Մեկնաբանություն. Delta FosB- ն կախվածության առաջնային մոլեկուլներից մեկն է: Այն բարձրանում կամ կուտակվում է կախվածության գործընթացում ՝ ամրապնդելով կախվածության վարքը և վերալիցքավորելով ուղեղը: Այն բարձրանում է `կախվածությունը քիմիական է կամ վարքային: Այս ուսումնասիրությունը ցույց է տալիս, որ այն կուտակվում է սեռական գործունեության և շաքարի օգտագործման ժամանակ: Հետազոտողները պարզել են նաև, որ սեռական ակտիվությունը մեծացնում է շաքարի օգտագործումը: Delta FosB- ը կարող է ներգրավվել մեկ կախվածության մեջ, որն ամրապնդում է մեկ այլ կախվածություն: Հարցն այն է. Ինչպե՞ս է պոռնիկների «գերսպառումը» ազդում Delta FosB- ի վրա: Քանի որ դոպամինն է, որ հարվածում է DeltaFosB- ին, ամեն ինչ կախված է ձեր ուղեղից:
J Neurosci. 2008 հոկտեմբերի 8; 28 (41) ՝ 10272–10277: doi ՝ 10.1523 / JNEUROSCI.1531-08.2008:
Դենիել Լի Վոլասե 1,2, Վինսենթ Վիալու 1,2, Loretta Rios1,2, Tiffany L. Carle-Florence1,2, Sumana Chakravarty1,2, Arvind Kumar1,2, Danielle L. Graham1,2, Thomas A. Green1,2, Anne Kirk1,2, Sergio D. Iñiguez3, Linda I. Perrotti1,2,4, Michel Barrot1,2,5, Ralph J. DiLeone1,2,6, Eric J. Nestler1,2, եւ Carlos A. Bolaños-Guzmán1,2,3 +
+ Հեղինակային նշումներ
DL Wallace- ի ներկա հասցեն. Helen Willis Neuroscience Institute, California University, Berkeley, Berkeley, CA 94720.
TL Carle-Florence- ի ներկա հասցեն ՝ Mary Kay Research Laboratories, Dallas, TX 75379:
DL Graham- ի ներկա հասցեն. Merck Laboratories, Բոստոն, MA 02115:
TA Green- ի ներկա հասցեն. Վիրջինիայի Համագործակցության Համալսարան, Ռիչմոնդ, VA 23284:
EJ Nestler- ի ներկա հասցեն. Նյարդաբանության բաժանմունք, Mount Sinai Medical School, New York, NY 10029:
Վերացական
Դանակային ֆունկցիան deltaFosB (ΔFosB) է, որը առաջացրել է միջուկային accumbens (NAc) կողմից խրոնիկ վիրուսի թմրանյութերի ազդեցության միջոցով, ցուցադրվել է միջնորդել sensitized պատասխաններ այդ դեղերի. Այնուամենայնիվ, պակաս հայտնի է ΔFosB- ի դերը բնական պարգեւների պատասխանների կարգավորմամբ: Այստեղ մենք ցույց ենք տալիս, որ երկու հզոր բնական պարգեւատրման վարքագիծը, sucrose խմելու եւ սեռական վարքագիծը, ԱՀ-ում ΔFosB մակարդակի բարձրացումն է: Այնուհետեւ մենք օգտագործում ենք վիրուսային միջնորդավորված գենային փոխանցումը, ուսումնասիրելու համար, թե ինչպես է այդ ΔFosB ներադրումը ազդում է այդ բնական պարգեւների վարքագծային պատասխանների վրա: Մենք ցույց ենք տալիս, որ ԱՀ-ում ΔFosB- ի գերբեռնվածությունը մեծացնում է sucrose- ի ընդունումը եւ խթանում սեռական վարքի կողմերը: Բացի դրանից, մենք ցույց ենք տալիս, որ նախորդ սեռական փորձ ունեցող կենդանիները, որոնք աճել են ΔFosB մակարդակներում, նույնպես ցույց են տալիս, որ սահարառի սպառման աճը: Այս աշխատանքը ենթադրում է, որ ΔFosB- ը ոչ միայն NAc- ում է առաջացրել չարաշահման թմրամիջոցներով, այլ նաեւ բնական պարգեւատրման խթաններով: Բացի այդ, մեր հայտնագործությունները ցույց են տալիս, որ ԱՀՀ-ում ΔFosB- ի առաջացումը խթանող խրոնիկ ազդեցություն կարող է առաջացնել այլ բնական պարգեւների սպառումը:
ներածություն
ΔFosB- ը, Fos- ի ընտանեկան փոխանցման գործակիցը, այն կրճատված արդյունք է fosB գեն (Nakabeppu եւ Nathans, 1991): Այն արտահայտվում է համեմատաբար ցածր մակարդակներով, համեմատած մյուս Fos ընտանիքի սպիտակուցների հետ, սուր խթանների արձագանքով, սակայն խոնավության խթանման արդյունքում կուտակվում է ուղեղի բարձր մակարդակով `նրա եզակի կայունության շնորհիվ (տես Nestler, 2008): Այս կուտակումը տեղի է ունենում տարածաշրջանային յուրահատուկ ձեւով `խրոնիկական խթանման բազմաթիվ տեսակների, այդ թվում` չարաշահման թմրամիջոցների քրոնիկ վարչարարության, բռնագրավման, հակադեպրեսանտների, հակաբեկուցիկ դեղամիջոցների, նեյրոնային վնասվածքների եւ մի շարք սթրեսների (տես, տես Cenci, 2002; Nestler, 2008).
