A neuroplasticidade inducida por opiáceos endóxenos das neuronas dopaminérxicas na área tegmental ventral inflúe na recompensa natural e opiáceo (2014)

OBSERVACIÓNS: o Estudos DeltaFosB cítanse a miúdo todos enfocados o núcleo accumbens (centro de recompensa), e descubriu que o sexo practicamente atopa os mesmos mecanismos cerebrais que a metanfetamina e a cocaína. A partir do fito estudo deste mesmo investigador (Lei de recompensas naturais e de medicamentos sobre mecanismos de plasticidade neuronal común con ΔFosB como mediador principal (2013)):

Así, as recompensas naturais e farmacéuticas non só converxen na mesma vía neuronal, senón que converxen nos mesmos mediadores moleculares e, probablemente, nas mesmas neuronas do núcleo accumbens, para influír na salientidade do incentivo e no "desexo" de ambos tipos de recompensas

A eliminación: metanfetamina, cocaína e sexo fan todas as mesmas cousas fundamentais para as mesmas células nerviosas do centro de recompensa (nucleus accumbens), o que fagan de forma diferente noutros lugares do cerebro. Isto desmantelou o punto de falar habitual de que as recompensas naturais e as drogas difiren en mecanismos e efectos.

Este novo estudo examinou o que o sexo fai co VTA. O VTA é onde comezan as células nerviosas produtoras de dopamina, que se ramifican cara ao núcleo accumbens, a cortiza frontal e a amígdala. Basicamente, o VTA é a fonte (fonte) da maioría da nosa dopamina. Vexa estas 2 imaxes do circuíto de recompensa: Pic1, Pic2

Os investigadores descubriron que o sexo (clímax) fai que os corpos celulares da VTA se encollan temporalmente (nos machos). Corpos celulares e as súas dendritas comprenden a materia gris do cerebro. Isto é exactamente o que o vicio de heroína fai ao VTA (non é un uso de heroína, senón un uso de heroína crónica). Nótese que este mesmo encollemento dos corpos celulares VTA ocorre en adictos á heroína humana.

O encollemento de células inducidas polo sexo dura polo menos 7 días. Os cambios inducidos polo sexo volveran á normalidade nos días 30, pero os investigadores só avaliaron os días 1, 7 e 30.

A diminución dos corpos celulares na adicción á heroína produce unha menor dopamina no núcleo accumbens, ou o que chamamos desensibilización. Os investigadores administraron morfina ás ratas para avaliar a súa resposta (despois do sexo), pero non pasou nada. Normalmente ás ratas gústalles moito a morfina, pero aquí desensibilizáronse temporalmente. En resumo, o circuíto de recompensa das ratas postexaculadoras non respondía ao baixo nivel de heroína. Os investigadores supuxeron que serían necesarias doses máis altas para provocar unha reacción de rata "normal".

En resumo: o sexo (temporalmente) fai exactamente o mesmo no VTA que a adicción á heroína: a contracción do corpo de células nerviosas que produce dopamina. Isto leva a unha menor dopamina no centro de recompensa e unha menor capacidade de resposta aos estupefacientes, e leva polo menos 7 días para que os cerebros das ratas se recuperen.

 

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

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

Abstracto

A recompensa natural e as drogas de abuso convergen na vía mesolímbica e activan o mecanismo común de plasticidade neural no núcleo accumbens. A exposición crónica a opiáceos induce a plasticidade nas neuronas dopaminérxicas da área tegmental ventral (VTA), que regula a tolerancia á recompensa da morfina.

Aquí, probamos as hipóteses de que a liberación inducida por apareamiento de opioides endóxenos no VTA causa cambios morfolóxicos das células de dopamina VTA en ratas macho, que á súa vez regulan a expresión a longo prazo do reforzo da conduta sexual inducida pola experiencia.

En primeiro lugar, a experiencia sexual reduciu o tamaño de VTA dopamina soma 1 e os días 7, pero non 30 días despois da última sesión de apareamiento. Este efecto foi bloqueado con naloxona antes de cada sesión de apareamiento; así, a plasticidade das células de dopamina VTA dependía da acción dos opioides endóxenos.

Pola súa banda, a plasticidade VTA asociouse a recompensa de opiáceos alterada, xa que os machos con experiencia sexual non formaban unha preferencia de lugar condicionada por 0.5 mg / kg morfina.

A continuación, determinouse se a acción do opioide endóxeno media a recompensa sexual e a memoria en ratas macho tratadas con naloxona durante a experiencia de apareamiento, sistémicamente ou intra-VTA. A naloxona non impediu a facilitación inicial do comportamento sexual inducida por experiencias durante as sesións de apareamiento repetidas ou a preferencia de lugar condicionada para o apareamiento. Non obstante, o tratamento con naloxona atenuou a expresión a longo prazo de facilitación inducida por experiencias de comportamento sexual e activación neural nas áreas mesolímbicas inducidas por pistas condicionadas asociadas.

Xuntos, estes datos demostran que os opioides endóxenos durante o apareamiento inducen a plasticidade neural nas neuronas da dopamina VTA que parecen críticas para a recompensa de morfina e memoria a longo prazo para o comportamento natural de recompensa.

 

introdución

Os comportamentos de recompensa naturais están mediados polo sistema mesocorticolímbico (Meisel e Mullins, 2006; Hoebel et al., 2009; Frohmader et al., 2010a; Pitchers et al., 2010a; Young et al., 2011; Blum et al., 2012). As drogas de abuso causan alteracións neuronais neste sistema, que á súa vez contribúen ao desenvolvemento e á expresión do abuso de substancias (Hyman et al., 2006; Nestler, 2012). Anteriormente determinamos que a experiencia co comportamento de recompensa natural, é dicir, a experiencia sexual en ratas macho, tamén causa plasticidade neural no núcleo accumbens (NAc), incluíndo o aumento das espiñas dendríticas (Pitchers et al., 2010a) e deltaFosB (Pitchers et al., 2013). Á súa vez, esta plasticidade inducida polo sexo é fundamental para os efectos da experiencia sexual no apareamiento posterior, manifestándose como a facilitación do inicio e do comportamento sexual.Pitchers et al., 2010b, 2012, 2013). Ademais, a experiencia sexual modifica a capacidade de resposta aos psicoestimulantes, incluída a sensibilización da actividade locomotora e unha recompensa mellorada.Frohmader et al., 2010a; Pitchers et al., 2010a, 2013).

O NAc é un obxectivo descendente das neuronas dopaminérxicas na área tegmental ventral (VTA). As neuronas de dopamina VTA actívanse durante o apareamiento e despois da exposición a sinais condicionados que predicen a recompensa sexual.Balfour et al., 2004; Frohmader et al., 2010a), a través do enlace de peptídicos opioides endóxenos (EOP) nos receptores µ-opiáceos (MOR; Matthews e alemán, 1984; Johnson e North, 1992; Klitenick et al., 1992; Ikemoto et al., 1997; Balfour et al., 2004). Polo tanto, a exposición a pistas condicionadas de comportamento sexual provoca a liberación de EOP e activación de células dopamina VTA, o que facilita a motivación sexual (Mitchell e Stewart, 1990; van Furth et al., 1995; van Furth e van Ree, 1996) e liberación de dopamina no NAc (Fiorino et al., 1997).

A exposición repetida a opiáceos exógenos causa cambios morfolóxicos no VTAMazei-Robison et al., 2011; Mazei-Robison e Nestler, 2012), reduciu o tamaño de soma das neuronas da dopamina VTA (Sklair-Tavron et al., 1996; Spiga et al., 2003; Chu et al., 2007; Russo et al., 2007; Mazei-Robison et al., 2011), diminución dos niveis de proteínas do neurofilamento (Beitner-Johnson et al., 1992), aumento da excitabilidade das células de dopamina, e redución do transporte axoplasmático e produción de dopamina ao NAcBeitner-Johnson et al., 1992; Mazei-Robison et al., 2011). Estes cambios na neurona da dopamina VTA causan tolerancia á recompensa da morfina e son transitorios mentres se disipan nun mes de abstinencia de drogas (Russo et al., 2007). Actualmente non está claro se a plasticidade das neuronas da dopamina VTA é exclusiva das accións dos opiáceos ou se tamén se producen pola liberación de EOP durante comportamentos naturalmente gratificantes.

Aquí probamos a hipótese de que a experiencia de recompensa natural fai que a neuroplasticidade sexa similar á causada polos opiáceos e, polo tanto, que os opiáceos converxen nun mecanismo de plasticidade que é crítico para o comportamento de recompensa natural e premiar a memoria. Comprobamos se a experiencia sexual en ratas macho reduce o tamaño do soma das neuronas da dopamina VTA a través dun proceso dependente da acción EOP no VTA. Ademais, investigamos se as alteracións inducidas por EOP nas neuronas da dopamina VTA están asociadas co reforzo dun comportamento natural gratificante e coa atribución de potenciais de incentivos ás pistas asociadas coa recompensa natural, ao mesmo tempo que causa tolerancia cruzada á recompensa de morfina.

Materiais e Métodos

animais

Os ratos adultos Sprague-Dawley machos (200-225 g) obtivéronse a partir de Charles River e aloxados en parellas en salas iluminadas artificialmente nun ciclo de luz / escuro 12 h en todos os experimentos (as luces apagadas en 10: 00 AM excepto o experimento de tolerancia á morfina , acende en 5: 00 PM). Existían alimentos e auga ad libitum excepto durante as probas de comportamento. As femias de estímulo foron ovariectomizadas e implantadas por vía subcutánea con 5% 17-β-estradiol benzoato SILASTIC cápsulas (diámetro interior 1.98 mm, lonxitude 0.5 cm, Dow-Corning). As inxeccións de progesterona (subcutánea, 500 μg en 0.1 ml de aceite de sésamo) administráronse 3-6 h antes do ensaio para inducir a receptividade sexual. Todos os procedementos foron aprobados polas comisións de coidados de animais da Universidade de Western Ontario e da Universidade de Michigan e conformáronse coas directrices do Consello canadiense sobre coidados de animais e institutos nacionais de saúde que inclúen animais vertebrados na investigación.

O tempo de cambio de tamaño de VTA dopamina soma

Sesións diarias de apareamiento.

Para estudar o tempo dos cambios na neurona da dopamina, o tamaño de soma no VTA, os animais con experiencia sexual e inxenuos morreron en 1, 7 ou 31 d (n = 5 – 8 por grupo) despois do último día de procreación (experimentado) ou manipulación (inxenuo). Os grupos con experiencia sexual atopábanse igualados para o comportamento sexual durante a sesión de apareamiento final, así como o número total de eyaculacións durante as cinco sesións (promedio de 5 para cada grupo) e non se diferencian en ningún parámetro do comportamento sexual.

Sesións de apareamiento.

Os machos inxenuos sexuais foron asignados a calquera das dúas condicións experimentais: sexualmente inxenua ou con experiencia sexual. Os animais con experiencia sexual permitíanse agrupar cinco veces en días consecutivos con femias receptivas en gaiolas de proba rectangulares (60 × 45 × 50 cm) ata a visualización da exaculación ou ata 1 h (o que ocorreu primeiro). As gaiolas limpáronse a fondo con solución de etanol 70% e engadiuse unha cama fresca entre as sesións de apareamento. O comportamento sexual realizouse durante a fase escura (2 – 6 h despois do inicio da escuridade). Só os animais que ejacularon durante polo menos catro das cinco sesións de apareamiento consideráronse con experiencia sexual e incluíronse en experimentos. Observáronse todas as sesións de apareamiento e rexistrouse o comportamento sexual. O número de entradas (M) de monturas (IM), latencia de montaxe (ML; tempo desde a introdución da femia á primeira montaxe), a latencia de intromisión (IL, o tempo desde a introdución da femia á primeira intromisión) e a latencia da eyaculación (EL; rexistráronse o tempo desde a primeira intromisión á eyaculaciónAgmo, 1997). Os animais inxenuos colocáronse nunha gaiola de proba limpa para 1 h ao mesmo tempo que os machos con experiencia sexual que se apareaban na mesma habitación, de xeito que estaban expostos a cheiros femininos distantes e niveis similares de perturbación e novidade ambiental como homes experimentados.

