Endokrinológia. 2013 Mar; 154 (3): 1225 – 1234.
Megjelent online 2013 Jan 31. doi: 10.1210 / en.2012-2042
Absztrakt
A társadalmi ingerekre adott válaszok serdülőkori érése elengedhetetlen a felnőttkori szocioszexuális viselkedéshez. A híres szíriai hörcsög válaszaira, amelyek természetesen előfordulnak egy észrevehető társadalmi nyomra, a nőstény hörcsög hüvelyi szekréciókra (VS) jó modellrendszert kínálnak a serdülőkori társadalmi jutalomváltozás neuroendokrin mechanizmusainak vizsgálatához. A szexuálisan naiv felnőtt, de nem fiatalkorú férfiak kondicionált helypreferenciát (CPP) mutatnak a VS-hez viszonyítva, jelezve, hogy a VS nem jutalmaz a pubertás előtt. Ebben a kísérleti sorozatban a szerzők megvizsgálták a tesztoszteron és a dopamin receptor aktiválásának szerepét a serdülőkori növekedés közvetítésében a VS pozitív valenciájában. Az 1 kísérlet azt mutatta, hogy a gonadoktomizált felnőtt hörcsögökben a tesztoszteron pótlása szükséges a CPP és a VS kialakulásához. Az 2 kísérlet azt mutatta, hogy a tesztoszteron-kezelés elegendő ahhoz, hogy a fiatalkorú hörcsögök CPP-t képezzenek a VS-re, és hogy a dopamin-receptor antagonista haloperidol gátolja a CPP kialakulását a VS-hez ezekben az állatokban. Az 3 és az 4 kísérletek kimutatták, hogy a VS CPP megbontása alacsony haloperidol adagokkal a VS vonzó tulajdonságainak csökkenése eredménye, és nem tulajdonítható a haloperidol riasztó tulajdonságainak. Ezek a tanulmányok együttesen bizonyítják, hogy a sikeres felnőtt szocioszexuális interakciókhoz szükséges társadalmi dákás feltétel nélküli jutalmazó tulajdonságai a hímivarú hörcsögökben keringő tesztoszteron pubertális növekedésének eredményeként jönnek létre. Ezenkívül ezt a társadalmi jutalmat meg lehet akadályozni a dopamin receptor antagonizmussal, jelezve, hogy a hipotalamusz és / vagy mezokortikolimbikus dopaminerg áramkörök a társadalmi jutalom hormonális aktiválásának céljai.
Tekintettel a társadalmi ingerek megfelelő értelmezésének szükségességére a sikeres felnőttkori társadalmi interakciókban és a reproduktív fitneszben, a fejlődő pszichobiológia egyik alapvető problémája a serdülőkori társadalmi információfeldolgozás érésének alapjául szolgáló neuroendokrin mechanizmusok azonosítása. A hím szíriai hörcsögök hasznos modellt nyújtanak a társadalmi észlelés fejlődésében bekövetkező változások és azokra adott válaszok tanulmányozására, mivel szexuális viselkedésük a női hörcsög hüvelyi szekrécióinak (VS) idegi feldolgozásától függ (1, 2), valamint a VS-vel szembeni endokrin, idegi és viselkedési válaszuk a postnatális élet második hónapjában érik el, ami ennek a fajnak a pubertásnak és serdülőkornak felel meg (3, 4). A fiatalkorú férfi hörcsögök nem mutatnak felnőttkori vonzódást a VS-hez (5). Ezenkívül a VS a feltétel nélküli jutalom csak pubertás után, mivel a szexuálisan naiv felnőtt, de nem fiatalkorú férfiak hörcsögök kondicionált helypreferenciát (CPP) képeznek számukra (6, 7). A VS vonzereje, akárcsak a férfiak szexuális viselkedése, a tesztoszteron aktiválódási hatásaitól függ felnőttekben (8, 9), és a VS vonzódását fiatalkorú férfiak tesztoszteron kezelése válthatja ki (5). Nem ismert azonban, hogy a VS megerősítő értéke hasonlóan a tesztoszteron-függő felnőtt vagy fiatalkorú hörcsögökben.
A rágcsálók kemoszenzoros ingerre és kopulációra gyakorolt fontos idegválasza a dopamin felszabadulása a mediális preoptikus tartományban (MPOA) és a nucleus akumulbens (Acb) (10-20). Pontosabban, a dopamint a szexuális jutalom több aspektusában vették figyelembe. Például a haloperidol, egy túlnyomórészt D2 dopamin receptor antagonista szisztémás adagolása (NIMH pszichoaktív drog szűrőprogram, http://pdsp.med.unc.edu) csökkenti a szexuálisan naiv hím patkányoknál az elsődleges nők látási, hallásbeli és kemoszenzoros útmutatásainak feltétel nélküli motivációját és a korábban szexuális magatartással összefüggő szagló jelzések kondicionált motivációját (21, 22). Ezenkívül a női hörcsögökben a szexuális magatartáshoz szükséges CPP kialakulását egy D2 receptor antagonista (23). Más tanulmányok azonban azt találták, hogy dopamin receptor aktiválásra nincs szükség a CPP-nek a hím patkányok és egerek szexuális haszonszerzéséhez (24-26). Még nem kell meghatározni, hogy szükséges-e a dopamin-receptor aktiválása a CPP-t a VS-ra a hím hörcsögökben. Tudjuk azonban, hogy a gonadokkal érintetlen fiatalkorú és felnőtt hörcsögök viselkedési különbségeit a VS-re adott dopaminerg válaszuk tükrözi. Felnőtt, de nem fiatalkorú hörcsögök megnövekedett dopamin-felszabadulást és metabolizmust mutatnak a VS-re adott válaszként az MPOA-ban (18). Hasonlóképpen, felnőtt, de nem fiatalkorú hörcsögök a Fos-ot expresszálják az ac-ben, a ventrális tegmentalis területen és a mediaális prefrontalis cortexben a VS-re adott válaszként (7). Így a serdülőkorban a dopaminerg funkció megszerzésére lehet szükség a VS jutalomhoz és vonzáshoz.
