DeltaFosB indukció a striatális közepes tüskés neuron altípusokban a krónikus farmakológiai, érzelmi és optogenetikus stimulusok (2013) hatására

J Neurosci. 2013 Nov 20; 33 (47):18381-95. doi: 10.1523/JNEUROSCI.1875-13.2013.

Lobo MK, Zaman S, Damez-Werno DM, Koo JW, Bagot RC, Dinieri JA, Nugent A, Finkel E, Chaudhury D, Chandra R, Riberio E, Rabkin J, Mouzon E, Cachope R, Cheer JF, Han MH, Dietz DM, Önálló DW, Hurd YL, Vialou V, Nestler EJ.

forrás

Anatómia és Neurobiológia Tanszék, Marylandi Egyetemi Orvostudományi Iskola, Baltimore, Maryland 21201, Fishberg Idegtudományi Tanszék és Friedman Agy Intézet, Icahn Orvostudományi Iskola, a Sinai-hegységben, New York, New York 10029, Pszichiátriai és Farmakológiai és Rendszer Tanszékek Terápiák, Icahn Orvostudományi Egyetem, a Mount Sinai, New York, New York 10029, Pszichiátriai Tanszék, a Texasi Egyetem Délnyugati Orvosi Központja, Dallas, Texas 75390, Farmakológiai és Toxikológiai Tanszék és a Függőség Kutatóintézete, a New York-i Állami Egyetem. a Buffalo-ban, New York, New York 14214, és az Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, U952, a National National de la Recherche Science Science, a Unité Mixte de Recherche 7224, UPMC, Párizs, 75005, Franciaország.

Absztrakt

Az ΔFosB transzkripciós faktort robusztusan és kitartóan indukálják a striatumban számos krónikus stimulus, például visszaélésszerű gyógyszerek, antipszichotikumok, természetes előnyök és stressz. Nagyon kevés tanulmány vizsgálta az ΔFosB indukció mértékét a két striatális közepes tüskés neuron (MSN) altípusban. Fluoreszcens riporter BAC transzgenikus egereket használunk az ΔFosB indukciójának felmérésére az 1 (D1) dúsított dopaminreceptorban és az 2 (D2) dopamin receptorral dúsított MSN-kkel dúsított MSN-ekkel a ventrális striatumban, a nucleus activbens (NAc) héjában és a magjában, valamint a hátsó striatumban ) több visszaélés elleni gyógyszer krónikus expozíciója után, ideértve a kokaint, etanolt, Δ (9) -tetrahidrokannabinolt és opiátokat; az antipszichotikus gyógyszer, a haloperidol; fiatalkori dúsítás; szacharóz ivás; kalória korlátozás; a szerotoninszelektív visszavétel-gátló antidepresszáns, fluoxetin; és a társadalmi vereség stressz. Megállapításaink azt mutatják, hogy sok inger krónikus expozíciója ΔFosB-t indukál MSN-altípus szelektív mintázatban mindhárom striatális régióban. Az ΔFosB áramkör-közvetített indukciójának feltárására striatumban optogenetikát alkalmazunk az limbikus agyi régiók aktivitásának fokozására, amelyek szinaptikus bemenetet küldenek NAc-hez; ezek a régiók magukban foglalják a ventrális tegmental területet és számos glutamaterg afferent régiót: a medialis prefrontalis cortex, amygdala és a ventrális hippokampusz. Ezek az optogenetikai körülmények az NAc mag és héj MSN altípusaiban az ΔFosB indukció rendkívül eltérő mintáit eredményezik. Ezek az eredmények együttesen megállapítják az ΔFosB indukció szelektív mintáit a striatális MSN altípusokban a krónikus ingerekre adott válaszként, és új betekintést nyújtanak az ΔFosB indukció áramlási szintű mechanizmusaiba a striatumban.

Bevezetés

A krónikus ingerek, ideértve a visszaélés elleni gyógyszereket, antipszichotikus gyógyszereket, a stresszt és a természetes előnyöket, az ΔFosB, amely a fosB gén, a striatumban (pl. Hope és munkatársai, 1994; Hiroi és Graybiel, 1996; Hiroi és munkatársai, 1997; Moratalla és munkatársai, 1996; Perrotti és munkatársai, 2004, 2008; Muller és Unterwald, 2005; McDaid és munkatársai, 2006; Teegarden és Bale, 2007; Wallace és munkatársai, 2008; Solinas és munkatársai, 2009; Vialou és munkatársai, 2010, 2011; Kaplan és munkatársai, 2011). Ez az akkumuláció sok gén kétirányú szabályozásához vezet ΔFosB által ezen agyi régióban (McClung és Nestler, 2003; Renthal és munkatársai, 2008, 2009; Vialou és munkatársai, 2010; Robison és Nestler, 2011). A striatum főként (∼95%) GABAergikus vetítő közegű tüskés idegsejtekből (MSN) áll, amelyek két altípusba vannak osztva, számos gén dúsítása alapján, ideértve az 1 dopaminreceptorot (D1) vagy a dopaminreceptor 2-et (D2) (Gerfen, 1992; Graybiel, 2000; Lobo és munkatársai, 2006; Heiman és munkatársai, 2008) és differenciális kimenetük alapján különálló subkortikális struktúrákba (Albin és munkatársai, 1989; Gerfen, 1992; Kalivas és munkatársai, 1993; Graybiel, 2000; Nicola, 2007; Smith és munkatársai, 2013). A közelmúltban sok olyan jelentés készült, amelyek bemutatják ezen MSN altípusok különféle molekuláris és funkcionális szerepeit a ventrális striatumban (nucleus akumbens [NAc]) és a dorsalis striatumban (dStr) a motivációs és motoros viselkedés közvetítésében (Lobo és Nestler, 2011; Gittis és Kreitzer, 2012).

Korábbi tanulmányok kimutatták, hogy ΔFosB-t elsősorban a D1-MSN-kben okoznak krónikus kokainkezelés vagy krónikus kerékfutás - ez egy természetes jutalom formája (Moratalla és munkatársai, 1996; Werme és munkatársai, 2002; Lee és munkatársai, 2006), míg a krónikus visszatartó stressz mindkét MSN altípusban ΔFosB-t indukál (Perrotti és munkatársai, 2004). Ezenkívül a sejttípus-specifikus transzgénikus vonalak vagy a vírusközvetített génátadás bizonyító ereje azt igazolja, hogy a D1-MSN-ekben az ΔFosB-indukció növeli a kokain viselkedésbeli és szerkezeti plaszticitását, a morfinra adott viselkedési válaszokat, a kerék futását, az élelmezési jutalmat és a krónikus társadalmi vereség ellenálló képességét. stressz, míg az ΔFosB indukció a D2-MSN-kben negatívan szabályozza a kerék futásával kapcsolatos viselkedési válaszokat (Kelz és munkatársai, 1999; Werme és munkatársai, 2002; Colby és munkatársai, 2003; Olausson és munkatársai, 2006; Zachariou és munkatársai, 2006; Vialou és munkatársai, 2010; Grueter és munkatársai, 2013; Robison és munkatársai, 2013).

Mivel az ΔFosB döntő szerepet játszik e krónikus motivációs ingerek szabályozásában, különös hatással van a D1-MSN-ekben és szemben a D2-MSN-ekkel, itt átfogó tanulmányt készítünk az ΔFosB indukciójának mintáiról az MSN altípusaiban számos krónikus stimulus, ideértve a krónikus gyógyszeres expozíciót is a visszaélés, a krónikus kezelés antipszichotikumokkal, a megváltozott környezeti és étvágygerjesztő hatások krónikus expozíciója, a krónikus társadalmi veszteségstressz és az antidepresszáns krónikus kezelése. Ahhoz, hogy megértsük az ΔFosB indukcióját a striatumban több afferens limbikus agyi régióban, optogenetikai technológiákat alkalmazunk a sejttestek ismételt aktiválására a dopaminerg vagy glutamaterg afferens agyi régiókban, és megvizsgáljuk a kapott ΔFosB indukciót az MSN altípusokban. Eredményeink új betekintést nyújtanak az ΔFosB indukciójához a striatális D1-MSN-ekben és a D2-MSN-kben krónikus ingerekkel, és először mutatják be az ΔFosB indukálta áramkör-közvetített indukcióját a striatumban és a szelektív MSN altípusokban.

Anyagok és módszerek

Animals.

D1-GFP or D2-GFP hemizigóta egerek (Gong és munkatársai, 2003) a C57BL / 6 háttérrel 12 h világos sötét cikluson tartottuk ad libitum étel és víz. Az összes vizsgálatot a Marylandi Egyetem Orvostudományi Iskolájának és az Icahn Orvostudományi Iskolának a Sinai-hegyi Intézeti Állatgondozási és Használási Bizottságának az irányelveivel összhangban végezték el. Minden kísérlethez hím egereket (életkor 8 hét) használtunk. Az összes egeret perfundáltuk, és az agyokat összegyűjtöttük a fényciklus délutánán. Hemizygote D1-GFP és a D2-GFP A C57BL / 6 vagy FVB / N háttérrel rendelkező egerekről kimutatták, hogy a D1-MSN és D2-MSN viselkedésében, fiziológiájában és az MSN fejlődésében ekvivalensek a vad típusú egerekkelLobo és munkatársai, 2006; Chan és munkatársai, 2012; Nelson és munkatársai, 2012). Ezen túlmenően az ΔFosB indukció általános mintái, amelyek ebben a vizsgálatban láthatók, összehasonlíthatók a vad típusú állatokban tapasztaltakkal, amelyek nem-sejttípus-szelektív eszközökkel (pl. Perrotti és munkatársai, 2004, 2008).

Kokainkezelés.

D1-GFP (n = Kezelésenként 4) és D2-GFP (n = Kezelésenkénti 4) egereknek otthoni ketrecben napi 7 intraperitoneális injekciókat kaptak kokaint (20 mg / kg) vagy 0.9% sóoldatot. 1 vagy 3 d kokain (20 mg / kg) injekciókhoz az egerek 6 vagy 4 d 0.9% fiziológiás sóoldat injekciókat kaptak, majd 1 vagy 3 d kokain injekciókat adtak. Az egereket az utolsó injekció beadása után 24 h-vel perfundáltuk. Ezt a kokain-adagot korábbi tanulmányok alapján választották ki (pl. Maze és munkatársai, 2010).

Haloperidol kezelés.

D1-GFP (n = 3 vagy 4 kezelésenként) és D2-GFP (n = Kezelésenként 4) az egerek haloperidolt (2 mg / kg) kaptak az ivóvízben, pH 6.0 (Narayan és munkatársai, 2007) vagy szokásos ivóvíz, pH 6.0, 3 héten keresztül (21 d). Az egereket perfuzáltuk az 22 napon.

Morfin kezelés.

D2-GFP egerek (n = Kezelésenként 4 vagy 5) érzéstelenítést végeztünk röviden izofluránnal, és kaptuk a szubkután morfin implantátumokat (25 mg) vagy álpelletet az 1 napon és az 3 napon, az előzőekben leírtak szerint (Mazei-Robison és munkatársai, 2011). Az egereket perfuzáltuk az 5 napon.

Etanolos kezelés.

D2-GFP egerek (n = Kezelésenként 4 vagy 5) exponáltuk 10% etanollal (EtOH), egy olyan adaggal, amelyet a C57BL / 6 kimutattunk (Yoneyama és munkatársai, 2008). Az egereknek két palack választási tesztet kaptunk 10% EtOH (A palack) és víz (B palack) meghatározására, míg D2-GFP mindkét palackban (az A és a B palackban) vett vizet a 10 d számára. Az összes, etil-alkoholos üveget kapó egér előnyben részesítette az etanolt, az (100 × palack térfogata / [palack A térfogata + palack B térfogata] alapján számítva). Azok az egerek, amelyek az 10% EtOH palackot kaptak, szignifikánsan több EtOH-t fogyasztottak, mint a víz, míg az egerek, amelyek mindkét palackban vizet kaptak, nem mutattak különbséget a folyadékfogyasztásban. Az 10 nap esténként minden egeret normál ivóvízben kaptak, és az 11 napon perfuzálták.

Δ (9) -tetrahidrokannabinol (Δ (9) -THC) kezelés.

D2-GFP (n = Kezelésenként 3) egereknek naponta kétszer intraperitoneális injekciókat kaptak Δ (9) -THC (10 mg / kg) vagy vivőanyaggal (0.9% sóoldat 0.3% Tween-del) 7 d esetén (Perrotti és munkatársai, 2008). Az egereket 24 h perfuzáltuk az utolsó injekció után.

A kokain önigazgatása.

D2-GFP egerek (n = 4 vagy 5 kezelésenként) kezdetben arra képezték ki, hogy az 20 mg szacharózpelletek rögzített arányú 1 (FR1) megerősítési ütemtervével nyomva tartsák, amíg az 30 egymást követő tesztnapokban elfogyasztott 3 szacharózpelletek beszerzési kritériumát a szokásos eljárásoknak megfelelően el nem érezték (Larson és munkatársai, 2010). Az egereket, akik megtanultak lenyomni, műtétileg implantáltuk egy intravénás juguláris katéterrel, hogy lehetővé tegyék a későbbi kokain intravénás beadását. Egy héttel a műtét után az egereket bevezették az önbeadás paradigmájába az 2 h napi szekciók során, a megerősítés FR1 ütemezése szerint. Az önbeadást biztosító berendezést (Med Associates) úgy programozták, hogy az aktív karon fellépő válasz kokaint szállítson (2.5-ek felett) (0.5 mg / kg / infúzió per helyes kar-megnyomás), míg a válasz az inaktív karon nem volt programozott következménye. Az egerek önmagukban alkalmazott kokaint egy FR1 ütemterv szerint, napi 2 órákban, hetente 5 d, 3 hetekig. D2-GFP Egereket, amelyek 0.9% -os fiziológiás sóoldat injekcióval kaptak azonos időtartam alatt, kontrollként használták. Az egereket perfuzáltuk 24 órával az utolsó kokain vagy sóoldat beadása után.

