Régulation de la dopamine du choix social chez une espèce monogame de rongeur (2009)

Brandon J. Aragona^1,* ainsi que Zuoxin Wang²

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Abstract

Introduction

Dans les contextes sociaux, la prise de décision est influencée de manière significative par une préoccupation positive ou négative pour le bien-être des autres (Fehr et Camerer, 2007). Les humains manifestent de fortes préférences sociales qui se manifestent par des comportements de choix, dans lesquels ils se comportent de manière altruiste, agissent avec un sens aigu de l'équité et ont une capacité de confiance énorme (Krueger et al., 2005). 2007; Sanfey, 2007; Tankersley et al., 2007; Zak et al., 2004). En effet, la prise de décision sociale chez l'homme est si complexe qu'elle peut sembler être le résultat d'une cognition sociale propre à notre espèce (Skuse et Gallagher, 2009). Cependant, du point de vue de l'évolution, les comportements prosociaux tels que la coopération et la confiance ne sont que manifestement irrationnels ou désintéressés (Rilling et al., 2002; Sanfey, 2007). Ces comportements sont le résultat de processus de sélection qui ont favorisé la réciprocité entre groupes sociaux proches, dans lesquels il était adaptable pour les individus de dépenser des quantités relativement faibles d'énergie pour aider les membres non liés du groupe afin de recevoir des avantages relativement importants de l'organisation sociale résultante ( Pfeiffer et al., 2005; Rutte et Taborsky, 2007; Trivers, 1971). Dans cette perspective, on peut s’attendre à ce que des comportements prosociaux analogues soient exprimés par d’autres espèces, qui peuvent servir de modèles de laboratoire efficaces et permettre ainsi d’étudier les mécanismes neuronaux du comportement de choix social et de la prise de décision.

Nous décrivons ici comment l’utilisation d’un tel système modèle, le campagnol socialement monogame des prairies (Microtus ochrogastre), a considérablement amélioré notre compréhension de la régulation neuronale du comportement de choix social (Carter et al., 1995; Dewsbury, 1987; Getz et Carter, 1996; Young et Wang, 2004). Nous donnons d’abord un bref aperçu du comportement du campagnol des Prairies et suggérons que l’organisation sociale complexe de cette espèce peut être obtenue en grande partie par deux comportements de «choix»: la préférence initiale d’un partenaire familier et la décision d’éviter ou de rejeter énergiquement de nouveaux partenaires ( Carter et Getz, 1993; Getz et Hofmann, 1986; Insel et Young, 2001). Nous mettons ensuite en évidence les données de plusieurs études récentes décrivant la régulation du comportement social du campagnol des Prairies par une transmission neurale importante pour le traitement des émotions et des récompenses, la signalisation de la dopamine (DA) dans le noyau accumbens (NAc) (Aragona et Wang, 2007; Aragona et al., 2003, 2006). Enfin, nous comparons ces résultats à ceux d’études portant sur la régulation neuronale de la prise de décision sociale chez l’homme (Fisher et al., 1999). 2005; Kosfeld et al., 2005; Rilling et al., 2002). Ces comparaisons révèlent des similitudes frappantes entre la neuroscience des comportements de choix social entre les humains et les campagnols des Prairies, ce qui suggère que les campagnols des Prairies constituent un excellent système modèle pour l’étude de la prise de décisions sociales. De plus, le fait qu’une grande partie de l’organisation sociale des campagnols des Prairies puisse être largement expliquée par des comportements de choix plutôt simples régis par le traitement des émotions peut avoir des implications très intéressantes pour l’étude de la neuroéconomie sociale (Cacioppo et al., 1997). 2000; Lee, 2008).

Le modèle de campagnol des prairies

Les campagnols des prairies sont de petits rongeurs (40g) (Figure (Figure1A) 1A) répartis principalement dans les prairies du centre des États-Unis (Cushing et al., 2001; Salle, 1981; Hoffmann et Koeppl, 1985). Ces rongeurs font partie de la minorité d’espèces de mammifères (3 – 5%) présentant une organisation sociale monogame (Dewsbury, 1987). Le fondement de cette organisation sociale est le «lien de paire», défini comme la relation stable entre les membres d’un couple d’éleveurs partageant un territoire commun et des devoirs parentaux communs (Aragona et Wang, 2004). Cette espèce a été initialement identifiée comme monogame par des études de terrain qui ont montré que les couples hommes-femmes voyagent ensemble (Getz et al. 1981), partagent un nid avec une ou plusieurs portées de petits (Getz et Hofmann, 1986) et repoussent agressivement les intrus indépendants de leur territoire (Getz, 1978). En outre, les campagnols des Prairies montrent un niveau élevé de protection parentale (Getz et Carter, 2004). 1996; Thomas et Birney, 1979) et il a été suggéré que les deux parents sont nécessaires à la survie du petit, ce qui a permis la sélection de liens de couple très durables (Emlen et Oring, 1977; Kleiman, 1977; McGuire et al., 1993; Wang et Novak, 1992). En effet, le lien de couple est si stable qu’un membre survivant du couple n’acceptera pas un nouveau partenaire même si l’autre membre du lien est perdu (Getz et Carter, 1996; Thomas et Wolff, 2004). Cela représente un exemple frappant de comportement qui n’est pas dans l’intérêt de l’animal et qui entre donc en conflit avec les modèles économiques classiques de prise de décision rationnelle.

