Commentaires: La noradrénaline (noradrénaline) est libérée lors d'événements choquants ou anxiogènes, tels que des scènes pornographiques choquantes sur Internet. Les utilisateurs peuvent être attirés par des informations plus choquantes ou dérangeantes, car elles stimulent plus fortement les circuits de récompense.
J Neurosci. 2003 Mar 1;23(5):1879-85.
Ventura R1, Cabib S, Alcaro A, Orsini C, Puglisi-Allegra S.
Abstract
De plus en plus de preuves indiquent une implication majeure des aires corticales dans les mécanismes de dépendance. Il a été démontré que la transmission noradrénergique dans le cortex préfrontal médian (mpFC) affectait les effets moteurs de l’amphétamine, bien qu’il n’existe aucune preuve de son implication dans les effets gratifiants de ce psychostimulant.
Les présentes expériences visaient à étudier la possibilité d’une implication sélective de noradrénaline (NE) dans le cortex préfrontal dans les effets enrichissants de l’amphétamine. Pour ce faire, nous avons évalué les effets de la déplétion sélective de mpFC NE chez la souris de la souche C57BL / 6J chez CXNUMXBL / XNUMXJ, un fond couramment utilisé dans les approches moléculaires et connu pour être très sensible aux effets gratifiants du psychostimulant. Dans une première série d’expériences, nous avons démontré l’absence de préférence de lieu conditionné induite par l’amphétamine chez des souris porteuses d’une déplétion préfrontale de NE. Dans une deuxième série d'expériences, nous avons démontré que la même lésion réduisait considérablement la libération de dopamine due à l'amphétamine induite par l'amphétamine, mesurée par microdialyse intracérébrale.
Ces résultats indiquent que la transmission préfrontale noradrénergique, en permettant une libération accrue de dopamine dans le noyau accumbens induite par l'amphétamine, est un facteur critique pour les effets enrichissants de ce médicament.
Introduction
Les drogues d'abus appartenant à différentes classes, bien qu'elles aient des cibles moléculaires primaires différentes, augmentent toutes la transmission de la dopamine (DA) dans le noyau accumbens (NAc) (Di Chiara et Imperato, 1988; Sage et Rompre, 1989; Weiss et al., 1992; Pontieri et al., 1995; Koob et al., 1998; Robbins et Everitt, 1999). En outre, on pense que les effets à la fois stimulants et stimulants des drogues entraînant une dépendance dépendent de la libération accrue de DA dans le NAc (Sage et Rompre, 1989; Di Chiara, 1995; Koob et al., 1998).
Par ailleurs, il existe de plus en plus de preuves d’une implication majeure de la noradrénaline dans les effets comportementaux et centraux de l’abus de drogues. Ainsi, il a été démontré que les souris dépourvues de transporteur de noradrénaline présentaient une hypersensibilité comportementale aux psychostimulants (Xu et al., 2000). En revanche, les souris dépourvues de récepteurs α1b-adrénergiques sont hyposensibles aux effets comportementaux des psychostimulants et des opioïdes (Drouin et al., 2002b) et aux effets stimulants de l'amphétamine (Amph) sur la libération de dopamine dans l'accumbens (Auclair et al., 2002). De plus, il a été démontré que la prazosine, un antagoniste des récepteurs α1 adrénergiques, injecté par voie systémique ou localement dans le cortex préfrontal, réduit l'hyperactivité locomotrice induite par la d-amphétamine (Snoddy et Tessel, 1985; Dickinson et al., 1988; Blanc et al., 1994; Darracq et al., 1998). Enfin, des études indépendantes confirment le rôle des α1-adrénorécepteurs dans la libération de DA de mésoaccumbens induite par l'amphétamine (Pan et al., 1996; Darracq et al., 1998; Shi et al., 2000).
L'atteinte corticale pourrait jouer un rôle critique dans ces effets. En effet, les projections noradrénergiques sont diffuses à travers le cortex cérébral et les concentrations en NE dépassent également celles de l'AD dans le cortex préfrontal médial (mpFC). En outre, de nombreuses preuves suggèrent que mpFC est impliqué dans la médiation des effets gratifiants et stimulants des drogues provoquant une dépendance chez les rongeurs (Carter et Pycock, 1980 ; Bubser et Schmidt, 1990; Tzschentke et Schmidt, 1998a,b). Enfin, il est de plus en plus évident que les aires corticales sont largement impliquées dans les mécanismes de dépendance. En effet, des études d'imagerie chez l'homme suggèrent que le cortex orbitofrontal, une zone spécifique du cortex préfrontal, est impliqué dans des comportements renforcés, des réponses conditionnées et des schémas de consommation compulsive de médicaments (Volkow et Fowler, 2000).
