité que les effets atténuants de la naloxone sur l'expression à long terme d'un comportement sexuel facilité soient dus à un effet bloquant de la naloxone sur les propriétés gratifiantes du comportement sexuel. Cependant, la naloxone administrée immédiatement avant l'accouplement n'a pas modifié la formation du CPP pour l'accouplement (Fig. 5G), suggérant que le traitement à la naloxone n’altère pas la récompense sexuelle. Les groupes traités avec une solution saline et avec la naloxone ont formé un CPP significatif pour le comportement sexuel, comme indiqué par une augmentation significative du temps passé dans la chambre à paires de sexes (Fig. 5H; saline: p = 0.038; naloxone: p = 0.002) lors du post-test par rapport au prétest. Par conséquent, la naloxone n'exerce pas son effet néfaste sur le maintien du comportement sexuel facilité en bloquant la récompense associée au comportement sexuel.

La facilitation du comportement sexuel dépend de l'action EOP dans la VTA

Pour confirmer que l'EOP agit spécifiquement dans la VTA pour induire une facilitation à long terme du comportement sexuel, le plan expérimental présenté dans Figure 3A a été répété avec des perfusions intra-VTA de naloxone plutôt que des injections systémiques. Les résultats étaient identiques à l'administration systémique décrite ci-dessus. Le jour d’accouplement a eu un effet principal significatif sur tous les paramètres du comportement sexuel (Fig. 6A, latence du montage: F(2,33) = 4.494, p = 0.019; B, latence d'intromission: F(2,33) = 4.042, p = 0.027; C, latence d'éjaculation: F(2,33) = 5.309, p = 0.010) et le traitement par naloxone intra-VTA sur les latences à monter (F(1,33) = 7.345, p = 0.011) et intromission (F(1,33) = 6.126, p = 0.019). La naloxone intra-VTA n’a pas empêché la facilitation du comportement sexuel induite par l’expérience initiale pendant le 5 d de l’accouplement, les mâles traités à la naloxone ayant présenté une diminution du temps de latence pour monter (Fig. 6A; p = 0.001), intromission (Fig. 6B; p <0.001) et l'éjaculation (Fig. 6C; p = 0.001) le jour 5 par rapport au jour 1. Les mâles traités à la naloxone ne différaient pas des mâles traités à la solution saline au cinquième jour d'accouplement, peu importe la latence. Le traitement intra-VTA à la naloxone, comme l’administration systémique, a entraîné une augmentation significative duFig. 6A; p <0.001) et latences d'intromission (Fig. 6B; p <0.001) le premier jour d'accouplement par rapport aux mâles traités avec une solution saline, ce qui n'a pas été observé lors des séances d'accouplement suivantes (au cours desquelles les mâles traités à la naloxone et à la solution saline ne différaient pas). Une observation inattendue était que dans cette expérience, les hommes traités avec une solution saline n'ont pas montré de facilitation statistiquement significative des latences de montage ou d'intromission (comme cela a été montré dans toutes les expériences décrites ci-dessus), et seule la latence de l'éjaculation a été raccourcie le cinquième jour par rapport au premier jour. (saline: p = 0.001).

Figure 6. 

Les opioïdes endogènes contenus dans la VTA interviennent dans la facilitation induite par l'expérience du comportement sexuel et son maintien à long terme. Paramètres de comportement sexuel chez les hommes traités avec une solution saline (Sal, barres blanches, n = 8) ou NLX (barres noires, n = 6) avec administration intra-VTA. Les données affichées sont la latence à monter (A), intromission (B) et l’éjaculation (C) les jours 1 et 5 de cinq jours d'accouplement consécutifs. De plus, les données sont indiquées pour le dernier jour de test de reproduction, 7 d suivant le jour 5 en l'absence de solution saline ou de naloxone. Les données représentent la moyenne ± SEM; + indique une différence significative entre les jours 1 et 5 au cours du traitement; * indique une différence significative entre le jour du test et le jour 5 au cours du traitement; # indique une différence significative entre les groupes naloxone et Sal dans la journée. Dessins schématiques de coupes coronales de VTA (H, -4.60; I, -5.00; J, -5.25 de bregma) indiquant les sites d'injection intra-VTA pour tous les animaux de l'expérience 5 (sérum physiologique; blanc; naloxone, noir; raté, gris), utilisant des modèles de dessins de Swanson Brain Maps (Swanson, 2004). Les canules étaient bilatérales, mais les sites d'injection sont représentés unilatéralement pour faciliter la présentation. fr, Fasciculus retroflexus; ML, lemniscus médial; SN, la substance noire.

