Dopamine, noradrénaline et différences dans le comportement sexuel entre rats mâles à faible et à faible évitement: une étude de microdialyse dans le cortex préfrontal médial

Introduction

Les lignées de rats hybrides romaines High RHA (RHA) et Low-Evitement (RLA), sélectionnées à l'origine pour l'acquisition respectivement rapide ou médiocre de la réponse d'évitement actif dans la boîte navette (Bignami, 1965; Broadhurst et Bignami, 1965; Driscoll et Bättig, 1982; Fernández-Teruel et al., 2002; Giorgi et al., 2007) présentent des différences significatives d'activité sexuelle lorsqu'elles sont mises en présence d'une rat femelle sexuellement réceptive. En effet, les rats RHA présentent des niveaux plus élevés de motivation sexuelle que les rats RLA, comme en témoigne le nombre plus élevé d'érections péniennes sans contact que ces rats ont montré lorsqu'ils sont mis en présence d'une femelle réceptrice inaccessible, et de meilleures performances de copulation que les rats RLA, comme l'a révélé par les différences significatives de nombreux paramètres de copulation trouvés principalement dans le premier test de copulation entre les deux lignées de rat, mais aussi après cinq tests de copulation, bien que atténués (Sanna et al., 2014a). Parmi les différences les plus marquées entre les rats RHA et RLA, on note le pourcentage de rats qui initient le montage et l’intromission et qui éjaculent lors du premier test de copulation, respectivement 80% des rats RHA et 40% des rats RLA (Sanna et al., 2014a). Un grand nombre de preuves expérimentales suggèrent qu'un ton dopaminergique différent sur le plan fonctionnel est impliqué dans les différences de copulation entre les rats RHA et RLA. En fait, l’apomorphine, un agoniste mixte des récepteurs de la dopamine D1 / D2 administré à des doses facilitant le comportement sexuel, et de l’halopéridol, un antagoniste des récepteurs de la dopamine D2, administré à faibles doses qui inhibent le comportement sexuel (Sanna et al., 2014b). En conséquence, il a été démontré que les rats RLA sont plus sensibles à la facilitation et à l'inhibition du comportement sexuel induites respectivement par l'apomorphine et l'halopéridol, comme le montrent les modifications plus importantes induites par les deux médicaments, principalement lorsqu'elles sont administrées à des doses plus faibles avec des paramètres de copulation différents Rats RLA par rapport aux rats RHA (Sanna et al., 2014b). Peut-être plus important pour cette étude, les différents modèles de copulation des rats RHA et RLA sont également liés aux différences d'activité des neurones dopaminergiques mésolimbiques, dont l'activité est connue pour augmenter au cours du comportement sexuel (Pfaus et al., 1990; Pleim et al., 1990; Pfaus et Phillips, 1991; Damsma et al., 1992; Wenkstern et al., 1993; Balfour et al., 2004; Pitchers et al., 2010, 2013; Beloate et al., 2016). En effet, malgré le fait que les rats RHA et RLA sexuellement naïfs et sexuellement expérimentés ont des valeurs basales similaires de la dopamine extracellulaire dans le dialysat du noyau accumbens, les concentrations de dopamine extracellulaire et d’acide 3,4-dihydroxyphénylacétique (DOPAC, l’un de ses principaux métabolites) ), se sont révélés augmenter différentiellement dans les dialysats obtenus à partir de la coquille de noyau accumbens de rats RHA et RLA naïfs et sexuellement expérimentés dans les phases à la fois anticipative et consommatrice du comportement sexuel. Les différences ci-dessus étaient plus marquées entre les rats RHA et RLA naïfs sexuellement, mais persistaient entre les rats RHA et RLA expérimentés sexuellement, bien qu'elles aient tendance à diminuer chez ces rats, comme le montrent les différences de comportement sexuel (Sanna et al., 2015).

Le rôle fonctionnel des augmentations de l'activité dopaminergique dans le noyau accumbens observé au cours de l'activité sexuelle (soit dans les phases d'appétit et de consommation du comportement sexuel) fait encore l'objet de débats, de même que celui observé lors de l'alimentation qui, tout comme l'activité sexuelle, a valence de motivation. Ainsi, bien que la dopamine dans le noyau accumbens soit impliquée dans la motivation et que les neurones dopaminergiques mésolimbiques soient généralement appelés neurones gratifiants, au cours des dernières années 15, des études récentes confirment l'hypothèse selon laquelle la dopamine mésolimbique ne serait pas impliquée dans l'expression primaire de comportements motivés ou valorisants. mais plutôt avec l’apprentissage et la mémoire des associations stimulus-récompense (Agmo et al., 1995; Berridge et Robinson, 1998; Ikemoto et Panksepp, 1999; Pitchers et al., 2013, 2014; Beloate et al., 2016; Salamone et al., 2016). Conformément à cette hypothèse, le blocage des récepteurs de la dopamine dans le noyau accumbens ou l’inactivation des neurones dopaminergiques dans la région du tegmental ventral ont été récemment trouvés incapables de modifier l’expression des aspects appétitifs et consommatifs du comportement copulateur chez le rat mâle (Pitchers et al., 2013, 2014; Beloate et al., 2016).

Cependant, un rôle d'autres régions du cerveau contenant de la dopamine dans les différences de comportement sexuel susmentionnées entre les rats RHA et RLA ne peut être exclu. En conséquence, il est bien connu que la dopamine exerce des effets facilitants sur les phases antagoniste et comportementale du comportement sexuel chez les animaux de laboratoire ainsi que chez l'homme non seulement dans le noyau accumbens (Everitt, 1990; Pfaus et al., 1990; Hull et al., 1991; Pfaus et Everitt, 1995; Melis et Argiolas, 2011), mais aussi dans d’autres régions du cerveau, telles que la région préoptique médiale, l’hypothalamus et ses noyaux (c’est-à-dire le noyau paraventriculaire (PVN); Pfaus et Phillips, 1991; Argiolas et Melis, 1995, 2005, 2013; Hull et al., 1995, 1999; Melis et Argiolas, 1995; Melis et al., 2003; Succu et al., 2007; Pfaus, 2010). Un autre domaine contenant de la dopamine et pouvant jouer un rôle dans le comportement sexuel est le cortex préfrontal médial (mPFC; Fernández-Guasti et al., 1994; Agmo et Villalpando, 1995; Agmo et al., 1995; Hernández-Gonzáles et al., 1998, 2007; Kakeyama et al., 2003; Balfour et al., 2006; Afonso et al., 2007; Davis et al., 2010; Febo, 2011). En fait, dans cette zone cérébrale, se trouvent les terminaisons nerveuses des neurones dopaminergiques mésocorticaux, avec leurs corps cellulaires localisés dans la région tegmentale ventrale en tant que neurones dopaminergiques mésolimbiques. Quant au noyau accumbens, le rôle exact de cette région cérébrale dans le comportement sexuel est loin d’être clair. En effet, on constate généralement que les lésions de la mPFC ne peuvent modifier le comportement sexuel de rats mâles avec une femelle sexuellement réceptive (Fernández-Guasti et al., 1994; Agmo et Villalpando, 1995; Agmo et al., 1995; Hernández-Gonzáles et al., 1998, 2007; Kakeyama et al., 2003; Balfour et al., 2006; Afonso et al., 2007), ni l'expression de la préférence du lieu conditionné pour la récompense sexuelle (Davis et al., 2010). Cependant, les lésions mPFC, qui n'altéraient pas l'apparence de la préférence du lieu conditionnée pour la récompense sexuelle, supprimaient chez les mêmes animaux la possibilité de former une aversion conditionnée pour l'activité sexuelle lorsqu'ils étaient associés à des stimuli aversifs (Davis et al., 2010) et une mise à feu sélective de cellules lors d'approches de comportements d'un rat mâle envers une femelle sexuellement réceptive inaccessible ont été mesurées dans la mPFC de rats mâles (Febo, 2011). Ces résultats suggèrent que l’activation de la mPFC pendant le comportement sexuel joue un rôle dans l’intégration d’informations internes et externes pour l’exécution et le contrôle de comportements orientés vers un objectif plutôt que dans l’expression de réponses innées aux renforçateurs naturels (voir plus loin). Goto et Grace, 2005). En conséquence, avec le noyau accumbens, le mPFC fait partie d’un système neuronal complexe impliqué dans la modulation du comportement motivé (comportement orienté vers l’objectif), ce qui nécessite l’intégration des informations cognitives du mPFC, des informations émotionnelles de l’amygdale et du contexte. informations connexes de l'hippocampe, dans le noyau accumbens (Goto et Grace, 2005).

