Aktivasi Reseptor Dopamin dalam Nucleus Accumbens Mendorong Perilaku Pendekatan Sucued-Reinforced Cued (2016)

hewan

Delapan laki-laki Long-Evans yang memiliki berat 275 – 300 g dibeli dari Harlan dan secara tunggal bertempat di siklus cahaya / gelap 12. Semua percobaan dilakukan dalam fase cahaya. Perawatan hewan identik dengan akun yang diterbitkan sebelumnya (Nicola, 2010; du Hoffmann et al., 2011; McGinty et al., 2013; du Hoffmann dan Nicola, 2014; Morrison dan Nicola, 2014). Setelah tiba, tikus diberi 1 minggu istirahat dan kemudian terbiasa untuk ditangani oleh eksperimen. Setelah habituasi, hewan dibatasi makanan hingga ~ 90% dari berat badan pemberian makan gratis sebelum memulai tahap awal pelatihan. Setelah tahap awal pelatihan, hewan diberi akses gratis ke lab lab standar di kandang rumah mereka. Semua prosedur hewan konsisten dengan Institut Kesehatan Nasional AS Panduan untuk Perawatan dan Penggunaan Hewan Laboratorium dan telah disetujui oleh Komite Perawatan dan Penggunaan Hewan Institusional di Albert Einstein College of Medicine.

Ruang operasi

Pelatihan perilaku berlangsung di ruang operan (30 × 25 cm) yang dibeli dari Med Associates. Eksperimen dilakukan di lemari pelemahan suara dengan lampu rumah biru yang menyala. Derau putih konstan (65 dB) dimainkan di dalam ruang untuk membatasi gangguan dari kebisingan luar. Kamar operasi dilengkapi dengan wadah hadiah di satu dinding. Sebuah photobeam yang terletak di bagian depan wadah mengukur waktu masuk dan keluar wadah. Pompa jarum suntik, yang terletak di luar ruangan, digunakan untuk mengirimkan cairan sukrosa ke dalam wadah hadiah. Prangko waktu perilaku dicatat dengan resolusi 1 ms.

Pelatihan tugas 2CS

Hewan diberi makanan yang dibatasi selama tahap pelatihan awal. Tahap pertama pelatihan mengharuskan hewan masuk ke wadah makanan, yang memicu pengiriman 10% sukrosa cair. Setelah penundaan 10 detik untuk memungkinkan konsumsi hadiah, hewan harus meninggalkan wadah dan memasukkannya kembali untuk mendapatkan hadiah tambahan. Pada tahap pelatihan berikutnya, penundaan selama 20 detik dan kemudian 30 detik terjadi antara ketersediaan hadiah. Performa kriteria ditetapkan pada 100 penghargaan yang diperoleh dalam 1 jam. Setelah kinerja kriteria ditetapkan dengan penundaan 30 detik antara ketersediaan hadiah, dua isyarat pendengaran diperkenalkan yang memprediksi hadiah kecil atau besar (150 atau 250 μl larutan sukrosa 10% dalam air). Isyarat pendengaran terdiri dari nada sirene (yang berputar dalam frekuensi dari 4 hingga 8 kHz selama 400 ms) dan nada intermiten (nada 6 kHz aktif selama 40 ms, nonaktif selama 50 ms); isyarat ditugaskan untuk hadiah besar dan kecil secara acak untuk setiap tikus dan hubungan besarnya isyarat-imbalan tetap konstan di seluruh pelatihan dan eksperimen untuk tikus tertentu. Pengiriman hadiah bergantung pada tikus yang memasuki wadah hadiah selama pemberian isyarat, di mana isyarat tersebut dihentikan. Isyarat aktif hingga 5 detik. Interval antar percobaan dipilih secara acak dari distribusi eksponensial terpotong dengan rata-rata 30 detik. Setelah hewan merespons> 80% isyarat, hewan diberi makan ad libitum di kandang rumah mereka dari titik itu sampai akhir percobaan. Setelah kinerja tugas stabil, konsentrasi sukrosa dari imbalan cair berkurang dari 10% menjadi 3%; volume tidak berubah. Perilaku dipantau setiap hari sampai kinerja tugas asimptotik tercapai.

Operasi

Setelah kinerja perilaku stabil, kanula panduan bilateral yang menargetkan inti NAc ditanamkan secara kronis seperti yang dijelaskan sebelumnya (Nicola, 2010; Lardeux et al., 2015). Secara singkat, hewan dibius dengan isofluorane dan ditempatkan dalam bingkai stereotaxic dengan kepala rata. Lubang-lubang kecil dibor secara bilateral di tengkorak pada 1.4 mm anterior dan ± 1.5 mm lateral dari Bregma. Lengan stereotaxic digunakan untuk secara tepat menempatkan kanula ke dalam lubang-lubang ini dan kemudian menurunkannya ke otak ke kedalaman akhir 6 mm dari atas tengkorak (2 mm di atas NAc). Kanula ditahan dengan sekrup tulang dan semen gigi. Dua posting berulir ditempatkan secara vertikal di tengkorak dan tertanam di semen gigi. Posting ini dihubungkan dengan sekrup ke head stage yang berisi dua LED, yang memungkinkan pelacakan video otomatis selama percobaan. Hewan menerima antibiotik enrofloxacin sebelum dan 1 hari pasca operasi. Setelah operasi, tikus diberi 1 minggu untuk pulih sebelum periode pelatihan ulang pasca-bedah singkat pada tugas 2CS dimulai.

Obat-obatan

Obat-obatan dibeli dari Sigma dan baru dilarutkan dalam garam steril steril 0.9% pada hari digunakan. Dosis obat per sisi adalah: "agonis D1 rendah," 0.1 μg SKF81297; "Agonis D1 tinggi," 0.4 μg SKF81297; "Antagonis D1," 1.1 μg Schering 23390; "Agonis D2 rendah," 1 μg kuinpirol; "Agonis D2 tinggi," 10 μg kuinpirol; “Antagonis D2,” 2.2 μg raclopride.

Prosedur injeksi mikro

Seperti yang dijelaskan sebelumnya (Nicola, 2010; Lardeux et al., 2015), tikus dengan lembut ditahan dengan handuk sementara 33 ga injektor dimasukkan ke dalam kanula pemandu sedemikian rupa sehingga injektor memperpanjang 2 mm lebih jauh dari bagian bawah panduan, mencapai pusat inti NAc. Setelah 1 min, 0.5 μL larutan obat diinjeksikan lebih dari 2 min dengan pompa jarum suntik presisi. Obat-obatan diberikan 1 min agar berdifusi, setelah itu hewan segera ditempatkan ke dalam kamar operan. Urutan suntikan obat secara acak di seluruh tikus. Suntikan dilakukan dua kali per minggu (pada hari Selasa dan Kamis atau Jumat), dengan sesi intervensi tanpa suntikan dijalankan pada hari sebelum setiap injeksi untuk memastikan bahwa perilaku pulih dari injeksi sebelumnya.

Pelacakan video

Pada hari pengujian, posisi tikus direkam menggunakan kamera overhead (30 frame / dtk) dan sistem pelacakan otomatis (baik Plexon Cineplex atau Noldus Ethovision). Sistem ini melacak posisi x dan y dari LED merah dan hijau yang terpasang di kepala tikus. Seperti dijelaskan sebelumnya (Nicola, 2010; McGinty et al., 2013; du Hoffmann dan Nicola, 2014; Morrison dan Nicola, 2014), untuk menentukan posisi tikus di ruang operan, kami menghitung centroid (titik tengah) antara LED untuk setiap bingkai video. Posisi yang hilang hingga 10 frame berturut-turut diinterpolasi secara linier; jika> 10 bingkai berturut-turut hilang, data dibuang. Untuk setiap frame, kami kemudian menghitung SD jarak posisi sentroid dalam jendela temporal 200 ms. Saat log ditransformasikan, nilai SD ini didistribusikan secara bimodal, dengan puncak bawah mewakili periode non-pergerakan dan puncak atas pergerakan. Kami kemudian menyesuaikan dua fungsi Gauss ke distribusi ini dan ambang pergerakan ditentukan sebagai titik di mana distribusi atas dan bawah tumpang tindih paling sedikit. Pergerakan didefinisikan sebagai 8 frame berturut-turut di atas ambang batas ini.

Analisis data

Satu tikus gagal mencapai kembali tingkat kinerja pra-operasi setelah penanaman kanula dan dengan demikian tidak dikenakan mikroinjeksi. Kanula dari tikus kedua menjadi tersumbat dan akibatnya beberapa mikroinjeksi tidak dilakukan. Dengan demikian, data diperoleh dari injeksi mikro 7 untuk beberapa percobaan dan 6 untuk yang lain. Prangko waktu perilaku dan data posisi pelacakan video mentah diekspor dan analisis dilakukan dengan rutinitas khusus di lingkungan komputasi statistik R (Tim Inti R, 2013).

Dalam Angka 1B – E, kami menghitung rasio respons isyarat dengan membagi jumlah isyarat yang direspon dengan jumlah isyarat yang disajikan dalam 15 min atau 1 h nampan dan menggambarkannya sebagai sarana lintas-sesi. Untuk menilai variabel tugas yang mempengaruhi kinerja masing-masing obat, kami menggunakan tindakan ANOVA berulang dengan rasio respons sebagai variabel dependen terhadap dua faktor, interval waktu (1 dan 2 h) dan tipe isyarat (besar dan kecil). Pasca-hoc berpasangan dua sisi t-test digunakan dalam setiap kondisi obat untuk menguji apakah waktu sesi dan jenis isyarat (besar dan kecil) secara signifikan mempengaruhi rasio respons. Welch dua sisi t- Tes digunakan untuk membandingkan rasio respons untuk setiap obat dengan saline. Nilai P untuk post-hoc t-tes dikoreksi menggunakan prosedur koreksi perbandingan beberapa Sidak. Ambang signifikansi untuk semua tes statistik ditetapkan pada p <0.05. Hasil dari semua uji statistik dapat dilihat pada Tabel Tabel11.

  

Gambar 1

Agonis dan antagonis reseptor D1 dan D2, masing-masing mempromosikan dan melemahkan pendekatan isyarat untuk menghargai. (A) Skema tugas 2CS +. Waktu tidak untuk skala. (B, C) Rasio respons rata-rata sesi tunggal (% isyarat merespons) dalam waktu minimal 15 untuk isyarat itu ...

  

Tabel 1

Hasil statistik.

Dalam Angka 2F, G, isyarat tanpa respons pertama kali ditandai, dan "jeda" didefinisikan sebagai ≥2 percobaan berturut-turut tanpa respons. Panjang jeda didefinisikan sebagai interval waktu antara isyarat dengan respons. Waktu kumulatif yang dihabiskan dalam jeda diplot terhadap nomor jeda berurutan (panel kiri), dan rata-rata waktu kumulatif yang dihabiskan dalam jeda hingga akhir sesi ditunjukkan dalam plot bar (panel kanan). ANOVA satu arah dengan jenis obat sebagai faktor digunakan untuk menilai apakah jumlah jeda atau waktu kumulatif yang dihabiskan dalam jeda berbeda antara obat. Pasca-hoc dua sisi Sidak-dikoreksi Welch t- Tes digunakan untuk membandingkan jumlah jeda dan total waktu yang dihabiskan dalam jeda di setiap obat dan saline.

  

Gambar 2

Agonis reseptor D1 dan D2 mengurangi waktu yang dihabiskan dalam keadaan tidak responsif. (A – E) Raster menunjukkan lima sesi contoh, satu untuk setiap obat (hanya dosis tinggi). Setiap baris mewakili waktu di mana isyarat yang memprediksi hadiah besar (hitam) atau kecil (oranye) ...

