DeltaFosB Induction í Striatal Medium Spiny Neuron Subtypes í svörun við langvinnum lyfjafræðilegum, emotional og Optogenetic Stimuli (2013)

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

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

Heimild

Department of Anatomy and Neurobiology, University of Maryland School of Medicine, Baltimore, Maryland 21201, Fishberg Department of Neuroscience og Friedman Brain Institute, Icahn School of Medicine við Mount Sinai, New York, New York 10029, Deildir geðlækninga og lyfjafræðinga og kerfa Therapeutics, Icahn School of Medicine við Mount Sinai, New York, New York 10029, Geðdeild, University of Texas Southwestern Medical Center, Dallas, Texas 75390, Department of Pharmacology and Toxicology and the Research Institute on Addiction, State University of New York í Buffalo, New York, New York 14214, og Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, U952, Centre National de la Recherche Scientifique, Unité Mixte de Recherche 7224, UPMC, París, 75005, Frakklandi.

Abstract

Uppskriftarstuðullinn, osFosB, er framkallaður með sterkum og stöðugum hætti í streatum með nokkrum langvarandi áreiti, svo sem misnotkunarlyfjum, geðrofslyfjum, náttúrulegum umbun og streitu. Örfáar rannsóknir hafa hins vegar kannað hversu örvun FosB er í tveimur undirtegundum striatal medium spiny neuron (MSN). Við notum flúrljómandi BAC erfðabreyttra músa til að meta framkalla ΔFosB í dópamínviðtaka 1 (D1) auðgaðri og dópamínviðtaka 2 (D2) auðgað MSN í ventral striatum, nucleus accumbens (NAc) skel og kjarna og í dorsal striatum (dorsal striatum) ) eftir langvarandi útsetningu fyrir nokkrum misnotkunarlyfjum, þar með talið kókaíni, etanóli, Δ (9) -tetrahydrocannabinol, og ópíötum; geðrofslyfið, haloperidol; auðgun ungs; súkrósadrykkja; kaloría takmörkun; serótónín sértækur endurupptökuhemill þunglyndislyf, flúoxetín; og félagslegt ósigur streitu. Niðurstöður okkar sýna fram á að langvarandi útsetning fyrir mörgum áreiti örvar ΔFosB í sértæku MSN-undirgerð á öllum þremur dreifbýlissvæðum. Til að kanna hringrásarmiðlaða örvun ΔFosB í striatum notum við optogenetics til að auka virkni í limbískum heilasvæðum sem senda samstillt inntak til NAc; þessi svæði fela í sér ventral tegmental svæði og nokkur glutamatergic afferent svæði: Medial prefrontal cortex, amygdala og ventral hippocampus. Þessar optogenetic aðstæður leiða til mjög greinilegra muna á osFosB örvun í MSN undirgerðum í NAc kjarna og skel. Saman koma þessar niðurstöður til greina um sértækt mynstur af osFosB örvun í undirtegundum MSN í striatal til að bregðast við langvarandi áreiti og veita nýjar innsýn í hringrásarstig fyrirferðar á osFosB örvun í striatum.

Hvernig gengur lífið dag frá degi? Er það í jafnvægi og allt eins og það á að vera? Er jafnvægi hvort sem litið er á veraldlega stöðu eða andlega? Lífið er eins og það er. Það er ekki alltaf sólskyn. Það koma reglulega lægðir með rok og rigningu. Við vitum að í heildar samhenginu er lægð hluti af vistkerfi að leita að jafnvægi. Stundum erum við stödd í miðju lægðarinnar. Þar er logn og gott veður, sama hvað gengur á þar sem stormurinn er mestur. Sama lögmál gildir varðandi þitt eigið líf. Ef þú ert í þinn miðju, þínum sannleik þá heldur þú alltaf jafnvægi átakalaust. Sama hvað gustar mikið frá þér þegar þú lætur til þín taka. Huldufólk hefur gefið okkur hugleiðslu sem hjálpar okkur að finna þessa miðju, finna kjarna okkar og sannleikann sem í honum býr. Þegar þú veist hver þú ert og hvers vegna þú ert hér, mun líf þitt vera í flæðandi jafnvægi. Hugleiðslan virkjar þekkinguna sem er í vitund jarðar og færir hana með lífsorkunni inn í líkama okkar. Þar skoðar hún hugsana og hegðunar munstrið og athugar hvort það myndar átakalausu flæðandi jafnvægi. Hinn möguleikinn er falskt jafnvægi sem hafa þarf fyrir að viðhalda með tilheyrandi striti, áhyggjum og ótta. Síðan leiðbeinir þessi þekking okkur að því jafnvægi sem er okkur eðlilegt. Við blómstrum átakalaust, líkt og planta sem vex átakalaut frá fræi í fullþroska plöntu sem ber ávöxt.

Langvarandi áreiti, þar með talin misnotkunarlyf, geðrofslyf, streita og náttúruleg umbun, valda stöðugri uppsöfnun ΔFosB, stytt afurð af FosB gen, í striatum (t.d. Hope et al., 1994; Hiroi og Graybiel, 1996; Hiroi o.fl., 1997; Moratalla et al., 1996; Perrotti o.fl., 2004, 2008; Muller og Unterwald, 2005; McDaid o.fl., 2006; Teegarden og Bale, 2007; Wallace o.fl., 2008; Solinas o.fl., 2009; Vialou et al., 2010, 2011; Kaplan o.fl., 2011). Þessi uppsöfnun leiðir til tvíátta reglugerðar margra gena af ΔFosB á þessu heilasvæði (McClung og Nestler, 2003; Renthal o.fl., 2008, 2009; Vialou et al., 2010; Robison og Nestler, 2011). Striatum er aðallega samsett (∼95%) af GABAergic spáð taugafrumum (MSN) sem eru aðgreindar í tvær undirgerðir byggðar á auðgun margra gena, þar á meðal dópamínviðtaka 1 (D1) eða dópamínviðtaka 2 (D2) (Gerfen, 1992; Graybiel, 2000; Lobo o.fl., 2006; Heiman o.fl., 2008) og með mismunandi framleiðsla þeirra á mismunandi undirkortagerð (Albin o.fl., 1989; Gerfen, 1992; Kalivas o.fl., 1993; Graybiel, 2000; Nicola, 2007; Smith et al., 2013). Undanfarið hefur verið mikið af skýrslum sem sýna fram á mismunandi sameinda- og hagnýtur hlutverk þessara MSN undirtegunda í ventral striatum (nucleus accumbens [NAc]) og dorsal striatum (dStr) til að miðla hvata og hreyfifærni (Lobo og Nestler, 2011; Gittis og Kreitzer, 2012).