L’amphétamine est un psychostimulant hautement addictif qui stimule fortement l’activité locomotrice et produit de puissants effets de renforcement et de récompense, tels que mesurés par la préférence de lieu conditionnée (PPC) (Vezina, 1993; Cabib et al., 2000; Robinson et Berridge, 2001). Le psychostimulant libère le NE plus puissamment que le DA (Kuczenski et Segal, 1997; Rothman et al., 2001). Cependant, bien qu'un certain nombre de rapports récents indiquent une implication de la mpFC NE dans l'hyperlocomotion induite par Amph et la libération de DA mésoaccumbens (Blanc et al., 1994;Darracq et al., 1998), il n’existe aucune donnée sur le rôle de la mpFC NE dans les effets bénéfiques de ce psychostimulant.
Nous avons étudié les effets de l'appauvrissement sélectif en NE de mpFC sur les effets enrichissants / renforcants de l'amphétamine, mesurés par le CPP, chez des souris de la souche consanguine C57BL / 6J, un fond couramment utilisé dans les approches moléculaires et connu pour être très sensible aux facteurs stimulant-récompensant. effets de l'amphétamine (Puglisi-Allegra et Cabib, 1997; Cabib et al., 2000). De plus, nous avons évalué les effets de l'épuisement préfrontal du NE sur la libération de DA mésoaccumbens induite par Amph. En effet, il existe des preuves convaincantes d'un rôle majeur de la libération de DA mésoaccumbens dans le CPP induit par l'amphétamine (Carr et White, 1986;Olmstead et Franklin, 1996; Schildein et al., 1998).
Matériels et méthodes
Animaux
Des souris mâles de la souche de C57BL / 6JIco (C57) inbred (Charles River, Calco, Italie), 8 – 9 âgées de plusieurs semaines au moment des expériences, ont été hébergées de la manière décrite précédemment (Ventura et al., 2001) Chaque groupe expérimental était constitué d'animaux 5 – 12. Toutes les expériences ont été menées conformément à la loi nationale italienne (DLM. 116 / 92) sur l'utilisation d'animaux pour la recherche.
Médicaments
Le sulfate de d-amphétamine, l'hydrate de chloral, 6-hydroxydopamine (6-OHDA) et GBR 12909 (GBR) ont été achetés chez Sigma (Milan, Italie). Amph (2.5 mg / kg), hydrate de chloral (450 mg / kg) et GBR (15 mg / kg) ont été dissous dans une solution saline (0.9% NaCl) et injectés par voie intrapéritonéale dans un volume de 10 ml / kg. 6-OHDA a été dissous dans une solution saline contenant du métabisulfite de sodium (0.1m).
Préférence de lieu conditionné
Des expériences comportementales ont été effectuées avec un appareil CPP (Cabib et al., 1996, 2000) L'appareil comprenait deux chambres en plexiglas gris (15 × 15 × 20 cm) et une allée centrale (15 × 5 × 20 cm). Deux portes coulissantes (4 × 4 cm) relient l'allée aux chambres. Dans chaque chambre, deux parallélépipèdes triangulaires (5 × 5 × 20 cm) en plexiglas noir et disposés en différents motifs (recouvrant toujours la même surface de la chambre) ont été utilisés comme stimuli conditionnés. La procédure de formation au conditionnement de place a été décrite précédemment par Cabib et al. (1996, 2000) Brièvement le jour 0 (pré-test), les souris étaient libres d’explorer l’appareil au complet pendant 15 min. Au cours de la phase de conditionnement suivante 9 d, les souris ont été confinées quotidiennement pendant 40 min alternativement dans l'une des deux chambres. Pour chaque animal, pendant la phase de conditionnement, l'un des motifs était toujours associé à une solution saline et l'autre à une solution saline ou à Amph (2.5 mg / kg). Les appariements ont été équilibrés de sorte que, pour la moitié de chaque groupe expérimental, Amph a été jumelé avec l'un des motifs et la moitié avec l'autre. Les tests ont été effectués le jour 10 comme pour la procédure de prétest.
Les données comportementales ont été collectées et analysées par «EthoVision» (Noldus Technologies de l'information, Wageningen, Pays-Bas), un système de suivi vidéo entièrement automatisé (Spink et al., 2001) En bref, une caméra vidéo CCD enregistre le système expérimental. Le signal est ensuite numérisé (par un périphérique matériel appelé une carte d'acquisition) et transmis à la mémoire de l'ordinateur. Ensuite, les données numériques sont analysées à l’aide du logiciel EthoVision afin d’obtenir «distance parcourue» (en millimètres), utilisée comme mesure de la locomotion, et «temps passé» (en secondes), utilisée comme donnée brute pour les scores de préférence. secteur de l'appareil par chaque sujet.