Des preuves expérimentales suggèrent que la libération de dopamine dans la mPFC est impliquée dans la régulation adaptative du comportement motivé, et qu'une dérégulation de ces mécanismes jouerait un rôle dans des états pathologiques ou mésadaptés, tels que les troubles psychiatriques tels que la schizophrénie, le déficit de l'attention et les troubles hyperactifs ( TDAH), dépression (Dunlop et Nemeroff, 2007; Masana et al., 2011), ou toxicomanie et comportement de jeu (Everitt et Robbins, 2005). Fait intéressant, l’activité de la dopamine libérée dans la mPFC peut être influencée par la noradrénaline (NA), présente dans la mPFC à des niveaux plus élevés que la dopamine, et en particulier par le transporteur de NA (NET), qui est non seulement plus abondante que la transporteur de dopamine (DAT) dans la mPFC (Carboni et al., 1990, 2006; Gresch et al., 1995; Westernik et al., 1998), mais montre également une affinité pour la dopamine même supérieure à celle pour NA (Corne, 1973). Étant donné que la dopamine et la NA coopèrent souvent dans de nombreuses fonctions de la mPFC, de la mémoire de travail à la formation d’attention, en passant de l’apprentissage à l’inversion, à l’inhibition de la réponse et à la réponse au stress (voir Robbins et Arnsten, 2009), cela laisse à penser que la dopamine, seule ou avec NA, dans la mPFC pourrait également jouer un rôle dans les différences de comportement entre les rats RHA et RLA, y compris ceux présents dans le comportement sexuel.

Afin de tester cette hypothèse, l'activité du système dopaminergique mésocortical et du système noradrénergique dans le mPFC a été étudiée dans les deux lignées de rats RHA et RLA par microdialyse intracérébrale. En résumé, la dopamine (et son principal métabolite, la DOPAC) et la NA ont été mesurés dans des dialysats obtenus à partir des compartiments prélimbique (PrL) et infralimbique (IL) de la mPFC de sexuellement naïfs (par exemple, jamais exposés à une femme réceptive) et sexuellement expérimentés. Les rats RLA (ayant par exemple subi cinq tests de copulation préliminaires et montrant des niveaux d'activité de copulation constants) lorsqu'ils sont mis en présence d'une femelle réceptrice inaccessible et lors d'une interaction sexuelle directe par chromatographie liquide à haute pression couplée à une détection électrochimique (HPLC-ECD).

Matériels et méthodes

Animaux

Rats mâles RHA et RLA non consanguins (N = 30 pour chaque ligne, pesant 300 g au début du travail expérimental) provenaient tous de la colonie fondée à 1998 à l’Université de Cagliari, en Italie (Giorgi et al., 2007). Les procédures utilisées pour l’élevage sélectif de la colonie sarde ont déjà été décrites en détail (Giorgi et al., 2005).

Des rats femelles SD stimulées ovariectomisées (250 – 300 g au début du travail expérimental) utilisées dans toutes les expériences ont été obtenues auprès d'Envigo (San Pietro al Natisone, Italie). Les animaux ont été acclimatés quatre fois par cage (38 cm × 60 cm × 20 cm) aux locaux du Département de sciences biomédicales de l'Université de Cagliari pendant un minimum de 10 jours avant le début des expériences, à 24 ° C, humidité relative 60%, cycle lumière / obscurité 12 h inversé (lumières éteintes de 08: 00 h à 20: 00 h), eau et aliments de laboratoire standard ad libitum. Les animaux ont été manipulés quotidiennement pendant 1 – 2 min tout au long de la période d'habituation, afin de limiter le stress lié à la manipulation pendant les expériences; de plus, le contact avec le personnel d'entretien de l'animalerie était limité à un seul surveillant et la literie dans les cages de la maison n'était jamais changée ni la veille ni le jour des expériences. Toutes les expériences ont été effectuées entre 10: 00 h et 18: 00 h. Cette étude a été réalisée conformément aux recommandations des directives des Communautés européennes, de la directive de septembre 22, 2010 (2010 / 63 / EU) et de la législation italienne (DL March 4, 2014, n. 26). Le protocole a été approuvé par le comité d'éthique pour l'expérimentation animale de l'université de Cagliari (autorisation n ° 361 / 2016-PR, avril 08, 2016 à FS).

Groupes expérimentaux

Des rats mâles RHA et RLA sexuellement naïfs et sexuellement expérimentés ont été utilisés. Les rats sexuellement naïfs étaient des rats jamais exposés à une femelle sensibilisée sexuellement réceptive-ovariectomisée et à l'estradiol + progestérone; les rats sexuellement expérimentés étaient des rats qui avaient déjà subi cinq tests de copulation consécutifs de 60 min à des intervalles de 3 jours avec une femelle réceptive (Sanna et al., 2014a,b). Les femelles ont été amenées dans l'oestrus par traitement avec du benzoate d'œstradiol sous-cutané (200 μg / rat dans de l'huile d'arachide) et de la progestérone (0.5 mg / rat dans de l'huile d'arachide), 48 h et 6 h avant les tests de copulation, respectivement. Oestrus a été vérifié par coloration de May-Grunwald-Giemsa et examen microscopique des frottis vaginaux 1 h avant les expériences. En accord avec les études précédentes (Sanna et al., 2014a,b, 2015) cinq tests de copulation préliminaires ont été jugés suffisants pour que des rats romains mâles des deux lignées présentent des niveaux d'activité de copulation constants: par exemple, des rats RHA et RLA sexuellement expérimentés remplissaient le critère d'au moins une éjaculation réalisée dans chacun des deux derniers tests (un rat RHA et deux rats RLA qui ne répondaient pas à ce critère ont été écartés au cours de cette phase). Deux jours après ces tests de copulation préliminaires, des rats romains expérimentés sexuellement ont subi une chirurgie stéréotaxique pour l'implantation d'une sonde de microdialyse dans le mPFC, comme décrit ci-dessous (Sanna et al., 2015).

Microdialyse dans le CPFm lors du comportement sexuel

La veille de la microdialyse, des rats sexuellement naïfs ou expérimentés ont été placés dans un appareil stéréotaxique (Stoelting Co., Wood Dale, IL, USA) sous anesthésie à l'isoflurane (1.5% --2%; Harvard Apparatus, Holliston, MA, USA). et implanté avec une sonde de microdialyse verticale faite maison (membrane de dialyse ≈3 mm de surface libre; Melis et al., 2003) et dirigés unilatéralement vers les compartiments mPFC, PrL et IL (coordonnées: 3.0 mm antérieur et 0.7 mm latéral à bregma et 5.5 mm ventral à dura; Paxinos et Watson, 2004). Le jour de l’expérience, les animaux ont été transférés pendant la phase sombre du cycle dans la cage d’accouplement (45 cm × 30 cm × 24 cm) située dans une pièce insonorisée éclairée par une lumière rouge tamisée et se trouvant à l’intérieur d’un autre petite cage en plexiglas (15 cm × 15 cm × 15 cm) avec trous 25 (Ø 2 mm) dans les parois verticales pour permettre une interaction visuelle, olfactive et acoustique mais pas directe. Après une période d'accoutumance de 2 h, la sonde de microdialyse a été connectée à une pompe de micro-infusion CMA / 100 (Harvard Apparatus, Holliston, MA, États-Unis) avec un tube en polyéthylène et perfusée avec une solution de Ringer (147 mM NaCl, 3 mM KCl et 1.2 mM CaCl₂, pH 6.5), à un débit de 2.5 μl / min. Après une période d’équilibrage de 2 h du milieu de perfusion avec le liquide extracellulaire, des aliquotes de dialysat de 37.5 μL ont été collectées toutes les minutes 15 au cours de l’expérience dans des tubes en polyéthylène refroidis à la glace pour la mesure de la concentration en dopamine, DOPAC et NA, comme décrit au dessous de. Après la collecte d'au moins quatre aliquotes de dialysat, une rat femelle réceptive a été introduite dans la petite cage située à l'intérieur de la cage d'accouplement pour 30 min. Au cours de ces 30 min, deux autres aliquotes de dialysat ont été recueillies. Dans ces conditions, les rats mâles ne peuvent pas interagir directement avec la femelle, mais présentent des érections sans contact (voir ci-dessous). Après cette période, la petite cage a été retirée, la copulation a été autorisée pendant 75 min et cinq autres aliquotes de dialysat ont été recueillies. À la fin de cette période, la femelle a ensuite été retirée de la cage d’accouplement et une aliquote supplémentaire de dialysat a été recueillie (Pfaus et Everitt, 1995; Melis et al., 2003; Sanna et al., 2015). Les paramètres sexuels liés aux phases d'anticipation et de consommation du comportement sexuel ont été enregistrés tout au long de l'expérience (voir ci-dessous).

