A kokain növeli a stimulált dopamin felszabadulást a periadolescentben, mint a felnőtt patkányok (2008)

Neurotoxicol Teratol. Szerzői kézirat; elérhető a PMC 2009 szeptember 1.
Végleges szerkesztett formában megjelent:
Megjelent online 2008 April 22. doi:  10.1016 / j.ntt.2008.04.002

Absztrakt

Nem egyértelműek azok a neurális mechanizmusok, amelyek a fokozott serdülők sebezhetőségéért felelősek a kábítószerrel való visszaélés megkezdéséhez. Megvizsgáltuk, hogy a dopamin neurotranszmisszió korszakbeli különbségei megmagyarázhatják-e a kokain fokozott pszichomotoros hatásait a periadolescent patkányban. Az érzéstelenített posztnatális kor 28 napjainak (PN28) és a PN65 patkányok elektromos stimulációja, az 15 mg / kg kokain-ip előtt és után dopamin felszabadulást váltott ki a caudate magban és a magban. 65 és 28Hz stimulációk és a PN20 magban az 60Hz stimuláció után. A kokain megnövelte a 65 Hz stimuláció által kiváltott dopamin koncentrációkat 60-szeresével a felnőttekben, de szinte 20-szeresét a periadolescent caudatában. A dopamin felszabadulási sebessége alacsonyabb volt a periadolescent caudatában, bár a teljes dopamin clearance hasonló volt a felnőttekéhoz. A periadolescent caudate az alacsonyabb V kompenzálásával elérte a felnőttek szintjétmax nagyobb felvételi affinitással. Az extracelluláris dopamin szigorúbb szabályozása a periadolensek magasabb felvételi / felszabadulási aránya miatt a kokain után nagyobb növekedést eredményezett. A nucleus accumbensben a dopamin felszabadulása és Vmax alacsonyabbak voltak a felnőtteknél, de a felvétel affinitása és a kokainhatás hasonló volt. A dopamin neurotranszmisszió érzékenysége a dorsalis striatumban fokozhatja a pszichostimulánsokra gyakorolt ​​akut válaszokat a serdülőkorú patkányokban, és azt javasolja, hogy a serdülők nagyobb sebezhetőséget kapjanak a kábítószer-függőséggel szemben.

Kulcsszavak: Fejlődés, függőség, voltammetria, dopamin neurotranszmisszió, kokain, serdülőkor


Köszönetnyilvánítás

Ezt a munkát a #DA09079 támogatás adta

Rövidítések

PN
szülés utáni (életkor)
[DA]p
az inger impulzusonként felszabaduló dopamin koncentrációja
[DA]max
maximálisan kiváltott dopamin koncentráció

Lábjegyzetek

Kiadói nyilatkozat: Ez egy PDF-fájl egy nem szerkesztett kéziratból, amelyet közzétételre fogadtak el. Ügyfeleink szolgálataként a kézirat korai változatát nyújtjuk. A kéziratot másolják, megírják és felülvizsgálják a kapott bizonyítékot, mielőtt a végleges idézhető formában közzéteszik. Kérjük, vegye figyelembe, hogy a gyártási folyamat során hibák észlelhetők, amelyek hatással lehetnek a tartalomra, és minden, a naplóra vonatkozó jogi nyilatkozat vonatkozik.