Fyrri rannsóknir hafa sýnt að osFosB er aðallega framkallað í D1-MSN með langvinnri meðferð með kókaíni eða langvinnri hjólhlaupi, sem er náttúruleg umbun (Moratalla et al., 1996; Werme o.fl., 2002; Lee et al., 2006) en langvarandi aðhaldsálag örvar ΔFosB í báðum MSN undirtegundum (Perrotti o.fl., 2004). Ennfremur, sannfærandi sannanir frá frumutegundum erfðabreyttra lína eða veirumiðluð genaflutning sýna að osFosB örvun í D1-MSN eykur hegðun og uppbyggingu mýkt í kókaíni, hegðunarviðbrögð við morfíni, hjólhlaupi, matarlaunum og seiglu við langvarandi félagslegum ósigri streitu, en ΔFosB örvun í D2-MSNs stjórnar neikvæðum atferlisviðbrögðum við hjólreiðum (Kelz et al., 1999; Werme o.fl., 2002; Colby et al., 2003; Olausson o.fl., 2006; Zachariou et al., 2006; Vialou et al., 2010; Grueter et al., 2013; Robison o.fl., 2013).

Með hliðsjón af mikilvægu hlutverki ΔFosB við að stjórna þessu langvarandi áreiti, með greinileg áhrif á D1-MSNs á móti D2-MSN, gerum við hér ítarlega rannsókn á mynstri ΔFosB örvunar í MSN undirgerðum með nokkrum langvinnum áreitum, þar með talið langvarandi útsetningu fyrir lyfjum um misnotkun, langvarandi meðferð með geðrofslyfjum, langvarandi útsetningu fyrir breyttu áreiti í umhverfinu og matarlyst, langvarandi félagslegt ósigur streitu og langvarandi meðferð með geðdeyfðarlyfi. Til að skilja rásarbúnaðina sem stjórna ΔFosB örvun í striatum með nokkrum afferent limbískum heilasvæðum, notum við optogenetic tækni til að virkja ítrekað frumulíkaminn í dópamínvirku eða glutamatergic afferent heila svæðum og kanna afleiðing ΔFosB örvunar í MSN undirgerð. Niðurstöður okkar veita nýjar innsýn í framköllun ΔFosB í streaatal D1-MSNs og D2-MSNs með langvarandi áreiti og sýna í fyrsta skipti hringrásarmiðlaða örvun ΔFosB í striatum og innan sértækra MSN undirtegunda.

Efni og aðferðir

Dýr.

D1-GFP or D2-GFP blóðkornamús (Gong o.fl., 2003) á C57BL / 6 bakgrunni var haldið á 12 h ljósdimmu hringrás með ad libitum matur og vatn. Allar rannsóknir voru gerðar í samræmi við leiðbeiningar sem settar voru upp af stofnanadýra- og notkunarnefndum við læknadeild háskólans í Maryland og Icahn School of Medicine við Sinai-fjall. Hann var notaður við allar tilraunir með karlmúsum (aldur 8 vikur). Allar mýs voru blandaðar og gáfur voru safnað síðdegis í ljósrásinni. Hemizygote D1-GFP og D2-GFP Sýnt hefur verið fram á að mýs á C57BL / 6 eða FVB / N bakgrunni eru jafngildar villtum tegundum músa með tilliti til hegðunar, lífeðlisfræði D1-MSNs og D2-MSNs og þróunar MSNs (Lobo o.fl., 2006; Chan o.fl., 2012; Nelson et al., 2012). Ennfremur eru heildarmynstur ΔFosB örvunar, sem sést í þessari rannsókn, sambærileg við þau sem sjást í villtum dýrum með ekki valin verkfæri af gerðinni (t.d. Perrotti o.fl., 2004, 2008).

Kókaínmeðferð.

D1-GFP (n = 4 fyrir hverja meðferð) og D2-GFP (n = 4 í hverri meðferð) mýs fengu 7 daglega inndælingu af kókaíni í kviðarhol (20 mg / kg) eða 0.9% saltvatni í búrinu. Fyrir 1 eða 3 d kókaín (20 mg / kg) stungulyf, fengu mýs 6 eða 4 d af 0.9% saltvatnssprautum, fylgt eftir með 1 eða 3 d af kókaínsprautum, í sömu röð. Allar mýs voru perfused 24 h eftir síðustu inndælingu. Þessi skammtur af kókaíni var valinn út frá fyrri rannsóknum (t.d. Maze et al., 2010).

Haloperidol meðferð.

D1-GFP (n = 3 eða 4 fyrir hverja meðferð) og D2-GFP (n = 4 fyrir hverja meðferð) músar fengu haloperidol (2 mg / kg) í drykkjarvatninu, pH 6.0 (Narayan o.fl., 2007), eða venjulegt drykkjarvatn, pH 6.0, í 3 vikur (21 d). Mýs voru fullkomnar á 22 degi.

Morfínmeðferð.

D2-GFP mýs (n = 4 eða 5 í hverri meðferð) voru svæfðir stuttlega með isoflurani og fengu ígræðslu morfíns undir húð (25 mg) eða svindlapillur á degi 1 og degi 3 eins og áður hefur verið lýst (Mazei-Robison o.fl., 2011). Mýs voru fullkomnar á 5 degi.

Etanólmeðferð.

D2-GFP mýs (n = 4 eða 5 í hverri meðferð) voru útsettir fyrir 10% etanóli (EtOH), skammtur sem C57BL / 6 hefur verið sýnt fram á að drekka (Yoneyama o.fl., 2008). Mýs fengu val á tveggja flöskum fyrir 10% EtOH (flösku A) og vatn (flaska B) en D2-GFP stjórntæki fengu vatn í báðum flöskunum (flösku A og B) fyrir 10 d. Allar mýs sem fengu EtOH flöskur sýndu val á EtOH eins og reiknað var með (100 × flaska A rúmmál / [flaska A rúmmál + flaska B rúmmál]). Mýs sem fengu 10% EtOH flösku neyttu marktækt meira EtOH samanborið við vatn, en mýs sem fengu vatn í báðum flöskunum sýndu engan mun á vökvaneyslu. Að kvöldi 10 dags voru öllum músum gefin venjulegt drykkjarvatn og var blandað á daginn 11.

Δ (9) -tetrahydrocannabinol (Δ (9) -THC) meðferð.

D2-GFP (n = 3 fyrir hverja meðferð) músar fengu inndælingu í kviðarhol af Δ (9) -THC (10 mg / kg) eða burðarefni (0.9% saltvatni með 0.3% Tween) tvisvar á dag í 7 d (Perrotti o.fl., 2008). Mýs voru perfused 24 h eftir síðustu inndælingu.

Sjálf stjórnun kókaíns.

