Changements dynamiques dans l'efflux de dopamine de Nucleus Accumbens pendant l'effet Coolidge chez le rat mâle (1997)

RÉSULTATS

neurochimie

Les concentrations nanomolaires basiques de DA et de ses métabolites dans les microdialysats, présentées comme moyenne ± SEM, des trois premiers échantillons de référence étaient: DA, 3.0 ± 0.7; DOPAC, 619.1 ± 77.7; et HVA, 234.2 ± 49.0 (non corrigé pour la récupération de la sonde;n = 5). Ces valeurs représentaient les scores 100% de base.

Des points de données définis par le comportement, correspondant à chaque phase de l'expérience et communs à tous les rats, ont été utilisés pour des analyses neurochimiques. Celles-ci comprenaient: (1) sept échantillons après la première introduction de 1 femelle, quatre échantillons (2) accompagnant l’absence de comportement copulatoire avec 1 femelle et cinq échantillons (3) après présentation de 2 femelle. Figure 1 illustre les changements dans les concentrations de DA (graphique linéaire, milieu) et les métabolites DA (graphique linéaire, top) comportement de copulation parallèle (graphique à barres, bas) pendant l’essai pour l’effet Coolidge.

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Figue. 1.

Noyau accumbens corrélats neurochimiques du comportement sexuel pendant l’effet Coolidge. Les huit premiers échantillons représentent des points de données chronologiquement continus des phases 1 à 3. L'échantillon 1 est le quatrième et dernier échantillon de base avant la population (Bas). L’échantillon 2 représente l’introduction de la 1 femelle derrière l’écran (Scr). Après 15 min, le tamis a été retiré et les rats ont pu copuler (échantillons 3 – 8). lepause sur le x-axis correspond à l'exclusion des données de trois rats qui ont copulé pendant de longues périodes avec la femelle initiale. Les neuf derniers échantillons étaient également continus chronologiquement. Les échantillons 9 et 10 correspondent à la période de satiation de la phase 3 (c'est-à-dire, 30 min sans montage). La 1 femelle a ensuite été réinsérée derrière l’écran (échantillon 11) et, plus tard, 15, l’écran a été supprimé (échantillon 12). Après 15 min sans copulation, une 2 femelle a été placée derrière l'écran (échantillon 13). Les échantillons 14 – 17 correspondent à une copulation avec une femelle 2. Le nombre de montages, d'intromissions ou d'éjaculations associés à chaque échantillon de microdialyse 15 min est indiqué dans le graphique à barres inférieure. Les données neurochimiques sont exprimées en termes de pourcentage des concentrations de base. Changements dans la DA du CNA (carrés fermés), DOPAC (cercles fermés) et HVA (cercles ouverts) efflux sont présentés comme graphiques linéaires. Les comparaisons suivantes ont été effectuées: échantillon de base 1 par rapport aux échantillons 2 – 10; nouvel échantillon de base 10 par rapport aux échantillons 11 et 12; nouvel échantillon de base 12 par rapport aux échantillons 13 – 17 (*p <0.05; ** p <0.01). Indépendant t des tests ont été effectués entre les valeurs de base (échantillons 1, 10 et 12). Pour les différences significatives par rapport à la première ligne de base (échantillon 1) †,p <0.05.

Des ANOVA à mesures répétées et unidirectionnelles distinctes ont été réalisées sur des données neurochimiques associées aux femmes 1 (échantillons 1 – 12) et aux femmes 2 (échantillons 12 – 17). A priori les comparaisons ont été faites en utilisant le test de comparaison multiple de Dunn (Bonferroni t). Les trois principales comparaisons suivantes ont été effectuées: (1) base initiale (échantillon 1) par rapport aux échantillons 2 – 10 (première exposition à la femelle 1), deuxième référence (2) par rapport aux échantillons 10 et 11 (nouvelle exposition à la femelle 12) et (1) troisième base (échantillon 3) par rapport aux échantillons 12 – 13 (exposition à 17 femelle).