Heroin önigazgatás.

A heroin önigazgatás előtt, D2-GFP egerek (n = Kezelésenkénti 4) képzésben részesítették a csokoládépelletek (BioServ, Dustless Precision Pellets) préselését hét 1 h napi ülésen. Az egereket, akik megtanultak lenyomni, műtétileg implantáltuk egy intravénás juguláris katéterrel, hogy lehetővé tegyék a későbbi heroin intravénás beadást. Egy héttel a műtét után az egereket bevezették az ön-beadási paradigmabe az 3 h napi ülésein, a megerősítés FR1 ütemtervével, a szokásos eljárások szerint (Navarro és munkatársai, 2001). Az önadminisztrációs berendezést (Med Associates) úgy programozták, hogy az aktív karra adott válasz heroint szállítson (5 felett) (30 μg / kg / injekció; NIDA drogkészlet-program), míg az inaktív válasz a karnak nem volt programozott következménye. Az állatok hozzáférést kaptak a heroin önszabályozó eljárásához az 14 d számára. D2-GFP Egereket, amelyek 0.9% -os fiziológiás sóoldat injekcióval kaptak azonos időtartam alatt, kontrollként használták. Az egereket 24 h perfuzáltuk az utolsó heroin vagy sóoldat beadása után.

Fiatalkori környezetgazdagítás.

D2-GFP (n = 4 csoportonként) az egereket dúsított környezetbe vagy normál tartási körülményekbe választottuk a szülés utáni 21 napon (P21), patkányoktól adaptált paradigma segítségével (Green és munkatársai, 2010). A dúsított környezet egy nagyobb hörcsög ketrecben dúsított-o-cob ágyneművel (Andersons laboratóriumi ágynemű) dúsító eszközökkel töltött, amelyek egér alagutakkal, kupolával és kerekekkel, mászógolyókkal, kunyhókkal (Bio Serv) és egyéb játékokkal voltak ellátva. Az egereket 4 héten át a P50-ig tartottuk a körülmények között, majd perfundáltuk.

Szacharóz kezelés.

D2-GFP egerek (n = Kezelésenként 4 vagy 5) két palack választási tesztet kaptunk 10% szacharózra, mint egy korábbi vizsgálatban (Wallace és munkatársai, 2008). Az egereknek 10% szacharózt (A palack) és vizet (B palack) adtak, míg D2-GFP mindkét palackban vett vett vizet az 10 d számára. A szacharóz palackokat kapó összes egér előnyben részesítette a szacharózt, az alábbiak szerint számítva (100 × palack A térfogata / palack A térfogata + B palack térfogata). Azok az egerek, amelyek az 10% szacharóz palackot kaptak, szignifikánsan több szacharózt fogyasztottak, mint a víz, míg az egerek, amelyek mindkét palackban vizet kaptak, nem mutattak különbséget a folyadékfogyasztásban. Az 10 nap esténként minden egeret normál ivóvízben kaptak, és az 11 napon perfuzálták.

Kalória korlátozás.

D2-GFP egerek (n = 4 genotípusonként) átment egy kalória korlátozási protokollt, amelyben 60% -ot kaptunk ad libitum napi kalória (Vialou és munkatársai, 2011) az 10 d esetén. D2-GFP a kontroll egerek teljes hozzáférést kaptak a chow-hoz. Az 10 nap este minden egere teljes hozzáférést kapott a chowhoz, és az 11 napon perfúzióval volt ellátva.

Szociális vereség stressz.

D2-GFP egerek (n = 4 vagy 5 csoportonként) a korábban ismertetett társadalmi veszteségstressz 10 d-jén ment keresztül (Berton és munkatársai, 2006; Krishnan és munkatársai, 2007). Az egereket nagy hörcsög ketrecben 1 percig agresszív CD5 nyugdíjas tenyésztőknek tettük ki. Az egereket ezután 24 h-re helyeztük ugyanabban a ketrecben a perforált elválasztó másik oldalán, hogy fenntartsuk az érzékszervi kapcsolatot. Másnap az egereket új CD1 egérnek tesszük ki ugyanazon körülmények között és a házban. Ezt megismételtük az 10 d esetében egy új CD1-del minden nap. A kontroll egereket hasonló körülmények között helyeztük el hátrányos stressz nélkül. Az egereket társadalmi interakcióra teszteltük az 11 napon. Az egereket először egy új kamrával való interakció időtartamára teszteltük egy nyílt terepi dobozban, anélkül, hogy egy másik egér jelen lenne (nincs cél), majd ezt követően teszteltük az új CD1 egérrel (célpont) való interakcióra fordított időtartamra, amelyet a kamra mögött tartottak (Berton és munkatársai, 2006; Krishnan és munkatársai, 2007). Az egereket érzékeny vagy rugalmas csoportokba szétválasztottuk a korábban leírt paraméterek alapján (Krishnan és munkatársai, 2007). Ez magában foglalta az új egérrel töltött teljes időt és az interakciós arányt: (a céllel töltött idő / a cél nélkül eltöltött idő) × 100. Kimutatták, hogy ez az intézkedés megbízhatóan azonosítja az érzékeny és ellenálló csoportokat, és szorosan korrelál az egyéb viselkedési különbségekkel (Krishnan és munkatársai, 2007). Az összes egeret perfundáltuk 24 h-vel a társadalmi interakciós teszt után (48 h az utolsó társadalmi vereség-epizód után).

Fluoxetin kezelés.

D2-GFP egerek (n = 3 vagy 4 csoportonként) naponta 14 intraperitoneális injekciókat kapott fluoxetinnel (20 mg / kg) vagy vivőanyaggal (0.9% sóoldat 10% ciklodextrinnel) (Berton és munkatársai, 2006). Az egereket 24 h perfuzáltuk az utolsó injekció után.

Sztereotaxikus műtét.

D2-GFP az egereket ketaminnal (100 mg / kg) / xilazinnal (10 mg / kg) érzéstelenítettük, kisméretű állatok sztereotaxikus eszközébe helyeztük, és koponya felületét kitettük. Harminchárom méretű fecskendőtűt használtunk az 0.5 – 1 μl egyoldalú infúziójára, percenként 0.1 μl sebességgel, a vírust kétoldalian a ventrális tegmental területre (VTA), a medialis prefrontalis cortexbe (mPFC), amygdalaba vagy a ventrális hippokampuszba ( vHippo). Az AAV [adeno-asszociált vírus] -hSyn-ChR2 [channelrhodopsin 2] -EYFP vagy AAV-hSyn-EYFP-t infúzióba került a D2-GFP egerek (n = 5 csoportonként) sztereotaxikus koordinátákon (elülső – hátsó, –3.3 mm; oldalsó – mediális, 0.5 mm; hátsó – ventrális, –4.4 mm, 0 ° szög). Ezt kétoldalú, 26 mm hosszú kanül (3.9-mérő) követte, a VTA felett implantációval (elülső – hátsó, –3.3 mm; oldalsó – mediális, 0.5 mm; hátsó – ventrális, –3.7 mm) (Koo és munkatársai, 2012; Chaudhury és munkatársai, 2013). Az AAV-CaMKII-ChR2-mCherry-t vagy az AAV-CaMKII-mCherry-t injektálták az mPFC-be (n = 4 vagy 5 csoportonként), amygdala (n = 3 vagy 4 csoportonként), vagy vHippo (n = 3 vagy 4 csoportonként) D2-GFP egereket, majd az 105 μm krónikus beültethető optikai szálak beültetését (Sparta et al., 2011). A koordináták a következők voltak: mPFC (infralimbikus célpont volt, de megfigyeltük a vírus terjedését az prebikus régiókba: elülső – hátsó, 1.7 mm; oldalsó – mediális, 0.75 mm; hátsó – ventrális, −2.5 mm, 15 ° szög) és optikai szál (hátsó – ventrális, –2.1 mm); amygdala (bazolaterális amygdala volt megcélozva, de megfigyeltük a vírus terjedését az amygdala központi magjában; elülső – hátsó, –1.6 mm; oldalsó – mediális, 3.1 mm; hátsó – ventrális, –4.9 mm, 0 ° szög) és optikai rost (hátsó – ventrális, –4.9 mm); vHippo (a ventrális szubkulumot megcélozták, de megfigyeltük a vírus terjedését a ventrális hippokampusz más területeire; elülső – hátsó, –3.9 mm; oldalsó – mediális, 3.0 mm; hátsó – ventrális, –5.0 mm, 0 ° szög) és optikai rostra (hátsó – ventrális, –4.6 mm).

Optogenetikai feltételek.

A in vivo A VTA idegsejtek égetésének optikai vezérlése céljából egy 200 μm magú optikai szálas patch kábelt módosítottak a kanülhez történő rögzítéshez. Amikor a szálat a kanülhez rögzítették, a szál csúcsa extended0.5 mm-rel meghosszabbodott a kanül felett (Lobo és munkatársai, 2010; Chaudhury és munkatársai, 2013). mert in vivo Az mPFC, az amygdala és a vHippo neuronikus tüzelés optikai vezérlése céljából egy 62.5 μm-es osztott szálas patch kábelt csatoltunk a beültethető fejrögzítő rostokhoz (Sparta et al., 2011). Az optikai szálakat FC / PC adapterrel rögzítjük egy 473 nm kék lézerdiódához (Crystal Lasers, BCL-473-050-M), és a fényimpulzusokat stimulátor segítségével generáljuk (Agilent, 33220A). VTA esetén kék fény (473 nm) fázis impulzusok, 20 Hz 40 ms esetén (Chaudhury és munkatársai, 2013), naponta 10 percre szállítottuk az 5 d alatt. Az mPFC, az amygdala és a vHippo esetében a kék fény (473 nm) impulzusokat, az 20 Hz értékét 30-k számára, napi 10 percig adtuk át az 5 d esetén. Könnyű szállítás történt a otthoni ketrecben, és az összes egeret 24 óráig perfundáltuk az utolsó fénystimuláció után.

In vitro patch-clamp elektrofiziológia.

A teljes sejtekkel kapcsolatos felvételeket VTA dopamin neuronoktól vagy mPFC glutamaterg neuronoktól nyertük a fent említett vírusokkal injektált egerek akut agyszeleteiben. A szeletek rögzítését egereknél végeztük in vivo stimuláció, de 1 d szelet stimulációval (1 d) vagy 4 d in vivo stimuláció és a szelet stimulációjának 1 d (5 d). A stressz minimalizálása és az egészséges szeletek elérése érdekében az egereket azonnal anesztézizálták, miután az elektrofiziológiai területre vitték, és az 40 – 60 fájlokat perfundálják jéghideg aCSF-fel, amely tartalmazott 128 mm NaCl, 3 mm KCl, 1.25 mm NaH2PO4, 10 mm d-glükóz, 24 mm NaHCO3, 2 mm CaCl2és 2 mm MgCl2 (oxigénnel 95% O-val2 és 5% CO2, pH 7.4, 295 – 305 mOsm). Az akut agyszeleteket, amelyek mPFC-t vagy VTA-t tartalmaztak, mikroszlicerrel (Ted Pella) vágtuk hideg szacharóz-aCSF-ben, amelyet úgy kaptunk, hogy az NaCl-t teljesen helyettesítettük 254 mm szacharózzal és telítettük 95% O-val.2 és 5% CO2. A szeleteket tartókamrában tartottuk aCSF-fel 1 h-on 37 ° C-on. A teljes sejtáramhoz használt tapaszpipetteket (3 – 5 MΩ) belső oldattal töltöttük meg, amely a következőket tartalmazza: 115 mm kálium-glükonát, 20 mm KCl, 1.5 mm MgCl2, 10 mm foszforkreatin, 10 mm HEPES, 2 mm magnézium ATP és 0.5 mm GTP (pH 7.2, 285 mOsm). A teljes sejt felvételeket aCSF felhasználásával 34 ° C-on végeztük (áramlási sebesség = 2.5 ml / perc). Kék fényű vonatokat (20 Hz az mPFC-hez vagy fázisos 20 Hz-t, 40 ms a VTA-nál) egy stimulátor hozta létre, amely egy FC / PC adapterrel kapcsolódik egy 473 nm kék lézerdiódához (OEM), és szállítják az mPFC és VTA szeletekre egy 200-en keresztül μm optikai szál. Az áramszorító kísérleteket Multiclamp 700B erősítővel hajtottuk végre, az adatgyűjtést a pClamp 10 (Molecular Devices) készüléken végeztük. A sorozat ellenállását megfigyeltük a kísérletek során, és a membránáramokat és feszültségeket 3 kHz frekvencián (Bessel-szűrő) szűrtük.

Immunhisztokémia.