Referenciák

1. Adriani W, Chiarotti F, Laviola G. Emelkedett újdonságkeresés és sajátos d-amfetamin-szenzibilizáció a periadolescent egerekben a felnőtt egerekhez képest. Behav.Neurosci. 1998;112: 1152-1166. [PubMed]
2. Andersen SL, Gazzara RA. A neostriatális dopamin felszabadulás apomorfin által kiváltott változásainak ontogének: a spontán felszabadulás hatásai. Neurochem. 1993;61: 2247-2255. [PubMed]
3. Andersen SL, Thompson AP, Krenzel E, Teicher MH. A gonadális hormonok pubertális változásai nem támasztják alá a serdülők dopamin receptor túltermelését. Psychoneuroendocrinology. 2002;27: 683-691. [PubMed]
4. Belluzzi JD, Lee AG, Oliff HS, Leslie FM. A nikotin korfüggő hatásai a mozgásszervi aktivitásra és a kondicionált hely preferenciára patkányokban. Pszichofarmakológia (Berl) 2004;174: 389-395. [PubMed]
5. Belluzzi JD, Wang RH, Leslie FM. Az acetaldehid fokozza a nikotin önadagolását a serdülő patkányokban. Neuropsychop. 2005;30: 705-712. [PubMed]
6. Bergstrom BP, Garris PA. A striatalis extracelluláris dopamin „passzív stabilizálása” a lézióspektrumban, amely magában foglalja a Parkinson-kór preszimptomatikus fázisát: voltammetrikus vizsgálat a 6-OHDA-elváltozású patkányon. Neurochem. 2003;87: 1224-1236. [PubMed]
7. Bjork JM, Knutson B, Fong GW, Caggiano DM, Bennett SM, Hommer DW. Ösztönző-kiváltott agyi aktiváció serdülőkben: hasonlóságok és különbségek a fiatal felnőttektől. J. Neurosci. 2004;24: 1793-1802. [PubMed]
8. Bolanos CA, Glatt SJ, Jackson D. Dopaminerg gyógyszerekre való érzékenység periadolescent patkányokban: viselkedési és neurokémiai elemzés. Brain Res Dev.Brain Res. 1998;111: 25-33. [PubMed]
9. Cahill PS, Walker QD, Finnegan JM, Mickelson GE, Travis ER, Wightman RM. Mikroelektródok katekolaminok biológiai rendszerekben történő mérésére. Anal.Chem. 1996;68: 3180-3186. [PubMed]
10. JM görgő, Walker QD, Kuhn CM. Fokozott viselkedési válasz az ismétlődő dózisú kokainra a serdülő patkányokban. Pszichofarmakológia (Berl) 2005;183: 218-225. [PubMed]
11. JM görgő, Walker QD, Kuhn CM. Fokozott viselkedési válasz az ismétlődő dózisú kokainra a serdülő patkányokban. Psychopharmacology. 2005;183: 218-225. [PubMed]
12. Catlow BJ, Kirstein CL. A serdülőknél a megnövekedett kokain által kiváltott mozgásszervi aktivitás a felnőtt női patkányokhoz képest. J.Psychopharmacol. 2005;19: 443-447. [PMC ingyenes cikk] [PubMed]
13. Chambers RA, Taylor JR, Potenza MN. A serdülőkorban a motiváció fejlődési neurocircuitje: A függőség sérülékenységének kritikus időszaka. Am.J.Psychiatry. 2003;160: 1041-1052. [PMC ingyenes cikk] [PubMed]
14. Chen K, Kandel DB, Davies M. A marihuána-használat gyakorisága és mennyisége közötti kapcsolat és a tavalyi proxyfüggőség a serdülők és a felnőttek között az Egyesült Államokban. A kábítószer-alkohol függ. 1997;46: 53-67. [PubMed]
15. Clark DB, Kirisci L, Tarter RE. A serdülőkor és a felnőttek kialakulása és az anyaghasználati zavarok kialakulása a férfiaknál. A kábítószer-alkohol függ. 1998;49: 115-121. [PubMed]