ΔFosB- ի ինդուկցիայի ֆունկցիոնալ հետեւանքները լավագույնս ընկալվում են չարաշահման թմրամիջոցների համար, որոնք առաջացնում են հիմնականում ճարպային նրբատախտակներում (NAc) սպիտակուցը, արձագանքը հաղորդվում է չարաշահումների գրեթե բոլոր տեսակների համար (տես McDaid et al., 2006; Muller եւ Unterwald, 2005; Nestler, 2008; Perrotti եւ այլոք, 2008): NAC- ը վրացական ստիաթումի մասն է եւ կարեւոր նեյրերային նյութ է `չարաշահող դեղերի վարձատրվող գործողությունների համար: Համապատասխանաբար, աճող ապացույցները ենթադրում են, որ այս տարածաշրջանում ΔFOSB իջեցումը բարձրացնում է անասունի զգայունությունը չարաշահման թմրանյութերի հատուցող հետեւանքների վրա եւ կարող է մեծացնել նրանց ձեռք բերված մոտիվացիան: Այսպիսով, ԱՀ-ում ΔFosB- ի գերբեռնվածությունը հանգեցնում է կենդանիների զարգացմանը կոկաինին կամ մորֆինին կամ ինքնուրույն կոկաինը վարելու համար, թմրանյութերի ցածր մակարդակներում եւ խթանում է կոկաինը լպրծուն առաջադեմ հարաբերակցության պարադիգմումColby եւ այլն, 2003; Kelz եւ այլն, 1999; Zachariou et al., 2006).
Բացի թմրամիջոցների վարձատրության միջնորդության դերի վրա, ԱՀԿ-ն ենթարկվել է բնական պարգեւների արձագանքման կարգին, եւ վերջին աշխատանքը առաջարկել է նաեւ բնական պարգեւների եւ ΔFosB- ի միջեւ հարաբերություններ: Կամավոր անիվի վազքը ցույց է տվել, որ ԱՔԱ-ում ΔFosB մակարդակը մեծանում է, եւ այս ուղեղի շրջանում ΔFosB- ի գերբարձր արտացոլումը առաջացնում է կայուն աճ, որը մի քանի շաբաթ տեւում է վերահսկող կենդանիների համեմատ,Werme et al., 2002): Նմանապես, բարձր ճարպային դիետան ներարկում է ΔFosB- ն NAc- ում (Teegarden եւ Bale, 2007), մինչդեռ այս տարածաշրջանում ΔFosB գերբնակեցումը մեծացնում է սննդային պարգեւատրման համար գործիքային արձագանքըOlausson et al., 2006): Բացի այդ, fosB գենը հղի է մայրական վարքով (Բրաունը եւ այլք, 1996): Այնուամենայնիվ, փոքր տեղեկատվությունը հասանելի է ΔFosB- ի եւ սեռական վարքի միջեւ, ամենաուժեղ բնական պարգեւներից մեկը: Ավելին, պակաս հստակ է, որ ΔFosB- ի ներգրավվածությունը ավելի կոմպուլյատիվ է, նույնիսկ բնական պարգեւատրման վարքագծի «կախվածություն» մոդելներից: Օրինակ, մի քանի զեկույցներ ցույց են տվել, որ կախվածություն ձեռք բերելու պարադիգմսներումAvena et al., 2008).
Ադ ֆոսբ գործողությունների մասին մեր գիտելիքները ընդլայնելու համար բնական պարգեւատրման վարքագծում մենք ուսումնասիրեցինք ΔFosB- ի ինդուկցիան NAc- ում `sucrose- ի խմելու եւ սեռական վարքագծի մոդելներում: Մենք նաեւ որոշեցինք, որ ԱՀ-ում ΔFosB- ի գերբեռնվածությունը փոփոխում է այդ բնական պարգեւների վարքագծային պատասխանները, եւ եթե մեկ բնական պարգեւի նախնական ազդեցությունը կարող է բարելավել այլ բնական պարգեւատրման վարքագիծը:
Նյութեր եւ մեթոդներ
Կենդանիների բոլոր ընթացակարգերը հաստատվել են UT Southwestern Medical Center ինստիտուցիոնալ կենդանիների խնամքի եւ օգտագործման կոմիտեի կողմից:
Սեռական վարքագիծ
Սեռավարակ արական սեռի Sprague-Dawley առնետները (Charles River, Houston, TX) գեներացվել են, թույլ տալով, որ նրանք ընդունակ կանանց հետ զուգակցեն, մինչեւ շաբաթական 1-2 անգամ շաբաթական 8-10 շաբաթ ընդհանուր 14 նիստերի համար: Սեռական վարքագիծը գնահատվել է որպես նկարագրված (Barrot et al., 2005): Վերահսկիչ տղամարդիկ ստեղծվել են միեւնույն ասպարեզում եւ անկողնու վրա, նույնքան ժամանակ, որքան փորձառու տղամարդիկ: Այս վերահսկիչ տղամարդկանց հետ կանայք երբեք չեն ներկայացվել ասպարեզ: Առանձին փորձի արդյունքում ստեղծվեց լրացուցիչ փորձնական խումբ. Տղամարդիկ ներկայացվեցին հորմոնալ բուժվող կանանց, որոնք դեռեւս չեն հասունացել: Այս տղամարդիկ փորձել են խարույկներ եւ միջամտություններ, սակայն մինչդեռ կանայք չընդունեցին սեռական վարքագիծը այս խմբում: Վերջին նստաշրջանից հետո տասնութ ժամ անց կենդանիները perfused կամ decapitated եւ ուղեղները տեղափոխվել են հյուսվածքների մշակման համար: Կենդանիների մեկ այլ խմբի համար 5- ից մոտ 14 օր անցth նստաշրջանի ընթացքում, սաքսոզի նախապատվությունը փորձարկվել է ստորեւ նկարագրված: Տեսնել Լրացուցիչ մեթոդներ հետագա մանրամասների համար.