Microdialyse
Les animaux ont été anesthésiés avec de l'hydrate de chloral, montés dans un cadre stéréotaxique (David Kopf Instruments, Tujunga, CA) équipé d'un adaptateur de souris et implantés unilatéralement avec une canule de guidage (acier inoxydable; diamètre extérieur de la tige, 0.38 mm; Metalant, Stockholm, Suède). ,) dans la CFP ou dans la NAc. La longueur de la canule guide était de 1 mm pour mpFC et 4.5 mm pour NAc. La canule de guidage a été fixée avec de la colle époxy et du ciment dentaire a été ajouté pour une stabilisation supplémentaire. Les coordonnées de bregma [mesurées selon l’atlas de Franklin et Paxinos (1998)] étaient les suivants (en mm): + 2.52 antéropostérieur et 0.6 latéral pour mpFC; et + 1.60 antéropostérieur et 0.6 latéral pour NAc [comprenant principalement la subdivision de la coque (Franklin et Paxinos, 1998)]. La sonde (longueur de membrane de dialyse, 2 mm pour mpFC et 1 mm pour NAc; diamètre extérieur de 0.24 mm; sonde de microdialyse en cuprophane MAB 4; Metalant) a été introduite 24 hr après implantation de la canule guide. Les animaux ont été légèrement anesthésiés pour faciliter l'insertion manuelle de la sonde de microdialyse dans la canule de guidage. Les membranes ont été testées in vitro récupération de DA et NE le jour avant l'utilisation pour vérifier la récupération.
La sonde de microdialyse a été connectée à une pompe CMA / 100 (Carnegie Medicine, Stockholm, Suède), par l'intermédiaire d'une tubulure en polyéthylène-20 et d'un pivot à liquide à deux canaux à couple ultra faible (modèle 375 / D / 22QM; Laboratoires Instech, Plymouth Meeting, PA) pour permettre la libre circulation. CSF artificiel (en mm: 147 NaCl, 2.2 CaCl2et 4 KCl) (Pontieri et al., 1995) a été pompé à travers la sonde de dialyse à un débit constant de 2 μl / min. Les expériences ont été effectuées 22 – 24 h après le placement de la sonde. Chaque animal a été placé dans une cage circulaire dotée d'un équipement de microdialyse (Laboratoires Instech) et d'une litière pour cage à domicile sur le sol. La perfusion de dialyse a été commencée 1 plus tard. Après le début de la perfusion de dialyse, les souris n'ont pas été dérangées pendant environ 2 avant la collecte des échantillons de base. Le dialysat a été recueilli chaque minute 20 pour 180 min. Trois échantillons de base avant le traitement médicamenteux ont été collectés. Seules les données de souris avec une canule correctement placée ont été rapportées. Les emplacements ont été jugés par coloration au bleu de méthylène. En chiffres 1 est représenté l'emplacement des sondes de microdialyse dans le mpFC et le NAc. Vingt microlitres des échantillons de dialysat ont été analysés par HPLC. Les 20 ul restants ont été conservés pour une éventuelle analyse ultérieure. Les concentrations (pg / 20 μl) n'ont pas été corrigées pour la récupération de la sonde. La concentration moyenne des trois échantillons prélevés immédiatement avant le traitement (variation <10%) a été prise comme concentration basale.
Emplacement des sondes de microdialyse dans le cortex préfrontal médial et le noyau accumbens. Des silhouettes de pistes de sonde ont été dessinées sur des sections représentatives du cerveau de souris et de la gamme de sites d’implantation. Cercles représentent les zones perforées pour l'analyse des tissus. Pour plus d'informations, voir Matériels et méthodes. le numéros indiquer millimètres rostral à bregma selon Franklin et Paxinos (1998).
Le système HPLC consistait en un système Alliance (Waters Corporation, Milford, MA) et un détecteur coulométrique (modèle 5200A Coulochem II; ESA, Chelmsford, MA) muni d'une cellule de conditionnement (M 5021) et d'une cellule d'analyse (M 5011). La cellule de conditionnement a été réglée sur 400 mV, l'électrode 1 sur 200 mV et l'électrode 2 sur -250 mV. Une colonne Nova-Pack C18 (3.9 × 150 mm; Waters Corporation) maintenue à 33 ° C a été utilisée. Le débit était de 1.1 ml / min. La phase mobile était telle que décrite précédemment (Westerink et al., 1998) La limite de détection du test était 0.1 pg.
Épuisement du NE dans la CFP
L'anesthésie et le set chirurgical sont décrits dans le paragraphe précédent. Les animaux ont reçu une injection de GBR (15 en mg / kg) 30 min avant la micro-injection de 6-OHDA pour protéger les neurones dopaminergiques. Une injection bilatérale de 6-OHDA (1.5 μg / 0.1 μl / 2 min pour chaque côté) a été réalisée dans la mpFC [coordonnées: + 2.52 antéropostérieur, ± 0.6 latéral; −2.0 ventral par rapport à bregma (Franklin et Paxinos, 1998)], par une canule en acier inoxydable (diamètre extérieur 0.15 mm; UIMED, Lausanne, Suisse), reliée à une seringue en 1, par un tube en polyéthylène, et entraînée par une pompe CMA / 100. La canule a été laissée en place pendant un délai supplémentaire de 2 min après la fin de la perfusion. Les animaux sham (Sham) ont été soumis au même traitement mais ont reçu un véhicule intracérébral. Les animaux ont été utilisés pour des expériences de microdialyse ou de comportement 7 d après une intervention chirurgicale.