Etiquetado de inmunofluorescencia.

Os animais foron profundamente anestesiados usando pentobarbital sódico (270 mg / kg, ip) e perfundidos intracardialmente con ml de 50% de solución salina 0.9%, seguido de 500 ml de paraformaldehído 4% en tampón de fosfato de sodio 0.1 m (PB). Os cerebros retiráronse e fixáronse para 1 h a temperatura ambiente (RT) no mesmo fixador, e despois mergulláronse en 20% de sacarosa e 0.01% de azida de sodio en 0.1 m PB para almacenar a 4 ° C. As seccións coronais cortáronse a 35 μm nun microtomo de conxelación (H400R, Microm) e recolléronse en catro series paralelas en solución crioprotector (30% sacarosa, 30% etilenglicol en 0.1 m PB) e logo almacenadas a 20 ° C. Todas as incubacións realizáronse a RT con axitación suave e enjuagues abundantes con 0.1 m PBS, pH 7.35, entre incubacións. As seccións foron expostas a 1% H2O2 para 10 min para destruír peroxidasas endóxenas, entón bloqueado para 1 h en solución de incubación (PBS +: PBS que contén 0.4% Triton X-100; Sigma-Aldrich) e albumina de soro bovino 0.1% (Jackson Immuno Research Laboratories). A continuación, as seccións foron incubadas durante a noite a RT nun anticorpo de tirosina hidroxilase (TH) de rato (1: 20 000; Millipore). Despois da incubación de anticorpos primarios, as seccións foron incubadas no anticorpo anti-rato de cabra conxugado AlexaFluor 555 (1: 100; Invitrogen, Eugene, OR) para min 30. Finalmente, as seccións foron lavadas con 0.1 m PB, montadas en láminas de vidro Superfrost Plus, secas e cubertas con gelvatol que contén o axente anti-decoloración 1,4-diazabiciclo (2,2) octano (DABCO; 50 mg / ml, Sigma-Aldrich; Lennette, 1978).

Análise de datos: tamaño da neurona.

As imaxes das neuronas TH-inmunorreactivas (IR) no VTA tomáronse en magnificación 40 × a tres niveles rostral a caudal (Balfour et al., 2004). Non se detectaron diferenzas entre as células nos diferentes niveis. O tamaño soma das neuronas TH-IR analizouse usando ImageJ (National Institutes of Health). A área media, o perímetro e a circularidade medíronse como se describe en Sklair-Tavron et al. (1996). Analizouse unha media de células 25 por animal (combinada con todos os niveis de 3 VTA) e só se incluíron as células cun núcleo claramente visible. Para cada animal, calculáronse a área media, o perímetro e a circularidade. Para a análise estatística utilizouse un ANOVA bidireccional [factores: experiencia sexual (sexo experimentado ou sexo inxenuo) e tempo (1, 7 ou 31 d)] seguido de post hoc comparacións utilizando o método Holm-Sidak cun nivel de significación de 0.05.

VTA non dopamina cambia

Sesións de apareamiento quincenal.

Para probar se a experiencia sexual durante as sesións de apareamiento diarias é necesaria para diminuír o tamaño de soma de neurona TH-IR, analizáronse as neuronas de dopamina VTA de animais que se uniron durante cinco sesións de apareamiento quincenal. As sesións de apareamiento foron como se describiu anteriormente, pero durante un período de semanas 2.5. Recolléronse os cerebros 7 d despois do último apareamiento ou manexo.

Etiquetado por inmunoperoxidase.

Ademais, comprobouse se a utilización de técnicas de tinción sensibles con inmunoperoxidase e detección de cromóxenos, tamén permitiría a visualización de cambios de tamaño de soma TH-IR. A perfusión eo procesado dos tecidos foron as condutas descritas anteriormente. Despois do tratamento con 1% H2O2 e PBS +, as seccións foron incubadas durante a noite a RT nun anticuerpo policlonal de tirosina hidroxilase (TH) de rato (1: 20 000; Millipore). Despois da incubación de anticorpos primarios, as seccións foron incubadas con IgG de cabra conxugada biotina (1 h, 1: 500 en PBS +; Vector Laboratories), peroxidasa avidina-biotina-rábano (1 h, elite ABC; 1: 1 000 en PBS Laboratorios vectoriais), e tetrahidrocloruro de 3,3′-diaminobenzidina (10 min, 0.02%, DAB; Sigma-Aldrich) en sulfato de níquel (0.02% en 0.1 m PB) con peróxido de hidróxeno (0.015%). As seccións laváronse a fondo en 0.1 m PB para finalizar a reacción e montáronse en diapositivas codificadas Superfrost plus glass (Fisher) con 0.3% gelatina en ddH2O. Despois da deshidratación, todas as diapositivas foron cubertas con soporte DPX (dibutil ftalato xileno; Sigma-Aldrich).

Análise de datos: tamaño da neurona.

As células TH-IR analizáronse para a súa área, perímetro e circularidade como se describiu anteriormente. Ademais, analizáronse as células TH-IR en substantia nigra (SN), nas mesmas seccións utilizadas para a análise das células TH-IR de VTA. Finalmente, tras a análise das células VTA e SN TH-IR, as seccións foron contabilizadas usando cresil violeta e as células non TH-IR analizáronse empregando os mesmos métodos descritos anteriormente. Comparáronse diferenzas entre grupos inxenuos e experimentados empregando estudantes de dúas colas t probas cun nivel de significación de 0.05.

Efectos da naloxona na redución do tamaño de soma de dopamina inducida pola experiencia

Para determinar se os MORs desempeñaron un papel nos cambios inducidos pola experiencia sexual no tamaño da neurona da dopamina, o MOR foi bloqueado durante o comportamento sexual. A metade dos animais gañou experiencia sexual, mentres que a outra metade foi manexada pero permaneceu sexualmente inxenua. Os animais con experiencia sexual permitíronse xugar en días consecutivos de 5. Dentro dos grupos experimentados e inxenuos, os animais foron tratados co naloxona antagonista MOR non selectivo (10 mg / kg, sc; Sigma-Aldrich, disolto en solución salina 0.9%) ou 30 salino antes da introdución da femia (experimentado) ou antes de manipular (inxenuo); creando así catro grupos experimentais: salina sexualmente inxenua (Sal Naive), naloxona sexualmente inxenua (NLX inxenuo), solución salina con experiencia sexual (Exp Sal) e naloxona con experiencia sexual (Exp NLX; n = 5 – 8 por grupo). O tratamento con naloxona non tivo efectos estatísticamente significativos en ningún parámetro do comportamento sexual, en ningún dos 5 d, e os grupos tratados con naloxona e solución salina eran idénticos na experiencia sexual. Todos os animais morreron a través da perfusión intracardial 7 d despois da última sesión de procreación. Realizáronse seccións, inmunohistoquímica e análise de datos (factores ANOVA de dobre vía: experiencia sexual e tratamento con fármacos) para o tamaño de soma de dopamina como se describiu anteriormente.

Preferencia de lugar condicionado pola morfina

Deseño experimental.

Anteriormente, Russo et al. (2007) mostra que a morfina crónica induce tolerancia á recompensa de morfina. Xa que a experiencia sexual e a morfina crónica causan descensos similares no tamaño do soma das neuronas dopaminérxicas no VTA, probouse a relevancia funcional dos cambios morfolóxicos inducidos polo sexo para obter a recompensa de morfina. Os animais con experiencia sexual e inxenuos dividíronse en seis grupos experimentais diferentes (n = 9-13 por grupo) baseado na comportamento sexual (inxenuo sexual ou experimentado) e na dose de morfina (0.5, 5.0 ou 10.0 mg / kg, ip) e comprobouse a preferencia de lugar condicionado inducida pola morfina (CPP).

Morfina-CPP.

O acondicionamento tivo lugar 1 d despois da última sesión de procreación e os grupos foron emparejados para o desempeño sexual durante a última sesión de apareamiento. O paradigma de CPP usado consistía nun pretest, días de acondicionamento e post-test, e o aparello estaba baseado Tenk et al. (2009). En breve, o aparello CPP (MED Associates) consistía en tres cámaras distintas. Entre cada sesión, o aparello limpouse a fondo cunha solución de etanol ao 70% para minimizar os indicios olfativos persistentes. Para determinar as preferencias individuais, realizouse unha proba previa durante a cal os animais tiveron acceso gratuíto a todo o aparello durante 15 minutos. Como grupo, os animais non mostraron preferencia significativa por unha cámara específica, pero cada animal tiña unha lixeira preferencia inicial. As ratas que mostraron unha preferencia substancial por unha das cámaras (> 200 s de diferenza entre o tempo que pasaron en cada unha das cámaras; <5% dos animais) durante a proba previa foron excluídas do estudo. Durante o acondicionamento, a droga combinouse cunha cámara inicialmente preferida ou non preferida usando un paradigma imparcial (Tzschentke, 2007) e os animais foron confinados ás cámaras para 30 min. Os animais inxectáronse con solución salina (ip) pola mañá (9: 00 AM a 12: 00 PM) e confinados na cámara (control) emparellada con solución salina. Pola tarde (1: 00-4: 00 PM), os animais foron inxectados con morfina (ip, 0.5 mg / kg, 5.0 mg / kg ou 10.0 mg / kg; morfina sulfato disolta en 0.9% salina, Johnson Matthey) e confinada á cámara pareada de morfina. Os animais foron sometidos a dous días de condicionamento. Ao día seguinte (3 d despois do último día de procreación) realizouse un post-test, idéntico ao procedemento ao procedemento. Para a análise estatística, o tempo empregado na cámara pareada de morfina durante a post-proba foi comparado co tempo pasado na cámara emparellada con solución salina durante o pos-exame para machos inxenuos ou experimentados dentro de cada dosificación usando un par t proba. p <0.05 considerouse estatisticamente significativo. Os grupos adicionais de control de animais sexualmente inxenuos e experimentados recibiron solución salina tanto en cámaras emparelladas como sen emparellar para servir como controis negativos. Non se detectaron diferenzas no tempo empregado entre as cámaras para ningún dos dous grupos.

Efectos da naloxona sistémica na facilitación de comportamento sexual inducida pola experiencia

Deseño experimental.

A experiencia sexual resulta na facilitación do comportamento sexual que se mantén polo menos 1 mes (Pitchers et al., 2012). Para analizar o efecto do bloqueo de MOR sobre a facilitación da conduta sexual inducida por experiencias, os animais con experiencia sexual recibiron naloxona ou solución salina antes das cinco sesións de apareamiento consecutivas (n = 12 cada un) como se describiu anteriormente. Unha semana despois da última sesión de procreación, realizouse unha proba final de apareamiento durante a cal todos os animais permitíanse agrupar ata unha eyaculación ou ata 1 h. Non se administrou un tratamento con naloxona ou solución salina antes do apareamento no último día da proba. Comparáronse os parámetros de apareamiento para determinar se a naloxona afectou a calquera facilitación de apareamiento inducida por experiencias sexuais (día 1 vs día 5) ou o mantemento desta facilidade (día 5 vs proba) usando un ANOVA de dous sentidos [tratamento (solución salina versus naloxona ) e día (día 1, día 5, ou proba)] e método Holm – Sidak para post hoc comparacións. Para todas as probas estatísticas, p <0.05 considerouse estatisticamente significativo.