Az egereket klorális hidráttal érzéstelenítettük és 0.1 m PBS-sel, majd 4% paraformaldehiddel perfuzáltuk PBS-ben. Az agyokat egy éjszakán át utólag rögzítettük 4% paraformaldehidben, majd az 30% szacharózban citrokonzerválták. Az agyokat egy cryostatán (Leica) szétválasztottuk 35 μm-rel PBS-hez 0.1% nátrium-aziddal. Az immunhisztokémia szempontjából a metszeteket szobahőmérsékleten rázógépen 3% normál szamár szérumban 0.01% Triton-X PBS-ben 1 h alatt blokkoltuk. A metszeteket ezután primer antitestekben inkubáltuk blokkban egy éjszakán át a rázógépen szobahőmérsékleten. Az alkalmazott ellenanyagok a következők voltak: nyúl anti-FosB (1: 2000, katalógusszám: sc-48, Santa Cruz Biotechnology), egér anti-NeuN (1: 1000, katalógus #MAB377, Millipore), csirke anti-GFP (1: 5000 , 10-20 katalógus, Aves) és nyúl anti-CREB-vel (cAMP válasz elemet kötő fehérje; 1: 1000, katalógusszám: 06-863, Millipore). Másnap a metszeteket PBS-ben öblítettük, majd egy 1 h inkubációval szekunder antitestekben: szamár anti-nyúl Cy3, szamár anti-egér Cy5 és szamár anti-csirke DyLight-488 vagy Alexa-488 (Jackson ImmunoResearch Laboratories). Az mCherry és tirozin-hidroxiláz immunhisztokémia szempontjából a korábban leírtak szerint végeztük a kísérleteket (Lobo és munkatársai, 2010; Mazei-Robison és munkatársai, 2011). A szekciókat PBS-ben öblítettük, lemezeken rögzítettük és lefedtük.

Képkezelés és sejtszámlálás.

Az immunfluoreszcenciát Zeiss-axioszkóp vagy Olympus Bx61 konfokális mikroszkóp segítségével vettük fel. A sejtek számlálását ImageJ szoftverrel végeztük. A NAc (mag és héj) bregma 1.42 – 1.1 mintáját és a hátsó striatumot mintákat vettük az 2 vagy az 3 agyszakaszokból / állatokból (lásd: Ábra 1A). Összesen 400 – 500 sejteket számoltak az agy régiónként és egérnél 250 μm × 250 μm képek felhasználásával. A sejteket az előző vizsgálathoz hasonló ImageJ szoftver alkalmazásával számoltuk (Lobo és munkatársai, 2010). Körülbelül 400 – 500 összes NeuN sejtet számoltak az agy régiónként és egérnél, majd a GFP számát+, GFP+: ΔFosB+, GFP-, és a GFP-: ΔFosB+ A sejteket mindegyik régióban megszámoltuk. Az adatokat a következőképpen számszerűsítettük: (GFP+: ΔFosB+ neuronok × 100%) / (teljes GFP+ neuronok) és (GFP-: ΔFosB+ neuronok × 100%) / (teljes GFP- neuronok). A statisztikai elemzéseket a GraphPad Prism szoftver segítségével végeztük. Az összes sejtszámlálási elemzéshez kétirányú ANOVA-kat, majd Bonferroni utóteszteket használtunk.

Ábra 1.  

A krónikus kokain szelektíven indukálja ΔFosB-t D1-MSN-ekben striatális régiókban. A, A sejtszámláláshoz a bregma + 1.42-től + 1.10-ig terjedő striatális metszeteket használtuk. Kép a D2-GFP a striatalis szakasz bemutatja a vizsgált három striatális régiót: NAc mag, ...

Eredmények

Az ΔFosB eltérően indukálódik a D1-MSN-ekben és a D2-MSN-ekben a kokain ismételt expozíciója után, szemben a haloperidollal

Először az ΔFosB indukciót vizsgáltuk az MSN altípusokban D1-GFP és a D2-GFP egerek olyan krónikus kokainbetegségeket használva, amelyekről korábban kimutatták, hogy a D1-MSN-ekben előnyösen ΔFosB fehérjét indukálnak (Moratalla és munkatársai, 1996). D1-GFP és a D2-GFP BAC transzgenikus egerek, amelyek fokozott zöld fluoreszcens fehérjét expresszálnak a D1 vagy D2 receptor gén alatt (Ábra 1A) kapott intraperitoneális injekciót kokainnal (20 mg / kg) vagy fiziológiás sóoldattal az 7 d számára, és az agyokat az utolsó injekció beadása után 24 h (Ábra 1B). Ezután immunhisztokémiai vizsgálatokat végeztünk agyszakaszokban, NeuN, GFP vagy FosB elleni antitestek felhasználásával, és NAc magban, NAc héjában és dStr-ben leképeztük és megszámoltuk a sejteket (Ábra 1A,C). Míg az anti-FosB antitest felismeri a teljes hosszúságú FosB-t és ΔFosB-t, számos Western-blotot vagy immunhisztokémiát alkalmazó tanulmány megerősítette, hogy ΔFosB az egyetlen kimutatható faj, amely jelen van az 24 h elvonási időpontban (pl. Perrotti és munkatársai, 2008). Ezért az 24 h vagy annál hosszabb időpontot használtuk az agy összegyűjtésére a vizsgálatban szereplő összes feltétel után annak biztosítása érdekében, hogy csak ΔFosB-t detektáljunk. Mivel a striatalis MSN-ek az összes idegsejt ∼95% -át képviselik, a NeuF immunjelölést használtuk a GFP azonosítására- neuronok, amelyek gazdagodnak az ellentétes MSN altípusban (azaz D2-MSN-ek a D1-GFP egerek és D1-MSN-k a D2-GFP egerek). Megtaláltuk D1-GFP a kokainnal kezelt egerek szignifikáns ΔFosB indukciót mutatnak a GFP-ben+/ NeuN+ neuronok (D1-MSN-ek) NAc magban, NAc héjában és dStr-ben, míg a GFP-/ NeuN+ sejtek (D2-MSN-k) nem mutattak szignifikáns ΔFosB indukciót az összes striatális régióban (Ábra 1D): kétirányú ANOVA, NAc mag: gyógyszer × sejttípus F(1,12) = 16.41, p <0.05, Bonferroni utólagos teszt: p <0.01; NAc héj: gyógyszer × sejttípus F(1,12) = 12.41, p <0.05, Bonferroni utólagos teszt: p <0.001; dStr: gyógyszer × sejttípus F(1,12) = 12.07, p <0.05, Bonferroni utólagos teszt: p <0.01. Ezekkel a megállapításokkal összhangban megfigyeltük D2-GFP egerek nem mutattak szignifikáns ΔFosB indukciót a GFP-ben+/ NeuN+ idegsejtek (D2-MSN-k), de az ΔFosB szignifikáns indukciója a GFP-ben-/ NeuN+ (D1-MSN-ek) az összes striatális régióban a kokain kezelés után (Ábra 1D): kétirányú ANOVA, NAc mag: gyógyszer × sejttípus F(1,12) = 15.76, p <0.01, Bonferroni utólagos teszt: p <0.0001; NAc héj: gyógyszer × sejttípus: F(1,12) = 20.33, p <0.05, Bonferroni utólagos teszt: p <0.01; dStr: gyógyszer × sejttípus: F(1,12) = 35.96, p <0.01, Bonferroni utólagos teszt: p <0.001. Megvizsgáltuk a ΔFosB indukciójának kinetikáját MSN-ekben 1, 3 vagy 7 d kokain (20 mg / kg, ip) injekció után. 1 vagy 3 d kokainkezeléssel figyeltünk meg szignifikáns ΔFosB indukciót D7-MSN-ekben, összehasonlítva az összes striatalis régió sóoldatos kezelésével (Ábra 1F): reprezentatív grafikon a dStr-től; kétirányú ANOVA, sejttípus × nap F(2,13) = 17.87, p <0.01, Bonferroni utólagos teszt: p <0.01, p <0.001. Ez összhangban áll a ΔFosB striatumban történő felhalmozódásának időbeli lefutásával, amelyet korábban Western-blot (Hope és munkatársai, 1994), és megerősíti az ΔFosB szelektív indukcióját kizárólag a D1-MSN-ekben a kokain-expozíció során.

Ezt követően megvizsgáltuk az ΔFosB indukciót immunhisztokémiai úton az MSN altípusokban a haloperidol krónikus expozíciója után (Ábra 2). Az előző munka közvetett módon azt sugallta, hogy a krónikus haloperidol elsősorban a D2-MSN-kben ΔFosB-t indukálhat (Hiroi és Graybiel, 1996; Atkins és munkatársai, 1999), bár ezt eddig nem vizsgálták közvetlenül. D1-GFP és a D2-GFP az egerek haloperidolt (2 mg / kg) kaptak az ivóvízben, pH 6.0, míg D1-GFP és a D2-GFP a kontroll egerek rendszeresen ivtak vizet (pH 6.0) 21 d-re (3 hetek), és az agyukat összegyűjtöttük az 22 napon (Ábra 2A). A kokainhoz hasonlóan tudjuk, hogy a striatumban minden FosB-szerű immunreaktivitás ΔFosB, nem teljes hosszúságú FosB (Atkins és munkatársai, 1999). Megtaláltuk D1-GFP A haloperidolt kapó egerek nem mutattak szignifikáns ΔFosB indukciót a GFP-ben+/ NeuN+ neuronok (D1-MSN-k) NAc magban, NAc héjában vagy dStr-ben; azonban a ΔFosB szignifikáns növekedését figyelték meg a GFP-ben-/ NeuN+ idegsejtek (D2-MSN) az összes striatális régióban (Ábra 2B,C): kétirányú ANOVA, NAc mag: gyógyszer × sejttípus: F(1,10) = 23.29, p <0.05, Bonferroni utólagos teszt: p <0.01; NAc héj: gyógyszer: gyógyszer × sejt típus: F(1,10) = 30.14, p <0.05, Bonferroni utólagos teszt: p <0.01; dStr: gyógyszer × sejttípus: F(1,10) = 37.63, p <0.001, Bonferroni utólagos teszt: p <0.0001. Ezt megerősítette a D2-GFP egerek: megfigyeltük az ΔFosB szignifikáns indukcióját a GFP-ben+/ NeuN+ neuronok (D2-MSN-ek) mindhárom striatális régióban, de ΔFosB-ben nincs szignifikáns változás a GFP-ben-/ NeuN+ (D1-MSN-ek) a haloperidolos kezelés után (Ábra 2B,C): kétirányú ANOVA, NAc mag: gyógyszer × sejttípus: F(1,12) = 24.30, p <0.05, Bonferroni utólagos teszt: p <0.05; NAc héj: gyógyszer × sejttípus: F(1,12) = 26.07, p <0.01, Bonferroni utólagos teszt: p <0.001; dStr: gyógyszer × sejttípus: F(1,12) = 21.36, p <0.01, Bonferroni utólagos teszt: p <0.01. Tekintettel arra, hogy a D1-MSN-ekben hasonló ΔFosB indukciót figyeltünk meg ismételt kokain expozícióval mindkét D1-GFP (GFP+/ NeuN+) És D2-GFP (GFP-/ NeuN+) egerek és ismételt haloperidol alkalmazásával D2-MSN-ekben D1-GFP (GFP-/ NeuN+) És D2-GFP (GFP+/ NeuN+) egereket, a kísérleteink fennmaradó részét D2-GFP egerek az ΔFosB indukciójának vizsgálatára D1-MSN-ekben (GFP-/ NeuN+) és D2-MSN-k (GFP+/ NeuN+) egyéb krónikus ingerek után.

Ábra 2.  

A krónikus haloperidol szelektíven indukálja ΔFosB-t a D2-MSN-ekben a striatális régiókban. A, A haloperidol (21 mg / kg, az ivóvízben) vagy a víz 2 d kezelésének időbeli lefolyása. B, NAc héj immunhisztokémiája D1-GFP és a D2-GFP egerek a haloperidol után ...

Kontrollként a CREB expressziójának szintjét vizsgáltuk a kokain és a haloperidol körülmények között annak meghatározására, hogy megállapításainkat általánosíthatjuk-e más transzkripciós faktorokra (Ábra 3). Nem észleltünk szignifikáns különbséget a CREB expressziójában a kontroll és a gyógyszerrel kezelt egerek között. Ezenkívül nem figyeltünk meg különbséget a CREB szintek között a D2-MSN és a D1-MSN között (Ábra 3B,C).

Ábra 3.  

A krónikus kokain vagy haloperidol nem indukálja a CREB-t az MSN altípusokban. A, CREB és GFP immunfestése striatumban D2-GFP egerek krónikus kokain vagy krónikus haloperidol után (Ábra 1 és a and22 legendák gyógyszeres kezelésekhez). Méretezőruda, 50 μm. ...

Az ΔFosB indukciójának különféle mintái az MSN altípusokban a visszaélés elleni gyógyszerekkel

Mivel a korábbi tanulmányok kimutatták, hogy más visszaélés-ellenes gyógyszerek potenciálisan indukálhatják ΔFosB-t a striatális alrégiókban (Perrotti és munkatársai, 2008), ΔFosB-t vizsgáltunk az MSN altípusokban az ópiátok, EtOH vagy Δ (9) -THC krónikus expozíciója után. Először azt vizsgáltuk, hogy a krónikus morfin-expozíció indukál-e ΔFosB-t specifikus MSN altípusokban a striatális régiókban. D2-GFP az egerek két szubkután implantátumot kaptak ál- vagy morfin (25 mg) pelletből az 1 és az 3 napon, az agyokat pedig az 5 napon (Ábra 4A), amikor ΔFosB, de nem FosB indukálódik (Zachariou és munkatársai, 2006). A kokainnal szembetűnő ellentétben mindkét MSN altípus szignifikáns (és megközelítőleg összehasonlítható) növekedést mutatott a ΔFosB-ben a NAc-magban, a NAc-héjában és a dStr-ben a morfincsoportban, az ál-kontrollokhoz képest, az ΔFosB differenciális sejt-altípus-indukciója nem volt látható az összes striatálison régiók (Ábra 4A): kétirányú ANOVA; NAc mag: gyógyszer F(1,14) = 75.01, p <0.0001, Bonferroni utólagos teszt: p <0.01 (D2-MSN), p <0.001 (D1-MSN); NAc héj: gyógyszer F(1,14) = 62.87, p <0.0001, Bonferroni utólagos teszt: p <0.01 (D2-MSN), p <0.05 (D1-MSN); dStr: drog F(1,14) = 60.11, p <0.001, Bonferroni utólagos teszt: p <0.01 (D2-MSN), p <0.05 (D1-MSN).