 

Figure 1

Le modèle de campagnol des prairies. (A) Photo d'un campagnol mâle des Prairies. (B) Dessin animé de l'appareil de préférence partenaire. Chaque cage est identique et de la nourriture et de l'eau sont disponibles ad libitum tout au long du test 3-h. (C) Campagnols des prairies mâles jumelés à un amorce estrogénique ...

Fait important, les comportements monogames observés dans la nature sont également exprimés de manière fiable dans des conditions de laboratoire (Carter et Getz, 1999). 1993; Carter et al., 1995). Par exemple, les campagnols des Prairies se marient de préférence avec un partenaire familier par rapport à un nouveau conspécifique (Dewsbury, 1975, 1987; Gray et Dewsbury, 1973). Après l’accouplement, les campagnols des prairies restent ensemble pendant la gestation (McGuire et Novak, 1984; Thomas et Birney, 1979) et cela facilite la réussite de la grossesse (McGuire et al., 1992). Comme dans leur environnement naturel, les campagnols mâles des prairies montrent des niveaux très élevés de soins parentaux en laboratoire (Oliveras et Novak, 1986). Plus important encore, la liaison de paires peut être évaluée de manière fiable en laboratoire en mesurant les préférences sociales déduites des comportements de choix associés à la formation et au maintien de la liaison de paires (Williams et al., 2003). 1992; Winslow et al., 1993; Young et Wang, 2004).

Essais de laboratoire sur la formation et le maintien de la liaison par paire

Cette revue se concentrera sur les données collectées chez des sujets masculins (Aragona et Wang, 2007; Aragona et al., 2003, 2006). Cependant, de nombreux travaux ont été menés sur les campagnols des Prairies (Cho et al., 1999; Fowler et al., 2002; Insel et Hulihan, 1995; Williams et al., 1992; Witt et al., 1991) et on notera lors de la collecte des données avec des sujets de sexe féminin. Une première étape nécessaire dans la formation des liens de paires est que les mâles doivent préférer leur partenaire familier aux nouveaux partenaires, ce qui est très inhabituel pour les mâles chez la plupart des espèces de mammifères, car ils préfèrent de manière fiable s'accoupler avec de nouvelles femelles (Fiorino et al., 1997). 1997). Cependant, les campagnols des Prairies préfèrent s'accoupler avec une femelle familière (Dewsbury, 1987) et la présentation de nouvelles femelles n'induit pas la copulation chez les campagnols mâles sexuellement rassurés (Gray et Dewsbury, 1973).

En plus de choisir de s'accoupler avec une femme familière, la création de couples exige également que les hommes choisissent de cohabiter avec leurs partenaires familiers. Ceci est déterminé en laboratoire par un test de choix social simple appelé «test de préférence partenaire» (Williams et al., 1992). Pour cet essai, un sujet est placé dans un appareil à trois chambres et est libre de se déplacer dans les chambres (Figure (Figure1B) .1B) Le compagnon familier (partenaire) et une femelle inconnue (étrangère) servent d’animaux de stimulation attachés dans des cages séparées (Figure (Figure1B) .1B) Les sujets explorent d’abord l’appareil et interagissent avec les deux animaux stimulants, puis s’allongent à côté du partenaire ou de l’étranger (Williams et al., 1992; Winslow et al., 1993). Si les sujets passent beaucoup plus de temps en contact côte à côte avec des partenaires que des inconnus (évalué par un t-test), on dit alors que le groupe indique une préférence de partenaire (Aragona et Wang, 2004; Curtis et Wang, 2005; Liu et al., 2001).

De nombreuses études ont démontré que les campagnols mâles des Prairies associés à une femelle sensibilisée aux œstrogènes pour 24h de l’accouplement indiquent de manière fiable les préférences du partenaire (Aragona et al., 2003; Lim et Young, 2004; Liu et al., 2001) (Figure (Figure1C) .1C) Cependant, si les sujets masculins cohabitent avec les femmes pour seulement 6h sans accouplement, les sujets montrent un contact côte à côte non sélectif et ne montrent donc pas les préférences de leur partenaire (Aragona et Wang, 2007; Curtis et Wang, 2005; Liu et al., 2001) (Figure (Figure1D) .1RÉ). Ainsi, nous utilisons le '24h) le paradigme de l'accouplement pour induire de manière fiable les préférences du partenaire dans les conditions de contrôle et pour examiner si les manipulations pharmacologiques peuvent empêcher la formation de liaisons de paires induites par l'accouplement. De plus, nous utilisons le paradigme de «cohabitation 6-h» pour examiner si des manipulations pharmacologiques peuvent induire des préférences de partenaire en l'absence d'accouplement (Wang et Aragona, 2004; Young et Wang, 2004).