Les concentrations tissulaires de NE et de DA dans la mpFC ainsi que dans le NAc ont été évaluées comme décrit précédemment (Ventura et al., 2001) d'évaluer le montant et l'étendue de l'épuisement. Le cerveau était fixé verticalement sur la plaque de congélation d'un microtome en congélation. Les poinçons des deux hémisphères ont été obtenus à partir de tranches de cerveau (coupes coronales) non plus épaisses que 300 µm. Des tubes en acier inoxydable de diamètre interne 0.8 (NAc) ou 2.3 mm (mpFC) ont été utilisés. Les coordonnées ont été mesurées selon l'atlas de Franklin et Paxinos (1998) comme suit (sections coronales en mm de bregma): mpFC, deux tranches de 2.96 à 2.34; NAc, trois tranches de 1.70 à 0.98. En chiffres 1 est représenté localisation de poinçonnage. Les poinçons ont été stockés dans de l'azote liquide jusqu'au jour de l'analyse.
Les DA et NE ont été déterminés simultanément en utilisant une procédure de HPLC en phase inverse couplée à une détection électrochimique de Coulochem. Le jour de l'analyse, les échantillons congelés ont été pesés et homogénéisés dans 0.1N HClO4 contenant 6 mmNa-métabisulfite et 1 mm EDTA. Les homogénats ont été centrifugés à 10,000 × g pour 20 min à 4 ° C. Des parties aliquotes du surnageant ont été transférées dans le système HPLC.
Le système HPLC a été décrit dans le paragraphe précédent, les potentiels étant fixés à + 450 et + 100 mV aux cellules d’analyse et de conditionnement, respectivement. La colonne, une colonne phényle Nova-Pack (3.9 × 150 mm) et une précolonne Sentry Guard Nova-Pack (3.9 × 20 mm) ont été achetées chez Waters Corporation. Le débit était de 1 ml / min. La phase mobile consistait en 3% méthanol dans un tampon 0.1 mNa-phosphate, pH 3, 0.1 mm Na2 EDTA et 0.5 mm 1 octane sulfonique, sel de Na (Aldrich, Milwaukee, WI).
Statistique
Épuisement NE. Les effets de l'épuisement des NE préfrontaux sur les niveaux tissulaires de DA et de NE dans les mpFC et dans les NAc ont été analysés par ANOVA à deux voies, avec les facteurs suivants: lésion (deux niveaux: appauvrissement en sham et en NE); et expérience (trois niveaux: expérience comportementale, microdialyse dans le NAc et microdialyse dans le mpFC) (n = 85). Des comparaisons individuelles entre les groupes, le cas échéant, ont été effectuées par post hoc test (test de plage multiple de Duncan).
Préférence de lieu conditionné. Pour les expériences de CPP, des analyses statistiques ont été effectuées sur les scores de préférence, évalués en calculant le temps passé dans les compartiments Amph (Paired) et salin-pairé (Unpaired) le jour du test moins le temps passé dans les mêmes compartiments lors de la session de test préliminaire. Dans le cas d'animaux recevant une combinaison de solution saline avec les deux compartiments, le compartiment Paired a été identifié comme le premier auquel ils ont été exposés. Données d'expériences CPP (n = 23) ont été analysés en utilisant une ANOVA à mesures répétées, un entre facteur (lésion, deux niveaux: appauvrissement en sham et en NE) et un facteur interne (appariement, deux niveaux: apparié et non apparié) pour les souris traitées avec une solution saline et avec Amph. L'activité locomotrice a été analysée par ANOVA à trois voies, les facteurs étant le traitement (deux niveaux: solution saline et Amph), la lésion (deux niveaux: Sham et NE épuisés) et le jour [deux niveaux: le premier jour (premier appariement) et le dernier jour (dernier appariement)]. Les effets simples ont été évalués par ANOVA à une voie.