Ábra 4.  

Az erőszakos gyógyszerek ΔFosB-t indukálnak az MSN altípusokban a striatális régiókban. A, Krónikus morfin kezelés (25 mg pelletek az 1 és 3 napon) D2-GFP egerek szignifikáns ΔFosB indukciót eredményeznek mind az MSN altípusban, mind a NAc magban, a NAc héjában és a dStr-ben ...

Ezt követően megvizsgáltuk az ΔFosB indukciójának mintáját az MSN altípusokban EtOH-val való krónikus expozíció után. D2-GFP az egereknek két palack választási tesztet kaptunk 10% EtOH (A palack) és víz (B palack) meghatározására, míg D2-GFP a kontrollok vett vizet mindkét palackban (A és B palack), az 10 d esetében és az agyokat az 11 napon gyűjtötték (Ábra 4B). Azok az egerek, amelyek az 10% EtOH palackot kaptak, szignifikánsan több EtOH-t fogyasztottak, mint a víz, míg az egerek, amelyek mindkét palackban vizet kaptak, nem mutattak különbséget a folyadékfogyasztásban (Ábra 4B): előnyben részesítjük az A palack vizes csoportját: 50.00 ± 4.551%, EtOH csoportot: 84.44 ± 8.511%; Diákok t teszt p <0.05. A krónikus EtOH adagolás szignifikáns ΔFosB indukciót eredményezett szelektíven a D1-MSN-ekben az NAc magban, az NAc héjban és a dStr-ben, a D2-MSN-ek változása nélkül (Ábra 4B): kétirányú ANOVA, NAc mag: gyógyszer × sejttípus: F(1,14) = 24.58, p <0.05, Bonferroni utólagos teszt: p <0.05; NAc héj: gyógyszer × sejttípus: F(1,14) = 36.51, p <0.01, Bonferroni utólagos teszt: p <0.01; dStr: gyógyszer × sejttípus: F(1,14) = 29.03, p <0.01, Bonferroni utólagos teszt: p <0.01.

D2-GFP az egereket napi kétszer Δ (9) -THC-vel (10 mg / kg, ip) kezeltük az 7 d számára, és az agyokat az utolsó injekció beadása után 24 h-vel gyűjtöttük. A kokain és az EtOH körülményekhez hasonlóan a D1-MSN-ekben szelektív ΔFosB szignifikáns növekedést figyeltünk meg a krónikus Δ (9) -THC-t kapó egerek minden striatális régiójában.Ábra 3E): kétirányú ANOVA, NAc mag: gyógyszer × sejttípus F(1,8) = 26.37, p <0.01, Bonferroni utólagos teszt: p <0.01; NAc héj: gyógyszer × sejttípus: F(1,8) = 44.49, p <0.05, Bonferroni utólagos teszt: p <0.001; dStr: gyógyszer × sejttípus F(1,8) = 29.30, p <0.05, Bonferroni utólagos teszt: p <0.01.

Ezt követően megvizsgáltuk, hogy az ΔFosB-indukció megfigyelt mintája az MSN altípusokban a kokain vagy az opiátok vizsgálata során bekövetkezett olyan kontingens paradigmákban fordul elő, amelyekben az egerek önkéntesen adják be a gyógyszert. Első, D2-GFP az egereket kiképezték arra, hogy kokaint (0.5 mg / kg / infúzió) önmagukban adagolják egy FR1 ütemterv szerint az 2 ha napra vonatkozóan az 3 héten keresztül, és az agyokat az utolsó infúzió után 24 óráig gyűjtötték (Ábra 4D), ha ΔFosB, de nem FosB indukálódik (Larson és munkatársai, 2010). Az egerek szignifikánsan több időt töltöttek az aktív vagy inaktív kar megnyomásával (Ábra 4D; Diákok t teszt p <0.01). A kokain átlagos napi adagja 19.1 mg / kg volt intravénásan (Ábra 4D), hasonlóan a fent alkalmazott 20 mg / kg intraperitoneális dózishoz (Ábra 1). Mint a nem függő kokain expozíció esetén (Ábra 1) azt találtuk, hogy a kokain önbeadása az ΔFosB szignifikáns indukcióját csak a D1-MSN-kben okozta az összes striatális régióban a sóoldat expozíciójával összehasonlítva (Ábra 4D): kétirányú ANOVA, NAc mag: gyógyszer × sejttípus F(1,14) = 21.75, p <0.05, Bonferroni utólagos teszt: p <0.01; NAc héj: gyógyszer × sejttípus: F(1,14) = 26.52, p <0.01, Bonferroni utólagos teszt: p <0.01; dStr: gyógyszer × sejttípus F(1,14) = 33.68, p <0.001, Bonferroni utólagos teszt: p <0.001. Hasonlóképpen, a nem folytonos opiát (morfin) expozícióhoz hasonlóan (Ábra 4A), azt találtuk D2-GFP Azok az egerek, amelyek önmagában alkalmazott heroint (30 μg / kg infúziónként), egy FR1 ütemterv 3 ha napján az 2 hetekben megvizsgálták az 24 h-t az utolsó gyógyszer expozíció után, szignifikáns ΔFosB indukciót mutattak mind a D2-MSN-ekben, mind a D1-MSN-kben minden striatumban. régiók (Ábra 4E): kétirányú ANOVA, NAc mag: gyógyszer F(1,12) = 68.88, p <0.001, Bonferroni utólagos teszt: p <0.01 (D2-MSN), p <0.05 (D1-MSN); NAc héj: gyógyszer F(1,12) = 80.08, p <0.0001, Bonferroni utólagos teszt: p <0.01 (D2-MSN), p <0.001 (D1-MSN); dStr: drog F(1,12) = 63.36, p <0.001, Bonferroni utólagos teszt: p < 0.05 (D2-MSN), p <0.05 (D1-MSN). A heroin átlagos napi dózisa 0.459 mg / kg volt, és az egerek lényegesen több időt töltöttek az aktív vagy inaktív kar megnyomásával (Student's t teszt p <0.05) (Ábra 4E).

A környezeti dúsítás és az étvágygerjesztő stimulációk ΔFosB-t indukálnak mind a D1-MSN, mind a D2-MSN esetében.

Mivel a korábbi tanulmányok kimutatták, hogy a természetes jutalmak ΔFosB-t indukálnak a striatális régiókban (Werme és munkatársai, 2002; Teegarden és Bale, 2007; Wallace és munkatársai, 2008; Solinas és munkatársai, 2009; Vialou és munkatársai, 2011), D1-MSN szelektív kerekes indukcióval (Werme és munkatársai, 2002) megvizsgáltuk, hogy az egyéb természetes előnyökkel történő indukció kimutatja-e a sejt specifitását. Először egy fiatalkorú gazdagítási paradigmát használtunk, amelyben D2-GFP az egereket gazdagított környezetben, elválasztástól (3 hetek) tartottuk egy 4 hétig (Ábra 5A). Ezt a megközelítést korábban kimutatták, hogy indukálja ΔFosB-t egér NAc-ben és dStr-ben (Solinas és munkatársai, 2009; Lehmann és Herkenham, 2011). A normál tartási körülményekkel összehasonlítva a dúsított környezet szignifikánsan növelte az ΔFosB-t az összes striatális régióban, de sejttípus-specifikus módon nem tette meg, hasonló indukcióval a D1-MSN és D2-MSN esetén (Ábra 5A): kétirányú ANOVA, NAc mag: környezet F(1,12) = 89.13, p <0.0001, Bonferroni utólagos teszt: p <0.0001 (D2-MSN), p <0.0001 (D1-MSN); NAc héj: környezet F(1,12) = 80.50, p <0.0001, Bonferroni utólagos teszt: p <0.001 (D2-MSN), p <0.001 (D1-MSN); dStr: környezet F(1,12) = 56.42, p <0.01, Bonferroni utólagos teszt: p <0.05 (D2-MSN), p <0.05 (D1-MSN).

Ábra 5.  

A környezeti gazdagodás és az étvágygerjesztő stimulációk ΔFosB-t indukálnak mindkét MSN altípusban. A, D2-GFP az egerek, amelyeket 21 héten P4 kezdetén gazdagított környezetben tartottak, ΔFosB indukciót mutatnak mindkét MSN altípusban az összes striatálisan ...

Ezután megvizsgáltuk az ΔFosB expressziót az MSN altípusokban krónikus étvágy stimulációk után. Először teszteltük a krónikus szacharóz ivás hatásait, amelyekről korábban bebizonyosodott, hogy ΔFosB-t indukálnak patkány NAc-ban (Wallace és munkatársai, 2008). D2-GFP az egereknek két palack választási tesztet kaptak 10% szacharóz (A palack) és víz (B palack) meghatározására, míg D2-GFP a kontrollok vett vizet mindkét palackban (A és B üveg) az 10 d számára, és az agyokat összegyűjtötték az 11 napon (Ábra 5B). Az 10% szacharózt kapó egerek szignifikánsan több szacharózt fogyasztottak, míg az egerek mindkét palackban vizet kaptak, és nem mutattak különbséget a folyadékfogyasztásban (Ábra 5B): előnyben részesítjük az A palackot, víz: 50.00 ± 4.749%, szacharóz: 89.66 ± 4.473%; Diákok t teszt p <0.001. Megállapítottuk, hogy a krónikus szacharózfogyasztás ΔFosB-t indukált az NAc magban, az NAc héjban és a dStr-ben, és ez mindkét MSN altípusban előfordult (Ábra 5B): kétirányú ANOVA, NAc mag: kezelés F(1,12) = 76.15 p <0.0001, Bonferroni utólagos teszt: p <0.01 (D2-MSN), p <0.01 (D1-MSN); NAc héj: kezelés F(1,12) = 63.35, p <0.001, Bonferroni utólagos teszt: p <0.05 (D2-MSN), p <0.01 (D1-MSN); dStr: kezelés F(1,12) = 63.36, p <0.001, Bonferroni utólagos teszt: p <0.01 (D2-MSN), p <0.05 (D1-MSN).

Végül megvizsgáltuk az ΔFosB expressziót az MSN altípusokban a kalória korlátozása után, mivel ezt a körülményt, amely növeli a mozgásszervi aktivitást és a motivációs állapotot, korábban kimutatták, hogy fokozza az ΔFosB szintet az egér NAc-ban (Vialou és munkatársai, 2011). D2-GFP az egerek kalória korlátozott protokollon mentek keresztül, amelyben 60% -ot kaptak ad libitum napi kalóriát az 10 d-re és az agyat az 11 napon gyűjtötték (Ábra 5C). A kalória korlátozása megnövelte az NAc mag és NAc héj ΔFosB szintjét, amint azt korábban kimutatták (Vialou és munkatársai, 2011), valamint megnövekedett ΔFosB szint a dStr-ben. A D1-MSN-ekben azonban nem figyeltünk meg differenciált indukciót a D2-MSN-ekkel szemben (Ábra 5C): kétirányú ANOVA, NAc mag: kezelés F(1,12) = 67.94 p <0.0001, Bonferroni utólagos teszt: p <0.01 (D2-MSN), p <0.01 (D1-MSN); NAc héj: kezelés F(1,12) = 67.84, p <0.0001, Bonferroni utólagos teszt: p <0.001 (D2-MSN), p <0.01 (D1-MSN); dStr: kezelés F(1,12) = 82.70, p <0.0001, Bonferroni utólagos teszt: p <0.001 (D2-MSN), p <0.001 (D1-MSN).

A krónikus társadalmi káros stressz és az antidepresszáns kezelés az ΔFosB differenciális indukcióját okozza az MSN altípusokban

Korábban kimutattuk, hogy az ΔFosB növekszik az egerek NAc-jében krónikus társadalmi veszteségstressz után (Vialou és munkatársai, 2010). Bár ezt az indukciót megfigyelték mind érzékeny egerekben (azokban, amelyek a stressz káros következményeit mutatják), mind az egerekben, amelyek rugalmasak (azokban, amelyek ezen káros hatások legnagyobb részét elmenekülnek), az ΔFosB indukció nagyobb volt a rugalmas alcsoportban, és közvetlenül az ellenálló képesség állapotának közvetítése. Ebben a tanulmányban feltűnő sejt-specifitást találtunk az ΔFosB indukciójára e két fenotípusos csoportban. D2-GFP az egereket 10 d-es társadalmi káros stressznek vetik alá, majd a társadalmi interakció mértéke alapján elkülönítik fogékony és ellenálló populációkba (Ábra 6A), amely szorosan korrelál az egyéb viselkedési tünetekkel (Krishnan és munkatársai, 2007). Azok az egerek, amelyek érzékeny viselkedést fejlesztettek ki a társadalmi vereségstressz után, szignifikáns ΔFosB indukciót mutattak a D2-MSN-ekben NAc magban, NAc héjában és dStr-ben a kontroll és rugalmas egerekhez viszonyítva, a D1-MSN-ekben nem mutatva indukciót. Feltűnő ellentétben a rugalmas egerek szignifikáns ΔFosB indukciót mutattak a D1-MSN-ben az összes striatális régióban az érzékeny és kontroll egerekhez viszonyítva, a D2-MSN-ben nem mutattak indukciót (Ábra 6A; kétirányú ANOVA, NAc mag: csoport × cella típus F(1,20) = 20.11, p <0.05, Bonferroni utáni teszt: D2-MSN / érzékeny p <0.05, D1-MSN / rugalmas p <0.05; NAc héj: csoport × sejt típus F(1,20) = 27.79, p <0.01, Bonferroni utáni teszt: D2-MSN / érzékeny p <0.001, D1-MSN / rugalmas p <0.01; dStr: csoport × cella típus F(1,20) = 19.76, p <0.01, Bonferroni utáni teszt: D2-MSN / érzékeny p <0.05, D1-MSN / rugalmas p <0.01).