Experimentos de control adicionais

Naloxona sistémica no día do ensaio.

Para demostrar que o comportamento sexual alterado o día do exame de procreación non se debía á ausencia de naloxona, administramos o naloxona ou solución salina o día do ensaio final con animais que recibiron apareamiento emparellado con naloxona mentres gañaban experiencia sexual. Especificamente, todos os animais recibiron inxección de naloxona (10 mg / kg, sc) 30 min antes de unirse a unha exaculación durante 5 días consecutivos. No día do exame 7 d máis tarde, aproximadamente a metade dos animais recibiron unha inxección de naloxona (10 mg / kg, n = 7) ou solución salinan = 6) 30 min antes da introdución dunha femia receptiva. O comportamento sexual foi observado e rexistrado. Comparáronse os parámetros de apareamiento para determinar se a naloxona afectou a calquera facilitación de apareamiento inducida por experiencias sexuais (día 1 vs día 5) ou o mantemento desta facilidade (día 5 vs proba) usando un ANOVA de dous sentidos [tratamento (solución salina versus naloxona ) e día (día 1, día 5, ou proba)] e método Holm-Sidak para post hoc comparacións. Para todas as probas estatísticas, p <5% considerouse estatisticamente significativo.

Efectos da naloxona na expresión a curto prazo dun comportamento sexual facilitado.

Os efectos do tratamento con naloxona (10 mg / kg, sc) durante o apareamiento testáronse sobre o comportamento sexual posterior durante un día de proba de apareamiento final, que só se realizou 1 d despois do último apareamiento (solución salina, n = 5; naloxona, n = 4).

Pretratamento sistémico de naloxona.

Para determinar se o tratamento repetido de naloxona só causa un deterioro do comportamento sexual 7 d despois do último tratamento, os animais sexos inxenuos recibiron cinco naloxonas diarias (10 mg / kg, sc) ou inxeccións de solución salina en días consecutivos antes dunha proba de apareamiento 7 d despois da naloxona final ou inxección de solución salina. Neste último día de proba, os animais non recibiron ningunha inxección. O comportamento sexual foi observado e rexistrado como se describiu anteriormente. Os parámetros de apareamiento comparáronse entre grupos que usaban unpaired t probas. Para todas as probas estatísticas, p <5% considerouse estatisticamente significativo.

Naloxona sistémica e recompensa sexual.

Unha das posibilidades de atenuar os efectos da naloxona na visualización do mantemento dun comportamento sexual facilitado é que a naloxona bloquea os efectos gratificantes do comportamento sexual. Para probar esta posibilidade, o paradigma CPP foi realizado para o comportamento sexual inmediatamente despois da naloxona ou inxección salina en homes sen experiencia sexual previa. O procedemento CPP foi similar ao descrito anteriormente para a CPP de morfina, incluíndo pretest, días de acondicionamento e post-proba.

O comportamento sexual foi combinado coa cámara inicialmente non preferida. De xeito compensado, cada animal recibiu unha inxección de naloxona (n = 12) ou solución salinan = 11) 30 min antes de acceder a unha muller receptiva. A duración media da sesión de apareamiento foi 13 min. Un minuto despois da eyaculación, o animal colocouse na cámara pareada para 30 min. No outro día de acondicionamento, os animais recibiron unha inxección de naloxona ou solución salina (que recibiron antes de aparearse) e colocáronse na cámara sen par por 30 min. A continuación realizouse un post-test, idéntico ao pretest. Para determinar a preferencia da cámara, comparouse o tempo dedicado á cámara pareada durante a proba previa e despois da proba. Para análises estatísticas, emparelladas t as probas foron usadas para comparar as puntuacións de preferencia e diferenza, e o tempo na cámara pareada durante o pretest e o post-test para determinar se se formou un CPP significativo para o comportamento sexual. p <0.05 considerouse significativo.

Efectos da naloxona intra-VTA na facilitación de comportamento sexual inducida pola experiencia

Deseño experimental.

Para determinar se a acción EOP especificamente no VTA, foi responsable dos efectos dos cambios inducidos na experiencia sexual no comportamento sexual, os animais foron sometidos a infusión local de naloxona ou solución salina na VTA antes de cinco sesións de apareamiento diarias. O paradigma do comportamento era similar ao experimento sistémico de naloxona. Os animais con experiencia sexual permitíronlle aparearse durante 5 días consecutivos ata unha exaculación ou ata 1 h. Quince minutos antes de introducir a femia receptiva, as ratas macho recibiron infusións bilaterais de calquera naloxona (10 μg / μl por hemisferio; volume 0.5 μl disolto en solución salina 0.9%) ou solución salina (0.5 μl por hemisferio). As microinxixións bilaterales administráronse a un caudal de 0.5 μl / min durante un intervalo mínimo de 1 seguido dun adicional de 1 min coa cânula de inxección no lugar para a súa difusión. A cánula de inyección foi entón substituída pola cánula e o tapón de po. Unha semana despois do último día de apareamiento (día de proba), todos os animais se acoplaron unha vez máis á exaculación sen infusión de naloxona ou solución salina. figura 3A describe o deseño experimental. A análise de datos levouse a cabo como se describiu no experimento de naloxona sistémica.

Cirurxía canular.

As ratas macho foron anestesiadas cunha inxección intraperitoneal (0.1 ml / kg) de ketamina (0.87 mg / ml) e xilazina (0.13 mg / ml) e colocadas nun aparello estereotáxico (Kopf Instruments). As cánulas de guía bilateral de calibre 21 (Plastics One) foron reducidas a través de pequenos buracos no cranio cara ao cerebro cara a VTA en −4.8 mm AP, ± 0.75 mm ML de bregma e −7.8 mm DV desde a parte superior do cranio segundo Paxinos e Watson (2013). As cánulas foron aseguradas con acrílico dental que se adheriron a tres parafusos colocados no cranio. Aos animais recibiron un período de recuperación de 2-semana e manipuláronse diariamente para habituación aos procedementos de manipulación e inxección utilizados durante as probas de comportamento.

Verificación de colocación de canula.

A colocación das cánulas foi examinada empregando a inmunotensión TH para confirmar que a VTA foi orientada con precisión. Só se incluíron animais con posicionamentos adecuados nas análises (tamaños finais do grupo: solución salina experimentada) n = 8; naloxona experimentada n = 6). Tres animais adicionais que recibiron inxeccións de naloxona intra-VTA dirixidas fóra do VTA agrupáronse nun grupo de inxección "perdido". O grupo perdido analizouse por separado para servir como controis anatómicos e Mann-Whitney U A proba foi usada para comparar o comportamento no día da proba final cos machos experimentados con naloxona e tratados con solución salina.

Expresión de expresión PERK inducida por cue

Deseño experimental.

A exposición á gaiola na que os machos adquiriron a experiencia de apareamiento demostrou causar activación de MOR no VTA e actividade neural en VTA e NAc (Balfour et al., 2004). Polo tanto, o ambiente de procreación serve como un indicador condicionado predictivo da recompensa sexual. O estudo actual probou se a activación de MOR durante a experiencia sexual é necesaria para a posterior activación neuronal inducida por sinalización. A naloxona ou solución salina administrouse sistémicamente (ip) 30 min antes da colocación na área de apareamiento e a introdución dunha femia receptiva para o apareamiento (experimentado) ou antes da manipulación do control que consistía na colocación na gaiola de manipulación sen presentación da femia (neutra ambiente; inxenuo). Así, creáronse catro grupos experimentais: Naive Sal, Naive NLX, Exp Sal ​​e Exp NLX. Unha semana despois da sesión de apareamiento final, a metade dos animais de cada grupo expuxéronse á gaiola de apareamiento (machos de exp: pautas condicionadas asociadas ao sexo) ou manexo da gaiola (machos inxenuo: sinais non / non / non), mentres que a outra metade non estaba exposta a todas as pistas e no canto permaneceron nas gaiolas domésticas (para determinar a expresión de pERK basal). Este paradigma experimental produciu grupos 8: Naive Sal-Cue, Naive Sal + Cue, Naive NLX-Non Cue, Naive NLX + Cue, Exp Sal-Cue, Exp Sal ​​+ Cue, Exp NLX-Non Cue, Exp NLX + Cue (n = 4 cada, agás Naive NLX-No Cue, n = 3). Os animais foron perfundidos 10 – 15 min despois da exposición. Os animais de control retiráronse das súas gaiolas domésticas e perfundíronse ao mesmo tempo.

Inmunohistoquímica.

A secreción e a inmunohistoquímica leváronse a cabo como se describiu anteriormente. Aquí usamos un anticorpo policlonal de coello contra p42 e p44 MAP Kinases ERK1 e ERK2 (pERK; 1: 4 000; tecnoloxía de sinalización celular). O anticorpo primario foi caracterizado extensamente na literatura (Roux e Blenis, 2004; Murphy e Blenis, 2006; Frohmader et al., 2010b). Ademais, a omisión do anticorpo primario impediu toda a inmunorreactividade e o análisis de Western blot do tecido cerebral de rata revelou dúas bandas nos pesos moleculares adecuados.

Análise de datos.

As células pERK-inmunorreactivas (-IR) foron contadas nun número de rexións cerebrais usando unha cámara lúdica que se adxunta a un tubo Leica Microscopio DMRD: NAc [núcleo (C) e shell (S); 400 × 600 μm; córtex prefrontal medial; mPFC; área cingulada anterior (ACA); cortical prelímbico (PL); cortiza infralímbica (IL); 600 × 800 μm cada un], caudado-putamen (CP; 800 × 800 μm), e amígdala basolateral (BLA; 900 × 1200 μm); Balfour et al., 2004; Frohmader et al., 2010b; Pitchers et al., 2010b). Contáronse dúas seccións por rexión cerebral e calculáronse o número de células nas áreas estándar de análise como número de células por mm2. Os dous recuentos mediáronse por animal para o cálculo dos medios do grupo. Comparáronse as medias de grupos dentro dos grupos con experiencia sexual ou inxenua usando ANOVA de dobre vía [factores: tratamento farmacolóxico (NLX ou Sal) e sinal (cue ou sen sinal)] seguido de post hoc comparacións utilizando as probas de suma de Holm-Sidak ou Mann-Whitney cando sexa apropiado cun nivel de significación de p <0.05. No caparazón NAc de animais con experiencia sexual, houbo unha forte tendencia cara á importancia dos factores e, polo tanto, realizáronse comparacións por parellas para comparar só os grupos salinos (Sal-No Cue) e Saline Cue (Sal + Cue).

Imaxes.

As imaxes dixitais foron capturadas mediante unha cámara CCD (Macrofire, Optronics) conectada a Leica microscopio (DM5000B) con configuración de cámara fixa. As imaxes importáronse no software Adobe Photoshop 9.0. As imaxes non se alteraron de ningún xeito excepto para o axuste de brillo e contraste.