Sucrose սպառումը
Առաջին փորձարկումներում (Նկար 1a), առնետներին տրվեց անսահմանափակ հասանելիություն երկու շիշ ջրի համար, 2 օրվա ընթացքում, այնուհետեւ, յուրաքանչյուր շիշ յուրաքանչյուր ջրի եւ sucrose- ի համար 2 օր յուրաքանչյուր ավելացող sucrose կոնցենտրացիայում (0.125 to 50%): 6 օրվա ընթացքում միայն երկու շիշ ջուր էր գնում, հետո երկու օր մեկ շիշ ջուր եւ մի շիշ 0.125% sucrose: Երկրորդ փորձից (Նկար 1b-c, Նկար 2), առնետներին տրվեց անսահմանափակ մուտք մեկ շիշ յուրաքանչյուր ջրի եւ 10% sucrose համար 10 օր: Վերահսկողության կենդանիները ստացան միայն երկու շիշ ջուր: Կենդանիներն perfused կամ արագորեն decapitated եւ ուղեղները հավաքվել էին հյուսվածքների վերամշակման համար:
Երկու շիշ ընտրության քննություն
Նախկինում նկարագրված է երկու շշերի ընտրության պարադիգմըBarrot et al., 2002): Նախքան վիրահատության, հնարավոր հավանական անհատական տարբերությունները վերահսկելու համար, կենդանիները նախնական փորձարկվեցին մուգ շրջանի առաջին 30 րոպեում, ջրի եւ 1% sucrose- ի միջեւ երկու շիշ ընտրության ընթացակարգի համար: Վիրուսային միջնորդավորված գենային փոխանցումից երեք շաբաթ անց (տես ներքեւում) եւ ցանկացած լրացուցիչ վարքագծային փորձարկումից առաջ կենդանիները միայն ջուր են տրվել, այնուհետեւ փորձարկվում է ջրի եւ 30% sucrose լուծույթի միջեւ 1-min երկու շիշ ընտրության ընթացակարգի համար:
Սեռական փորձառություն ունեցող եւ վերահսկվող կենդանիները նախքան թեստային ընթացակարգ չստացան, նախքան սեռական վարքը: Սեքսուալ (կամ հսկողության) վարքի 14- ի նիստից հինգ օր անց կենդանիներին տվեցին երկու բույրի ընտրության փորձարկում `ջրի եւ 1% sucrose լուծույթի միջեւ, իրենց խավար լույսի առաջին 30 րոպե ընթացքում: Սեռական փորձառու եւ վերահսկվող կենդանիների առանձին խմբեր օգտագործվել են ΔFosB մակարդակների սեռական վարքից հետո եւ սեքսուալ նախասիրության վրա սեռական վարքի ազդեցությունը ուսումնասիրելու համար:
Western Blotting
Հյուսվածքների հայտնաբերման արդյունքում ձեռք բերված NAc dissections վերլուծվել են Western blotting- ով, ինչպես նախկինում նկարագրված (Perrotti եւ այլոք, 2004), օգտագործելով նապաստակի polyclonal anti-FosB հակամարմին (տես Perrotti եւ այլոք, 2004 հակատոմային բնութագրման համար) եւ միկրոկլանլիկական հակամարմին է գլիկկերալդեհիդ-3-ֆոսֆատ դեհիդրոգենազի (GAPDH) (RDI-TRK5G4-6C5; հետազոտական ախտորոշում, Concord, MA, ԱՄՆ), որը ծառայում էր որպես հսկման սպիտակուց: ΔFosB սպիտակուցի մակարդակը կարգավորվել է GAPDH- ի եւ փորձարարական եւ վերահսկման նմուշների համեմատությամբ: Տեսնել Լրացուցիչ մեթոդներ հետագա մանրամասների համար.
Իմունխիստոկիմիա
Կենդանիներն perfused եւ ուղեղի հյուսվածքները բուժվել են օգտագործվել հրատարակված իմունոգեւոր քիմիայի մեթոդներով (Perrotti եւ այլոք, 2005): Քանի որ վերջինիս ազդեցությունը խթանող խթանների առաջացման արդյունքում առաջացավ 18-24 ժամ առաջ վերլուծության ժամանակ, մենք համարում ենք FosB- ի նման immunoreactivity, հայտնաբերված pan-FosB հակամարմին (SC-48, Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA, ԱՄՆ), արտացոլելու համար ΔFosB (Perrotti եւ այլոք, 2004, 2005): Տեսնել Լրացուցիչ մեթոդներ հետագա մանրամասների համար.
Վիրուսային միջնորդավորված գենային փոխանցում
Վիրահատությունը կատարվել է տղամարդու Sprague-Dawley առնետների վրա: Adeno- ի հետ կապված վիրուսի (AAV) վեկտորները երկակիորեն ներարկվում էին 1.5 մկլ մեկ կողմում, NAc- ում, ինչպես նախկինում նկարագրված էր (Barrot et al., 2005): Ճիշտ տեղադրումը ստուգվել է 40 μm cresyl-violet գունավոր հատվածներում փորձարկումներից հետո: Վեկտորները ընդգրկում էին միայն կանաչ լույսի ցերեկային սպիտակուցը (GAP) (AAV-GFP) կամ AAV- ի կողմից արտացոլված վայրի տեսակ ΔFosB եւ GFP (AAV-ΔFosB)Zachariou et al., 2006): Հաշվի առնելով NAc- ի ընթացքում տրանսգենային արտահայտման ժամանակահատվածը, կենդանիները փորձարկվել են AAV վեկտորների ներարկումից հետո 3-4 շաբաթվա վարքագծի համար, երբ տրանսգենի արտահայտությունը առավելագույնն է (Zachariou et al., 2006): Տեսնել Լրացուցիչ մեթոդներ հետագա մանրամասների համար.