In Gambar 4A, C, F, H, setiap percobaan t dikodekan sebagai memunculkan respons (R +) atau gagal mendapatkan respons (R−). Kami kemudian menghitung probabilitas empiris terjadinya R + atau R− di t+ 1. Prosedur ini menghasilkan ukuran probabilitas 4, yang masing-masing terkait dengan pola respons yang unik dan tidak ada respons pada dua percobaan berturut-turut, t dan t+ 1: P_{(R + R +)}, P_{(R + R−)}, P_{(R − R−)}, P_{(R − R +)}. Ketika probabilitas ini diatur sehingga setiap bait yang dimulai dengan jenis respons yang sama (R + atau R−) berada di baris yang sama dari matriks 2 × 2, setiap baris berjumlah satu; yaitu, matriks adalah stokastik benar. Di Gambar 4A, C, F, H, kami merencanakan (secara terpisah untuk setiap obat) probabilitas rata-rata untuk setiap bait dengan nilai baris matriks ini pada sumbu yang sama. Sebagai contoh, P_{(R + R +)}, P_{(R + R−)} berada di sumbu vertikal karena setiap bait dimulai dengan R +. Karena setiap baris dari masing-masing matriks berjumlah satu, nilai-nilai matriks semuanya positif, dan tikus dapat dengan bebas bertransisi dari keadaan responsif (R +) ke keadaan tidak responsif (R−), dan sebaliknya, matriks stokastik dapat menggambarkan Markov. rantai di mana vektor probabilitas stasioner π dapat dihitung. Vektor probabilitas ini adalah perkiraan probabilitas menemukan tikus dalam keadaan responsif dan non-responsif pada keadaan mantap dari rantai Markov (Gambar 1). (Figure3) .3). Untuk menghitung komponen π, kami mentransposisikan setiap matriks, menemukan nilai eigen kiri dari matriks yang ditransformasikan dan kemudian membagi nilai-nilai ini dengan jumlah mereka (yang memastikan bahwa komponen π jumlah menjadi 1). Vektor probabilitas rata-rata untuk setiap kelompok perlakuan diplot dalam Gambar 4B, D, G, I. Dengan demikian, kami memiliki dua cara unik untuk mengkarakterisasi perilaku: oleh matriks stokastik, yang secara grafis menunjukkan probabilitas transisi rata-rata, dan oleh vektor probabilitas stasioner, yang menghasilkan estimasi probabilitas bahwa tikus berada dalam responsif atau non-responsif. negara. Untuk membandingkan vektor-vektor probabilitas ini di antara obat-obatan dan waktu, kami mengurangi dua komponen π, sebuah pendekatan yang mempertahankan informasi tentang arah relatif dari pasangan perkiraan probabilitas. Dalam Angka 4E, J, kami merencanakan median sesi silang dan kuartil tengah dari perbedaan ini dalam setiap obat secara terpisah untuk setiap sesi jam. Untuk menentukan untuk setiap obat apakah vektor probabilitas ini berbeda antara jam pertama dan kedua sesi, kami membandingkan perbedaan mereka dengan uji peringkat berpasangan Wilcoxon. Selanjutnya, kami melakukan tes peringkat bertanda Wilcoxon yang tidak berpasangan (saline vs obat) dalam setiap jam dan mengoreksi nilai p 6 (satu untuk setiap obat vs saline) dengan koreksi Sidak.

  

Gambar 3

Skema model Markov dua negara. Pada percobaan yang diberikan, tikus dapat tetap dalam keadaan responsif (lingkaran kiri dan panah melingkar) atau tidak responsif (lingkaran kanan dan panah melingkar) atau transisi ke keadaan lain (panah di antara lingkaran). Setiap ...

  

Gambar 4

Agonis reseptor D1 dan D2 mempromosikan transisi dari keadaan tidak responsif ke responsif. (A, C, F, H). Grafik ini menunjukkan probabilitas transisi terkait untuk semua 4 kemungkinan respons / tidak ada pasangan respons, dihitung dengan persamaan yang diberikan dalam ...

Dalam Angka 5A, B, isyarat yang direspon binatang itu pertama kali diisolasi. Dalam Gambar Gambar 5A, 5A, latensi hewan untuk memulai gerakan diarahkan ke wadah (batang kiri) dan untuk mencapai wadah hadiah (batang kanan) dihitung dan diplot sebagai rata-rata sesi silang. Dalam Gambar Figure5B, 5B, kami menghitung, untuk setiap percobaan, panjang jalur (dalam cm) yang diambil hewan ke wadah dari posisinya pada permulaan isyarat. Kami kemudian menghitung rasio dua nilai: (A) jarak garis lurus antara posisi tikus pada permulaan isyarat dan wadah, dan (B) panjang jalur sebenarnya yang diambil untuk mencapai wadah tersebut. Rasio A: B ini disebut nilai "efisiensi jalur"; mereka berkisar dari 0 hingga 1, dengan nilai mendekati 1 menunjukkan jalur yang lebih efisien (kurang berputar). Efisiensi jalur diplotkan sebagai sarana lintas sesi untuk setiap jenis obat. Untuk menilai apakah masing-masing nilai latensi atau ukuran efisiensi jalur ini berbeda antara obat-obatan, kami melakukan ANOVA satu arah dengan obat sebagai faktor. Dalam Gambar Figure5C, 5C, untuk setiap percobaan dengan entri wadah yang dihargai, kami menghitung jumlah entri wadah 5 sebelum onset isyarat dan 5 setelah onset isyarat. Hitungan ini kemudian dikonversi ke nilai (entri per detik) dengan menjumlahkannya atas semua uji coba yang dihargai dalam sesi dan membagi nilai ini dengan jumlah uji coba yang dikalikan dengan 5 (panjang uji coba terpanjang yang mungkin). Tingkat rata-rata lintas-sesi untuk setiap obat ditunjukkan pada plot bar pada Gambar Figure5C.5C. Untuk membandingkan kedua tingkat ini, untuk masing-masing obat, kami menggunakan pengukuran ulang ANOVA dengan interval waktu (interval sebelum dan sesudah isyarat) sebagai variabel independen. Untuk membandingkan tingkat masuk wadah antara saline dan obat dalam setiap interval waktu, kami melakukan Welch's yang tidak dikoreksi Sidak t-menguji. Dalam Gambar Gambar 5D, 5D, kami mengurutkan percobaan berdasarkan panjang interval antar-percobaan (ITI) sebelumnya dan mengelompokkan nilai-nilai ini ke dalam tong 10. Kami kemudian menghitung rasio respons untuk uji coba dengan ITI yang termasuk dalam setiap nampan dan menghitung rata-rata sesi silang untuk setiap obat. Kami menggunakan nomor bin ITI sebagai faktor dalam tindakan berulang ANOVA untuk menilai apakah, dalam setiap obat, probabilitas respons bervariasi di seluruh durasi ITI. Dalam Gambar Figur5E, 5E, untuk setiap percobaan kami menghitung total jarak yang ditempuh (dalam cm) selama ITI sebelum permulaan isyarat. Kemudian kami menghitung jarak rata-rata dalam sesi yang ditempuh dalam ITIs sebelum isyarat yang direspon oleh hewan, dan juga untuk isyarat yang tidak direspon oleh hewan. Untuk menilai apakah jarak total yang ditempuh berbeda antara uji coba dengan dan tanpa respons isyarat berikutnya, dalam setiap obat kami menggunakan tindakan ANOVA berulang dengan jenis respons sebagai faktor. Selanjutnya, kami tampil post-hoc Welch's tidak dikoreksi t-cobaan untuk membandingkan panjang jalur rata-rata yang ditempuh untuk setiap jenis respons (obat vs saline).

  

Gambar 5

Agonis dopamin meningkatkan gerak, tetapi peningkatan respons isyarat tidak disebabkan oleh peningkatan gerak. (SEBUAH) Kelompok kiri bar menunjukkan efek injeksi saline, D1 dan agonis D2 pada latensi rata-rata untuk memulai gerakan setelah ...

Histologi

Hewan dibius dengan Euthasol dan dipenggal dengan guillotine. Otak dengan cepat dikeluarkan dari tengkorak dan kemudian diperbaiki dalam formalin. Sebelum mengiris dengan cryostat, otak dilindungi cryop oleh perendaman dalam sukrosa 30% selama beberapa hari. Bagian (50 μm) diwarnai untuk zat Nissl untuk memvisualisasikan kanula dan jalur injektor. Perkiraan lokasi injeksi untuk setiap hewan ditunjukkan pada Gambar Figur66.

  

Gambar 6

Rekonstruksi histologis situs injeksi. Gambar menggambarkan dua bagian koronal otak tikus yang meliputi sebagian besar tingkat anterior-posterior dari NAc (0.8-2.8 mm anterior dari Bregma). Titik hitam mewakili perkiraan lokasi ...

Peluang respons

Kami melatih tikus 8 untuk menanggapi isyarat pendengaran yang berbeda yang memprediksi hadiah sukrosa kecil atau besar (Gambar (Figure1A) .1A). Meskipun hewan tidak dibatasi makanan, mereka merespon hampir setiap isyarat prediksi 10% sukrosa cair (Gambar 5). 1B, C, garis hitam) sementara tidak secara substansial membedakan antara besar (Gambar (Figure1B) 1B) dan kecil (Gambar (Figure1C) 1C) ketersediaan hadiah. Sebaliknya, sejak hari pertama konsentrasi hadiah sukrosa berkurang dari 10% menjadi 3%, run-down yang diucapkan dari respons isyarat diamati di seluruh 2 jam pengujian (Gambar 1B, C, garis abu-abu). Setidaknya ada dua kemungkinan penjelasan untuk efek ini. Pertama, itu bisa karena keadaan kenyang karena hewan memperoleh nutrisi dengan respons isyarat yang berurutan. Namun, ini tidak mungkin karena nutrisi bertambah lebih cepat dengan 10% daripada 3% sukrosa penghargaan dari volume yang sama, namun run-down jauh lebih jelas dengan sukrosa 3%. Kemungkinan kedua, yang kami sukai, adalah bahwa sedangkan 10% sukrosa cukup memperkuat untuk mempertahankan tanggapan sepanjang sesi, volume setara 3% sukrosa tidak. Apa pun penyebabnya, efek run-down memungkinkan kami untuk bertanya apakah aktivasi reseptor dopamin menggunakan agonis eksogen meningkatkan rasio respons. Pertanyaan ini tidak dapat dijawab dengan menggunakan 10% hadiah sukrosa atau pada hewan yang dibatasi makanan karena respon awal mendekati 100% dalam kondisi tersebut dan karenanya tidak dapat ditingkatkan.

Pada saat kinerja stabil, 4 hari setelah beralih ke 3% sukrosa penghargaan, perbedaan dalam menanggapi isyarat hadiah besar dan kecil terbukti menjelang awal sesi (bandingkan Gambar Gambar1B1B dengan Gambar Figure1C); 1C); perbedaan ini berkurang ketika sesi berlangsung dan menanggapi kedua jenis isyarat menurun. Perbedaan signifikan antara respons isyarat besar dan kecil ini juga terbukti dalam rasio respons rata-rata selama satu jam pertama sesi setelah injeksi saline (kontrol kendaraan) di NAc: subjek merespons 54 ± 5% dari isyarat terkait hadiah besar dan untuk 33 ± 3% dari isyarat terkait hadiah kecil (Angka 1D, E, lingkaran hitam kiri). Probabilitas menanggapi kedua isyarat lebih rendah pada jam kedua; selain itu, rasio respons untuk isyarat besar dan kecil secara statistik tidak dapat dibedakan selama periode ini (Gambar 1D, E, lingkaran hitam kanan; lihat Tabel Tabel11 untuk hasil statistik). Oleh karena itu, hewan merespons lebih banyak isyarat yang memprediksi hadiah besar dan kecil hanya pada paruh pertama sesi.

Untuk memeriksa pola temporal merespons secara lebih rinci, kami membuat plot raster yang menunjukkan waktu setiap presentasi isyarat dan apakah hewan merespons (raster teratas, Gambar Figure2A) 2A) atau tidak (raster bawah). Seperti yang ditunjukkan dalam sesi contoh sebelum saline disuntikkan, baik respons maupun kegagalan merespons biasanya terjadi dalam kelompok beberapa isyarat yang berurutan (Gambar 1). (Figure2A) .2A). Ini menunjukkan bahwa ada dua negara yang menentukan probabilitas respons: responsif dan non-responsif. Lebih lanjut, ketika sesi berlangsung, pengurangan probabilitas respons disebabkan oleh periode waktu yang lebih lama yang dihabiskan dalam keadaan tidak responsif (Gambar 1). (Gambar 2A, 2A, raster teratas). Untuk menghitung durasi perubahan dari kondisi non-responsif, kami merencanakan, untuk setiap sesi, waktu kumulatif yang dihabiskan dalam keadaan dijeda (tidak responsif) terhadap nomor jeda berurutan. Pada dasarnya semua sesi injeksi salin, garis-garis ini menjadi lebih curam menjelang akhir sesi, menunjukkan bahwa masing-masing negara non-responsif menjadi lebih lama ketika sesi berlangsung (Gambar 5). 2F, G, garis hitam).