A dopaminerg szexuális jutalomban való részvételt a rágcsálók tesztoszteronja szabályozza. A kasztrálás a szexuális viselkedés csökkenését okozza az 2 után 8 hétre, ami egybeesik az alap dopamin szint és az acb és MPOA forgalmának csökkenésével (27). A stimulációt igénylő nőknél a preopulatív MPOA dopaminerg válasz hiánya vagy megléte előre jelzi a gonadektómia és az azt követő tesztoszteronpótlás utáni kopulatív viselkedés kihalását vagy helyreállítását (11, 28). Ezenkívül a hosszú távú kasztrált hím patkányokban a szexuális viselkedés részben helyreállítható az apomorfin, a dopamin-agonista szisztémás és MPOA-injekcióival (29). Végül a tesztoszteron koncentráció és a dopamin áramkör megváltozik pubertáskor30, 31). Ezért ez a tanulmánysorozat megvizsgálta azt a hipotézist, miszerint a tesztoszteron a dopaminerg jutalmazási folyamatokra gyakorolt hatások révén aktiválja a társadalmi jutalmat, felhasználva modellrendszerként felnőtt és fiatalkorú férfiak hörcsögében a CPP kialakulását VS-re.
Anyagok és módszerek
Állatok
Szíriai hörcsögök (Mesocricetus auratus) a Harlan Laboratories-tól (Madison, Wisconsin) szereztük be, és hőmérséklet-és páratartalom-szabályozott viváriumban helyeztük el: 14 órás fény: sötét ciklus: 10 óra sötét és ad libitum hozzáférés az élelmiszerekhez (Teklad Rodent diéta 8640; Harlan Laboratories) és a víz. Megérkezésük után (lásd az életkorra vonatkozó speciális kísérleteket) a fiatal hímeket férfi alomtársaikkal és biológiai anyáikkal együtt elhelyezték a P18-tól való elválasztásig. Az elválasztott és felnőtt hímeket külön-külön tiszta polikarbonát ketrecekben (30.5 × 10.2 × 20.3 cm) helyezték el. Minden férfi szexuálisan naiv volt a vizsgálat idején, és csak egy kísérletben használták fel. Hatvan felnőtt, körülbelül 12 hónapos nőstény hörcsögöt tartottak hasonló körülmények között, külön viváriában, és VS forrásaként használták őket. A nőstény hörcsögöket több héttel a hormon beadása előtt petefészek-eltávolításnak vetették alá a hormon által indukált ösztrusz napjának kísérleti ellenőrzésére, amikor a VS-szekréció maximális. Szubkután 10 μg ösztradiol-benzoátot és 500 μg progeszteront injektáltak szezámolajban, 52, illetve 4 órával a VS enyhe hüvelyi tapintással történő gyűjtése előtt. Valamennyi kísérletet <4 lux vörös fény alatt, 1–5 órával a sötét fázisban végeztük. A hörcsögöket a Nemzeti Egészségügyi Intézet szerint kezelték Útmutató a laboratóriumi állatok gondozásához és használatához, és a protokollokat a Michigan Állami Egyetemi Állatgondozási és Használási Bizottság jóváhagyta.
Műtét és hormonimplantáció
A gonadektómizált (GDX) kísérleti csoportok hörcsögjei izoflurán érzéstelenítésben részesültek műtéten. Kétoldalú hosszanti körüli bevágásokat hajtottunk végre, és a heréket eltávolítottuk a ligamentumtól távoli vágással (felnőtteknél) vagy cauterizációval (fiatalkorúak). A GDX + 0 és a GDX + T csoportokat szintén szubkután implantáltuk 2 vakpróba vagy tesztoszteront tartalmazó silasztikus kapszulákkal (egy 5 mm és egy 13 mm tesztoszteron [Sigma-Aldrich, St. Louis, Missouri]), mindkét végükön lezárva. 4 mm szilikon ragasztó; belső átmérő 1.98 mm; külső átmérő 3.18 mm). Ezek a kapszulák a keringő tesztoszteron felnőttkori élettani szintjét eredményezik (∼2 – 7 ng / ml, Táblázat 1). Az alanyok szubkután ketoprofén fájdalomcsillapítót kaptak a műtét időpontjában, majd 24 órával azután.
Plazma tesztoszteron mérések
Egy órával a CPP teszt vagy az utolsó szaglás teszt befejezése után a hörcsögöket túladagolással nátrium-pentobarbitállal (150 mg / kg, intraperitoneálisan) eutanizálták, és a terminális vérmintát szívverés útján vették a keringő plazma tesztoszteron radioimmunoassayához. A plazma tesztoszteron 50 – μl ismétlődő mintáit egyetlen vizsgálatban elemeztük a Coat-A-Count teljes tesztoszteron készlet segítségével (Diagnostic Products, Los Angeles, Kalifornia). A minimális kimutatható koncentráció és az assay-n belüli variációs koefficiens 0.08 ng / ml és 7.9% volt az 1 és 2 kísérletekben, és 0.12 ng / ml, és 5.8% az 3 és 4 kísérletekben. Öt (2. Kísérlet) és 2 (3. Kísérlet) hörcsögök eltávolították a tesztoszteron kapszuláikat, miután kísérletezték őket, és kizárták őket a viselkedésbeli vagy a tesztoszteron elemzésből. A végső csoportméreteket a Táblázat 1.