D2-GFP mýs (n = 4 eða 5 á hverja meðferð) voru upphaflega þjálfaðir í að beita pressu fyrir 20 mg súkrósapillu á föstu hlutfalli 1 (FR1) styrkingaráætlunar þangað til að viðmiðun við öflun 30 súkrósapillna sem var neytt í 3 röð prófunardaga var náð samkvæmt stöðluðum aðferðum (Larson o.fl., 2010). Mýs sem lærðu að beita pressu voru ígræddar á skurðaðgerð með ígjafa í legi í bláæð til að gera kleift að gefa kókaín í bláæð í kjölfarið. Einni viku eftir skurðaðgerð voru mýs kynntar fyrir sjálfstjórnunarstefnu á 2 h daglegum fundum samkvæmt FR1 styrkingaráætlun. Sjálfsstjórnunarbúnaðurinn (Med Associates) var forritaður þannig að svörun á virka stönginni leiddi til afhendingar (yfir 2.5 s) af kókaíni (0.5 mg / kg / innrennsli með réttri stöngpressu) en svörun á óvirka stönginni hafði enga forritaða afleiðingu. Mýs sem eru sjálfar gefnar kókaíni samkvæmt FR1 áætlun í 2 klukkustundum á dag, 5 d á viku, í 3 vikur. D2-GFP mýs, sem fengu 0.9% saltlausn á sama tímabili, voru notaðar sem viðmið. Mýs voru perfused 24 h eftir síðustu gjöf kókaíns eða saltvatns.

Sjálf stjórnun heróíns.

Áður en sjálf stjórnun heróíns, D2-GFP mýs (n = 4 í hverri meðferð) voru þjálfaðir í að beita pressu fyrir súkkulaðikúlur (BioServ, Dustless Precision Pellets) í sjö 1 klukkustundir á dag. Mýs sem lærðu að beita pressu voru ígræddar á skurðaðgerð með húðeterlegg í æð til að gera kleift að gefa heróín í bláæð í kjölfarið. Einni viku eftir skurðaðgerð voru mýs kynntar sjálf stjórnunarstefnu á 3 h daglegum fundum samkvæmt FR1 styrkingaráætlun samkvæmt stöðluðum aðferðum (Navarro o.fl., 2001). Sjálfsstjórnunarbúnaðurinn (Med Associates) var forritaður þannig að svörun á virka stönginni leiddi til afhendingar (yfir 5 s) af heróíni (30 μg / kg / innspýting; NIDA lyfjagjafaráætlun), en svar við óvirku lyftistöng hafði engin forrituð afleiðing. Dýr fengu aðgang að heróíni sem gefið var sjálf sem gefið var 14 d. D2-GFP mýs, sem fengu 0.9% saltlausn á sama tímabili, voru notaðar sem viðmið. Mýs voru perfused 24 h eftir síðustu gjöf heróíns eða saltvatns.

Auðgun ungs umhverfis.

D2-GFP (n = 4 í hverjum hópi) músum var vanið í auðgað umhverfi eða venjuleg húsnæðisskilyrði á fæðingardegi 21 (P21) með því að nota hugmyndafræði aðlagað frá rottum (Green et al., 2010). Hið auðgaða umhverfi samanstóð af stærri hamstra búri með auðgandi o-cob rúmfötum (Andersons Laboratory rúmfötum) fyllt með auðgunarbúnaði sem innihélt músargöng, hvelfingu og hjól, skriðkúlur, kofa (Bio Serv) og annað leikföng. Mýs héldust í húsnæðisskilyrðunum í 4 vikur þar til P50 og voru síðan blandaðar.

Súkrósa meðferð.

D2-GFP mýs (n = 4 eða 5 í hverri meðferð) fengu tveggja flöskuspróf fyrir 10% súkrósa svipað og í fyrri rannsókn (Wallace o.fl., 2008). Músum var gefið 10% súkrósa (flaska A) og vatn (flaska B), en D2-GFP stjórntæki fengu vatn í báðum flöskunum fyrir 10 d. Allar mýs sem fengu súkrósa flöskur sýndu val á súkrósa eins og reiknað var með (100 × flaska A rúmmál / flaska A rúmmál + flaska B rúmmál). Mýs sem fengu 10% súkrósa flösku neyttu marktækt meiri súkrósa samanborið við vatn, en mýs sem fengu vatn í báðum flöskunum sýndu engan mun á vökvaneyslu. Að kvöldi 10 dags voru öllum músum gefin venjulegt drykkjarvatn og var blandað á daginn 11.

Hitaeiningartakmörkun.

D2-GFP mýs (n = 4 á hverja arfgerð) fóru í gegnum kaloríuhömlunaraðferð þar sem þeir fengu 60% af ad libitum hitaeiningar daglega (Vialou et al., 2011) fyrir 10 d. D2-GFP stjórna mýs fengu fullan aðgang að chow. Að kvöldi dags 10 fengu allar mýs fullan aðgang að chow og voru fullkomnar á daginn 11.

Félagslegur ósigur streita.

D2-GFP mýs (n = 4 eða 5 í hverjum hópi) gengust undir 10 d félagslegt ósigur streitu eins og áður hefur verið lýst (Berton o.fl., 2006; Krishnan o.fl., 2007). Mýs voru útsettar fyrir ágengum ræktendum CD1 á eftirlaunum í 5 mín. Í stóru hamstrabúri. Mýs voru síðan hýstar í 24 h í sama búri hinum megin á rifgatuðum skilju til að viðhalda skynjunar snertingu. Næsta dag voru mýs útsettar fyrir nýrri CD1 mús við sömu aðstæður og húsnæði. Þetta var endurtekið fyrir 10 d með nýjum CD1 á hverjum degi. Eftirlitsmúsar voru til húsa við svipaðar aðstæður án þess að sigra álag. Mýs voru prófaðar fyrir félagsleg samskipti á 11 degi. Mýs voru fyrst prófaðar á tíma sem varið í samspili við skáldsöguhólf í opnum reit án þess að önnur mús hafi verið til staðar (ekkert markmið) og síðan prófað á tíma sem varið í samskipti við skáldsögu CD1 mús (miða) sem var að finna á bak við hólfið (Berton o.fl., 2006; Krishnan o.fl., 2007). Mýs voru aðgreindar í næmir eða seigur hópar byggðir á breytum sem áður var lýst (Krishnan o.fl., 2007). Þetta náði til heildartímans sem var eytt með skáldsögu músinni og samspilhlutfallinu: (tíma varið með miða / tíma án markmiðs) × 100. Sýnt hefur verið fram á að þessi mælikvarði greinir næmir og seigur hópar á áreiðanlegan hátt og er í mikilli fylgni við annan atferlismun (Krishnan o.fl., 2007). Allar mýs voru perfused 24 h eftir prófið á félagslegum samskiptum (48 h eftir síðasta félagslega ósigur þáttarins).