16. Collins SL, Izenwasser S. A krónikus nikotin eltérően módosítja a kokain által kiváltott mozgásszervi aktivitást a serdülők és a felnőtt hím és nőstény patkányok között. Neuropharmacology. 2004;46: 349-362. [PubMed]
17. Costall B, Naylor RJ. A tipikus neuroleptikus szerek és a tioridazin, a klozapin, a szulpirid és a metoklopramid képességeinek összehasonlítása a dopamin által kiváltott hiperaktivitás antagonizálására, amelyet intracerebrálisan alkalmazunk az extrapiramidális és mezolimbikus rendszerek területére. J. Pharmacol. 1976;40: 9-19. [PubMed]
18. Creese I, Iverson SD. Az amfetamin által kiváltott motoros stimuláció és sztereotípia blokkolása a felnőtt patkányban az 6-hidroxidopamin újszülöttkezelését követően. Brain Res. 1973;55: 369-382. [PubMed]
19. Cunningham MG, Bhattacharyya S, Benes FM. Az amygdalo-kortikális csírázás a korai felnőttkorban folytatódik: a serdülőkorban a normális és abnormális működés kialakulására gyakorolt ​​hatás. J.Comp.Neurol. 2002;453: 116-130. [PubMed]
20. Estroff TW, Schwartz RH, Hoffmann NG. Serdülő kokain-visszaélés - függőséget okozó potenciális, viselkedési és pszichiátriai hatások. Klinikai gyermekgyógyászat. 1989;28: 550-555. [PubMed]
21. Everitt BJ, Dickinson A, Robbins TW. Az addiktív viselkedés neuropszichológiai alapja. Brain Res Brain Res Rev. 2001;36: 129-138. [PubMed]
22. Frantz KJ, O'Dell LE, Parsons LH. Viselkedési és neurokémiai válaszok a kokainra a periadolescent és a felnőtt patkányokban. Neuropsychop. 2007;32: 625-637. [PubMed]
23. Garris PA, Walker QD, Wightman RM. A dopamin felszabadulási és felvételi aránya mind a dopamin terminálok elvesztésével arányosan csökken a részlegesen denervált striatumban. Brain Res. 1997;753: 225-234. [PubMed]
24. Giedd JN, Blumenthal J, Jeffries NO, Castellanos FX, Liu H, Zijdenbos A, Paus T, Evans AC, Rapoport JL. Agyfejlődés gyermekkorban és serdülőkorban: hosszanti MRI vizsgálat. Nature Neurosci. 1999;2: 861-863. [PubMed]
25. Haycock W, Becker L, Ang L, Furukawa Y, Hornykiewicz O, Kish SJ. A humán striatumban a dopamin és az egyéb presinaptikus dopaminerg markerek között az életkorral összefüggő változások között jelentős eltérés mutatkozik. Neurochem. 2003;87: 574-585. [PubMed]
26. Hyman SE, Malenka RC, Nestler EJ. A függőség neurális mechanizmusai: a jutalomhoz kapcsolódó tanulás és memória szerepe. Az idegtudomány éves felülvizsgálata. 2006;29: 565-598. [PubMed]
27. Ito R, Robbins TW, Everitt BJ. A kokain-kereső magatartás megkülönböztetett ellenőrzése a mag és a héj között. Nature Neuroscience. 2004;7: 389-397. [PubMed]
28. Jones SR, Garris PA, Wightman RM. A kokain és a nomifensin különböző hatásai a daudamin felvételére a caudate-putamenben és a nucleus accumbensben. J. Pharmacol. 1995;274: 396-403. [PubMed]
29. Kantak KM, Goodrich CM, Uribe V. A nem, az ösztrogén ciklus és a kábítószer-kezdet korának hatása a kokain önadagolására patkányokban (Rattus norvegicus) Exp.Clin.Psychopharmacol. 2007;15: 37-47. [PubMed]