Untuk menilai kontribusi dopamin inti NAc terhadap keputusan untuk menanggapi isyarat prediksi-hadiah, kami secara farmakologis meningkatkan atau menurunkan pensinyalan reseptor D1 atau D2 reseptor dopamin dengan mensuntikkan mikro agonis reseptor D1, SKF 81297 atau antagonis SCH 23390, atau antagonis reseptor SCH2, atau agonis resipien antagonis raclopride. Kami menemukan bahwa agonis D1 dan D2 secara signifikan meningkatkan respons terhadap isyarat (Gambar (Gambar 1D, 1D, kotak merah terang; Angka Figur1E, 1E, kotak biru muda); khususnya, dosis rendah masing-masing agonis meningkat hanya merespons pada jam kedua, sedangkan dosis tinggi meningkat merespons seluruh sesi (Gambar 1). (Gambar 1D, 1D, kotak merah terang terbuka; Angka Figur1E, 1E, kotak biru terbuka terang). Secara umum, menanggapi isyarat hadiah besar dan kecil meningkat ke tingkat yang kira-kira setara, dan ini adalah kasus untuk kedua agonis reseptor D1 dan D2 (Angka 1D, E dan Tabel Tabel11).

Peningkatan rasio respons ini disertai dengan pola respons yang berbeda dibandingkan dengan hewan yang diberi perlakuan salin (Gambar 2B, C). Berbeda dengan kondisi kontrol, di mana waktu yang dihabiskan dalam keadaan non-responsif meningkat ketika sesi berlangsung, respons hewan yang dirawat agonis relatif berkelanjutan untuk seluruh sesi, dengan transisi singkat tetapi relatif sering ke keadaan non-responsif (Angka (Gambar 2F, 2F, Agonis D1, garis merah terang; Angka Gambar 2G, 2G, Agonis D2, garis biru muda). Kedua agonis secara signifikan mengurangi waktu kumulatif yang dihabiskan dalam keadaan jeda non-responsif dan sebagian besar mencegah peningkatan tajam dalam waktu kumulatif yang dihabiskan dalam jeda yang terjadi pada jam kedua sesi pada hewan yang diberi saline.

Antagonis terhadap reseptor D1 dan D2 memiliki efek sebaliknya dari agonis. Antagonis sangat mengurangi respons terhadap isyarat di paruh pertama sesi, sementara meninggalkan respons di babak kedua tidak berubah (kemungkinan karena efek lantai) (Gambar (Figure1D), 1D), segitiga merah gelap; (Angka (Gambar 1E, 1E, segitiga biru tua). Kedua antagonis juga secara signifikan memperpanjang waktu kumulatif yang dihabiskan dalam keadaan non-responsif (Gambar 2D, E, F, G).

Peluang transisi

Peningkatan respons isyarat yang disebabkan oleh agonis D1 dan D2, serta semakin banyak waktu yang dihabiskan dalam keadaan responsif daripada non-responsif, dapat dijelaskan baik dengan peningkatan probabilitas transisi dari non-responsif ke keadaan responsif, atau sebaliknya, penurunan probabilitas transisi dari kondisi responsif ke kondisi non-responsif (atau keduanya). Untuk menentukan yang mana dari kasus ini kami menerapkan model dua negara Markov sederhana (Gambar (Figure3) 3) dengan menghitung matriks probabilitas transisi empiris untuk 4 kemungkinan pasangan peristiwa berturut-turut: dua respons berurutan berurutan (R + R +), respons terhadap isyarat diikuti oleh non-respons terhadap isyarat berikutnya (R + R−), non -response diikuti oleh respons (R − R +), dan non-respons diikuti oleh non-respons (R − R−). Perhatikan bahwa R + R + dan R − R − sesuai dengan masing-masing dalam keadaan responsif dan non-responsif; dan bahwa R + R− dan R − R + berhubungan dengan transisi dari satu kondisi ke kondisi lainnya. Probabilitas masing-masing pasangan hasil ini dihitung dengan membagi berapa kali pasangan terjadi dalam jendela waktu tertentu (misalnya, jam pertama sesi) dengan jumlah kali anggota pertama pasangan terjadi (misalnya, P_{(R + R−)} = N_{(R + R−)} / N_{(R +)}; lihat bagian Metode Analisis data). Perhatikan bahwa probabilitas transisi keluar dari keadaan adalah 1 dikurangi probabilitas untuk tetap dalam keadaan (misalnya, P_{(R + R−)} = 1 - P_{(R + R +)}). Jadi, dalam Gambar 4A, C, F, H, data pada sumbu vertikal dari grafik kiri menunjukkan probabilitas rata-rata (lintas tikus) untuk mempertahankan atau beralih dari keadaan responsif, sedangkan data pada sumbu horizontal menunjukkan kemungkinan mempertahankan atau beralih keluar dari keadaan tidak responsif .

Pada jam pertama pengujian perilaku, tikus yang diberi saline cenderung mengelompokkan isyarat mereka merespons: jika mereka merespons satu isyarat, probabilitas respons terhadap isyarat berikutnya lebih besar daripada non-respons (P_{(R + R +)} > P_{(R + R−)}; Angka Gambar 4A, 4A, sumbu vertikal); sebaliknya, jika mereka tidak menanggapi isyarat, probabilitas non-respons terhadap isyarat berikutnya lebih besar dari pada sebuah respons (P_{(R − R−)} > P_{(R − R +)}; Angka Gambar 4A, 4A, sumbu horisontal). Pengobatan dengan agonis D1 atau D2 tidak sangat mengubah kemungkinan tetap dalam keadaan responsif (R + R +) [atau, yang setara, probabilitas transisi ke keadaan tidak responsif (R + R−)] dibandingkan dengan saline suntikan (Gambar (Gambar 4A, 4A, sumbu vertikal). Namun, hewan yang dirawat agonis mengalami transisi secara signifikan lebih sering dari non-responsif ke keadaan responsif (dan, dengan demikian, tetap berada dalam keadaan non-responsif lebih jarang; Gambar 4A, 4A, sumbu horisontal).

Pada jam kedua sesi, tikus yang diberi saline menunjukkan penurunan tajam dalam probabilitas bahwa mereka akan beralih dari non-responsif ke keadaan responsif dibandingkan dengan jam pertama (Gambar 1). (Figure4C4C vs. Gambar Gambar 4A, 4A, sumbu horisontal). Selain itu, mereka lebih cenderung beralih dari keadaan responsif ke non-responsif pada jam kedua daripada yang pertama (Gambar (Figure4C4C vs. Gambar Gambar 4A, 4A, sumbu vertikal). Oleh karena itu, ketika sesi berlangsung, di bawah kondisi kontrol penurunan respons (Gambar 1B, D) disebabkan karena kedua negara lebih tidak responsif dan lebih pendek responsif. Pengobatan dengan agonis D1 atau D2 menggeser probabilitas respons pada jam kedua sepanjang kedua sumbu (Gambar (Figure4C) .4C). Oleh karena itu, sedangkan pada jam pertama agonis meningkatkan kemungkinan transisi keluar dari keadaan non-responsif tanpa mempengaruhi transisi keluar dari keadaan responsif, pada jam kedua, agonis keduanya meningkatkan transisi keluar dari keadaan non-responsif dan penurunan transisi keluar dari keadaan responsif — artinya agonis meningkatkan panjang keadaan responsif dan menurunkan panjang keadaan tidak responsif. Khususnya, efek agonis ini menyebabkan probabilitas transisi jam kedua menyerupai yang di jam pertama dalam kondisi kontrol. Yaitu, agonis mencegah penurunan dalam menanggapi di jam kedua dengan mencegah pergeseran normal menuju probabilitas transisi yang disukai negara non-responsif.

Baik D1 dan antagonis D2 bergeser merespons pada jam pertama sepanjang kedua sumbu, menunjukkan bahwa mereka mendorong transisi menuju keadaan non-responsif serta mencegah transisi ke keadaan responsif (Gambar (Figure4F) .4F). Menariknya, pada jam kedua, probabilitas transisi di antagonis dan salin hampir identik (Gambar (Figure4H), 4H), dan probabilitas transisi pada hewan yang diobati antagonis tidak berbeda secara signifikan pada jam pertama dan kedua (Gambar (Figure4F4F vs. Gambar Figure4H) .4H). Hasil-hasil ini menunjukkan bahwa antagonis D1 dan D2 menginduksi, pada jam pertama, serangkaian probabilitas transisi yang hampir identik dengan yang biasanya terjadi pada paruh kedua sesi dalam kondisi kontrol, sesuai dengan bentangan panjang non-responsif terhadap isyarat. .

Untuk secara statistik membandingkan probabilitas transisi ini dalam obat dan salin, kami menyelesaikan setiap matriks menjadi vektor probabilitas; yaitu, kami memperkirakan, dari matriks transisi, probabilitas masing-masing tikus dalam setiap kondisi berada dalam keadaan responsif dan non-responsif pada keadaan mantap rantai Markov (lihat Metode, bagian Analisis data, dan Gambar Figure3) .3). Dalam Angka 4B, D, terbukti bahwa dalam kondisi kontrol (saline), distribusi probabilitas untuk keadaan responsif dan non-responsif sangat bergeser ke arah keadaan tidak responsif pada jam kedua. Sebaliknya, probabilitas ini relatif stabil di kedua agonis di seluruh sesi. Dalam antagonis (Gambar 4G, saya), distribusi probabilitas masing-masing negara bagian sangat bergeser ke arah negara non-responsif di kedua jam dan probabilitas ini hampir identik dengan yang di jam kedua pada hewan yang diberi perlakuan saline. Dalam Angka 4E, J kami mengurangi, untuk setiap sesi jam dan setiap obat, komponen vektor probabilitas yang ditunjukkan pada Gambar 4B, D, G, I. Dengan demikian, nilai-nilai di atas dan di bawah nol menunjukkan kemungkinan yang lebih besar untuk masing-masing dalam keadaan responsif dan non-responsif. Selama jam pertama dalam saline, ada kemungkinan yang hampir sama untuk berada dalam keadaan responsif dan non-responsif. Pada jam kedua, distribusi probabilitas keadaan ini secara signifikan bergeser ke keadaan non-responsif (Gambar (Gambar 4E, 4E, titik hitam kiri vs. titik hitam kanan). Dalam dosis tinggi dari kedua agonis, ada peningkatan yang signifikan dalam kemungkinan berada dalam keadaan responsif pada jam pertama dibandingkan dengan saline (Gambar 1). (Gambar 4E, 4E, titik kiri) dan ini dipertahankan pada jam kedua sesi (Gambar (Gambar 4E, 4E, titik yang tepat). Dengan demikian, aktivasi konstitutif dari reseptor dopamin cukup untuk meningkatkan dan mempertahankan keadaan responsif dalam kondisi kenyang normatif. Antagonis memiliki efek sebaliknya; mereka dengan kuat dan signifikan menggeser distribusi probabilitas keadaan menuju keadaan tidak responsif baik pada jam sesi pertama dan kedua. Lebih lanjut, tidak ada perbedaan secara statistik antara distribusi probabilitas keadaan antagonis dan saline selama jam kedua sesi. Dengan demikian, memblokir aktivasi reseptor dopamin menginduksi keadaan non-responsif dengan kemanjuran yang sama dengan pengalaman tugas dari waktu ke waktu dalam kondisi kontrol. Lebih jauh lagi, aktivasi reseptor yang sama ini secara kuat mempromosikan transisi ke keadaan responsif terhadap isyarat yang memprediksi hadiah makanan bahkan tanpa adanya kebutuhan kalori.