Le traitement intra-VTA à la naxolone a bloqué le maintien du comportement sexuel facilité observé chez les hommes sexuellement expérimentés, similaire aux effets de la naloxone systémique. Plus précisément, le dernier jour du test, les hommes traités avec du naloxone avaient une latence plus longue à monter (Fig. 6A; p = 0.011), intromission (Fig. 6B; p = 0.010) et l’éjaculation (Fig. 6C; p = 0.015) par rapport à leur cinquième session d’accouplement et comparée aux mâles traités avec une solution saline au dernier jour de test (Fig. 6A, p = 0.006; B, p = 0.008). En revanche, les latences de montage et d’intromission des animaux traités avec la solution saline ne différaient pas entre le jour d’essai final et le jour 5 de l’accouplement. Ces effets étaient spécifiques à l'administration de naloxone dans la VTA, car les hommes ayant des sites de canulation à proximité mais ne ciblant pas la VTA (Fig. 6D; n = 3) a montré une facilitation à long terme du comportement sexuel similaire à celle des témoins traités avec une solution saline (ML, IL = 53 ± 6.245, EL = 389 ± 299.5 et significativement différente de celle des animaux atteints de naloxone intra-VTA le dernier jour du test d'accouplement (ML, IL: p = 0.029; EL: p = 0.0395).

L'action EOP est nécessaire pour l'activation neuronale induite par le signal conditionnel associé au sexe

Sur la base des résultats obtenus jusqu’à présent, nous avons émis l’hypothèse que l’activation de la POE dans la VTA pendant l’expérience d’accouplement et la réduction subséquente de la VTA de la dopamine sont essentielles pour l’attribution d’une valeur incitative aux stimuli associés à la récompense d’accouplement et, par conséquent, le maintien du comportement sexuel facilité. Pour tester cette hypothèse, les effets du blocage des récepteurs opioïdes lors de l'accouplement sur l'activité neuronale induite par une exposition ultérieure à des signaux contextuels conditionnés prédictifs de la récompense sexuelle (signaux contextuels associés au sexe) ont été examinés. Les animaux sexuellement naïfs ont également été exposés à des signaux environnementaux, mais ceux-ci n'étaient pas associés à une expérience de reproduction antérieure, il s'agissait donc de signaux neutres. Enfin, les niveaux de base de PERK ont été déterminés chez des groupes témoins naïfs et sexuellement expérimentés qui sont restés dans les cages de leur domicile et n’ont été exposés à aucun signal (-No Cue). Confirmer et élargir les résultats précédents (Balfour et al., 2004), l'exposition à des signaux contextuels associés à une récompense sexuelle antérieure augmentait significativement l'expression de la PERK chez les hommes sexuellement expérimentés de l'ANc (Fig. 7) et mPFC (Fig. 8A – C), mais n'a pas provoqué d'activation neuronale dans la BLA (Fig. 8D) ou CPu (données non présentées). L’exposition aux signaux a eu des effets principaux dans le noyau NAc (F(1,12) = 12.1941, p = 0.004), ACA (F(1,12) = 5.541, p = 0.038) et PL (F(1,12) = 5.241, p = 0.041) et le traitement à la naloxone dans le noyau NAc (F(1,12) = 6.511, p = 0.025), ACA (F(1,12) = 15.242, p = 0.002) et PL (F(1,12) = 7.336, p = 0.019). Il y avait une interaction significative dans le noyau NAc (F(1,12) = 10.107, p = 0.008), ACA (F(1,12) = 16.060, p = 0.002), PL (F(1,12) = 8.235, p = 0.014) et IL ((F(1,12) = 6.965, p = 0.022). Tout d’abord, l’exposition liée aux accouplements a augmenté significativement la PERK chez les animaux sexuellement expérimentés traités au sérum physiologique (Exp Sal ​​+ Cue) par rapport aux témoins non exposés à des signaux et prélevés de la cage de la maison (Exp Sal-No Cue) dans le noyau NAc (Fig. 7A; p <0.001) et sous-régions mPFC ACA (Fig. 8A; p = 0.001), PL (Fig. 8B; p = 0.003) et IL (Fig. 8C; p = 0.029). En revanche, chez les animaux sexuellement naïfs traités avec une solution saline, l'exposition aux signaux contextuels, qui n'étaient associés à aucune récompense sexuelle, n'a induit de PERK dans aucune des zones du cerveau (Naive Sal + Cue par rapport au naive Sal-No Cue; Les figs. 7, 8), démontrant que l’induction de pERK est spécifique à l’exposition des signaux associés à l’expérience sexuelle. De plus, l'expérience sexuelle à elle seule ne modifiait pas l'expression de base de la pERK dans aucune des régions du cerveau, car il n'existait aucune différence entre les groupes prélevés dans les cages de la maison, qu'ils soient naïfs ou expérimentés, et traités avec du sérum physiologique ou de la naloxone.

Figure 7. 