Ábra 6.  

A krónikus társadalmi vereségstressz és a krónikus fluoxetin ΔFosB indukciót okoz a különféle MSN altípusokban a striatumban. A, D2-GFP amelyek érzékenyek a társadalmi vereség stresszének 10 d folyamatára, ΔFosB indukciót mutatnak D2-MSN-ekben minden striatumban ...

Az SSRI antidepresszánssal, a fluoxetinnel végzett krónikus kezelés megfordítja a fogékony egerek depressziós jellegű viselkedését krónikus társadalmi vereségstressz után (Berton és munkatársai, 2006). Ezenkívül az ilyen kezelés ΔFosB-t indukál a fogékony és a kontroll egerek NAc-jeiben, és bebizonyítottuk, hogy ilyen indukcióra van szükség a fluoxetin jótékony viselkedési hatásaihoz (Vialou és munkatársai, 2010). Ezért megvizsgáltuk az ΔFosB indukció sejtspecifitását krónikus fluoxetin adagolás után. D2-GFP az egerek fluoxetint (20 mg / kg, ip) kaptak 14 d-re, és az agyokat az 15 napon (Ábra 6B). Megfigyeltük az ΔFosB szignifikáns indukcióját D1-MSN-ekben, de a D2-MSN-kben nem, fluoxetinnel kezelt egerekben a vivőanyag-kontrollokhoz képest (Ábra 6B; kétirányú ANOVA, NAc mag: gyógyszer × sejttípus F(1,10) = 14.59, p <0.05, Bonferroni utólagos teszt: p <0.01; NAc héj: gyógyszer × sejttípus: F(1,10) = 26.14, p <0.05, Bonferroni utólagos teszt: p <0.01; dStr: gyógyszer × sejttípus F(1,10) = 8.19, p <0.05, Bonferroni utólagos teszt: p <0.001).

A NAc aferens agyi régiók in vivo optogenetikus manipulációja különféle ΔFosB indukciós mintákat okoz a striatális régiókban és az MSN altípusokban

Tekintettel arra, hogy a NAc dopaminerg és glutamatergikus affektív bemenetei megkönnyíthetik a jutalomkeresést és megváltoztathatják a depresszióhoz hasonló viselkedést (Tsai és munkatársai, 2009; Covington és munkatársai, 2010; Adamantidis és munkatársai, 2011; Witten és munkatársai, 2011; Britt és munkatársai, 2012; Lammel és munkatársai, 2012; Stuber és munkatársai, 2012; Chaudhury és munkatársai, 2013; Kumar és munkatársai, 2013; Tye és munkatársai, 2013), ΔFosB indukciót vizsgáltunk a striatalis MSN altípusokban, miután számos kulcsfontosságú aferens agyi régió aktivitását manipuláltuk. Vírusosan expresszáltuk a ChR2-et több régióban és aktiváltuk őket kék fénnyel (473 nm) a korábban leírtak szerint (Gradinaru és munkatársai, 2010; Yizhar és munkatársai, 2011). Mivel egy nemrégiben elvégzett tanulmány kimutatta, hogy a kék fénnyel történő fázisos stimuláció, miután a ChR2 nem sejt-szelektív módon expresszálódott a VTA-ban, ugyanazt a viselkedési fenotípust eredményezte, mint a VTA dopamin neuronok szelektív ChR2 fázisos stimulációja (Chaudhury és munkatársai, 2013), kifejeztük a ChR2-et AAV-hsyn-ChR2-EYFP használatával a VTA-ban D2-GFP egerek; a kontroll egerekbe AAV-hsyn-EYFP-t injektáltunk. A VTA metszeteket tirozin-hidroxilázzal és GFP-vel együtt immunizáltuk, hogy megjelenítsék a ChR2-EYFP expressziót (Ábra 7C). D2-GFP csak ChR2-EFYP-t vagy EYFP-t expresszáló egerek VTA-ban kaptak 5 d 10 percet a VTA kék fény fázisos stimulációjával, a korábban leírtak szerint (Koo és munkatársai, 2012; Chaudhury és munkatársai, 2013) (Ábra 7A), és az agyokat az utolsó stimuláció után 24 h-vel gyűjtöttük. A ChR2 VTA dopamin neuronok aktiválásának azon képességét, amely stimuláció 5 d után vált le, nem csökkentették (Ábra 7B). Megállapítottuk, hogy a ChR2-EYFP-t expresszáló VTA idegsejtek ismételt fázisos stimulálása növeli az ΔFosB-t mindkét MSN altípusnál a NAc magban, de csak a NAX héj D1-MSN-jeiben (Ábra 7C; kétirányú ANOVA, NAc mag: optogenetikus ingerek F(1,16) = 51.97, p <0.0001, Bonferroni utólagos teszt: p <0.001; (mindkét MSN altípus) NAc héj: optogenetikus ingerek × sejttípus: F(1,16) = 13.82, p <0.05, Bonferroni utólagos teszt: p <0.01). Nem figyeltünk meg ΔFosB indukciót a dStr-ben a kék fény fázisos stimulációja után a VTA-expresszáló ChR2-EYFP felé az EYFP kontrollokkal összehasonlítva. Ezeket az eredményeket körültekintően kell értelmezni, mivel nem szelektíven céloztuk meg a VTA dopaminneuronokat optikai stimuláció céljából, és a közelmúltban végzett vizsgálatok bebizonyították, hogy a VTA nemopaminerg vetületi idegsejtjei, valamint a VTA jelentős heterogenitása mutatkozik, ami a tüzetől függően eltérő viselkedési reakciókhoz vezethet. az érintett neuronok paraméterei és szubpopulációi (Tsai és munkatársai, 2009; Lammel és munkatársai, 2011, 2012; Witten és munkatársai, 2011; Kim és munkatársai, 2012, 2013; Tan és munkatársai, 2012; van Zessen és munkatársai, 2012; Stamatakis és Stuber, 2012; Chaudhury és munkatársai, 2013; Tye és munkatársai, 2013).

Ábra 7.  

A NAc-t beidegző agyi régiók optogenetikus aktiválása az ΔFosB indukció különféle mintáit eredményezi az MSN altípusokban és a striatális régiókban. A, Optogenetikus stimulációs paradigma minden körülmények között. Az agyokat 24 h után szedtük be az optogenetikus 5 d után ...

Ezután az AAV-CaMKII-ChR2-mCherry és az AAV-CaMKII-mCherry vektorokat használtuk a ChR2-mCherry vagy önmagában mCherry expresszálására kontrollként mPFC, amygdala vagy vHippo formájában. D2-GFP egerek (Ábra 7D-F). A CaMKII-ChR2 vírus által közvetített ChR2 és mCherry expresszióról korábban kimutatták, hogy kolokalizálódnak a CaMKII expresszióval, amely túlnyomórészt a glutamatergikus neuronokat jelöli (Gradinaru és munkatársai, 2009; Warden és munkatársai, 2012). A ChR2-et expresszáló sejteket ezeken a területeken 20 Hz kék fénnyel aktiváltuk napi 10 percig 5 d esetén, és az agyokat az utolsó stimuláció után 24 h-vel összegyűjtöttük (Ábra 7A). Ez a stimulációs minta ∼27 – 33 Hz égetést váltott ki, elsősorban a megfigyelt dublett tüské miatt. A stimuláció 2-djével nem történt nyilvánvaló ChR5 érzékenység; megfigyeltük azonban a stimuláció enyhe növekedését 1-ről 5 d-re (32 – 33 Hz). Megállapítottuk, hogy az mPFC neuronok optogenetikus aktiválása ΔFosB indukciót eredményezett a NAX mag D1-MSN-jeiben, míg az ΔFosB indukció mindkét MSN altípusban előfordult a NAc héjában (Ábra 7D; kétirányú ANOVA, NAc mag: optogenetikus ingerek × sejttípus F(1,14) = 10.31, p <0.05, Bonferroni utólagos teszt: p <0.01; NAc héj: optogenetikus ingerek F(1,14) = 57.17, p <0.001, Bonferroni utólagos teszt: p <0.05 (D2-MSN), p <0.01 (D1-MSN)). Az mPFC aktiválása után a dStr-ben nem tapasztaltunk változást a ΔFosB szintekben. Ezzel szemben az amygdala neuronok optogenetikus aktiválása indukálta a ΔFosB-t mindkét MSN altípusban az NAc magban, és szelektíven a D1-MSN-ekben az NAc héjban, a dStr-ben változás nem következik be (Ábra 7E; kétirányú ANOVA, NAc mag: optogenetikus ingerek F(1,10) = 78.92, p <0.0001, Bonferroni utólagos teszt: p <0.001 (D2-MSN), p <0.0001 (D1-MSN); NAc héj: optogenetikus ingerek × sejttípus: F(1,10) = 30.31, p <0.0001, Bonferroni utólagos teszt: p <0.0001). Végül a vHippo neuronok optogenetikus aktiválása csak a D1-MSN-ekben okozott szignifikáns ΔFosB indukciót mind az NAc magban, mind az NAc héjban, a dStr-ben ismét nem észleltek változást (Ábra 7F; kétirányú ANOVA, NAc mag: optogenetikus ingerek × sejttípus F(1,10) = 18.30, p <0.05, Bonferroni utólagos teszt: p <0.01; NAc héj: optogenetikus ingerek × sejttípus: F(1,10) = 22.69, p <0.05, Bonferroni utólagos teszt: p <0.01).

Megbeszélés

Jelen tanulmány az ΔFosB indukciót vizsgálja D1-MSN-ekben és D2-MSN-ekben striatális régiókban több krónikus stimulus után (Táblázat 1). Először megállapítjuk a felhasználás megvalósíthatóságát D1-GFP és a D2-GFP riporter vonalak a szelektív ΔFosB indukció kimutatására D1-MSN-ekben krónikus kokain után és D2-MSN-ekben krónikus haloperidol után. A kokain-eredmények összhangban állnak a korábbi vizsgálatokkal (Moratalla és munkatársai, 1996; Lee és munkatársai, 2006) és az ΔFosB bevált szerepe a D1-MSN-kben a kokain jutalom előmozdításában (Kelz és munkatársai, 1999; Colby és munkatársai, 2003; Grueter és munkatársai, 2013). Korábban kimutattuk, hogy a vizsgálók és az önmaguk által alkalmazott kokain a NAc-ban azonos mértékben indukálja ΔFosB-t (Winstanley és munkatársai, 2007; Perrotti és munkatársai, 2008), és fontos, hogy itt megmutatjuk, hogy a kokain bevitelének mindkét módja szelektíven indukálja ΔFosB-t a D1-MSN-ekben mindhárom striatális régióban. Megállapításaink összhangban állnak a korábbi vizsgálatokkal, amelyek azt mutatják, hogy az akut kokain csak a D1-MSN-kben indukál más azonnali korai géneket és számos intracelluláris jelátviteli protein foszforilációját (Bateup és munkatársai, 2008; Bertran-Gonzalez és munkatársai, 2008). Hasonlóképpen, az ΔFosB indukció ellentétes mintája krónikus haloperidol után következetesen megfelel ennek az indukciónak a D2-szerű receptor agonisták általi blokkolásával (Atkins és munkatársai, 1999), és a haloperidol akut korai génjeinek szelektív indukciójával és számos jelzőfehérje foszforilezésével a D2-MSN-ekben (Bateup és munkatársai, 2008; Bertran-Gonzalez és munkatársai, 2008).

Táblázat 1.  

ΔFosB indukció a striatális MSN altípusokban krónikus farmakológiai, érzelmi és optogenetikus ingerek utána

Mint a kokainnal, úgy találtuk, hogy két másik visszaélésszerű gyógyszer, az EtOH és az Δ (9) -THC krónikus expozíciója szelektíven indukálja ΔFosB-t a D1-MSN-ekben az összes striatális régióban. Korábban bebizonyítottuk, hogy az EtOH ΔFosB-t indukál a NAc magban, a NAc héjában és a dStr-ben, de az Δ (9) -THC szignifikánsan növeli az ΔFosB értékét a NAc magban, a többi régióban megfigyelt tendenciával (Perrotti és munkatársai, 2008). Hasonlóképpen itt megfigyeltük a ΔFosB legnagyobb Δ (9) -THC indukcióját NAc magban a D1-MSN-kben; az indukció más striatális régiókban való kimutatásának képessége valószínűleg az alkalmazott sejt-specifikus elemzésnek köszönhető. Érdekes, hogy a krónikus morfin és heroin önadminisztráció, a többi visszaélés elleni gyógyszerrel ellentétben, az ΔFosB-t mindkét MSN altípusban indukálta összehasonlítható mértékben az összes striatális régióban. Egy nemrégiben végzett tanulmány kimutatta, hogy az akut morfin c-Fos-t indukál a D1-MSN-ekben, míg a naloxonnal kiváltott krónikus morfin utáni megvonás c-Fos-t indukál a D2-MSN-ekben (Enoksson és munkatársai, 2012). Noha tanulmányunkban nem figyeltük meg az opiát-megvonás jeleit, elképzelhető, hogy a vizsgált időpontban a morfin vagy heroin beadásakor bekövetkezett finomabb megvonás felelős az itt látható D2-MSN-ekben az ΔFosB indukcióért. Korábban kimutattuk, hogy az ΔFosB a D1-MSN-ekben, de a D2-MSN-kben nem, növeli a morfinra adott válaszreakciókat (Zachariou és munkatársai, 2006). Most érdekes lenne kipróbálni annak a lehetőségét, hogy az ΔFosB indukció a D2-MSN-ben hozzájárul az opiát-megvonás riasztó hatásaihoz. Hasonlóképpen, meg kell vizsgálni a drogok abbahagyásának és a vágynak az ΔFosB indukcióba való lehetséges hozzájárulását az összes gyógyszer esetében.