Microdialyse. Des analyses statistiques ont été effectuées sur les données brutes (concentrations, pg / 20 μl). Les effets d’Amph sur les niveaux de NE extracellulaire dans la mpFC ont été analysés par une ANOVA à mesures répétées, l’un entre facteur (traitement, deux niveaux: solution saline et Amph) et l’autre dans le facteur (minutes, sept niveaux: 0, 20, 40, 60, 80, 100 et 120) (n = 18). Les effets de l'épuisement des NE préfrontales sur la libération de DA dans les animaux NAc (n = 47) traités avec Amph ont été analysés par une ANOVA à mesures répétées, avec deux facteurs entre (traitement, deux niveaux: solution saline et Amph; et une lésion, deux niveaux: sham et NE épuisés) et un facteur dans le facteur (minutes, sept niveaux: 0 , 20, 40, 60, 80, 100 et 120). Les effets de l'épuisement des NE préfrontaux sur les rejets de NE et de DA dans la mpFC d'animaux (n = 15) mis au défi avec Amph ont été analysés par ANOVA à mesures répétées, l'un entre facteur (lésion, deux niveaux: Sham et NE épuisés) et l'autre dans facteur (minutes, neuf niveaux: -40, -20, 0, 20, 40 , 60, 80, 100 et 120). Les effets simples ont été évalués par ANOVA unidirectionnelle pour chaque point temporel. Des comparaisons individuelles entre les groupes, le cas échéant, ont été effectuées par post hoc test (test de plage multiple de Duncan).
Résultats
Épuisement du NE
L’analyse statistique des effets de l’épuisement du NE préfrontal sur les concentrations tissulaires de DA et de NE dans la CPFm n’a montré aucun effet expérimental significatif ni aucun effet lésionnel significatif (F (2,79) = 7.08; p <0.0005) uniquement pour les valeurs NE, alors que les niveaux de dopamine ne différaient pas de manière significative. Aucune expérience ou effet de lésion significatif n'était évident pour NE ou DA dans le NAc (Tableau1).
Niveaux de tissu NE et DA (ng / g de poids humide) dans les mpFC et le NAc de souris simulées et appauvries en NE
Préférence de lieu conditionné
Les effets de la déplétion de NE dans le cortex préfrontal médial sur le conditionnement de place induit par Amph sont illustrés à la figure2. Les résultats n'ont montré aucune préférence pour les deux compartiments chez les animaux ayant présenté une association saline aux deux compartiments, quelle que soit l'état de la lésion (appauvrissement de Sham ou de NE) (Fig. 2 A). L’analyse ANOVA a révélé une interaction significative appariement × lésion chez les animaux des groupes traités avec Amph (F (1,11) = 6.3;p <0.05). Les animaux du groupe simulé ont montré une préférence significative pour le compartiment apparié Amph (F (1,12) = 7.6; p <0.05), mais Amph n'a induit aucune préférence pour le compartiment apparié au médicament dans le groupe appauvri en NE (Fig. 2 B).
Effets de la déplétion en norépinéphrine dans le cortex préfrontal sur les scores de préférence (pour plus de détails, voir Matériels et méthodes) indiqués par une solution saline (A) et d'amphétamine (B) groupes traités dans le test de préférence de lieu conditionné. Toutes les données sont exprimées en moyenne ± SE. *p <0.05 par rapport au compartiment non apparié.
Les effets de l'activité locomotrice induite par Amph sont illustrés à la figure3. L’ANOVA a montré une lésion significative (F (1,38) = 8.58; p <0.01) et les principaux effets du traitement (F (1,38) = 122.2; p <0.0005) et une interaction traitement × jour significative (F (1,38) = 17.7; p <0.0005). Des analyses simples des effets ont révélé des effets significatifs de la lésion et du jour uniquement dans les groupes traités par Amph. Les animaux traités avec des amphétamines des groupes Sham et NE-appauvris ont montré une activité locomotrice significativement accrue le dernier jour par rapport à celle présentée lors du premier appariement médicamenteux. De plus, des comparaisons entre groupes ont montré que l'activité locomotrice induite par Amph chez les souris appauvries en NE était plus élevée que celle induite chez les souris Sham le dernier jour (Fig. 3 B).
Effets de la déplétion en norépinéphrine dans le cortex préfrontal sur l’activité locomotrice induite par la solution saline (A) et d'amphétamine (B) le premier jour (premier appariement) ou le dernier jour (dernier appariement) de la section d'appariement. Toutes les données sont exprimées en moyenne ± SE. *p <0.05 par rapport au jour 1. #p <0.05 par rapport au groupe Sham.
Microdialyse
Les effets d’Amph sur la libération de NE dans la CFP sont illustrés à la figure4. Les analyses statistiques ont révélé une interaction significative traitement × minutes (F (1,96) = 9.52; p <0.0005). Des analyses d'effet simples ont révélé un effet significatif de quelques minutes seulement pour Amph et une différence significative entre la solution saline et l'Amph à tous les points dans le temps. L'amph a produit une nette augmentation de NE par rapport à la solution saline le long de la période de post-injection de 120 min, atteignant un maximum d'augmentation d'environ 400% à 40 min après l'injection. Aucun effet significatif n'était évident chez les souris recevant une injection de solution saline.
Norépinéphrine extracellulaire dans le cortex préfrontal interne des animaux recevant une solution saline (sal) ou d'amphétamine (2.5 mg / kg, ip) (amph). Les résultats sont exprimés en pourcentage de variation (moyennes ± SE) par rapport aux valeurs basales (1.16 ± 0.12 pg / 20 μl). Des analyses statistiques ont été effectuées sur des données brutes. *p<0.01 par rapport à une solution saline.