Bien qu'une préférence de partenaire soit nécessaire pour un lien de paire, cela ne suffit pas pour son maintien à long terme. Les couples liés par deux choisissent également de rejeter de manière agressive les nouveaux partenaires potentiels (Aragona et al., 2006; Gobrogge et al., 2007). Ceci est appelé «agression sélective» et est étudié en laboratoire à l'aide d'un test résident-intrus dans lequel le sujet est exposé à de nouveaux congénères et le comportement agressif est quantifié (Wang et al., 1997; Winslow et al., 1993). Alors que 24h d’accouplement augmente l’agression sélective (Wang et al., 1997; Winslow et al., 1993), le comportement agressif augmente beaucoup plus vis-à-vis des intrus masculins (comparé aux nouvelles femmes) et les sujets masculins ne pourchassent ni ne mordent les intrus féminins après 24h d'accouplement (Wang et al., 1997). À l’inverse, à la suite d’une cohabitation prolongée (2semaines) au cours desquelles les femmes tombent enceintes, les hommes deviennent extrêmement agressifs à l’égard des nouvelles femelles (montrant des taux élevés de poursuite et de morsure) (Aragona et al., 2006; Gobrogge et al., 2007) et cette décision de rejeter agressivement de nouveaux partenaires est essentielle pour le maintien de la stabilité de la paire.

Dans cette revue, nous examinerons dans quelle mesure l'organisation sociale monogame des campagnols des prairies peut être expliquée par (1) le choix initial de se reproduire avec une seule femelle, la «préférence partenaire» et (2) le choix ultérieur de rejeter le potentiel. nouveaux compagnons, agression sélective. Ces indices de laboratoire bien établis permettent d’examiner en détail la neurobiologie sous-jacente à ces comportements. Comme la liaison de paires implique une multitude de processus cognitifs et psychologiques, il n’est pas surprenant qu’un large éventail de systèmes neuronaux soient importants pour sa régulation, notamment: l’ocytocine (Bales et al., 2007; Bamshad et al., 1993; Insel et Shapiro, 1992; Liu et Wang, 2003; Witt et al., 1990), la vasopressine (Bamshad et al., 1994; Hamac et jeune, 2005; Lim et al., 2004b; Liu et al., 2001; Winslow et al., 1993), la corticostérone (DeVries et al., 1995, 1996; Lim et al., 2007), œstrogène (Cushing et Wynne-Edwards, 2006), glutamate et GABA (Curtis et Wang, 2005). Cette liste va certainement s'allonger au fur et à mesure que davantage d'expériences sont menées et que presque rien n'est connu sur la manière dont ces systèmes interagissent pour réguler la liaison de paires. Il reste donc une quantité de travail extraordinaire. Cependant, nous avons récemment mené une série d’études démontrant l’implication significative de la transmission du DA mésolimbique dans la formation et le maintien des liaisons de paires chez les campagnol des prairies mâles (Aragona et Wang, 1999). 2007; Aragona et al., 2003, 2006).

Noyau Accumbens Formation de la dopamine et du Pair Pair

La formation de liaisons de paires est une association naturelle formée entre des partenaires monogames (Aragona et al., 2006; Wang et Aragona, 2004; Young et Wang, 2004) et l’apprentissage associatif est régulé de manière significative par la transmission DA mésolimbique (Di Chiara et Bassareo, 2007; Kelley, 2004; Sage, 2004). En particulier, la transmission des DA dans l’ANS est essentielle pour des aspects importants du traitement des récompenses (Berridge et Robinson, 2004). 2003; Everitt et Robbins, 2005; Roitman et al., 2005, 2008; Salamone et Correa, 2002; Wheeler et al., 2008) pouvant sous-tendre des analyses coûts-avantages liées au choix de comportement et à la prise de décision (Phillips et al., 2007). Par conséquent, nous avons mené une série d’études portant sur la régulation de la formation de préférences de partenaires par la transmission des DA au sein de l’ANc (Aragona et Wang, 1997). 2007; Aragona et al., 2003, 2006).

Similaire à d'autres espèces de rongeurs (Jansson et al., 1999), la colonie des prairies est fortement innervée par les terminaisons dopaminergiques provenant du tronc cérébral ventral (Figure (Figure2A) 2A) (Aragona et al., 2003; Curtis et Wang, 2005; Gobrogge et al., 2007). Conforme également aux études menées chez le rat (Becker et al., 2001; Pfaus et al., 1995; Robinson et al., 2002), les mesures de microdialyse indiquent que l'accouplement augmente la concentration en DA extracellulaire dans le NAc de campagnols des prairies (Gingrich et al., 2000) et des études d'extraction tissulaire montrent que l'accouplement augmente également la transmission de la dopamine (indiquée par le turnover de la dopamine) chez les campagnols mâles des prairies (Figure 1). (Figure2B) 2B) (Aragona et al., 2003). Ces études suggèrent que l'accouplement évoque de modestes augmentations de la concentration de DA dans l'AN pendant la copulation chez les campagnols des prairies.