CPP tesztek
A helypreferencia kondicionálása a korábban leírtak szerint történt (6, 7) 1 középső rekesszel és 2 külső rekeszekkel ellátott készülékben (Med Associates, St. Albans, Vermont). Ezeket a külső rekeszeket úgy tervezték, hogy lehetővé tegyék a rekeszspecifikus asszociációkat, megkülönböztethető vizuális, tapintható és szaglási jelzésekkel. Az állatokat a CPP-kezelés megkezdése előtt az 2 d kezelési és új kamrákhoz igazították. A CPP-kezelés tartalmazott egy előzetes tesztet, 10 kondicionáló munkamenetet és tesztet, amelyek mindegyikének azonos a napszakban (± 1 h) minden hörcsögnél. A szükséges kohortok számának csökkentése és a kontroll állatoknak az ingerek szagainak való kitettségének megakadályozása érdekében a kontroll állatokat külön helyiségben helyezték el, ahol a sötét fázis az 8: 00 am pontnál kezdődött, és tesztelés az 9: 00 am ponton. A kísérleti állatokat olyan helyiségekben tartottuk, amelyekben a sötét fázis 2: 00 pm időpontban kezdődött, és a vizsgálatokat 3: 00 pm időpontban.
Előretekintést (2 perc a középső rekeszben, majd 15 perces hozzáférés az összes rekeszhez) alkalmaztunk az egyes hörcsögök kezdeti rekesz-preferenciáinak meghatározására inger nélkül. A külső rekeszt, amelyben a hörcsög több időt töltött, az eredetileg előnyben részesített rekeszként határozták meg. Egy preferencia-pontszám, amelyet az alábbiakként definiálnak: [idő a kezdetben nem preferált rekeszben / (az idő a kezdetben előnyben részesített rekeszben + az idő a kezdetben nem preferált rekeszben)], és egy különbség-pontszám, amelyet az alábbiak szerint definiálnak: nem előírt rekesz] minden állatra kiszámoltuk (6). Annak biztosítása érdekében, hogy minden hörcsögnek lehetősége legyen tájékozott preferenciára, azokat a hörcsögöket, akik legalább az 5 alkalommal nem léptek be az egyes területekbe, kizárták a továbbképzésből. Az állatokat a kísérleti és a kontrollcsoportokba osztottuk, hogy a csoportok megegyezjenek a kezdeti kamra preferenciákkal, az preferencia pontszámokkal és az almok reprezentációjával a különböző csoportokban.
Az előzetes tesztelés után a hörcsögök összesen 10 30 perces kondicionáló munkamenetet kaptak az oldalsó rekeszekben, napi 1 munkamenetet egymást követő napokon, váltakozva az 5 no-stimulus és az 5 inger-páros ülésekkel. A nem stimuláló kondicionáló ülések során a hörcsögöket mind a kísérleti, mind a kontroll csoportban az eredetileg preferált rekeszekbe helyezték, ahol egyedül maradtak. Az inger-páros kondicionáló munkamenetek során a kísérleti csoport hörcsögét az ingerrel kezdetben nem előnyben részesített rekeszekbe helyeztük. A kontrollcsoportokban lévő hörcsögöket szintén az eredetileg nem előnyben részesített rekeszükbe helyezték, de nem kaptak ingert. Ez a csoport a preferenciák vagy a különbségi pontszám változásainak számszerűsítésére szolgált a tesztek során, amelyek a kondicionálás során bekövetkező megszokásnak tulajdoníthatók. A CPP készüléket alaposan megtisztítottuk minden állat között 25% etanollal, és minden kondicionálási nap végén 75% etanollal.
Az 1 és 2 kísérletekben a VS-t használtuk ingerként a kondicionáló ülések során. Egy órával a felhasználás előtt körülbelül 500 μl VS-t gyűjtöttünk az 30 nőstényekből és összekevertük, hogy minden hím ugyanazon stimulusnak legyen kitéve. Körülbelül 15 μl VS-t vittünk fel nedvesített pamut gézzel, amelyet minden hímhez 2-ml Eppendorf csőbe csomagoltak. Közvetlenül a vizsgálat előtt a csövet a hátsó fal tetején lévő férfiaktól elzárva tartottuk, az eredetileg nem előnyös rekeszben, a VS csoporthoz kapcsolódó páros kondicionáló munkamenetekben. Üres Eppendorf csöveket használtunk a kontrollcsoporthoz minden kondicionáló munkamenetben és a VS csoporthoz az ingerlés nélküli kondicionálás során. A VS nem illékony alkotóelemeinek való kitettség biztosítása érdekében a fennmaradó ∼1 μl VS-t összekeverték 200 ml ásványolajjal, és ennek a keveréknek körülbelül 1.5 μl-jét fém spatulával közvetlenül a VS csoport hörcsögök orrára felhordták. a hörcsögöket a VS-vel párosított rekeszbe helyeztük. A kontrollcsoportban a hörcsögök orrára tiszta olajat adtak az összes kondicionálási szakaszban, a VS csoportban pedig az ingerlés nélküli kondicionálás során.
Az utolsó kondicionáló ülés után huszonnégy órával a hörcsögöket az elővizsgálathoz használt eljárás szerint megvizsgálták a helymeghatározás szempontjából. Az elővizsgálathoz hasonlóan inger nem volt jelen, és az állatok preferencia- és különbségértékeit kiszámítottuk.
1 kísérlet: Szüksége van-e here hormonokra a CPP kialakulásához VS felnőtt hörcsögökben?