Flúoxetínmeðferð.

D2-GFP mýs (n = 3 eða 4 í hverjum hópi) fékk 14 daglega inndælingu af flúoxetíni í bláæð (20 mg / kg) eða burðarefni (0.9% saltvatn með 10% sýklódextríni) (Berton o.fl., 2006). Mýs voru perfused 24 h eftir síðustu inndælingu.

Stereótaxísk skurðaðgerð.

D2-GFP mýs voru svæfðar með ketamíni (100 mg / kg) / xýlazíni (10 mg / kg), komið fyrir í litlu dýrum stereotaxic tæki og höfuðkúpa þeirra var afhjúpuð. Þrjátíu og þrjár málar sprautunálar voru notaðar til að einhliða innrennsli 0.5 – 1 μl, með hraða 0.1 μl á mínútu, af vírusi tvíhliða inn í ventral tegmental area (VTA), medial prefrontal cortex (mPFC), amygdala eða ventral hippocampus ( vHippo). AAV [adeno-tengd vírus] -hSyn-ChR2 [channelrhodopsin 2] -EYFP eða AAV-hSyn-EYFP var gefið í VTA D2-GFP mýs (n = 5 á hvern hóp) við stereótaxísk hnit (fremri – aftari, −3.3 mm; hlið – miðlungs, 0.5 mm; rygg – miðlæg, −4.4 mm, 0 ° horn). Þessu var fylgt eftir með tvíhliða holnál (26-gauge), með lengdina 3.9 mm, ígræðsla yfir VTA (fremri – aftari, −3.3 mm; hlið – miðli, 0.5 mm; ryggju-miðlæg, −3.7 mm) (Koo o.fl., 2012; Chaudhury o.fl., 2013). AAV-CaMKII-ChR2-mCherry eða AAV-CaMKII-mCherry var sprautað í mPFC (n = 4 eða 5 í hverjum hópi), amygdala (n = 3 eða 4 í hverjum hópi), eða vHippo (n = 3 eða 4 í hverjum hóp) D2-GFP músum fylgt eftir með ígræðslu 105 μm langvinnra, ígræðanlegra ljósleiðara (Sparta o.fl., 2011). Hnit voru sem hér segir: mPFC (infralimbic var miðað, en við fylgjumst með yfirfall vírusa til prelimbic svæða: fremri – aftari, 1.7 mm; hlið – miðlungs, 0.75 mm; rygg – miðlæg, −2.5 mm, 15 ° horn) og sjóntaugar (Dorsal – ventral, −2.1 mm); amygdala (basolateral amygdala var miðað, en við fylgjumst með leka af vírusi í miðju kjarna amygdala; fremri – aftari, −1.6 mm; hlið – miðju, 3.1 mm; rygg – miðlæg, −4.9 mm, 0 ° horn) og sjón trefjar (dorsal – ventral, −4.9 mm); vHippo (miðlæga miðlæga námskráin var miðuð, en við sáum umsvif vírusa í önnur svæði á ventral hippocampus; fremri – aftari, −3.9 mm; hlið – miðlægt, 3.0 mm; rygg – miðlæg, −5.0 mm, 0 ° horn) og ljósleiðari (Dorsal – ventral, −4.6 mm).

Optogenetic aðstæður.

fyrir in vivo sjónstýringu VTA taugafrumvarps, 200 μm kjarna ljósleiðara plásturssnúra var breytt til að festa við holnál. Þegar trefjarnir voru festir við holnálina, lengdist toppurinn á trefjunum ∼0.5 mm út fyrir holnálið (Lobo o.fl., 2010; Chaudhury o.fl., 2013). Fyrir in vivo sjónstjórnun mPFC, amygdala og vHippo taugafrumva, 62.5 μm skipt trefjarplástrengi var fest við ígræðanlegar höfuðfestingar trefjar (Sparta o.fl., 2011). Ljósleiðarar voru festir í gegnum FC / PC millistykki við 473 nm blátt leysir díóða (Crystal Lasers, BCL-473-050-M) og ljóspúlsar voru búnir til með örvun (Agilent, 33220A). Fyrir VTA eru blá ljós (473 nm) fasískir púlsar, 20 Hz fyrir 40 ms (Chaudhury o.fl., 2013), voru afhentar í 10 mín á dag yfir 5 d. Fyrir mPFC, amygdala og vHippo voru blá ljós (473 nm) púlsar, 20 Hz fyrir 30 s, afhentir fyrir 10 mín á dag fyrir 5 d. Ljósgjöf átti sér stað í búrinu heima og allar mýs voru blandaðar 24 klst eftir síðustu ljósörvun.

Rafskautafræðileg lífeðlisfræði in vitro.

Heilfrumuupptökur voru fengnar úr VTA dópamín taugafrumum eða mPFC glutamatergic taugafrumum í bráðum heilasneiðum frá músum sem sprautaðar voru með vírusum sem getið er hér að ofan. Sneiðupptökur voru gerðar á músum með nr in vivo örvun, en með 1 d af örvun sneiða (1 d) eða 4 d af in vivo örvun og 1 d örvun sneiða (5 d). Til að lágmarka streitu og til að fá heilsusamlega sneiðar voru mýs svæfðar strax eftir að þær voru fluttar á rafskautssvæðið og blandaðar fyrir 40 – 60 s með ísköldum aCSF, sem innihélt 128 mm NaCl, 3 mm KCl, 1.25 mm NaH2PO4, 10 mm d-glúkósa, 24 mm NaHCO3, 2 mm CaCl2og 2 mm MgCl2 (súrefnisbætt með 95% O2 og 5% CO2, pH 7.4, 295 – 305 mOsm). Bráðum heilasneiðum sem innihéldu mPFC eða VTA voru skornar með því að nota smásjá (Ted Pella) í köldum súkrósa-aCSF, sem var fenginn með því að skipta fullu um NaCl með 254 mm súkrósa og mettað með 95% O2 og 5% CO2. Sneiðum var haldið í haldaklefa með aCSF í 1 klst. Við 37 ° C. Plásturspípettur (3 – 5 MΩ), fyrir heila frumu, voru fylltar með innri lausn sem innihélt eftirfarandi: 115 mm kalíum glúkónat, 20 mm KCl, 1.5 mm MgCl2, 10 mm fosfókreatín, 10 mm HEPES, 2 mm magnesíum ATP og 0.5 mm GTP (pH 7.2, 285 mOsm). Heilfrumuupptökur voru gerðar með því að nota aCSF við 34 ° C (flæðishraði = 2.5 ml / mín.). Blá ljós lestir (20 Hz fyrir mPFC eða fasískt 20 Hz, 40 ms fyrir VTA) voru búnar til með örvun sem tengd var með FC / PC millistykki við 473 nm bláan leysir díóða (OEM) og afhentur til mPFC og VTA sneiðar með 200 μm ljósleiðari. Núverandi klemmutilraunir voru gerðar með Multiclamp 700B magnara og gagnaöflun var framkvæmd í pClamp 10 (Molecular Devices). Fylgst var með mótstöðu við röðina meðan á tilraununum stóð og himnustraumar og spenna voru síaðir við 3 kHz (Bessel síu).

