Pemberian alkohol secara mandiri menyebabkan peningkatan ΔFosB: perbandingan tikus hibrida dengan pola minum yang berbeda (2012)

BMC Neurosci. 2012 Oct 29;13:130. doi: 10.1186/1471-2202-13-130.
 

sumber

Pusat Wagoner untuk Alkoholisme dan Kecanduan Penelitian, Institute for Neuroscience, University of Texas di Austin, Austin, TX, 78712, USA. [email dilindungi].

Abstrak

ABSTRAK:

LATAR BELAKANG:

Ketidakmampuan untuk mengurangi atau mengatur asupan alkohol adalah gejala utama untuk gangguan penggunaan alkohol. Penelitian tentang model-model perilaku dan genetika baru dari perubahan yang disebabkan oleh pengalaman dalam minum akan memajukan pengetahuan kita tentang gangguan penggunaan alkohol. Perilaku pemberian alkohol yang berbeda sebelumnya diamati ketika membandingkan dua galur tikus hibrida F1: C57BL / 6J x NZB / B1NJ (BxN) menunjukkan pengurangan preferensi alkohol setelah pengalaman dengan konsentrasi alkohol yang tinggi dan periode pantang sementara C57BL / 6J x FVB / NJ (BxF) menunjukkan preferensi alkohol berkelanjutan. Fenotip ini menarik karena hibrida ini menunjukkan terjadinya aditif genetik (BxN) dan overdominance (BxF) dalam asupan etanol dengan cara yang tergantung pada pengalaman.

Secara khusus, BxF menunjukkan preferensi alkohol berkelanjutan dan BxN menunjukkan penurunan preferensi alkohol setelah pengalaman dengan konsentrasi etanol yang tinggi; Namun, pengalaman dengan konsentrasi etanol rendah menghasilkan preferensi alkohol berkelanjutan untuk kedua hibrida.

Dalam penelitian ini, kami menguji hipotesis bahwa fenotip ini diwakili oleh produksi diferensial dari faktor transkripsi yang dapat diinduksi, ΔFosB, sebagai hadiah, keengganan, dan wilayah otak yang berhubungan dengan stres.

HASIL:

Perubahan plastisitas neuron (yang diukur dengan ΔFosB level) tergantung pengalaman, serta wilayah otak dan genotipe spesifik, lebih lanjut mendukung bahwa sirkuit neuronal mendasari aspek motivasi dari konsumsi etanol.

Tikus BxN yang menunjukkan pengurangan preferensi alkohol memiliki kadar osFB yang lebih rendah di inti Edinger-Westphal daripada tikus yang menunjukkan preferensi alkohol yang berkelanjutan, dan peningkatan kadar osFosB di amygdala medial pusat dibandingkan dengan tikus kontrol.

Tikus BxN yang menunjukkan preferensi alkohol berkelanjutan menunjukkan kadar ΔFB yang lebih tinggi di daerah tegmental ventral, Inti Edinger-Westphal, dan amigdala (divisi sentral dan lateral).

Apalagi, dalam Tikus BxN Δ Level FOSB di nukleus Edinger-Westphal dan daerah tegmental ventral berkorelasi positif positif dengan preferensi dan asupan etanol. Selain itu, analisis hierarkis pengelompokan mengungkapkan bahwa banyak tikus yang naif-etanol dengan tingkat ΔFosB rendah secara keseluruhan berada dalam satu kelompok, sedangkan banyak tikus yang menunjukkan preferensi alkohol berkelanjutan dengan keseluruhan tinggi tingkat ΔFosB berada dalam satu kelompok.

KESIMPULAN:

Dengan membandingkan dan membedakan dua fenotip alkohol, penelitian ini menunjukkan bahwa sirkuit yang berhubungan dengan hadiah dan stres (termasuk inti Edinger-Westphal, daerah tegmental ventral, amygdala) mengalami plastisitas signifikan yang bermanifestasi sebagai berkurangnya preferensi alkohol.

Latar Belakang

Ada faktor-faktor kerentanan yang diketahui, lingkungan dan genetik, terkait dengan penyalahgunaan alkohol dan alkoholisme. Kemampuan untuk minum alkohol dalam jumlah berlebihan dengan sedikit konsekuensi pada individu adalah gejala onset utama di banyak pecandu alkohol, menunjukkan bahwa tingkat respons yang rendah terhadap alkohol adalah faktor kerentanan utama dalam pengembangan alkoholisme [1,2] Mendefinisikan faktor neurobiologis yang berkontribusi terhadap moderasi alkohol akan membantu pemahaman kita tentang penggunaan dan penyalahgunaan alkohol, dan merupakan strategi yang efektif untuk pengembangan perawatan yang lebih baik untuk individu yang didiagnosis dengan gangguan penggunaan alkohol. Penggunaan model hewan pengerat untuk meniru penyakit manusia telah menjadi alat yang kuat dalam memajukan pemahaman penyakit ini dan meningkatkan perawatan. Ada beberapa model tikus di tempat untuk mempelajari aspek penyalahgunaan alkohol dan alkoholisme, namun tidak ada model alkoholisme sepenuhnya. Sejauh mana tikus akan secara oral mengatur sendiri solusi etanol di bawah kondisi lingkungan yang serupa sangat bergantung pada latar belakang genetiknya [3].

Baru-baru ini, kami menemukan bahwa C57BL / 6JxFVB / NJ (BxF) dan FVB / NJxC57BL / 6J (FVBxB6) mencit hibrida F1 yang mengatur sendiri kadar alkohol yang luar biasa tinggi selama tes preferensi dua botol (perempuan mengkonsumsi 20 / kg / kg / kg / kg) dan laki-laki 35 – 7 g / kg / hari, tergantung pada konsentrasi dan paradigma) [4] Model genetik baru ini memiliki keuntungan yang signifikan bila dibandingkan dengan strain inbred yang ada, termasuk bukti fenotip yang terlalu dominan dan minum dengan kadar alkohol dalam darah yang tinggi [4] Selain itu, konsumsi etanol yang tinggi ditunjukkan oleh tikus BxF terlihat dalam dua paradigma minum etanol tambahan (minum dalam gelap dan penerimaan etanol selama akses cairan yang dijadwalkan) [4] Kami kemudian mengamati perilaku administrasi mandiri alkohol yang berbeda ketika membandingkan dua strain hibrida F1 tikus: C57BL / 6J x NZB / B1NJ (BxN) menunjukkan penurunan preferensi alkohol setelah pengalaman dengan konsentrasi alkohol yang tinggi dan periode pantang dan BxF menunjukkan preferensi alkohol yang berkelanjutan [5]. Dengan menggunakan serangkaian tes perilaku, kami telah menunjukkan bahwa BxN lebih sensitif daripada tikus BxF terhadap efek etanol yang permusuhan dan sedatif, tetapi tidak memuaskan. [6].

Penelitian dasar tentang model perilaku dan genetik baru dari konsumsi alkohol yang tinggi dan perubahan yang disebabkan oleh pengalaman minum akan memajukan pengetahuan kita tentang penyalahgunaan alkohol dan alkoholisme. Fenotip preferensi alkohol yang berkurang menarik karena tikus BxN pada awalnya menunjukkan preferensi yang tinggi untuk larutan etanol. Meskipun aspek motivasi mengurangi asupan alkohol setelah pengalaman dengan konsentrasi etanol tinggi dan pantang tidak diketahui, tikus BxN mungkin disamakan dengan peminum alkohol moderat karena mereka masih mengkonsumsi larutan etanol tetapi pada tingkat yang lebih rendah, mungkin karena pengalaman permusuhan.