 

Figure 2

Régulation de la dopamine de la formation de liaisons de paires. (A) Coupe coronale montrant le marquage immunocytochimique à la tyrosine hydroxylase du striatum dorsal et ventral d'un campagnol mâle des Prairies. CP = putamen caudé, NAc = noyau accumbens coquille NAc, OT = olfactif ...

Nous avons émis l’hypothèse que des augmentations de transmission du DA évoquées par l’accouplement étaient nécessaires pour la formation des préférences du partenaire 2003). Pour tester cela, nous avons d’abord examiné si le blocage des récepteurs DA dans la NAc empêchait les préférences du partenaire induites par l’accouplement (Figure (Figure2C) .2C) Conformément aux études précédentes (Williams et al., 1992; Winslow et al., 1993), les animaux témoins qui ont reçu des micro-infusions de liquide céphalorachidien artificiel (LCR) dans l'ANc avant la période de cohabitation 24-h (avec l'accouplement) ont montré de fortes préférences de partenaires induites par l'accouplement (Figure (Figure2C) .2C) Cependant, le blocage des récepteurs DA par l'antagoniste non sélectif des récepteurs DA (halopéridol) avant la période d'accouplement a supprimé la formation de la préférence du partenaire induite par l'accouplement (Figure 3). (Figure2C) .2C) Il est important de noter que le blocage des récepteurs de la DA n’altère pas l’activité locomotrice ni le comportement d’accouplement, ce qui indique que la transmission de la DA dans la NAc au cours de la reproduction a directement influencé le choix social résultant de la reproduction (Aragona et al., 1997). 2003).

Nous avons ensuite testé si l’activation pharmacologique des récepteurs DA dans la NAc était suffisante pour induire la formation de préférences de partenaires en l’absence d’accouplement (Aragona et al., 1997). 2003). Comme décrit précédemment (Williams et al., 1992; Winslow et al., 1993), les sujets témoins qui avaient reçu des perfusions de LCR dans l'ANc avant la cohabitation avec 6-h ne montraient pas les préférences du partenaire (Figure (Figure2D) .2RÉ). Cependant, la perfusion à faible dose de l'agoniste non sélectif de DA (apomorphine) a induit une préférence marquée pour le partenaire, alors que la perfusion à forte dose d'apomorphine ne l'a pas été (Figure (Figure2D) .2RÉ). Ces données montrent que l'activation pharmacologique des récepteurs DA au sein de l'ANc est suffisante pour faciliter le choix de partenaires familiers.

Opposition De La Régulation De La Formation Des Liaisons De Paires Par Les Voies De Signalisation Des Récepteurs D1 Et D2 Dans Le Shell NAc

La facilitation des préférences du partenaire par l’apomorphine à faible dose est révélatrice du mécanisme spécifique du récepteur sous-jacent à la régulation de ce comportement par le DA. Il existe deux familles de récepteurs DA: les récepteurs de type D1 (récepteurs D1 et D5) et les récepteurs de type D2 (récepteurs D2, D3 et D4) (Neve et al., 2004). Bien que l’apomorphine se lie à la fois aux récepteurs de type D1 et D2, elle se lie aux récepteurs de type D2 avec une affinité beaucoup plus grande (Missale et al. 1998). Ainsi, nous avons émis l’hypothèse que l’apomorphine à faible dose activait préférentiellement les récepteurs de type D2 mais pas D1 et induisait par conséquent la formation de préférence du partenaire via un mécanisme induit par D2 chez les campagnols mâles des prairies (Aragona et al., 1991). 2006). En outre, l'incapacité de l'apomorphine à prendre de fortes doses à induire les préférences du partenaire suggère que l'activation de récepteurs de type D1 au sein de la NAc empêche réellement la formation de liaisons de paires. Ces hypothèses ont été évaluées en testant les effets de médicaments dopaminergiques spécifiques des récepteurs sur nos deux paradigmes établis pour examiner la formation de préférences de partenaires.

Conformément aux données des campagnols des prairies (Gingrich et al., 2000; Wang et al., 1999), l’activation spécifique de récepteurs de type D2 dans la coquille NAc (mais pas dans le noyau NAc) a des préférences de partenaire induites en l’absence d’accouplement (Figure (Figure3A) .3UNE). L’activation de récepteurs de type D1 dans l’enveloppe NAc a non seulement échoué à induire les préférences des partenaires, mais a également empêché les préférences des partenaires induites par l’activation de type D2 (c’est-à-dire lorsque les agonistes D1 et D2 étaient co-infusés) (Figure (Figure3A) .3UNE). Il est important de noter que l’activation de type D1 dans l’enveloppe NAc a également bloqué les préférences du partenaire induites par l’accouplement (Figure 3). (Figure3B) .3B) Ensemble, ces données démontrent que l’activation de récepteurs de type D1 dans l’enveloppe NAc empêche la formation de préférences de partenaire.

 

Figure 3

Opposition de la régulation de la formation de liaisons de paires par les systèmes de signalisation de la dopamine de type D2 et D1 dans la coque de NAc. (A) Activation des récepteurs de type D2 dans la coquille de NAc par micro-infusion du quinpirole agoniste spécifique de D2 (préférences de D2 antérieures) ...