Comportement sexuel

Plusieurs paramètres de la motivation sexuelle et de la performance copulatoire liés aux phases d'anticipation et de consommation du comportement sexuel ont été enregistrés tout au long de l'expérience par un observateur non informé des conditions expérimentales spécifiques, par exemple, ceux qui ne connaissaient pas la ligne et le niveau d'expérience sexuelle. des animaux utilisés dans cette expérience (voir ci-dessous). En bref, la latence jusqu’à la première érection sans contact (NCPEL, calculée à partir de l’introduction de la femelle réceptive dans la petite cage interne) et leur fréquence (NCPEF, le nombre d’érections péniennes sans contact qui se produisent pendant la période au cours de laquelle la femme est présents dans la cage interne) ont été enregistrés. Ces érections du pénis provoquées par des phéromones, qui surviennent chez des rats mâles sexuellement puissants en présence d'une femelle réceptive inaccessible, sont considérées comme un indice important de l'excitation sexuelle (Sachs et al., 1994; Sachs, 2000; Melis et al., 2003). Lorsque l'interaction sexuelle était autorisée, par exemple pendant la copulation, latence pour monter et s'introduire (ML et IL, à compter de l'enlèvement de la petite cage interne jusqu'à la première montée ou la première intromission, respectivement); fréquence de montage et d'intrusion (MF et IF, le nombre de montages et d'intromissions, respectivement, dans la première série d'activités de copulation et pendant toute la période de copulation); latence à l'éjaculation (EL, à partir de la première intromission de la première série jusqu'à l'éjaculation); la fréquence de l'éjaculation (EF, nombre total d'éjaculations au cours du test de copulation) et l'intervalle post-éjaculatoire (PEI, programmé de la première éjaculation à la prochaine intromission) ont été enregistrés. En outre, l'efficacité copulatoire (CE; le nombre d'intromissions d'une série donnée divisée par la somme du nombre de montages et d'intromissions d'une même série) et l'intervalle d'inter-intromission (III), le rapport entre le temps de latence de l'éjaculation d'une série donnée. et le nombre d’intromissions de cette série) ont également été calculés pour la première série d’activités copulatoires (Sachs et Barfield, 1976; Meisel et Sachs, 1994; Melis et al., 2003; Sanna et al., 2014a,b, 2015).

Détermination des concentrations de dopamine, de DOPAC et de noradrénaline dans le dialysat du mPFC

Les concentrations de dopamine, DOPAC et NA ont été mesurées dans 20 μL de la même aliquote de dialysat provenant du mPFC par chromatographie liquide à haute pression (HPLC) couplée à la détection électrochimique à l'aide d'une cellule double 4011 (Coulochem II, ESA, Cambridge, MA, USA). déjà décrit (Melis et al., 2003). La détection a été réalisée en mode réduction à + 350 et -180 mV. La CLHP a été équipée d’une colonne Supelcosil C18 (7.5 cm x 3.0 mm id, taille de particule 3; Supelco, Supelchem, Milan, Italie), éluée avec du citrate / acétate 0.06 µm, contenant du méthanol 4.2% v / v, 20. EDTA mM, triéthylamine 0.1 uM et dodécyl sulfate de sodium 1 mM sous forme de phase mobile, à un débit de 0.03 mL / min et à la température ambiante. La sensibilité du test était 0.6 pg pour la dopamine, 0.125 pg pour DOPAC et 0.1 pg pour NA.

Histologie

À la fin des expériences, les rats ont été tués par décapitation, les cerveaux immédiatement retirés du crâne et immergés dans du formaldéhyde aqueux à 4% pendant 12 – 15 jours. Après cette période, des coupes cérébrales coronales de 40 en µm ont été préparées avec un microtome à congélation, colorées au rouge neutre et inspectées au microscope à contraste de phase. La position de la pointe de la sonde a ensuite été localisée dans la mPFC en suivant le trajet de la sonde à travers une série de coupes au cerveau (voir la figure 1). Seuls les rats dont la partie active de la membrane de dialyse était correctement positionnée dans les compartiments PrL et IL de la mPFC ont été pris en compte pour l'évaluation statistique des résultats (un rat de chaque groupe expérimental a été écarté au cours de cette phase).

Statistique

Des analyses statistiques de données biochimiques (dopamine, DOPAC et NA) et comportementales (NCPEL et NCPEF, ML, IL et EL, MF, IF et EF et PEI) ont été effectuées, incluant tous les sujets expérimentaux (comme le faisaient traditionnellement les études sur les rats mâles). comportement copulatoire) ou en excluant les sujets qui n’ont pas copulé avec l’éjaculation au cours de l’expérience de microdialyse. Dans le premier cas, lorsque tous les animaux ont été inclus dans les analyses, les animaux ne présentant pas de NCPE dans le temps où la femelle était inaccessible ou qui ne montaient pas, n'introduisaient pas ou n'éjaculaient pas avec la femelle disponible se voyaient attribuer les scores respectifs de la plage complète: 1800 s le mâle n'a pas affiché de NCPE dans le 30 min dans lequel la femelle était inaccessible; 900 s pour ML et IL si le mâle ne monte pas ou n’intromit pas avec la femelle disponible; 1800 pour EL si le mâle n’a pas atteint l’éjaculation et 600 pour PEI si le mâle n’est pas intromit après la première éjaculation. Dans le second cas, les animaux qui ne copulaient pas avec l'éjaculation ont été exclus des analyses. Cette étude visait à déterminer si les différences de comportement sexuel pouvaient être corrélées aux différences de concentrations de dopamine extracellulaire, de DOPAC et de NA dans la mPFC des lignées de rats romains au cours des deux phases de l'activité sexuelle, ce qui exclut toute possibilité de confusion pouvant entraîner des interférences dues à l'inclusion. des sujets qui n’ont pas montré de comportement sexuel en leur attribuant des valeurs fixes pour les paramètres sexuels analysés.

Plusieurs analyses statistiques ont été réalisées avec des ANOVA afin de détecter et de mieux caractériser les différences possibles entre les conditions expérimentales utilisées. Avant de réaliser des ANOVA, les ensembles de données de chacune des différentes variables expérimentales ont été examinés pour vérifier l’homogénéité des variances entre les quatre groupes expérimentaux (réalisés avec tous les animaux ou avec des rats copulant uniquement à l’éjaculation) avec le test de Bartlett ou de Levine, selon le cas. Lorsque des différences significatives dans les variances ont été trouvées, les ensembles de données ont été transformés en logarithme (c'est-à-dire que les valeurs expérimentales Y ont été modifiées en valeurs Log Y), vérifiés de nouveau pour vérifier l'homogénéité des variances, puis analysés par ANOVA. En bref, les paramètres comportementaux obtenus avant (par exemple avec la femme inaccessible) et au cours de la première série d'activités copulatoires (du premier montage / intromission au premier montage / intromission après la première éjaculation) de rats RHA et RLA mâles naïfs et sexuellement expérimentés pendant la microdialyse ont été analysés par ANOVA à deux voies, en utilisant la lignée de rat et le niveau d'expérience sexuelle entre les facteurs du sujet (les valeurs moyennes des paramètres comportementaux sont reportées dans le tableau). 1 et par F valeurs et niveaux de signification des analyses ANOVA dans le tableau 2).

En outre, une analyse globale des données obtenues de chaque rat au cours de la microdialyse a été réalisée en calculant d'abord les AUC obtenues en traçant les valeurs des concentrations de dopamine, DOPAC ou NA ou le nombre d'érections, de montages, d'intromissions et d'éjaculations sans contact. Temps (commençant à partir de 1 h après l'introduction du rat mâle dans la cage d'accouplement jusqu'à la fin de l'expérience) -180 min divisé en fractions de 15 min pour les valeurs neurochimiques ou au moment où la femelle a été introduite dans la cage d'accouplement pour les paramètres comportementaux) et ensuite en comparant les valeurs calculées par ANOVA à deux voies en utilisant la lignée de rat et le niveau d'expérience sexuelle entre les facteurs du sujet (les valeurs moyennes des AUC des paramètres neurochimiques et comportementaux sont rapportées dans le tableau 4 et par F valeurs et niveaux de signification des analyses ANOVA dans le tableau 5). Enfin, une analyse point par point plus détaillée de chaque ensemble de données (c'est-à-dire les valeurs des concentrations de dopamine, DOPAC, NA et le nombre d'érections, de montages, d'intromissions et d'éjaculations sans contact en fonction du temps) a été effectuée par analyse factorielle. ANOVA pour mesures répétées, en utilisant la lignée de rat et le niveau d'expérience sexuelle entre les facteurs du sujet et le temps (c.-à-d. Les fractions de dialysat) comme facteur intra-sujet (le facteur F les valeurs et les niveaux de signification de ces analyses ANOVA sont reportés dans le tableau 6). Des analyses similaires ont également été menées en considérant uniquement les valeurs de base des paramètres neurochimiques (les quatre dernières aliquotes de dialysat recueillies avant l’introduction dans la cage d’accouplement de la femelle réceptive), dont les valeurs moyennes sont reportées dans le tableau 3. Des interactions de premier ordre, mais non de second ordre, ont été trouvées lors de l'exécution de l'ANOVA factorielle générale pour des mesures répétées, en particulier des interactions Ligne × Heure et Expérience × Temps pour les paramètres neurochimiques (voir le tableau 1). 6), des ensembles d'ANOVA à deux voies avec ligne ou niveau d'expérience sexuelle entre les sujets et le temps entre les sujets ont été réalisés sur ces ensembles de données en comparant directement des rats HRS naïfs ou expérimentés, sexuellement expérimentés ou sexuellement rats naïfs RHA ou sexuellement expérimentés vs rats naïfs RLA. Les résultats de la post hoc Les contrastes par paires effectués à l'aide du test HSD de Tukey sur les interactions significatives révélées par ces ANOVA à deux voies sont rapportés à la figure 2. Dans tous les autres cas, post hoc les comparaisons n'ont pas été rapportées, les ANOVA n'ayant révélé aucune interaction significative entre la lignée de rat, le niveau d'expérience sexuelle et l'heure. Les analyses statistiques ont toutes été effectuées avec Graph Pad 5 (PRISM, San Diego, Californie, États-Unis) et STATISTICA 12 (Statsoft, Tulsa, OK, États-Unis), le niveau de signification étant fixé à P <0.05.