Ez a kísérlet megvizsgálta, hogy szükség van-e keringő heresejtekre a felnőtt hörcsögökben a CP-k VS-re történő megjelenítéséhez. Az ebben a laboratóriumban végzett kísérleti vizsgálatok azt mutatták, hogy a hím hörcsögök CPP-t alakítottak ki a VS-re, amikor a kondicionálás az 1 wk kezdetén kezdődött a gonédektómia után (32), amely azt sugallja, hogy a here-hormonok feltételezett aktiválási hatása nem mossa ki akut módon, hasonlóan a szexuális viselkedés fokozatos csökkenéséhez, amely hím rágcsálóknál a gondozás után sok hét alatt következik be (33). Ezért ebben a kísérletben olyan hörcsögöket vizsgáltunk, akiknek a kondicionálás megkezdése előtt GDX 10 volt. Minden felnőtt megérkezett a laboratóriumba a szülés utáni P56-63 napon, de az érkezéseket elosztottuk úgy, hogy a csoportokat egyszerre lehessen tesztelni. A stimulus nélküli kontroll állatokat érintetlenül hagytuk a gonádban, és előzetesen teszteltük a P64 – 71 vizsgálattal. A GDX + 0 csoportba tartozó hörcsögök GDX-nek voltak a P57 – 64-on, nem voltak manipulálva az 10 wk-hez, majd üres kapszulákkal beültették őket a P127 – 134, 1 hét óráig, mielőtt előzetesen tesztelték volna a P134 – 141-on. A GDX + T csoport GDX volt, és tesztoszteron kapszulákat kaptak a P57 – 64, 1 hét előtt, mielőtt előzetesen tesztelték volna a P64 – 71-n, pozitív kontrollként szolgálva a szignifikáns CPP kimutatására. Ez az elrendezés az állatok kondicionálását és tesztelését tette szükségessé különböző fiatal felnőtt korban, de soha nem tapasztaltunk életkorfüggő különbségeket a tesztoszteronra adott viselkedésbeli vagy idegválaszokban korábbi kísérletekben, amelyek fiatal felnőtteknél ezt a változót kontrollálták (34). Ezenkívül a GDX / tesztoszteronnal kezelt hím hörcsögök hasonló korúak, mint a GDX + 0 csoportban, megbízhatóan CPP-t képeznek a VS (35). Ezért azt gondoltuk, hogy a stimulus nélküli kontroll és a GDX + T csoportok 10 héten történő fenntartása a laboratóriumban szükségtelen, és nem igazolhatja ennek végrehajtásának költségeit.
2 kísérlet: Szükség van-e tesztoszteron és dopamin receptor aktiválásra a fiatalkori hörcsögökben a CPP és a VS közötti aktiváláshoz?
Ez a kísérlet kipróbálta a dopamin szerepét a tesztoszteron-elősegített CPP-ben a VS fiatalkorú férfiak hörcsögjeiben. Minden állat megérkezett a P12-be, előzetesen teszteltük a P20-en, és 3 kohortokban futtattuk őket. A gonadinnal nem érintett hörcsögöket nem stimuláló kontrollként használták, míg más csoportok GDX voltak, és üres vagy tesztoszteron kapszulákat kaptak a P13-nél, 1, hetente a vizsgálat előtt. A GDX + 0 csoportot bevontuk annak megerősítésére, hogy az alacsony tesztoszteron-szintű fiatalkorúak (mint a gonadokkal érintetlen állatoknál) nem mutatnak CP-t VS-re. GDX + T-csoportot vettünk be annak meghatározására, hogy a tesztoszteron-kezelés indukálhat-e CPP-t VS-re. A fennmaradó csoportok mind GDX + T voltak, és intraperitoneálisan injektálták haloperidolt (0.05, 0.15 és 0.45 mg / kg) vagy propilénglikolt hordozóval 30 perccel a VS és az ingerlés nélküli kondicionálás előtt. A haloperidol erős D2 antagonista, de kevésbé hatékonyan köti a D1, az adrenerg és a szigma receptorokat (NIMH pszichoaktív drog szűrőprogram, http://pdsp.med.unc.edu/). Nem stimulus, GDX + 0 és GDX + T kontrollcsoportok kaptak propilénglikol vivőanyag-injekciókat 30 perccel mindkét kondicionáló munkamenet előtt.
3 kísérlet: A dopamin receptor antagonizmus önmagában megváltoztatja-e a preferenciát a fiatal hörcsögökben?
Ezt a kísérletet arra tervezték, hogy meghatározzák, hogy a 2 kísérletben alkalmazott haloperidol-dózisoknak vannak-e olyan belső inverz tulajdonságai a tesztoszteronnal kezelt hörcsögökben, hogy előidézték a kondicionált helymegtartóztatást (CPA). Ha igen, akkor a VS CPP megakadályozása az 2 kísérletben a haloperidollal kondicionált környezet elkerülésének tulajdonítható. Az összes állat, amely a P11 vagy P12-hez érkezett, GDX + T-vel volt a P13-en, előzetesen tesztelt a P20-nél, és 2 kohortokban futott az 1 napra osztva. Hasonló kondicionáló paradigmát alkalmaztak, mint ahogy a leírtuk, de az eredetileg előnyben részesített kamrában a haloperidolt adtuk a kezdeti preferenciák csökkentése céljából, és nem alkalmaztak VS-t. A lokomotoros mozgást (az infravörös sugarak törésében bekövetkező változások számát) és a székletboli-kimenetet a kondicionálás során szintén számszerűsítettük a haloperidol fiziológiás hatásának indikátoraiként.
Feltétel nélküli vonzerő teszt
4 kísérlet: A dopamin receptor antagonizmus befolyásolja-e a fiatalkorú hörcsögök VS-vonzását?
Ez a kísérlet meghatározta, hogy a haloperidol csökkenti-e a VS vonzó tulajdonságait. Azokat az állatokat, amelyeket az előzetes tesztelés után (és minden haloperidol expozíció előtt) kizártak az 3 kísérletből a nem megfelelő felfedezés miatt, itt használtuk; így ezek a hímek a P11 – 12-hez érkeztek, GDX-vel és tesztoszteronnal kezelték a P13-en, és 5 napokon teszteltek a P28 – 32-on. A stimulus nőstényektől a VS-t 1-kel gyűjtöttük a vizsgálat első napja előtt, a leírás szerint; Az ∼14 nőstények VS-jét összekeverjük 100 μl ásványolajjal az 1 Eppendorf csövekbe. A csöveket 5 ° C hőmérsékleten tároltuk mindaddig, amíg az 4 csövet 1 perc el nem olvadták, mielőtt a napi teszt megkezdődött. Fémes spatulával körülbelül 30 μl tiszta ásványolaj vagy VS keveréket elkenünk egy hörcsögönként, 15 üveglapra, közvetlenül a vizsgálat előtt. Egy tiszta és VS-vel befestett tárgylemezt körülbelül 1 cm-re ragasztunk a fal fölé az üvegakváriumok másik oldalán (5 × 51 × 26 cm) a (36, 37). A szaglás helyét csoportok és állatok között ellensúlyozták.