L'action des opioïdes endogènes est nécessaire pour l'activation neuronale dans l'ANc induite par les signaux conditionnés associés au sexe. Nombre de cellules pERK-IR par mm2 dans le noyau du noyau accumbens (A) et coquille (B) chez des animaux sexuellement naïfs (blancs) et expérimentés (Exp; noirs) préalablement traités avec du NLX systémique ou une solution saline (Sal) au cours de séances d’accouplement (mâles Exp) ou de séances de manipulation (mâles Naïfs). Les groupes étaient soit exposés à des signaux contextuels (Cue), qui étaient des signaux associés aux accouplements chez les mâles Exp et des signaux neutres chez les animaux naïfs, ou prélevés dans des cages domestiques (Pas de repère; indiqué par l'absence de marqueur de repère). Les données sont présentées en moyenne ± SEM; * indique une différence significative par rapport aux témoins prétraités avec une solution saline et prétraités (Naive Sal-No Cue et Exp Sal-No Cue); # indique une différence significative par rapport au groupe Exp exposé à la queue de Cue traité au Sal (Exp Sal ​​+ Cue). Images représentatives des cellules pERK-IR par mm2 dans le noyau NAc d’hommes expérimentés sexuellement avec Sal (C, D) ou NLX (E, F) qui ont été prélevés dans la cage de la maison (pas de repère, C, E) ou exposés aux indices contextuels associés à l’accouplement (repère; D, F). N = 4 chaque groupe sauf Naive NLX (No Cue), n = 3. ac, commissure antérieure. Barre d'échelle, 100 μm.

Figure 8. 

Les effets de la naloxone sur l'expression de pERK induite par un signal de conjugaison dans d'autres régions cibles de la VTA. Nombre de cellules pERK-IR par mm2 chez des animaux sexuellement naïfs (blancs) et expérimentés (noirs; expérimentés) préalablement traités avec du NLX systémique ou une solution saline (Sal) au cours de séances d’accouplement et exposés aux signaux contextuels (Cue) ou à la cage domestique (aucun signal) dans l'ACA (A), PL (B), IL (C) et BLA (D) Les données représentent la moyenne ± SEM; * indique une différence significative par rapport aux témoins prétraités avec une solution saline et prétraités (Naive Sal-No Cue et Exp Sal-No Cue); # indique une différence significative par rapport aux témoins sexuellement naïfs exposés au cue traités au Sal (Naive Sal + Cue).

À l'appui de notre hypothèse, le traitement à la naloxone au cours de l'expérience sexuelle a atténué de manière significative l'induction de la PERK par les signaux conditionnés associés au sexe. L'expression de pERK chez ces mâles expérimentés exposés à la mémoire au naloxone (Exp NLX + Cue) ne diffère pas de l'expression de base de pERK chez aucun des groupes de contrôle sexuellement naïfs ou expérimentés issus de cages domestiques (Naive Sal-No Cue ou Naive NLX- Pas de queue). De plus, l’expression de la PERK chez les mâles expérimentés exposés à la mémoire au naloxone (Exp NLX + Cue) était significativement inférieure à celle des animaux expérimentés exposés à la saline traité (Exp Sal ​​+ Cue) dans le noyau NAc (Fig. 7A; p = 0.002) et sous-régions mPFC (Fig. 8A, ACA: p <0.001; B, PL: p = 0.002; C, IL: p = 0.015).

Dans la coquille de Nac, l’analyse ANOVA à deux facteurs n’a pas révélé d’effets statistiquement significatifs de l’exposition aux facteurs et du traitement par la naloxone. Cependant, une comparaison par paires a montré que l’exposition aux signaux induisait une PERK dans le groupe expérimenté sexuellement traité avec une solution saline (Exp SAL + Cue) par rapport au groupe témoin naïf avec une solution saline exposé à la mémoire (Fig. 7B; Naive SAL-No Cue: p = 0.0163).

Discussion

La présente étude démontre que la POU agissant dans la VTA pendant le comportement sexuel, un comportement naturel de récompense, a entraîné une réduction robuste mais transitoire de la taille du soma des cellules de la dopamine de la VTA. La réduction de la taille du soma n'a pas été observée dans les neurones VTA non dopaminergiques, ni dans les neurones dopaminergiques de la substance noire proche, suggérant que ce changement était spécifique aux cellules dopaminergiques VTA. La plasticité dopaminergique de la VTA semble similaire à celle induite par une exposition chronique aux opiacés (Sklair-Tavron et al., 1996; Russo et al., 2007; Mazei-Robison et al., 2011) et a entraîné une tolérance similaire à la récompense opiacée exogène (morphine). Nous avons démontré que la plasticité de la dopamine VTA est essentielle pour le maintien (à long terme) mais pas à court terme (développement), le renforcement du comportement sexuel et l'activité neuronale induite par un signal de récompense (pERK) dans les régions cibles de l'ATV: NAc et mPFC. Ces résultats indiquent que la plasticité de la VTA dopamine joue un rôle dans l'expression à long terme de la saillance incitative des signaux prédictifs de récompense naturelle ou de la mémoire de récompense.