Gerak gerak cued dan uncued

Ada kemungkinan bahwa efek agonis dihasilkan dari entri wadah yang tidak diarahkan yang lebih besar karena peningkatan gerakan yang tidak spesifik daripada peningkatan respons pendekatan yang diarahkan wadah. Untuk membandingkan hipotesis ini, kami menggunakan data pelacakan video untuk memeriksa parameter gerakan pasca-isyarat pada percobaan di mana hewan merespons isyarat. Tidak ada perbedaan yang signifikan secara statistik antara sesi kontrol dan agonis yang diobati dalam latensi untuk memulai penggerak setelah onset. (Gambar 5A, 5A, batang kiri) atau latensi untuk mencapai wadah (Gambar (Gambar 5A, 5A, bilah kanan). Selain itu, efisiensi lintasan gerakan cued (rasio panjang garis lurus antara hewan dan wadah dengan panjang lintasan hewan yang sebenarnya diikuti) tidak diubah oleh perawatan agonis (Gambar 1). (Figure5B) .5B). Karena gerakan acak yang tidak diarahkan dan mengakibatkan masuknya wadah diharapkan akan menjadi kurang langsung (dan karenanya kurang efisien) dan / atau terjadi pada latensi yang lebih lama, pengamatan ini menunjukkan bahwa hewan yang diperlakukan agonis melakukan gerakan langsung menuju wadah hadiah setelah isyarat onset dengan cara yang mirip dengan gerakan pendekatan isyarat mereka dalam saline.

Kami selanjutnya menilai apakah peningkatan isyarat yang diinduksi agonis bisa disebabkan oleh peningkatan yang tidak spesifik. Memeriksa hanya percobaan dengan respons, kami membandingkan tingkat entri wadah di 5 sebelum onset isyarat dengan tingkat entri dalam 5 setelah onset isyarat. Agonis tidak secara signifikan meningkatkan rata-rata entri spontan atau isyarat (Gambar (Figure5C) 5C) yang menunjukkan bahwa entri wadah tetap di bawah kendali isyarat dalam agonis. Bersama-sama, hasilnya dalam Gambar 5A – C menunjukkan bahwa peningkatan kemungkinan pendekatan isyarat yang disebabkan oleh agonis tidak disebabkan oleh faktor-faktor non-spesifik seperti peningkatan gerak tidak diarahkan atau tingkat entri wadah yang tidak diuraikan.

Penggerak selama ITI

Meskipun peningkatan yang diinduksi oleh agonis dalam respons isyarat tidak disebabkan oleh peningkatan pergerakan tidak terarah, kesimpulan ini tidak menghalangi kemungkinan bahwa agonis bagaimanapun menginduksi peningkatan gerak yang bersamaan yang tidak diarahkan ke wadah. Untuk mengukur pergerakan selama ITI, pertama-tama kami bertanya apakah probabilitas respons isyarat bervariasi sebagai fungsi panjang ITI. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar Gambar 5D, 5D, rasio respons (runtuh di isyarat besar dan kecil) cukup konstan di seluruh rentang panjang ITI baik dalam agonis maupun salin. Selanjutnya, kami menghitung jarak rata-rata yang ditempuh per ITI untuk masing-masing kelompok perlakuan, dan membandingkan tingkat penggerak ini di seluruh percobaan di mana tikus merespons dan tidak menanggapi isyarat selanjutnya. Menariknya, dalam kondisi kontrol (saline), ada lebih banyak penggerak selama ITI diikuti oleh pendekatan wadah isyarat (Gambar). (Gambar 5E, 5E, bilah hitam kanan) daripada ketika hewan gagal membuat pendekatan wadah isyarat berikutnya (Gambar (Gambar 5E, 5E, bilah hitam kiri). Hasil ini menunjukkan bahwa penggerak yang tidak terkendali terjadi dengan frekuensi yang lebih besar ketika hewan berada dalam keadaan responsif.

Untuk menentukan apakah proses ini melibatkan aktivasi reseptor dopamin dalam NAc, kami menilai efek dari agonis dopamin pada penggerak selama ITI. Agonis D1 secara signifikan meningkatkan pergerakan selama ITI dengan atau tanpa tanggapan selanjutnya; sama halnya, agonis D2 menyebabkan peningkatan yang signifikan (uji coba tanpa respons) atau tren peningkatan (uji respons) (Gambar (Figure5E) .5E). Dengan demikian, agonis dopamin menyebabkan peningkatan gerak keseluruhan selama ITI. Di hadapan agonis, penggerak ini terjadi pada tingkat yang hampir sama, baik hewan itu kemudian merespons, menunjukkan bahwa penggerak ITI lebih sensitif terhadap aktivasi reseptor dopamin daripada merespons isyarat. Singkatnya, hasil yang ditunjukkan pada Gambar Figur55 menyarankan bahwa, melalui mekanisme dalam NAc, aktivasi reseptor dopamin bias hewan baik terhadap probabilitas yang lebih tinggi menanggapi isyarat dan tingkat yang lebih tinggi dari gerak spontan, dan bahwa meskipun dopamin memiliki kedua efek ini, probabilitas respons yang lebih tinggi yang didorong oleh dopamin tidak konsekuensi palsu dari tingkat pergerakan spontan yang lebih tinggi.

Dopamin NAc diperlukan dan cukup untuk pendekatan pajak isyarat

Pendekatan Cue-elicited sangat tergantung pada proyeksi dopamin mesolimbik dari VTA ke NAc hanya dalam keadaan yang sangat spesifik: mereka yang merespons melibatkan "pendekatan fleksibel" (Nicola, 2010) [juga disebut "pajak" (Petrosini et al., 1996) atau "bimbingan" (O'keefe dan Nadel, 1978) pendekatan; istilah "pendekatan taksi" akan digunakan di sini]. Pendekatan taksi mengacu pada penggerak yang diarahkan ke objek yang terlihat dari lokasi awal yang bervariasi di berbagai kesempatan pendekatan. Yang penting, pendekatan taksik membutuhkan otak untuk menghitung jalur pergerakan baru untuk setiap peristiwa pendekatan [tidak seperti pendekatan "praksis", "orientasi", atau "tidak fleksibel", yang terjadi ketika lokasi awal dan akhir konstan di seluruh peristiwa pendekatan (O'keefe dan Nadel, 1978; Petrosini et al., 1996; Nicola, 2010)]. Penelitian ini memperluas kesimpulan bahwa dopamin NAc diperlukan untuk pendekatan pajak dalam empat cara. Pertama, sedangkan ketergantungan pendekatan pajak pada dopamin mesolimbik pertama kali ditetapkan menggunakan tugas stimulus diskriminatif (DS) yang mengharuskan hewan untuk mendekati operan (tuas atau tusuk hidung) untuk mendapatkan hadiah sukrosa yang dikirim ke wadah terdekat (Yun et al. , 2004a,b; Ambroggi et al., 2008; Nicola, 2010), dalam tugas ini, hewan harus mendekati wadah hadiah itu sendiri. Seperti dalam tugas DS, isyarat disajikan pada interval yang panjang dan bervariasi, menghasilkan lokasi awal yang beragam pada permulaan isyarat karena pergerakan hewan di sekitar ruangan selama interval antar pengadilan (tidak ditampilkan) —kondisi di mana perilaku pendekatan harus berupa pajak. Pengamatan kami bahwa injeksi antagonis reseptor dopamin D1 dan D2 ke dalam inti NAc mengurangi proporsi isyarat yang direspon oleh hewan sejajar dengan pengamatan sebelumnya dengan tugas DS (Yun et al., 2004a,b; Ambroggi et al., 2008; Nicola, 2010). Mirip dengan temuan sebelumnya dengan tugas penundaan progresif (Wakabayashi et al., 2004), hasil kami mengkonfirmasi, dalam tugas yang jauh lebih sederhana, bahwa dimasukkannya kontingensi operan eksplisit di lokasi yang berbeda dari situs pengiriman hadiah bukanlah fitur tugas penting yang menjadikan perilaku pendekatan pajak tergantung pada dopamin NAc.

Kedua, sedangkan penelitian sebelumnya dilakukan pada hewan yang dibatasi makanan, penelitian ini menunjukkan bahwa pendekatan pajak terganggu oleh injeksi antagonis dopamin NAc bahkan pada hewan yang diberi ad libitum akses ke makanan. Ketergantungan pendekatan taksi pada dopamin mesolimbik oleh karena itu bukanlah fungsi dari defisit nutrisi atau keadaan kelaparan subjek. Memang, hasil saat ini mendukung peran mesolimbic dopamine dalam mempromosikan pendekatan yang ditimbulkan isyarat untuk makanan berkalori tinggi bahkan tanpa adanya kebutuhan homeostatis untuk kalori, mendukung hipotesis bahwa sirkuit ini berkontribusi pada makan berlebih dan obesitas (Berridge et al., 2010; Kenny, 2011; Stice et al., 2013; Meye dan Adan, 2014).

Ketiga, sedangkan penelitian sebelumnya menggunakan antagonis dopamin untuk menunjukkan bahwa NAc dopamin diperlukan untuk pendekatan perpajakan, dalam penelitian ini kami menunjukkan bahwa peningkatan aktivasi reseptor dopamin NAc D1 atau D2 dengan injeksi agonis reseptor ini cukup untuk meningkatkan kemungkinan bahwa suatu isyarat akan memperoleh pendekatan pajak. Eksperimen ini tidak mungkin dilakukan pada sebagian besar penelitian sebelumnya karena tikus yang dibatasi makanan merespons mendekati 100% dari isyarat yang dapat dipercaya memprediksi nutrisi, memaksakan langit-langit pada efek agonis potensial. Namun, ketika prediksi sukrosa dibuat kurang dapat diandalkan dalam tugas "probabilistic stimulus" (PS) di mana PS memperkirakan 10% sukrosa memberi imbalan hanya pada 15% percobaan, probabilitas respons lebih rendah, dan blokade farmakologis dari pengambilan kembali dopamin meningkatkan kemungkinan ini (Nicola et al., 2005). Dalam penelitian ini, tikus diberi makan chow ad libitum dan hadiah untuk isyarat merespons adalah 3%, bukan 10% sukrosa. Di bawah kondisi ini, meskipun isyarat yang diprediksi dapat diandalkan, hewan merespons fraksi isyarat yang lebih kecil daripada di bawah kondisi sukrosa yang dibatasi makanan atau 10%, menghilangkan efek plafon dan memungkinkan kita untuk menilai efek agonis pada pendekatan perpajakan yang disyaratkan. Konsisten dengan hasil dari tugas PS, injeksi agonis dopamin pada inti NAc menghasilkan peningkatan respons cue yang kuat. Oleh karena itu hasil ini menetapkan bahwa aktivasi reseptor dopamin inti NAc diperlukan dan cukup untuk mempromosikan pendekatan pajak yang disitir, mendukung kesimpulan kami sebelumnya bahwa dopamin mesolimbik merupakan bagian dari mekanisme kausal untuk inisiasi pendekatan pajak (du Hoffmann dan Nicola, 2014).

Keempat, pengamatan kami bahwa agonis D1 dan D2 memiliki efek yang sangat mirip yang merupakan kebalikan dari efek antagonis D1 dan D2 memiliki implikasi penting untuk kesimpulan tentang spesifisitas efek obat. Dalam kebanyakan penelitian sebelumnya, antagonis D1 dan D2 yang disuntikkan mikro memiliki perilaku yang sangat mirip (Hiroi dan White, 1991; Ozer et al., 1997; Koch et al., 2000; Yun et al., 2004b; Eiler et al., 2006; Pezze et al., 2007; Lex dan Hauber, 2008; Liao, 2008; Nicola, 2010; Shin et al., 2010; Haghparast et al., 2012; Steinberg et al., 2014) dan electrophysiological (du Hoffmann dan Nicola, 2014) efek. Karena konsentrasi antagonis yang disuntikkan yang diperlukan untuk mengamati efek jauh lebih tinggi daripada konstanta pengikatan obat ini untuk reseptor target mereka, kesamaan efek antagonis D1 dan D2 mempertanyakan kekhususan mereka: ada kemungkinan bahwa obat tersebut mengikat dengan sama reseptor dopamin, atau ke kelas reseptor ketiga yang sama sekali bukan reseptor dopamin. Dalam kasus sebelumnya, mengaktifkan salah satu reseptor seharusnya tidak menghasilkan efek perilaku; dalam kasus terakhir, mengaktifkan kedua reseptor tidak akan menghasilkan efek perilaku. Namun, kami menemukan bahwa agonis D1 dan D2 keduanya menghasilkan efek perilaku, dan bahwa efeknya identik satu sama lain dan justru berlawanan dengan antagonis. Akan luar biasa jika 4 obat yang berbeda semuanya bekerja pada reseptor yang sama dengan target. Oleh karena itu, skenario yang lebih mungkin adalah bahwa semua obat bertindak secara spesifik pada reseptor target mereka.