Az 1 és az 5. Napon az állatokat intraperitoneális propilénglikol hordozóanyaggal injektálták 30 perccel a teszt előtt. Az 2 – 4. Napokon az állatoknak ellensúlyozott sorrendben injektáltak 0.05, 0.15 vagy 0.45 mg / kg haloperidolt. Az állatok közvetlenül a vizsgálat megkezdése előtt a kolóniájukban maradtak. A tesztelés megkezdése érdekében a hörcsögöket az akvárium közepére helyezték, viselkedésüket élőben pontozva és videókat rögzítették az 5 perc alatt. A teszt befejezése után a hörcsögöket visszatértük kolóniájukba, a lemezeket eltávolítottuk, és az akváriumot 75% etanollal megtisztítottuk. Azon időtartamot, amelyet egy hörcsög az egyes tárgylemezek vizsgálatához töltött, az orra kevesebb, mint 0.5 cm-re volt a tárgylemeztől, a videofelvételekből a vak gördülőből a VS-cső helyére számszerűsítettük. Minden állat esetében kiszámítottuk a vonzerési pontszámot (az idő VS-csúszással - az idő az olajcsúszdával).
Statisztikai analízis
Annak igazolására, hogy az összes kontroll- és kísérleti csoport hasonló kezdeti preferenciával és különbségi pontszámmal rendelkezik, egyirányú ANOVA-t használtunk. Annak felmérése érdekében, hogy az ingerek indukáltak-e CPP-t vagy CPA-t az 1 - 3 kísérletekben, a preferencia változásait és a különbségi pontszámokat elemezték, ahogy korábban közölték (7). A preferencia és a különbség pontszámának változását úgy határoztuk meg, hogy az egyes hörcsögök vizsgálati intézkedéseiből kivontuk az elővizsgálati intézkedéseket. A kontroll állatokban meghatároztuk a preferencia pontszám és a különbség pontszám átlagos változás mértékét, hogy a feltétel nélküli változás standardja legyen. Ezután az egyes kísérleti állatok pontszámaiból kivontuk a kontroll változás mértékét a preferencia és a különbség pontszámokban, hogy korrigáljuk az esetleges feltétel nélküli változásokat. Ezért az ellenőrzési intézkedéseket nem ábrák mutatják. A preferencia és a különbség pontszámának korrigált változásait ezután 1 mintában alkalmaztuk t az egyes csoportokon belüli tesztek, az értéket nullával összehasonlítva, hogy megbecsüljék a véletlen preferenciák szerinti szignifikáns különbségeket. Ezek a statisztikai eljárások hasonlóak a korábbi, párosított vizsgálatokhoz t tesztek a csoporton belüli preferencia és a különbségi pontszám változásainak meghatározására (6, 38-43). Ezenkívül a kontrollállatokban megfigyelt feltétel nélküli változások kijavítása csökkenti a téves pozitív eredmények esélyét, mivel a külső kamra kezdeti preferenciái néha csökkenthetők az említett kamrákkal végzett ismételt egyenértékű expozíció után (6, 7). A preferencia és a különbség pontszámának jelentős változtatására volt szükség annak megállapításához, hogy CPP létrejött. A haloperidol fiziológiai változókra gyakorolt hatásainak felmérése az 3 kísérletben, páros minták t teszteket használtunk a haloperidol- és vivőanyag-páros kamrák mozgásának és a székletboli-kimenet összehasonlításához az egyes haloperidol-dóziscsoportokon belül.
Annak felmérésére, hogy a dopamin receptor antagonista haloperidol befolyásolta-e a VS feltétel nélküli vonzódását az 4 kísérletben, egy ismételt ANOVA mérési módszerrel megvizsgáltuk a haloperidol dózisának vonzódási pontra gyakorolt hatását, t tesztkövetések és Bonferroni korrekciók. Ezen felül 1-minta t teszteket használtunk annak megállapítására, hogy az egyes dóziscsoportok preferencia- és különbségi pontszámai szignifikánsan eltérnek-e a véletlentől, fele vagy nulla. A jármű első injekcióinak első és utolsó napján végzett mérései nem különböztek egymástól, és állatonként átlagoltuk őket. Ismételt intézkedésekkel ANOVA-t használtunk a gyógyszer hatásának meghatározására a vonalátkelések számára, hogy jelezzük a gyógyszer hatását a mozgásszervi aktivitásra. Minden elemzésben P A <.05 értéket szignifikánsnak tekintették, és az összes statisztikai elemzést SPSS szoftverrel (PASW Statistics 20; SPSS, An IBM Company, Chicago, Illinois) végezték.
Eredmények
1 kísérlet: Szüksége van-e here hormonokra a CPP kialakulásához VS felnőtt hörcsögökben?
A hosszú távú GDX felnőtt hörcsögök nem tudtak CPP-t létrehozni a VS-hez (ábra 1). A VS-sel történő kondicionálás eredményeként a GDX + 0 csoport preferenciájában vagy különbségértékeiben nem változtak, mint az 1-minta t tesztek azt mutatták, hogy sem a javított preferencia-változás (t(9) = −1.98, NS) vagy különbség (t(9) = 1.19, NS) pontszámai szignifikánsan különböztek a nullától. Ezzel szemben a GDX + T csoport CPP-t mutatott a VS-hez, mint 1-út t tesztek azt mutatták, hogy a preferencia korrigált változása (t(9) = 4.06, P <.01) és a különbség (t(9) = −4.23, P <.01) pontszámok szignifikánsan különböztek a nullától. A csoportok nem különböztek a kezdeti preferencia-pontszámukban (F(2,29) = 2.17, NS) vagy a különbségi pontszám (F(2,29) = 1.95, NS). Ezért a VS által kiváltott CPP-hez a herék hormonokkal való közelmúltbeli expozíció szükséges.