Il a été bien documenté que l'expérience sexuelle a pour résultat de faciliter le comportement sexuel ultérieur, y compris un début plus rapide de l'initiation de l'accouplement et une augmentation de la performance (Balfour et al., 2004; Pitchers et al., 2010a,b, 2012) Cette facilitation ou ce renforcement du comportement sexuel est maintenu pendant au moins 28 d après l’accouplement (Pitchers et al., 2012) De plus, il a été démontré que le comportement sexuel et les signaux conditionnels prédictifs de la récompense sexuelle provoquent l’internalisation du MOR dans la VTA et induisent une activation neuronale dans tout le système mésolimbique, y compris dans la VTA (neurones à dopamine et non dopamine), le NAc, le PFC et le BLA (Balfour et al., 2004, 2006) Il est bien établi que les neurones dopaminergiques de la VTA jouent un rôle essentiel dans l’apprentissage et l’attribution de la valeur incitative des stimuli associés à la récompense (Berridge et Robinson, 1998; Berridge et al., 2009; Flagel et al., 2011) et sont critiques pour la prévision de la récompense (Schultz, 2010) Les découvertes actuelles développent nos connaissances actuelles en démontrant que la neuroplasticité de la VTA induite par la récompense est essentielle pour ces fonctions et dépend de l'activation du MOR par EOP dans la VTA. À l'heure actuelle, on ne sait pas quel est le ligand MOR qui joue dans la VTA lors du comportement sexuel masculin. Bien que l’endorphine et l’enképhaline aient toutes deux été impliquées dans la motivation à inciter les renforçateurs d’aliments (Hayward et al., 2002), cela reste à établir pour le comportement sexuel masculin. Nous avons précédemment montré que les neurones β-endorphines ne sont pas activés pendant l'accouplement, pas plus qu'il n'y a d'augmentation d'ARNm de POMC; donc suggérant que la β endorphine pourrait ne pas être la POE critique agissant dans la VTA lors de l’accouplement (Davis et al., 2007) Cette plasticité dopaminergique de la VTA était essentielle à l'activité neuronale dans la mPFC, le NAc et la VTA après une exposition à des signaux environnementaux prédictifs de la récompense sexuelle. De plus, la plasticité de la dopamine VTA était essentielle pour l'expression à long terme d'une initiation et d'une performance accrues du comportement sexuel. En revanche, la neuroplasticité VTA causée par une expérience sexuelle n’était pas nécessaire pour la réponse hédonique car la récompense sexuelle (déterminée par le CPP) et la facilitation à court terme de la motivation et de la performance sexuelleMehrara et Baum, 1990) Au lieu de cela, les données suggèrent que la neuroplasticité de la VTA dopaminergique intervient à plus long terme (7 d après la dernière expérience sexuelle; Pitchers et al., 2012) expression de «vouloir» de récompense sexuelle et de réponses motivées exacerbées aux signaux d'accouplement (Miller et Baum, 1987; Berridge et Robinson, 1998).

Les animaux sexuellement expérimentés ont montré une tolérance croisée à la récompense de la morphine, similaires aux effets de la roue chez la souris, autre comportement naturel gratifiant, un effet bloqué par un traitement à la naloxone (Lett et al., 2001, 2002) et déterminé à dépendre de la plasticité des cellules dopaminergiques de la VTA (résultats actuels). Semblable aux avantages naturels, une exposition répétée à la morphine ou à l’héroïne, une substance opiacée, entraîne une réduction transitoire de la taille du soma de la dopamine VTA (Sklair-Tavron et al., 1996; Spiga et al., 2003; Russo et al., 2007; Mazei-Robison et al., 2011) De plus, une exposition aux opiacés avec des périodes d'attente courtes entraîne une tolérance aux récompenses, liée au fait que des doses plus élevées de médicament sont nécessaires pour former des associations de récompense (Shippenberg et al., 1987; Russo et al., 2007), et fait que les animaux auto-administrés augmentent leur consommation de drogue (Ahmed et al., 2000; Walker et al., 2003). Par conséquent, l'EOP et les opiacés agissent sur des substrats neuronaux communs pour induire une tolérance à la récompense pendant le sevrage précoce, ce qui pourrait refléter un mécanisme homéostatique compensatoire pour contrer la stimulation par une exposition répétée (Koob et Le Moal, 2005). En revanche, au cours de l’abstinence à long terme des drogues opiacées, la tolérance est inversée pour refléter une sensibilité aux propriétés gratifiantes de la drogue (Harris et Aston-Jones, 2003; Aston-Jones et Harris, 2004; Harris et Gewirtz, 2004). Il est intéressant de noter que l’expérience sexuelle suivie d’une période d’abstinence sexuelle de 7 – 28 d a provoqué une sensibilisation croisée en vue d’une récompense psychostimulante (Pitchers et al., 2010a), qui dépend de l'expression de deltaFosB induite par l'accouplement et de l'activation des récepteurs de la dopamine 1 dans le NAc (Pitchers et al., 2013). Par conséquent, l'expérience de la récompense sexuelle entraîne simultanément une tolérance à la récompense des opiacés et une sensibilisation à la récompense psychostimulante, bien qu'une période d'abstinence sexuelle plus longue sur la tolérance à la récompense de la morphine reste à tester. Nous pensons que ces effets opposés sur la récompense du médicament peuvent être médiés par différentes formes de plasticité neuronale dans les différentes zones du système mésolimbique: l'action de la VTA EOP et la plasticité de la dopamine induisent la tolérance à la récompense des opiacés (étude actuelle), alors que l'expression NAc deltaFosB contrôle la sensibilisation psychostimulante (Pitchers et al., 2013). Ces deux événements peuvent contribuer à une augmentation de la consommation de drogue (Ahmed et Koob, 1998, 1999; Ahmed et al., 2000, 2002, 2003; Walker et al., 2003).