Ónæmissjúkdómafræði.

Mýs voru svæfðar með klórhýdrati og blandaðar með 0.1 m PBS og síðan 4% paraformaldehýð í PBS. Gáfur voru postfixed í 4% paraformaldehýði yfir nótt og síðan örveruvél í 30% súkrósa. Heili voru settir á kryostat (Leica) við 35 um í PBS með 0.1% natríumazíði. Að því er varðar ónæmisheilbrigðafræði voru hlutar læstir í 3% venjulegu asnasermi með 0.01% Triton-X í PBS fyrir 1 h á hristaranum við stofuhita. Hlutar voru síðan ræktaðir í aðal mótefnum í blokk á einni nóttu á hristaranum við stofuhita. Mótefni notuð voru eftirfarandi: kanína andstæðingur-FosB (1: 2000, verslun # sc-48, Santa Cruz líftækni), mús andstæðingur-NeuN (1: 1000, verslun #MAB377, Millipore), kjúklingur gegn GFP (1: 5000 , verslun # 10-20, Aves) og kanína gegn CREB (cAMP svörunarþátt bindandi prótein; 1: 1000, verslun # 06-863, Millipore). Daginn eftir voru hlutar skolaðir í PBS og síðan 1 h ræktun í efri mótefnum: asna gegn kanínu Cy3, asni gegn mús Cy5 og asni gegn kjúklingi DyLight-488 eða Alexa-488 (Jackson ImmunoResearch Laboratories). Fyrir mCherry og tyrosine hydroxylase ónæmisheilbrigðafræði voru gerðar tilraunir eins og áður hefur verið lýst (Lobo o.fl., 2010; Mazei-Robison o.fl., 2011). Hlutum var skolað í PBS, fest á rennibrautir og hulduð.

Myndgreining og talning frumna.

Ónæmisflúrljómun var tekin upp í Zeiss Axioscope eða Olympus Bx61 confocal smásjá. Talning frumna var framkvæmd með ImageJ hugbúnaði. Myndir teknar úr bregma 1.42 – 1.1 af NAc (kjarna og skel) og riddarastriki voru teknar úr 2 eða 3 heilahlutum / dýri (sjá Fig. 1A). Alls voru 400 – 500 frumur taldar á heila svæði á hverja mús með 250 μm × 250 μm myndum. Frumur voru taldar með ImageJ hugbúnaði svipaðri fyrri rannsókn (Lobo o.fl., 2010). Um það bil 400 – 500 heildar NeuN frumur voru taldar á heila svæði á hvern mús og síðan fjöldi GFP+, GFP+: ΔFosB+, GFP-og GFP-: ΔFosB+ frumur voru taldar á hverju svæði. Gögn voru magngreind á eftirfarandi hátt: (GFP+: ΔFosB+ taugafrumur × 100%) / (heildar GFP+ taugafrumur) og (GFP-: ΔFosB+ taugafrumur × 100%) / (heildar GFP- taugafrumur). Tölfræðilegar greiningar voru gerðar með GraphPad Prism hugbúnaði. Tvíhliða ANOVA og síðan Bonferroni próf voru notuð við allar greiningar á frumutölum.

Mynd 1.  

Langvinn kókaín örvar val á ΔFosB í D1-MSN á stríðsbyggðarsvæðum. A, Striatal hlutar frá bregma + 1.42 til + 1.10 voru notaðir við talningu frumna. Mynd af a D2-GFP Strímshluti sýnir þrjú rauðsvæðisrannsóknir: NAc kjarna, ...

Niðurstöður

ΔFosB er framkallað á mismunandi hátt í D1-MSN og D2-MSN eftir endurtekna útsetningu fyrir kókaíni á móti haloperidol

Við skoðuðum fyrst ΔFosB örvun í MSN undirtegundum í D1-GFP og D2-GFP mýs sem nota langvarandi kókaínsjúkdóma sem áður hefur verið sýnt fram á að framkalla preferFosB prótein í D1-MSN (Moratalla et al., 1996). D1-GFP og D2-GFP BAC erfðabreyttar mýs, sem tjá aukið grænt flúrperuprótein undir D1 eða D2 viðtaka geninu (Fig. 1A), fengu inndælingu af kókaíni í kviðarhol (20 mg / kg) eða saltvatni fyrir 7 d, og gáfur voru safnað 24 klst. eftir loka inndælinguna (Fig. 1B). Við gerðum síðan ónæmisviðbrögð á heilaþáttum með því að nota mótefni gegn NeuN, GFP eða FosB og myndum og töldum frumur í NAc kjarna, NAc skel og dStr (Fig. 1A,C). Þó að and-FosB mótefnið þekki FosB og osFosB í fullri lengd, hafa fjölmargar rannsóknir sem nota vestræna blotting eða ónæmisheilbrigðafræði staðfest að osFosB er eina greinanleg tegundin sem er til staðar við fráhvarfstíma 24 h (td. Perrotti o.fl., 2008). Við notuðum því 24 h eða lengri tíma til að safna gáfum eftir öll skilyrði í þessari rannsókn til að tryggja að við uppgötvum aðeins ΔFosB. Þar sem MS-sjúkdómsvörn samanstanda af atal95% allra taugafrumna í striatum notuðum við NeuN ónæmismerki til að bera kennsl á GFP- taugafrumur, sem eru auðgaðar í gagnstæða MSN undirtegund (þ.e. D2-MSN í D1-GFP mýs og D1-MSN í D2-GFP mýs). Við fundum það D1-GFP mýs sem meðhöndlaðar voru með kókaíni sýna verulega örvun ΔFosB í GFP+/ NeuN+ taugafrumur (D1-MSNs) í NAc kjarna, NAc skel og dStr en GFP-/ NeuN+ frumur (D2-MSNs) sýndu enga marktæka örvun á osFosB í öllum stríði svæðum (Fig. 1D): tvíhliða ANOVA, NAc kjarna: lyf × frumutegund F(1,12) = 16.41, p <0.05, Bonferroni eftirpróf: p <0.01; NAc skel: lyf × frumugerð F(1,12) = 12.41, p <0.05, Bonferroni eftirpróf: p <0.001; dStr: lyf × frumugerð F(1,12) = 12.07, p <0.05, Bonferroni eftirpróf: p <0.01. Í samræmi við þessar niðurstöður kom fram í D2-GFP mýs engin marktæk örvun ΔFosB í GFP+/ NeuN+ taugafrumur (D2-MSNs) en veruleg örvun ΔFosB í GFP-/ NeuN+ (D1-MSNs) á öllum dreifbýlum svæðum eftir kókaínmeðferð (Fig. 1D): tvíhliða ANOVA, NAc kjarna: lyf × frumutegund F(1,12) = 15.76, p <0.01, Bonferroni eftirpróf: p <0.0001; NAc skel: lyf × frumugerð: F(1,12) = 20.33, p <0.05, Bonferroni eftirpróf: p <0.01; dStr: lyf × frumugerð: F(1,12) = 35.96, p <0.01, Bonferroni eftirpróf: p <0.001. Við skoðuðum hreyfigreiningu ΔFosB örvunar í MSN eftir 1, 3 eða 7 d af kókaíni (20 mg / kg, ip) stungulyf. Við sáum marktækan örvun ΔFosB í D1-MSN með 3 eða 7 d af kókaínmeðferð samanborið við saltvatnsmeðferð á öllum svæðisbundnum svæðum (Fig. 1F): dæmigert línurit frá dStr; tvíhliða ANOVA, frumugerð × dagur F(2,13) = 17.87, p <0.01, Bonferroni eftirpróf: p <0.01, p <0.001. Þetta er í samræmi við tímasetningu ΔFosB uppsöfnunar í striatum sem sést fyrr með Western blotting (Hope et al., 1994) og staðfestir sértæka örvun ΔFosB eingöngu í D1-MSN meðan á útsetningu fyrir kókaíni stendur.