2 kísérlet: Szükség van-e tesztoszteron és dopamin receptor aktiválásra a fiatalkori hörcsögökben a CPP és a VS közötti aktiváláshoz?
A tesztoszteron elegendő volt a CPP elősegítéséhez a fiatal hörcsögök VS-ben (ábra 2). A GDX + T VS csoport, amely a jármű befecskendezését kapta, CPP-t mutatott a VS-re, mint 1-út t a tesztek azt találták, hogy a preferencia javított változása (t(5) = 3.11, P <.05) és a különbség (t(5) = −2.77, P <, 05) pontszámok szignifikánsan különböztek a nullától. A GDX + 0 VS csoport nem mutatott szignifikáns korrigált változást sem a preferencia, sem a különbség pontszámban a kondicionálás eredményeként (t(6) = 0.09 [NS] és t(6) = −1.74 [NS], ill.), Amely megismétli azokat a hatásokat, amelyeket a keringő hormon hasonló koncentrációjú gonad-érintetlen fiatalkorokban észleltek (7). Ezenkívül a dopamin receptor antagonizmus blokkolta a CP CPP-jét a T-vel kezelt fiatalkorú hörcsögökben (ábra 2). A CPP-t a haloperidol blokkolta az összes 3 dózisban: az 0.05-, 0.15- és 0.45-mg / kg GDX + T VS csoportok nem mutattak javított változásokat az preferencia pontszámokban (t(7) = 0.35 [NS], t(6) = 0.52 [NS], és t(7) = −0.10 [NS], ill.) Vagy a különbségértékek (t(7) = −0.44 [NS], t(6) = −0.18 [NS], és t(7) = 0.31 [NS], ill.), Amelyek a kondicionálás eredményeként szignifikánsan különböztek a nullától. A csoportok nem különböztek a kezdeti preferencia pontszámukban (F(5,47) = 0.27, NS) vagy a különbségi pontszám (F(5,47) = 0.26, NS).
3 kísérlet: A dopamin receptor antagonizmus önmagában megváltoztatja-e a preferenciát a fiatal hörcsögökben?
A haloperidol alacsonyabb 2 adagjai nem voltak idegenkedők (ábra 3). Sem az 0.05, sem az 0.15 mg / kg csoport nem mutatott CPA-t haloperidolra, mint 1-út t tesztek azt mutatták, hogy sem a javított preferencia-változás (t(7) = −0.23 [NS] és t(8) = 0.55 [NS], ill.), Sem a különbség (t(7) = −0.02 [NS] és t(9) = −0.54 [NS], pontszámok) szignifikánsan különböztek a nullától. CPA-t detektáltunk a haloperidol legmagasabb dózisáig. Egyirányú t tesztek azt mutatták, hogy a preferencia-pontszám korrigált változása szignifikánsan eltér a nullától (t(7) = 2.55, P <, 05), de a különbség pontszámának korrigált változása nem (t(7) = −1.88, NS). A csoportok nem különböztek a kezdeti preferencia pontszámukban (F(3,32) = 0.01, NS) vagy a különbségi pontszám (F(3,32) = 0.14, NS). A haloperidolnak kevés hatása volt a mozgásszervi aktivitásra és a székletboli számára (ábra 4). Párosított minták t a vizsgálatok azt mutatták, hogy a haloperidol nem befolyásolja a mozgást az 0.00-, 0.05-, 0.15- vagy 0.45-mg / kg dózisok esetén (t(8) = −0.26 [NS], t(8) = 0.28, [NS], t(8) = 0.26 [NS], és t(8) = 1.21 [NS], ill. A székletboli-kibocsátás megnőtt az 0.45-mg / kg dózis mellett (t(8) = −2.67, P <05), de nem a 0.00-, 0.05- vagy 0.15 mg / kg-os adagoknált(8) = −1.10 [NS], t(8) = −0.59 [NS], és t(8) = −1.74 [NS], ill.
4 kísérlet: A dopamin receptor antagonizmus befolyásolja-e a fiatalkorú hörcsögök VS-vonzását?
A dopamin receptor antagonizmus dózisfüggő módon befolyásolta a VS vonzódását (ábra 5). Az ismételt mérések során a dózis szignifikáns hatását figyelték meg a vonzerő pontszámban a Greenhouse-Geisser korrekcióval, F(1.42,11.38) = 9.802, P <.01, olyan, hogy nyomon követés t vizsgálatok, a vivőanyag pontszámok szignifikánsan különböztek az 0.05-, 0.15- és 0.45-mg / kg dózistól (t(8) = −4.74, −3.46 és −3.80, mind P <.01, ill. Az 1-mintás t-tesztek azonban, összehasonlítva a különbség pontszámokat a diák közötti esélypreferenciával (nulla), azt mutatják, hogy a VS-hez való vonzódás még mindig érintetlen volt a 0.15 mg / kg csoportban, akárcsak a hordozóanyag-csoportban: a 0.00- és 0.15- Az mg / kg dózis vonzási pontszámok szignifikánsan eltértek a véletlenektől (t(8) = 4.22, P <.01 és t(8) = 2.81, P <05), míg a 0.05 és 0.45 mg / kg dózis pontszámok nem különböztek a véletlenektől (t(8) = 1.72 és −0.11, mindkettő NS, rendre). Az ANOVA ismételt mérésével a dózisnak nem volt hatása a vonalátlépések számára (F(3,24) = 0.11, NS), az adatok nem jelennek meg. Így a haloperidol bizonyos adagokban jelentősen csökkentette a VS vonzódását.
Fiziológiai intézkedések
A fiziológiai méréseket a Táblázat 1 és igazolja a tesztoszteron kapszulák hatékonyságát a keringő tesztoszteron növelésében mindkét életkorban. Az azonos korú csoportok nem különböztek a testtömegükben.