A korábbi tanulmányok azt mutatják, hogy a fejlesztés során a környezet gazdagodása ΔFosB-t indukál NAc-ban és dStr-ben (Solinas és munkatársai, 2009; Lehmann és Herkenham, 2011). Adataink azt mutatják, hogy ez a felhalmozódás egyenlő a D1-MSN-ekben és a D2-MSN-kben minden striatális régióban. A dúsítás paradigmájáról korábban kimutatták, hogy tompa jutalmazó és mozgásszervi reakciókat mutat a kokainra (Solinas és munkatársai, 2009); ez a viselkedési fenotípus azonban valószínűleg nem az ΔFosB felhalmozódásának következménye, mivel a D1-MSN-ekben az ΔFosB indukció önmagában fokozza a kokain viselkedésbeli reakcióit, míg a D2-MSN-ekben az ilyen indukciónak nincs észlelhető hatása (Kelz és munkatársai, 1999; Colby és munkatársai, 2003; Grueter és munkatársai, 2013). A krónikus szacharózfogyasztásról korábban kimutatták, hogy növeli a NAF-ban lévő ΔFosB-értéket, és az ΔFosB túlzott expressziója, akár a D1-MSN-ekben, akár mindkét altípusban, a NAc fokozza a szacharóz-fogyasztást (Olausson és munkatársai, 2006; Wallace és munkatársai, 2008). Itt összehasonlítottuk az ΔFosB indukciót mind a NAc, mind a dStr MSN altípusaiban a szacharóz ivása után. Végül, korábban bebizonyítottuk, hogy a NAc-ban az ΔFosB indukciója bizonyos adaptív válaszokat vált ki a kalória korlátozására a fokozott motiváció révén a magas zsírtartalmú ételek és a csökkent energiafelhasználás révén (Vialou és munkatársai, 2011). Összességében ezek az eredmények azt mutatják, hogy az ΔFosB felhalmozódása NAc-ben és dStr-ben mind a D1-MSN-ekben, mind a D2-MSN-kben számos természetes előnyre adott válaszként történik. Ez a megállapítás meglepő, figyelembe véve azt a megfigyelést, hogy ΔFosB csak egy másik természetes jutalom, krónikus kerékfutás után halmozódik fel a D1-MSN-ekben, és hogy az ΔFosB túlexpressziója a D1-MSN-ekben fokozta a kerékfutást, míg az ΔFosB túlexpressziója a D2-MSN-ben csökkentette a kerékfutást (Werme és munkatársai, 2002). A kerék futtatása azonban különféle motorvonalakat aktiválhat, amelyek felelősek annak ΔFosB indukciójának eltérő mintázatáért. Mindenesetre a többi természetes jutalom eredményei azt sugallják, hogy az ΔFosB-t a striatumban különbözõen szabályozzák, mint a hatékonyabb gyógyszerjutalmak, mint például a kokain, EtOH és Δ (9) -THC. Az ΔFosB indukció mindkét MSN altípusban ezekben a természetes jutalmazási körülmények között összhangban áll egy nemrégiben elvégzett tanulmánnyal, amely kimutatta, hogy az élelmezési jutalom indítása mindkét MSN altípust aktiválja (Cui és munkatársai, 2013).

A krónikus társadalmi káros stressz indukálja ΔFosB-t az érzékeny és rugalmas egerek NAc héjában, de csak az ellenálló egerek NAc magjában (Vialou és munkatársai, 2010). Ezenkívül az ΔFosB túlexpressziója a D1-MSN-ekben elősegíti az ellenálló képességet a krónikus társadalmi vereségstressz után. A krónikus fluoxetinnal történő kezelés ΔFosB felhalmozódást idéz elő stressz-mentes egerekben és érzékeny egerekben krónikus társadalmi veszteségstressz után, és az ΔFosB túlzott expressziója bizonyítja, hogy az utóbbi körülmények között antidepresszáns-szerű viselkedési válaszokat közvetít (Vialou és munkatársai, 2010). Végül, egy korábbi tanulmány kimutatta az ΔFosB indukciót mindkét MSN altípusban krónikus visszatartási stressz után (Perrotti és munkatársai, 2004). A jelen vizsgálat eredményei, amelyekben ΔFosB indukciót mutatnak szelektíven D1-MSN-ekben rugalmas és fluoxetinnel kezelt egerekben, szelektív módon D2-MSN-ekben fogékony egerekben, fontos betekintést nyújtanak ezekbe a korábbi eredményekbe, és alátámasztják azt a hipotézist, miszerint ΔFosB a D1- Az MSN-k ellenálló képességet és antidepresszáns hatást fejtenek ki, míg az ΔFosB a D2-MSN-ekben a fogékonyságot közvetíti. Most további munkára van szükség ennek a hipotézisnek a teszteléséhez.

Az optogenetikával végzett legfrissebb munkák azt mutatják, hogy a dopaminerg és glutamaterg afferensek mennyire szerepet játszanak a NAc-nek a jutalom és a stressz válaszok modulálásában (lásd Eredmények). Ezeket az optogenetikai eszközöket használjuk az ΔFosB indukció vizsgálatához a D1-MSN-ekben és a D2-MSN-ekben a NAc-afferentus régiók ismételt aktiválása után. Megállapítottuk, hogy a VTA idegsejtek fázisos stimulálása, vagy főként az amygdala glutamáterg idegsejtjeinek aktiválása ΔFosB-t indukál NAc héj D1-MSN-jeiben és NAc magban mindkét MSN altípusban. Ezzel szemben az mPFC idegsejtek aktiválása az ΔFosB indukció ellentétes mintázatát eredményezi, az Nc magban a D1-MSN szintek megnövekedett szintjével, de az NAc héj mindkét MSN altípusában indukcióval. Végül, a vHippo neuronok optogenetikus aktiválása csak az NAc magban és héjában a D1-MSN-ekben ΔFosB felhalmozódást okoz. A vHippo eredmények összhangban állnak a legújabb tanulmányokkal, amelyek azt mutatják, hogy a hippokampusz-bemenetek sokkal gyengébbek a D2-MSN-ekre, mint a D1-MSN-ek (MacAskill és munkatársai, 2012), és hogy ezek a bemenetek szabályozzák a kokain által kiváltott mozgást (Britt és munkatársai, 2012). Ezen túlmenően, az ΔFosB indukció elsősorban a D1-MSN-ekben, minden bemenettel összhangban áll a korábbi vizsgálatokkal, amelyek azt mutatják, hogy a D1-MSN-ekben az ΔFosB fokozza a visszaélések kábítószerre adott reakcióinak jutalmazását, valamint olyan vizsgálatokkal, amelyek azt mutatják, hogy a VTA dopamin neuronok vagy az mPFC optogenetikus stimulációja, az amygdala vagy a vHippo terminálok a NAc-ben elősegítik a jutalmat (Kelz és munkatársai, 1999; Zachariou és munkatársai, 2006; Tsai és munkatársai, 2009; Witten és munkatársai, 2011; Britt és munkatársai, 2012; Grueter és munkatársai, 2013).

Végül valószínű, hogy ezen a két MSN altípuson belül vannak szelektív neuron együttesek, amelyeket pozitív vagy negatív ingerek differenciáltan aktiválnak. Ennek oka lehet az ΔFosB indukciójának megfigyelése a D2-MSN-ben bizonyos jutalmazási körülmények között (opiátok és természetes jutalmak), valamint elkerülõ (társadalmi vereség) körülmények között. A striatum az MSN altípusain túl nagyon heterogén, ideértve a tapasz és a mátrix rekeszeket mind a hátsó, mind a ventrális striatumban (Gerfen, 1992; Watabe-Uchida és munkatársai, 2012). Továbbá, a korábbi vizsgálatok azt mutatják, hogy a striatális neuronális együttesek nagyon kis százalékban aktiválódnak pszichostimulánsok révén, a fosB gén ezekben az aktivált neuronokban (Guez-Barber és munkatársai, 2011; Liu és munkatársai, 2013), bár nem ismert, hogy ezek az aktivált neuronok D1-MSN vagy D2-MSN. Az ΔFosB szerepe a magban és a héjában a jutalmazás és az elkerülõ magatartás közvetítésében szintén ismeretlen. Az ΔFosB túlexpressziója a D1-MSN-ben fokozta a csendes szinapszisokat mind a magban, mind a héjában, de a D2-MSN-ekben a kifejezés csak a héj csendes szinapszisát csökkentette (Grueter és munkatársai, 2013). Továbbá, az ΔFosB indukciója a mag és a héj között valószínűleg különböző mechanizmusokon keresztül zajlik, mivel találtunk egy kokain által közvetített CaMKIIα stabilizálódását az ΔFosB héjában, de nem a magot, ami nagyobb ΔFosB felhalmozódást eredményez a héjában (Robison és munkatársai, 2013). A jövőbeli vizsgálatok, amelyek szelektíven célozzák meg az MSN altípusait a mag és a héj, az aktivált neuronális együttesek vagy a patch és a mátrix kompartmentek között, segítik meghatározni az ΔFosB viselkedési szerepét ezen heterogén régiókban.

Összességében ezek a NAc-ban lévő ΔFosB áramkör-közvetített sejttípus-szelektív indukciós mintái azt sugallják, hogy a jutalmazó és stresszes ingerek eltérő módon különféle NAc afferenseket kapcsolnak be, hogy ezen ingerek sajátos jellemzőit kódolják. Eredményeink nemcsak átfogó betekintést nyújtanak az ΔFosB indukciójába a striatalis MSN altípusokban krónikus ingerekkel, hanem szemléltetik az ΔFosB molekuláris markerként való alkalmazásának hasznosságát a specifikus idegi körök tartós hatásának megértéséhez a NAc funkció befolyásolásában.

Lábjegyzetek

A szerzők nem hirdetnek versengő pénzügyi érdekeket.