Les mécanismes moléculaires par lesquels l'EOP influence les neurones dopaminergiques de la VTA lors du comportement naturel de récompense restent inconnus. La voie IRS2-Akt-mTORC2 est un médiateur majeur de la diminution de la taille du soma dans la VTA causée par la morphine répétée (Jaworski et al., 2005; Russo et al., 2007; Mazei-Robison et al., 2011). L'administration répétée de morphine induit des modifications de la taille des neurones dopaminergiques dans la VTA peuvent être prévenues par des perfusions intra-VTA de facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF; Sklair-Tavron et Nestler, 1995). Le BDNF active cette voie via la signalisation TrkB (Russo et al., 2007), un récepteur kinase ayant une forte affinité pour le BDNF et une partie de la voie IRS2-Akt (Séroogie et Gall, 1993; Numan et Séroogie, 1999) et exprimée sur les neurones dopaminergiques et GABA de la VTA. La régulation négative des divers composants de la voie IRS2-Akt à l'aide de la technologie de transfert de gène de vecteur viral imite les effets de l'exposition chronique aux opiacés. En outre, il est possible de sauver les effets de l’exposition aux opiacés en restaurant cette voie de signalisation (Russo et al., 2007) et la surexpression d’un composant de mTORC2 empêchent la réduction du soma de la dopamine par la morphine induite par la VTA (Mazei-Robison et al., 2011). Par conséquent, des travaux antérieurs portant sur les effets des opiacés chroniques sur la taille du soma de la dopamine VTA montrent que la régulation négative induite par la morphine de la voie IRS2-Akt-mTOR est à la fois suffisante et nécessaire pour que cet effet soit efficace (Mazei-Robison et Nestler, 2012). Il est donc tentant de supposer que les effets de l'expérience sexuelle sur la neuroplasticité de la VTA dopamine sont transmis de manière similaire par le BDNF et la voie IRS2-Akt-mTORC2.

En conclusion, la présente étude a démontré que la neuroplasticité de la VTA est causée par l’expérience d’un comportement naturellement gratifiant, en particulier de comportements sexuels répétés chez l’homme. Spécifiquement, l'EOP agit dans la VTA pour réduire la taille du soma de la dopamine, ce qui est supposé être associé à une excitabilité neurale accrue et à une diminution du débit de dopamine conduisant à un système hypodopaminergique, et altère le fonctionnement du système mésolimbique en réponse à des signaux prédictifs de la récompense sexuelle. De plus, la neuroplasticité de la VTA est essentielle pour la motivation de motivation et la mémoire de récompense, mais pas pour l’impact hédonique du comportement sexuel. Enfin, la neuroplasticité de la VTA causée par un comportement naturel de récompense suivi d'une courte période d'abstinence influe sur la récompense des opiacés et peut donc affecter la vulnérabilité au développement de la toxicomanie.

Notes

  • Reçu en janvier 12, 2014.
  • Révision reçue en mai 17, 2014.
  • Accepté mai 20, 2014.
  • Cette recherche a été financée par des subventions de l'Institut canadien de recherche en santé à LMC et du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie au KKP.

  • Les auteurs déclarent une absence d'intérêts financiers en compétition.

  • La correspondance doit être adressée au Dr Lique M. Coolen, Centre médical de l'Université du Mississippi, département de physiologie et de biophysique, 2500 North State Street, Jackson, MS 39216-4505. [email protected]

Références

    1. Agmo A

    (1997) Comportement sexuel chez le rat mâle. Brain Res Brain Res Protoc 1: 203-209.

    1. Ahmed SH,
    2. Koob GF

    (1998) Passage d'un apport modéré à excessif: modification du point de consigne hédonique. Les sciences 282: 298-300.

    1. Ahmed SH,
    2. Koob GF

    (1999) Augmentation durable du point de consigne pour l'auto-administration de cocaïne après une escalade chez le rat. Psychopharmacologie 146: 303-312.

    1. Ahmed SH,
    2. Walker JR,
    3. Koob GF

    (2000) Augmentation persistante de la motivation à prendre de l'héroïne chez le rat ayant des antécédents d'escalade de drogue. Neuropsychopharmacology 22: 413-421.