Resultados

Cambios inducidos por experiencia sexual nas células de dopamina VTA

A experiencia sexual resultou nunha diminución do tamaño de VTA dopamina soma (Fig 1A – C). A experiencia sexual reduciu significativamente a área eo perímetro do soma das células VTA TH-IR (área: F(1,31) = 23.068, p <0.001; perímetro, F(1,31) = 18.225, p <0.001). Tamén houbo un efecto significativo principal do tempo (área: F(2,31) = 6.377, p = 0.005; perímetro, F(2,31) = 4.389, p = 0.021) e unha interacción significativa entre a experiencia eo tempo (área: F(2,31) = 5.284, p = 0.011; perímetro, F(2,31) = 4.347, p = 0.022). As comparacións entre pares revelaron que a área e perímetro das células TH-IR reducíronse significativamente 1 e 7 d despois do último día de comportamento sexual en animais con experiencia sexual en comparación cos controis sexuais inxenuos [Fig 1Bárea: p = 0.002 (1 d), p <0.001 (7 d); C, perímetro: p = 0.009 (1 d), p <0.001 (7 d)]. O efecto do comportamento sexual disipouse cando o seguiu o período de abstinencia de recompensa xa que o tamaño soma das neuronas TH-IR volveu á liña base 31 d despois da última sesión de apareamiento (Fig 1Bárea: p = 0.798; C, perímetro: p = 0.785). Non se detectaron alteracións na experiencia de sexo en circularidade en ningún dos momentos (Fig 1D). A redución do tamaño de soma de dopamina VTA non dependía das sesións de apareamiento diarias, xa que a experiencia de apareamiento durante cinco sesións de apareamiento quincenal produciu tamén un tamaño reducido de soma de dopamina VTA.Fig 2A,B, E – Hárea: p = 0.004; perímetro: p <0.001). Pola contra, a experiencia sexual non afectou o tamaño do soma TH-IR na substancia negra (Fig 2C, I – Járea: p = 0.13; perímetro: p = 0.16) nin modificou o tamaño de soma nas neuronas VTA non TH-IR próximas (Fig 2D, E – Hárea: p = 0.46; perímetro: p = 0.45).

Figura 1. 

Cambios de tamaño soma inducidos por opiáceos endóxenos das neuronas da dopamina VTA. A, Imaxes representativas de neuronas de dopamina VTA de animais experimentados e inxenuos que mostran a redución do tamaño de soma 7 d despois da sesión de apareamiento final. Barra de escala, 5 μm. Datos cuantitativos que amosan que a experiencia sexual (Exp, barras negras) causou unha redución significativa na área (B; en μm2) e perímetro (C; en μm) de células de dopamina VTA, 1 d (Naive, Exp; n = 6) e 7 d (inxenuo, n = 5; Exp, n = 6), pero non 31 d (inxenuo, n = 6; Exp, n = 8) despois do apareamiento final, comparado cos controis sexuais inxenuo (barras brancas e inxenua). A área reduciuse a 84% en homes con experiencia en comparación con controis inxenuos en 1 ou 7 d. O perímetro reduciuse a 91.6 e 90% en grupos experimentados en comparación co control en 1 e 7 d resp. Non houbo ningún efecto sobre a circularidade (D). Esta plasticidade da célula de dopamina na área (E) e perímetro (F) foi evitada por naloxona (NLX, n = 8), pero non salina (Sal, n = 7) tratamento durante a procreación, 7 d despois da sesión de procreación final en comparación con controis sexualmente inxenuo (Sal, n = 5; NLX, n = 6). Os datos representan a media ± SEM; * indica diferenza significativa en comparación cos controis sexuais inxenuos do mesmo día (B, C) ou en comparación cos controis sexuais inxenuos tratados con solución salina e os homes con experiencia sexual tratados con naloxona (E, F).

Figura 2. 

A experiencia sexual non diminuíu o tamaño do soma nas neuronas de dopamina de substancia negra ou nas neuronas non dopaminas VTA. Área de soma de neurona VTA TH-IR (A; en μm2) e perímetro (B; en μm) en animais sexuais (brancos) e experimentados (negro) que gañaron experiencia apareando dúas veces por semana en vez de días consecutivos. Área soma TH-IR Substantia nigraC) e área de soma VTA non TH-IR (D) en animais sexuais (brancos) e inxenuos (negros). Os datos representan a media ± SEM; * indica unha diferenza significativa en comparación cos controis sexualmente inxenua. Imaxes representativas que mostran neuronas TH-IR (marróns) no VTA de inxenuas sexuaisE), e experimentado (F) machos. G, H, Unha imaxe de aumento maior da neurona indicada pola frecha E F respectivamente. As neuronas manchadas con Nissl móstranse en azul nestas imaxes. Imaxes representativas que mostran neuronas TH-IR en SN de inxenuas sexuaisI) e experimentado (J) machos. Barras de escala: E-J, 20 μm.

A redución do tamaño soma inducida por experiencias sexuais de neuronas de dopamina VTA depende da activación do receptor de opiáceos

A redución do tamaño soma da neurona de dopamina VTA causada pola experiencia sexual foi bloqueada polo naloxona antagonista do MOR non administrado antes de cada sesión de apareamiento. O tratamento con naloxona antes das sesións de apareamiento tivo un efecto significativo na área (F(1,22) = 4.738, p = 0.041) e tendente cara a un efecto significativo no perímetro (F(1,22) = 2.892, p = 0.052). Atopouse unha interacción significativa entre a experiencia e o tratamento con naloxona na área (F(1,22) = 5.578, p = 0.027) e perímetro (F(1,22) = 8.167, p = 0.009). As comparacións entre pares mostraron que a experiencia sexual en animais tratados con solución salina reduciu significativamente o área e o perímetro das neuronas de dopamina VTA 7 despois da última sesión de apareamiento en comparación con machos inxenuos tratados con solución salina (Fig 1Eárea: p = 0.018; F, perímetro: p = 0.007). En contraste, os animais tratados con naloxona con experiencia sexual non difiren dos machos inxenuos tratados con naloxone (Fig 1Eárea: p = 0.483; F, perímetro: p = 0.330). Ademais, o tamaño dos soma dos animais salina experimentados diminuíu significativamente en comparación con animais con naloxona experimentadosFig 1Eárea: p = 0.002; F, perímetro: p = 0.002). Este efecto da naloxona era específico para a experiencia sexual, xa que o tratamento con naloxona por si só non afectou o tamaño de soma da célula TH-IR en machos tratados con naloxona inxenua en comparación cos controis tratados con solución salina.Fig 1E,F). Ademais, este efecto da naloxona sobre a redución do tamaño de soma inducido por experiencias non se debía aos efectos da naloxona no comportamento sexual, xa que o comportamento de apareamiento non difería significativamente entre os machos tratados con naloxona e solución salina, excepto por un tempo máis longo para iniciar o apareamiento despois da eyaculación (intervalo de ejaculación) en machos tratados con naloxona durante a primeira e quinta sesión de apareamiento (p = 0.03 e p = 0.004, respectivamente). Os machos tratados con solución salina e naloxona copularon á eyaculación durante cada unha das cinco sesións de apareamiento.

A tolerancia de recompensa de morfina inducida por experiencia sexual

Os efectos da experiencia sexual sobre o tamaño de soma da dopamina VTA pola acción da EOP na VTA son similares aos reportados para os opiáceos exógenos (Sklair-Tavron et al., 1996; Russo et al., 2007). Polo tanto, comprobouse se a plasticidade das células da dopamina VTA inducida pola recompensa natural afecta á recompensa pola morfina opiáceos. De feito, a experiencia sexual causou tolerancia á recompensa da morfina, similar aos efectos dos opiáceos crónicos (Russo et al., 2007). Os machos con experiencia sexual non conseguiron desenvolver un CPP para a dose de morfina 0.5 mg / kg; mentres que os machos inxenuos formaron un CPP para esta dose, como se indica gastando máis tempo na cámara pareada de morfina en comparación coa cámara en par de solución salina durante o pos-test (Fig 3; p = 0.039). Ambos grupos experimentados e inxenuos pasaron un tempo significativamente maior na cámara pareada de morfina en comparación coa cámara asociada a solución salina con maiores doses de morfina: 5.0 mg / kg (Fig 3; Naïve: p = 0.029; Exp: p = 0.012) e 10.0 mg / kg (Fig 3; Naïve: p <0.001; Caducidade: p = 0.002).

Figura 3. 

Os efectos da experiencia sexual na recompensa de morfina. Os tempos pasados ​​en cámaras salinas (Sal) ou morfina (Mor; 0.5, 5 ou 10 mg / kg de peso corporal) durante o post-exame en inxenuo sexual (inxenuo, n = 10 – 13) ou experimentado (Exp, n = 9 – 13) machos. Datos presentados como media ± SEM; * indica diferenza significativa en comparación coa cámara pareada de Sal dentro dos mesmos animais. NS, non significativo.

A facilitación inducida por experiencia de sexo no comportamento de apareamiento depende da activación do receptor de opiáceos

Os resultados demostraron ata agora que a EOP que actúa no VTA durante as xuntas curtas de apareamiento diarias de 5 causa plasticidade das neuronas de dopamina VTA que é similar aos efectos da auto-administración crónica de morfina ou heroína.Russo et al., 2007; Mazei-Robison et al., 2011). Hipótese que a redución do tamaño soma de dopamina VTA é fundamental para a aprendizaxe premiada e específicamente para a facilitación de comportamento sexual inducida por experiencias sexuais en termos de motivación e rendemento. Esta hipótese foi probada bloqueando a MOR usando naloxona durante o apareamento e examinando os efectos sobre a facilitación do comportamento sexual inducido pola experiencia sexual durante as cinco sesións diarias de apareamiento. Os datos preséntanse en figura 4 só para as primeiras e quintas sesións de procreación, xa que estes son os datos que mellor ilustran a facilitación inducida pola experiencia no comportamento de apareamiento. Ademais, os efectos a longo prazo do tratamento con naloxona durante as sesións de apareamento son probados sobre o mantemento da facilitación inducida por experiencia no comportamento de apareamiento, durante unha proba de apareamiento final 1 semana despois. figura 4A mostra o deseño experimental. Houbo un efecto principal significativo da sesión de apareamiento en todos os parámetros do comportamento sexual (latencia de montaxe: F(2,55) = 11.286, p <0.001; latencia de intromisión: F(2,55) = 8.767, p <0.001; latencia da exaculación: F(2,55) = 10.368, p <0.001) e tratamento con naloxona en latencias para montar (F(1,55) = 6.585, p = 0.013) e intromisión (F(1,55) = 7.863, p = 0.007). As comparacións entre pares mostraron que o tratamento con naloxona afectou o comportamento sexual durante a primeira sesión de apareamiento porque os animais de naloxona tiñan latencias significativamente máis longas para a primeira montaxe.p = 0.002) e intromisión (p = 0.002) comparado cos controis salinos o primeiro día de apareamiento. Este efecto de naloxona sobre o comportamento sexual inicial foi reducido por experiencia sexual e non foi observado en ningunha das seguintes sesións de apareamiento (Táboa 1). Ademais, a administración de naloxona antes de cada cinco sesións de apareamiento non impediu a facilitación inicial do comportamento sexual con experiencia sexual. Consistente cos efectos reforzantes da experiencia sexual, os machos tratados con solución salina mostran diminución das latencias para montarseFig 4B; p = Intromisión 0.032)Fig 4C; p = 0.033) e a exaculación (Fig 4D; p <0.001) durante a quinta sesión de apareamiento en comparación coa primeira sesión de apareamiento, o que indicou a facilitación do comportamento sexual. Do mesmo xeito, os machos tratados con naloxona mostraron latencias significativamente máis curtas para montar (Fig 4B; p <0.001), intromisión (Fig 4C; p <0.001) e exaculación (Fig 4D; p = 0.017) no quinto comparado co primeiro día. Ademais, os machos tratados con naloxona non se diferenciaban dos controis salinos en ningunha das latencias durante a quinta sesión de apareamiento.

Figura 4. 