Վիճակագրական վերլուծություն
Նշանակությունը չափվել է երկու գործոնով կրկնվող ANOVA- ի, ինչպես նաև Student- ի t թեստերի միջոցով, որոնք ուղղվել են, երբ նշվել է բազմակի համեմատության համար: Տվյալներն արտահայտվում են որպես միջոցներ ± SEM: Վիճակագրական նշանակությունը սահմանվել է որպես * p <0.05:
Արդյունքներ
Սրտաբծի քրոնիկ ազդեցությունը առաջացնում է սաքսոզի ընդունման եւ զգայունության նման վարքագիծը
Մենք իրականացրել ենք երկու շշերի ընտրության պարադիգմ, որտեղ երկու կալցիաներով ջերմաստիճանի խտությունը մոտ երկու անգամ է կրկնվում երկու օրվա ընթացքում: Sucrose- ի համակենտրոնացումը սկսվեց 2% -ով եւ ավելացավ 0.125% -ով: Կենդանիները չեն ցուցաբերում sucrose- ի նախապատվությունը մինչեւ 50% sucrose, իսկ հետո ավելի մեծ sucrose- ը խմելուց, քան ջուրը բոլոր բարձրագույն կոնցենտրացիաներում: 0.25% կոնցենտրացիայից սկսած, կենդանիները խմում էին ավելի մեծ քանակությամբ sucrose- ի մինչեւ 0.25- ում եւ 5- ում մինչեւ առավելագույն sucrose ծավալը: 10- ի եւ ավելի բարձր մակարդակի վրա, նրանք սկսեցին նվազեցնել իրենց sucrose ծավալը, պահպանելու ընդհանուր sucrose սպառման կայուն մակարդակները (Նկար 1a եւ ներդիր): Այս պարադիգմից հետո, կենդանիները 6 օր անցկացրեցին միայն երկու շիշ ջրի հետ եւ այնուհետեւ երկու օրով ներկայացվեց 0.125% sucrose շիշ կամ ջուր: Կենդանիները խմում էին ավելի շատ sucrose, քան ջրի այս կոնցենտրացիան, եւ ցուցադրեց զգալի sucrose նախասիրությունը համեմատած պակասի նախապատվությունը, երբ հայտնաբերվել է նախնական ազդեցության այս sucrose համակենտրոնացման օրը օրը 1.
Քանի որ 10% կոնցենտրացիան հասել է առավելագույն ծավալների ընդունմանը, միամիտ կենդանիներին ընտրություն է տրվում մեկ շիշ ջրի եւ մեկ շիշ 10% sucrose- ի 10 օրվա համար եւ համեմատում է միայն երկու շշեր ջրի հետ հսկողության խմբի հետ: Sucrose կենդանիները, որոնք կառուցվել են ավելի բարձր մակարդակի sucrose ընդունման օրվա ընթացքում, 10 (Նկար 1b): Նրանք նաեւ զգալիորեն ավելի շատ քաշ են ստանում, երբ շարունակական sucrose- ի ազդեցությունը վերահսկողության կենդանիների համեմատությամբ, ժամանակի ընթացքում քաշի ավելացման տարբերությունըՆկար 1c).
Sucrose- ի խմիչքը մեծացնում է ΔFosB մակարդակը NAc- ում
Մենք վերլուծեցինք այդ կենդանիներին 10% sucrose paradigm- ի մակարդակով ΔFosB մակարդակի համար NAc- ի միջոցով Western blotting (Նկար 2a) եւ իմունխիստոկիմիա (Նկար 2b): Երկու մեթոդները ցույց են տվել, որ այս ուղեղում ΔFosB սպիտակուցը ներարկվում է սաքսոզի մեջ, վերահսկվող կենդանիների համեմատ: Քանի որ ամբողջ ΔFosB սպիտակուցի հաջորդականությունը պարունակում է լիարժեք FosB- ի ներսում, FosB- ի նման իմունորակտիվության հայտնաբերման համար օգտագործվող հակամարմինները ճանաչում են ինչպես սպիտակուցները,Perrotti եւ այլոք, 2004, 2005): Սակայն Western blotting- ը ցույց է տվել, որ միայն ΔFosB- ը զգալիորեն ազդում է սաքսոզի խմելու միջոցով: Սա ցույց է տալիս, որ իմունխիստոկիմիայի կողմից դիտվող ազդանշանային տարբերությունը ներկայացնում է ΔFosB- ը: Աճը նկատվել է Նկար 2b հայտնաբերվել է NAc միջուկում եւ շերտերում, բայց ոչ ցածր ստերաթումբը (չի ցուցադրվում):
Սեքսուալ վարքագիծը աճում է ΔFosB մակարդակներում NAc- ում
Հետագայում քրոնիկական սեռական վարքագծի ազդեցությունը հետազոտվել է ԱԺ-ում ΔFosB- ի ներդրման վրաc. Սեռական փորձառու արական առնետներին թույլատրվում էր անսահմանափակ մուտք ունենալ ընդունող կանանց մինչեւ 14-8 շաբաթվա ընթացքում 10 նիստերի համար ejaculation- ը: Կարեւորը, վերահսկվող կենդանիները տնային վանդակի վերահսկողությունը չէին, այլ փոխարինվել են փորձարկման օրերի նույն կերպ վարվելով եւ բացահայտ դաշտային ասպարեզում եւ անկողնու վրա, որոնցում հայտնաբերվել է նույն քանակությամբ ժամանակահատված, բայց առանց վերցնելու կին, որը վերահսկում է բորբոքման եւ բեռնաթափման հետեւանքները: Western blotting- ի օգտագործմամբ, մենք հայտնաբերեցինք, որ սեռական փորձը զգալիորեն ավելացրել է ΔFosB- ի մակարդակը, համեմատած վերահսկողական խմբի հետ (Նկար 2a), առանց FosB- ի լիարժեքության հայտնաբերելի մակարդակները: Այս տվյալների համահունչ, իմունոհիստոքիմիան հայտնաբերեց ΔFosB- ի նոսրացման աճը NAc- ի երկու հիմնական եւ սաղարթների (Նկար 2c), բայց ոչ ցածր ստիատում (չի ցուցադրվում):
Ապահովել, որ սեռական փորձառու կենդանիների մեջ դիտարկված ΔFosB- ի աճը չի պայմանավորված սոցիալական փոխազդեցության կամ որեւէ այլ ոչ միակցիչ խթանիչի միջոցով, մենք առաջացնում ենք ոչ գողացող տղամարդկանց, որոնք ենթարկվում էին հորմոնալ բուժվող կանանց, բայց չի թույլատրվում կպչուն լինել: Այս տղամարդիկ ΔFosB մակարդակներում որեւէ տարբերություն չտվեցին, համեմատած պտղատու այգիների հսկողության կենդանիների առանձին հավաքածուի հետ (Նկար 2a, ինչը ենթադրում է, որ ΔFosB- ի ինդուկցիան առաջանում է սեռական վարքագծի եւ ոչ թե սոցիալական կամ ոչ գողացող պատվերների պատասխան:
ԱՀ-ում ΔFosB- ի գերբարձրացումն ավելացնում է sucrose- ի ընդունումը
Օգտագործելով վիրուսով միջնորդավորված գերբնակեցման համակարգ, որը թույլ է տալիս մի քանի շաբաթվա ընթացքում ΔFosB- ի կայուն արտահայտությունը (Zachariou et al., 2006) (Նկար 3a), մենք ուսումնասիրեցինք ΔFosB- ի ավելի բարձր մակարդակի ազդեցությունը, հատկապես ԱՀԿ-ին ուղղված, սախարո խմելու վարքագծի (Նկար 3b) Մենք նախ ապահովագրեցինք, որ նախքան սախարոզայի ընդունման նախնական փորձարկումով վիրահատությունը նախքան սախարոզայի ելակետային վարքագծի մեջ տարբերություններ չկան (AAV-GFP: 6.49 ± 0.879 մլ; AAV-ΔFosB: 6.22 ± 0.621 մլ, n = 15 / խումբ, p> 0.80 ) Վիրահատությունից երեք շաբաթ անց, երբ ΔFosB արտահայտությունը կայուն էր ~ 10 օրվա ընթացքում, կենդանիներին տրվեց հետվիրահատական սախարոզայի թեստ: AAV-ΔFosB խումբը խմեց զգալիորեն ավելի սախարոզ, քան AAV-GFP հսկիչ խումբը (Նկար 3b) Երկու խմբերի միջեւ ջրի ընդունման չափի մեջ տարբերություն չկար (AAV-GFP: 0.92 ± 0.019 մլ; AAV-ΔFosB: 0.95 ± 0.007 մլ, n = 15 / խումբ, p> 0.15), ինչը հուշում է, որ ΔFosB- ի ազդեցությունը հատուկ է սախարոզին:
ԱՀ-ում ΔFosB- ի գերբեռնվածությունը ազդում է սեռական վարքի վրա
Հետագայում մենք ուսումնասիրեցինք, թե արդյոք ΔFosB- ի արտահոսքումը NAc- ում կարգավորում է միամիտ եւ փորձառու կենդանիների սեռական վարքագիծը. Թեեւ մենք չկարողացանք որեւէ տարբերություն գտնել AAV-ΔFosB- ի եւ -GFP- ի միջեւ փորձված կենդանիների միջեւ սեռական վարքագծի պարամետրերում (Տես Լրացուցիչ աղյուսակ S1), ΔFosB- ի անզուգական կենդանիների գերբնակեցումը զգալիորեն նվազեց առաջին սեռական վարքի փորձի համար սիբիրախտի հասնելու համար պահանջվող միջամտությունների քանակը (Նկար 3c). Կա նաեւ միտում, որ առաջին սեռական փորձից հետո ΔFosB խմբի համար հետցնցումային միջակայքը նվազեցնելու համար (Նկար 3c). Ընդհակառակը, օրթայթերում ոչ մի տարբերություն չի նկատվել, միամիտ կամ փորձառու կենդանիների մեջ ամրացումների, միջամտությունների կամ զզվանքների համար (Տես Լրացուցիչ աղյուսակ S1): Նմանապես, միջամտության հարաբերակցության համար որեւէ տարբերություն չի նկատվել (միջամտությունների քանակը / [ներգրավվածության քանակն + միավորների քանակ]), թեեւ դա կարող է պայմանավորված լինել յուրաքանչյուր խմբի խմբերի քանակի բարձր փոփոխականությամբ:
Սեքսուալ փորձը մեծացնում է sucrose- ի ընդունումը
Քանի որ մենք հայտնաբերեցինք ΔFosB- ի մակարդակների աճը, NAc- ում, այնպես էլ sucrose- ի խմելու եւ սեռական փորձառությունից հետո, եւ ΔFosB overexpression- ը ազդում է երկու պարգեւների վրա վարքագծային արձագանքների վրա, հետաքրքրված է ուսումնասիրել, թե արդյոք արձագանքներից մեկին նախորդ ազդեցությունը զգալիորեն ազդում է մյուսի վարքային արձագանքների վրա. Սեռական փորձառությունից առաջ միամիտ կենդանիներ պատահականորեն հանձնվեցին վերահսկողության կամ սեռական պայմանների: Կենդանիները այնուհետեւ ենթարկվում էին սեռական փորձի կամ վերահսկման պայմանների, ինչպես նկարագրված է ավելի վաղ, 8-10 շաբաթվա ընթացքում: Վերջին սեռական օրակարգից հինգ օր անց կենդանիները ենթարկվում էին 30-min երկու շշերի ընտրության պարադիգմը մեկ շիշ ջրի եւ սաքսոզի մեկի միջեւ: Մենք հայտնաբերեցինք, որ սեռական փորձառու կենդանիները զգալիորեն ավելի շատ sucrose- ը խմեցին, քան վերահսկողությունըs (Նկար 3b): Սեռական փորձառության եւ հսկողության կենդանիների միջեւ ոչ մի տարբերություն չի նկատվել ջրի ընդունման հետ (Control: 1.21 ± 0.142 մլ, Sex Experimental: 1.16 ± 0.159 մլ, n = 7-9, p = 0.79), ենթադրելով, որ ազդեցությունը հատուկ է sucrose- ին:
Քննարկում
Այս ուսումնասիրությունը կամրջում է նախորդ բացը գրականության մեջ, բացահայտելով ΔFosB- ի դերը սեռական եւ սահարոզի հետ կապված բնական պարգեւատրման վարքագծում: Սկզբում մենք որոշեցինք, թե արդյոք ΔFosB- ն կուտակվում է NAc- ում, ուղեղի խոշոր հատվածում, խթանելով բնական պարգեւների: Այս աշխատանքի կարեւոր առանձնահատկությունն այն էր, որ կենդանիներին ընտրություն կատարեց իրենց վարքագծում `համեմատելով թմրանյութերի ինքնազբաղման պարադիգմները: Սա պետք է ապահովի, որ ԱԴՖ-ի մակարդակների վրա որեւէ ազդեցություն կապված լինի վարձատրության կամավոր օգտագործման հետ: Sucrose մոդելը (Նկար 1) ցույց է տալիս կախվածության նման վարքագիծը, համեմատած այլ սահարոզի ընդունման մոդելների հետ. ընտրություն, պարգեւի եւ հսկողության միջեւ, իջեցված U- ձեւավորվող դոզայի արձագանքման կորի, զգայուն պատասխան արձակվածից հետո եւ ավելորդ ընդունում: Tնրա մոդելը նաեւ ավելացնում է քաշի ավելացումը, այլ մոդելներում չհայտնաբերված, օրինակ `օրական կտրուկ շաքարի մոդելը (Avena et al., 2008).