30. Kelley AE, Schochet T, Landry CF. Kockázatvállalás és újdonságkeresés serdülőkorban - Bevezetés az I. részbe Serdülőkori agy fejlődése: sebezhetőségek és lehetőségek. 2004;1021: 27-32. [PubMed]
31. Kelly PH. A kábítószer-indukált motoros viselkedés. In: Iverson LL, Iversen SD, Snyder SH, szerkesztők. Kézikönyv a pszichofarmakológiában. New York: Plenum Press; 1977. 295 – 332.
32. Kelly PH, Seviour PW, Iverson SD. Amfetamin- és apomorfin-válaszok a patkányban a nukleáris accumbens septi és corpus striatum 6-OHDA léziók után. Brain Res. 1975;94: 507-522. [PubMed]
33. Kerstetter KA, Kantak KM. Az önadagolt kokain differenciális hatásai a serdülők és a felnőtt patkányokon az inger-jutalom tanulás során. Psychopharmacology. 2007;194: 403-411. [PubMed]
34. Lanier LP, Isaacson RL. Korai fejlődési változások az amfetaminra adott lokomotoros válaszban és a hippokampális funkcióval való összefüggésben. Brain Res. 1977;126: 567-575. [PubMed]
35. Laviola G, Dellomo G, Alleva E, Bignami G. Ontogeny a kokain-hiperaktivitásról és a kondicionált hely preferenciáról egerekben. Psychopharmacology. 1992;107: 221-228. [PubMed]
36. Laviola G, Pascucci T, Pieretti S. Striatális dopamin szenzibilizáció D-amfetaminra periadolescentben, de nem felnőtt patkányokban. Pharmacol.Biochem.Behav. 2001;68: 115-124. [PubMed]
37. Le Moal M, Simon H. Mesokortikolimbikus dopaminerg hálózat - funkcionális és szabályozási szerepek. Fiziológiai vélemények. 1991;71: 155-234. [PubMed]
38. Leslie FM, Loughlin SE, Wang RH, Perez L, Lotfipour S, Belluzzi JD. Az előagy stimuláló reakciókészségének serdülőkori fejlődése - Állatkísérletek betekintése Serdülőkori agy fejlődése: sebezhetőségek és lehetőségek. 2004;1021: 148-159. [PubMed]
39. Lew R, Patel A, Vaughan RA, Wilson A, Kuhar MJ. A Dopamin transzporterek mikroheterogenitása a patkány Striatumban és a Nucleus-Accumbensben. Brain Res. 1992;584: 266-271. [PubMed]
40. Li LB, Chen N, Ramamoorthy S, Chi L, Cui XN, Wang LC, Reith ME. Az N-glikoziláció szerepe a humán dopamin transzporter működésében és felületkezelésében. J. Biol. 2004;279: 21012-21020. [PubMed]
41. Maldonado AM, Kirstein CL. A kokain által kiváltott mozgásszervi aktivitást a serdülők, de nem felnőtt patkányok előzetes kezelése növeli. Physiol.Behav. 2005;86: 568-572. [PubMed]
42. Masse LC, Tremblay RE. A fiúk viselkedése az óvodában és az anyaghasználat a serdülőkorban. Arch.Gen.Psychiatry. 1997;54: 62-68. [PubMed]
43. Május LJ, Kuhr WG, Wightman RM. A dopamin túlcsordulás és a felvételi folyamatok differenciálása a patkány-caudate mag extracelluláris folyadékában, gyors in vivo feszültségméréssel. J Neurochem. 1988;51: 1060-1069. [PubMed]
44. Meng SZ, Ozawa Y, Itoh M, Takashima S. A dopamin transzporter és a dopamin D1 és D2 receptorok fejlődési és életkorú változásai az emberi bazális ganglionokban. Brain Res. 1999;843: 136-144. [PubMed]
45. Michael J, Joseph JD, Kilpatrick MR, Travis ER, Wightman RM. Az adatgyűjtés javítása a gyors vizsgálathoz ciklikus voltammetriához. Anal.Chem. 1999;71: 3941-3947. [PubMed]