Model preferensi alkohol berkelanjutan juga menarik, karena tikus BxF secara stabil mengonsumsi etanol yang sangat tinggi terlepas dari pengalaman sebelumnya. Preferensi alkohol yang berkelanjutan dan berkurang dapat dikaitkan dengan efek kekurangan alkohol, sebuah fenomena di mana hewan menunjukkan peningkatan konsumsi alkohol secara signifikan setelah periode pemutusan hubungan kerja secara paksa.e [7] Efek kekurangan alkohol adalah fenomena yang berguna untuk mempelajari peningkatan perilaku minum alkohol. Meskipun jadwal eksperimental yang diketahui menginduksi efek kekurangan alkohol sangat berbeda dari jadwal yang digunakan di sini, membandingkan preferensi alkohol yang berkelanjutan dan berkurang dengan efek kekurangan alkohol menghubungkan berbagai fenotip perilaku yang dibahas di sini dengan fenomena penting dalam model tikus penelitian alkohol. Preferensi alkohol yang berkurang akan menjadi kebalikan dari efek deprivasi alkohol dan preferensi alkohol yang berkelanjutan dapat digambarkan sebagai tidak adanya efek deprivasi alkohol. Penggunaan beragam model hewan genetik, seperti BxF dan BxN, memberikan kontribusi besar bagi kemajuan lapangan karena gangguan penggunaan alkohol diperkirakan muncul dari interaksi kompleks antara genetika dan lingkungan. Identifikasi diferensial ekspresi gen awal segera untuk hibrida ini menawarkan wawasan ke dalam sirkuit otak yang penting untuk sifat etanol yang bermanfaat dan permusuhan.

Etanol dan neurocircuits yang terlibat obat telah dipelajari dalam model tikus spesifik menggunakan penanda molekuler plastisitas dan / atau aktivitas neuron [8-15] Etanol yang dikelola sendiri dan diberikan eksperimen tidak menghasilkan peta metabolisme otak yang setara, menunjukkan sirkuit spesifik yang mendasari efek penguatan etanol [8,9].

Salah satu komponen utama, yang belum dieksplorasi secara luas dalam penelitian alkohol, adalah pemeriksaan perilaku preferensi alkohol yang berkelanjutan dan berkurang dan identifikasi sirkuit neuron yang terlibat selama perilaku ini. Tujuan dari percobaan ini adalah untuk mengidentifikasi daerah otak yang terlibat oleh preferensi alkohol yang berkelanjutan dan berkurang. Karena pemberian alkohol kronis (bersama dengan obat pelecehan lainnya) telah terbukti menyebabkan perbedaan regional otak dalam tingkat ΔFosB, kami menguji hipotesis bahwa fenotip perilaku ini diwakili oleh produksi diferensial dari faktor transkripsi yang dapat diinduksi, ΔFosB, di daerah otak yang diketahui terlibat dalam penghargaan, keengganan, dan stres [10].

Stimulus kronis yang menyebabkan perbedaan regional dalam level osFosB termasuk obat-obatan pelecehan (alkohol, kokain, amfetamin, nikotin, morfin, dan antipsikotik), stres kronis (tekanan pengekangan, goncangan kaki yang tak terduga, kejut elektrokonvulsif), dan roda kompulsif yang berjalan [11] Sebagai mediator potensial adaptasi jangka panjang di otak, mengidentifikasi varian dominan FosB (FosB atau ΔFosB) dalam menanggapi pengobatan etanol kronis adalah perbedaan penting.

Ada beberapa penelitian yang mengukur FosB dan ΔFosB setelah rangsangan kronis yang belum diverifikasi bahwa ΔFosB adalah isoform dominan (seperti yang dijelaskan di bawah). Namun, ada bukti kuat bahwa osFosB, bukan FosB, adalah isoform dominan setelah rangsangan kronis [10-12] Sebuah studi oleh Ryabinin dan Wang (1998) menemukan bahwa dalam alkohol rendah yang lebih menyukai tikus DBA / 2J, empat hari injeksi etanol berulang menghasilkan peningkatan yang kuat dalam ekspresi FosB di daerah otak berikut ini: inti amygdaloid kortikal anterior, lateral septum ventrale, amygdala pusat , amigdala lateral, hipotalamus lateral, nukleus accumbens shell, nukleus dasar stria terminalis, dan nukleus paraventrikular thalamus [13] Hasilnya mengidentifikasi neurocircuit etanol-responsif. Ekspresi FosB juga telah diukur dalam alkohol yang lebih tinggi yang lebih memilih tikus C57BL / 6J selama akuisisi dan pemeliharaan pemberian sendiri etanol dalam kondisi akses terbatas. Tidak ada perubahan dalam tingkat FosB selama akuisisi administrasi diri [14]. Namun, setelah dua minggu akses terbatas pemberian etanol mandiri, kadar FosB meningkat di inti medial inti amigdala dan inti Edinger-Westphal [15]. Secara keseluruhan, laporan mengidentifikasi daerah baru yang terlibat dalam administrasi etanol sendiri, serta melibatkan peran untuk jalur mesokortikolimbik dan amigdala yang diperluas [16] Namun, penting untuk dicatat bahwa perubahan kadar osFosB tergantung pada rute pemberian etanol, dosis, dan lamanya waktu yang terpapar dengan pengobatan atau jadwal [13-15].

Strain tikus yang digunakan dalam penelitian ini memberikan model yang menarik untuk perbandingan preferensi alkohol berkelanjutan dan berkurang dan mekanisme yang mendasari bertanggung jawab untuk respon alkohol yang berbeda ini. Studi ini menunjukkan bahwa tikus yang menunjukkan berkurangnya preferensi alkohol juga menunjukkan plastisitas yang signifikan dalam sirkuit yang berhubungan dengan stres dan stres (termasuk inti Edinger-Westphal, daerah tegmental ventral, amigdala, nucleus accumbens, dan kortikula cingulate).

Hasil

Pengaruh konsentrasi alkohol dan periode pantang terhadap pemberian sendiri pada tikus BxF dan BxN

Untuk menunjukkan bahwa berbagai konsentrasi etanol dan / atau periode pantang mengubah konsumsi etanol berikutnya, kami merancang empat jadwal (kelompok) untuk mengukur konsumsi etanol (Gambar 1). (Gambar 1a, b).1a, b). Ada empat kelompok eksperimen untuk masing-masing hibrida: Konsentrasi Tinggi, Konsentrasi Tinggi dengan Periode Pantang, Konsentrasi Rendah, dan Konsentrasi Rendah dengan Periode Pantang. Data lengkap untuk preferensi etanol (Gambar (Figure2)2) dan konsumsi (Gambar (Figure3)3) data (untuk semua kelompok dan kedua genotipe) disajikan untuk referensi. Untuk menetapkan dan mengilustrasikan fenotip perilaku preferensi alkohol yang berkelanjutan dan berkurang, preferensi etanol 9% dan data konsumsi disajikan dalam Gambar. Angka44 dan dan5.5. Fenotip perilaku ini didasarkan pada perbandingan preferensi etanol 9% dan konsumsi dari presentasi pertama, kedua, ketiga, dan keempat dalam kelompok Konsentrasi Tinggi dan hari percobaan yang sesuai untuk kelompok Konsentrasi Rendah. ANOVA dua arah (genotipe x waktu) dari preferensi dan konsumsi etanol 9% dilakukan. Untuk kelompok Konsentrasi Tinggi, preferensi etanol (Gambar (Figure4a)4a) dan konsumsi (Gambar (Figure5a)5a) lebih besar untuk BxF daripada BxN, dan BxF menunjukkan preferensi dan konsumsi alkohol yang berkelanjutan sementara BxN menunjukkan penurunan preferensi dan konsumsi alkohol (ETHANOL PREFERENCE - interaksi F (3,54) = 4.83, P <0, genotipe F (01, 1,54) = 24.10, P <0.001, waktu F (3,54) = 9.92, P <0.0001; KONSUMSI ETANOL - interaksi N / S, genotipe F (1,54) = 50.73, P <0.0001, waktu F (3,54, 11.68) = 0.0001, P <XNUMX). Untuk kelompok Konsentrasi Tinggi dengan pantang, preferensi etanol (Gambar (Figure4b)4b) dan konsumsi (Gambar (Figure5b)5b) lebih besar untuk BxF daripada BxN, dan BxF menunjukkan preferensi dan konsumsi alkohol berkelanjutan sementara BxN menunjukkan penurunan preferensi dan konsumsi alkohol (ETHANOL PREFERENCE - interaksi F (3,132) = 15.89, P <0.0001, genotipe F (1,132) = 250.43, P <0.0001, waktu F (3,132) = 27.48, P <0.0001; KONSUMSI ETANOL - interaksi F (3,132) = 11.35, P <0.0001, genotipe F (1,132) = 510.88, P <0.0001, waktu F (3,132) = 22.42, P <0.0001). Untuk kelompok Konsentrasi Rendah, preferensi etanol (Gambar (Figure4c)4c) dan konsumsi (Gambar (Figure5c)5c) lebih besar untuk BxF daripada BxN, dan kedua hibrida menunjukkan preferensi dan konsumsi alkohol berkelanjutan (PREFERENSI ETANOL - interaksi N / S, genotipe F (1,54) = 12.2, P <0.01, waktu N / S; KONSUMSI ETANOL - interaksi N / S, genotipe F (1,54) = 74.83, P <0.0001, waktu N / S). Untuk kelompok Konsentrasi Rendah dengan pantang, preferensi etanol (Gambar (Figure4d)4d) dan konsumsi (Gambar (Figure5d)5d) lebih besar untuk BxF daripada BxN, dan kedua hibrida menunjukkan pengurangan moderat dalam preferensi dan konsumsi alkohol (ETHANOL PREFERENCE - interaksi N / S, genotipe F (1,132) = 166.58, P <0.0001, waktu N / S; KONSUMSI ETANOL - interaksi F (3,132) = 3.61, P <0.05, genotipe F (1,132) = 480.64, P <0.0001, waktu F (3,132) = 7.87, P <0.0001). Singkatnya, dalam kelompok Konsentrasi Tinggi (tanpa pantang), BxF menunjukkan preferensi alkohol berkelanjutan sementara BxN menunjukkan penurunan preferensi alkohol dan pada kelompok Konsentrasi Rendah (tanpa pantang), BxF dan B6xN menunjukkan preferensi alkohol berkelanjutan. Karena fenotipe minat paling baik ditangkap dalam kelompok tanpa pantang, mereka adalah fokus dari sisa penelitian.