Résultats

Les rats des RHA et RLA présentent un nombre différent d'érections sans contact et de modèles de comportement copulatoire différents

Conformément aux études précédentes (Sanna et al., 2014a,b, 2015), un nombre différent de rats RHA et RLA mâles naïfs sexuellement ont commencé une activité sexuelle lorsqu’ils ont été réunis avec une femelle réceptive lors de la collecte d’aliquots de dialysat provenant de la mPFC par microdialyse intracérébrale. En résumé, dans cette étude, 10 sur des rats RHA mâles sexuellement naïfs (12%) ont accouplé à l’éjaculation lors de leur premier test copulatoire, contre seulement 83 sur des rats NLA naïfs RLA (6%) au cours de l’expérience de microdialyse. Cette différence a également été constatée chez des rats RHA et RLA mâles expérimentés sexuellement (après cinq tests de copulation), bien que atténuée, tous les rats 12 RHA atteignant l'éjaculation contre 50 sur des rats 12 RLA pendant la microdialyse. Toujours en accord avec les études précédentes, les deux lignées de rats romains présentaient également des latences et des fréquences différentes d’érections péniennes sans contact lorsqu’elles étaient exposées à une femme réceptrice inaccessible, ainsi que des comportements différents en matière de copulation lors des relations sexuelles. Ces différences ont été constatées soit en considérant les données de tous les animaux de laboratoire d’un groupe donné, qu’ils aient ou non copulé pour l’éjaculation (par exemple, en attribuant des scores complets aux animaux qui n’ont pas montré le comportement, c’est-à-dire des rats qui n’ont pas copulé. éjaculation) ou lorsqu’on considère les données des animaux qui ne montrent que le comportement d’un groupe donné (par exemple, des animaux qui ont copulé avec l’éjaculation; Tableau 1). En conséquence, les analyses statistiques des valeurs des érections sans contact (NCPE) et des paramètres de copulation mesurés dans la première série d'activité de copulation par ANOVA à deux voies ont révélé des différences significatives entre les deux lignées de rats, que ce soit chez tous les rats expérimentaux ou chez les rats en copulation. dans les quatre groupes expérimentaux (voir tableau 2). En fait, lorsque les données obtenues chez tous les animaux de laboratoire ont été prises en compte, le nombre d'érections sans contact était supérieur et les NCPEL, ML, IL et PEI étaient significativement plus courtes chez les rats RHA que chez les rats RLA. De plus, les valeurs EF et CE étaient plus élevées, tandis que les valeurs III étaient significativement plus courtes chez les rats RHA que chez les rats RLA. Certaines des différences ci-dessus entre les deux lignées de rats romains ont tendance à diminuer ou à disparaître avec des tests de copulation répétés. Néanmoins, certaines de ces différences étaient encore présentes après la stabilisation du comportement sexuel par des expériences sexuelles répétées. Des résultats similaires ont été obtenus en considérant uniquement les valeurs des animaux des quatre groupes expérimentaux qui ont copulé pour l'éjaculation, à l'exception du FE (voir Tableaux). 1, 2).

Concentrations basales de dopamine extracellulaire, de DOPAC et de noradrénaline dans des dialysats de mPFC provenant de rats RHA et RLA sexuellement naïfs et expérimentés

Dans les conditions expérimentales actuelles, les quantités de dopamine, de DOPAC et de NA dans les dialysats obtenus à partir de la mPFC de tous les rats (par exemple, qu'ils co-génèrent ou non à l'éjaculation) sexuellement naïfs sont les suivantes: 2.32 pg et 2.11 pg pour la dopamine, 322.56 pg et 124.42 pg pour DOPAC et 6.05 pg et 2.24 pg pour NA, respectivement, dans 20 μl de dialysat. Des quantités similaires ont été mesurées dans les dialysats obtenus à partir de la mPFC de rats RHA et RLA expérimentés sexuellement (dopamine: 3.73 pg et 3.33 pg, DOPAC: 353.62 pg et 133.32 pg, NA: 7.17 pg et 2.78 pg dans des rats RHA et RLA, respectivement). . Ces valeurs indiquent une concentration de ≅0.8 – 1.2 nM et 95 – 100 nM pour la dopamine extracellulaire et la DOPAC, respectivement, et 1.8 – 2.2 nM pour la NA extracellulaire, dans le mPFC des rats RHA, et une concentration en 0.8 – 1.2 et ≅35 – 40 nM pour la dopamine extracellulaire et DOPAC, respectivement, et 0.6 – 0.9 nM pour la NA extracellulaire, dans la mPFC de rats RLA (Tableau 3). Les valeurs ci-dessus ont été obtenues après une période d'équilibrage 2 h du tampon de dialyse avec le fluide extracellulaire de mPFC. Étant donné que la récupération de dopamine authentique, de DOPAC et de NA des sondes de dialyse a été estimée proche de 20%, les concentrations de dopamine extracellulaire, de DOPAC et de NA peuvent être estimées proches de X4 – 5 nM dans les deux lignées pour la dopamine, 500 et ≅ 200 nM pour DOPAC et ≅10 et ≅4 nM pour NA dans la mPFC de rats RHA et RLA, respectivement. Les ANOVA factorielles pour les mesures répétées effectuées sur les valeurs ci-dessus après la transformation du logarithme ont révélé des différences significatives dans les niveaux de base de dopamine entre les rats naïfs et les sexuellement expérimentés (F_(1,44,132) = 26.05, P <0.001), et dans les niveaux basaux de DOPAC (F_(1,44,132) = 63.36, P <0.001) et de NA (F_(1,44,132) = 42.14, P <0.001) entre rats RHA et RLA (quatre derniers échantillons prélevés avant l'introduction de la femelle dans la petite cage). Des valeurs similaires ont été trouvées en considérant uniquement les rats qui ont copulé à l'éjaculation au cours de l'expérience de microdialyse (tableau 3). De plus, dans ce cas, les analyses de variance factorielles effectuées après des mesures répétées sur les valeurs après la transformation du logarithme ont révélé des différences significatives entre les taux basaux de dopamine entre les rats naïfs et les sexuellement expérimentés (F_(1,33,99) = 26.97, P <0.001), et dans les niveaux basaux de DOPAC (F_(1,33,99) = 42.95, P <0.001) et de NA (F_(1,33,99) = 27.63, P <0.001) entre les rats RHA et RLA.

Les concentrations de dopamine extracellulaire, de DOPAC et de noradrénaline dans les dialysats de mPFC de rats RHA et RLA sexuellement naïfs et expérimentés changent de manière différentielle au cours de l'activité sexuelle

La présence de la femelle réceptrice inaccessible dans la petite cage intérieure et l’interaction sexuelle directe qui en a résulté ont augmenté les concentrations de dopamine extracellulaire, de DOPAC et de NA dans les dialysats de mPFC obtenus à partir de rats RHA et RLA mâles naïfs et expérimentés, bien que des différences significatives aient été observées entre les rats. deux lignées de rat et le niveau d’expérience, soit en considérant tous les animaux de laboratoire, soit uniquement ceux ayant copulé pour l’éjaculation (Figure 2). Les ANOVA à deux voies des concentrations de dopamine, de DOPAC et de NA, montrent que le contenu global en dopamine, DOPAC et NA de l’ensemble du test est significativement plus élevé chez les rats RHA que chez les rats RLA, et chez rats expérimentés par rapport aux rats naïfs (voir le tableau 4 pour les valeurs et tableau de l'ASC 5 en F valeurs et niveau de signification). Ces différences ont ensuite été confirmées par des ANOVA factorielles point par point pour des mesures répétées de la dopamine, de la DOPAC et de la NA de deux lignées de rats sexuellement naïfs et expérimentés le long de l'expérience, qui ont révélé des effets principaux significatifs de Line, Time, et Line × Time. et Expérience × Interactions de temps au premier ordre (voir le tableau 6 en F valeurs et niveau de signification).