Referenciák

  1. Adamantidis AR, Tsai HC, B ütő, Zhang F, Stuber GD, Budygin EA, Touriño C, Bonci A, Deisseroth K, de Lecea L. A jutalom-kereső viselkedés több fázisának dopaminerg modulációjának optogenetikus kihallgatása. J Neurosci. 2011; 31: 10829-10835. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.2246-11.2011. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  2. Albin RL, Young AB, Penney JB. A bazális ganglia rendellenességek funkcionális anatómiája. Trends Neurosci. 1989; 12: 366-375. doi: 10.1016 / 0166-2236 (89) 90074-X. [PubMed] [Cross Ref]
  3. Atkins JB, Chlan-Fourney J, Nye HE, Hiroi N, Carlezon WA, Jr, Nestler EJ. A δFosB régióspecifikus indukciója tipikus versus atipikus antipszichotikus gyógyszerek ismételt beadásával. Szinapszis. 1999; 33: 118–128. doi: 10.1002 / (SICI) 1098-2396 (199908) 33: 2 <118 :: AID-SYN2> 3.0.CO% 3B2-L. [PubMed] [Cross Ref]
  4. Bateup HS, Svenningsson P, Kuroiwa M, Gong S, Nishi A, Heintz N, Greengard P. A DARPP-32 foszforiláció sejttípus-specifikus szabályozása pszichostimulánsok és antipszichotikumok által. Nat Neurosci. 2008; 11: 932-939. doi: 10.1038 / nn.2153. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  5. Berton O, McClung CA, Dileone RJ, Krishnan V., Renthal W, Russo SJ, Graham D, Tsankova NM, Bolanos CA, Rios M, Monteggia LM, Self DW, Nestler EJ. A BDNF alapvető szerepe a mezolimbikus dopamin útjában a társadalmi vereségstresszben. Tudomány. 2006; 311: 864-868. doi: 10.1126 / science.1120972. [PubMed] [Cross Ref]
  6. Bertran-Gonzalez J, Bosch C, Maroteaux M, Matamales M, Hervé D, Valjent E, Girault JA. A jelzés aktiválásának mintái a dopamin D1 és D2 receptorokat expresszáló striatális idegsejtekben kokainra és haloperidolra adott válaszként. J Neurosci. 2008; 28: 5671-5685. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1039-08.2008. [PubMed] [Cross Ref]
  7. Britt JP, Benaliouad F, McDevitt RA, Stuber GD, Wise RA, Bonci A. A szaporodásgátló és viselkedésbeli profilja a nucleusibumbens többszörös glutamatergikus bemenetekről. Idegsejt. 2012; 76: 790-803. doi: 10.1016 / j.neuron.2012.09.040. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  8. Chan CS, Peterson JD, Gertler TS, Glajch KE, Quintana RE, Cui Q, Sebel LE, Plotkin JK, Heiman M, Heintz N, Greengard P, Surmeier DJ. A striatális fenotípus törzs-specifikus szabályozása Drd2-eGFP BAC transzgenikus egerekben. J Neurosci. 2012; 32: 9124-9132. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.0229-12.2012. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  9. Chaudhury D, Walsh JJ, Friedman AK, Juarez B, Ku SM, Koo JW, Ferguson D, Tsai HC, Pomeranz L, Christoffel DJ, Nectow AR, Ekstrand M, Domingos A, Mazei-Robison MS, Mouzon E, Lobo MK, Neve RL, Friedman JM, Russo SJ, Deisseroth K, et al. A depresszióval kapcsolatos viselkedés gyors szabályozása a középsó agy dopamin idegsejtjeinek kontrollálásával. Természet. 2013; 493: 532-536. doi: 10.1038 / nature11713. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  10. Colby CR, Whisler K, Steffen C, Nestler EJ, Self DW. Az ΔFosB fokozza a kokain ösztönzését. J Neurosci. 2003; 23: 2488-2493. [PubMed]
  11. Covington HE, 3rd, Lobo MK, Maze I, Vialou V, Hyman JM, Zaman S, LaPlant Q, Mouzon E, Ghose S, Tamminga CA, Neve RL, Deisseroth K, Nestler EJ. A mediális prefrontalis kéreg optogenetikus stimulációjának antidepresszáns hatása. J Neurosci. 2010; 30: 16082-16090. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1731-10.2010. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  12. Cui G, SB június, Jin X, MD Pham, Vogel SS, Lovinger DM, Costa RM. A striatális közvetlen és közvetett útvonalak egyidejű aktiválása a fellépés megkezdésekor. Természet. 2013; 494: 238-242. doi: 10.1038 / nature11846. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  13. Enoksson T, Bertran-Gonzalez J, Christie MJ. A D2- és a D1-receptort expresszáló nukleáris akumuláns közepes tüskés idegsejteket szelektíven aktiválják morfin és az akut morfin. Neuropharmacology. 2012; 62: 2463-2471. doi: 10.1016 / j.neuropharm.2012.02.020. [PubMed] [Cross Ref]
  14. Gerfen CR. A neostriatalis mozaik: a rekeszek többszintű szervezeti szintje a bazális ganglionokban. Annu Rev Neurosci. 1992; 15: 285-320. doi: 10.1146 / annurev.ne.15.030192.001441. [PubMed] [Cross Ref]
  15. Gittis AH, Kreitzer AC. Striatális mikroáramkörök és mozgási rendellenességek. Trends Neurosci. 2012; 35: 557-564. doi: 10.1016 / j.tins.2012.06.008. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  16. Gong S, Zheng C, Doughty ML, Losos K, Didkovsky N, Schambra UB, Nowak NJ, Joyner A, Leblanc G, Hatten ME, Heintz N. A központi idegrendszer génexpressziós atlasza bakteriális mesterséges kromoszómák alapján. Természet. 2003; 425: 917-925. doi: 10.1038 / nature02033. [PubMed] [Cross Ref]
  17. Gradinaru V, Mogri M, Thompson KR, Henderson JM, Deisseroth K. A parkinson idegi áramkör optikai dekonstrukciója. Tudomány. 2009; 324: 354-359. doi: 10.1126 / science.1167093. [PubMed] [Cross Ref]
  18. Gradinaru V, Zhang F, Ramakrishnan C, Mattis J, Prakash R, Diester I, Goshen I, Thompson KR, Deisseroth K. Molekuláris és celluláris megközelítések az optogenetika diverzifikálására és kiterjesztésére. Sejt. 2010; 141: 154-165. doi: 10.1016 / j.cell.2010.02.037. [PubMed] [Cross Ref]
  19. Graybiel AM. A bazális ganglionok. Curr Biol. 2000; 10: R509-R511. doi: 10.1016 / S0960-9822 (00) 00593-5. [PubMed] [Cross Ref]
  20. Green TA, Alibhai IN, Roybal CN, Winstanley CA, Theobald DE, Birnbaum SG, Graham AR, Unterberg S, Graham DL, Vialou V, Bass CE, Terwilliger EF, Bardo MT, Nestler EJ. A környezeti dúsítás magatartási fenotípust eredményez, amelyet az alacsony gyűrűs adenozin-monofoszfát válasz-elemet kötő (CREB) aktivitás közvetít a nucleus akumulénben. Biol Psychiatry. 2010; 67: 28-35. doi: 10.1016 / j.biopsych.2009.06.022. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  21. Grueter BA, Robison AJ, Neve RL, Nestler EJ, Malenka RC. Az ΔFosB differenciálisan modulálja a magvakkumbens közvetlen és közvetett útfunkcióját. Proc Natl Acad Sci, USA A. 2013; 110: 1923 – 1928. doi: 10.1073 / pnas.1221742110. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  22. Guez-Barber D, Fanous S, Golden SA, Schrama R, Koya E, Stern AL, Bossert JM, Harvey BK, Picciotto MR, Hope BT. A FACS azonosítja a kokain által kiváltott egyedi génszabályozást a szelektíven aktivált felnőtt striatális neuronokban. J Neurosci. 2011; 31: 4251-4259. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.6195-10.2011. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  23. Heiman M, Schaefer A, Gong S, Peterson JD, M nap, Ramsey KE, Suárez-Farinas M, Schwarz C, Stephan DA, Surmeier DJ, Greengard P, Heintz N. Transzlációs profilozási megközelítés a központi idegrendszeri sejttípusok molekuláris jellemzésére. . Sejt. 2008; 135: 738-748. doi: 10.1016 / j.cell.2008.10.028. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  24. Hiroi N, Graybiel, AM. Az atipikus és tipikus neuroleptikus kezelések a transzkripciós faktor expressziójának különféle programjait indukálják a striatumban. J Comp Neurol. 1996; 374: 70–83. doi: 10.1002 / (SICI) 1096-9861 (19961007) 374: 1 <70 :: AID-CNE5> 3.0.CO% 3B2-K. [PubMed] [Cross Ref]
  25. Hiroi N, Brown JR, Haile CN, Ye H, Greenberg ME, Nestler EJ. FosB mutáns egerek: A Fos-rokon fehérjék krónikus kokain-indukciójának elvesztése, valamint fokozott érzékenység a kokain pszichomotorja és jutalmazó hatása iránt. Proc Natl Acad Sci, US A. 1997; 94: 10397–10402. doi: 10.1073 / pnas.94.19.10397. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  26. Hope BT, Nye HE, Kelz MB, Self DW, Iadarola MJ, Nakabeppu Y, Duman RS, Nestler EJ. Az agyban megváltozott fosz-szerű proteinekből álló tartós AP-1 komplex indukciója krónikus kokain és más krónikus kezelésekkel. Idegsejt. 1994; 13: 1235-1244. doi: 10.1016 / 0896-6273 (94) 90061-2. [PubMed] [Cross Ref]
  27. Kalivas PW, Churchill L, Klitenick MA. A GABA és az enkefalin kivetítése a nucleus accumbensből és a ventrális pallidumból a ventrális tegmental területre. Neuroscience. 1993; 57: 1047-1060. doi: 10.1016 / 0306-4522 (93) 90048-K. [PubMed] [Cross Ref]
  28. Kaplan GB, Leite-Morris KA, W fan, Young AJ, Guy MD. Az opiát-szenzibilizáció indukálja a FosB / ΔFosB expressziót a prefrontalis corticalis, striatális és amygdala agyi régiókban. PLoS One. 2011; 6: e23574. doi: 10.1371 / journal.pone.0023574. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  29. Kelz MB, Chen J, Carlezon WA, Jr, Whisler K, Gilden L., Beckmann AM, Steffen C, Zhang YJ, Marotti L, Self DW, Tkatch T, Baranauskas G, Surmeier DJ, Neve RL, Duman RS, Picciotto MR, Nestler EJ. Az ΔFosB transzkripciós faktor expressziója az agyban szabályozza a kokainnal szembeni érzékenységet. Természet. 1999; 401: 272-276. doi: 10.1038 / 45790. [PubMed] [Cross Ref]
  30. Kim KM, Baratta MV, Yang A, Lee D, Boyden ES, Fiorillo CD. A dopamin idegsejtek természetes jutalommal történő átmeneti aktiválásának optogenetikus utánozása elegendő az operáns megerősítéshez. PLoS One. 2012; 7: e33612. doi: 10.1371 / journal.pone.0033612. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  31. Kim TI, McCall JG, Jung YH, Huang X, Siuda ER, Li Y, J dal, YM dal, Pao HA, Kim RH, Lu C, Lee SD, Song IS, Shin G, Al-Hasani R., Kim S., Tan MP, Huang Y, Omenetto FG, Rogers JA, et al. Injektálható, cellás méretű optoelektronika vezeték nélküli optogenetikai alkalmazásokkal. Tudomány. 2013; 340: 211-216. doi: 10.1126 / science.1232437. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  32. Koo JW, Mazei-Robison MS, Chaudhury D, Juarez B, LaPlant Q, Ferguson D, Feng J, Sun H, Scobie KN, Damez-Werno D, Crumiller M, Ohnishi YN, Ohnishi YH, Mouzon E, Dietz DM, Lobo MK, Neve RL, Russo SJ, Han MH, Nestler EJ. A BDNF a morfin hatás negatív modulátora. Tudomány. 2012; 338: 124-128. doi: 10.1126 / science.1222265. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  33. Krishnan V., Han MH, Graham DL, Berton O, Renthal W, Russo SJ, Laplant Q, Graham A, Lutter M, Lagace DC, Ghose S, R Reister, Tannous P, Green TA, Neve RL, Chakravarty S, Kumar A , Eisch AJ, Self DW, Lee FS és mtsai. Az agyi jutalom régiókban a társadalmi vereség iránti érzékenység és ellenállás alapjául szolgáló molekuláris adaptációk. Sejt. 2007; 131: 391-404. doi: 10.1016 / j.cell.2007.09.018. [PubMed] [Cross Ref]
  34. Kumar S, Black SJ, Hultman R, Szabo ST, DeMaio KD, Du J, Katz BM, Feng G, Covington HE, 3rd, Dzirasa K. Az érzelmi hálózatok kortikális irányítása. J Neurosci. 2013; 33: 1116-1129. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.0092-12.2013. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  35. Lammel S, Ion DI, Roeper J, Malenka RC. A dopamin neuron szinapszisok vetület-specifikus modulálása averzív és jutalmazó ingerekkel. Idegsejt. 2011; 70: 855-862. doi: 10.1016 / j.neuron.2011.03.025. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  36. Lammel S, Lim BK, Ran C, Huang KW, Betley MJ, Tye KM, Deisseroth K, Malenka RC. A jutalom és az ellenállás input-specifikus vezérlése a ventrális testmental területén. Természet. 2012; 491: 212-217. doi: 10.1038 / nature11527. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  37. Larson EB, Akkentli F, Edwards S, Graham DL, Simmons DL, Alibhai IN, Nestler EJ, Self DW. Az ΔFosB, FosB és cFos striatális szabályozása a kokain önbeadása és abbahagyása során. J Neurochem. 2010; 115: 112-122. doi: 10.1111 / j.1471-4159.2010.06907.x. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  38. Lee KW, Kim Y, Kim AM, Helmin K, Nairn AC, Greengard P. A kokain által indukált dendritikus gerincképződés D1 és D2 dopaminreceptor-tartalmú közepes tüskés idegsejtekben a nucleus activumban. Proc Natl Acad Sci, USA A. 2006; 103: 3399 – 3404. doi: 10.1073 / pnas.0511244103. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  39. Lehmann ML, Herkenham M. A környezeti gazdagodás az infralimbikus kéregfüggő neuroanatómiai úton biztosítja a stressz ellenálló képességét a társadalmi vereség számára. J Neurosci. 2011; 31: 6159-6173. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.0577-11.2011. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  40. Liu QR, Rubio FJ, Bossert JM, Marchant NJ, Fanous S, Hou X, Shaham Y, Hope BT. Metamfetamin-aktivált Fos-expresszáló neuronok molekuláris változásainak detektálása egyetlen patkány dorsalis striatumból fluoreszcencia-aktivált sejtválogatás (FACS) segítségével J Neurochem. 2013 doi: 10.1111 / jnc.12381. doi: 10.1111 / jnc.12381. Előzetes online kiadvány. Beérkezett 29, 2013 júliusban. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  41. Lobo MK, Covington HE, 3rd, Chaudhury D, Friedman AK, Sun H, Damez-Werno D, Dietz DM, Zaman S, Koo JW, Kennedy PJ, Mouzon E, Mogri M, Neve RL, Deisseroth K, Han MH, Nestler EJ. A BDNF jelátvitel sejttípus-specifikus vesztesége utánozza a kokain jutalom optogenetikus szabályozását. Tudomány. 2010; 330: 385-390. doi: 10.1126 / science.1188472. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  42. Lobo MK, Nestler EJ. A striatális kiegyensúlyozó hatás a kábítószer-függőségben: a közvetlen és közvetett út közepes tüskés idegsejtek különálló szerepei. Elülső Neuroanat. 2011; 5: 41. doi: 10.3389 / fnana.2011.00041. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  43. Lobo MK, Karsten SL, Grey M, Geschwind DH, Yang XW. A striatális projekciós neuron altípusok FACS-tömb profilozása juvenilis és felnőtt egér agyban. Nat Neurosci. 2006; 9: 443-452. doi: 10.1038 / nn1654. [PubMed] [Cross Ref]