Մեր տվյալների հիման վրա առաջին անգամ ստեղծվում է, որ երկու հիմնական տիպի բնական պարգեւների, sucrose եւ սեքս, երկուսն էլ մեծացնում են ΔFosB մակարդակները NAc. Այս աճը դիտարկվում էր Արեւմտյան բլոտման եւ իմունոգոստոկիմիայի կողմից. օգտագործելով երկու մեթոդները, ապահովում են, որ դիտարկվող սպիտակուցի արտադրանքը իսկապես ΔFosB եւ ոչ լիարժեք FosB, fosB գենը: ΔFosB- ի սաքսոզի եւ սեռի ընտրողական հրահանգը նման է ΔFosB- ի ընտրողական դրսեւորմանը NAc- ում քրոնիկ վարչարարությունից հետո, չարաշահումների գրեթե բոլոր տեսակների ներածություն). Այնուամենայնիվ, դիտարկումը այն է, որ ΔFosB- ի ինդուկցիան, որը դիտարկվում է ԱՀԿ-ում, դիտարկվում է բնական պարգեւների նկատմամբ, համեմատած այն բանի հետ, թմրամիջոցների պարգեւների համեմատությամբ. Sucrose խմելու եւ սեռական վարքագիծը արտադրվել է 40-60% աճով ΔFosB մակարդակներում հակառակ մի քանի անգամ բորբոքված ինդուկցիայի, որը տեսել է չարաշահումների բազմաթիվ թմրանյութեր (Perrotti եւ այլոք, 2008).
Այս հետազոտության երկրորդ նպատակն էր ուսումնասիրել ΔFosB ինդուկցիայի ֆունկցիոնալ հետեւանքը NAc- ում բնական պարգեւատրման հետ կապված վարքագծի վերաբերյալ: ΔFosB- ի ազդեցության վրա մեր նախորդ աշխատանքի մեծ մասը թմրամիջոցների վարձատրության վերաբերյալ կիրառել է սեղմվող բուսական աշտարակային մկների օգտագործումը, որտեղ ΔFosB արտահայտությունը ուղղված է NAc եւ dorsal striatum- ին: Այս ΔFosB գերբնակեցված մկները ցույց են տալիս կոկաինի եւ օփիատների ուժեղացված վարքային արձագանքները, ինչպես նաեւ աճող անիվի վազքը եւ սննդի համար գործիքային արձագանքը (տես ներածություն): Այս ուսումնասիրության ընթացքում օգտագործեցինք ավելի սերտորեն զարգացած վիրուսով միջնորդավորված գենային փոխանցման համակարգ `ΔFosB- ի կայունորեն գերազանցելու համար, տղամարդկանց առնետների նպատակային ուղեղի շրջաններումZachariou et al., 2006): Մենք գտել ենք, որ ΔFosB overexpression- ը բարձրացրել է sucrose- ի ընդունումը, համեմատած վերահսկվող կենդանիների հետ, եւ երկու խմբեր միջեւ ջրի ընդունման տարբերություններ չկան:
Մենք նաեւ ուսումնասիրեցինք, թե ինչպես ΔFosB- ն ազդում է սեռական վարքի վրա: Մենք ցույց տվեցինք, որ ԱՔԴ-ում ΔFosB գերբնակեցումը գերազանցում է սեռական անհավասարակյաց կենդանիների ցնցման համար պահանջվող միջամտությունների քանակը: Սա չի համապատասխանում միամիտ սեռական վարքագծի այլ տարբերություններին, այդ թվում `լեռան փոփոխություններին, միջամտությանը կամ սերմնաժայթումային լարվածությանը: Բացի այդ, ΔFosB overexpression- ը չի ազդել սեռական կենդանի կենդանիների սեռական վարքի որեւէ առումով: Սեքսուալ վարքի վրա ազդելու համար NAc- ում մանիպուլյացիայի կարողությունը զարմանալի չէ, հաշվի առնելով աճող ապացույցները, որ ուղեղի պարգեւատրման տարածաշրջանը կարգավորում է սեռական վարքըr (Բալֆուր եւ այլք, 2004; Հալլ եւ Դոմինգես, 2007). Զանգվածի ΔFosB իջեցված նվազումը կարող է արտացոլել սեռական վարքագծի ընդլայնումը, քանի որ NAc- ում ΔFosB գերազանց ցուցադրություն ունեցող այս միամիտ կենդանիները ավելի շատ են փորձառու կենդանիների նման: Օրինակ, կրկնակի սեռական փորձի փորձարկումներում կենդանիները պակաս ինտեգրություններ են պահանջում, որպեսզի հասնեն սիբիրախտին (Lumley եւ Hull, 1999): Բացի դրանից, ΔFosB overexpression- ի հետ հետախուզական միջակայքի (PEI) նվազման միտում նաեւ արտացոլում է ավելի սեռավարակ, փորձառու տղամարդկանց (Kippin եւ van der Kooy, 2003): ՏԱյս բացահայտումները ցույց են տալիս, որ ΔFosB- ը անզուգական կենդանիների գերբեռնվածությունը կարող է նպաստել սեռական վարքագծին `միամիտ կենդանիներ դարձնելով ավելի փորձառու կամ սեռական մոտիվացված կենդանիներ: Մյուս կողմից, ΔFosB- ի գերբնակեցումը զգալի ազդեցություն չի ունեցել փորձառու սեռական վարքի վրա: Սեռական վարքի ավելի բարդ վարքագծային ուսումնասիրությունը (օրինակ, պայմանավորված տեղային նախապատվությունը) կարող է ավելի խտրականություն դարձնել ΔFosB- ի հնարավոր հետեւանքները:
Վերջապես, մենք ուսումնասիրեցինք, թե ինչպես է բնական պարգեւատրման նախնական ազդեցությունը ազդում վարվելակերպի վարքագծի վրա: Մասնավորապես, մենք որոշեցինք, որ նախորդ սեռական փորձը ազդում է սաքսոզի ընդունման վրա. Թեեւ հսկողության եւ սեռական փորձառու կենդանիները ցույց են տվել, որ սաքսոզի համար ուժեղ նախապատվություն է, սեքսուալ կենդանիները խմեցին ավելի շատ sucrose, առանց ջրի սպառման փոփոխության: Սա հետաքրքիր բացահայտում է որ ենթադրվում է, որ մեկ պարգեւի նախնական ազդեցությունը կարող է բարձրացնել պարգեւատրվող խթանման պարգեւող արժեքը, ինչպես ակնկալվում է, եթե առկա է կիսով չափ ընդհանուր մոլեկուլային հիմք (օրինակ, ΔFosB) պարգեւատրման զգայունության. Այս ուսումնասիրության նման, նախկինում սեռական վարքի ենթարկված կանացի համբուրգերը ցուցադրեցին կոկաինի վարքային ազդեցությունների նկատմամբ զգայուն զգայունությունBradley եւ Meisel, 2001). Այս բացահայտումները ապահովում են պլաստիկության հասկացությունը ուղեղի վարձատրության սխեմաների մեջ, քանի որ ներկա պարգեւների ընկալված արժեքը կառուցված է նախկին պարգեւատրման ենթարկվածների վրա:
Ամփոփելով, այստեղ ներկայացված աշխատանքը վկայում է այն մասին, որ բացի թմրադեղերի թմրանյութերից, բնական պարգեւները դառնում են ԱՀՖ-ի մակարդակները: Նմանապես, այս ուղեղի տարածաշրջանում ΔFosB- ի գերբնակեցումը կարգավորում է կենդանիների վարքագծային արձագանքները բնական պարգեւների համար, ինչպես նախկինում նկատվել է թմրանյութերի պարգեւների համար: Այս արդյունքները ցույց են տալիս, որ ΔFosB- ն ավելի ընդհանուր դեր է խաղում պարգեւատրման մեխանիզմների կարգավորման մեջ եւ կարող է օգնել միջնորդել խաչաձեւ զգայունացմանը, որը դիտարկվում է բազմաթիվ տեսակների թմրանյութերի եւ բնական պարգեւների միջեւ: Բացի այդ, մեր արդյունքները բարձրացնում են այն հնարավորությունը, որ ԱԱ-ում Ֆոսբի ինդուկցիան կարող է միջնորդ լինել ոչ միայն թմրամոլության հիմնական ասպեկտներին, այլեւ բնական հակումների, այսպես կոչված բնական հակումների ասպեկտների, որոնք ներառում են բնական պարգեւների պարտադիր սպառումը:
Լրացուցիչ նյութեր
Լրացուցիչ նյութեր
Աղյուսակ S1
Լրացուցիչ
Այս աշխատանքը ֆինանսավորվել է Հոգեկան առողջության ազգային ինստիտուտի եւ Թմրամիջոցների չարաշահման ազգային ինստիտուտի եւ Շիզոֆրենիայի եւ դեպրեսիայի ազգային դաշինքից:
Սայլակ
- Avena NM, Rada P, Hoebel BG: Շաքարային կախվածության փաստեր. Հաճախականության, շաքարախտի ավելցուկի ընդունման վարքային եւ նեյրո-քիմիական ազդեցությունները: Neurosci Biobehav Rev. 2008;32: 20-39: [PMC անվճար հոդվածը] [PubMed]
- Balfour ME, Yu L, Coolen LM: Սեռական վարքագիծը եւ սեռի հետ կապված բնապահպանական զննումները ակտիվացնում են մեցոլիբային համակարգը արական առնետներում: Neuropsychopharmacology. 2004;29: 718-730: [PubMed]
- Barrot M, Olivier JD, Perrotti LI, DiLeone RJ, Berton O, Eisch AJ, Impey S, Storm DR, Neve RL, Yin JC, Zachariou V, Nestler EJ: CREB- ի գործունեությունը միջուկում հագեցած շելլը վերահսկում է զգացմունքային խթանիչների վարքային արձագանքների դարպասը: Proc Natl Acad Sci ԱՄՆ Ա. 2002;99: 11435-11440: [PMC անվճար հոդվածը] [PubMed]
- Barrot M, Wallace DL, Bolanos CA, Graham DL, Perrotti LI, Neve RL, Chambliss H, Yin JC, Nestler EJ: ՁԻԱՀ-ի կողմից սեռական վարքագծի անհանգստության եւ սեռական վարքագծի կարգավորումը: Proc Natl Acad Sci ԱՄՆ Ա. 2005;102: 8357-8362: [PMC անվճար հոդվածը] [PubMed]
- Bradley KC, Meisel RL. Սեքսուալ վարքագծի ներթափանցումը c-Fos- ի միջուկում accumbens- ում եւ ամֆետամինով խթանող շարժիչային ակտիվությունը զգայուն է զգացվում սեռական սիրային համբույրների նախորդ սեռական փորձով: J Neurosci. 2001;21: 2123-2130: [PubMed]