Við skoðuðum næst ΔFosB örvun með ónæmisheilbrigðafræði í MSN undirgerðum eftir langvarandi útsetningu fyrir haloperidol (Fig. 2). Fyrri vinna benti til þess óbeint að langvarandi haloperidol gæti örvað ΔFosB helst í D2-MSN (Hiroi og Graybiel, 1996; Atkins o.fl., 1999), þó að hingað til hafi ekki verið skoðað beint. D1-GFP og D2-GFP mýs fengu haloperidol (2 mg / kg) í drykkjarvatninu, pH 6.0, en D1-GFP og D2-GFP samanburðar mýs fengu reglulega drykkjarvatn, pH 6.0, fyrir 21 d (3 vikur) og gáfur voru safnað á degi 22 (Fig. 2A). Eins og með kókaín, vitum við að öll FosB-eins ónæmisvirkni í striatum á þessum tímapunkti táknar ΔFosB, ekki FosB í fullri lengd (Atkins o.fl., 1999). Við fundum það D1-GFP mýs sem fengu haloperidol sýndu enga marktæka örvun á ΔFosB í GFP+/ NeuN+ taugafrumur (D1-MSNs) í NAc kjarna, NAc skel, eða dStr; samt sem áður kom fram marktæk aukning á osFosB í GFP-/ NeuN+ taugafrumur (D2-MSNs) á öllum dreifbýlum svæðum (Fig. 2B,C): tvíhliða ANOVA, NAc kjarna: lyf × frumugerð: F(1,10) = 23.29, p <0.05, Bonferroni eftirpróf: p <0.01; NAc skel: lyf: lyf × frumugerð: F(1,10) = 30.14, p <0.05, Bonferroni eftirpróf: p <0.01; dStr: lyf × frumugerð: F(1,10) = 37.63, p <0.001, Bonferroni eftirpróf: p <0.0001. Þetta var staðfest með athugun á D2-GFP mýs: við sáum verulega örvun ΔFosB í GFP+/ NeuN+ taugafrumur (D2-MSNs) á öllum þremur svæðunum, en engin marktæk breyting á osFosB í GFP-/ NeuN+ (D1-MSNs) eftir meðferð með haloperidol (Fig. 2B,C): tvíhliða ANOVA, NAc kjarna: lyf × frumugerð: F(1,12) = 24.30, p <0.05, Bonferroni eftirpróf: p <0.05; NAc skel: lyf × frumugerð: F(1,12) = 26.07, p <0.01, Bonferroni eftirpróf: p <0.001; dStr: lyf × frumugerð: F(1,12) = 21.36, p <0.01, Bonferroni eftirpróf: p <0.01. Í ljósi þess að við sáum svipað mynstur ΔFosB örvunar í D1-MSN með endurtekinni útsetningu fyrir kókaíni í báðum D1-GFP (GFP+/ NeuN+) Og D2-GFP (GFP-/ NeuN+) músum, og með endurteknum halóperidóli í D2-MSN í D1-GFP (GFP-/ NeuN+) Og D2-GFP (GFP+/ NeuN+) mýs, það sem eftir er af tilraunum okkar sem notaðar voru D2-GFP mýs til að skoða ΔFosB örvun í D1-MSNs (GFP-/ NeuN+) og D2-MSNs (GFP+/ NeuN+) eftir annað langvarandi áreiti.

Mynd 2.  

Langvinnur halóperidól framkallar sértækt ΔFosB í D2-MSN á stríðsvæðum. A, Tímabil 21 d meðferðar við haloperidol (2 mg / kg, í drykkjarvatni) eða vatni. B, Ónæmissjúkdómafræði af NAc skel af D1-GFP og D2-GFP músum eftir haloperidol ...

Sem eftirlit skoðuðum við stig CREB tjáningar við kókaín og halóperidól aðstæður til að ákvarða hvort hægt væri að alhæfa niðurstöður okkar við aðra umritunarþætti (Fig. 3). Við sáum engan marktækan mun á tjáningu CREB milli samanburðar og lyfjameðhöndlaðra músa. Ennfremur sáum við engan mun á CREB stigum milli D2-MSNs og D1-MSNs (Fig. 3B,C).

Mynd 3.  

Langvinn kókaín eða halóperidól örvar ekki CREB í MSN undirtegundum. A, Ónæmisþéttni fyrir CREB og GFP í striatum of D2-GFP mýs eftir langvarandi kókaín eða langvarandi halóperidól (Fig. 1 og And22 þjóðsögur fyrir lyfjameðferðir). Mælikvarði, 50 μm. ...