    1. Ahmed SH,
    2. Kenny PJ,
    3. Koob GF,
    4. Markou A

    (2002) Données neurobiologiques indiquant une allostase hédonique associée à une augmentation de la consommation de cocaïne. Nat Neurosci 5: 625-626.

    1. Ahmed SH,
    2. Lin D,
    3. Koob GF,
    4. Parsons LH

    (2003) L'escalade de l'auto-administration de cocaïne ne dépend pas de la modification du taux de dopamine du noyau induit par la cocaïne. J Neurochem 86: 102-113.

    1. Aston-Jones G,
    2. Harris GC

    (2004) Substrats cérébraux pour augmenter la recherche de drogue pendant le sevrage prolongé Neuropharmacologie 47: 167-179.

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

    (2004) Le comportement sexuel et les signaux environnementaux associés au sexe activent le système mésolimbique chez les rats mâles. Neuropsychopharmacology 29: 718-730.

    1. Balfour ME,
    2. Brown JL,
    3. Yu L,
    4. Coolen LM

    (2006) Contributions potentielles d'efférents du cortex préfrontal interne à l'activation neuronale à la suite d'un comportement sexuel chez le rat mâle. Neuroscience 137: 1259-1276.

    1. Beitner-Johnson D,
    2. Guitart X,
    3. Nestler EJ

    (1992) Protéines de neurofilaments et système dopaminergique mésolimbique: régulation commune par la morphine chronique et la cocaïne chronique dans la zone tégmentale ventrale du rat. J Neurosci 12: 2165-2176.

    1. Berridge KC,
    2. Robinson TE

    (1998) Quel est le rôle de la dopamine dans la récompense: impact hédonique, apprentissage de la récompense ou saillance incitative? Brain Res Brain Res Rev 28: 309-369.

    1. Berridge KC,
    2. Robinson TE,
    3. Aldridge JW

    (2009) Disséquer les composants de la récompense: «aimer», «vouloir» et apprendre. Curr Opin Pharmacol 9: 65-73.

    1. Blum K,
    2. Werner T,
    3. Carnes S,
    4. Carnes P,
    5. Bowirrat A,
    6. Giordano J,
    7. Oscar-Berman M,
    8. Or M

    (2012) Sexe, drogues et rock'n'roll: hypothèse sur l'activation mésolimbique commune en fonction du polymorphisme du gène de récompense. J Drogues psychoactives 44: 38-55.

    1. Chu NN,
    2. Zuo YF,
    3. Meng L,
    4. Lee DY,
    5. Han JS,
    6. Cui CL

    (2007) La stimulation électrique périphérique a inversé la réduction de la taille de la cellule et augmenté le taux de BDNF dans la région tégmentale ventrale chez des rats traités à la morphine chronique. Brain Res 1182: 90-98.

    1. Davis BA,
    2. Fitzgerald ME,
    3. Brown JL,
    4. Amstalden KA,
    5. Coolen LM

    (2007) Activation des neurones POMC lors de l'excitation générale, mais pas du comportement sexuel chez le rat mâle. Behav Neurosci 121: 1012-1022.

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

    (1997) Modifications dynamiques de l'efflux de dopamine du noyau accumbens au cours de l'effet Coolidge chez le rat mâle. J Neurosci 17: 4849-4855.

    1. Flagel SB,
    2. Clark JJ,
    3. Robinson TE,
    4. Mayo L,
    5. Czuj A,
    6. Willuhn I,
    7. Akers CA,
    8. Clinton SM,
    9. Phillips PE,
    10. Akil H

    (2011) Un rôle sélectif de la dopamine dans l’apprentissage par stimulus – récompense. Nature 469: 53-57.

    1. Frohmader KS,
    2. Pichets KK,
    3. Balfour ME,
    4. Coolen LM

    (2010a) Mélanger les plaisirs: examen des effets des médicaments sur le comportement sexuel chez l'homme et les modèles animaux. Comportement d'horm 58: 149-162.

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

    (2010b) La méthamphétamine agit sur des sous-populations de neurones régulant le comportement sexuel chez le rat mâle. Neuroscience 166: 771-784.

    1. Harris AC,
    2. Gewirtz JC

    (2004) Effet de surprise élevé lors du sevrage d'une morphine aiguë: un modèle de sevrage aux opiacés et d'anxiété. Psychopharmacologie 171: 140-147.

    1. Harris GC,
    2. Aston-Jones G

    (2003) Altération de la motivation et de l’apprentissage à la suite du sevrage d’opiacés: preuve d’une dysrégulation prolongée du traitement des récompenses. Neuropsychopharmacology 28: 865-871.

    1. Hayward MD,
    2. Pintar JE,
    3. MJ faible

    (2002) Déficit sélectif en récompense chez les souris dépourvues de bêta-endorphine et d’encéphaline. J Neurosci 22: 8251-8258.