  44. MacAskill AF, Little JP, Cassel JM, Carter AG. A szubcelluláris kapcsolat az útvonal-specifikus jelátvitel alapját képezi a felhalmozódásban. Nat Neurosci. 2012; 15: 1624-1626. doi: 10.1038 / nn.3254. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  45. Maze I, Covington HE, 3rd, Dietz DM, LaPlant Q, Renthal W, Russo SJ, Mechanic M, Mouzon E, Neve RL, Haggarty SJ, Ren Y, Sampath SC, Hurd YL, Greengard P, Tarakhovsky A, Schaefer A, Nestler EJ. A G9a hiszton-metil-transzferáz alapvető szerepe a kokain által indukált plaszticitásban. Tudomány. 2010; 327: 213-216. doi: 10.1126 / science.1179438. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  46. Mazei-Robison MS, Koo JW, Friedman AK, Lansink CS, Robison AJ, Vinish M, Krishnan V., Kim S, Siuta MA, Galli A, Niswender KD, Appasani R, Horvath MC, Neve RL, Worley PF, Snyder SH, Hurd YL, Cheer JF, Han MH, Russo SJ, et al. Az mTOR jelátvitel és az idegsejt aktivitás szerepe a morfin által kiváltott adaptációkban a ventrális tegmentalis terület dopamin neuronokban. Idegsejt. 2011; 72: 977-990. doi: 10.1016 / j.neuron.2011.10.012. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  47. McClung CA, Nestler EJ. A génexpresszió és a kokain jutalom szabályozása a CREB és ΔFosB segítségével. Nat Neurosci. 2003; 6: 1208-1215. doi: 10.1038 / nn1143. [PubMed] [Cross Ref]
  48. McDaid J, Graham MP, Napier TC. A metamfetamin által indukált szenzibilizáció az emlősök agyának limbikus körében különféleképpen változtatja meg a pCREB-t és az ΔFosB-t. Mol Pharmacol. 2006; 70: 2064-2074. doi: 10.1124 / mol.106.023051. [PubMed] [Cross Ref]
  49. Moratalla R, Vallejo M, Elibol B, Graybiel AM. A D1 osztályú dopamin receptorok befolyásolják a kokainnal kiváltott tartós foszfát rokon fehérjék expresszióját a striatumban. Neuroreport. 1996; 8: 1-5. doi: 10.1097 / 00001756-199612200-00001. [PubMed] [Cross Ref]
  50. Muller DL, Unterwald EM. A D1 dopamin receptorok modulálják az δFosB indukcióját patkány striatumban szakaszos morfin beadás után. J Pharmacol Exp Ther. 2005; 314: 148-154. doi: 10.1124 / jpet.105.083410. [PubMed] [Cross Ref]
  51. Narayan S, Kass KE, Thomas EA. A krónikus haloperidolkezelés a myelinnel / oligodendrocitával kapcsolatos gének expressziójának csökkenését eredményezi az egér agyában. J Neurosci Res. 2007; 85: 757-765. doi: 10.1002 / jnr.21161. [PubMed] [Cross Ref]
  52. Navarro M, Carrera MR, Fratta W, Valverde O, Cossu G, Fattore L, Chowen JA, Gomez R, Del Arco I, Villanua MA, Maldonado R, Koob GF, Rodriguez de Fonseca F. Funkcionális interakció az opioidok és a kannabinoid receptorok között gyógyszer-önigazgatás. J Neurosci. 2001; 21: 5344-5350. [PubMed]
  53. Nelson AB, Hang GB, Grueter BA, Pascoli V, Luscher C, Malenka RC, Kreitzer AC. A striatalis függő viselkedés összehasonlítása vad típusú és hemizigóta Drd1a és Drd2 BAC transzgenikus egerekben. J Neurosci. 2012; 32: 9119-9123. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.0224-12.2012. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  54. Nicola SM. A mag felhalmozódik a bazális ganglionok szelekciós körének részeként. Psychopharmacology. 2007; 191: 521-550. doi: 10.1007 / s00213-006-0510-4. [PubMed] [Cross Ref]
  55. Olausson P, Jentsch JD, Tronson N, Neve RL, Nestler EJ, Taylor JR. Az ΔFosB a magban a felhalmozódásban szabályozza az élelemmel megerősített instrumentális viselkedést és motivációt. J Neurosci. 2006; 26: 9196-9204. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1124-06.2006. [PubMed] [Cross Ref]
  56. Perrotti LI, Hadeishi Y, Ulery PG, Barrot M, Monteggia L, Duman RS, Nestler EJ. ΔFosB indukció a jutalomhoz kapcsolódó agyszerkezetekben krónikus stressz után. J Neurosci. 2004; 24: 10594-10602. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.2542-04.2004. [PubMed] [Cross Ref]
  57. Perrotti LI, Weaver RR, Robison B, Renthal W, Maze I, Yazdani S, Elmore RG, Knapp DJ, Selley DE, Martin BR, Sim-Selley L, Bachtell RK, Self DW, Nestler EJ. A DeltaFosB indukciójának különféle mintái az agyban a visszaélés elleni gyógyszerekkel. Szinapszis. 2008; 62: 358-369. doi: 10.1002 / syn.20500. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  58. Renthal W, Carle TL, Maze I, Covington HE, 3rd, Truong HT, Alibhai I, Kumar A, Montgomery RL, Olson EN, Nestler EJ. Az ΔFosB a c-fos gén epigenetikus deszenzitizációját közvetíti krónikus amfetamin expozíció után. J Neurosci. 2008; 28: 7344-7349. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1043-08.2008. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  59. Renthal W, Kumar A, Xiao G, Wilkinson M, Covington HE, 3rd, Maze I, Sikder D, Robison AJ, LaPlant Q, Dietz DM, Russo SJ, Vialou V, Chakravarty S, Kodadek TJ, A stack, Kabbaj M, Nestler EJ. A kokain által végzett kromatin-szabályozás genomon átívelő elemzése új szerepet tölt be a sirtuinok számára. Idegsejt. 2009; 62: 335-348. doi: 10.1016 / j.neuron.2009.03.026. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  60. Robison AJ, Nestler EJ. A függőség transzkripciós és epigenetikus mechanizmusai. Nat Rev Neurosci. 2011; 12: 623-637. doi: 10.1038 / nrn3111. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  61. Robison AJ, Vialou V, Mazei-Robison M, Feng J, Kourrich S, Collins M, Wee S, Koob G, Turecki G, Neve R, Thomas M, Nestler EJ. A krónikus kokainnal kapcsolatos viselkedési és strukturális válaszokhoz egy előremenő hurok szükséges, amelybe beletartozik az ΔFosB és a kalcium / kalmodulin-függő protein kináz II a nucleus akumulsens héjában. J Neurosci. 2013; 33: 4295-4307. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.5192-12.2013. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  62. Smith RJ, Lobo MK, Spencer S, Kalivas PW. A kokain által kiváltott adaptációk a D1 és a D2 akumuláció projekciós idegsejtekben (egy olyan dichotómia, amely nem feltétlenül jelenti a közvetlen és közvetett útvonalak szinonimáját) Curr Opin Neurobiol. 2013; 23: 546-552. doi: 10.1016 / j.conb.2013.01.026. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  63. Solinas M, Thiriet N, El Rawas R, Lardeux V, Jaber M. A környezeti dúsítás az élet korai szakaszában csökkenti a kokain viselkedésbeli, neurokémiai és molekuláris hatásait. Neuropsychop. 2009; 34: 1102-1111. doi: 10.1038 / npp.2008.51. [PubMed] [Cross Ref]
  64. Sparta DR, Stamatakis AM, Phillips JL, Hovelsø N, van Zessen R, Stuber GD. Beültethető optikai szálak felépítése idegi áramkörök hosszú távú optogenetikus manipulálására. Nat Protoc. 2012; 7: 12-23. doi: 10.1038 / nprot.2011.413. [PubMed] [Cross Ref]
  65. Stamatakis AM, Stuber GD. Az oldalsó habenula bemenetek aktiválása a ventrális középső agyhoz elősegíti a viselkedés elkerülését. Nat Neurosci. 2012; 24: 1105-1107. doi: 10.1038 / nn.3145. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  66. Stuber GD, Britt JP, Bonci A. A jutalomkeresés alapjául szolgáló idegi áramkörök optogenetikus modulálása. Biol Psychiatry. 2012; 71: 1061-1067. doi: 10.1016 / j.biopsych.2011.11.010. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  67. Tan KR, Yvon C, Turiault M, Mirzabekov JJ, Doehner J, Labouèbe G, Deisseroth K, Tye KM, Lüscher C. A VTA GABA neuronjai meghatározzák a kondicionált helymegfigyelést. Idegsejt. 2012; 73: 1173-1183. doi: 10.1016 / j.neuron.2012.02.015. [PubMed] [Cross Ref]
  68. Teegarden SL, Bale TL. Az étkezési preferencia csökkenése növeli az érzelmi képességeket és az étrend visszaesésének kockázatát. Biol Psychiatry. 2007; 61: 1021-1029. doi: 10.1016 / j.biopsych.2006.09.032. [PubMed] [Cross Ref]
  69. Tsai HC, Zhang F, Adamantidis A, Stuber GD, Bonci A, Lecea L, Deisseroth K. A dopaminerg neuronokban történő fázisos tüzelés elegendő a viselkedés kondicionálásához. Tudomány. 2009; 324: 1080-1084. doi: 10.1126 / science.1168878. [PubMed] [Cross Ref]
  70. Tye KM, Mirzabekov JJ, Warden MR, Ferenczi EA, Tsai HC, Finkelstein J, Kim SY, Adhikari A, Thompson KR, Andalman AS, Gunaydin LA, Witten IB, Deisseroth K. A dopamin neuronok modulálják a depresszióval összefüggő idegi kódolást és expressziót. viselkedés. Természet. 2013; 493: 537-541. doi: 10.1038 / nature11740. [PubMed] [Cross Ref]
  71. van Zessen R., Phillips JL, Budygin EA, Stuber GD. A VTA GABA neuronok aktiválása megzavarja a jutalomfogyasztást. Idegsejt. 2012; 73: 1184-1194. doi: 10.1016 / j.neuron.2012.02.016. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  72. Vialou V, Robison AJ, Laplant QC, Covington HE, 3rd, Dietz DM, Ohnishi YN, Mouzon E, Rush AJ, 3rd, Watts EL, Wallace DL, Iñiguez SD, Ohnishi YH, Steiner MA, Warren BL, Krishnan V, Bolaños CA, Neve RL, Ghose S, Berton O, Tamminga CA, et al. Az agyi jutalmazási körökben levő ΔFosB közvetíti a stressz ellenálló képességét és az antidepresszáns válaszokat. Nat Neurosci. 2010; 13: 745-752. doi: 10.1038 / nn.2551. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  73. Vialou V, Cui H, Perello M, Mahgoub M, Yu HG, Rush AJ, Pranav H, Jung S, Yangisawa M, Zigman JM, Elmquist JK, Nestler EJ, Lutter M. Az ΔFosB szerepe a kalória korlátozás által kiváltott anyagcsere változásában. . Biol Psychiatry. 2011; 70: 204-207. doi: 10.1016 / j.biopsych.2010.11.027. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  74. Wallace DL, Vialou V, Rios L, Carle-Florence TL, Chakravarty S, Kumar A, Graham DL, Green TA, Kirk A, Iñiguez SD, Perrotti LI, Barrot M, DiLeone RJ, Nestler EJ, Bolaños-Guzmán CA. A DeltaFosB hatása a magvagyonban a természetes jutalomhoz kapcsolódó viselkedésre. J Neurosci. 2008; 28: 10272-10277. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1531-08.2008. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  75. Warden MR, Selimbeyoglu A, Mirzabekov JJ, Lo M, Thompson KR, Kim SY, Adhikari A, Tye KM, Frank LM, Deisseroth K. Prefrontalis cortex-agytörzs neuronális vetület, amely a viselkedésbeli kihívásokra adott válaszokat szabályozza. Természet. 2012; 492: 428-432. doi: 10.1038 / nature11617. [PubMed] [Cross Ref]
  76. Watabe-Uchida M, Zhu L, Ogawa SK, Vamanrao A, Uchida N. A középsó agy dopamin neuronjaiba való közvetlen bemenetek teljes agyának feltérképezése. Idegsejt. 2012; 74: 858-873. doi: 10.1016 / j.neuron.2012.03.017. [PubMed] [Cross Ref]
  77. Werme M, Messer C, Olson L, Gilden L, Thorén P, Nestler EJ, Brené S. ΔFosB szabályozza a kerék futását. J Neurosci. 2002; 22: 8133-8138. [PubMed]
  78. Winstanley CA, LaPlant Q, Theobald DE, Green TA, Bachtell RK, Perrotti LI, DiLeone RJ, Russo SJ, Garth WJ, Self DW, Nestler EJ. Az ΔFosB indukció az orbitofrontalis kéregben a kokain által kiváltott kognitív diszfunkció toleranciáját közvetíti. J Neurosci. 2007; 27: 10497-10507. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.2566-07.2007. [PubMed] [Cross Ref]
  79. Witten IB, Steinberg EE, Lee SY, Davidson TJ, Zalocusky KA, Brodsky M, Yizhar O, Cho SL, Gong S, Ramakrishnan C, Stuber GD, Tye KM, Janak PH, Deisseroth K. technikák és optogenetikai alkalmazás a dopamin-közvetített megerősítéshez. Idegsejt. 2011; 72: 721-733. doi: 10.1016 / j.neuron.2011.10.028. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  80. Yizhar O, Fenno LE, Davidson TJ, Mogri M, Deisseroth K. Optogenetika idegi rendszerekben. Idegsejt. 2011; 71: 9-34. doi: 10.1016 / j.neuron.2011.06.004. [PubMed] [Cross Ref]
  81. Yoneyama N, Crabbe JC, Ford MM, Murillo A, Finn DA. Önkéntes etanolfogyasztás 22 beltenyésztett egér törzsekben. Alkohol. 2008; 42: 149-160. doi: 10.1016 / j.alkohol.2007.12.006. [PMC ingyenes cikk] [PubMed] [Cross Ref]
  82. Zachariou V, Bolanos CA, Selley DE, Theobald D, Cassidy MP, Kelz MB, Shaw-Lutchman T, Berton O, Sim-Selley LJ, Dileone RJ, Kumar A, Nestler EJ. Alapvető szerepet játszik a DeltaFosB a sejtmag felhalmozódásában a morfin hatásában. Nat Neurosci. 2006; 9: 205-211. doi: 10.1038 / nn1636. [PubMed] [Cross Ref]