Greinilegt mynstur ΔFosB örvunar í MSN undirgerðum með misnotkun lyfja

Vegna þess að fyrri rannsóknir hafa sýnt fram á að önnur misnotkun lyfja geta örvað ΔFosB í fósturlánum undirsvæði (Perrotti o.fl., 2008) skoðuðum við ΔFosB í MSN undirgerðum eftir langvarandi útsetningu fyrir ópíötum, EtOH eða Δ (9) -THC. Við skoðuðum fyrst hvort langvarandi útsetning fyrir morfíni framkallar osFosB í sértækum MSN undirtegundum á stríðsvæðum. D2-GFP mýs fengu tvær ígræðslur undir húð af svindli eða morfíni (25 mg) köggli á dögum 1 og 3 og gáfur voru safnað á 5 degi (Fig. 4A) þegar ΔFosB, en ekki FosB, er framkallað (Zachariou et al., 2006). Öfugt við kókaín sýndu báðar MSN undirtegundir marktækar (og um það bil sambærilegar) aukningu á FosB í NAc kjarna, NAc skel og dStr í morfínhópnum samanborið við svindlstýringar, án þess að framkalla differentialFosB af mismunadýrum gerðum á öllum striatal svæði (Fig. 4A): tvíhliða ANOVA; NAc kjarna: lyf F(1,14) = 75.01, p <0.0001, Bonferroni eftirpróf: p <0.01 (D2-MSN), p <0.001 (D1-MSN); NAc skel: lyf F(1,14) = 62.87, p <0.0001, Bonferroni eftirpróf: p <0.01 (D2-MSN), p <0.05 (D1-MSN); dStr: lyf F(1,14) = 60.11, p <0.001, Bonferroni eftirpróf: p <0.01 (D2-MSN), p <0.05 (D1-MSN).

Mynd 4.  

Misnotkun lyfja framkalla ΔFosB í MSN undirtegundum á stríðsvæðum. A, Langvarandi morfínmeðferð (25 mg kögglar dagana 1 og 3) í D2-GFP mýs hafa í för með sér verulega örvun ΔFosB í báðum MSN undirtegundum í NAc kjarna, NAc skel og dStr ...

Við könnuðum næst örvunarmyndun ΔFosB í MSN undirgerðum eftir langvarandi útsetningu fyrir EtOH. D2-GFP mýs fengu tveggja flöskusvalpróf fyrir 10% EtOH (flaska A) og vatn (flaska B) en D2-GFP stjórntæki fengu vatn í báðar flöskurnar (flöskur A og B), fyrir 10 d og gáfur voru safnað á degi 11 (Fig. 4B). Mýs sem fengu 10% EtOH flösku neyttu marktækt meira EtOH samanborið við vatn, en mýs sem fengu vatn í báðum flöskunum sýndu engan mun á vökvaneyslu (Fig. 4B): val fyrir flösku A vatnshópur: 50.00 ± 4.551%, EtOH hópur: 84.44 ± 8.511%; Nemendur t próf, p <0.05. Langvarandi lyfjagjöf með EtOH leiddi til marktækrar örvunar á ΔFosB sértækt í D1-MSN í NAc kjarna, NAc skel og dStr, án breytinga á D2-MSN (Fig. 4B): tvíhliða ANOVA, NAc kjarna: lyf × frumugerð: F(1,14) = 24.58, p <0.05, Bonferroni eftirpróf: p <0.05; NAc skel: lyf × frumugerð: F(1,14) = 36.51, p <0.01, Bonferroni eftirpróf: p <0.01; dStr: lyf × frumugerð: F(1,14) = 29.03, p <0.01, Bonferroni eftirpróf: p <0.01.

D2-GFP mýs voru einnig meðhöndlaðar með Δ (9) -THC (10 mg / kg, ip) tvisvar á dag fyrir 7 d, og gáfur voru safnað 24 klst. eftir síðustu inndælingu. Líkur á kókaíni og EtOH skilyrðum, sáum við verulega aukningu á osFosB sértækt í D1-MSN á öllum stríðsbyggðarsvæðum hjá músum sem fengu langvarandi Δ (9) -THC (Fig. 3E): tvíhliða ANOVA, NAc kjarna: lyf × frumutegund F(1,8) = 26.37, p <0.01, Bonferroni eftirpróf: p <0.01; NAc skel: lyf × frumugerð: F(1,8) = 44.49, p <0.05, Bonferroni eftirpróf: p <0.001; dStr: lyf × frumugerð F(1,8) = 29.30, p <0.05, Bonferroni eftirpróf: p <0.01.

Við skoðuðum næst hvort það mynstur sem framkallaðist af osFosB í MSN undirtegundum með því að gefa kókaín eða ópíöt, sem er rannsakað, á sér stað í óviljandi hugmyndafræði þar sem mýs gefa sjálfum sér lyfið. Í fyrsta lagi D2-GFP mýs voru þjálfaðar í að gefa sjálf kókaín (0.5 mg / kg / innrennsli) samkvæmt FR1 áætlun fyrir 2 ha dag í 3 vikur og heila var safnað 24 klst. eftir síðasta innrennsli (Fig. 4D), þegar vitað er að ΔFosB, en ekki FosB, er framkallað (Larson o.fl., 2010). Mýs eyddu verulega meiri tíma í að ýta á virka á móti óvirkan stöng (Fig. 4D; Nemendur t próf, p <0.01). Meðaldagsskammtur af kókaíni var 19.1 mg / kg í bláæð (Fig. 4D), svipað og 20 mg / kg skammtur í kviðarholi notaður hér að ofan (Fig. 1). Eins og við ósæmandi kókaínútsetningu (Fig. 1), komumst við að því að sjálfsstjórnun kókaíns olli umtalsverðum örvun ΔFosB aðeins í D1-MSN á öllum stríðsvæðum samanborið við útsetningu fyrir saltvatni (Fig. 4D): tvíhliða ANOVA, NAc kjarna: lyf × frumutegund F(1,14) = 21.75, p <0.05, Bonferroni eftirpróf: p <0.01; NAc skel: lyf × frumugerð: F(1,14) = 26.52, p <0.01, Bonferroni eftirpróf: p <0.01; dStr: lyf × frumugerð F(1,14) = 33.68, p <0.001, Bonferroni eftirpróf: p <0.001. Sömuleiðis svipað og útsetning fyrir ópíati (morfíni) (Fig. 4A), við fundum það D2-GFP mýs sem fengu sjálftekið heróín (30 μg / kg á innrennsli), á FR1 áætlun 3 ha dag í 2 vikur sem voru skoðaðar 24 klst. eftir síðustu útsetningu lyfsins, sýndu marktækan induFosB örvun bæði í D2-MSN og D1-MSN í öllum striatal svæði (Fig. 4E): tvíhliða ANOVA, NAc kjarna: lyf F(1,12) = 68.88, p <0.001, Bonferroni eftirpróf: p <0.01 (D2-MSN), p <0.05 (D1-MSN); NAc skel: lyf F(1,12) = 80.08, p <0.0001, Bonferroni eftirpróf: p <0.01 (D2-MSN), p <0.001 (D1-MSN); dStr: lyf F(1,12) = 63.36, p <0.001, Bonferroni eftirpróf: p < 0.05 (D2-MSN), p <0.05 (D1-MSN). Meðaldagsskammtur fyrir heróín var 0.459 mg / kg og mýs eyddu verulega meiri tíma í að þrýsta á virkan á móti óvirkri lyftistöng (Student's t próf, p <0.05) (Fig. 4E).