    1. Hoebel BG,
    2. Avena NM,
    3. Bocarsly ME,
    4. Rada P

    (2009) Dépendance naturelle: modèle comportemental et de circuit basé sur la dépendance au sucre chez le rat. J Addict Med 3: 33-41.

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

    (2006) Mécanismes neuronaux de la dépendance: rôle de l'apprentissage et de la mémoire liés aux récompenses. Annu Rev Neurosci 29: 565-598.

    1. Ikemoto S,
    2. Kohl RR,
    3. McBride WJ

    Le blocage des récepteurs (1997) GABA (A) dans la région tegmentale ventrale antérieure augmente les taux extracellulaires de dopamine dans le noyau accumbens des rats. J Neurochem 69: 137-143.

    1. Jaworski J,
    2. Spangler S,
    3. Seeburg DP,
    4. Hoogenraad CC,
    5. Sheng M

    (2005) Contrôle de l'arborisation dendritique par la cible phosphoinositide-3′-kinase-Akt-mammifère de la voie de la rapamycine. J Neurosci 25: 11300-11312.

    1. Johnson SW,
    2. Nord RA

    (1992) Les opioïdes excitent les neurones dopaminergiques par l'hyperpolarisation d'interneurones locaux. J Neurosci 12: 483-488.

    1. Klitenick MA,
    2. DeWitte P,
    3. Kalivas PW

    (1992) Régulation de la libération de dopamine somatodendritique dans la région tégmentale ventrale par les opioïdes et le GABA: une étude de microdialyse in vivo. J Neurosci 12: 2623-2632.

    1. Koob GF,
    2. Le Moal M

    (2005) Plasticité des circuits neuronaux de récompense et «côté obscur» de la toxicomanie. Nat Neurosci 8: 1442-1444.

    1. Lennette DA

    (1978) Un milieu de montage amélioré pour la microscopie à immunofluorescence. Am J Clin Pathol 69: 647-648.

    1. Lett BT,
    2. Grant VL,
    3. Koh MT

    (2001) La naloxone atténue la préférence de lieu conditionnée induite par la roue qui tourne chez le rat. Physiol Behav 72: 355-358.

    1. Lett BT,
    2. Grant VL,
    3. Koh MT,
    4. Flynn G

    (2002) L’expérience acquise dans le domaine de la roue produit une tolérance croisée à l’effet enrichissant de la morphine. Pharmacol Biochem Behav 72: 101-105.

    1. Matthews RT,
    2. CD allemand

    (1984) Données électrophysiologiques relatives à l'excitation des neurones dopaminergiques de la région tegmentale ventrale du rat par la morphine. Neuroscience 11: 617-625.

    1. Mazei-Robison MS,
    2. Koo JW,
    3. Friedman AK,
    4. Lansink CS,
    5. Robison AJ,
    6. Vinish M,
    7. Krishnan V,
    8. Kim S,
    9. Siuta MA,
    10. Galli A,
    11. Niswender KD,
    12. Appasani R,
    13. Horvath MC,
    14. Neve RL,
    15. Worley PF,
    16. Snyder SH,
    17. Hurd YL,
    18. Bravo JF,
    19. Han MH,
    20. Russo SJ,
    21. et al.

    (2011) Rôle de la signalisation et de l'activité neuronale de mTOR dans les adaptations induites par la morphine dans les neurones à dopamine de la région du tégument ventral. Neuron 72: 977-990.

    1. Mazei-Robison MS,
    2. Nestler EJ

    (2012) Plasticité moléculaire et cellulaire induite par les opiacés des neurones de la région tegmentale ventrale et du locus coeruleus catécholamine. Cold Spring Harb Perspect Med 2: a012070.

    1. Mehrara BJ,
    2. Baum MJ

    (1990) La naloxone perturbe l'expression mais pas l'acquisition par les rats mâles d'une réponse de préférence de lieu conditionné pour une femelle estreuse. Psychopharmacologie 101: 118-125.

    1. Meisel RL,
    2. Mullins AJ

    (2006) Expérience sexuelle chez les rongeurs femelles: mécanismes cellulaires et conséquences fonctionnelles. Brain Res 1126: 56-65.

    1. Miller RL,
    2. Baum MJ

    (1987) La naloxone inhibe la préférence de lieu de reproduction pour une femelle estreuse chez le rat mâle peu après la castration. Pharmacol Biochem Behav 26: 781-789.

    1. Mitchell JB,
    2. Stewart J

    (1990) Facilitation des comportements sexuels chez le rat mâle associée à des injections d'opiacés intra-VTA. Pharmacol Biochem Behav 35: 643-650.

    1. Murphy LO,
    2. Blenis J

    (2006) Spécificité du signal MAPK: le bon endroit au bon moment. Tendances Biochem Sci 31: 268-275.

    1. Nestler EJ

    (2012) Mécanismes transcriptionnels de la toxicomanie. Clin Neurosci Psychopharmacol 10: 136-143.