Gambar 1  

Jadwal eksperimental untuk akses berkelanjutan konsumsi etanol sukarela. a. Jadwal eksperimental untuk kelompok Konsentrasi Rendah dan Konsentrasi Tinggi. b. Jadwal eksperimental untuk Konsentrasi Rendah dengan Periode Pantang dan Konsentrasi Tinggi ...
Gambar 2  

Preferensi etanol tergantung pada genotipe dan konsentrasi etanol. a. Dalam kelompok Konsentrasi Tinggi, preferensi etanol (konsumsi etanol / total konsumsi cairan) lebih besar untuk BxF daripada BxN dan bervariasi dengan konsentrasi etanol yang ditawarkan. b ...
Gambar 3  

Konsumsi etanol tergantung pada genotipe dan konsentrasi etanol. a. Dalam kelompok Konsentrasi Tinggi, konsumsi etanol (g / kg / hari etanol murni) lebih besar untuk BxF daripada BxN dan bervariasi dengan konsentrasi etanol yang ditawarkan. b. Dalam Konsentrasi Tinggi ...
Gambar 4  

Fenotip perilaku preferensi alkohol yang berkelanjutan dan berkurang. Perbandingan preferensi etanol 9% dari presentasi pertama, kedua, ketiga, dan keempat ditunjukkan untuk membentuk fenotip perilaku preferensi alkohol yang berkelanjutan atau berkurang. a. ...
Gambar 5  

Fenotip perilaku konsumsi alkohol yang berkelanjutan dan berkurang. Perbandingan konsumsi etanol 9% dari presentasi pertama, kedua, ketiga, dan keempat ditunjukkan untuk membentuk fenotipe perilaku konsumsi alkohol yang berkelanjutan atau berkurang. ...

Δ Tingkat FOSB

Quant kuantifikasi dan analisis FOS digunakan untuk mengidentifikasi neurocircuitry diaktifkan secara kronis selama berkelanjutan dan mengurangi preferensi alkohol. Ada tiga kelompok eksperimental untuk setiap hibrida: Konsentrasi Tinggi, Konsentrasi Rendah, dan Air (Kontrol). ΔFosB data disajikan sebagai persen ΔFosB neuron positif [(# dari neurFosB neuron positif) / (# dari ΔFosB neuron positif + # dari neuron positif Nissl)] (Tabel (Table1).1). Pekerjaan sebelumnya telah menunjukkan bahwa pengalaman etanol dapat menginduksi neurodegenerasi [17] Oleh karena itu, kami menyelidiki nomor neuron dalam penelitian ini dan melaporkan tidak ada perbedaan signifikan berdasarkan genotipe atau kelompok untuk wilayah otak yang diukur dalam penelitian ini. Tiga analisis berikut dari data ΔFosB dilakukan: 1) tiga arah ANOVA (genotipe x kelompok x wilayah otak), 2) dua arah ANOVA (wilayah otak x kelompok) untuk setiap genotipe, dan 3) matriks korelasi dikembangkan untuk memetakan korelasi jaringan.

Tabel 1  

Persen ΔFosB Neuron Positif

Pengukuran berulang ANOVA tiga arah (genotipe x grup x wilayah otak) mengungkapkan interaksi genotipe x wilayah otak [F (15,375) = 2.01, P <.05], interaksi grup x wilayah otak [F (15.375) = 1.99, P <0.01], dan efek utama daerah otak [F (15,375) = 43.36, P <.000]. Pengukuran berulang ANOVA dua arah (wilayah otak kelompok x) untuk setiap genotipe menunjukkan bahwa terdapat efek utama dari kelompok dan wilayah otak untuk BxF dan BxN [BxF - F (2,374) = 11.79, P <.0001, efek utama kelompok; F (15,374) = 25.64, P <.0001, efek utama daerah otak; BxN - F (2,360) = 43.38, P <.0001, efek utama kelompok; F (15,360) = 23.73, P <.0001, efek utama genotipe]. Analisis post-hoc mengungkapkan enam perbedaan kelompok yang signifikan untuk BxN (Gambar (Gambar 6a-c).6ac). Persen Δ Tingkat FOSB lebih tinggi pada kelompok Konsentrasi Rendah daripada pada kelompok Air di La, CeC / CeL, EW, dan VTA. Persen ΔFosB lebih tinggi pada kelompok Konsentrasi Tinggi daripada pada kelompok Air di CeMPV. Persen ΔFosB lebih tinggi pada kelompok Konsentrasi Rendah daripada pada kelompok Konsentrasi Tinggi di EW. ΔFosB data untuk semua wilayah otak lainnya yang dikuantifikasi disajikan dalam Tabel Tabel1.1. Analisis korelasional Pearson r digunakan untuk menentukan apakah% dari neuron positif ΔFosB di wilayah otak tertentu berkorelasi dengan konsumsi etanol atau preferensi. Konsumsi dan preferensi etanol menunjukkan korelasi positif yang signifikan dengan% ΔFosB pada EW dan VTA mencit BxN (KONSUMSI ETANOL - EW r = 0.85; VTA r = 0.85; PREFERENSI ETANOL - EW r = 0.83, VTA r = 0.88; p <0.05 untuk semua).

Gambar 6  

Preferensi alkohol yang berkelanjutan dan berkurang menginduksi osFosB dalam amigdala, EW, dan VTA. Persen ΔFosB neuron positif di daerah amigdala (a.), EW (b.), dan VTA (c.). d. dan e. Gambar representatif pewarnaan ΔFosB / Nissl ...

Hubungan yang kompleks antara ekspresi ΔFosB, genotipe, wilayah otak, dan konsumsi etanol dieksplorasi lebih lanjut dengan menggunakan analisis komponen utama dan pengelompokan hierarkis. Analisis komponen utama mengungkapkan bahwa sebagian besar variabilitas (~ 80%) dalam data diwakili oleh komponen 5. Pengelompokan hierarki yang tidak diawasi (dikelompokkan oleh individu dan wilayah otak) kemudian dilakukan dan dipesan menggunakan komponen utama pertama (Gambar (Figure7).7). Pengelompokan individu menunjukkan pola pengelompokan yang kuat, tetapi tidak sempurna, berdasarkan konsumsi etanol, terlepas dari genotipe. Banyak tikus yang naif-etanol mengelompok bersama-sama dan menunjukkan overallFosB keseluruhan kurang dari rata-rata dan banyak dari tikus yang menampilkan preferensi alkohol yang berkelanjutan dikelompokkan bersama dan menunjukkan exhibFosB yang lebih menyeluruh daripada rata-rata. Dua kelompok ini adalah yang paling berbeda. Tiga kelompok di antaranya mewakili campuran yang lebih besar dari, kurang dari, dan rata-rata nilai osFBB dan fenotip minum etanol.