Les effets de l'épuisement des NE préfrontales sur la libération de DA induite par l'Amph systémique dans la NAc sont illustrés à la Figure5. Les analyses statistiques ont révélé une interaction significative traitement × lésion × minutes (F (1,258) = 5.63; p <0.0005). Une analyse simple des effets a révélé un effet significatif de quelques minutes seulement pour l'Amph et une différence significative entre la solution saline et l'Amph. Amph a produit une augmentation significative de la libération de DA dans la NAc des souris Sham par rapport à la solution saline au cours de la période de post-injection de 100 minutes, atteignant une valeur maximale (350% des valeurs basales) à 40 minutes après l'injection. De plus, Amph n'a pas réussi à produire une augmentation de la libération de DA dans la NAc de souris préfrontales appauvries en NE. L'écoulement basal de DA ne différait pas significativement entre les groupes.
Effets de l'épuisement de la noradrénaline dans le cortex préfrontal sur la dopamine extracellulaire dans le noyau accumbens des animaux recevant une solution saline (sal) ou d'amphétamine (2.5 mg / kg, ip) (amph). Les résultats sont exprimés en pourcentage de variation (moyennes ± SE) par rapport aux valeurs basales (1.30 ± 0.16 pg / 20 μl). Des analyses statistiques ont été effectuées sur des données brutes. *p <0.01 par rapport à une solution saline.
Pour évaluer si l'appauvrissement sélectif en NE dans les NE extracellulaires et DA extracellulaires affectés par la mpFC, nous avons mesuré les effets d'Amph sur l'écoulement cortical d'amines préfrontales dans l'amine. Les effets de l'épuisement des NE préfrontaux sur les rejets de NE et de DA induits par l'Amph systémique dans la mpFC sont illustrés à la figure6. Les analyses statistiques ont révélé une interaction lésion × minutes significative (F (1,104) = 33.72; p<0.0005) pour NE uniquement. Des analyses d'effet simples ont révélé un effet significatif de quelques minutes seulement pour le groupe Sham et une différence significative entre les groupes Sham et NE-appauvris à tous les moments après l'injection d'Amph. Aucune différence significative n'était évidente dans la NE extracellulaire basale entre les animaux simulés et appauvris en NE. Cependant, aucun changement significatif n'est survenu dans le cortex appauvri en NE après la provocation par Amph. Aucune différence significative n'était évidente entre les animaux simulés et appauvris en NE dans la DA extracellulaire basale et induite par Amph.
Effets de la déplétion en norépinéphrine du cortex préfrontal sur la noradrénaline et la dopamine extracellulaires dans le cortex préfrontal médial des animaux recevant de l'amphétamine (2.5, mg / kg, ip). *p <0.01 par rapport au groupe Sham.
a lieu
La première découverte majeure de la présente étude est que l'épuisement préfrontal de NE, bloque le CPP induit par l'Amph systémique. En fait, alors que les souris Sham manifestaient une préférence marquée pour le compartiment à paires d’Amph, aucune préférence n’était observée dans le groupe appauvri en NE. Ce dernier groupe a plutôt manifesté une préférence non significative pour le compartiment apparié de solution saline. La préférence pour le compartiment non associé à Amph est attribuable à une augmentation du temps passé dans ce compartiment le jour du test. Chez les animaux appauvris en NE, cela indique probablement une réaction légèrement aversive au compartiment apparié au médicament (Cabib et al., 1996, 2000). En alternance et en plus, l’augmentation du temps passé dans le compartiment couplé précédemment avec un véhicule peut indiquer une exploration approfondie d’un environnement perçu comme nouveau en raison de troubles de la mémoire favorisés par l’appauvrissement de la NE pFC (Kobayashi et al., 2000; Gibbs et Summers, 2002.) Amph pourrait avoir facilité la mémorisation du compartiment apparié au médicament chez des souris appauvries en NE par son action sur une zone cérébrale différente (Mattay et al., 1996; Hsu et al., 2002) ou sur un neurotransmetteur différent (Castellano et al., 1996), amenant le jour du test à réduire l’exploration d’un environnement connu et légèrement aversif. Cette probabilité justifie des tests expérimentaux spécifiques futurs car elle confirme en outre l’implication d’une réduction sélective des effets de renforcement positifs d’Amph dans le groupe des NE épuisés. Dans le même temps, les données sur l’activité locomotrice appuient indirectement l’hypothèse voulant que l’appauvrissement en NE cortical préfrontal affecte de manière sélective les effets de renforcement positifs d’Amph. En effet, le groupe appauvri en NE a montré des signes évidents de sensibilisation comportementale aux effets de stimulation locomotrice d'Amph le dernier jour de l'appariement. Il convient de noter que les souris de la souche C57 sont caractérisées par une faible sensibilité à la sensibilisation indépendante du contexte et une sensibilité élevée à la sensibilisation dépendante du contexte (pour une synthèse, voir Puglisi-Allegra et Cabib, 1997) phénomène qui dépend fortement de la possibilité d’associer le contexte aux effets de la drogue. Ainsi, l'épuisement des NE de mpFC n'interfère pas avec les processus associatifs chez les animaux traités avec Amph.