46. Millar J, Stamford JA, Kruk ZL, Wightman RM. Elektrokémiai, farmakológiai és elektrofiziológiai bizonyítékok a dopamin gyors felszabadulásáról és eltávolításáról a patkány udvari magjában a medián előtti köteg elektromos stimulálása után. Eur. J. Pharmacol. 1985;109: 341-348. [PubMed]
47. Montague DM, Lawler CP, Mailman RB, Gilmore JH. A dopamin D-1 receptor humán caudatában és putamenben történő fejlődési szabályozása. Neuropsychop. 1999;21: 641-649. [PubMed]
48. Palacios JM, táborok M, Cortes R, Probst A. Dopamin receptorok feltérképezése az emberi agyban. J.Neural Transm. 1988 Suppl, 27: 227 – 235. [PubMed]
49. Patel AP, Cerruti C, Vaughan RA, Kuhar MJ. A dopamin transzporter fejletten szabályozott glikozilezése. Brain Res., Fejlesztési Brain. 1994: 53-58. [PubMed]
50. Paus T, Zijdenbos A, Worsley K, Collins DL, Blumenthal J, Giedd JN, Rapoport JL, Evans AC. Gyermekek és serdülők neurális útvonalainak szerkezeti érése: In vivo vizsgálat. Science. 1999;283: 1908-1911. [PubMed]
51. Paxinos G, Watson C. A patkány agy sztereotaxikus koordinátákban. New York: Academic Press; 1986.
52. Pijnenburg AJJ, Honig WMM, Van Rossum JM. Az apomorfin és a d-amfetamin által kiváltott sztereotípiás viselkedés antagonizmusa a haloperidol kis dózisainak befecskendezésével a caudate magba és az atomba. Psycho. 1975;45: 65-71.
53. Pijnenburg AJJ, Honig WMM, Van Rossum JM. A d-ampetamin által indukált mozgásszervi aktivitás a haloperidol injekciózásával a patkány magvakba. Psycho. 1975;41: 87-95. [PubMed]
54. Robbins TW, Everitt BJ. Kábítószer-függőség: a rossz szokások összeadódnak. Nature. 1999;398: 567-570. [PubMed]
55. Robins LN, Przybeck TR. A kábítószer-használat kezdetének a kábítószer- és egyéb rendellenességek faktoraként. Nida Res Monogr. 1995;56: 178-192. [PubMed]
56. Robinson TE, Berridge KC. A függőség pszichológiája és neurobiológiája: ösztönző-szenzitizációs nézet. Függőség. 2000;95 Suppl 2: S91 – S117. [PubMed]
57. Seeman P. Képek az idegtudományban. Agy fejlődés, X: metszés a fejlesztés során. Am.J.Psychiatry. 1999;156: 168. [PubMed]
58. Seeman P, Bzowej NH, Guan HC, Bergeron C, Becker LE, Reynolds GP, Bird ED, Riederer P, Jellinger K, Watanabe S. Emberi agy dopamin receptorai gyermekekben és öregedő felnőttekben. Szinapszis. 1987;1: 399-404. [PubMed]
59. Sharp T, Zetterstrom T, Ljungberg T, Ungerstedt U. Az amfetamin által kiváltott viselkedések és a regionális agyi dopamin felszabadulás közvetlen összehasonlítása a patkányokban intracerebrális dialízissel. Brain Res. 1987;401: 322-330. [PubMed]
60. Sowell ER, Thompson PM, Holmes CJ, Jernigan TL, Toga AW. In vivo bizonyíték a poszt-serdülők agyi érlelésére frontális és striatális régiókban. Nature Neurosci. 1999;2: 859-861. [PubMed]
61. Spanagel R, Weiss F. A dopamin hipotézise a jutalomról: múltbeli és aktuális állapot. Trendek Neurosci. 1999;22: 521-527. [PubMed]
62. Spear LP. A serdülők agya és az életkorral kapcsolatos viselkedési megnyilvánulások. Neurosci Biobehav Rev. 2000;24: 417-463. [PubMed]