Gambar 7  

LevelsKadar FosB tidak didorong oleh konsumsi etanol saja. Pengelompokan hierarki dilakukan dan peta panas yang dihasilkan dari tingkat ΔFosB individu dan konsumsi etanol 9% yang sesuai ditunjukkan. Hijau = ΔFosB kurang dari ...

Diskusi

Perilaku pemberian alkohol yang berbeda diamati ketika membandingkan dua galur tikus hibrida F1: BxN menunjukkan pengurangan preferensi alkohol setelah pengalaman dengan konsentrasi alkohol yang tinggi dan periode pantang sementara BxF menunjukkan preferensi alkohol yang berkelanjutan. Model BxF stabil, konsumsi tinggi (preferensi alkohol berkelanjutan) dan model BxN minum moderat (mengurangi preferensi alkohol). Plastisitas neuron (atau aktivitas, yang diukur dengan ΔFosB level) berbeda tergantung pada pengalaman etanol, selanjutnya mendukung peran yang mendasari sirkuit neuronal spesifik dalam mempertahankan dan mengurangi preferensi alkohol.

Untuk strain yang mengonsumsi alkohol tinggi, C57BL / 6, preferensi dan konsumsi etanol sangat tergantung pada konsentrasi etanol awal, panjang pantangan, dan sub-regangan (C57BL / 6Cr atau C57BL / 6J) [7,18] Kami menemukan bahwa preferensi etanol dan konsumsi terlihat pada tikus BxF secara konsisten lebih tinggi (dan lebih stabil daripada di BxN) dalam empat jadwal berbeda yang diuji. Preferensi etanol yang cukup tinggi dan konsumsi dalam BxN hanya bertahan dengan satu jadwal minum kronis (Konsentrasi Rendah tanpa pantang), sementara pengurangan preferensi dan konsumsi diamati dengan semua jadwal minum kronis lainnya diuji. BxN mengurangi preferensi alkohol menawarkan model hewan baru di mana pengalaman (presentasi berulang etanol setelah pengalaman dengan beberapa konsentrasi etanol tinggi dan / atau beberapa periode singkat berpantang) secara dramatis mengurangi respons mereka terhadap konsentrasi etanol yang sebelumnya sangat disukai.

Etanol yang dikelola sendiri dan dikelola eksperimen menghasilkan peta metabolisme otak yang berbeda, menunjukkan sirkuit spesifik yang mendasari efek penguatan etanol. [8,9] Kami menguji hipotesis bahwa fenotip perilaku preferensi alkohol yang berkelanjutan dan berkurang diwakili oleh produksi diferensial dari faktor transkripsi yang dapat diinduksi, ΔFosB, di daerah otak yang diketahui terlibat dalam penghargaan, penolakan, dan stres. OsFosB adalah faktor transkripsi dengan stabilitas jangka panjang yang unik dan tidak peka terhadap rangsangan seperti halnya c-Fos, melainkan terakumulasi selama perawatan kronis. Peningkatan ΔFosB disebabkan oleh peningkatan aktivitas neuron dan dianggap mencerminkan plastisitas neuron yang tahan lama. Kami menemukan bahwa persentase neuron positif osFB di daerah otak tergantung pada genotipe (BxF dan BxN) dan kelompok (Kontrol air, Konsentrasi Rendah, dan Konsentrasi Tinggi).

Fatau BxN, analisis post-hoc mengungkapkan bahwa konsumsi etanol sukarela menghasilkan peningkatan osFosB dalam nukleus EW, VTA, dan amygdala: menunjukkan peningkatan plastisitas neuron di daerah otak yang diketahui terlibat dalam etanol, hadiah, dan respons stres. Tikus BxN dalam kelompok Konsentrasi Tinggi (mengurangi preferensi alkohol) telah mengurangi plastisitas neuron di EW, menunjukkan bahwa neuron ini menanggapi asupan alkohol dengan plastisitas yang bergantung pada pengalaman. Pada kelompok Konsentrasi Rendah (diperlihatkan preferensi alkohol berkelanjutan), plastisitas neuron pada EW lebih besar daripada pada kelompok Konsentrasi Tinggi dan Kontrol Air. Meskipun dilakukan dengan menggunakan berbagai paradigma minum etanol dan model tikus genetik, temuan kami di EW tikus BxN setuju dengan studi konsumsi etanol sebelumnya [14,15] EW non-preganglionik baru-baru ini ditandai sebagai mengandung neuron yang mengandung perioculomotor urocortin (Ucn) [19] Ucn1 adalah peptida mirip kortikotropin releasing factor (CRF) yang mengikat reseptor CRF1 dan CRF2. Studi sebelumnya menggunakan pendekatan genetik, farmakologis, dan lesi telah menunjukkan bahwa Ucn1 terlibat dalam mengatur konsumsi alkohol [19-22] Tdi sini adalah kecenderungan genetik yang dikenal untuk asupan alkohol yang tinggi pada tikus yang berkorelasi dengan tingkat basal lebih tinggi dari Ucn1 di EW dan LSi. [23] Dengan demikian, kurangnya signifikansi post-hoc yang kami amati di EW untuk lebih suka alkohol tinggi dan mengkonsumsi tikus BxF tidak terduga. Mungkin ini disebabkan oleh sedikit peningkatan kadar ΔFosB dalam kelompok air BxF dibandingkan dengan kelompok air BxN. Memang, persentase ΔFosB tingkat untuk semua tikus yang menunjukkan preferensi alkohol berkelanjutan (kelompok Konsentrasi Tinggi BXF, kelompok Konsentrasi Rendah BxF, dan kelompok Konsentrasi Rendah BxN) sangat mirip.

Untuk BxN, konsumsi etanol dalam kelompok Konsentrasi Rendah meningkatkan plastisitas neuronal dalam VTA (lebih besar dari pada kelompok Konsentrasi Tinggi dan Kontrol Air). Preferensi dan konsumsi etanol juga lebih besar untuk kelompok Konsentrasi Rendah. Kurangnya signifikansi post-hoc yang kami amati dalam VTA untuk alkohol yang lebih memilih dan mengkonsumsi tikus BxF tidak terduga dan mungkin disebabkan oleh tingkat basal ΔFosB yang sedikit lebih tinggi pada kelompok kontrol air. Persen tingkat ΔFosB sedikit meningkat pada kelompok air BxF dibandingkan dengan kelompok air BxN, sedangkan persentase ΔFosB cukup mirip untuk semua tikus yang menunjukkan preferensi alkohol berkelanjutan (kelompok Konsentrasi Tinggi BxF, kelompok Konsentrasi Rendah BxF, kelompok Konsentrasi Rendah BxF, dan kelompok Konsentrasi Rendah BXN) . Sistem dopamin VTA memainkan peran utama dalam memediasi efek penguatan etanol dan berpartisipasi dalam banyak hubungan timbal balik yang penting untuk etanol dan perilaku terkait hadiah [24-26] Selain itu, VTA memproyeksikan ke inti amigdala dan EW. Tikus telah terbukti mengatur sendiri etanol langsung ke VTA [27]. Juga, paparan etanol meningkatkan laju pembakaran neuron dopaminergik di VTA [28,29] Peningkatan laju penembakan dapat dikaitkan dengan induksi ΔFosB dalam VTA yang kami amati setelah pemberian etanol sukarela kronis di BxN.