Os opioides endóxenos desempeñan un papel crítico na facilitación inducida pola experiencia no comportamento sexual. ADeseño experimental. B-DParámetros de comportamento sexual para machos tratados con solución salina (sal, barras brancas, n = 11) ou naloxone (NLX; barras negras, n = 12) con administración sistémica. Os datos mostrados son latencia para montalos (B; segundos), intromisión (C; segundos) e exaculación (D; segundos) nos días 1 e 5 de cinco días consecutivos de apareamiento. Ademais, móstranse datos para a proba de apareamiento final, 7 d despois da quinta sesión de apareamiento. Os datos preséntanse como media ± SEM; + indica unha diferenza significativa entre os días 1 e 5 no tratamento; * indica diferenza significativa entre o día e día da proba 5 no tratamento; # indica diferenza significativa entre os grupos de naloxona e solucións salinas no día seguinte.

Táboa 1. 

A administración de naloxona antes de aparearse aumentou as latencias para montala e intromisión só no primeiro día de apareamiento

En contraste, o tratamento con naloxona durante a sesión de experiencia sexual interrompeu o mantemento da facilitación de comportamento sexual inducida por experiencias no último día de proba de procreación. O día do exame realizouse 7 d despois da sesión de procreación final en ausencia dunha inxección de naloxona. Os machos de control tratados con solución salina mostraban a facilitación de comportamento sexual inducida por experiencias. Especificamente, as latencias para montar, a intromisión e a ejaculação non diferían entre a quinta sesión de apareamiento eo último día da proba (Fig 4B – D). Considerando que os machos tratados con naloxona mostraron un aumento significativo das latencias para montarse (Fig 4B; p = 0.033), intromisión (Fig 4C; p = 0.036) e a exaculación (Fig 4D; p = 0.049) o día da proba en comparación coa quinta sesión de apareamiento. Ademais, nos días de proba atopouse que os animais de naloxona eran significativamente máis lentos que os machos tratados con solución salina, como se mostra nas latencias máis longas para montar (Fig 4B; p = 0.017) e intromisión (Fig 4C; p = 0.043). Así, o tratamento con naloxona bloqueou o mantemento, pero non o desenvolvemento inicial da facilitación de comportamento sexual inducida por experiencias. Estes resultados indican un papel crítico para a plasticidade das neuronas da dopamina VTA inducida pola EOP nunha expresión a longo prazo de reforzo do comportamento natural da recompensa.

Realizáronse varios experimentos de control adicionais para determinar que os efectos do bloqueo dos receptores de opiáceos na perda de reforzo a longo prazo do comportamento sexual ocorreron independientemente da falta de administración de naloxona no día de proba do apareamiento final (Fig 5A,B), eran específicos para a perda de mantemento a longo prazo, pero non a curto prazo, da facilitación de apareamiento (Fig 5E,F), non foron causadas pola exposición diaria a naloxona só (Fig 5C,D), e non foron causadas por unha perda de recompensa sexual nos machos tratados con naloxone (Fig 5G,H). En primeiro lugar, para demostrar que o comportamento sexual alterado na proba de apareamiento final non se debía á ausencia de naloxona, a naloxona ou a solución salina administrouse o día do exame de procreación final con animais que recibiron apareamiento emparellado con naloxona mentres gañaban experiencia sexual.Fig 5A). Houbo un efecto principal significativo do día de procreación nas latenciasFig 5B; F(2,27) = 30.031, p = 0.038) e intromisión (Táboa 2; F(2,27) = 10.686, p = 0.048). Non houbo ningún efecto principal do día de apareamento na latencia da eyaculación (Táboa 2; F(2,27) = 2.388, p = 0.109) Similar ao descrito anteriormente, o tratamento con naloxona durante o apareamiento non afectou a facilitación do comportamento sexual durante as cinco primeiras sesións de experiencia sexual. Os dous grupos (grupos tratados con solución salina e naloxona determinados polo tratamento recibido durante a proba final de acasalamento; ambos recibiron naloxona durante o apareamento) demostraron un comportamento sexual facilitado o día 5 comparado co día 1 e mostraron latencias significativamente máis curtas ao primeiro montaxe (Fig 5B; solución salina: p = 0.033; naloxona: p = 0.014) e intromisión (Táboa 2; solución salina: p = 0.034; naloxona: p = 0.026). Os animais que recibiron a naloxona ou a solución salina no último día de proba de apareamiento tiñan latencias máis longas para montarseFig 5B; solución salina: p = 0.018; naloxona: p = 0.029) e intromisión (Táboa 2; solución salina: p = 0.019; naloxona: p = 0.020) en comparación co quinto día de experiencia de apareamiento. Polo tanto, a administración de naloxona ou solución salina no día da proba inmediatamente antes do apareamiento non influíu no efecto do tratamento con naloxona durante as sesións de experiencia sexual e a atenuación da facilitación a longo prazo do comportamento sexual era idéntica á mostrada en animais que non recibían ningunha inxección. o último día do exame de apareamiento (Fig 4).

Figura 5. 

Os opioides endóxenos son importantes na expresión a longo prazo da facilitación inducida pola experiencia no comportamento sexual. ADeseño experimental para experimentar o efecto do tratamento con NLX no día do ensaio. B, Monte a latencia nos días 1 e 5 de cinco días consecutivos de día de proba de apareamiento e de acoplamiento final (proba) tras inxección salina (gris) ou naloxona (negro). Os datos representan a media ± SEM. * indica unha diferenza significativa entre o día 1 eo día 5 no tratamento. # indica diferenza significativa entre o día e día do test 5 no tratamento. CDeseño experimental para probar o efecto do pre-tratamento con naloxona só sen experiencia sexual no comportamento de apareamiento. D, Monte a latencia o día do último proba de procreación, 7 días despois de 5 días de inxección salina ou de naloxona en ausencia de apareamiento. Os datos representan a media ± SEM. EDeseño experimental para probar se o tratamento con naloxona afectou a exposición a curto prazo do comportamento sexual facilitado en animais con experiencia sexual. F, Monte a latencia o día 1 eo día 5 de cinco días consecutivos de día de procreación e de proba de apareamiento final, 1 día tras día 5 en presenza de inxección salina (gris) ou naloxona (negro). Os datos representan a media ± SEM. * indica unha diferenza significativa entre o día 1 eo día 5 no tratamento. GDeseño experimental para probar se o tratamento con naloxona bloqueou os efectos gratificantes do comportamento sexual. H, O tempo de aparición da cámara pareada (en segundos) durante o pretest (branco) e o post-test (negro) para os animais que reciben naloxona ou solución salina antes de aparear. Os datos representan a media ± SEM; * indica diferenza significativa en comparación co pretest.

Táboa 2. 

Os datos mostrados son latencias de intromisión e ejaculação (segundos) dos experimentos de control realizados para determinar que os efectos do bloqueo de MOR na perda de reforzo a longo prazo do comportamento sexual ocorreron independientemente da falta de administración de naloxona no último día de proba

Para determinar se se trataba de naloxona cando se emparellaba con experiencia sexual e non se repetía con naloxona en si, o que causou un deterioro do comportamento sexual 7 d despois do último tratamento, os animais sexuais inxenuos recibiron cinco inxeccións diarias de naloxona ou inxección de solución salina antes dunha proba de apareamiento final. d máis tarde (Fig 5C). Non se detectaron diferenzas significativas para ningún parámetro de apareamiento entre os grupos pretratados salina e naloxona (Fig 5D; montar a latencia; latencia de intromisión: solución salina 139.7 ± 40.3 vs naloxone 121.83 ± 42.55; latencia de exaculación: solución salina 887.9 ± 70.0 vs naloxone 1050.8 ± 327.31). Estes resultados indican que a naloxona só non é suficiente para alterar o comportamento sexual posterior, similar á falta de efectos da naloxona soa na plasticidade das neuronas da dopamina VTA.

Hipótese que o tratamento con naloxona durante a adquisición de experiencias sexuais interrompe a expresión a longo prazo de facilitar a conduta sexual inducida por experiencias sexuais. Para probalo aínda máis, os efectos do tratamento con naloxona durante o apareamiento probáronse no comportamento sexual posterior durante unha proba final de apareamiento, que só se realizou 1 d despois do último apareamiento (deseño experimental; Fig 5E). Houbo un efecto principal significativo do día de procreación no monte (Fig 5F; F(2,20) = 19.780, p <0.001) e latencias de intromisión (Táboa 2; F(2,20) = 19.041, p <0.001). Non houbo un efecto principal significativo do día sobre a latencia da exaculación (Táboa 2; F(2,20) = 3.042, p = 0.070). Do mesmo xeito que o descrito anteriormente, todos os machos (a pesar dos tratamentos con solución salina ou de naloxona) mostraron facilitación do comportamento sexual durante as cinco sesións de experiencia sexual indicadas por latencias significativamente máis curtas para montarse (Fig 5F; solución salina: p = 0.002; naloxona: p = 0.018) e intromisión (Táboa 2; solución salina: p = 0.006; naloxona: p = 0.009) o día 5 comparado co día 1. Do mesmo xeito, o comportamento sexual facilitado demostrouse no día da proba en comparación co día indicado 1 por latencias significativamente máis curtas para montarFig 5F; solución salina: p = 0.001; naloxona: p = 0.020) e intromisión (Táboa 2; solución salina: p = 0.004; naloxona: p = 0.009). Máis importante aínda, o tratamento con naloxona durante o apareamiento non afectou significativamente a facilitación de comportamento sexual inducida pola experiencia sexual cando se probou 1 d tras a experiencia sexual, independente do tratamento con naloxona neste último día de proba.

Finalmente, probamos a posibilidade de que os efectos atenuantes da naloxona na expresión a longo prazo de comportamentos sexuais facilitados se deban a un efecto bloqueador da naloxona sobre as propiedades gratificantes do comportamento sexual. Non obstante, a naloxona administrada inmediatamente antes do apareamento non alterou a formación de CPP para o apareamento (Fig 5G), o que suxire que o tratamento con naloxona non alterou a recompensa sexual. Ambos grupos tratados con solución salina e naloxona formaron un CPP significativo para o comportamento sexual, como indica un aumento significativo do tempo no cuarto de par de sexo (Fig 5H; solución salina: p = 0.038; naloxona: p = 0.002) durante a post-proba en comparación co pretest. Polo tanto, a naloxona non exerce o seu efecto perjudicial no mantemento do comportamento sexual facilitado ao bloquear a recompensa asociada ao comportamento sexual.

A facilitación do comportamento sexual depende da acción da EOP no VTA

Para confirmar que a EOP actúa específicamente na VTA para inducir a facilitación a longo prazo do comportamento sexual, o deseño experimental descrito en figura 3A repetíase con infusións de naloxona intra-VTA en vez de inxeccións sistémicas. Os resultados foron idénticos á administración sistémica anteriormente descrita. Houbo un efecto principal significativo do día de procreación en todos os parámetros do comportamento sexual.Fig 6A, monte a latencia: F(2,33) = 4.494, p = 0.019; B, latencia de intromisión: F(2,33) = 4.042, p = 0.027; C, latencia de ejaculação: F(2,33) = 5.309, p = 0.010) e tratamento de naloxona intra-VTA sobre latencias para montar (F(1,33) = 7.345, p = 0.011) e intromisión (F(1,33) = 6.126, p = 0.019). A naloxona intra-VTA non impediu a facilitación inicial do comportamento sexual inducida por experiencias durante a aparición de 5 d, xa que os machos tratados con naloxona demostraron unha diminución das latencias para montarse (Fig 6A; p = 0.001), intromisión (Fig 6B; p <0.001) e exaculación (Fig 6C; p = 0.001) o día 5 comparado co día 1. Os machos tratados con naloxona non difiren dos machos tratados con solución salina no quinto día de apareamiento en calquera das latencias. O tratamento con naloxona intra-VTA, como a administración sistémica, causou un aumento significativo do monte (Fig 6A; p <0.001) e latencias de intromisión (Fig 6B; p <0.001) o primeiro día de apareamento en comparación con machos tratados con solución salina, que non se observou durante as sesións de apareamento posteriores (durante os cales os homes tratados con naloxona e solución salina non diferían). Unha observación inesperada foi que neste experimento, os machos tratados con solución salina non mostraron unha facilitación estatisticamente significativa das latencias de montaxe ou de intromisión (como se amosou en todos os experimentos descritos anteriormente), e só se atinxiu a latencia da exaculación o quinto día en comparación co primeiro día (solución salina: p = 0.001).