    1. Paxinos G,
    2. Watson C

    (2013) Le cerveau du rat en coordonnées stéréotaxiques (Academic, Boston), Ed 7.

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

    (2010a) Neuroplasticité dans le système mésolimbique induite par la récompense naturelle et l’abstinence ultérieure de la récompense. Biol Psychiatry 67: 872-879.

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

    (2010b) DeltaFosB dans le noyau accumbens est essentiel pour renforcer les effets de la récompense sexuelle. Gènes Brain Behav 9: 831-840.

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

    (2012) L'expérience de récompense naturelle modifie la distribution et la fonction des récepteurs AMPA et NMDA dans le noyau accumbens. PLoS One 7: e34700.

    1. Pichets KK,
    2. Vialou V,
    3. Nestler EJ,
    4. Laviolette SR,
    5. Lehman MN,
    6. Coolen LM

    (2013) Les récompenses naturelles et liées aux médicaments agissent sur les mécanismes de plasticité neuronale courants avec DeltaFosB en tant que médiateur clé. J Neurosci 33: 3434-3442.

    1. Roux PP,
    2. Blenis J

    (2004) Protéines kinases activées par ERK et p38 MAPK: famille de protéines kinases ayant diverses fonctions biologiques. Microbiol Mol Biol Rev 68: 320-344.

    1. Russo SJ,
    2. Bolanos CA,
    3. Theobald DE,
    4. DeCarolis NA,
    5. Renthal W,
    6. Kumar A,
    7. Winstanley CA,
    8. Renthal NE,
    9. Wiley MD,
    10. Self DW,
    11. Russell DS,
    12. Neve RL,
    13. Eisch AJ,
    14. Nestler EJ

    (2007) La voie IRS2-Akt dans les neurones à dopamine du cerveau moyen régule les réponses comportementales et cellulaires aux opiacés. Nat Neurosci 10: 93-99.

    1. Schultz W

    (2010) Fonctions multiples des neurones dopaminergiques. F1000 Biol Rep 2: 2.

    1. Séroogie KB,
    2. Gall CM

    (1993) Expression des neurotrophines par les neurones dopaminergiques du cerveau moyen. Neurol Exp 124: 119-128.

    1. Shippenberg TS,
    2. Bals-Kubik R,
    3. Herz A

    (1987) Propriétés motivationnelles des opioïdes: preuve qu'une activation des récepteurs delta intervient dans les processus de renforcement. Brain Res 436: 234-239.

    1. Sklair-Tavron L,
    2. Nestler EJ

    (1995) Effets opposés de la morphine et des neurotrophines NT-3, NT-4 et BDNF sur les neurones du locus coeruleus in vitro. Brain Res 702: 117-125.

    1. Sklair-Tavron L,
    2. Shi WX,
    3. Lane SB,
    4. Harris HW,
    5. Bunney BS,
    6. Nestler EJ

    (1996) La morphine chronique induit des modifications visibles de la morphologie des neurones dopaminergiques mésolimbiques. Proc Natl Acad Sci USA 93: 11202-11207.

    1. Spiga S,
    2. Serra GP,
    3. Puddu MC,
    4. Foddai M,
    5. Diana M

    (2003) Anomalies de la morphine induites par le sevrage dans la VTA: microscopie confocale à balayage laser. Eur J Neurosci 17: 605-612.

    1. Swanson LW

    (2004) Cartes du cerveau: structure du cerveau de rat (Academic, San Diego), Ed 3.

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

    (2009) Récompense sexuelle chez le rat mâle: effets de l'expérience sexuelle sur les préférences de lieu conditionnées associées à l'éjaculation et aux intromissions. Comportement d'horm 55: 93-97.

    1. Tzschentke TM

    (2007) Mesure de la récompense avec le paradigme de préférence de place conditionnée (PPC): mise à jour de la dernière décennie. Addict Biol 12: 227-462.

    1. van Furth WR,
    2. van Ree JM

    (1996) Motivation sexuelle: implication d'opioïdes endogènes dans la région du tégument ventral. Brain Res 729: 20-28.

    1. van Furth WR,
    2. Wolterink G,
    3. van Ree JM

    (1995) Régulation du comportement sexuel masculin: implication d'opioïdes cérébraux et de dopamine. Brain Res Brain Res Rev 21: 162-184.

    1. Walker JR,
    2. Chen SA,
    3. Moffitt H,
    4. Inturrisi CE,
    5. Koob GF

    (2003) L'exposition chronique aux opioïdes entraîne une augmentation de l'auto-administration d'héroïne chez le rat. Pharmacol Biochem Behav 75: 349-354.

    1. Jeune KA,
    2. Gobrogge KL,
    3. Liu Y,
    4. Wang Z

    (2011) La neurobiologie de la liaison de paires: informations d'un rongeur socialement monogame. Neuroendocrinol avant 32: 53-69.

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