Il y avait un changement global significatif d'efflux de DA en réponse à 1 [F_(11,44) = 8.48; p <0.001] et femme 2 [F_(5,20) = 2.83;p <0.05]. Une augmentation significative de l'efflux de DA a été constatée lorsque la femelle 1 était présente derrière l'écran (+ 44%,p <0.05; échantillon 2). Pendant la copulation, les concentrations de DA ont encore augmenté, atteignant une valeur maximale (+ 95%;p <0.01) lors du premier accès copulatoire (échantillon 3). La DA est restée élevée tout au long de la copulation et n'est revenue aux concentrations de base qu'au cours de la période de 30 minutes au cours de laquelle aucun montage n'a eu lieu (échantillons 9 et 10). Ni la réintroduction de la femelle 1 derrière l'écran (échantillon 11) ni la possibilité d'interagir physiquement, mais sans montage (échantillon 12), des concentrations élevées de DA par rapport à la deuxième valeur de base (échantillon 10). La présence de la femelle 2 derrière l'écran (échantillon 13) a entraîné une légère augmentation de l'efflux de DA (12%) par rapport à la troisième valeur de base (échantillon 12) qui n'a pas atteint la signification statistique. Une nouvelle copulation avec la femelle 2 a entraîné une augmentation significative (34%) (p <0.05) dans l'efflux de DA lors du premier échantillon de copulation (échantillon 14). Bien qu'un faible comportement copulatoire se soit poursuivi au cours des trois échantillons suivants, les concentrations de DA ont diminué aux valeurs de base (échantillons 15 à 17). Indépendant t les tests effectués parmi les échantillons «de base» (c.-à-d. 1, 10 et 12) ont montré que ces valeurs n'étaient pas significativement différentes.

Chez les trois rats qui ont repris la copulation lorsque 1 femelle a été réintroduit, les concentrations de NAC DA ont augmenté lorsque 1 femelle était présente derrière l'écran (plage, 25 – 47%) et pendant la copulation (plage, 13 – 37%), par rapport à l'échantillon juste avant la réintroduction de la femelle. Ces augmentations, cependant, ne se sont produites que lorsque le comportement sexuel était vigoureux et avait conduit à l'éjaculation.

Changements globaux importants dans DOPAC [F_(11,44) = 9.57; p <0.001] et HVA [F_(11,44) = 12.47; p <0. 001] des concentrations ont été trouvées en réponse à la femelle 1, mais pas à la femelle 2. Les concentrations de métabolites ont légèrement augmenté (+ 15% dans les deux cas) lors de la présentation de la femelle 1 derrière l'écran (échantillon 2), mais ce n'était pas significatif statistiquement. Il y avait cependant des augmentations significatives des concentrations de DOPAC et de HVA pendant la copulation (échantillons 3 à 8), atteignant des valeurs maximales (+80 et + 86%, respectivement; p <0.01) après 60 min (échantillon 6 dans les deux cas). Bien que les concentrations de métabolites aient diminué pendant la période d'inactivité sexuelle à la fin du contact avec la femelle 1 (échantillons 9 et 10), les concentrations sont restées élevées par rapport à la valeur de départ (p <0.05 dans les deux cas). La réintroduction de la femelle 1 derrière l'écran (échantillon 11), l'accès à la femelle 1 après le retrait de l'écran (échantillon 12) et l'introduction de la femelle 2 (échantillon 13) n'ont entraîné aucune modification des concentrations de métabolites. Des augmentations légères, mais statistiquement non significatives, des concentrations de DOPAC et de HVA (+ 23% dans les deux cas) par rapport au départ (échantillon 12) correspondaient au premier épisode de copulation avec la femelle 2 (échantillon 14). Cependant, cette augmentation a été de courte durée et est revenue aux valeurs de référence pour les trois échantillons restants (15 à 17). Indépendant tles tests effectués parmi les échantillons «de base» (c.-à-d. 1, 10 et 12) ont indiqué que les deuxième et troisième valeurs de base (échantillons 10 et 12, respectivement), bien que non différentes, restaient significativement élevées par rapport au premier échantillon de référence pour DOPAC et HVA (p <0.05 dans les deux cas).

Histologie

Les sondes de microdialyse étaient situées dans la NAC (Fig.2) dans une plage allant de + 1.20 à + 1.70 mm à partir de bregma (crâne plat). Il y avait également une variabilité dans le plan médiolatéral; les données reflètent l'échantillonnage des sous-régions coquilles et centrales du CNS.

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Figue. 2.

Emplacement des sondes de microdialyse dans la CNA de rats mâles utilisés dans l'expérience à effet Coolidge. Rectangles ombrés correspondent à la zone de membrane exposée des sondes de microdialyse. Des coupes cérébrales coronales en série ont été redessinéesPaxinos et Watson (1986).

DISCUSSION

En accord avec des rapports antérieurs, les présents résultats démontrent une transmission accrue de DA mésolimbique associée à des composantes appétitives et consommatrices du comportement sexuel du rat mâle, évaluée parin vivo microdialyse (Mas et al., 1990; Pfaus et al., 1990;Pleim et al., 1990; Damsma et al., 1992; Wenkstern et al., 1993; Fumero et al., 1994; Mas et al., 1995a,b,d). De plus, ces résultats fournissent un corrélat neurochimique pour la satiation sexuelle et la réinitiation ultérieure de la copulation en réponse à une nouvelle femme réceptive (effet Coolidge). Les données actuelles suggèrent que les propriétés stimulantes d'une nouvelle femme réceptive pourraient servir à augmenter la transmission de la DA-NAC chez un rat mâle sexuellement rassasié, ce qui pourrait, à son tour, être lié à la réinitiation du comportement sexuel. Ceci est d’abord évident dans la légère augmentation de NAC DA lors de la présentation d’une nouvelle femelle derrière l’écran et apparaît de manière plus convaincante comme une augmentation plus prononcée lors d’une nouvelle copulation avec 2 femelle (Fig.1).