Les récepteurs de type D1 et D2 ont les effets opposés sur la signalisation de l’AMPc (Neve et al., 2004). Les récepteurs de type D2 activent les protéines G inhibitrices qui empêchent la conversion de l'ATP en AMPc par l'adénylcyclase (Missale et al., 2003). 1998). Inversement, l'activation des récepteurs de type D1 active les protéines G stimulatrices, ce qui augmente la production d'AMPc et donc l'activation de la protéine kinase A (PKA) (Missale et al., 2003). 1998). La diminution de la production d'AMPc peut être étudiée par un blocage pharmacologique des sites de liaison de l'AMPc sur la PKA à l'aide d'un analogue de l'AMPc (Rp-CAMPS), tandis qu'une augmentation de la production d'AMPc est évaluée à l'aide d'un analogue de l'AMPc qui lie la PKA et libère ses sous-unités régulatrices (Sp-CAMPS) (Lynch et Taylor, 2005; Self et al., 1998).

Étant donné que l'activation de type D2 au sein de la coque de NAc joue un rôle dans la formation des préférences du partenaire, nous avons émis l'hypothèse que la réduction de l'activité de la PKA faciliterait également ce comportement. En accord avec la régulation D2 de la formation de liaisons de paires, diminuant l’activité des préférences de partenaire induites par la PKA (en utilisant Rp-cAMPS) en l’absence d’accouplement (Figure 1). (Figure3C) .3C) Inversement, l’activation croissante de la PKA (à l’aide de Sp-cAMPS) n’a pas induit les préférences du partenaire (Figure (Figure3C) .3C) Comme prévu, la diminution de l’activité de la PKA n’a pas modifié la formation de la liaison induite par l’accouplement (Figure (Figure3D) .3RÉ). Cependant, conformément à l’activation de type D1 empêchant la formation de la paire, l’activation accrue de la PKA empêche la formation de la liaison induite par l’accouplement (Figure (Figure3D) .3RÉ). Ensemble, ces données indiquent que la formation de liaisons de paires est facilitée par l'activation de type D2 et par la diminution de l'activité de la voie de signalisation de l'AMPc. Inversement, l'activation de type D1 et l'augmentation ultérieure de l'activation de la PKA empêchent la formation de liaisons de paires.

Régulation À La Haute Des Récepteurs DA De Type D1 Dans La NAc Des Paires d'Animaux Bondés

Il y a des changements de comportement dramatiques lorsque les mâles des Prairies passent d’une sexualité naïve à une relation de couple (Carter et al., 1995). Plus précisément, les hommes naïfs sur le plan sexuel manifestent avant tout des comportements prosociaux vis-à-vis des nouvelles femmes, tandis que les hommes liés par paires évitent ou attaquent les nouvelles femmes. Étant donné le rôle important de la transmission par DA au sein du NAc dans la formation des préférences du partenaire, nous nous attendions à ce que des modifications dans ce système de signalisation par DA soient associées à des modifications du comportement associées à la liaison de paires (Aragona et al. 2006). Nous avons eu recours à une autoradiographie des récepteurs pour comparer la densité de récepteurs DA entre les campagnols des prairies mâles naïfs sexuellement et les mâles jumelés à une femelle pour 2.semaines. Au cours de cette cohabitation prolongée, les mâles et les femelles se partagent un nid et les femelles tombent enceintes (Aragona et al., 2006). Des exemples représentatifs de liaison au récepteur démontrent clairement que les récepteurs de type D1 (Figure (Figure4A) 4A) mais pas les récepteurs de type D2 (Figure (Figure4B) 4B) sont substantiellement augmentés dans la NAc chez les mâles liés par paire. Les données quantitatives montrent que la liaison au récepteur de type D1 était significativement augmentée dans le NAc chez les hommes liés par paire par rapport à ceux des témoins appariés par un frère (figure (Figure4C) .4C) Un groupe témoin séparé a montré que l'accouplement seul n'était pas suffisant pour augmenter la liaison au récepteur de type D1 (Aragona et al. 2006). Ainsi, les animaux liés par paires ont un système de signalisation amélioré de type D1 dans la NAc et, comme ce système est antagoniste pour la formation des préférences des partenaires, nous avons ensuite testé si cette restructuration neurale était responsable du maintien de la liaison des paires.

 

Figure 4

Régulation à la hausse des récepteurs de type D1 dans le NAc d'animaux liés par paires. (A) Des exemples représentatifs de la liaison du récepteur de type D1 dans le striatum dorsal et ventral de campagnols mâles adultes naïfs sexuellement (à gauche) et de deux mâles liés (appariés) ...