63. Spear LP, Brick J. Kokain által kiváltott viselkedés a fejlődő patkányokban. Behav.Neural Biol. 1979;26: 401-415. [PubMed]
64. Stamford JA. A patkány Nigrostriatal dopamin rendszer kifejlesztése és öregedése Gyors ciklikus Voltammetriával. Neurochem. 1989;52: 1582-1589. [PubMed]
65. Tarazi FI, Tomasini EC, Baldessarini RJ. A dopamin D4-szerű receptorok postnatalis fejlődése patkány előtti régiókban: összehasonlítás a D2-szerű receptorokkal. Brain Res Dev.Brain Res. 1998;110: 227-233. [PubMed]
66. Tarazi FI, Tomasini EC, Baldessarini RJ. Dopamin D1-szerű receptorok postnatalis fejlődése patkánykortikális és striatolimbikus agyi régiókban: autoradiográfiás vizsgálat. Dev.Neurosci. 1999;21: 43-49. [PubMed]
67. Teicher MH, Andersen SL, Hostetter JC. A Dopamin-Receptor metszése a serdülőkor és a felnőttkor között a Striatumban, de nem Nucleus-Accumbensben. Dev.Brain Res. 1995;89: 167-172. [PubMed]
68. Thompson PM, Giedd JN, Woods RP, MacDonald D, Evans AC, Toga AW. A fejlődő agyban a növekedési minták a folyamatos mechanikus tenzor térképek segítségével detektáltak. Nature. 2000;404: 190-193. [PubMed]
69. Vanderschuren LJ, Di Ciano P, Everitt BJ. A dorsalis striatum bevonása a cue-kontrollált kokainkeresésbe. J. Neurosci. 2005;25: 8665-8670. [PubMed]
70. Vaszilev V, Veskov R, Janac B, Rakic ​​L, Stojiljkovic M. Az MK-801- és az amfetamin-indukált lokomotoros és sztereotípiás aktivitások életkorral kapcsolatos különbségei. Neurobiol.Aging. 2003;24: 715-723. [PubMed]
71. Walker QD, Morris S, Caster JM, Nagel J, Kuhn CM. A serdülők túlzott viselkedési válaszai a stimulánsokra. Soc.Neurosci.Abst. 2005: 1026.4.
72. Walker QD, Ray R, Kuhn CM. Nemi különbségek a dopaminerg gyógyszerek neurokémiai hatásaiban patkány striatumban. Neuropsychop. 2006;31: 1193-1202. [PubMed]
73. Walker QD, Rooney MB, Wightman RM, Kuhn CM. A dopamin felszabadulása és felvétele nagyobb a nőstényben, mint a patkány striatum a gyors ciklikus voltaméterrel. Neuroscience. 2000;95: 1061-1070. [PubMed]
74. Wightman RM, Amatore C, Engstrom RC, Hale PD, Kristensen EW, Kuhr WG, május LJ. A dopamin túlcsordulás és a patkány striatumban való felvétele valós idejű jellemzése. Neuroscience. 1988;25: 513-523. [PubMed]
75. Wightman RM, Zimmerman JB. A Dopamin extracelluláris koncentrációjának ellenőrzése Rat Striatumban az impulzusáramlás és a felvétel segítségével. Brain Res.Rev. 1990;15: 135-144. [PubMed]
76. Wills TA, Vaccaro D, McNamara G. Újdonságkeresés, kockázatvállalás és a kapcsolódó konstrukciók mint a serdülőkori szerhasználat előrejelzői: Cloninger elméletének alkalmazása. J.Substance visszaélés. 1994;6: 1-20. [PubMed]
77. Wu Q, Reith ME, Wightman RM, Kawagoe KT, Garris PA. A kibocsátási és felvételi paraméterek meghatározása az elektromosan kiváltott dopamin dinamikából valós idejű voltammetriával mérve. J.Neurosci.Methods. 2001;112: 119-133. [PubMed]
78. Zuckerman M. Sensation-kereső és a kábítószerrel való visszaélés endogén hiányelmélete. NIDA.Res.Monogr. 1986;74: 59-70. [PubMed]