Les concentrations de dopamine extracellulaire, de DOPAC et de noradrénaline dans les dialysats de mPFC obtenus à partir de rats RHA et RLA sexuellement naïfs changent de manière différentielle au cours de l'activité sexuelle

Chez les rats sexuellement naïfs RHA et RLA, la dopamine extracellulaire, mais pas la DOPAC, augmentait d'abord lorsqu'elle était mise en présence de la femelle inaccessible, tandis que la NA augmentait uniquement chez les rats RHA. Chez les rats naïfs RHA, la dopamine extracellulaire a encore augmenté lors de la première interaction 15 min de la même manière que celle trouvée avec DOPAC et NA. Les augmentations en dopamine extracellulaire, DOPAC et NA ont duré pendant tout le temps de copulation, avec dopamine, DOPAC et NA atteignant une valeur maximale à 60 min, 75 min et 75 min, respectivement, puis dopamine extracellulaire et, dans une moindre mesure, DOPAC et NA , diminué à des valeurs similaires à celles de base après le retrait de la femelle.

Par ailleurs, la première augmentation significative et la valeur maximale de la dopamine extracellulaire, de la DOPAC et de la NA se sont produites chez des rats RLA naïfs au cours de la première minute de copulation 15. Cependant, à la différence des rats RHA, chez les rats RLA, la dopamine extracellulaire, la DOPAC et la NA ont eu tendance à revenir à des valeurs similaires à celles de la base au cours de la première minute 30 d'interaction directe avec la femelle (voir Figures). 2A, C, E).

Enfin, lors de la copulation, les augmentations de dopamine extracellulaire étaient plus importantes et plus persistantes chez les rats RHA naïfs sexuellement que chez les rats RLA (voir la Figure). 2A) alors que, en l'absence de femelles, leurs concentrations étaient similaires, bien que non identiques, entre les deux lignées de rats (voir ci-dessus et le tableau 1). 3). Fait intéressant, bien qu’aucune différence n’ait été constatée entre les deux lignes romaines dans l’augmentation en pourcentage de la DOPAC et, dans une moindre mesure, dans les concentrations de NA lors de la présence de la femelle réceptive, une différence de plus de deux fois les valeurs absolues des concentrations de DOPAC et de NA a été observée entre les deux lignées de rats dans des conditions basales (voir le tableau 3) et tout au long du test chez la femelle réceptive (voir Figures 2C, E).

Les concentrations de dopamine extracellulaire, de DOPAC et de noradrénaline dans les dialysats de mPFC obtenus à partir de rats RHA et RLA sexuellement expérimentés changent différemment au cours de l'activité sexuelle

Comme chez les rats RHA et RLA naïfs, la présence de la femelle inaccessible et une interaction sexuelle directe subséquente ont entraîné une augmentation de la dopamine extracellulaire et de la DOPAC dans le dialysat de mPFC obtenu à partir de rats RHA et RLA mâles expérimentés sexuellement. Cependant, dans ce cas également, des différences liées à la lignée de rat ont été observées, soit en considérant tous les animaux de laboratoire, soit, dans une moindre mesure, uniquement ceux ayant copulé jusqu'à l'éjaculation (Figure 1). 2). Chez les rats RHA et RLA expérimentés sexuellement, la première augmentation de dopamine extracellulaire s'est produite chez la femelle inaccessible. Par la suite, les concentrations de dopamine ont augmenté pendant la copulation dans les deux lignées de rats. Les concentrations de dopamine ont atteint leurs valeurs maximales après 45 – 60 min de copulation et ont diminué lentement vers les valeurs de base à la fin du test de copulation (voir Figure 2B). Comme chez les rats naïfs, les concentrations extracellulaires de dopamine étaient plus élevées chez les rats RHA expérimentés que chez les rats RLA, principalement dans les aliquotes de dialysat recueillies au cours de la partie centrale de la phase de copulation (après la copulation 30 – 45 min). Les concentrations de DOPAC ont augmenté pendant la présence de la femelle inaccessible uniquement chez les rats RHA, alors qu'elles ont augmenté dans une mesure similaire dans les deux lignées de rats pendant la copulation (valeurs maximales à 75 – 90 min) et ont eu tendance à revenir aux valeurs de base à la fin de la période de reproduction. test copulatoire (voir Figure 2D). Les concentrations de NA ont également augmenté dans les deux lignées de rats sexuellement expérimentés après l’introduction de la femelle atteignant des valeurs maximales à 90 min chez les rats RHA et à 45 min chez les rats RLA (voir 2F). À la différence de la dopamine (voir ci-dessus), une différence similaire a été observée dans les augmentations des concentrations de DOPAC et de NA chez les rats sexuellement expérimentés des deux lignées lorsque tous les animaux étaient comparés à ceux ayant atteint l'éjaculation. Cependant, comme chez les rats naïfs sexuellement, bien que les augmentations en pourcentage des concentrations de DOPAC et de NA soient similaires, des différences significatives dans les valeurs absolues de DOPAC et de NA ont été observées entre les rats RHA et RLA expérimentés sexuellement tout au long du test (c.-à-d. Avant, pendant et après présence de la femelle réceptive), les rats RHA présentant des valeurs plus élevées que les rats RLA (voir le tableau 3 pour les valeurs de base et les chiffres 2D, F pour les valeurs tout au long du test).

Expérience sexuelle influe sur les changements dans les concentrations de dopamine et de noradrénaline dans les dialysats de mPFC obtenus à partir de rats RHA et RLA au cours d'une activité sexuelle

Une comparaison des concentrations de dopamine extracellulaire et de NA chez des rats RHA et RLA sexuellement naïfs et expérimentés a montré que l'expérience sexuelle modifiait la concentration de dopamine extracellulaire et, dans une moindre mesure, de NA dans les deux lignées de rats, en considérant tous les animaux de laboratoire. ou ceux qui ont copulé à l'éjaculation seulement (Figures 2A, B, E, F). En conséquence, des différences significatives sont apparues dans les valeurs de base de la dopamine entre les rats naïfs et les rats expérimentés des deux lignées (voir le tableau 1). 3) et les valeurs de dopamine au cours de l'activité copulatoire étaient généralement plus élevées chez les rats RHA et RLA expérimentés sexuellement par rapport à leurs homologues naïfs (voir la Figure). 2B). De plus, chez les rats RHA expérimentés sexuellement, bien que l'augmentation de la dopamine constatée en présence de la femelle inaccessible ait suivi le même schéma temporel que celui observé chez les rats naïfs, des différences dans le schéma temporel ont été observées lors de la copulation. En fait, dans ce cas, contrairement à ce qui a été observé chez des rats RHA naïfs sexuellement (un pic principal à 60 min), deux valeurs de pic principales ont été trouvées, la première après 15 min et la seconde après 45 min de copulation. Après cette dernière augmentation, les valeurs de dopamine ont eu tendance à revenir aux valeurs de base (voir Figure 2B).

Une image similaire a été trouvée chez des rats RLA sexuellement naïfs et expérimentés. En fait, de manière similaire à celle trouvée chez les rats RHA, on a également observé chez les rats RLA expérimentés un schéma temporel caractérisé par trois augmentations principales de la dopamine extracellulaire: le premier chez la femelle inaccessible et les deux autres pendant la copulation, c'est-à-dire après 15 min et 60. min de copulation (voir figures 2A, B). En général, l'expérience sexuelle semble produire des changements plus durables dans le schéma temporel de la libération de dopamine dans les deux lignées de rats lors du passage de la condition naïve à la condition vécue.

Comme indiqué dans les figures 2C – F, seules de petites différences ont été détectées dans les concentrations de DOPAC et de NA entre les rats naïfs et les rats expérimentés des deux lignées. Cependant, une tendance non significative de la NA extracellulaire à des valeurs plus élevées chez les rats expérimentés par rapport aux rats naïfs a été observée chez les cellules basales (avant l’introduction de la femelle réceptive, voir le tableau 1). 3) et dans les montants globaux d'AN, tels que révélés par les valeurs de l'ASC (voir tableau 4) calculées sur les concentrations extracellulaires obtenues à partir de l’ensemble du test (avant et pendant la présence de la femelle réceptive). Enfin, le schéma temporel des concentrations de NA était très similaire lorsque l'on comparait les rats expérimentés des deux lignées de rats à leurs homologues naïfs, ce qui indique que l'expérience sexuelle peut conduire à une augmentation générale de la NA extracellulaire plutôt qu'à des changements dans le schéma de son augmentation (voir Figures). 2E, F).