Figura 6. 

Os opioides endóxenos na VTA median a facilitación da conduta sexual inducida por experiencias eo seu mantemento a longo prazo. Parámetros de comportamento sexual para homes tratados con solución salina (sal, barras brancas, n = 8) ou NLX (barras negras, n = 6) con administración intra-VTA. Os datos mostrados son latencia para montalos (A), intromisión (B), e a exaculación (C) nos días 1 e 5 de cinco días consecutivos de apareamiento. Ademais, móstranse os datos para o día de proba do apareamiento final, 7 día seguinte 5 en ausencia de solución salina ou inxección de naloxona. Os datos representan a media ± SEM; + indica unha diferenza significativa entre os días 1 e 5 no tratamento; * indica diferenza significativa entre o día e día da proba 5 no tratamento; # indica diferenza significativa entre os grupos de naloxona e Sal no día. Debuxos esquemáticos das seccións coronal VTA (H, −4.60; I, −5.00; J, −5.25 de bregma) que indican sitios de inxección intra-VTA para todos os animais do experimento 5 (solución salina, branca; naloxona, negro; perdida, gris), usando debuxos de modelos de Swanson Brain Maps (Swanson, 2004). As cánulas eran bilaterales, pero os sitios de inxección están representados unilateralmente para facilitar a súa presentación. fr, Fasciculus retroflexus; ML, lemnisco medial; SN, substantia nigra.

O tratamento con naxolona intra-VTA bloqueou o mantemento do comportamento sexual facilitado nos machos con experiencia sexual, similar aos efectos da naloxona sistémica. En concreto, o último día de proba os machos tratados con naloxona tiñan latencias máis longas para montarseFig 6A; p = 0.011), intromisión (Fig 6B; p = 0.010), e a exaculación (Fig 6C; p = 0.015) en comparación coa súa quinta sesión de apareamiento e comparada cos machos tratados con solución salina o último día do exame (Fig 6A, p = 0.006; B, p = 0.008). En contraste, os animais tratados con solución salina non se diferenciaban nas latencias para montarse e intromisión entre a proba final día e día 5 de apareamiento. Estes efectos foron específicos para a entrega de naloxona ao VTA, xa que os machos con sitios de canulación próximos pero que non apuntan ao VTA (Fig 6D; n = 3) mostrou facilitación a longo prazo do comportamento sexual similar aos controis tratados con solución salina (ML, IL = 53 ± 6.245, EL = 389 ± 299.5 e significativamente diferente en comparación cos animais intra-VTA naloxona no día de proba de apareamiento final (ML, IL: p = 0.029; EL: p = 0.0395).

A acción EOP é necesaria para a activación neural inducida polo indicador asociado ao sexo

A partir dos resultados obtidos ata o momento, supuxemos que a activación de EOP no VTA durante a experiencia de apareamiento e a consecuente redución do tamaño de soma de VTA dopamina son fundamentais para a atribución de estímulos estimulantes ao estímulo asociado á recompensa e, consecuentemente, ao mantemento dun comportamento sexual favorecido. Para probar esta hipótese, examináronse os efectos do bloqueo dos receptores opiáceos durante a experiencia de apareamiento na actividade neuronal inducida pola posterior exposición a indicacións contextuais condicionadas de recompensa sexual (indicacións contextuais asociadas ao sexo). Os animais sexuais inxenuos tamén estaban expostos a consellos ambientais, pero estes non estaban asociados a unha experiencia de apareamiento previa, polo que eran sinais neutros. Finalmente, determináronse os niveis de pERK en grupos de control sexual experimentados e inxenuos que permaneceron nas gaiolas domésticas e non expostos a ningún sinal (-Non Cue). Confirmando e ampliando os resultados anterioresBalfour et al., 2004), a exposición a pistas contextuais asociadas coa recompensa de sexo anterior aumentou significativamente a expresión de PERK en machos con experiencia sexual no NAc.Fig 7) e mPFC (Fig 8A – C), pero non causou activación neuronal no BLAFig 8D) ou CPu (datos non mostrados). Houbo os principais efectos da exposición de sinais no núcleo de NAc (F(1,12) = 12.1941, p = 0.004), ACA (F(1,12) = 5.541, p = 0.038) e PL (F(1,12) = 5.241, p = 0.041), e tratamento de naloxona no núcleo NAc (F(1,12) = 6.511, p = 0.025), ACA (F(1,12) = 15.242, p = 0.002) e PL (F(1,12) = 7.336, p = 0.019). Houbo interacción significativa no núcleo de NAcF(1,12) = 10.107, p = 0.008), ACA (F(1,12) = 16.060, p = 0.002), PL (F(1,12) = 8.235, p = 0.014) e IL ((F(1,12) = 6.965, p = 0.022). En primeiro lugar, a exposición de pares asociada aumentou significativamente a PERK en animais con experiencia sexual tratada con solución salina (Exp Sal ​​+ Cue) en comparación con controis que non estaban expostos a ningunha información e tomados da gaiola (Exp Sal-Cue).Fig 7A; p <0.001) e subrexións mPFC ACA (Fig 8A; p = 0.001), PL (Fig 8B; p = 0.003) e IL (Fig 8C; p = 0.029). En contraste, en animais sexuais inxenuos tratados con solución salina, a exposición ás pistas contextuais, que non estaban asociadas coa recompensa sexual, non induciu pERK en ningunha das áreas do cerebro (Naive Sal + Cue en comparación co Sal-Non Cue inxenuo; Figs. 7, 8), demostrando que a inducción de pERK é específica para a exposición das pistas asociadas á experiencia sexual. Ademais, a experiencia sexual por si só non alterou a expresión de pERK basal en ningunha rexión cerebral, xa que non houbo diferenzas entre os grupos que foron tomados das gaiolas domésticas, sexan inxenuas ou experiencias, e tratáronse con solución salina ou naloxona.

Figura 7. 

A acción de opioides endóxenos é necesaria para a activación neural en NAc inducida por pistas condicionadas por sexo. Números de células pERK-IR por mm2 no núcleo do núcleo accumbensA) e shell (B) en animais sexuais (brancos) e experimentados (Exp; negros) que foron tratados previamente con NLX ou salina sistémica (Sal) durante as sesións de apareamiento (machos exp) ou sesións de manipulación (machos inxenuo). Os grupos estaban expostos a sinais contextuais (Cue), que eran sinais asociados ao apareamiento dos machos Exp e sinais neutras nos animais náuticos, ou extraídos das gaiolas domésticas (Sen cue; indicado por falta de etiqueta Cue). Os datos preséntanse como media ± SEM; * indica unha diferenza significativa en comparación cos controis expostos sen tratamento con solución salina (Naive Sal-Non Cue e Exp Sal-Cue); # indica diferenza significativa en comparación co grupo exp exposto Cue tratado con sal (Exp Sal ​​+ Cue). Imaxes representativas de células pERK-IR por mm2 no núcleo de NAc de machos con experiencia sexual con Sal (C, D) ou NLX (E, F) que foron tomadas da gaiola doméstica (Non Cue, C, E), ou expostas ás indicacións contextuais asociadas ao acoplamiento (Cue; D, F). N = 4 cada grupo agás Naive NLX (Sen cue), n = 3. ac, comisura anterior. Barra de escala, 100 μm.

Figura 8. 

Os efectos da naloxona na expresión de PERK inducida por indicios de parella noutras rexións de destino VTA. Números de células pERK-IR por mm2 en animais sexualmente inxenuos (brancos) e experimentados (Exp; negros) que foron tratados previamente con NLX ou salina sistémica (Sal) durante as sesións de apareamiento e estiveron expostos ás indicacións contextuais (Cue) ou a gaiola doméstica (sen indicacións) na ACAA), PL (B), IL (C), e BLA (D). Os datos representan a media ± SEM; * indica unha diferenza significativa en comparación cos controis expostos sen tratamento con solución salina (Naive Sal-Non Cue e Exp Sal-Cue); # indica diferenza significativa en comparación cos controis expostos por sinais tratados con Sal de sinais (Naive Sal + Cue).

En apoio da nosa hipótese, o tratamento con naloxona durante a experiencia sexual atenuou significativamente a inducción de PERK polas pistas condicionadas por sexo. A expresión pERK nestes machos experimentados expostos a expresión de naloxona (Exp NLX + Cue) non se diferenciou da expresión de pERK basal en calquera dos grupos de control sexual inxenuo ou experimentados tomados das gaiolas domésticas (Naive Sal-Non Cue ou Naive NLX- Sen cue). Ademais, a expresión de pERK nos machos experimentados expostos por naloxona (Exp NLX + Cue) foi significativamente menor en comparación con animais expertos expostos por sinal tratados con solución salina (Exp Sal ​​+ Cue) no núcleo de NAc (Fig 7A; p = 0.002) e subregións mPFC (Fig 8AACA: p <0.001; B, PL: p = 0.002; C, IL: p = 0.015).

No shell de NAc, a análise de ANOVA de dúas vías non produciu efectos estatísticamente significativos dos factores de exposición de sinais e tratamento con naloxona. Non obstante, unha comparación de pares mostrou que a exposición de indicios induciu pERK no grupo con experiencia en tratamento con solución salina (Exp SAL + Cue) en comparación co grupo de control inofensivo salino sen exposición.Fig 7B; Naive SAL-No Cue: p = 0.0163).

Conversa

O estudo actual demostra que a EOP que actúa no VTA durante o comportamento sexual, un comportamento natural de recompensa, causou unha redución robusta pero transitoria no tamaño do soma das células de dopamina VTA. A redución no tamaño do soma non se observou en neuronas VTA non dopaminérgicas, nin en neuronas dopaminérxicas na substancia negra próxima, o que suxire que este cambio era específico para as células de dopamina VTA. Esta plasticidade da dopamina VTA parece semellante á inducida pola exposición crónica a opiáceos (Sklair-Tavron et al., 1996; Russo et al., 2007; Mazei-Robison et al., 2011) e causou unha tolerancia similar á recompensa de morfoloxía exóxena. Demostramos que a plasticidade da dopamina VTA é fundamental para o longo prazo (mantemento) pero non para o curto prazo (desenvolvemento), o reforzo do comportamento sexual e a actividade neuronal inducida por recompensa (pERK) nas rexións de destino VTA: NAc e mPFC. Estes descubrimentos son indicativos dun papel para a plasticidade da dopamina VTA na expresión a longo prazo do saliente de incentivos de sinais predictivas de recompensa natural ou memoria recompensa.