La présence de la première femelle réceptive derrière l'écran a entraîné une augmentation appétitive robuste de l'efflux de NAC DA (44% par rapport à la valeur de référence) d'une ampleur similaire à celle rapportée dans des expériences antérieures utilisant un modèle similaire (30%, Pfaus et al., 1990; 35%,Damsma et al., 1992). Également en accord avec ces études était l'observation que l'efflux de NAC DA était encore amélioré pendant la copulation (à> 95% au-dessus de la valeur de base dans la présente expérience). Bien que nous puissions voir les comportements consommatoires comme étant associés à la version améliorée de NAC DA (Wenkstern et al., 1993; Wilson et al., 1995), il est important d’examiner les termes «appétitif» et «consommatif» dans le contexte du comportement sexuel. Alors que la phase de présence de la femme derrière l'écran est exclusivement appétitive ou préparatoire, le comportement pendant la phase de copulation ne peut être considéré comme purement consommatif. Parce que "appétitif" peut être utilisé pour décrire tous les comportements conduisant à la consommation d'un comportement motivé (copulation), le comportement principal que le mâle manifeste pendant qu'il est actif dans la phase "consommatrice" est mieux décrit comme appétitif; le mâle passe le plus clair de son temps et ses efforts à poursuivre la femelle pour copuler. À cet égard, nous pouvons établir une corrélation entre la transmission maximale de la DA de la CNA et la consommation consommée. ainsi que composants appétitifs intenses du comportement sexuel chez le rat mâle.

L'accès à la seconde femme nouvelle a entraîné une copulation renouvelée dans tous les domaines. Des études antérieures ont montré que la majorité des rats autorisés à copuler jusqu'à satiété, en utilisant un protocole comportemental similaire à celui utilisé dans la présente expérience, n'ont pas repris l'accouplement lors des tests ultérieurs 24 hr (Plage et Jordanie, 1956). Il est probable que la présence des nouvelles propriétés stimulantes de 2 féminin, pouvant inclure des signaux olfactifs, visuels et auditifs, a entraîné une nouvelle copulation. Une question intéressante, à laquelle il reste à répondre, est de savoir quel mécanisme un rat mâle distingue une nouvelle femelle d'une femelle avec laquelle il s'est récemment accouplé. Un site pour ce mécanisme peut se trouver dans le système olfactif principal. Il a été rapporté que l’intégrité de ce système est essentielle pour l’effet Coolidge chez le hamster (Johnston et Rasmussen, 1984). Le système olfactif voméronasal-accessoire, dans lequel un processus de mémoire phéromonal a été décrit récemment chez la souris (Kaba et al., 1994), est également un candidat de choix. À cet égard, il convient de noter que l’augmentation de la transmission de la DA par le NAC a été mesurée à l’aide de: in vivo La voltamétrie chez les rats mâles a présenté une litière qui a été exposée à des rats femelles à l’oestrus (Louillot et al., 1991; Mitchell et Gratton, 1992). En outre, l'application de K⁺ directement à la couche nerveuse voméronasale du bulbe olfactif accessoire, ainsi qu’au bulbe olfactif accessoire lui-même, était suffisante pour augmenter la transmission de la NAC DA (Mitchell et Gratton, 1992).

La première phase de copulation de 15 avec une femme 2 était associée à une augmentation significative du DA de la NAC. Contrairement à 1 féminin, l’interaction avec 2 féminin n’a pas entraîné d’augmentation de la NAC DA de même ampleur ni pendant les phases appétitive (12%) ni consommatrice (34%). Cependant, ces faibles augmentations de la NAC DA sont bien corrélées à la réduction du comportement sexuel affiché avec 2 féminin par rapport à 1 féminin. Les concentrations de métabolites sont restées élevées pendant la phase de satiété, ce qui a entraîné de nouvelles concentrations de base (échantillons 10 et 12) considérablement plus élevées que la valeur initiale (échantillon 1).

Le décalage temporel dans l'augmentation des concentrations de DOPAC et de HVA pendant la copulation est compatible avec leur formation en tant que métabolites du composé d'origine, le DA. Il a été suggéré que les concentrations de métabolites dans la microdialyse, du moins lors d’un comportement naturel non induit par la pharmacologie, constituent un indice utile de l’activité neurale (Damsma et al., 1992; Fumero et al., 1994). Le fait que les concentrations de métabolites soient restées élevées même pendant les périodes d’inactivité sexuelle dans cette expérience, lorsque les concentrations de DA étaient revenues aux valeurs de référence du prétest, jette un doute sur cette suggestion.