Efek agonis dopamin bukan karena peningkatan gerak secara umum

Komplikasi potensial dengan penafsiran bahwa agonis dopamin mempromosikan respons isyarat adalah bahwa efeknya mungkin disebabkan oleh peningkatan gerak secara umum, yang menghasilkan entri wadah palsu yang akan terjadi terlepas dari apakah isyarat disajikan atau tidak. Memang, dalam kondisi kontrol, data pelacakan video yang diperoleh selama sesi mengungkapkan bahwa kecepatan gerak selama interval antar waktu berkorelasi pada basis percobaan-per-percobaan dengan probabilitas entri wadah selama presentasi isyarat berikutnya. Lebih lanjut, agonis meningkatkan gerak keduanya selama interval antar-percobaan dan probabilitas respons isyarat. Salah satu cara untuk mengesampingkan efek motorik yang umum adalah dengan menggunakan stimulus prediktif non-hadiah (NS) untuk menunjukkan bahwa menanggapi presentasi NS tidak meningkat oleh agonis. Kami tidak menyertakan NS dalam desain kami. Kami berhipotesis bahwa seandainya kami melakukannya, kami akan mengamati peningkatan pergerakan selama NS (seperti yang terjadi selama interval intertrial) tetapi tidak ada peningkatan entri wadah. Hipotesis ini didasarkan pada beberapa pengamatan yang menunjukkan bahwa peningkatan probabilitas masuk setelah presentasi isyarat bukanlah hasil dari peningkatan gerak umum. Pertama, peningkatan penggerak selama interval antar-percobaan yang disebabkan oleh agonis dipisahkan dari peningkatan respons isyarat, terjadi bahkan selama interval yang diikuti oleh non-respons terhadap isyarat (Gambar 1). (Figure5E) .5E). Kedua, kemungkinan masuknya wadah yang tidak dikupas selama ITI tidak meningkat oleh agonis (Gambar (Figure5C) .5C). Akhirnya, dibandingkan dengan entri yang diarahkan, entri yang dihasilkan dari peningkatan gerak yang umum akan diharapkan terjadi pada latensi yang lebih lama setelah onset isyarat, dan hewan akan diharapkan mengikuti jalur yang lebih berliku dari lokasi pada onset isyarat ke wadah; Namun, agonis tidak meningkatkan latensi isyarat-masuk (Gambar (Figure5A) 5A) atau penurunan efisiensi jalur gerakan (Gambar (Figure5B) .5B). Bersama-sama, hasil ini menunjukkan bahwa peningkatan entri wadah isyarat disebabkan oleh agonis bukan karena peningkatan bersamaan dalam gerak. Penjelasan yang lebih mungkin adalah bahwa beberapa peristiwa lokomotor spontan adalah pendekatan pajak terhadap benda-benda di dalam ruangan, dan probabilitas pendekatan semacam itu meningkat oleh agonis sama seperti probabilitas pendekatan pajak dalam menanggapi isyarat kami yang disajikan secara eksplisit meningkat.

Kurangnya perbedaan yang nyata dalam menanggapi isyarat yang memprediksi hadiah besar dan kecil

Perbedaan lain antara tugas saat ini dan penelitian kami sebelumnya menggunakan tugas-tugas DS dan PS adalah bahwa kami menyajikan dua isyarat prediktif-hadiah, yang memprediksi volume sukrosa yang besar dan kecil, daripada satu isyarat prediksi-hadiah dan satu stimulus prediktif non-hadiah ( NS). Kami memasukkan isyarat prediktif pahala ganda dalam desain tugas untuk menilai apakah manipulasi reseptor dopamin NAc secara berbeda memengaruhi perilaku yang dipicu oleh isyarat prediktif dari besaran pahala yang berbeda. Namun, kami tidak dapat melakukan analisis seperti itu karena hewan-hewan tidak membedakan secara kuat antara kedua isyarat. Ketika hadiahnya adalah sukrosa 10%, tidak ada perbedaan yang signifikan dalam rasio respons antara isyarat prediktif besar dan kecil; dan ketika hadiahnya adalah 3% sukrosa, perbedaan kecil (~ 20%) diamati hanya pada jam pertama sesi (Gambar (Figure1) .1). Pengamatan ini kontras dengan perilaku tipikal dalam tugas DS menggunakan rangsangan pendengaran yang persis sama, di mana hewan merespons> 80% presentasi DS dan <10% presentasi NS (Nicola, 2010). Baru-baru ini, kami menemukan bahwa dalam tugas yang mirip dengan tugas saat ini, menggunakan dua rangsangan pendengaran yang sama tetapi dengan satu prediksi isyarat dari hadiah yang bergantung pada entri wadah dan satu NS, menanggapi NS cukup tinggi (> 20%; tidak ditampilkan ). Respon yang tinggi ini (dibandingkan dengan rasio respon NS yang rendah dalam tugas DS dengan persyaratan operan eksplisit) kemungkinan besar karena beberapa derajat generalisasi antara isyarat prediktif dan non-prediktif, serta kurangnya kontingensi respon operan. Tidak adanya kontingensi berarti bahwa respons isyarat kurang sulit dan membutuhkan lebih sedikit upaya daripada respons isyarat dalam tugas DS, berpotensi menjelaskan perbedaan dalam probabilitas respons NS. Jika rasio respons> 20% untuk NS adalah umum, maka rasio tersebut akan menjadi lebih tinggi ketika isyarat memprediksi sejumlah kecil penghargaan, persis seperti yang diamati dalam penelitian ini.

Penurunan respons dari waktu ke waktu mungkin merupakan efek seperti kepunahan

Fitur yang mencolok dari perilaku yang diamati di blog kami ad libitum chow-fed animals adalah penurunan probabilitas respons isyarat selama sesi 2 jam, yang jauh lebih jelas ketika hadiahnya adalah 3% sukrosa daripada ketika itu adalah 10% sukrosa. Tikus yang diberi akses gratis ke sukrosa menunjukkan penurunan yang sama dalam tingkat jilat dari awal sesi, yang disebabkan oleh kekenyangan: mekanisme pendeteksian nutrisi setelah sinyal dari otak ke otak, yang mengakibatkan berkurangnya konsumsi (Smith, 2001). Namun, kekenyangan tidak mungkin untuk menjelaskan penurunan isyarat menanggapi diamati di sini karena asupan nutrisi yang lebih besar ketika 10% sukrosa adalah hadiah akan diharapkan untuk menghasilkan penurunan yang lebih cepat dalam merespons daripada ketika 3% sukrosa disampaikan, namun sebaliknya terjadi (Angka (Figure1) .1). Penjelasan lain yang mungkin adalah bahwa penurunan tersebut adalah efek seperti kepunahan yang disebabkan oleh pengiriman penguat yang tidak cukup besar untuk mempertahankan menanggapi petunjuk pada uji coba berikutnya. Meskipun kami tidak memiliki bukti langsung bahwa ini adalah kasusnya, hanya berhenti memberikan sukrosa juga mengakibatkan penurunan respons (tidak ditunjukkan). Meskipun efek kepunahan sejati ini lebih cepat daripada yang diamati di sini, perjalanan waktu kepunahan yang lebih lambat dalam kasus ini akan diharapkan karena sejumlah kecil sukrosa dikirimkan. Selain itu, ketika konsentrasi sukrosa yang lebih tinggi (10%) diberikan, hampir tidak ada penurunan yang diamati, konsisten dengan gagasan bahwa 3% penguat sukrosa tidak cukup besar untuk mempertahankan tanggapan.

3% sukrosa kurang memperkuat daripada 10% tidak mengejutkan, mengingat bukan hanya bahwa 3% sukrosa kurang disukai daripada air daripada 10% (Sclafani, 1987), tetapi juga bahwa sukrosa 10% cenderung lebih kuat mengaktifkan proses pasca-pencernaan yang mendeteksi asupan nutrisi, yang dapat berkontribusi pada penguatan bahkan tanpa adanya rasa (de Araujo et al., 2012; Sclafani dan Ackroff, 2012; Sclafani, 2013; de Araujo, 2016). Proses-proses ini mempromosikan pensinyalan dopamin dan pada kenyataannya tampaknya bertanggung jawab atas kemampuan penguat sukrosa gizi untuk mempertahankan kinerja tugas rasio progresif ke tingkat yang jauh lebih besar daripada penguat non-nutrisi manis (Beeler et al., 2012). Memang, isyarat prediktif sukrosa mendatangkan lebih banyak pelepasan dopamin di NAc daripada isyarat prediktif pemanis non-gizi (McCutcheon et al., 2012) dan, dalam beberapa kondisi, sukrosa sendiri menghasilkan lebih banyak pelepasan dopamin daripada pemanis (Beeler et al., 2012). Hasil ini menunjukkan bahwa sinyal dopamin yang dilemahkan selama sesi sukrosa 3% (vs 10%) dapat menyebabkan penurunan respons kepunahan dalam merespons ketika konsentrasi sukrosa yang lebih rendah digunakan.

Konsisten dengan hipotesis ini, aktivasi dan penghambatan reseptor dopamin berinteraksi dengan efek kepunahan. Injeksi agonis reseptor dopamin D1 atau D2 keduanya meningkatkan tingkat respons awal (jam pertama) dan sangat mengurangi besarnya penurunan normal dalam merespons dari jam pertama ke jam kedua dibandingkan dengan kondisi kontrol (Gambar 1). 1D, E), pada dasarnya mencegah efek kepunahan. Sebaliknya, injeksi antagonis D1 atau D2 mengurangi tingkat respons pada jam pertama sesi ke nilai yang tidak dapat dibedakan dari yang biasanya diamati pada jam kedua, pada dasarnya meniru dan / atau mempercepat kepunahan. Salah satu kemungkinan adalah bahwa dopamin inti NAc adalah bagian dari mekanisme penguatan yang mencegah kepunahan. Gagasan ini konsisten dengan peran yang diusulkan untuk dopamin sebagai sinyal kesalahan prediksi hadiah, yang dianggap sebagai dasar untuk perubahan yang dipelajari dalam representasi saraf dari nilai yang diprediksi oleh rangsangan (Montague et al., 1996; Schultz et al., 1997; Schultz, 1998). Ini juga konsisten dengan peran dopamin dalam "reboosting" representasi nilai tersebut (Berridge, 2012). Di sisi lain, agonis dopamin diharapkan secara aktif mengaktifkan reseptor dopamin, dengan demikian meniru apa yang disebut "tonik" dopamin; meskipun agonis akan mengaktifkan reseptor dopamin pada saat hadiah dikirimkan, mereka juga akan mengaktifkan reseptor ke tingkat yang sama di semua waktu lainnya. Sulit untuk membuat konsep bagaimana sinyal konstan seperti itu dapat ditafsirkan sebagai kesalahan prediksi atau sebagai sinyal "reboosting" yang berfungsi untuk menunjukkan bahwa peristiwa penguatan diskrit telah terjadi.

Hipotesis alternatif adalah bahwa obat dopamin tidak mengganggu penguatan, tetapi dengan mekanisme saraf yang secara langsung mengaktifkan perilaku pendekatan isyarat. Proposal ini didukung oleh penelitian kami sebelumnya yang menunjukkan bahwa sebagian besar (hampir setengah) neuron NAc tereksitasi oleh isyarat dalam tugas DS (Ambroggi et al., 2008; McGinty et al., 2013; du Hoffmann dan Nicola, 2014; Morrison dan Nicola, 2014); lebih jauh lagi, dalam tugas pendekatan wadah isyarat mirip dengan yang digunakan di sini (yaitu, tanpa kontingensi respon operan), proporsi yang sama dari neuron NAc bersemangat (Caref dan Nicola, 2014). Menggunakan pelacakan video, kami menetapkan bahwa kegembiraan ini mendahului awal pergerakan pendekatan dan memprediksi latensi di mana itu akan terjadi (McGinty et al., 2013; du Hoffmann dan Nicola, 2014; Morrison dan Nicola, 2014). Selain itu, injeksi antagonis dopamin ke dalam NAc mengurangi besarnya rangsangan ini sambil merusak kemampuan untuk memulai pendekatan isyarat (du Hoffmann dan Nicola, 2014). Hasil ini menunjukkan bahwa dopamin secara langsung memfasilitasi rangsangan isyarat dari neuron NAc yang mendorong pendekatan, mungkin dengan membuat mereka lebih bersemangat dalam menanggapi input glutamatergik (Nicola et al., 2000, 2004; Hopf et al., 2003). Dengan demikian, pengobatan neuron NAc dengan agonis reseptor dopamin mungkin telah meningkatkan kemungkinan perilaku pendekatan isyarat dengan meniru efek neuromodulatori rangsang dopamin endogen dan dengan demikian meningkatkan besarnya rangsangan yang disebabkan isyarat.