Changements dans les concentrations de dopamine extracellulaire et de noradrénaline dans les dialysats de mPFC obtenus à partir de rats sexuellement naïfs et expérimentés RHA et RLA se produisant en même temps que des changements de comportement sexuel

Les différences dans les concentrations de dopamine extracellulaire, de DOPAC et de NA dans les dialysats obtenus à partir de la mPFC ont été observées chez des rats sexuellement naïfs et expérimentés RHA et RLA au cours du test (Figure 3). 2) sont survenus en même temps que des modifications de différents paramètres sexuels mesurés au cours des deux phases principales des expériences (c.-à-d. femmes inaccessibles et accessibles aux hommes, respectivement), notamment les érections du pénis sans contact (Figures 3A, B), montures (Figures 3C, D), intromissions (Figures 3E, F) et les éjaculations (Figures 3G, H). Ces différences ont été trouvées lorsque tous les animaux de laboratoire ou ceux qui ont copulé pour éjaculer sont pris en compte. En fait, une analyse préliminaire des valeurs de l’ASC de ces paramètres par ANOVA à deux voies (voir le tableau 4 pour les valeurs et tableau de l'ASC 5 en F (valeurs et niveau de signification) suivies d’une analyse point par point des valeurs de ces paramètres tout au long de l’expérience, par analyse ANOVA factorielle pour mesures répétées, ont révélé des effets principaux significatifs des interactions Ligne, Temps, Premier ordre significatives Ligne × Temps et Expérience × Temps, et une interaction significative de second ordre pour les montages (voir le tableau 6 en F valeurs et niveau de signification). En conséquence, conformément aux études précédentes (Sanna et al., 2015): (i) les rats RHA naïfs sexuellement présentaient plus d’érections, montures, intromissions et éjaculations du pénis sans contact que leurs homologues RLA; (ii) les rats RHA expérimentés sexuellement présentaient un nombre plus élevé d'érections, d'intromissions et d'éjaculations du pénis sans contact que leurs homologues RLA; et (iii) les rats des deux lignées expérimentés sexuellement, et en particulier les rats RLA, présentaient plus d'érections, intromissions et éjaculations du pénis sans contact que leurs homologues sexuellement naïfs. En fait, chez les rats RHA, la plupart des changements produits par l'expérience sexuelle se sont produits au cours du temps plutôt qu'à la fréquence des paramètres comportementaux (par exemple, les rats expérimentés ont copulé principalement dans la première moitié de l'essai, alors que les rats naïfs une tendance copulatoire similaire tout au long du test), chez les rats RLA, une amélioration générale plus marquée du comportement sexuel, principalement des performances sexuelles, a été produite par l'expérience sexuelle, comme le révèlent les modifications des valeurs des paramètres de copulation chez les rats RLA expérimentés par rapport à leur comportement sexuel antérieur. homologues naïfs.

a lieu

Cette étude confirme et étend les conclusions d’études antérieures montrant que les rats RHA et RLA, qui présentent des styles d’adaptation très différents en réponse à des conditions aversives (Driscoll et Bättig, 1982; Giorgi et al., 2003a; Steimer et Driscoll, 2003), présentent des schémas comportementaux distincts en présence d'une femelle réceptive inaccessible et lors d'essais de copulation classiques (Sanna et al., 2014a,b, 2015). En conséquence, cette étude montre également que les rats RHA naïfs sexuellement (jamais exposés à une femelle réceptive) présentaient une motivation sexuelle supérieure et des performances sexuelles supérieures à celles des rats RLA naïfs sexuellement. Par exemple, les rats RHA présentent un nombre plus élevé d'érections péniennes sans contact (phéromone). érections péniennes induites considérées comme un indice de l'excitation sexuelle; Sachs et al., 1994; Sachs, 2000) et différents changements prosexuels dans plusieurs paramètres de copulation, comme dans des études précédentes (Sanna et al., 2014a,b, 2015). Ces différences persistaient encore dans les deux lignées de rats romains après l'acquisition de l'expérience sexuelle, c'est-à-dire après la stabilisation du comportement sexuel avec cinq expositions à et des tests de copulation avec une femelle réceptive. Cette étude montre également pour la première fois que dans les lignées de rats RHA et RLA, qu’ils soient naïfs ou expérimentés, les érections du pénis sans contact et les interactions sexuelles sont associées simultanément à une augmentation des concentrations de dopamine extracellulaire (et de son principal métabolite, la DOPAC). ) et NA dans les dialysats obtenus par microdialyse intracérébrale à partir de la mPFC des deux lignées de rats romains. Fait intéressant, ces augmentations de dopamine extracellulaire et de NA dans la mPFC semblent être liées à des différences dans le phénotype du rat ou dans le niveau d'expérience sexuelle. En conséquence, comme indiqué de manière détaillée dans la section Résultats, les rats RHA expérimentés, sexuellement naïfs, ont présenté des augmentations plus importantes et durables de la dopamine extracellulaire et de la NA, par rapport à leurs homologues RLA, tant dans la phase appétitive que consommée du comportement sexuel. De plus, les rats sexuellement expérimentés des deux lignées romaines ont présenté des augmentations plus importantes et durables de la dopamine extracellulaire et de la NA dans la mPFC dans les deux phases du comportement sexuel par rapport à leurs homologues naïfs. Enfin, toutes les différences susmentionnées de dopamine extracellulaire et de NA dans la mPFC étaient apparemment liées à des différences dans les paramètres comportementaux du comportement sexuel. Par exemple, les rats sexuellement expérimentés des deux lignées romaines présentaient une motivation sexuelle plus élevée et de meilleures performances copulatoires par rapport à leurs homologues naïfs. et les rats RHA sexuellement naïfs et expérimentés présentaient une motivation sexuelle plus élevée et de meilleures performances copulatoires par rapport à leurs homologues RLA sexuellement naïfs et expérimentés.

En ce qui concerne les augmentations de dopamine extracellulaire trouvées dans le dialysat de mPFC au cours de l'activité sexuelle, la première augmentation a eu lieu au cours de la première minute 15 après l'introduction de la femelle sexuellement réceptive dans l'appareil de reproduction, lorsque la femelle était inaccessible au mâle, ce qui montre dans cette condition, érections du pénis sans contact. Une deuxième augmentation plus importante de la dopamine extracellulaire est survenue au cours des premières minutes 15 après que la femme ait été rendue accessible au mâle pour la copulation. Fait intéressant, alors que dans l'état naïf, la dopamine extracellulaire augmentait principalement dans la première partie du test avec la femelle accessible avec une tendance à revenir aux valeurs de base dans la seconde partie, dans l'état dopé, la dopamine restait élevée tout au long du test, atteignant des valeurs maximales après 45 – 60 min de la copulation dans les deux lignées de rats romains.

Outre les différences susmentionnées de dopamine extracellulaire au cours des différentes phases de l'activité sexuelle entre les rats RHA et RLA dans l'état naïf et expérimenté, cette étude montre également des différences inattendues importantes et hautement significatives dans la concentration en DOPAC extracellulaire entre les deux lignées de rats romains auparavant (c'est-à-dire , valeurs basales) et après l’introduction de la femelle réceptive dans l’appareil d’accouplement. En conséquence, les valeurs de base de la DOPAC extracellulaire dans le dialysat de mPFC se sont avérées chez les rats RHA environ environ plus élevées que celles trouvées chez les rats RLA. Cette différence entre les rats RHA et RLA s'est produite et a persisté dans les conditions sexuellement naïves et expérimentées malgré des différences très modestes dans les valeurs de base de la dopamine extracellulaire dans les dialysats de mPFC obtenus à partir des deux lignées de rats romains dans ces conditions expérimentales. Prises ensemble, ces différences pourraient indiquer un chiffre d'affaires de la dopamine différent au niveau de la mPFC entre les deux lignées de rats romains. En conséquence, les concentrations de DOPAC reflètent généralement la quantité de dopamine libérée puis recapturée par les terminaisons nerveuses dopaminergiques et convertie en DOPAC par la monoaminooxydase (MAO; Carlsson, 1975). Par conséquent, les concentrations de DOPAC de base plus élevées observées chez les rats RHA suggèrent que de plus grandes quantités de dopamine sont libérées et recapturées par les terminaisons nerveuses dopaminergiques dans la mPFC des rats RHA, par exemple une activité basale supérieure du système dopaminergique mésocortical des rats RHA par rapport à RLA les rats. Un tonus dopaminergique mésocortical plus élevé chez les rats RHA que chez les rats RLA est également soutenu par les concentrations plus élevées de dopamine extracellulaire trouvées pendant l'activité sexuelle dans le dialysat de mPFC de rats RHA naïfs et expérimentés par rapport à ceux de leurs homologues RLA. À cet égard, il convient de rappeler qu’un tonus dopaminergique plus élevé est considéré comme responsable, du moins en partie, de nombreux traits de comportement différents et même opposés présents chez les rats RHA et RLA. En conséquence, les rats RHA sont des copers actifs, très impulsifs, à la recherche de nouveautés et de sensations, et sont prédisposés à l'absorption et à l'abus de plusieurs classes de drogues, alors que les rats RLA sont des copers réactifs, hyperémotifs et susceptibles de développer des symptômes de type dépressif (Zeier et al., 1978; Giorgi et al., 1994, 2003b, 2007; Corda et al., 1997, 2014; Escorihuela et al., 1999; Steimer et Driscoll, 2003; Lecca et al., 2004; Giménez-Llort et al., 2005; Carrasco et al., 2008; Fattore et al., 2009; Moreno et al., 2010; Coppens et al., 2012; Díaz-Morán et al., 2012; Sabariego et al., 2013; Manzo et al., 2014a,b; Oliveras et al., 2015), y compris la plus grande motivation sexuelle et les meilleures performances de copulation des rats RHA expérimentés et naïfs sexuellement par rapport aux rats RHA (Sanna et al., 2015). L'augmentation plus élevée des concentrations de dopamine extracellulaire dans le dialysat à partir de la mPFC de rats RHA sexuellement naïfs et expérimentés ressemble aux concentrations de dopamine extracellulaire plus élevées trouvées dans le dialysat à partir du noyau accumbens de rats RHA sexuellement naïfs et expérimentés, en ce qui concerne leurs homologues RLA (Sanna et al., 2015). Cependant, contrairement à la mPFC, les taux de base de dopamine extracellulaire et de DOPAC dans le dialysat du noyau accumbens des rats RHA et RLA sexuellement naïfs et expérimentés ne différaient pas significativement (Sanna et al., 2015). Ainsi, le tonus dopaminergique mésolimbique plus élevé dans le noyau accumbens de rats RHA expérimentés et naïfs peut être déduit que par les concentrations de dopamine extracellulaires plus élevées trouvées dans les dialysats du noyau accumbens des rats RHA par rapport aux homologues RLA en présence du récepteur femelle, et non par une activité dopaminergique basale différente révélée par les concentrations basales plus élevées de DOPAC chez les rats RHA et les rats RLA, respectivement, comme cela a été constaté dans le mPFC dans cette étude. Cela concorde également avec les résultats de rapports antérieurs indiquant que les taux de dopamine extracellulaires dans le dialysat provenant de la mPFC des rats RHA étaient supérieurs à ceux des rats RLA, tandis que des taux similaires de dopamine étaient observés dans le dialysat de la coquille du noyau accumbens. des rats RHA et RLA dans différentes conditions expérimentales (D'Angio et al., 1988; Scatton et al., 1988; Willig et al., 1991; Giorgi et al., 2003a, 2007). En dépit des différences susmentionnées entre la mPFC et le noyau accumbens, l'expérience sexuelle semble produire dans la mPFC des augmentations plus durables de la configuration temporelle de la libération de dopamine dans les deux lignées de rats romains lors du passage de la condition naïve étaient généralement plus élevés chez les rats RHA que chez les rats RLA. Ceci diffère quelque peu de ce que l'on trouve dans le noyau accumbens, où l'expérience sexuelle tendait à déplacer l'augmentation de la dopamine extracellulaire vers la première partie de l'essai de copulation chez les rats RHA, tout en l'augmentant pendant tout le test de copulation chez les rats RLA (Sanna et al., 2015).