Megbeszélés
Ezek a tanulmányok azt mutatják, hogy egy fajspecifikus kemoszenzoros inger érzékelése a jutalmazás szempontjából tesztoszterontól függ, és magában foglalja a dopamin receptorok aktiválását. Pontosabban azt találtuk, hogy a hosszú távú GDX felnőtt férfi hörcsögök nem képeznek CPP-t a VS-hez, míg a fiatalkorúak tesztoszteron kezelése elegendő ahhoz, hogy CPP-t képezzenek a VS-re. Ezenkívül az elsősorban a D2 receptor antagonista haloperidol megakadályozta a CPP expresszióját a VS-hez a tesztoszteronnal kezelt fiatal hörcsögökben. Ezekből a megállapításokból azt a következtetést vonjuk le, hogy a társadalmi információ feldolgozásának serdülőkori érése a keringő tesztoszteron pubertális növekedésének eredménye, amely a dopaminerg áramkörök még ismeretlen befolyásolása révén a nők kemoszenzoros stimulusait és az ezekkel stimulált környezeteket jutalmazónak tekinti.
Tesztoszteron és társadalmi jutalom
Tekintettel arra, hogy a tesztoszteronnak VS-jutalomban kell részesülnie a felnőttkorban, valamint arra, hogy a tesztoszteron képes elősegíteni a VS-jutalmazást fiatalkorú állatokban, feltételezzük, hogy az 1) a felnőtt szerű, a VS-re adott válaszreakciók általában a keringő tesztoszteron pubertális növekedése és az 2 miatt alakulnak ki. ) a VS jutalmazásához nincs szükség más hormonfüggő vagy független serdülőkori fejlődési folyamatokra. Valójában a testoszteron pubertás idején fennálló szervezeti hatásai nem szükségesek a VS jutalmazáshoz, mivel a pubertás ideje alatt gonadális hormontól megfosztott és felnőttkorban tesztoszteronnal kezelt állatok robusztus CPP-t mutatnak a VS-hez (35). A tesztoszteron aktiválódási hatása a VS CPP-ben tükrözi azokat a vizsgálatokat, amelyeket a VS-vonzódás vizsgálata során láttak mind fiatalkorúak, mind felnőttek esetében, valamint a szexuális válasz viselkedése, amely általában serdülőkorban növekszik (5, 9, 44). Jóllehet azt a mechanizmust, amellyel a tesztoszteron elősegíti a VS-re adott válaszreakciókat, nem határoztuk meg kifejezetten, javasoljuk, hogy elősegítse a dopaminerg tónusát a D2 receptor aktiválása révén.
Dopamin és társadalmi jutalom
Vizsgálatunk kimutatja a D2 receptor aktiválásának szerepét a VS jutalmazó értelmezésében, mivel az elsősorban a D2 receptor antagonista haloperidol blokkolta a CPP-t a VS-re. Ezt a blokádot a VS vonzó és jutalmazó tulajdonságainak csökkenése okozza, amint azt a feltétel nélküli vonzerő teszt is bizonyítja. Noha ezek a hatások elméletileg a haloperidol által kiváltott szaglási képességeknek tulajdoníthatók (45), A D2 receptor aktiválása korábban kimutatta, hogy csökkenti a szaglás érzékenységét és megkülönböztetését (46-48). Ezenkívül a kísérleti tanulmányokban a még a legmagasabb haloperidol-dózisnak kitett hörcsögök továbbra is könnyen képesek voltak detektálni az élelmiszer-illatos jeleket (49). Ezenkívül a CPP blokkolása nem tulajdonítható a haloperidol riasztó tulajdonságainak, amelyek arra késztették az állatokat, hogy elkerüljék a haloperidol-asszociált CPP-rekeszet, mivel az 3 kísérlet azt mutatta, hogy a haloperidol 2 alacsonyabb dózisai, az 0.05 és az 0.15 mg / kg, nem voltak idegenkedők. Ezenkívül a haloperidol nem befolyásolta a mozgást, és csak a legmagasabb dózissal befolyásolta a székletboli kiáramlást. Mivel a székletboli-mennyiséget klasszikusan használják a szorongás és idegenkedés mutatójaként (50), ezek az eredmények egyidejűleg a CPA képződésével a legmagasabb haloperidol-dózis kialakulására irányulnak, bár az egyik figyelmeztetés az, hogy a D2 receptor aktiválása gátolja a bél motilitását az enterális idegrendszerben (51). Összegezve, nem valószínű, hogy a haloperidol befolyásolta a VS szenzoros kimutatását, vagy hogy önmagában is idegenkedik az ebben a tanulmányban alkalmazott alacsonyabb dózisokban; Ezért arra a következtetésre jutottunk, hogy a D2 receptor aktiválásához szükséges, hogy a VS jutalmazásnak tekinthető.
A dopamint korábban már befolyásolták a szexuális viselkedés több aspektusában, ideértve a megelőző vagy étvágygerjesztő magatartást (52), kopulatív vagy fogyasztó magatartás (53), valamint a szexuális interakcióra adott válaszok megerősítése (23). Ezenkívül a D2 receptorokon fellépő dopaminerg hatás valószínűleg fontos a szociális szexuális ingerek környezeti vagy egyéb útmutatásokhoz való társításához. Nem specifikus dopamin antagonista szisztémásan alacsony dózisok blokkolják a kondicionált társ preferenciát nőstény patkányokban (54), és egy D2 agonista az illatos azonos nemű partnerrel való együttélés során az azonos nemű partner preferenciáját váltja ki hím patkányokban a hasonló illatú hímeknél (55). A monogám prériálmokban végzett munka tovább alátámasztja a D2 receptor fontosságát a szexuális jutalom stimulusokkal vagy egyénekkel való társításában, mivel a D2 szisztémás injekciói, a D1 szisztémás injekciói azonban nem, a receptor agonista és antagonista megkönnyítik és megzavarják a partneri preferenciákat a férfiakban, ill.56). A jelen tanulmány alátámasztja a D2 receptor aktiválásának szerepét a szexuálisan naiv állatoknál a feltétel nélküli társadalmi útmutatásokra adott válaszok megerősítésében, és párhuzamosítja a haloperidol hatásait a nők primer látási, hallási és kemoszenzoros útmutatásainak motivációjának csökkentésére szexuálisan naiv hím patkányokban (57).