Réorganisation neuronale au sein de la NAc Underlies Pair Bond Maintenance

Etant donné que les animaux liés par paires ont une expression accrue des récepteurs de type D1 dans la NAc et montrent des niveaux d'agressivité élevés à l'égard des nouvelles femelles, nous avons vérifié si cette restructuration neurale était associée à une agressivité accrue. Plus précisément, nous avons utilisé un test résident-intrus pour déterminer si la régulation à la hausse des récepteurs de type D1 au sein de l'ANc induisait le rejet agressif de nouveaux partenaires, à savoir une agression sélective (Gobrogge et al. 2007; Wang et al., 1997; Winslow et al., 1993). Dans ce test, la partenaire féminine a été retirée de la cage de la maison et les deux membres de la famille (Figure (Figure5A) 5A) et agressif (Figure (Figure5B) 5B) le comportement du sujet masculin a été examiné à la suite de l’introduction d’une femme «intrus» (Wang et al., 1997; Winslow et al., 1993). Les hommes liés par paires ont montré des niveaux significativement plus élevés de comportement d’affiliation envers leurs partenaires familiers par rapport à celui montré par les hommes naïfs sexuellement présentés avec une nouvelle femme (Figure 1). (Figure5C) .5C) Alors que les hommes liés par deux ne montrent presque aucun comportement d’affiliation envers de nouvelles femmes (étrangers) (Figure (Figure5C), 5C), le comportement d’affiliation est rétabli aux niveaux exprimés par les sujets naïfs sexuellement si les récepteurs de type D2 ou de type D1 étaient bloqués dans la NAc (Figure 1). (Figure55B).

 

Figure 5

Régulation par la dopamine du maintien de la liaison des paires, comme l'indique l'agressivité sélective envers les nouvelles femelles. (A) Photo de deux partenaires engagés dans un comportement affilié (généralement des contacts serrés ou côte à côte). (B) Paire mâle collé (à droite) agressif ...

Aucun homme sexuellement naïf présenté avec une nouvelle femme, ni un couple d'hommes présentés avec leur partenaire ne présentaient un comportement agressif (Figure (Figure5D) .5RÉ). Cependant, les hommes liés par paires étaient extrêmement agressifs quand on leur présentait de nouvelles femmes (étrangers), montrant une augmentation significative du nombre d'attaques (Figure (Figure5D) .5RÉ). Le comportement agressif a été aboli par le blocage des récepteurs de type D1 (mais non de type D2) au sein de la NAc (Figure 1). (Figure5D) .5RÉ). Ces données montrent que la régulation à la hausse des récepteurs de type D1 décrite ci-dessus (Figure (Figure4) 4) agit en tant qu’agression sélective. Ainsi, la plasticité dans le système DA mésolimbique sous-tend la décision de rejeter de nouveaux partenaires potentiellement et maintient ainsi la liaison de paire initiale.

Résumé de la régulation de la dopamine au cours de la formation et du maintien de la liaison de paires

La régulation mésolimbique DA de la liaison de paires peut avoir des implications sur les processus cognitifs et psychologiques associés au choix social et à la prise de décision. La transmission de l’AD qui intervient dans la formation des préférences du partenaire se produit spécifiquement dans la partie rostrale de la coquille de NAc (Aragona et al., 2006) (Figure (Figure6A) .6UNE). Cette sous-région est essentielle au traitement des aspects affectifs et non conditionnés de l’apprentissage associatif (Di Chiara et Bassareo, 2007; Ikemoto, 2007; Pecina et al., 2006). Ainsi, la transmission des DA dans l’enveloppe shell NAc peut réguler la formation des préférences des partenaires par un traitement amélioré des récompenses ou une motivation incitative (Berridge, 2007; Di Chiara et Bassareo, 2007). De plus, la transmission de l'AD dans la coquille de NAc est également importante pour les liens mère-enfant, ce qui est un attachement social intrinsèquement enrichissant (Champagne et al., 2004; Li et Fleming, 2003; Numan et al., 2005). Ensemble, ces données suggèrent que le traitement des récompenses est un élément essentiel de la formation des préférences des partenaires chez les campagnols des Prairies.

 

Figure 6

Régulation différentielle de la formation et du maintien de la liaison de paires par transmission de la dopamine dans le NAc. (A) Caricature basée sur (Arbuthnott et Wickens, 2007) montrant la partie de la coque de NAc où les manipulations de DA ont un effet sur la formation de liaisons de paires. (B) Diagramme ...

Dans le shell NAc, la régulation des DA par la formation des préférences des partenaires est très spécifique. La libération de DA induite par l'accouplement active sélectivement les récepteurs de type D2 et diminue la signalisation de l'AMPc afin de favoriser la formation de liaisons de paires (Figure (Figure6B) .6B) Inversement, l’activation des récepteurs de type D1 et l’activation accrue de la signalisation de l’AMPc empêchent la formation de liaisons de paires (Figure 2). (Figure6C) .6C) Ces données indiquent que, dans des circonstances naturelles, la transmission de la DA n’est pas uniformément augmentée, car elle est certainement conditionnée en laboratoire (Schultz, 1999). 2002). Les études de liaison de paires suggèrent plutôt que les interactions sociales entre les campagnards des Prairies entraînent une augmentation modeste de la concentration en DA extracellulaire qui active sélectivement les récepteurs de type D2 à haute affinité sans activer les récepteurs de type D1 de faible affinité (Richfield et al., 1997). 1989). Toutefois, les études futures devront le tester en mesurant la transmission de DA en temps réel (Aragona et al., 2008; Day et al., 2007; Phillips et al., 2003) pendant les interactions sociales avec le campagnol des Prairies afin de déterminer si in vivo La transmission de l'AD correspond à la pharmacologie comportementale décrite dans cette revue.