À notre connaissance, cette étude montre également pour la première fois que non seulement la dopamine extracellulaire, mais aussi la NA extracellulaire augmentent au cours de l'activité sexuelle dans le dialysat à partir de la mPFC de rats RHA et RLA, comme avec la dopamine, mais aussi dans ce cas avec différences liées à la lignée de rat romain et à l'expérience sexuelle. En particulier, les taux basaux de NA extracellulaire dans le dialysat provenant de la mPFC des rats RHA et RLA étaient significativement plus élevés que ceux des concentrations basiques de dopamine qui se trouvaient très similaires dans le dialysat. ) que ceux des rats RLA. Les raisons de ces différences sont inconnues, mais comme discuté ci-dessus pour la dopamine et la DOPAC, ces résultats peuvent indiquer qu'un tonus noradrénergique basal plus élevé existe au moins dans le cortex mPFC des rats RHA par rapport aux rats RLA. Un tel ton noradrénergique plus élevé peut également être impliqué dans les traits de comportement différents et souvent opposés présents chez les rats RHA et RLA, comme indiqué ci-dessus pour la dopamine. Les résultats ont montré que les différences entre les niveaux de NA extracellulaire de base persistaient également pendant l’activité sexuelle dans des conditions sexuellement naïves et expérimentées, par exemple, des taux de NA extracellulaire augmentés chez les rats RHA de la RPAC. le dialysat de mPFC chez les rats RHA lorsqu’il est exposé à la femelle inaccessible et pendant toute la période de copulation bien plus que chez les rats RLA, où les niveaux de NA n’augmentaient qu’au cours de la première minute 2,5 de la période de copulation, après quoi les niveaux de NA revenaient à des valeurs basales . Ces changements dans les niveaux de NA extracellulaire ont été observés à la fois chez les personnes sexuellement naïves et expérimentées, mais les augmentations des niveaux de NA étaient plus élevées chez les rats RHA et RLA expérimentés sexuellement que chez leurs homologues naïfs. Ainsi, l'expérience sexuelle induit apparemment une potentialisation supplémentaire de l'activité noradrénergique dans la mPFC des rats RHA et, dans une moindre mesure, des rats RLA, comme cela a déjà été discuté pour la dopamine. Les nuances concomitantes noradrénergiques et dopaminergiques supérieures dans la mPFC des rats RHA par rapport aux rats RLA méritent quelques commentaires. En fait, il a été rapporté que l’activité noradrénergique dans la mPFC peut affecter la libération de dopamine par différents mécanismes (voir par exemple: Carboni et al., 1990, 2006; Gresch et al., 1995; Westernik et al., 1998 et références y figurant). L’un d’eux est lié à l’activité de la NET, qui s'est avérée lier la dopamine avec une affinité encore plus grande que celle de la NA dans les synaptosomes obtenus à partir d’homogénats du PFC (Corne, 1973). Si cela devait se produire dans le CPFM in vivo, la dopamine libérée dans la mPFC pourrait être recapturée non seulement par les terminaisons nerveuses dopaminergiques mais également noradrénergiques à une vitesse supérieure à celle de la NA. Cela pourrait entraîner à son tour une augmentation de la libération de dopamine par les terminaux dopaminergiques (par exemple, un tonus dopaminergique accru) pour compenser la quantité de dopamine retirée de la fente synaptique; ainsi, le ton noradrénergique plus élevé trouvé chez les rats RHA pourrait contribuer, au moins en partie, au ton dopaminergique plus élevé trouvé dans la mPFC des rats RHA par rapport aux rats RLA. Des études complémentaires sont nécessaires pour vérifier cette possibilité. Notamment, la différence d'activité noradrénergique identifiée dans cette étude dans la mPFC entre les rats RHA et RLA pourrait également jouer un rôle dans leur réponse différente au traitement antidépresseur. En fait, les rats RHA sont considérés comme un modèle de résilience et les rats RLA, un modèle de vulnérabilité à la dépression. En conséquence, un traitement aigu ou chronique avec des antidépresseurs tels que la désipramine, la fluoxétine et la chlorimipramine a significativement amélioré les réponses comportementales lors du test de nage forcée chez les rats RLA sans affecter les réponses des rats RHA (Piras et al., 2010, 2014).

Enfin, cette étude confirme et étend les résultats antérieurs montrant que la CPFm est impliquée dans le contrôle du comportement sexuel, bien que le rôle exact de cette région du cerveau dans le comportement sexuel soit loin d’être clair (Fernández-Guasti et al., 1994; Agmo et Villalpando, 1995; Agmo et al., 1995; Hernández-Gonzáles et al., 1998, 2007; Kakeyama et al., 2003; Balfour et al., 2006; Afonso et al., 2007; Davis et al., 2010; Febo, 2011). Récemment, le tir sélectif de cellules dans le CPFm lors de l’approche du comportement d’un rat mâle vers une femelle sexuellement réceptive inaccessible a été démontré à l’aide d’un paradigme d’enregistrement de tir cellulaire unique (Febo, 2011). Fait intéressant, les neurones qui ne répondaient pas lors de la première exposition du mâle à la femelle réceptive inaccessible, deviennent actifs lors de la seconde exposition, comme si l'expérience précédente était capable d'induire des modifications plastiques conduisant à une variation des réponses comportementales. Néanmoins, des lésions avec l'acide iboténique de la mPFC se sont avérées incapables de modifier le comportement sexuel de rats mâles avec une femelle sexuellement réceptive, ni l'expression de la préférence du lieu conditionné pour la récompense sexuelle. Cependant, chez ces animaux lésés, la capacité de former une aversion conditionnée à l’égard de l’activité sexuelle quand elle était associée à des stimuli aversifs (Davis et al., 2010). Ceci suggère que l’activation de mPFC pendant le comportement sexuel joue un rôle dans l’intégration d’informations internes et externes pour l’exécution et le contrôle de comportements orientés vers un objectif plutôt que dans l’expression de réponses innées à des renforçateurs naturels (voir plus loin). Goto et Grace, 2005). Plus important encore pour ce travail, plusieurs études ont montré que les régions cérébrales impliquées dans la motivation sexuelle et le comportement sexuel, tels que le noyau accumbens, la région tegmentale ventrale, la région préoptique médiale, le noyau du lit de la stria terminalis, l’amygdale basolatérale et le noyau thalamique subparafasciculaire parvocellulaire reçoivent des entrées mPFC pendant une activité sexuelle (voir Balfour et al., 2006). Nombre de ces zones du cerveau participent à un circuit neuronal complexe impliqué dans le contrôle du comportement sexuel, de la motivation et de la récompense sexuelles à la performance sexuelle. Ce circuit comprend des neurones ocytocinergiques qui prennent leur origine dans le PVN de l'hypothalamus (PVN) et se projettent dans la région tégumentale ventrale, noyau accumbens, hippocampe, amygdala, PFC, noyau de la strie terminale, médulla oblongata et de la colonne vertébrale, mésolimbique / dopant neurones faisant saillie de la région tegmentale ventrale au noyau accumbens et au PFC, neurones dopaminergiques incertohypothalamiques et neurones glutamatergiques qui participent au niveau local et à celui du système dans plusieurs zones du circuit (voir Melis et Argiolas, 1995, 2011; Melis et al., 2003, 2007, 2009, 2010; Succu et al., 2007, 2008, 2011). Ainsi, l'augmentation de la dopamine extracellulaire (mais aussi de la NA) dans les dialysats du mPFC observée au cours de l'activité sexuelle pourrait indiquer que le mPFC est une partie active de ce circuit, c'est-à-dire que les neurones dopaminergiques mésocorticaux participent ensemble au contrôle de l'activité sexuelle. avec les neurones noradrénergiques, dopaminergiques mésolimbiques, ocytocinergiques et glutamatergiques, bien que cela ne semble pas être strictement nécessaire pour l'expression du comportement sexuel (Davis et al., 2010). Conformément à cette hypothèse, cette étude montre que les différences de libération de dopamine et de NA dans la mPFC au cours de l'activité sexuelle sont concomitantes avec des différences dans le nombre d'érections du pénis sans contact et de modifications des paramètres copulatoires, avec une libération plus élevée de dopamine et de NA au cours de les phases d'appétit et de consommation liées à une motivation sexuelle plus élevée et à de meilleures performances de copulation dans les deux lignées de rats romains ainsi que dans les états naïfs et expérimentés.