Ketergantungan alkohol menginduksi neuroadaptasi jangka panjang, menghasilkan keadaan emosi negatif; mekanisme penting dalam penguatan negatif adalah pensinyalan faktor kortikotropin (CRF) di dalam amigdala [30] Manipulasi farmakologis neuron di CeA telah menargetkan reseptor GABA, CRF, opioid, serotonin, dynorphin, dan norepinefrin [25,31-34] GAntagonis ABA, serta antagonis CRF, menurunkan konsumsi etanol [32,33,35]. Lesi pada CEA mengurangi konsumsi etanol sukarela akses berkelanjutan [36]. Temuan kami lebih lanjut mendukung peran CEA dalam peraturan perilaku minum alkohol. Neuron GABAergik di amigdala pusat membentuk populasi heterogen yang koneksinya terkait dengan kandungan peptida mereka. Neuron GABAergik ini mengintegrasikan aktivitas keluaran dari CEA. Seperti yang diulas di [Wee and Koob (2010]), sstudi abadi telah mengidentifikasi peran reseptor opioid dinorphin dan kappa dalam pemeliharaan dan peningkatan intak etanole [37] Baru-baru ini, Walker et al telah menunjukkan bahwa antagonis reseptor κ-opioid, nor-binaltorphimine, dalam amygdala yang diperluas secara selektif mengurangi pemberian sendiri etanol pada hewan yang tergantung [38] Pensinyalan reseptor opioid Kappa tetap menjadi perhatian utama penelitian di persimpangan antara stres, penghargaan, dan keengganan. Juga telah dibuktikan bahwa pemberian sendiri etanol yang diinduksi stres dimediasi oleh pensinyalan reseptor opioid kappa [39] CeA sentral dapat dibagi lagi menjadi latero-capsular (CeL / CeC) dan medial posterior ventral. Neuron GABAergik dari CeL / CeC menerima persarafan dopaminergik dari VTA; seperti yang disebutkan sebelumnya, neuron ini diaktifkan setelah pemberian etanol akut dan menunjukkan peningkatan increasedFosB tikus yang menunjukkan preferensi alkohol yang berkelanjutan. Juga, lihat Mc [Pengantin wanita (2002]) untuk ulasan yang sangat baik tentang CeA dan efek alkohol [40] Dalam penelitian kami, tikus BxN dengan preferensi alkohol berkelanjutan (kelompok Konsentrasi Rendah) menunjukkan plastisitas neuron yang meningkat pada tikus CeC / CeL dan tikus La dan BxN dengan preferensi alkohol yang berkurang (kelompok Konsentrasi Tinggi) menunjukkan peningkatan plastisitas saraf di CeMPV. Hasil ini menunjukkan bahwa pengalaman etanol spesifik melibatkan plastisitas dalam neuron GABAergik di amigdala. Dengan data ini, bersama dengan perubahan terkait dalam plastisitas neuron di VTA dan EW, kami mengusulkan rangkaian ini mengalami plastisitas yang signifikan dalam kondisi preferensi alkohol berkelanjutan.

Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa tikus C57BL / 6J dapat mencapai kadar alkohol dalam darah tinggi dengan minum dua botol pilihan, namun kadar alkohol dalam darah ini tidak berkelanjutan dan sering kali minum tersebut tidak memenuhi kriteria untuk motivasi farmakologis yang ditetapkan oleh Dole and Gentry (1984) [41,42] Tikus BxN yang menunjukkan pengurangan preferensi alkohol mengkonsumsi kurang dari yang diharapkan dari tikus C57BL / 6J yang khas [1] Oleh karena itu, meskipun kami tidak mengambil sampel alkohol dalam darah, tidak mungkin tikus BxN yang menunjukkan pengurangan preferensi alkohol mencapai tingkat alkohol dalam darah yang relevan secara farmakologis, menunjukkan konsentrasi alkohol dalam darah yang tinggi tidak diperlukan untuk menginduksi plastisitas pada daerah otak ini. Penting untuk dicatat bahwa efek kelompok yang sangat signifikan juga ada dalam BxF, meskipun hasil post-hoc (dikoreksi untuk beberapa perbandingan) untuk daerah otak BxF tidak menunjukkan perubahan signifikan dalam persen ΔFosB neuron positif untuk daerah mana pun setelah konsumsi etanol kronis dengan jadwal yang berbeda ini.

Untuk memvisualisasikan hubungan potensial antara variabel pengelompokan hierarki dilakukan. Peta panas dari analisis yang dihasilkan menunjukkan tren umum antara ΔFosB dan konsumsi etanol terlepas dari genotipe. Tingkat ΔFosB yang lebih tinggi dikaitkan dengan minum tinggi dan tingkat ΔFosB yang lebih rendah dikaitkan dengan hewan kontrol; Namun, kekuatan hubungan itu tidak cukup untuk secara akurat memprediksi minum fenotip hanya berdasarkan tingkat ΔFosB.

Kesimpulan

Perilaku swadaya alkohol yang berbeda diamati dengan dua strain hibrida F1 tikus: BxN menunjukkan pengurangan preferensi alkohol setelah pengalaman dengan konsentrasi alkohol yang tinggi sementara BxF menunjukkan preferensi alkohol yang berkelanjutan. Model BxF stabil, konsumsi tinggi (preferensi alkohol berkelanjutan) dan model BxN minum moderat (mengurangi preferensi alkohol). Perubahan plastisitas neuron (yang diukur dengan ΔFosB level) bergantung pada pengalaman, serta wilayah otak dan genotipe spesifik, yang selanjutnya menentukan sirkuit neuronal mendasari aspek motivasi dari konsumsi etanol. Hasil ini menunjukkan bahwa perubahan satu garis induk pada tikus hibrida menghasilkan perubahan pola konsumsi alkohol dan perubahan yang ditandai dalam pola ekspresi ΔFosB, menunjukkan bahwa jaringan otak yang berbeda terlibat dalam tikus hibrida yang berbeda ini.

metode

Etika

Penelitian ini dilakukan sesuai dengan rekomendasi dalam Panduan untuk Perawatan dan Penggunaan Hewan Laboratorium dari Institut Kesehatan Nasional. Protokol telah disetujui oleh Komite Perawatan dan Penggunaan Hewan Institusional dari Universitas Texas di Austin (AUP 2010 – 00028). Semua operasi dilakukan di bawah anestesi natrium pentobarbital, dan semua upaya dilakukan untuk meminimalkan penderitaan.

hewan

Penelitian dilakukan dengan menggunakan tikus silang F1 hibrida betina yang berasal dari C57BL / 6J dan baik tikus FVB / NJ atau NZB / B1NJ (BxF F1 dan BxN F1, galur maternal x galur ayah). Peternak C57BL / 6J, FVB / NJ, dan NZB / B1NJ dibeli dari Laboratorium Jackson (Bar Harbor, ME) dan dikawinkan pada minggu 7-8. Keturunan disapih menjadi kelompok isoseksual dari masing-masing genotipe (BxF F1, BxN F1). Kami menguji hanya tikus betina untuk memfasilitasi perbandingan dengan data yang dikumpulkan sebelumnya [1,5,6] Tikus ditempatkan di kandang standar dengan makanan dan air yang disediakan ad libitum. Ruang koloni dan ruang pengujian menggunakan lampu 12 h: 12 h siklus gelap (lampu menyala di 07: 00).

Tes preferensi etanol pilihan dua botol

Metode dua botol pilihan digunakan untuk menentukan pola swadaya etanol sukarela pada tikus BxF dan BxN betina [1,6] Tikus betina hibrida F1 (usia 63 hari) secara individual ditempatkan di kandang standar sambil membiasakan selama satu minggu untuk botol dengan tabung sipper yang mengandung air sebelum pengenalan larutan etanol. Setelah habituasi, tikus memiliki akses ke dua botol yang identik: satu berisi air dan satu lagi berisi larutan etanol. Posisi tabung diubah setiap hari untuk mengontrol preferensi posisi. Untuk menjelaskan potensi tumpahan dan penguapan, berat rata-rata yang terkuras dari tabung di kandang kontrol tanpa tikus dikurangi dari nilai minum individu setiap hari. Tikus ditimbang setiap 4 hari selama percobaan. Semua konsumsi cairan diukur setiap hari selama percobaan. Jumlah etanol yang dikonsumsi dan preferensi etanol dihitung untuk masing-masing tikus, dan nilai-nilai ini dirata-rata untuk setiap konsentrasi etanol. Pengaruh konsentrasi alkohol dan periode pantang terhadap pemberian sendiri pada tikus BxF dan BxN ditunjukkan dengan menunjuk kelompok eksperimen dengan akses ke konsentrasi tinggi (peningkatan akses ke larutan etanol 3-35%, diikuti oleh siklus berulang 3 dari 9, 18, dan 27% etanol, diakhiri dengan presentasi akhir 9% etanol) dan kelompok lain dengan Konsentrasi Rendah (peningkatan akses ke 3-9% etanol, dengan sisa percobaan dilakukan dengan akses ke 9% etanol). Masing-masing kelompok memiliki subkelompok yang mengalami atau tidak mengalami periode pantang tiga minggu. Tikus kontrol mengalami kondisi yang sama pada saat yang sama dengan tikus percobaan, tetapi hanya ditawari satu botol air.