- Բրաուն JR, Ye H, Bronson RT, Dikkes P, Greenberg ME. Մկների սնուցման անբավարարություն, անհապաղ վաղ գենի անբավարարությամբ: Բջիջ: 1996;86: 297-309: [PubMed]
- Cenci MA. Պարկինսոնի հիվանդության առնետների մոդելում L-DOPA- ինդուկցված դիսկինեզիայի պաթոգենեզում ներգրավված արտագրման գործոններ: Ամինո թթուներ: 2002;23: 105-109: [PubMed]
- Colby CR, Whisler K, Steffen C, Nestler EJ, Self DW- ն: DeltaFosB- ի ստերիլալ բջջային տիպի հատուկ գերբնակեցումը նպաստում է կոկաինի խթանմանը: J Neurosci. 2003;23: 2488-2493: [PubMed]
- Hull EM, Dominguez JM: Սեռական վարք արական կրծողներից: Horm Behav. 2007;52: 45-55: [PMC անվճար հոդվածը] [PubMed]
- Քել Ջի, Քեն Ջ, Կառլիզոն Վ.Ա., Ջր, Ուիսլեր Ք, Գիլդեն Լ, Բեքման AM, Steffen C, Zhang YJ, Marotti L, Self DW, Tkatch T, Baranauskas G, Surmeier DJ, Neve RL, Duman RS, Picciotto MR, Nestler EJ- ն: ԴելտաՖոսԲ-ի փոխանցման գործոնի արտահայտումը ուղեղում վերահսկում է կոկաինի զգայունությունը: Բնությունը. 1999;401: 272-276: [PubMed]
- Kippin TE, van der Kooy D. Թմբուկային պեդունկորոպոնտինային միջուկի հիպոթոթոքսիկ ախտահարումները ցրտահարում են միամիտ արական առնետների մեջ եւ արգելում են փորձառու տղամարդիկ առնետների կուտակման հատուցումը: Eur J Neurosci: 2003;18: 2581-2591: [PubMed]
- Լումլի Լա, Հալլ Է. D1- ի հակաօդանիստի եւ սեռական փորձի ազդեցությունը կուլտուրայի առաջացնող Fos- նման immunoreactivity վրա medial preoptic միջուկում: Brain Res. 1999;829: 55-68: [PubMed]
- McDaid J, Graham MP, Napier TC- ն: Մեթհամպեթամինի իջեցված սենսիտիզացիան տարբեր կերպ է փոխում pCREB- ի եւ DeltaFosB- ի մակերեսային ուղեղի լիմբիկային շրջանում: Մոլ Pharmacol. 2006;70: 2064-2074: [PubMed]
- Մյուլլեր DL, Unterwald EM: D1- ի դոպամինային ընկալիչները մոդատում են deltaFosB- ի ներարկումն առնետի ստրիաթում `պարբերաբար մորֆինային կառավարման արդյունքում: J Pharmacol Exp Ther- ը: 2005;314: 148-154: [PubMed]
- Nakabeppu Y, Nathans D. A FosB- ի բնական ձեւով կրճատված ձեւը, որը խոչընդոտում է Fos / Jun transcriptional activity- ին: Բջիջ: 1991;64: 751-759: [PubMed]
- Nestler EJ- ն: Կախվածության անդրսահմանային մեխանիզմները. ΔFosB- ի դերը: Ֆիլ Տրանս Ռոկ Լոնդոն Բ Բոլ Սի. 2008 մամուլում:
- Olausson P, Jentsch JD, Tronson N, Neve RL, Nestler EJ, Taylor JR: Դելտա Ֆոսբը ճարպային անկյուններում կարգավորում է սննդամթերքի ամրապնդվող գործիքային վարքը եւ մոտիվացիան: J Neurosci. 2006;26: 9196-9204: [PubMed]
- Պերոտտի Լի, Բոլանոս CA, Choi KH, Russo SJ, Edwards S, Ulery PG, Wallace DL, Self DW, Nestler EJ, Barrot M. DeltaFosB- ն կուտակվում է հոգեբուժական բուժումից հետո վրացական իշեմիկ տարածքի անցյալ պոչում: Eur J Neurosci: 2005;21: 2817-2824: [PubMed]
- Perrotti LI, Hadeishi Y, Ulery PG, Barrot M, Monteggia L, Duman RS, Nestler EJ: ԴելտոֆոսԲ-ի ներդիրը քրոնիկ սթրեսից հետո վարձատրվող ուղեղի կառուցվածքներում: J Neurosci. 2004;24: 10594-10602: [PubMed]
- 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: DeltaFosB- ի ուղեղի հագեցված տարբերակները չարաշահման թմրամիջոցներով: Synapse- ը: 2008;62: 358-369: [PMC անվճար հոդվածը] [PubMed]
- Teegarden SL, Bale TL- ն: Դիետիկ նախասիրության եւ ընդունման վրա սթրեսի հետեւանքները կախված են մուտքի եւ սթրեսային զգայունությունից: Biol հոգեբուժության. 2007;61: 1021-1029: [PubMed]
- Werme M, Messer C, Olson L, Gilden L, Thoren P, Nestler EJ, Brene S. DeltaFosB կարգավորում է անիվի վազում: J Neurosci. 2002;22: 8133-8138: [PubMed]
- Զաչարիո Վ, Բոլանոս CA, Selley DE, Theobald D, Cassidy MP, Kelz MB, Shaw-Lutchman T, Berton O, Sim-Selley LJ, Dileone RJ, Kumar A, Nestler EJ: ԴելտաՖոսԲ-ի համար կարեւոր դեր է մորֆինային ակցիայի միջուկի հագուկապի մեջ: Նատ Նեուրոսցի: 2006;9: 205-211: [PubMed]
;