Está ben documentado que a experiencia sexual ten como resultado a facilitación do comportamento sexual posterior, incluíndo un inicio máis rápido ata o inicio do apareamiento e un aumento do rendemento.Balfour et al., 2004; Pitchers et al., 2010a,b, 2012). Esta facilitación ou reforzo do comportamento sexual mantense durante polo menos 28 d despois do apareamento.Pitchers et al., 2012). Ademais, demostrouse que o comportamento sexual e os sinais condicionados predictivos da recompensa sexual provocan a internalización do MOR na VTA e inducen a activación neuronal en todo o sistema mesolímbico, incluíndo en neuronas de dopamina e non dopamina, NAc, PFC e BLABalfour et al., 2004, 2006). É ben establecido que as neuronas de dopamina VTA desempeñan un papel crítico na aprendizaxe e atribución do incremento de incentivos dos estímulos asociados á recompensaBerridge e Robinson, 1998; Berridge et al., 2009; Flagel et al., 2011) e son críticos para a predicción da recompensa (Schultz, 2010). Os resultados actuais amplían os nosos coñecementos actuais demostrando que a neuroplasticidade VTA inducida por recompensas é fundamental para estas funcións e depende da activación de MOR por EOP no VTA. Actualmente non se sabe que EOP é o ligando MOR que actúa no VTA durante o comportamento sexual masculino. Aínda que tanto a β endorfin como a encefalina están implicados na motivación de incentivos para os reforzadores de alimentos (Hayward et al., 2002), isto segue a ser establecido para o comportamento sexual masculino. Mostramos previamente que as neuronas β-endorfinas non se activan durante o apareamiento, nin hai aumentos no ARNm de POMC; polo tanto, suxerindo que a β endorfina pode non ser a EOP crítica que actúa no VTA durante o apareamento.Davis et al., 2007). Esta plasticidade da dopamina VTA foi esencial para a actividade neuronal no mPFC, NAc e VTA tras a exposición ás indicacións ambientais que predicen a recompensa sexual. Ademais, a plasticidade da dopamina VTA era fundamental para a expresión a longo prazo de maior iniciación e rendemento do comportamento sexual. En contraste, a neuroplasticidade VTA causada por experiencia sexual non foi necesaria para a resposta hedónica, xa que a recompensa sexual (determinada polo CPP) e a curta duración da motivación e rendemento sexual (durante a experiencia sexual ou 1 d despois) permaneceu intacta malia o bloqueo do MOR durante a procreación.Mehrara e Baum, 1990). En vez diso, os datos suxiren que a neuroplasticidade de dopamina VTA media a longo prazo (7 d tras a última experiencia sexual; Pitchers et al., 2012) a expresión de "querer" de recompensa sexual e as respostas motivadas máis elevadas aos indicios de apareamiento (Miller e Baum, 1987; Berridge e Robinson, 1998).

Os animais con experiencia sexual demostraron a tolerancia cruzada á recompensa de morfina, similar aos efectos da roda en ratos, outro comportamento natural gratificante, un efecto bloqueado co tratamento con naloxonaLett et al., 2001, 2002) e determinado que dependen da plasticidade das células de dopamina VTA (descubrimentos actuais). Semellante ás recompensas naturais, a exposición repetida á morfina ou a heroína dos opiáceos resulta nunha redución transitoria do tamaño da soma de dopamina (VTA)Sklair-Tavron et al., 1996; Spiga et al., 2003; Russo et al., 2007; Mazei-Robison et al., 2011). Ademais, a exposición a opiáceos con curtos períodos de abstinencia provoca unha tolerancia de recompensa, tal como está implicado por maiores doses de fármaco que se requiren para formar asociacións de recompensa (Shippenberg et al., 1987; Russo et al., 2007), e fai que os animais que se autoadministran escalen a inxestión de drogas (Ahmed et al., 2000; Walker et al., 2003). Así, a EOP e os opiáceos actúan en sustratos neuronais comúns para inducir a tolerancia de recompensa durante a retirada precoz, o que pode reflectir un mecanismo homeostático compensatorio para contrarrestar a estimulación por exposición repetida (Koob e Le Moal, 2005). En contraste, durante a abstinencia a longo prazo dos medicamentos opiáceos, a tolerancia invístese a unha sensibilidade ás propiedades gratificantes da droga (Harris e Aston-Jones, 2003; Aston-Jones e Harris, 2004; Harris e Gewirtz, 2004). Curiosamente, a experiencia sexual seguida dun período de abstinencia sexual de 7-28 d atopouse que provoca sensibilización cruzada para a recompensa por psicostimulantes (Pitchers et al., 2010a), que depende da expresión de deltaFosB inducida polo apareamento e da activación do receptor de dopamina 1 no NAc (Pitchers et al., 2013). Polo tanto, a experiencia de recompensa sexual provoca a tolerancia de recompensa de opiáceos simultáneamente e sensibiliza a recompensa de psicoestimulantes, aínda que queda por probar un período de abstinencia sexual máis longa na tolerancia á recompensa da morfina. Posicionamos que estes efectos opostos sobre a recompensa de drogas poden estar mediados por diferentes formas de plasticidade neural nas diferentes áreas do sistema mesolímbico: a acción de VTA EOP e a plasticidade de dopamina medían na tolerancia de recompensa de opiáceos (estudo actual), mentres que a expresión de NAc deltaFosB controla a sensibilización psicoestimulante. (Pitchers et al., 2013). Ambos estes eventos poden contribuír á escalada de drogas.Ahmed e Koob, 1998, 1999; Ahmed et al., 2000, 2002, 2003; Walker et al., 2003).

Os mecanismos moleculares polos cales a EOP inflúe nas neuronas da dopamina VTA durante o comportamento natural de recompensa permanecen descoñecidos. A vía IRS2-Akt-mTORC2 é un mediador principal da diminución do tamaño de soma na VTA causada pola morfina repetida (Jaworski et al., 2005; Russo et al., 2007; Mazei-Robison et al., 2011). Os cambios inducidos na administración de morfina repetida no tamaño das neuronas dopaminérxicas no VTA poden evitarse mediante infusións intra-VTA de factor neurotrófico derivado do cerebro (BDNF; Sklair-Tavron e Nestler, 1995). O BDNF activa esta vía a través da sinalización de TrkB (Russo et al., 2007), unha receptor quinase con alta afinidade por BDNF e parte da vía IRS2-Akt (Seroogy and Gall, 1993; Numan e Seroogy, 1999), e expresada en neuronas de dopamina e GABA na VTA. A redución da variación dos distintos compoñentes da vía IRS2-Akt mediante a tecnoloxía de transferencia de xenes vector viral imita os efectos da exposición crónica aos opiáceos. Ademais, os efectos da exposición a opiáceos poden ser rescatados restaurando esta vía de sinalización (Russo et al., 2007) e a sobreexpresión dun compoñente de mTORC2 evita a redución de soma de VTA dopamina inducida pola morfina (Mazei-Robison et al., 2011). Polo tanto, os traballos previos que investigaron os efectos dos opiáceos crónicos no tamaño da soma de dopamina VTA mostran que a redución da degradación inducida pola morfina da vía IRS2-Akt-mTOR é suficiente e necesaria para este efecto (Mazei-Robison e Nestler, 2012). Deste xeito, é tentador especular que os efectos da experiencia sexual sobre a neuroplasticidade de dopamina VTA están igualmente mediados por BDNF e pola vía IRS2-Akt-mTORC2.

En conclusión, o estudo actual demostrou que a neuroplasticidade VTA é causada por unha experiencia cun comportamento natural gratificante, en particular por un comportamento sexual masculino repetido. Especificamente, a EOP actúa no VTA para reducir o tamaño da soma de dopamina, que se cre que está asociado cun aumento da excitabilidade neuronal e unha menor produción de dopamina que resulta nun sistema hipodopaminérgico, e altera o funcionamento do sistema mesolímbico en resposta ás pistas que son predictivas da recompensa sexual. Ademais, a neuroplasticidade VTA é fundamental para a motivación de incentivos e memoria recompensa, pero non para o impacto hedónico do comportamento sexual. Finalmente, a neuroplasticidade VTA causada por un comportamento de recompensa natural seguido dun curto período de recompensa a abstinencia inflúe na recompensa de opiáceos e pode, por tanto, afectar a vulnerabilidade ao desenvolvemento da drogodependencia.

Notas ao pé

  • Recibido o xaneiro 12, 2014.
  • A revisión recibiu 17, 2014.
  • Aceptado maio 20, 2014.

  • Esta investigación contou coa axuda de subvencións do Instituto Canadiense de Investigacións Sanitarias a LMC e ao Consello de investigación de ciencias naturais e enxeñería a KKP

  • Os autores declaran ningún interese financeiro competitivo.

  • A correspondencia debería dirixirse ao Dr Lique M. Coolen, Centro Médico da Universidade de Mississippi, Departamento de Fisioloxía e Biofísica, 2500 North State Street, Jackson, MS 39216-4505. [protexido por correo electrónico]

References

  1. ↵
    1. Agmo A

    (1997) Comportamento sexual masculino de ratos. Brain Res Brain Res Protoc 1: 203-209.

  2. ↵
    1. Ahmed SH,
    2. Koob GF

    (1998) Transición do consumo de drogas moderado a excesivo: cambio no punto de referencia hedónico. ciencia 282: 298-300.

  3. ↵
    1. Ahmed SH,
    2. Koob GF

    (1999) Aumento de longa duración no punto establecido para a auto-administración de cocaína tras a escalada en ratas. Psychopharmacology 146: 303-312.

  4. ↵
    1. Ahmed SH,
    2. Walker JR,
    3. Koob GF

    (2000) Incremento persistente na motivación de tomar heroína en ratas cunha historia de escalada de drogas. Neuropsicopharmacoloxía 22: 413-421.

  5. ↵
    1. Ahmed SH,
    2. Kenny PJ,
    3. Koob GF,
    4. Markou A

    (2002) Evidencias neurobiolóxicas da alostase hedónica asociada a un uso intensivo de cocaína. Nat Neurosci 5: 625-626.

  6. ↵
    1. Ahmed SH,
    2. Lin D,
    3. Koob GF,
    4. Parsons LH

    (2003) A escalada da auto-administración de cocaína non depende dos niveis alterados de dopamina do núcleo inducido pola cocaína. J Neurochem 86: 102-113.

  7. ↵
    1. Aston-Jones G,
    2. Harris GC

    (2004) Substrato cerebral para un aumento na procura de drogas durante a retirada prolongada. Neurofarmacoloxía 47: 167-179.

  8. ↵
    1. Balfour ME,
    2. Yu L,
    3. Coolen LM

    (2004) O comportamento sexual e as indicacións ambientais asociadas ao sexo activan o sistema mesolímbico nas ratas macho. Neuropsicopharmacoloxía 29: 718-730.

  9. ↵
    1. Balfour ME,
    2. JL marrón,
    3. Yu L,
    4. Coolen LM

    (2006) Contribucións potenciais de eferentes desde o córtex prefrontal medial á activación neuronal tras o comportamento sexual na rata masculina. Neurociencia 137: 1259-1276.

  10. ↵
    1. Beitner-Johnson D,
    2. Guitart X,
    3. Nestler EJ

    (1992) Proteínas de neurofilamento e sistema de dopamina mesolímbica: regulación común por morfina crónica e cocaína crónica na área tegmental ventral de rato. J Neurosci 12: 2165-2176.

  11. ↵
    1. Berridge KC,
    2. Robinson TE

    (1998) Cal é a función da dopamina na recompensa: impacto hedónico, aprendizaxe premiada ou importancia de incentivos? Brain Res Brain Res Rev 28: 309-369.

  12. ↵
    1. Berridge KC,
    2. Robinson TE,
    3. Aldridge JW

    (2009) Disección de compoñentes de recompensa: "gustar", "querer" e aprender. Curr Opin Pharmacol 9: 65-73.

  13. ↵
    1. Blum K,
    2. Werner T,
    3. Carnes S,
    4. Carnes P,
    5. Bowirrat A,
    6. Giordano J,
    7. Oscar-Berman M,
    8. Ouro M

    (2012) Sexo, drogas e rock 'n' roll: hipótese a activación mesolímbica común como función dos polimorfismos xenéticos de recompensa. J Drogas psicoactivas 44: 38-55.