Secara total, ada lima kelompok untuk setiap hibrida: Air (n = 14-16), Konsentrasi Tinggi (n = 10), Konsentrasi Tinggi dengan Periode Pantang (n = 20), Konsentrasi Rendah (n = 10), dan Konsentrasi Rendah dengan Periode Pantang (n = 20). Lihat Gambar Figure11 untuk jadwal kelompok pilihan dua botol rinci.

ΔFBB Imunohistokimia dan kuantifikasi

ΔFosB immunohistochemistry (IHC) diukur di 16 wilayah otak dari tikus yang mengalami 72 hari akses terus menerus ke air (Kontrol) atau air & alkohol [Konsentrasi Tinggi dan Konsentrasi Rendah]. Pengaruh Konsentrasi Tinggi pada preferensi dan konsumsi etanol jauh lebih besar daripada pengaruh pantang; oleh karena itu, kelompok yang mengalami periode abstinensi tidak dimasukkan dalam pengukuran ΔFosB IHC. Selanjutnya, percobaan dilakukan di luar penampilan pertama dari preferensi alkohol berkelanjutan atau dikurangi untuk menunjukkan fenotipe perilaku yang stabil dengan siklus berulang perubahan konsentrasi etanol untuk memeriksa efek konsumsi etanol kronis. Empat sampai delapan jam setelah menghilangkan alkohol pada hari ke-73 percobaan, mencit dibius dalam (175 mg / kg sodium pentobarbital) dan disemprotkan secara intracardial dengan 20 ml 0.01 M fosfat buffered saline (PBS), diikuti oleh 100 ml 4% paraformaldehyde di PBS. Otak dihilangkan, setelah difiksasi dalam paraformaldehida 4% pada suhu 4 ° C, tertanam dalam agarosa 3%, dipotong (50 um, koronal) pada vibratome, ditempatkan dalam krioprotektan (sukrosa 30%, etilen glikol 30%, dan polivinil 0.1%. pyrrolidone dalam PBS) semalaman pada 4 ° C, dan disimpan pada -20 ° C sampai diproses untuk IHC. Bagian yang dicairkan dicuci dengan PBS, diberi perlakuan dengan 0.3% H2O2, dan diinkubasi selama satu jam dalam serum kambing normal 3% untuk meminimalkan pelabelan non-spesifik. Bagian jaringan kemudian diinkubasi semalaman pada suhu 4 ° C dalam serum kambing normal 3% dan anti-FosB (SC-48, pengenceran 1: 5000, Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA). Bagian dicuci, diinkubasi dalam biotinilasi kambing anti-kelinci Ig (pengenceran 1: 200, Vector Laboratories, Burlingame, CA) selama satu jam, dicuci, dan diinkubasi dalam kompleks avidin-biotin (pengenceran 1: 200, Elite kit-Vector Laboratories) . Aktivitas peroksidase divisualisasikan melalui reaksi dengan diaminobenzidine 0.05% (mengandung 0.015% H.2O2). Bagian jaringan yang Nissl counterstained (menggunakan metilen biru / biru II). Slide diberi kode untuk penghitungan buta. ΔFosB-IR neuron dihitung pada perbesaran 50X (oli) menggunakan metode fraksionator optik dan perangkat lunak komputer StereoInvestigator. Informasi parameter pengambilan sampel: kerangka penghitungan (50um x 50um x 10um) adalah sama untuk semua wilayah yang dikuantifikasi; Namun, ukuran grid ditentukan untuk setiap wilayah otak untuk memastikan bahwa jumlah sel bilateral total akan sama dengan 100-300 untuk mencapai koefisien variasi kurang dari 0.1. Data dihitung sebagai persen dari positiveFosB inti positif (jumlah ΔFosB inti positif / jumlah neuron) untuk setiap wilayah.

Antibodi FosB yang digunakan dalam penelitian ini (SC-48, Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA) dibesarkan melawan wilayah internal FosB dan mengenali FosB dan ΔFosB. Walaupun antibodi ini mengenali baik FosB dan ΔFosB, neuron imunopositif yang dikuantifikasi dalam penelitian ini akan disebut sebagai ΔFosB neuron positif karena telah ditunjukkan bahwa obat penyalahgunaan, termasuk alkohol, secara khusus menginduksi ΔFosB, bukan FosB, dalam neuron. Perrotti et al. ([2008]) mengukur ΔFosB induksi (dalam menanggapi administrasi kronis penyalahgunaan obat, termasuk alkohol) menggunakan dua antibodi: satu yang mengenali FosB dan ΔFosB (SC-48) dan satu selektif untuk ΔFosB (tidak tersedia secara komersial) dan menemukan bahwa untuk semua obat dipelajari, immunoreaktivitas yang diamati menggunakan antibodi FosB (SC-48) disebabkan oleh ΔFosB, karena mereka tidak mendeteksi neuron imunoreaktif yang menggunakan selektif antibodi untuk FosB full-length [10] Selain itu, osFosB diketahui diinduksi dengan cara spesifik tipe wilayah dan sel, dengan berbagai perawatan kronis dan ulasan yang sangat baik tentang topik ini tersedia [11,43,44].

Singkatan dan lokasi struktur neuroanatomical

Il - korteks infralimbik (+1.70 mm); Cg1 - korteks cingulate 1 (+1.1 mm); Cg2 - korteks cingulate 1 (+1.10 mm); Inti NAcc - inti accumbens inti (+1.10 mm); Cangkang NAcc - cangkang nukleus accumbens (+1.10 mm); LSi - septum lateral menengah (+1.10 mm); La - amigdala lateral (−1.22 mm); Bla - amigdala basolateral (−1.22 mm); CeC / CeL - kapsuler pusat dan amigdala lateral tengah (−1.22 mm); CeMPV - bagian posterioventral medial dari inti pusat amigdala (−1.22 mm); PAG - abu-abu periaquaductal (−3.64 mm); EW - inti Edinger-Westphal (−3.64 mm); VTA - area tegmental ventral (−3.64 mm); DR - raphe punggung (- 4.60 mm); PBN - inti parabrakial (−5.2 mm); NTS - nukleus traktus solitarius (−6.96 mm). Otak Tikus dalam Koordinasi Stereotaxic[45] digunakan untuk mencocokkan secara subjektif satu hingga tiga bagian untuk kuantifikasi setiap wilayah otak.

Prosedur statistik

Data dilaporkan sebagai mean ± SEM, kecuali jika dinyatakan sebaliknya. Data terdistribusi secara normal. Statistik dilakukan menggunakan Statistica versi 6 (StatSoft, Tulsa, OK, USA) dan GraphPad Prism versi 4.00 (Perangkat Lunak GraphPad, San Diego, CA, USA). Tindakan berulang ANOVA dua arah dilakukan untuk konsumsi etanol dan data preferensi untuk mengevaluasi perbedaan antar kelompok. Dua dan tiga arah ANOVA dilakukan untuk data BFosB untuk mengevaluasi interaksi dan efek utama untuk kelompok (Konsentrasi Tinggi, Konsentrasi Rendah, dan Air), wilayah otak, dan genotipe. Koreksi Bonferroni untuk beberapa perbandingan dan post-hoc Bonferroni dilakukan jika perlu. Secara khusus, kami berhipotesis bahwa stres dan sirkuit hadiah akan meningkatkan FosB pada tikus yang menunjukkan berkurangnya preferensi alkohol. Untuk setiap persilangan hibrida, r Pearson digunakan untuk mengidentifikasi adanya korelasi signifikan antara tingkat ΔFosB dan preferensi etanol dan konsumsi pada tikus yang berpengalaman etanol.