Pola respons yang terkluster mungkin disebabkan oleh fluktuasi kadar dopamin tonik

Ciri lain dari pelaksanaan tugas hewan adalah bahwa tanggapan dan non-tanggapan terhadap isyarat tidak didistribusikan secara acak, tetapi tampaknya dikelompokkan menjadi semburan beberapa tanggapan atau non-tanggapan yang berurutan. Dalam kondisi kontrol (injeksi kendaraan atau tanpa injeksi), cluster respons lebih lama dan lebih sering menjelang awal sesi, menjadi lebih pendek dan lebih jarang menjelang akhir sesi; dan sebaliknya untuk cluster non-respons. Pola ini menunjukkan bahwa ada dua status, responsif dan non-responsif (Gambar (Figure3), 3), yang berfluktuasi dengan perjalanan waktu beberapa menit, dan yang bergeser dari bias awal ke kondisi responsif ke bias kemudian ke arah kondisi non-responsif. Injeksi agonis Dopamin meningkatkan keadaan responsif dengan mengurangi kemungkinan transisi ke keadaan non-responsif (memperpanjang gugus respons) dan meningkatkan kemungkinan transisi ke keadaan responsif (memperpendek kluster non-respons), sedangkan antagonis memiliki efek sebaliknya. Konsekuensi yang paling mencolok dari efek agonis terjadi pada jam kedua sesi, ketika obat tampaknya telah mencegah peningkatan bias yang normal terhadap keadaan non-responsif: probabilitas transisi jam kedua terus menyerupai yang pada jam pertama daripada bergeser ke arah yang mendukung keadaan non-responsif. Sebaliknya, antagonis memiliki efek terbesar mereka pada jam pertama, ketika mereka menyebabkan probabilitas transisi untuk mendukung keadaan non-responsif, mirip dengan probabilitas transisi yang biasanya terjadi pada jam kedua.

Efek dari agonis dan antagonis dopamin pada probabilitas transisi konsisten dengan hipotesis bahwa keadaan respons adalah fungsi dari pekerjaan reseptor dopamin. Jadi, ketika kadar dopamin NAc mencapai dan melampaui ambang batas, hewan tersebut dalam keadaan responsif; di bawah ambang batas ini, hewan itu dalam keadaan tidak responsif. Menguji hipotesis ini akan membutuhkan pengukuran kadar dopamin tonik karena hewan melakukan ini atau tugas serupa; hipotesis memperkirakan bahwa tingkat dopamin harus lebih tinggi selama kelompok respons daripada kelompok non-respons. Meskipun sepengetahuan kami studi mikrodialisis sebelumnya belum meneliti apakah fluktuasi tingkat dopamin berkorelasi dengan probabilitas pendekatan pajak lokal, penyelidikan sebelumnya menemukan bahwa kadar dopamin NAc lebih tinggi ketika pelet makanan dimasukkan ke dalam wadah pada interval min 45 atau 4 (kedua kondisi kemungkinan memerlukan pendekatan pajak untuk mendapatkan makanan pada setiap percobaan) daripada ketika makanan tersedia secara bebas (situasi yang meminimalkan kebutuhan akan pendekatan pajak) (McCullough dan Salamone, 1992). Studi yang memiliki persyaratan tingkat respons operan yang bervariasi telah menghasilkan hasil yang agak bertentangan, dengan beberapa mengamati korelasi positif antara tingkat respon operan dan tingkat dopamin (McCullough et al., 1993; Sokolowski et al., 1998; Sepupu dkk., 1999) dan orang lain menemukan pengecualian untuk hubungan yang diusulkan ini (Salamone et al., 1994; Sepupu dan Salamone, 1996; Ahn dan Phillips, 2007; Ostlund et al., 2011). Penjelasan potensial untuk ketidaksesuaian ini adalah bahwa tugas operan yang berbeda melibatkan perlunya pendekatan pajak ke tingkat yang berbeda (Nicola, 2010); korelasi dengan tingkat dopamin mungkin lebih kuat untuk probabilitas pendekatan pajak daripada tingkat respons operan.

Proposal terkait adalah bahwa kadar dopamin tonik tidak hanya mendorong tingkat tanggapan yang lebih cepat (atau mungkin probabilitas pendekatan pajak yang lebih besar), tetapi juga tingkat dopamin ditentukan oleh tingkat penguatan (Niv et al., 2005, 2007), sebuah ide yang baru-baru ini mendapatkan dukungan eksperimental (Hamid et al., 2016). Dengan demikian, kadar dopamin pada hewan yang bekerja untuk penguat nutrisi harus lebih rendah ad libitum-dari hewan daripada pada hewan lapar [seperti pada kenyataannya (Ostlund et al., 2011)], dan lebih rendah ketika penguat adalah sukrosa 3% dibandingkan ketika itu adalah volume setara sukrosa 10%. Tingkat dopamin rendah yang diusulkan dalam sukrosa 3% dapat menghasilkan reaksi berantai, dengan dopamin rendah menghasilkan probabilitas rendah untuk menanggapi setiap isyarat yang diberikan; kegagalan untuk merespons pada gilirannya mendorong tingkat penguatan dan karenanya tingkat dopamin masih lebih rendah, dan karenanya kemungkinan respons pada presentasi isyarat selanjutnya juga menjadi lebih rendah. Hasilnya akan menjadi pengurangan progresif dalam tingkat respons yang mirip dengan yang diamati di sini.

Kesimpulan: Pendekatan pajak isyarat adalah model untuk penyelidikan regulasi dopamin mesolimbik oleh status gizi

Probabilitas respons ketergantungan-dopamin yang rendah pada ad libitumHewan makan yang diamati di sini konsisten dengan banyak penelitian terbaru tentang regulasi neuron dopamin oleh pembawa pesan, seperti kolesistokinin, oreksin, ghrelin, leptin, insulin, dan peptida mirip glukagon 1, yang menandakan status nutrisi tubuh yang terdeteksi melalui berbagai mekanisme. Secara umum, sinyal yang melaporkan defisit nutrisi meningkatkan aktivitas saraf dopamin, sedangkan sinyal yang melaporkan rasa kenyang atau kelebihan nutrisi menurunkannya (Ladurelle et al., 1997; Helm et al., 2003; Krügel et al., 2003; Abizaid et al., 2006; Fulton et al., 2006; Hommel et al., 2006; Narita et al., 2006; Kawahara et al., 2009; Leinninger et al., 2009; Quarta et al., 2009, 2011; Jerlhag et al., 2010; Perry et al., 2010; Domingos et al., 2011; España et al., 2011; Skibicka et al., 2011, 2012a,b, 2013; Davis et al., 2011a,b; Mebel et al., 2012; Patyal et al., 2012; Egecioglu et al., 2013; Cone et al., 2014, 2015; Mietlicki-Baase et al., 2014). Sensitivitas luar biasa dari pensinyalan dopamin mesolimbik ke keadaan gizi konsisten dengan usulan bahwa kemungkinan perilaku yang bergantung pada dopamin mesolimbik dapat berubah secara instan sebagai hasil dari nilai, relatif terhadap keadaan gizi, penguat (Berridge, 2012). Kami mengamati bahwa penguat bernilai rendah yang dikirim ke hewan yang relatif puas menghasilkan probabilitas respons yang berfluktuasi yang ditumpangkan pada penurunan probabilitas respons secara keseluruhan. Pengamatan ini, ditambah dengan perubahan dramatis dalam respon dan probabilitas transisi yang dihasilkan oleh injeksi agonis dopamin dan antagonis ke dalam NAc, menunjukkan bahwa, di bawah kondisi kami, tingkat dopamin ditahan pada level rendah oleh mekanisme penginderaan nutrisi. Kontrol tingkat dopamin oleh parameter ini dan lainnya (seperti tingkat penguatan baru-baru ini) dapat menghasilkan tingkat dopamin yang berfluktuasi di sekitar ambang batas untuk memunculkan respons, yang menyebabkan respons isyarat dan non-respons terjadi dalam kelompok. Paradigma perilaku yang kita gunakan di sini — pendekatan perpajakan yang diperkuat sukrosa yang diperkuat dopamin yang bergantung pada isyarat di ad libitumOleh karena itu, hewan betina — ideal untuk penyelidikan lebih lanjut tentang regulasi dinamika dopamin berdasarkan status gizi, tingkat penguatan, dan parameter lainnya, dan tentang mekanisme di mana variabel-variabel ini berdampak pada perilaku yang bergantung pada dopamin NAc.

Pernyataan konflik kepentingan

Para penulis menyatakan bahwa penelitian ini dilakukan tanpa adanya hubungan komersial atau keuangan yang dapat ditafsirkan sebagai potensi konflik kepentingan.

Pekerjaan ini didukung oleh hibah dari NIH (DA019473, DA038412, DA041725), Yayasan Keluarga Klarman, dan NARSAD untuk SN.