L’élévation persistante des concentrations de métabolites DA observée dans cette expérience reflète le profil de la zone préoptique médiane (mPOA) des métabolites DA observés chez les rats le premier jour après leur copulation jusqu’à satiété (Mas et al., 1995a,b). Des élévations soutenues des concentrations de DOPAC et de HVA dans le NAC ou le mPAA ne sont pas toujours observées lorsque la période d'accouplement est d'une durée fixe, beaucoup plus courte que le temps requis pour atteindre la satiété. Par exemple, de nombreuses études ont montré que les concentrations de DOPAC étaient augmentées et restaient élevées pendant la copulation, mais elles sont revenues aux valeurs de base peu de temps après l’élimination de la femelle (Pfaus et al., 1990; Pleim et al., 1990; Damsma et al., 1992;Hull et al., 1993; Wenkstern et al., 1993; Hull et al., 1995). Dans l'étude de Mas et al. (1995b), les concentrations extracellulaires basales de DOPAC et de HVA dans le mPOA restaient élevées pendant plusieurs jours consécutifs 4, ce qui correspond à une période d’inactivité sexuelle. Le quatrième jour, juste avant que les animaux ne reprennent la copulation, les concentrations de base des métabolites étaient proches des valeurs de présatiation. Les auteurs ont comparé les modifications neurochimiques à celles observées après l'administration de bloqueurs des récepteurs DA (Zetterström et al., 1984; Imperato et DiChiara, 1985) et ont suggéré que l’état d’inactivité sexuelle pouvait être induit par la libération de prolactine, qui pourrait jouer le rôle de «neuroleptique endogène» (Mas et al., 1995a,b,d). Il est clair que l’administration de neuroleptiques est accompagnée d’une augmentation des concentrations de métabolites extracellulaires et d’un efflux de DA (Zetterström et al., 1984; Imperato et DiChiara, 1985). Malheureusement, Mas et al. (1995a,b) n'ont pas été en mesure de détecter les concentrations de DAA mPOA. Dans la présente étude, les concentrations de DA dans le NAC sont revenues aux valeurs de précopulation, alors que les concentrations de DOPAC et de HVA sont restées élevées. Ce schéma est incompatible avec le rôle d'un neuroleptique endogène agissant dans le CNA pour induire la satiété sexuelle.

Compte tenu de l’implication des neurones DA mésolimbiques dans un comportement motivé (Fibiger et Phillips, 1986; Blackburn et al., 1992; Kalivas et al., 1993; LeMoal, 1995) et leur sensibilité aux nouveaux stimuli environnementaux (Fabre et al., 1983; Schultz, 1992; Mirenowicz et Schultz, 1994), les augmentations observées des concentrations extracellulaires de NAC DA en réponse à la nouvelle femelle correspondent à l'hypothèse selon laquelle l'activité dans ce système de DA est importante pour la réinitiation du comportement sexuel. En outre, des rapports faisant état d’augmentations appétitives et consommatrices de la transmission de DA (Hull et al., 1993, 1995;Mas et al., 1995b; Sato et al., 1995) et l'activité neuronale (Shimura et al., 1994) dans la mPOA de rats mâles pendant le comportement sexuel suggèrent que cette structure peut également contribuer à une nouvelle copulation caractéristique de l'effet Coolidge.

Conformément au rôle général joué par le système DA mésolimbique dans le comportement motivé, il est bien établi que les concentrations extracellulaires de DA sont également élevées avant, pendant et immédiatement après la consommation d’un repas, avec un retour aux valeurs de base 30 min plus tard (Wilson et al., 1995). Il est bien connu que la satiété induite par la nourriture est influencée par ses propriétés sensorielles. Les êtres humains et les animaux rejettent de manière satiété les aliments sur lesquels ils ont été nourris et ingèrent d’autres aliments qui n’ont pas été consommés (Rouleaux, 1986). Cela soulève la question de savoir si l'efflux de DA extracellulaire dans le CNA serait augmenté de manière sélective par la présentation d'un nouveau type d'aliment, mais pas par l'aliment consommé à satiété d'une manière analogue à celle rapportée dans la présente étude dans le contexte de motivation sexuelle. Si elle était confirmée, cette relation générale entre les propriétés sensorielles des récompenses naturelles, la satiété et la transmission mésolimbique de l'AD impliquerait un rôle essentiel pour ce système neural dans la régulation des processus motivationnels, dont la perturbation pourrait conduire à de graves troubles de l'alimentation et de la fonction sexuelle. .