Pengelompokan hierarkis dilakukan untuk memvisualisasikan bagaimana data bersama bervariasi dan menilai bagaimana kelompok data bersama. Nilai median yang dipermasalahkan menggantikan persen yang hilang ΔFosB data, yang tidak melebihi 15% data. Meskipun ada tingkat ketidakpastian yang lebih besar daripada jika nilai-nilai yang diperhitungkan sebenarnya telah diamati, analisis pengelompokan hierarki membutuhkan keanggotaan lengkap atau penghapusan lengkap untuk perbandingan kasus-bijaksana. Hierarchical clustering dilakukan dengan menggunakan metode Ward dan cluster yang dihasilkan dipesan oleh komponen prinsip pertama dari analisis komponen utama (JMP®, Versi 8, SAS Institute Inc., Cary, NC). Untuk kelompok yang berpengalaman dengan air dan etanol, data ΔFosB untuk setiap wilayah otak ditransformasikan skor-z dan analisis komponen utama dilakukan untuk menentukan jumlah cluster. Data kemudian dikelompokkan berdasarkan daerah otak dan individu menggunakan analisis pengelompokan hierarki yang diawasi.

Bersaing kepentingan

Penulis menyatakan bahwa mereka tidak memiliki kepentingan bersaing.

Kontribusi penulis

ARO, YAB, RAH, TAJ berkontribusi pada desain penelitian. ARO memperoleh data. ARO, IP, RDM menganalisis data. ARO, RDM, IP, TAJ, YAB, dan RAH terlibat dalam penyusunan dan revisi naskah. Semua penulis membaca dan menyetujui naskah final.

Ucapan Terima Kasih

Kami ingin mengucapkan terima kasih kepada Drs. Jody Mayfield dan Colleen McClung untuk diskusi bermanfaat dan Marni Martinez, Jennifer Stokes, Michelle Foshat, Jose Cienfuegos, Jamie Seymour, dan Darshan Pandya untuk bantuan teknis. Penelitian ini didukung oleh Inisiatif Neuroscience Integratif pada Hibah Konsorsium Alkoholisme AA13520, dan Lembaga Nasional Penyalahgunaan Alkohol dan Hibah Alkoholisme AA06399-S dan AA16424.