1. Abizaid A., Liu ZW, Andrews ZB, Shanabrough M., Borok E., Elsworth JD, dkk. . (2006). Ghrelin memodulasi aktivitas dan organisasi input sinaptik dari neuron dopamin otak tengah sambil meningkatkan nafsu makan. J. Clin. Menginvestasikan. 116, 3229 – 3239. 10.1172 / JCI29867 [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
2. Ahn S., Phillips AG (2007). Eflux dopamin dalam nukleus accumbens selama kepunahan sesi, tergantung pada hasil, dan respon instrumental berbasis kebiasaan untuk hadiah makanan. Psikofarmakologi (Berl.) 191, 641 – 651. 10.1007 / s00213-006-0526-9 [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
3. Ambroggi F., Ishikawa A., Fields HL, Nicola SM (2008). Neuron amigdala basolateral memfasilitasi perilaku mencari hadiah oleh neuron nucleus accumbens yang menarik. Neuron 59, 648 – 661. 10.1016 / j.neuron.2008.07.004 [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
4. Beeler JA, Jcc Mccutcheon, Cao ZF, Murakami M., Alexander E., Roitman MF, dkk. . (2012). Rasa yang tak terpisahkan dari nutrisi gagal mempertahankan sifat penguat makanan. Eur. J. Neurosci. 36, 2533 – 2546. 10.1111 / j.1460-9568.2012.08167.x [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
5. Berridge KC (2012). Dari kesalahan prediksi ke arti-penting insentif: perhitungan mesolimbik dari motivasi hadiah. Eur. J. Neurosci. 35, 1124 – 1143. 10.1111 / j.1460-9568.2012.07990.x [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
6. Berridge KC, Ho CY, Richard JM, Difeliceantonio AG (2010). Otak yang tergoda makan: sirkuit kesenangan dan keinginan pada obesitas dan gangguan makan. Res Otak. 1350, 43 – 64. 10.1016 / j.brainres.2010.04.003 [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
7. Boulos R., Vikre EK, Oppenheimer S., Chang H., Kanarek RB (2012). ObesiTV: bagaimana televisi mempengaruhi epidemi obesitas. Physiol. Behav. 107, 146 – 153. 10.1016 / j.physbeh.2012.05.022 [PubMed] [Cross Ref]
8. Boyland EJ, Halford JC (2013). Iklan dan branding televisi. Efek pada perilaku makan dan preferensi makanan pada anak-anak. Selera 62, 236 – 241. 10.1016 / j.appet.2012.01.032 [PubMed] [Cross Ref]
9. Cabang SY, Goertz RB, Sharpe AL, Pierce J., Roy S., Ko D., dkk. . (2013). Pembatasan makanan meningkatkan penembakan neuron dopamin yang dimediasi reseptor glutamat. J. Neurosci. 33, 13861 – 13872. 10.1523 / JNEUROSCI.5099-12.2013 [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
10. Caref K., Nicola SM (2014). Nucleus accumbens opioid menggerakkan pendekatan terkondisi untuk imbalan kalori tinggi hanya dengan tidak adanya dorongan homeostatik, dalam Pertemuan Tahunan Society for Neuroscience (Washington, DC:).
11. Cone JJ, Mccutcheon JE, Roitman MF (2014). Ghrelin bertindak sebagai antarmuka antara keadaan fisiologis dan pensinyalan dopamin fasik. J. Neurosci. 34, 4905 – 4913. 10.1523 / JNEUROSCI.4404-13.2014 [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
12. Kerucut JJ, Roitman JD, Roitman MF (2015). Ghrelin mengatur pensinyalan dopamin fasik dan nukleus accumbens yang ditimbulkan oleh rangsangan prediksi makanan. J. Neurochem. 133, 844 – 856. 10.1111 / jnc.13080 [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
13. Sepupu MS, Salamone JD (1996). Keterlibatan dopamin striatal ventrolateral dalam inisiasi dan eksekusi gerakan: mikrodialisis dan penyelidikan perilaku. Neuroscience 70, 849 – 859. 10.1016 / 0306-4522 (95) 00407-6 [PubMed] [Cross Ref]
14. Sepupu MS, Trevitt J., Atherton A., Salamone JD (1999). Fungsi perilaku dopamin yang berbeda dalam nucleus accumbens dan ventrolateral striatum: mikrodialisis dan penyelidikan perilaku. Neuroscience 91, 925 – 934. 10.1016 / S0306-4522 (98) 00617-4 [PubMed] [Cross Ref]
15. Davis JF, Choi DL, JD Schurdak, Fitzgerald MF, DJ Clegg, Lipton JW, dkk. . (2011a). Leptin mengatur keseimbangan energi dan motivasi melalui aksi di sirkuit saraf yang berbeda. Biol. Psikiatri 69, 668 – 674. 10.1016 / j.biopsych.2010.08.028 [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
16. Davis JF, Choi DL, Shurdak JD, Krause EG, Fitzgerald MF, Lipton JW, dkk. . (2011b). Melanokortin sentral memodulasi aktivitas mesokortikolimbik dan perilaku mencari makanan pada tikus. Physiol. Behav. 102, 491 – 495. 10.1016 / j.physbeh.2010.12.017 [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
17. de Araujo IE (2016). Organisasi sirkuit penguatan gula. Physiol. Behav. [Epub depan cetak]. 10.1016 / j.physbeh.2016.04.041 [PubMed] [Cross Ref]
18. dari Araujo IE, Ferreira JG, Tellez LA, Ren X., Yeckel CW (2012). Sumbu dopamin usus-otak: sistem pengaturan asupan kalori. Physiol. Behav. 106, 394 – 399. 10.1016 / j.physbeh.2012.02.026 [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
19. Domingos AI, Vaynshteyn J., Voss HU, Ren X., Gradinaru V., Zang F., et al. . (2011). Leptin mengatur nilai hadiah nutrisi. Nat. Neurosci. 14, 1562 – 1568. 10.1038 / nn.2977 [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
20. du Hoffmann J., Kim JJ, Nicola SM (2011). Array mikroelektrik cannulated yang dapat dilepas dan murah untuk perekaman unit simultan dan infus obat dalam inti otak yang sama dari tikus yang berperilaku. J. Neurophysiol. 106, 1054 – 1064. 10.1152 / jn.00349.2011 [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
21. du Hoffmann J., Nicola SM (2014). Dopamin memperkuat pencarian hadiah dengan mempromosikan eksitasi isyarat di nucleus accumbens. J. Neurosci. 34, 14349 – 14364. 10.1523 / JNEUROSCI.3492-14.2014 [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
22. Egecioglu E., Engel JA, Jerlhag E. (2013). Analog 1 peptida seperti glukagon Exendin-4 melemahkan stimulasi alat gerak yang diinduksi nikotin, pelepasan dopamin akumbal, preferensi tempat yang dikondisikan serta ekspresi kepekaan lokomotor pada tikus. PLoS ONE 8: e77284. 10.1371 / journal.pone.0077284 [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
23. Eiler WJ II, Master, J., Mckay PF, Hardy L., III, Goergen J., Mensah-Zoe B., dkk. . (2006). Amphetamine menurunkan ambang batas stimulasi otak (BSR) pada tikus yang lebih suka alkohol (P) dan tikus yang tidak memilih (NP): regulasi oleh reseptor D-sub-1 dan D-sub-2 dalam nucleumb accumbens. Exp. Clin. Psychopharmacol. 14, 361 – 376. 10.1037 / 1064-1297.14.3.361 [PubMed] [Cross Ref]
24. España RA, Melchior JR, Roberts DC, Jones SR (2011). Hipokretin 1 / orexin A di daerah tegmental ventral meningkatkan respons dopamin terhadap kokain dan mendorong pemberian kokain secara mandiri. Psikofarmakologi (Berl.) 214, 415 – 426. 10.1007 / s00213-010-2048-8 [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
25. Fulton S., Pissios P., Manchon RP, Stiles L., Frank L., Pothos EN, et al. . (2006). Regulasi leptin pada jalur dopamin mesoaccumbens. Neuron 51, 811 – 822. 10.1016 / j.neuron.2006.09.006 [PubMed] [Cross Ref]
26. Haghparast A., Ghalandari-Shamami M., Hassanpour-Ezatti M. (2012). Blokade reseptor dopamin D1 / D2 di dalam nucleus accumbens melemahkan efek antinociceptive dari agonis reseptor cannabinoid di amigdala basolateral. Res Otak. 1471, 23 – 32. 10.1016 / j.brainres.2012.06.023 [PubMed] [Cross Ref]
27. Hamid AA, Pettibone JR, Mabrouk OS, Hetrick VL, Schmidt R., Vander Weele CM, dkk. . (2016). Dopamin mesolimbik memberi sinyal nilai kerja. Nat. Neurosci. 19, 117 – 126. 10.1038 / nn.4173 [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
28. Helm KA, Rada P., Hoebel BG (2003). Cholecystokinin dikombinasikan dengan serotonin dalam hipotalamus membatasi pelepasan dopamin sambil meningkatkan asetilkolin: mekanisme kekenyangan yang mungkin terjadi. Res Otak. 963, 290 – 297. 10.1016 / S0006-8993 (02) 04051-9 [PubMed] [Cross Ref]
29. Hiroi N., White NM (1991). Preferensi tempat terkondisikan amfetamin: keterlibatan diferensial subtipe reseptor dopamin dan dua area terminal dopaminergik. Res Otak. 552, 141 – 152. 10.1016 / 0006-8993 (91) 90672-I [PubMed] [Cross Ref]
30. Hommel JD, Trinko R., Sears RM, Georgescu D., Liu ZW, Gao XB, dkk. . (2006). Pensinyalan reseptor leptin pada neuron dopamin otak tengah mengatur pemberian makan. Neuron 51, 801 – 810. 10.1016 / j.neuron.2006.08.023 [PubMed] [Cross Ref]
31. Hopf FW, Cascini MG, Gordon AS, Diamond I., Bonci A. (2003). Aktivasi kooperatif reseptor dopamin D1 dan D2 meningkatkan penembakan nukleus dari nucleus accumbens neuron melalui subunit G-protein βγ. J. Neurosci. 23, 5079 – 5087. Tersedia online di: http://www.jneurosci.org/content/23/12/5079.long [PubMed]
32. Jerlhag E., Egecioglu E., Dickson SL, Engel JA (2010). Antagonisme reseptor Ghrelin melemahkan stimulasi lokomotor yang diinduksi kokain dan amfetamin, pelepasan dopamin akumbal, dan preferensi tempat yang dikondisikan. Psikofarmakologi (Berl.) 211, 415 – 422. 10.1007 / s00213-010-1907-7 [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
33. Kawahara Y., Kawahara H., Kaneko F., Yamada M., Nishi Y., Tanaka E., et al. . (2009). Ghrelin yang diberikan secara perifer menginduksi efek bimodal pada sistem dopamin mesolimbik tergantung pada keadaan konsumtif makanan. Neuroscience 161, 855 – 864. 10.1016 / j.neuroscience.2009.03.086 [PubMed] [Cross Ref]
34. Kenny PJ (2011). Mekanisme hadiah dalam obesitas: wawasan baru dan arah masa depan. Neuron 69, 664 – 679. 10.1016 / j.neuron.2011.02.016 [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
35. Koch M., Schmid A., Schnitzler HU (2000). Peran otot membuat reseptor dopamin D1 dan D2 dopamin dalam paradigma instrumental dan Pavlovian dari penghargaan terkondisi. Psikofarmakologi (Berl.) 152, 67 – 73. 10.1007 / s002130000505 [PubMed] [Cross Ref]
36. Krügel U., Schraft T., Kittner H., Kiess W., Illes P. (2003). Pelepasan dopamin yang disebabkan oleh makanan pada nukleus accumbens tertekan oleh leptin. Eur. J. Pharmacol. 482, 185 – 187. 10.1016 / j.ejphar.2003.09.047 [PubMed] [Cross Ref]
37. Ladurelle N., Keller G., Blommaert A., Roques BP, Daugé V. (1997). Agonis CCK-B, BC264, meningkatkan dopamin dalam nukleus accumbens dan memfasilitasi motivasi dan perhatian setelah injeksi intraperitoneal pada tikus. Eur. J. Neurosci. 9, 1804 – 1814. 10.1111 / j.1460-9568.1997.tb00747.x [PubMed] [Cross Ref]
38. Lardeux S., Kim JJ, Nicola SM (2015). Konsumsi pesta berlebihan akses cairan manis lemak tinggi tidak memerlukan reseptor opioid atau dopamin dalam nukleus accumbens. Behav. Res Otak. 292, 194 – 208. 10.1016 / j.bbr.2015.06.015 [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
39. Leinninger GM, Jo YH, Leshan RL, Louis GW, Yang H., Barrera JG, dkk. . (2009). Leptin bekerja melalui neuron hipotalamus lateral yang mengekspresikan reseptor leptin untuk memodulasi sistem dopamin mesolimbik dan menekan pemberian makan. Metab sel. 10, 89 – 98. 10.1016 / j.cmet.2009.06.011 [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
40. Lex A., Hauber W. (2008). Reseptor D1 dan D2 Dopamin dalam nukleus accumbens core dan shell memediasi transfer Pavlovian-instrumental. Belajar. Nona. 15, 483 – 491. 10.1101 / lm.978708 [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