Les effets de l'épuisement sélectif de l'EN sur les effets gratifiants d'Amph rapportés ici peuvent apparaître en contradiction avec les rapports antérieurs selon lesquels aucun effet des lésions excitotoxiques de pFC sur le CPP induit par Amph (Tzschentke et Schmidt 1998a). Néanmoins, cette divergence n’est pas surprenante au vu des résultats contradictoires obtenus par différentes manipulations de pFC sur les réponses comportementales au psychostimulant. Ainsi, bien que des lésions excitotoxiques ainsi que l’ablation du pFC aient été signalées comme favorisant une réponse locomotrice accrue à Amph (Whishaw et al., 1992;Dalley et al., 1999; Roffman et al., 2000), dans certaines recherches, aucun effet des lésions pFC sur la locomotion induite par Amph n'a été trouvé (Burns et al., 1993; Tzschentke et Schmidt, 1998a). De plus, les lésions excitotoxiques ne reproduisent pas toujours les effets de la déplétion aminergique corticale (Collins et al., 1998). Nous avons constaté que l'épuisement du NE préfrontal bloquait le CPP mais ne réduisait pas les effets d'activation motrice induits par Amph. Nos résultats sont en accord avec un certain nombre d’études n’indiquant qu’une très faible, voire aucune corrélation, entre les effets stimulants et enrichissants-stimulants des drogues d’abus (pour un aperçu, voirTzschentke, 1998). Cependant, des études antérieures avaient montré qu'une transmission réduite de l'EN empêchait l'hyperactivité locomotrice induite par l'injection intra-NAc d'Amph (Blanc et al., 1994) et réduit l'effet locomoteur aigu de l'Amph systémique (Drouin et al., 2002a). De plus, il a été démontré que les souris dépourvues des récepteurs adrénergiques de sous-type α1 manifestent une activité locomotrice induite par Amph plus faible que celle de type sauvage (Drouin et al., 2002b).
Les divergences entre ces résultats antérieurs et actuels peuvent dépendre des différences dans les conditions de test. Ainsi, différentes des procédures expérimentales visant spécifiquement à évaluer les effets locomoteurs des psychostimulants (Cabib et al., 2000; Auclair et al., 2002), nous n’avons pas eu recours à une habituation prolongée aux cages d’essai avant l’utilisation de drogues, pour éviter le risque d’une inhibition latente de l’association entre les effets de la drogue et les stimuli environnementaux. Néanmoins, des études utilisant l’appauvrissement en NE ont montré que la réponse locomotrice à Amph (Archer et al., 1986; Geyer et al., 1986; Mohammed et al., 1986). Par conséquent, il se peut que les manipulations de la transmission de l'EN favorisent des effets complexes qui dépendent de l'étendue et / ou de la sélectivité des altérations du fonctionnement cortical.
Il est à noter que nous avons utilisé une procédure expérimentale originale pour induire une déplétion préfrontale massive mais sélective de NE (> 90%), ne produisant qu'une réduction faible et non significative des niveaux de DA tissulaire (∼7%), sans affecter les tissus DA ou NE. niveaux dans le NAc. A notre connaissance, il s'agit du premier rapport sur les effets d'une lésion neurotoxique sélective du NE préfrontal. Bien que l'appauvrissement en NE ait produit une diminution spectaculaire des niveaux tissulaires de neurotransmetteurs dans le mpFC, les valeurs de NE extracellulaire basale dans le dialysat n'étaient pas différentes de celles des animaux Sham. Ces résultats suggèrent que les afférents noradrénergiques épargnés développent une réponse compensatoire qui conduit à un écoulement extracellulaire de NE similaire à celui des animaux fictifs, en accord avec les études précédentes basées sur la déplétion de NE non sélective (Abercrombie and Zigmond, 1989; Hughes et Stanford, 1998). Il reste à déterminer si cette réponse compensatoire dépend de la synthèse accrue des neurotransmetteurs ou d'autres mécanismes. Cependant, l’appauvrissement en NE a aboli la réponse noradrénergique au défi Amph dans le CPFm, ce qui pourrait indiquer que la réponse compensatoire ne permet pas une augmentation supplémentaire de la sortie d’EN après le défi Amph.