Referensi

  • Garcia-Andrade C, TL Dinding, Ehlers CL. Mitos air limbah dan respons terhadap alkohol di Mission Indians. Am J Psychiatry. 1997;154: 983-988. [PubMed]
  • Schuckit MA, Smith TL, Kalmijn J. Temuan di seluruh subkelompok mengenai tingkat respons terhadap alkohol sebagai faktor risiko untuk gangguan penggunaan alkohol: populasi perguruan tinggi wanita dan Latin. Klinik Alkohol Exp Res. 2004;10: 1499-1508. [PubMed]
  • Belknap JK, Crabbe JC, Young ER. Konsumsi sukarela etanol dalam galur tikus inbrida 15. Psikofarmakologi. 1993;112: 503 – 510. doi: 10.1007 / BF02244901. [PubMed] [Cross Ref]
  • Blednov YA, Metten P, Finn DA, Rhodes JS, Bergeson SE, Harris RA, Crabbe JC. Tikus C57BL / 6J x FVB / NJ hibrida minum lebih banyak alkohol daripada tikus C57BL / 6J. Klinik Alkohol Exp Res. 2005;29:1949–1958. doi: 10.1097/01.alc.0000187605.91468.17. [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Blednov YA, Ozburn AR, Walker D, Ahmed S, Belknap JK. et al. Tikus hibrida sebagai model genetik dari konsumsi alkohol yang tinggi. Behav Genet. 2010;40:93–110. doi: 10.1007/s10519-009-9298-4. [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Ozburn AR, Harris RA, Blednov YA. Perbedaan perilaku antara C57BL / 6JxFVB / NJ dan C57BL / 6JxNZB / B1NJ tikus hibrida F1: kaitannya dengan kontrol asupan etanol. Behav Genet. 2010;40:551–563. doi: 10.1007/s10519-010-9357-x. [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Melendez RI, Middaugh LD, Kalivas PW. Pengembangan efek pengurangan alkohol dan eskalasi pada C57BL / 6J. Klinik Alkohol Exp Res. 2006;30:2017–2025. doi: 10.1111/j.1530-0277.2006.00248.x. [PubMed] [Cross Ref]
  • Porrino LJ, Whitlow CT, Samson HH. Efek dari pemberian sendiri etanol dan etanol / sukrosa pada tingkat pemanfaatan glukosa otak lokal pada tikus. Res otak. 1998;791(1 – 2): 18 – 26. [PubMed]
  • Williams-Hemby L, Porrino LJ. Dosis etanol yang rendah dan sedang menghasilkan pola perubahan metabolisme otak yang berbeda pada tikus. Klinik Alkohol Exp Res. 1994;18(4):982–988. doi: 10.1111/j.1530-0277.1994.tb00070.x. [PubMed] [Cross Ref]
  • Perrotti LI, Penenun RR, Robison B, Renthal W, Labirin I, Yazdani S, Elmore RG, DJ Knapp, Selley DE, Martin BR, Sim-Selley L, Bachtell RK, Self DW, Nestler EJ. Pola yang berbeda dari induksi DeltaFosB di otak oleh obat-obatan pelecehan. Sinaps. 2008;62(5):358–369. doi: 10.1002/syn.20500. [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • McClung CA, PG Ulery, Perrotti LI, Zachariou V, Berton O, Nestler EJ. DeltaFosB: saklar molekuler untuk adaptasi jangka panjang di otak. Brain Res Mol Brain Res. 2004;132: 146-154. [PubMed]
  • Perrotti LI, Bolaños CA, Choi KH, Russo SJ, Edwards S, PG Ulery, Wallace DL, DW Sendiri, Nestler EJ, Barrot M. DeltaFosB terakumulasi dalam populasi sel GABAergik di ekor posterior area ventral tegmental setelah perawatan psikostimulan. Eur J Neurosci. 2005;21:2817–2824. doi: 10.1111/j.1460-9568.2005.04110.x. [PubMed] [Cross Ref]
  • Ryabinin AE, Wang YM. Pemberian alkohol berulang kali secara berbeda mempengaruhi imunoreaktivitas protein c-Fos dan FosB pada tikus DBA / 2J. Klinik Alkohol Exp Res. 1998;22:1646–1654. doi: 10.1111/j.1530-0277.1998.tb03962.x. [PubMed] [Cross Ref]
  • Ryabinin AE, Bachtell RK, Freeman P, Risinger FO. Ekspresi ITF di otak tikus selama pengambilan alkohol secara mandiri. Res otak. 2001;890:192–195. doi: 10.1016/S0006-8993(00)03251-0. [PubMed] [Cross Ref]
  • Bachtell RK, Wang YM, Freeman P, Risinger FO, Ryabinin AE. Minum alkohol menghasilkan perubahan daerah selektif dalam ekspresi faktor transkripsi yang diinduksi. Res otak. 1999;847(2):157–165. doi: 10.1016/S0006-8993(99)02019-3. [PubMed] [Cross Ref]
  • Kalivas PW. Bagaimana kita menentukan perubahan neuroplastik yang diinduksi obat mana yang penting? Nat Neurosci. 2005;8:1440–1441. doi: 10.1038/nn1105-1440. [PubMed] [Cross Ref]
  • Crews FT, Nixon K. Mekanisme neurodegenerasi dan regenerasi dalam alkoholisme. Alkohol. 2009;44: 115 – 127. doi: 10.1093 / alcalc / agn079. [Cross Ref]
  • Khisti RT, Wolstenholme J, Shelton KL, Miles MF. Karakterisasi efek kekurangan etanol pada substrat tikus C57BL / 6. Alkohol. 2006;40: 119 – 126. doi: 10.1016 / j.alcohol.2006.12.003. [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Weitemier AZ, Tsivkovskaia NO, Ryabinin AE. Distribusi Urocortin 1 dalam otak tikus tergantung pada strain. Ilmu saraf. 2005;132: 729 – 740. doi: 10.1016 / j.neuroscience.2004.12.047. [PubMed] [Cross Ref]
  • Ryabinin AE. Lesi nukleus Edinger-Westphal pada tikus C57BL / 6J mengganggu konsumsi etanol dan hipotermia yang disebabkan oleh etanol. Eur J Neurosci. 2004;20:1613–1623. doi: 10.1111/j.1460-9568.2004.03594.x. [PubMed] [Cross Ref]
  • Ryabinin AE, Yoneyama N, Tanchuck MA, Mark GP, Finn DA. Mikroinjeksi Urocortin 1 ke dalam septum lateral tikus mengatur perolehan dan ekspresi konsumsi alkohol. Ilmu saraf. 2008;151: 780 – 790. doi: 10.1016 / j.neuroscience.2007.11.014. [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Turek VF, Tsivkovskaia NO, Hyytia P, Harding S, Lê AD, Ryabinin AE. Ekspresi Urocortin 1 dalam lima pasang garis tikus dibiakkan secara selektif untuk perbedaan dalam minum alkohol. Psikofarmakologi. 2005;181:511–517. doi: 10.1007/s00213-005-0011-x. [PubMed] [Cross Ref]
  • Ryabinin AE, Weitemier AZ. Neurocircuit urocortin 1: sensitivitas etanol dan potensi keterlibatan dalam konsumsi alkohol. Otak Res Rev 2006;52: 368 – 380. doi: 10.1016 / j.brainresrev.2006.04.007. [PubMed] [Cross Ref]
  • Samson HH, Tolliver GA, Haraguchi M, Hodge CW. Alkohol swa-administrasi: peran dopamin mesolimbik. Ann NY Acad Sci. 1992;654:242–253. doi: 10.1111/j.1749-6632.1992.tb25971.x. [PubMed] [Cross Ref]
  • McBride WJ, Li TK. Model hewan alkoholisme: neurobiologi perilaku minum alkohol yang tinggi pada tikus. Crit Rev Neurobiol. 1998;12:339–369. doi: 10.1615/CritRevNeurobiol.v12.i4.40. [PubMed] [Cross Ref]
  • Koob GF, Roberts AJ, Schulteis G, Parsons LH, Heyser CJ, Hyytiä P, E Merlo-Pich, Weiss F. Neurocircuitry menargetkan imbalan etanol dan ketergantungan. Klinik Alkohol Exp Res. 1998;22:3–9. doi: 10.1111/j.1530-0277.1998.tb03611.x. [PubMed] [Cross Ref]
  • Rodd ZA, Melendez RI, Bell RL, Kuc KA, Zhang Y, Murphy JM, McBride WJ. Pemberian etanol secara mandiri intrakranial di dalam area tegmental ventral tikus Wistar jantan: bukti keterlibatan neuron dopamin. J Neurosci. 2004;24:1050–1057. doi: 10.1523/JNEUROSCI.1319-03.2004. [PubMed] [Cross Ref]
  • Gessa GL, Muntoni F, Collu M, Vargiu L, Mereu G. Dosis rendah etanol mengaktifkan neuron dopaminergik di daerah tegmental ventral. Res otak. 1985;348:201–203. doi: 10.1016/0006-8993(85)90381-6. [PubMed] [Cross Ref]
  • Brodie MS, Shefner SA, Dunwiddie TV. Etanol meningkatkan laju penembakan neuron dopamin pada daerah tegmental ventral tikus secara in vitro. Res otak. 1990;508:65–69. doi: 10.1016/0006-8993(90)91118-Z. [PubMed] [Cross Ref]
  • Heilig M, Koob GF. Peran kunci untuk faktor pelepas kortikotropin dalam ketergantungan alkohol. Tren Neurosci. 2007;30(8):399–406. doi: 10.1016/j.tins.2007.06.006. [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Dyr W, Kostowski W. Bukti bahwa amigdala terlibat dalam efek penghambatan antagonis reseptor 5-HT3 pada minum alkohol pada tikus. Alkohol. 1995;12:387–391. doi: 10.1016/0741-8329(95)00023-K. [PubMed] [Cross Ref]
  • Gilpin NW, Richardson HN, Koob GF. Efek dari antagonis reseptor CRF1 dan reseptor opioid terhadap peningkatan minum alkohol yang diinduksi oleh ketergantungan oleh tikus yang menyukai alkohol (P). Klinik Alkohol Exp Res. 2008;32:1535–1542. doi: 10.1111/j.1530-0277.2008.00745.x. [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Hyytiä P, Koob GF. Antagonisme reseptor GABAA dalam amigdala diperpanjang mengurangi pemberian etanol sendiri pada tikus. Eur J Pharmacol. 1995;283:151–159. doi: 10.1016/0014-2999(95)00314-B. [PubMed] [Cross Ref]
  • Roberto M, Madamba SG, Moore SD, Tallent MK, Siggins GR. Etanol meningkatkan penularan GABAergik di kedua tempat pra dan pasca sinaptik pada neuron amygdala pusat tikus. Proc Natl Acad Sci. 2003;100: 2053 – 2058. doi: 10.1073 / pnas.0437926100. [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Roberts AJ, Cole M, Koob GF. Intra-amigdala muscimol mengurangi pemberian etanol operan pada tikus yang tergantung. Klinik Alkohol Exp Res. 1996;20:1289–1298. doi: 10.1111/j.1530-0277.1996.tb01125.x. [PubMed] [Cross Ref]
  • Möller C, Wiklund L, Sommer W, Thorsell A, Heilig M. Mengurangi kecemasan eksperimental dan konsumsi etanol sukarela pada tikus setelah lesi amigdala sentral tetapi bukan basolateral. Res otak. 1997;760:94–101. doi: 10.1016/S0006-8993(97)00308-9. [PubMed] [Cross Ref]
  • Wee S, Koob GF. Peran sistem opioid dynorphin-kappa dalam memperkuat efek penyalahgunaan obat. Psikofarmakologi (Berl) 2010;210:121–135. doi: 10.1007/s00213-010-1825-8. [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Walker BM, Valdez GR, McLaughlin JP, Bakalkin G. Target sistem reseptor opioid dynorphin / kappa untuk mengobati penyalahgunaan dan ketergantungan alkohol. Alkohol. 2012;46: 359 – 370. doi: 10.1016 / j.alcohol.2011.10.006. [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Sperling RE, Gomes SM, Sypek EI, Carey AN, McLaughlin JP. Mediasi kappa-opioid endogen dari potensiasi yang diinduksi stres dari preferensi tempat yang dikondisikan dengan etanol dan pemberian sendiri. Psikofarmakologi (Berl) 2010;210:199–209. doi: 10.1007/s00213-010-1844-5. [PubMed] [Cross Ref]
  • McBride WJ. Inti pusat amigdala dan efek alkohol dan perilaku minum alkohol pada tikus. Pharmacol Biochem Behav. 2002;71:509–515. doi: 10.1016/S0091-3057(01)00680-3. [PubMed] [Cross Ref]
  • Wakil Presiden, Gentry RT. Menuju analogisme alkoholisme pada tikus: Faktor skala dalam model. Proc Natl Acad Sci. 1984;81: 3543 – 3546. doi: 10.1073 / pnas.81.11.3543. [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Wakil Presiden, Gentry RT. Menuju analogisme alkoholisme pada tikus: Kriteria untuk pengakuan minum yang termotivasi secara farmakologis. Proc Natl Acad Sci. 1985;82: 3469 – 3471. doi: 10.1073 / pnas.82.10.3469. [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Nestler EJ. Neurobiologi molekuler kecanduan. Am J Addict. 2001;10: 201-217. doi: 10.1080 / 105504901750532094. [PubMed] [Cross Ref]
  • Nestler EJ, Kelz MB, Chen J. DeltaFosB: mediator molekul dari plastisitas saraf dan perilaku jangka panjang. Res otak. 1999;835:10–17. doi: 10.1016/S0006-8993(98)01191-3. [PubMed] [Cross Ref]
  • Franklin KJ, Paxinos G. Otak tikus dalam koordinat stereotaxic. 2. San Diego, CA: Akademik; 2001.