41. Liao RM (2008). Pengembangan preferensi tempat yang dikondisikan yang diinduksi oleh infus amfetamin intra-accumbens dilemahkan oleh ko-infus antagonis reseptor dopamin D1 dan D2. Farmakol Biokem. Behav. 89, 367 – 373. 10.1016 / j.pbb.2008.01.009 [PubMed] [Cross Ref]
42. McCullough LD, Sepupu MS, Salamone JD (1993). Peran nukleus accumbens dopamine dalam merespons jadwal operant penguatan terus menerus: studi neurokimia dan perilaku. Farmakol Biokem. Behav. 46, 581 – 586. 10.1016 / 0091-3057 (93) 90547-7 [PubMed] [Cross Ref]
43. McCullough LD, Salamone JD (1992). Keterlibatan nukleus accumbens dopamin dalam aktivitas motorik yang disebabkan oleh presentasi makanan periodik: mikrodialisis dan studi perilaku. Res Otak. 592, 29 – 36. 10.1016 / 0006-8993 (92) 91654-W [PubMed] [Cross Ref]
44. McCutcheon JE, Beeler JA, Roitman MF (2012). Isyarat prediktif sukrosa membangkitkan pelepasan dopamin fasik yang lebih besar daripada isyarat prediksi sakarin. Sinaps 66, 346 – 351. 10.1002 / syn.21519 [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
45. McGinty VB, Lardeux S., Taha SA, Kim JJ, Nicola SM (2013). Penyegaran mencari hadiah dengan isyarat dan kedekatan pengkodean di nucleus accumbens. Neuron 78, 910 – 922. 10.1016 / j.neuron.2013.04.010 [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
46. Mebel DM, Wong JC, Dong YJ, Borgland SL (2012). Insulin di daerah tegmental ventral mengurangi pemberian hedonis dan menekan konsentrasi dopamin melalui peningkatan reuptake. Eur. J. Neurosci. 36, 2336 – 2346. 10.1111 / j.1460-9568.2012.08168.x [PubMed] [Cross Ref]
47. Meye FJ, Adan RA (2014). Perasaan tentang makanan: area tegmental perut dalam hadiah makanan dan makan emosional. Tren Farmakol. Sci. 35, 31 – 40. 10.1016 / j.tips.2013.11.003 [PubMed] [Cross Ref]
48. Mietlicki-Baase EG, Reiner DJ, Cone JJ, DR Olivos, Mcgrath LE, Zimmer DJ, dkk. . (2014). Amylin memodulasi sistem dopamin mesolimbik untuk mengontrol keseimbangan energi. Neuropsikofarmakologi 40, 372 – 385. 10.1038 / npp.2014.18 [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
49. Montague PR, Dayan P., Sejnowski TJ (1996). Kerangka kerja untuk sistem dopamin mesencephalic berdasarkan pembelajaran bahasa Ibrani prediktif. J. Neurosci. 16, 1936 – 1947. [PubMed]
50. Morrison SE, Nicola SM (2014). Neuron dalam nucleus accumbens meningkatkan bias seleksi untuk objek yang lebih dekat. J. Neurosci. 34, 14147 – 14162. 10.1523 / JNEUROSCI.2197-14.2014 [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
51. Narita M., Nagumo Y., Hashimoto S., Narita M., Khotib J., Miyatake M., dkk. . (2006). Keterlibatan langsung sistem orexinergic dalam aktivasi jalur dopamin mesolimbik dan perilaku terkait yang disebabkan oleh morfin. J. Neurosci. 26, 398 – 405. 10.1523 / JNEUROSCI.2761-05.2006 [PubMed] [Cross Ref]
52. Nicola SM (2010). Hipotesis pendekatan fleksibel: penyatuan upaya dan hipotesis memberi isyarat untuk peran nukleus accumbens dopamine dalam aktivasi perilaku mencari hadiah. J. Neurosci. 30, 16585 – 16600. 10.1523 / JNEUROSCI.3958-10.2010 [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
53. Nicola SM, Hopf FW, Hjelmstad GO (2004). Peningkatan kontras: efek fisiologis striatal dopamin? Res Jaringan Sel. 318, 93 – 106. 10.1007 / s00441-004-0929-z [PubMed] [Cross Ref]
54. Nicola SM, Surmeier J., Malenka RC (2000). Modulasi dopaminergik dari rangsangan saraf di striatum dan nucleus accumbens. Annu. Rev. Neurosci. 23, 185 – 215. 10.1146 / annurev.neuro.23.1.185 [PubMed] [Cross Ref]
55. Nicola SM, Taha SA, Kim SW, Fields HL (2005). Pelepasan nukleus accumbens dopamine diperlukan dan cukup untuk mendorong respons perilaku terhadap isyarat prediksi-penghargaan. Neuroscience 135, 1025 – 1033. 10.1016 / j.neuroscience.2005.06.088 [PubMed] [Cross Ref]
56. Niv Y., Daw N., Dayan P. (2005). Seberapa cepat bekerja: semangat respons, motivasi dan dopamin tonik, dalam Sistem Pemrosesan Informasi Saraf 18, eds Weiss Y., Scholkopf B., Platt J., editor. (Cambridge, MA: MIT Press;), 1019 – 1026.
57. Niv Y., Daw N., Joel D., Dayan P. (2007). Tonik dopamin: biaya peluang dan kontrol kekuatan respons. Psikofarmakologi 191, 507 – 520. 10.1007 / s00213-006-0502-4 [PubMed] [Cross Ref]
58. O'keefe J., Nadel L. (1978). Hippocampus sebagai peta kognitif. Oxford: Clarendon.
59. Ostlund SB, Wassum KM, Murphy NP, Balleine BW, Pembantu NT (2011). Tingkat dopamin ekstraseluler di subregional striatal melacak pergeseran dalam motivasi dan biaya respons selama pengkondisian instrumental. J. Neurosci. 31, 200 – 207. 10.1523 / JNEUROSCI.4759-10.2011 [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
60. Ozer H., Ekinci AC, Starr MS (1997). Dopamin D1- dan katalepsi dependen-D2 pada tikus memerlukan reseptor NMDA fungsional di corpus striatum, nucleus accumbens dan substantia nigra pars reticulata. Res Otak. 777, 51 – 59. 10.1016 / S0006-8993 (97) 00706-3 [PubMed] [Cross Ref]
61. Patyal R., Woo EY, Borgland SL (2012). Hypocretin-1 lokal memodulasi konsentrasi terminal dopamin dalam nukleus accumbens shell. Depan. Behav. Neurosci. 6: 82. 10.3389 / fnbeh.2012.00082 [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
62. Perry ML, GM Leinninger, Chen R., Luderman KD, Yang H., Gnegy ME, dkk. . (2010). Leptin mempromosikan transporter dopamin dan aktivitas tirosin hidroksilase dalam nukleus accumbens tikus Sprague-Dawley. J. Neurochem. 114, 666 – 674. 10.1111 / j.1471-4159.2010.06757.x [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
63. Petrosini L., Molinari M., Dell'anna ME (1996). Kontribusi serebelar untuk pemrosesan acara spasial: labirin air morris dan labirin-T. Eur. J. Neurosci. 8, 1882–1896. 10.1111 / j.1460-9568.1996.tb01332.x [PubMed] [Cross Ref]
64. Pezze MA, Dalley JW, Robbins TW (2007). Peran yang berbeda dari reseptor dopamin D1 dan D2 dalam nukleus accumbens dalam kinerja atensi pada tugas waktu reaksi berantai lima pilihan. Neuropsikofarmakologi 32, 273 – 283. 10.1038 / sj.npp.1301073 [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
65. Quarta D., Di Francesco C., Melotto S., Mangiarini L., Heidbreder C., Hedou G. (2009). Pemberian ghrelin secara sistemik meningkatkan dopamin ekstraseluler dalam cangkang tetapi bukan subdivisi inti dari nucleus accumbens. Neurochem. Int. 54, 89 – 94. 10.1016 / j.neuint.2008.12.006 [PubMed] [Cross Ref]
66. Quarta D., Leslie CP, Carletti R., Valerio E., Caberlotto L. (2011). Administrasi pusat NPY atau peningkatan agonis selektif NPY-Y5 in vivo kadar monoamine ekstraseluler di daerah proyeksi mesokortikolimbik. Neurofarmakologi 60, 328 – 335. 10.1016 / j.neuropharm.2010.09.016 [PubMed] [Cross Ref]
67. Tim Inti R (2013). R: Bahasa dan Lingkungan untuk Komputasi Statistik. Yayasan Komputasi Statistik. Tersedia online di: http://www.R-project.org/ (Diakses 2016).
68. Salamone JD, Sepupu MS, McCullough LD, Carriero DL, Berkowitz RJ (1994). Nucleus accumbens melepaskan dopamin meningkat selama tuas instrumental menekan untuk makanan tetapi tidak konsumsi makanan gratis. Farmakol Biokem. Behav. 49, 25 – 31. 10.1016 / 0091-3057 (94) 90452-9 [PubMed] [Cross Ref]
69. Schultz W. (1998). Sinyal hadiah prediktif neuron dopamin. J. Neurophysiol. 80, 1 – 27. [PubMed]
70. Schultz W., Dayan P., Montague PR (1997). Substrat saraf prediksi dan penghargaan. Sains 275, 1593 – 1599. 10.1126 / science.275.5306.1593 [PubMed] [Cross Ref]
71. Sclafani A. (1987). Rasa karbohidrat, nafsu makan, dan obesitas: gambaran umum. Neurosci. Biobehav. Pdt. 11, 131 – 153. 10.1016 / S0149-7634 (87) 80019-2 [PubMed] [Cross Ref]
72. Sclafani A. (2013). Sinyal nutrisi usus-otak. Appetition vs satiation. Selera 71, 454 – 458. 10.1016 / j.appet.2012.05.024 [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
73. Sclafani A., Ackroff K. (2012). Peran penginderaan nutrisi usus dalam merangsang nafsu makan dan mengkondisikan preferensi makanan. Saya. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 302, R1119 – R1133. 10.1152 / ajpregu.00038.2012 [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
74. Shin R., Cao J., Webb SM, Ikemoto S. (2010). Pemberian amfetamin ke dalam ventral striatum memfasilitasi interaksi perilaku dengan sinyal visual tanpa syarat pada tikus. PLoS ONE 5: e8741. 10.1371 / journal.pone.0008741 [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
75. Skibicka KP, Hansson C., Alvarez-Crespo M., Friberg PA, Dickson SL (2011). Ghrelin secara langsung menargetkan area tegmental ventral untuk meningkatkan motivasi makanan. Neuroscience 180, 129 – 137. 10.1016 / j.neuroscience.2011.02.016 [PubMed] [Cross Ref]
76. Skibicka KP, Hansson C., Egecioglu E., Dickson SL (2012a). Peran ghrelin dalam pemberian makanan: dampak ghrelin pada pemberian sendiri sukrosa dan ekspresi gen reseptor asetilkolin dan dopamin mesolimbik. Pecandu. Biol. 17, 95 – 107. 10.1111 / j.1369-1600.2010.00294.x [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
77. Skibicka KP, Shirazi RH, Hansson C., Dickson SL (2012b). Ghrelin berinteraksi dengan neuropeptide Y Y1 dan reseptor opioid untuk meningkatkan hadiah makanan. Endokrinologi 153, 1194 – 1205. 10.1210 / en.2011-1606 [PubMed] [Cross Ref]
78. Skibicka KP, Shirazi RH, Rabasa-Papio C., Alvarez-Crespo M., Neuber C., Vogel H., dkk. . (2013). Sirkuit divergen yang mendasari hadiah makanan dan efek asupan ghrelin: proyeksi VTA-accumbens dopaminergik memediasi efek ghrelin pada hadiah makanan tetapi tidak pada asupan makanan. Neurofarmakologi 73, 274-283. 10.1016 / j.neuropharm.2013.06.004 [PubMed] [Cross Ref]
79. Smith GP (2001). John Davis dan arti menjilati. Selera 36, 84 – 92. 10.1006 / appe.2000.0371 [PubMed] [Cross Ref]
80. Sokolowski JD, Conlan AN, Salamone JD (1998). Sebuah studi microdialysis dari nucleus accumbens core dan shell dopamine selama operant merespon pada tikus. Neuroscience 86, 1001 – 1009. 10.1016 / S0306-4522 (98) 00066-9 [PubMed] [Cross Ref]
81. Steinberg EE, Boivin JR, Saunders BT, Witten IB, Deisseroth K., Janak PH (2014). Penguatan positif yang dimediasi oleh neuron dopamin otak tengah membutuhkan aktivasi reseptor D1 dan D2 di nucleus accumbens. PLoS ONE 9: e94771. 10.1371 / journal.pone.0094771 [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
82. Stice E., Figlewicz DP, Gosnell BA, Levine AS, Pratt WE (2013). Kontribusi sirkuit hadiah otak terhadap epidemi obesitas. Neurosci. Biobehav. Pdt. 37, 2047 – 2058. 10.1016 / j.neubiorev.2012.12.001 [Artikel gratis PMC] [PubMed] [Cross Ref]
83. KT Wakabayashi, Fields HL, Nicola SM (2004). Disosiasi peran nukleus accumbens dopamin dalam menanggapi isyarat prediktif-pahala dan menunggu pahala. Behav. Res Otak. 154, 19 – 30. 10.1016 / j.bbr.2004.01.013 [PubMed] [Cross Ref]
84. Yun IA, Nicola SM, Fields HL (2004a). Efek kontras dari injeksi antagonis reseptor dopamin dan glutamat pada nukleus accumbens menunjukkan mekanisme saraf yang mendasari perilaku yang diarahkan pada petunjuk yang diarahkan pada isyarat. Eur. J. Neurosci. 20, 249 – 263. 10.1111 / j.1460-9568.2004.03476.x [PubMed] [Cross Ref]
85. Yun IA, Wakabayashi KT, Fields HL, Nicola SM (2004b). Area tegmental ventral diperlukan untuk perilaku dan nukleus accumbens neuronal firing respons terhadap isyarat insentif. J. Neurosci. 24, 2923 – 2933. 10.1523 / JNEUROSCI.5282-03.2004 [PubMed] [Cross Ref]