La discussion donnée ci-dessus est basée principalement sur l'augmentation bien connue de la dopamine extracellulaire qui se produit dans le noyau accumbens de rats mâles au cours de l'activité sexuelle (Pfaus et al., 1990; Pleim et al., 1990; Pfaus et Phillips, 1991; Damsma et al., 1992; Wenkstern et al., 1993). Cependant, la dopamine et d’autres neurotransmetteurs pourraient être libérés dans la mPFC (et dans le noyau accumbens) dans d’autres conditions expérimentales, telles que pendant le stress ou pour y faire face (Thierry et al., 1976; Fadda et al., 1978), qui ne sont pas strictement liés au comportement sexuel. On peut donc soutenir que l’augmentation de la dopamine observée dans la dopamine extracellulaire dans le mPFC (cette étude) ou dans le noyau accumbens (Sanna et al., 2015), est davantage liée au stress lié à la présence ou à l’interaction avec la femme sexuellement réceptive, ou à la gestion de la présence de celle-ci que de l’activité sexuelle. Cela pourrait avoir une certaine pertinence chez les rats RHA et RLA, qui présentent des styles d'adaptation nettement différents et une activation différente de l'axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien en réponse à des conditions aversives (les rats RLA montrent une activation de cet axe bien supérieure à celle des rats RHA; voir Carrasco et al., 2008; Díaz-Morán et al., 2012). Cela soulève également la possibilité que les hormones de stress (c.-à-d. Les corticostéroïdes) puissent influer sur l'activité dopaminergique dans les mPFC et d'autres régions du cerveau. En effet, les rats RLA sont des réactions réactives et présentent un comportement hyper-émotionnel caractérisé par l'hypomotilité et le gel, tandis que les rats RHA présentent un comportement d'adaptation proactif visant à maîtriser le facteur de stress (Driscoll et Bättig, 1982; Willig et al., 1991; Escorihuela et al., 1999; Steimer et Driscoll, 2003; Giorgi et al., 2007). Bien qu'il soit impossible d'exclure complètement que cela puisse se produire chez les rats sexuellement naïfs (qui n'ont jamais interagi avec une femelle réceptive auparavant) et chez les rats RLA sexuellement naïfs en particulier (voir ci-dessus), cela est peu probable. Dans nos conditions expérimentales, tout est fait pour éviter tout type de stress (voir section «Matériel et méthodes») et les expériences sont organisées de telle manière que les mâles n'interagissent pas immédiatement avec la femelle, mais seulement après 30 min d'exposition à elle , au cours de laquelle l'augmentation mesurée de la dopamine est bien inférieure à celle qui se produit lors de l'interaction sexuelle. Si l'augmentation de la dopamine trouvée dans le mPFC (et dans le noyau accumbens) des rats romains (les rats RHA et RLA sexuellement naïfs ont des niveaux basaux de dopamine extracellulaire dans le dialysat du mPFC et du noyau accumbens, très similaires) étaient vraiment secondaires au stress dû à la présence de / interaction avec la femelle ou la gestion de celle-ci: (i) l'augmentation de la dopamine aurait été beaucoup plus élevée dans la première période de temps où les mâles sont mis en présence de la femelle et pas plus tard, tel que trouvé pendant la copulation; et (ii) on s'attend à ce que l'augmentation de la dopamine disparaisse ou soit fortement réduite après l'acquisition d'une activité sexuelle stable, c'est-à-dire lorsque les processus d'apprentissage (y compris l'adaptation à la nouveauté) ont été achevés et ne jouent qu'un rôle mineur dans l'exécution des l'activité sexuelle, alors qu'en revanche elle continue à se produire lorsque l'activité sexuelle est répétée. En d'autres termes, la dopamine extracellulaire dans le mPFC (et dans le noyau accumbens) augmente toujours pendant la copulation, même après que le comportement sexuel a été appris. D'autres études sont nécessaires pour clarifier le rôle fonctionnel de cette augmentation de l'activité dopaminergique dans le mPFC (et dans le noyau accumbens; voir la section «Introduction et références»).

En conclusion, cette étude montre pour la première fois que la présence, et plus encore, de l’interaction avec une femelle sexuellement réceptive entraîne une augmentation de la dopamine extracellulaire et de la NA dans le dialysat du mPFC de naïf sexuellement (jamais exposé à des stimuli sexuels). ) et sexuellement expérimentés (ayant subi cinq tests de copulation préliminaires et montrant des performances sexuelles stables), les rats RHA et RLA, qui présentent des styles d'adaptation nettement différents en réponse à des conditions aversives et des modèles de comportement copulatoire différents avec une femelle sexuellement réceptive. En conséquence, les concentrations de dopamine et de NA dans le dialysat étaient plus élevées chez les rats sexuellement naïfs et expérimentés que leurs homologues de RLA pendant les phases d’anticipation et de consommation de l’activité sexuelle. Ces résultats peuvent être dus en partie à un ton dopaminergique et noradrénergique dans la mPFC des rats RHA supérieur à celui des rats RLA, comme indiqué pour la dopamine dans le noyau accumbens (Sanna et al., 2015). De plus, la dopamine et la NA extracellulaires de mPFC étaient également plus élevées chez les rats RHA expérimentés sexuellement et, dans une moindre mesure, chez les rats RLA par rapport à leurs homologues naïfs sexuellement dans des conditions basales ainsi que pendant les phases d'appétit et de consommation du comportement sexuel. Cela suggère que l'expérience sexuelle induit des processus plastiques qui renforcent davantage la neurotransmission de la dopamine et de la NA dans le mPFC, comme dans le cas de la dopamine dans le noyau accumbens des deux lignées de rats romains (Sanna et al., 2015). Les différences susmentionnées dans la neurotransmission dopaminergique et noradrénergique dans la mPFC des deux lignées romaines peuvent jouer un rôle non seulement dans les différents modèles de comportement sexuel, mais également dans les traits de comportement différents et souvent opposés qui caractérisent ces deux lignées de rat.

Contributions d'auteur

Le projet a été conçu par FS, AA, MRM, OG et MGC. FS et JB ont conçu, réalisé et analysé les données d'expériences de comportement sexuel et de microdialyse. MAP, OG et MGC ont sélectionné et élevé des rats romains. FS, AA, MRM, OG et MGC ont supervisé l’étude. FS, AA, MRM, OG et MGC ont écrit le manuscrit. Tous les auteurs ont discuté des résultats et commenté le manuscrit.

Financement

Ce travail a été partiellement financé par des subventions du ministère italien de l'Université et de la Recherche (MIUR) (Indépendance scientifique des jeunes chercheurs, SIR 2014, numéro de code RBSI14IUXXUMX) à FS, de la région autonome de Sardaigne (ARS) (LR 7 / 7 «Promotion de la recherche scientifique et de l'innovation technologique en Sardaigne», Fonds social européen, 2007 – 2007, code de projet CRP-2013) à OG, et de l'Université de Cagliari à AA, MRM, FS, OG et MGC.

Déclaration de conflit d'intérêts

Les auteurs déclarent que la recherche a été menée en l'absence de toute relation commerciale ou financière pouvant être interprétée comme un conflit d'intérêts potentiel.

Remerciements

Dr. Barbara Tuveri, Université de Cagliari, pour l'hébergement et les soins des animaux.

Bibliographie