Par rapport à leur état basal (Figure (Figure6D), 6D), une paire d’hommes liés montre une augmentation robuste de l’expression de surface des récepteurs de type D1 au sein de la NAc (Figure 1). (Figure6E) .6E). Nous avons suggéré qu'il pourrait s'agir d'une augmentation compensatoire consécutive au manque d'activation des récepteurs de type D1 lors d'interactions sociales qui favorisent la formation de liaisons de paires (Aragona et al., 2006). Puisque les mâles liés par paires montrent une régulation à la hausse dans les récepteurs de type D1 dans la NAc et que leur activation empêche la formation de liaisons de paires, nous avons suggéré que, lorsque les mâles liés par paires rencontrent une nouvelle femme, DA est libéré très concentration (Robinson et al., 2002) suffisant pour activer des récepteurs de type D1 de faible affinité (Richfield et al., 1989), d’autant plus qu’il semble exister un plus grand nombre de récepteurs antagonistes de type D1 chez les campagnols liés par paires. Cela favorise le rejet agressif de nouveaux partenaires potentiels et représente donc un mécanisme élégant pour le maintien du lien de paire initial. Prises ensemble, ces données démontrent que la transmission de DA avec le NAc induit de manière différentielle la formation de préférence initiale du partenaire et le rejet ultérieur de partenaires nouveaux. Ceci est réalisé, au moins en partie, par la neuroplasticité (régulation à la hausse des récepteurs de type D1) au sein de ce système de signalisation DA mésolimbique. Ceci représente un exemple puissant dans lequel une organisation sociale monogame complexe peut être expliquée de manière significative par deux comportements de choix plutôt simples qui sont tous deux médiatisés par un traitement émotionnel / de récompense par une signalisation DA mésolimbique.

Interactions Dopamine-Oxytocine Et Formation De Préférence De Partenaire

Malgré le rôle critique joué par DA dans la liaison de paires, DA interagit avec plusieurs systèmes de neuropeptides dans la régulation de ce comportement (Lim et al., 2004b, 2007; Young et Wang, 2004). En particulier, les interactions DA avec les récepteurs de l’ocytocine au sein de la NAc sont essentielles à la formation de la liaison de paires (Liu et Wang, 2003). L'activation des récepteurs de type D2 au sein de la NAc facilite la formation des préférences du partenaire en l'absence d'accouplement; toutefois, le blocage des récepteurs de l'ocytocine dans cette région (par la co-perfusion d'un antagoniste des récepteurs de l'ocytocine et d'un agoniste du récepteur de type D2) empêche les préférences de partenaire induites par activation D2 (Liu et Wang, 2003). En outre, la facilitation de la formation des préférences des partenaires par l’activation des récepteurs de l’oxytocine n’est pas efficace si les récepteurs de type D2 sont bloqués (Liu et Wang, 1999). 2003). Fait important, cette étude a été menée sur des campagnols femelles des prairies (Liu et Wang, 2003), cependant, nous avons également montré que les récepteurs de l’ocytocine au sein de l’ANc étaient essentiels à la formation de la préférence des partenaires chez les hommes (M. Smeltzer et Z. Wang, observations non publiées). Bien que le mécanisme des interactions DA-ocytocine soit inconnu, les lésions sélectives des extrémités dopaminergiques chez les campagnols des prairies ne réduisent pas l'expression des récepteurs de l'ocytocine au sein de la NAc (Lim et al., 1991). 2004). Cela indique que les récepteurs de l'ocytocine dans cette région sont post-synaptiques. De plus, étant donné que les récepteurs de l’ocytocine et de D2 sont tous deux couplés à des molécules de signalisation inhibitrices de la protéine G (Burns et al., 2002). 2001), l'activation des deux types de récepteurs peut faciliter la formation des préférences du partenaire en inhibant les voies de signalisation de l'AMPc (Aragona et Wang, 2007). Bien que les données existantes suggèrent que la formation de liaisons de paires est médiée par la co-activation à la fois de l'ocytocine et des récepteurs DA de type D2 (Gingrich et al., 2000; Liu et Wang, 2003; Young et al., 2001), il est possible qu’ils représentent des systèmes parallèles qui coexistent au sein de l’ANc. Des études ultérieures sont nécessaires pour comprendre si les systèmes de récepteurs DA et d'ocytocine interagissent directement et, le cas échéant, pour déterminer si ces interactions se produisent sur les mêmes cellules ou sur des cellules connectées. Néanmoins, des études supplémentaires sont nécessaires pour comprendre les interactions du DA avec les systèmes de signalisation essentiels pour la liaison de paires mais situées en dehors de l’ANc (telles que la vasopressine dans le pallidum ventral; Lim et al., 1999). 2004b).