La deuxième découverte importante de cette étude est la réduction spectaculaire de la libération de DA induite par l'amphétamine dans le NAc de souris préfrontées appauvries en NE. Ainsi, dans le groupe Sham, l’amph systémique a entraîné une augmentation importante et significative du débit sortant de DA dans le NAc (augmentation maximale de 350%), qui a atteint une valeur maximale à 40 min après l’injection. Inversement, aucune augmentation significative n'a été observée dans la NAc des animaux appauvris en NE, indiquant ainsi qu'une transmission noradrénergique intacte au sein de la mpFC est une condition nécessaire pour la libération de DA stimulée par Amph dans la NAc. Des résultats très récents montrant qu'Amph n'augmente pas la DA extracellulaire dans le NAc de souris dépourvues de récepteurs α1b-adrénergiques (Auclair et al., 2002) supporte ce point de vue.
Les présents résultats ne peuvent pas être attribués à une réduction des taux tissulaires de DA ou de NE dans le NAc non affectés par la déplétion du NE pré-cortical, excluant ainsi que le 6-OHDA se diffuse dans le NAc.
Cortical NE peut participer à la libération de l'AD promue par Amph au sein de l'ANc par le biais de différents mécanismes. Premièrement, il pourrait activer la projection pré-corticale excitatrice sur la zone tégmentale ventrale (VTA). En effet, des résultats récents ont révélé une excitation NE-dépendante des neurones VTA DA chez des animaux traités à Amph (Shi et al., 2000), corroborant ainsi l'idée qu'une quantité fonctionnelle de libération de DA de mésoaccumbens induite par Amph dépend du flux impulsif (Darracq et al., 1998; Shi et al., 2000; Paladini et al., 2001). Deuxièmement, il pourrait activer les projections glutamatergiques cortico-accumbales qui stimulent les récepteurs présynaptiques NMDA de l'AMPA – kainate situées sur les terminaisons nerveuses de l'AD facilitant la libération (Darracq et al., 2001). Troisièmement, cela pourrait faciliter l’activation des neurones GABAergiques inhibiteurs efférents, à médiation par les récepteurs ionotropes. Ces neurones participent à une double boucle d'inhibition impliquée dans le contrôle de l'activité des cellules DA par les neurones GABAergiques locaux (Darracq et al., 2001). L'effet marqué de la déplétion de NE corticale sur la libération de DA accumbal induite par Amph dans nos expériences suggère l'implication des trois mécanismes. Ainsi, l'élimination de l'entrée excitatrice à médiation NE dans les neurones VTA DA, la facilitation de la libération de DA par le récepteur NMDA dans l'accumbens et le contrôle inhibiteur de l'inhibition tonique GABAergique des cellules DA pourraient avoir contribué à une forte réduction des effets psychostimulants. sur la libération de DA dans les accumbens. Il convient de noter que l’appauvrissement en NE n’affecte pas la réponse DA corticale préfrontal à Amph, ce qui peut contribuer à l’inhibition de la libération de DA accumbal par l’activation de D1 récepteurs situés sur les efférents corticaux glutamatergiques (Tassin, 1998). Un rôle de D4 Les récepteurs DA dans les effets de NE doivent être pris en compte à la lumière de l'affinité de NE pour ce sous-type de récepteur et de leur implication possible dans les effets d'Amph (Newman-Tancredi et al., 1997;Feldpausch et al., 1998).
Ensemble, la perturbation de ces divers mécanismes par l'épuisement des NE de mpFC peut converger pour inhiber l'activité des neurones DA. Le blocage des neurones DA peut réduire l'inversion du transporteur DA de la membrane induite par Amph (Darracq et al., 2001), fournissant une explication de la quasi-absence de libération de DA de mésoaccumbens induite par Amph chez des animaux appauvris en NE cortical préfrontal. Enfin, la réduction spectaculaire de la libération de DA de mésoaccumbens induite par Amph chez des souris appauvries en NE renforce les données comportementales, indiquant ainsi un blocage des effets renforçant et enrichissant du psychostimulant. En effet, il existe des preuves convaincantes en faveur d’un rôle majeur de la libération de DA de mésoaccumbens dans le CPP induit par l’amphétamine (Carr et White, 1986; Olmstead et Franklin, 1996;Schildein et al., 1998).
En conclusion, nos résultats démontrent pour la première fois un rôle essentiel de la transmission préfrontal de l'EN dans la médiation des effets de renforcement-récompense de l'amphétamine par la modulation de la libération de DA dans le NAc.
Notes
- Reçu en août 2, 2002.
- Révision reçue en décembre 2, 2002.
- Accepté en décembre 9, 2002.
Ce travail a été soutenu par le Ministre de la recherche scientifique et technique (COFIN 2000-2001) et Ateneo 60% (1999 – 2000).
La correspondance doit être adressée à Stefano Puglisi-Allegra, Département de psychologie, Università «La Sapienza», via dei Marsi 78, 00185 Rome, Italie. Email:[email protected].
- Copyright © 2003 Society for Neuroscience
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