Mivel azt találtuk, hogy több dopamin-érzékeny agyi régió, beleértve az amygdala, az MPOA és az Acb, részt vesz a VS viselkedésbeli válaszában (7, 18), a szisztémás beavatkozást alkalmazták a dopamin receptorok antagonizálására számos feltételezett hatáshelyen. Noha a dopamin hatás helye (i) nem határozható meg ebből a vizsgálatból, számos valószínű jelölt létezik. Az MPOA-ba történő dopamin agonisták és antagonisták megkönnyítik és csökkentik a szexuális viselkedés teljesítményét hím és nőstény patkányokban (58-61). Ezenkívül az MPOA szerepet játszik a megelőző szexuális magatartásban és a nők preferenciáiban (62, 63). Úgy tűnik, hogy a mezolimbikus rendszer nem vesz részt a kopulatív viselkedés végrehajtásában, az általános motoros képességek kivételével (63, 64). Az Acb-ben levő dopaminerg hatás azonban befolyásolhatja a megelőző szexuális viselkedést, mint például a megnövekedett mozgásszervi aktivitás és a nők jelzésére adott erekció, függetlenül a motoros hatástól (62, 65). Ezenkívül az Acb fontos a páros kötésben és a párizsi kötés asszociációjában, amint ezt a májban végzett munka is bizonyítja (66, 67). Így a dopamin hatás az MPOA-ban, az Acb-ben vagy mindkét régióban fontos lehet a CPP-től a VS-ig.
A dopaminerg rendszerek tesztoszteron modulációja
Korábbi kutatások bemutatják a dopamin-tartalom, a transzporterek, receptorok és a szinaptikus válaszok pubertással kapcsolatos változásait az Acb-ban (68-73). Nem vizsgálták, hogy ezek a változások a tesztoszteron pubertális növekedésétől függnek-e, azzal a figyelemre méltó kivétellel, hogy a patkány acb-ben a D1 és D2 receptorok kezdeti túltermelésének és ezt követő metszésének serdülőkori formája független az ízületi hormonok jelenlététől vagy hiányától (74). Noha az MPOA-dopamin fejlődési változásait jól megvizsgálták nőstény rágcsálókban (75), kevésbé ismertek a hím MPOA dopaminerg tónusának serdülőkori változásairól. A felnőtt MPOA hormonérzékenysége azonban jól bevált. Számos tanulmány kimutatta, hogy a hosszú távú (2 – 8 hét) gonadectomia az MPOA-ban a dopaminerg tónus fokának több fokozódását eredményezi, ideértve a szövettartalmat és az amfetamin által kiváltott dopamin felszabadulást, de az extracelluláris dopamin csökkenését nyugalmi patkányokban (27, 76-79). Fontos szempont, hogy a felnőtt hím patkányokon a női ingerekre kifejtett MPOA dopaminerg válaszokat hasonlóképpen a tesztoszteron modulálja (11, 28). Bár a kastráció a ventrális striatumban kevésbé következetes, mint az MPOA esetében, az 28 d gonadectomia általában csökkenti a dopamin és a DOPAC koncentrációját az Acb szövetben (27, 80, 81). Ezért valószínű, hogy a keringő tesztoszteron normatív növekedése serdülőkorban elősegíti a dopaminerg felszabadulást a VS-re adott válaszként, MPOA-ban, Acb-ben vagy mindkettőben, ezáltal elősegítve a VS-jutalmat. E vizsgálatok közül sokot felnőtt állatokon végeztek, és további erőfeszítésekre van szükség ezen a hipotézis megerősítéséhez az agy kifejlesztésében, mivel a fiatalkorú állatok tesztoszteron-expozíciójának hatása eltérhet a felnőttekétől (34).
Ezek a tanulmányok együttesen igazolják a tesztoszteron és a dopamin fontosságát a feltétel nélküli társadalmi stimulusra adott válaszok jutalmazásában. Mind a tesztoszteron, mind a dopamin rendszer serdülőkorban érlelődik, amikor általában a VS jutalmazó minősége megszerződik. Meg kell jegyezni, hogy a dopaminerg áramkör funkcionális lehet fiatalkorú állatokban a CPP közvetítéséhez a VS-hez, azonban a VS juttatásához a többi neurális áramkör tesztoszteron-függő aktiválására is szükség van. Az alátámasztó magyarázat azonban - az alátámasztó bizonyítékok alapján - az, hogy a fiatalkorú állatokban végzett tesztoszteron-kezelés utánozza a pubertális tesztoszteron normális emelkedését, ami viszont befolyásolja a dopaminerg rendszert a VS jutalom lehetővé tétele érdekében.
Köszönetnyilvánítás
A szerzők hálásan köszönik Jane Venier-t, Andrew Kneynsberget, Elaine Sinclairt, Susie Sonnenscheint, Joshua Paasewét, Jennifer Lampent és Shannon O'Connell-t, akik sok órás segítséget nyújtottak a CPP-ben. A szerzők emellett nagyra értékelik Kayla De Lorme és Maggie Mohr kísérleti tervezéssel és írással kapcsolatos hasznos visszajelzéseit.
Ezt a munkát az Országos Egészségügyi Intézetek támogatták az R01-MH068764 (CS-nek), T32-MH070343 (MB-ig) és T32-NS44928 (MB-nak) támogatást.
Összefoglaló a nyilvánosságra hozatalról: A szerzőknek nincs mit közzétenni.
Lábjegyzetek
rövidítések:
- acb
- nucleus accumbens
- CPA
- kondicionált helyelkerülés
- CPP
- kondicionált helypreferencia
- GDX
- gonadectomized
- MPOA
- mediális preoptic terület
- VS
- hüvelyi szekréciók.
Referenciák