Comparaison entre la régulation neuronale de la récompense sociale chez les campagnols et les humains

Fait intéressant, la régulation neuronale du choix du partenaire chez l’homme implique également des systèmes de signalisation par DA (Fisher et al., 2005). Plus précisément, la présentation d'une image de son partenaire augmente l'activation des circuits dopaminergiques d'une manière similaire à celle provoquée par une récompense monétaire (Aron et al., 2005; Zald et al., 2004). Ainsi, le choix du partenaire chez l’homme peut impliquer des processus primaires de motivation ou de récompense (Fisher et al., 2005) compatibles avec ceux observés chez les campagnols des prairies. En tant que tel, la base neurale des préférences des partenaires chez les campagnols des prairies représente un excellent modèle pour ces aspects du choix du partenaire chez l'homme. En outre, ces résultats suggèrent que la compréhension de la neurobiologie du traitement des récompenses est essentielle pour comprendre la neurobiologie du choix social et de la prise de décision (Loewenstein et al., 2008; Sanfey, 2007; Zak, 2004). En fait, il a été suggéré que des comportements prosociaux pourraient être obtenus en activant des circuits de récompense qui favorisent un comportement coopératif, en partie en facilitant les émotions positives (Harbaugh et al., 1997). 2007), y compris les sentiments de confiance (Rilling et al., 2002).

La confiance est un élément essentiel de l’organisation sociale humaine et des études récentes ont montré qu’un des neuropeptides essentiels à la régulation du lien entre paires chez les campagnols, l’oxytocine, était essentiel au comportement de confiance des humains (Zak et al., 2001). 2004). L'implication de l'ocytocine dans le comportement de confiance a été examinée à l'aide d'un jeu de confiance, dans lequel un joueur agit comme un «investisseur» qui doit choisir de donner ou non de l'argent à un deuxième joueur. Si `` l'investisseur '' donne de l'argent au deuxième joueur, le montant d'argent dans le jeu est augmenté et `` l'investisseur '' espère que (pendant le tour du deuxième joueur) le deuxième joueur rendra la pareille, rendant à l'investisseur plus d'argent que celui initialement investi. (Kosfeld et al., 2005). Il s’agit d’un jeu à essai unique, de sorte que rien n’empêche le deuxième joueur de garder tout son argent. Ainsi, le premier joueur a un coût important pour faire confiance au deuxième joueur. Fait intéressant, l'administration intra-nasale d'ocytocine a accru la capacité de «l'investisseur» à surmonter le risque associé à la confiance et a augmenté la quantité d'argent que cet «investisseur» donne au deuxième joueur (Kosfeld et al. 2005). Par conséquent, l'ocytocine semble jouer un rôle crucial dans le comportement prosocial des humains et des campagnols des Prairies.

Conclusion

La présente analyse met en évidence certaines similitudes frappantes entre la neurobiologie sous-jacente aux comportements prosociaux chez les humains et les campagnols des Prairies. En tant que tel, le modèle du campagnol des Prairies constituera probablement un outil puissant pour étudier la régulation neurale du choix social de manière plus invasive qu’il n’est pas possible d’utiliser avec des sujets humains. Bien que le camp de campagnol des Prairies en soit encore à ses balbutiements, les expériences menées sur cette espèce démontrent clairement que la transmission du DA mésolimbique est essentielle pour le choix social. Étant donné que ce système intervient dans les aspects de la récompense et du traitement des émotions, son implication dans la prise de décision sociale entre humains peut expliquer pourquoi les humains affichent souvent de fortes préférences sociales plutôt que de se laisser aller à leur propre estime (Camerer et Fehr, 2006; Fehr et Camerer, 2007; Sanfey, 2007). Au fur et à mesure de l'avancement du domaine de la neuroéconomie sociale, il continue de s'interroger sur la question de savoir si la prise de décision sociale est mieux conceptualisée en tant que prise de décision rationnelle, car elle implique plus d'un agent et nécessite donc des algorithmes d'apprentissage plus sophistiqués (Lee, 2008), ou s’il est plus informatif de considérer la prise de décision sociale comme largement guidée par une motivation sociale émotionnelle et un traitement hédonique (Sanfey et al. 2003; Skuse et Gallagher, 2009). Bien que la prise de décision sociale implique à la fois un raisonnement et un traitement émotionnel, les données du modèle du campagnol des Prairies montrent comment une organisation sociale complexe peut être réalisée par un nombre relativement restreint de comportements de choix assez simplistes qui sont largement médiatisés par le traitement des récompenses. Cela conforte l'opinion selon laquelle la sélection favorise les organismes qui traitent des décisions complexes en agissant en fonction du degré de plaisir ou de mécontentement susceptible d'être associé à leur réponse comportementale (Cabanac et al., 2009). Ainsi, alors que les cerveaux semblent être capables d’une capacité impressionnante de logique et de raison, des phénomènes très complexes, tels que la prise de décision sociale et la cognition, peuvent également être expliqués de manière robuste par un traitement hédonique et émotionnel.

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

Bibliographie