  14. ↵
    1. Chu NN,
    2. Zuo YF,
    3. Meng L,
    4. Lee DY,
    5. Han JS,
    6. Cui CL

    (2007) A estimulación eléctrica periférica revertiu a redución do tamaño das células e aumentou o nivel de BDNF na área tegmental ventral en ratas tratadas con morfina crónica. Brain Res 1182: 90-98.

  15. ↵
    1. Davis BA,
    2. Fitzgerald ME,
    3. JL marrón,
    4. Amstalden KA,
    5. Coolen LM

    (2007) Activación de neuronas POMC durante a excitación xeral, pero non o comportamento sexual en ratas macho. Behav Neurosci 121: 1012-1022.

  16. ↵
    1. Fiorino DF,
    2. Coury A,
    3. Phillips AG

    (1997) Os cambios dinámicos no núcleo accumbens o derrame de dopamina durante o efecto Coolidge en ratas macho. J Neurosci 17: 4849-4855.

  17. ↵
    1. Flagel SB,
    2. Clark JJ,
    3. Robinson TE,
    4. Mayo L,
    5. Czuj A,
    6. Willuhn I,
    7. Akers CA,
    8. Clinton SM,
    9. Phillips PE,
    10. Akil H

    (2011) Un papel selectivo para a dopamina no aprendizaxe estímulo-recompensa. Natureza 469: 53-57.

  18. ↵
    1. Frohmader KS,
    2. Pitchers KK,
    3. Balfour ME,
    4. Coolen LM

    (2010a) praceres de mesturar: revisión dos efectos das drogas sobre o comportamento sexual nos humanos e modelos animais. Horm Behav 58: 149-162.

  19. ↵
    1. Frohmader KS,
    2. Wiskerke J,
    3. Wise RA,
    4. Lehman MN,
    5. Coolen LM

    (2010b) A metanfetamina actúa sobre subpoblacións de neuronas que regulan o comportamento sexual en ratas macho. Neurociencia 166: 771-784.

  20. ↵
    1. Harris AC,
    2. Gewirtz JC

    (2004) Sobrecarga elevada durante a retirada da morfina aguda: un modelo de retirada de opiáceos e ansiedade. Psychopharmacology 171: 140-147.

  21. ↵
    1. Harris GC,
    2. Aston-Jones G

    (2003) Motivación e aprendizaxe modificados tras a retirada de opiáceos: evidencia dunha desregulación prolongada do procesamento de recompensas. Neuropsicopharmacoloxía 28: 865-871.

  22. ↵
    1. Hayward MD,
    2. Pintar JE,
    3. MJ baixo

    (2002) Déficit de recompensa selectiva nos ratos que non teñen beta-endorfin e encefalina. J Neurosci 22: 8251-8258.

  23. ↵
    1. Hoebel BG,
    2. Avena NM,
    3. Bocarsly ME,
    4. Rada P

    (2009) Adicción natural: un modelo de comportamento e circuíto baseado na adicción ao azucre nas ratas. J Addict Med 3: 33-41.

  24. ↵
    1. Hyman SE,
    2. Malenka RC,
    3. Nestler EJ

    (2006) Mecanismos neuronais da adicción: o papel da aprendizaxe e da memoria relacionados coa recompensa. Annu Rev Neurosci 29: 565-598.

  25. ↵
    1. Ikemoto S,
    2. Kohl RR,
    3. McBride WJ

    (1997) O bloqueo do receptor GABA (A) na área tegmental ventral anterior aumenta os niveis extracelulares de dopamina no núcleo accumbens das ratas. J Neurochem 69: 137-143.

  26. ↵
    1. Jaworski J,
    2. Spangler S,
    3. Seeburg DP,
    4. Hoogenraad CC,
    5. Sheng M

    (2005) Control da arborização dendrítica polo fosfoinositido-3′-quinasa-Akt-destino de mamífero da vía de rapamicina. J Neurosci 25: 11300-11312.

  27. ↵
    1. Johnson SW,
    2. RA norte

    (1992) Os opioides excitan as neuronas de dopamina por hiperpolarización de interneuronas locais. J Neurosci 12: 483-488.

  28. ↵
    1. Klitenick MA,
    2. DeWitte P,
    3. Kalivas PW

    (1992) Regulación da liberación de dopamina somatodendrítica na área tegmental ventral por opioides e GABA: un estudo de microdiálisis in vivo. J Neurosci 12: 2623-2632.

  29. ↵
    1. Koob GF,
    2. Le Moal M

    (2005) Plasticidade da recompensa do neurocircuito e do "lado escuro" da adicción ás drogas. Nat Neurosci 8: 1442-1444.

  30. ↵
    1. Lennette DA

    (1978) Un medio de montaxe mellorado para a microscopia de inmunofluorescencia. Am J Clin Pathol 69: 647-648.

  31. ↵
    1. Lett BT,
    2. Grant VL,
    3. Koh MT

    (2001) A naloxona atenúa a preferencia do lugar condicionado inducida pola roda en ratos. Physiol Behav 72: 355-358.

  32. ↵
    1. Lett BT,
    2. Grant VL,
    3. Koh MT,
    4. Flynn G

    (2002) A experiencia previa coa execución de rodas produce tolerancia cruzada ao efecto gratificante da morfina. Pharmacol Biochem Behav 72: 101-105.

  33. ↵
    1. Matthews RT,
    2. DC alemán

    (1984) Evidencia electrofisiolóxica para a excitación das neuronas dopaminérgicas da área tegmental ventral de rato por morfina. Neurociencia 11: 617-625.

  34. ↵
    1. MS Mazei-Robison,
    2. Koo JW,
    3. Friedman AK,
    4. Lansink CS,
    5. Robison AJ,
    6. Vinish M,
    7. Krishnan V,
    8. Kim S,
    9. Siuta MA,
    10. Galli A,
    11. Niswender KD,
    12. Appasani R,
    13. Horvath MC,
    14. Neve RL,
    15. Worley PF,
    16. Snyder SH,
    17. Hurd YL,
    18. Animación JF,
    19. Han MH,
    20. Russo SJ,
    21. et al.

    (2011) Papel para a sinalización mTOR e actividade neuronal nas adaptacións inducidas pola morfina nas neuronas dopaminérgicas da área ventral tegmental. Neurona 72: 977-990.

  35. ↵
    1. MS Mazei-Robison,
    2. Nestler EJ

    (2012) Plasticidade celular e molecular inducida por opiáceos da área tegmental ventral e as neuronas catecolaminas do locus coeruleus. Cold Spring Harb Perspect Med 2: a012070.

  36. ↵
    1. Mehrara BJ,
    2. Baum MJ

    (1990) A naloxona altera a expresión, pero non a adquisición por ratas macho dunha resposta de preferencia de lugar condicionado para unha femia estraña. Psychopharmacology 101: 118-125.

  37. ↵
    1. Meisel RL,
    2. Mullins AJ

    (2006) Experiencia sexual en roedores femininos: mecanismos celulares e consecuencias funcionais. Brain Res 1126: 56-65.

  38. ↵
    1. Miller RL,
    2. Baum MJ

    (1987) A naloxona inhibe a procreación e a preferencia de lugar condicionada para unha femia estraña en ratas machos pouco despois da castración. Pharmacol Biochem Behav 26: 781-789.

  39. ↵
    1. Mitchell JB,
    2. Stewart J

    (1990) Facilitación de comportamentos sexuais na rata masculina asociada a inxeccións intra-VTA de opiáceos. Pharmacol Biochem Behav 35: 643-650.

  40. ↵
    1. Murphy LO,
    2. Blenis J

    (2006) MAPK especificidade de sinal: o lugar axeitado no momento adecuado. Tendencias Biochem Sci 31: 268-275.

  41. ↵
    1. Nestler EJ

    (2012) Mecanismos de transcrición da adicción ás drogas. Clin Psychopharmacol Neurosci 10: 136-143.

  42. ↵
  • ↵
    1. Paxinos G,
    2. Watson C

    (2013) O cerebro de rata en coordenadas estereotáxicas (Academic, Boston), Ed 7.

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

    (2010a) Neuroplasticidade no sistema mesolímbico inducida pola recompensa natural e posterior recompensa da abstinencia. Bioloxía de psiquiatría 67: 872-879.

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

    (2010b) DeltaFosB no núcleo accumbens é fundamental para reforzar os efectos da recompensa sexual. Xenes Brain Behav 9: 831-840.

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

    (2012) A experiencia de recompensa natural modifica a distribución e función do receptor AMPA e NMDA no núcleo accumbens. PLoS One 7: e34700.

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

    (2013) As recompensas naturais e de drogas actúan sobre mecanismos de plasticidade neural común con DeltaFosB como mediador clave. J Neurosci 33: 3434-3442.

  • ↵
    1. Roux PP,
    2. Blenis J

    Proteínas quinasas (2004) ERK e p38 MAPK activadas: unha familia de proteínas quinasas con diversas funcións biolóxicas. Microbiol Mol Biol Rev 68: 320-344.

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

    (2007) A vía IRS2-Akt nas neuronas de dopamina do cerebro medio regula as respostas comportamentais e celulares aos opiáceos. Nat Neurosci 10: 93-99.

  • ↵
    1. Schultz W

    (2010) Múltiples funcións das neuronas de dopamina. F1000 Biol Rep 2: 2.

  • ↵
    1. Seroogy KB,
    2. Gall CM

    (1993) Expresión de neurotrofinas por neuronas dopaminérxicas do cerebro medio. Exp Neurol 124: 119-128.

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

    (1987) Propiedades motivacionais dos opioides: evidencia de que unha activación dos receptores delta media os procesos de reforzo. Brain Res 436: 234-239.

  • ↵
    1. Sklair-Tavron L,
    2. Nestler EJ

    (1995) Efectos opostos da morfina e das neurotrofinas, NT-3, NT-4 e BDNF, nas neuronas locus coeruleus in vitro. Brain Res 702: 117-125.

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

    (1996) A morfina crónica induce cambios visibles na morfoloxía das neuronas de dopamina mesolímbica. Proc Natl Acad Sci Estados Unidos 93: 11202-11207.

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

    (2003) Anormalidades inducidas pola abstinencia da morfina no VTA: microscopía de escaneo láser confocal. Eur J Neurosci 17: 605-612.

  • ↵
    1. Swanson LW

    (2004) Mapas do cerebro: estrutura do cerebro da rata (Academic, San Diego), Ed 3.

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

    (2009) Recompensa sexual en ratas macho: efectos da experiencia sexual en preferencias de lugares condicionados asociados á exaculación e intromisións. Horm Behav 55: 93-97.

  • ↵
    1. Tzschentke TM

    (2007) Medir a recompensa co paradigma de preferencia de lugar condicionado (CPP): actualización da última década. Addict Biol 12: 227-462.

  • ↵
    1. van Furth WR,
    2. van Ree JM

    (1996) Motivación sexual: implicación de opioides endóxenos na área tegmental ventral. Brain Res 729: 20-28.

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

    (1995) Regulación do comportamento sexual masculino: implicación de opioides cerebrais e dopamina. Brain Res Brain Res Rev 21: 162-184.

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

    (2003) A exposición crónica aos opiáceos produce unha maior auto-administración de heroína en ratas. Pharmacol Biochem Behav 75: 349-354.

  • ↵
    1. Young KA,
    2. Gobrogge KL,
    3. Liu Y,
    4. Wang Z

    (2011) A neurobioloxía do enlace de pares: percepcións dun roedor socialmente monógamo. Neuroendocrinol frontal 32: 53-69.

    •