Umhverfis auðgun og ályktunarörvun örvar ΔFosB bæði í D1-MSN og D2-MSN

Vegna þess að fyrri rannsóknir sýndu að náttúruleg umbun örvar ΔFosB á stríðsvæðum (Werme o.fl., 2002; Teegarden og Bale, 2007; Wallace o.fl., 2008; Solinas o.fl., 2009; Vialou et al., 2011), með örvun á hjóli sem er valinn fyrir D1-MSNs (Werme o.fl., 2002), við skoðuðum hvort örvun með öðrum náttúrulegum umbunum sýndi frumusérhæfni. Við notuðum fyrst unglinga auðgun hugmyndafræði þar sem D2-GFP mýs voru vistaðar í auðgaðu umhverfi frá fráfærni (3 vikur) í 4 vikur (Fig. 5A). Sýnt var fram á að þessi aðferð örvaði ΔFosB í NAc mús og dStr (Solinas o.fl., 2009; Lehmann og Herkenham, 2011). Í samanburði við venjulegar húsnæðisaðstæður jók auðgað umhverfi marktækt ΔFosB á öllum svæðum í dreifbýli en gerði það ekki á frumusértækan hátt, með sambærilega örvun sem sést í D1-MSNs og D2-MSNs (Fig. 5A): tvíhliða ANOVA, NAc kjarna: umhverfi F(1,12) = 89.13, p <0.0001, Bonferroni eftirpróf: p <0.0001 (D2-MSN), p <0.0001 (D1-MSN); NAc skel: umhverfi F(1,12) = 80.50, p <0.0001, Bonferroni eftirpróf: p <0.001 (D2-MSN), p <0.001 (D1-MSN); dStr: umhverfi F(1,12) = 56.42, p <0.01, Bonferroni eftirpróf: p <0.05 (D2-MSN), p <0.05 (D1-MSN).

Mynd 5.  

Umhverfisaukning og matarörvandi áreiti örvar ΔFosB í báðum undirtegundum MSN. A, D2-GFP mýs sem voru hýstar í auðgað umhverfi sem hófust á P21 í 4 vikur sýna örvun ofFosB í báðum MSN undirtegundum í öllum striatalum ...

Við skoðuðum næst ΔFosB tjáningu í MSN undirgerðum eftir langvarandi mataráreiti. Við prófuðum fyrst áhrif langvarandi súkrósadrykkju, sem áður var sýnt fram á að örvar ΔFosB í NAc rottum (Wallace o.fl., 2008). D2-GFP mýs fengu tveggja flöskusvalpróf fyrir 10% súkrósa (flaska A) og vatn (flaska B) en D2-GFP stjórntæki fengu vatn í báðum flöskunum (flösku A og B) fyrir 10 d og gáfur voru safnað á degi 11 (Fig. 5B). Mýs sem fengu 10% súkrósa neyttu marktækt meiri súkrósa en mýs sem fengu vatn í báðum flöskunum sýndu engan mun á vökvaneyslu (Fig. 5B): val á flösku A, vatn: 50.00 ± 4.749%, súkrósi: 89.66 ± 4.473%; Nemendur t próf, p <0.001. Við komumst að því að langvarandi súkrósaneysla framkallaði ΔFosB í NAc kjarna, NAc skel og dStr og að þetta átti sér stað í báðum MSN undirgerðum (Fig. 5B): tvíhliða ANOVA, NAc kjarna: meðferð F(1,12) = 76.15 p <0.0001, Bonferroni eftirpróf: p <0.01 (D2-MSN), p <0.01 (D1-MSN); NAc skel: meðferð F(1,12) = 63.35, p <0.001, Bonferroni eftirpróf: p <0.05 (D2-MSN), p <0.01 (D1-MSN); dStr: meðferð F(1,12) = 63.36, p <0.001, Bonferroni eftirpróf: p <0.01 (D2-MSN), p <0.05 (D1-MSN).

Að lokum skoðuðum við ΔFosB tjáningu í MSN undirtegundum eftir hitaeiningatakmörkun vegna þess að þetta ástand, sem eykur hreyfingu og hreyfiafl, var áður sýnt fram á að auka osFosB gildi í NAc mús (Vialou et al., 2011). D2-GFP mýs fóru í gegnum kaloríu-takmarkaða siðareglur, þar sem þær fengu 60% af ad libitum kaloríum daglega fyrir 10 d og gáfur voru safnað á degi 11 (Fig. 5C). Hitaeiningahömlun jók ΔFosB gildi í NAc kjarna og NAc skel eins og áður hefur verið sýnt fram á (Vialou et al., 2011) og jók einnig ΔFosB gildi í dStr. En við sáum enga mismunadrifun í D1-MSNs á móti D2-MSNs (Fig. 5C): tvíhliða ANOVA, NAc kjarna: meðferð F(1,12) = 67.94 p <0.0001, Bonferroni eftirpróf: p <0.01 (D2-MSN), p <0.01 (D1-MSN); NAc skel: meðferð F(1,12) = 67.84, p <0.0001, Bonferroni eftirpróf: p <0.001 (D2-MSN), p <0.01 (D1-MSN); dStr: meðferð F(1,12) = 82.70, p <0.0001, Bonferroni eftirpróf: p <0.001 (D2-MSN), p <0.001 (D1-MSN).

Langvinnur félagslegur ósigur streita og þunglyndislyfjameðferð valda mismunadreifingu ΔFosB í MSN undirtegundum

Við sýndum áður að osFosB er aukið í NAc músa eftir langvarandi félagslegt ósigur streitu (Vialou et al., 2010). Þrátt fyrir að þessi örvun hafi sést bæði í næmum músum (þeim sem sýna skaðlegar afleiðingar streitu) sem og hjá músum sem eru seigur (þær sem komast undan flestum þessum skaðlegu áhrifum), var ΔFosB örvun meiri í seiglu undirhópnum og var sýnt beint að miðla ríki seiglu. Í þessari rannsókn fundum við sláandi sérhæfni frumna fyrir ctionFosB örvun í þessum tveimur svipgerðarhópum. D2-GFP mýs voru settar í 10 d félagslegt ósigur streitu og aðgreindar í næmar og seigur íbúar byggðar á mælikvarði á félagsleg samskipti (Fig. 6A), sem samsvarar mjög öðrum hegðunareinkennum (Krishnan o.fl., 2007). Mýs sem þróuðu viðkvæma hegðun eftir félagslegt ósigur streitu sýndu marktækan örvun ΔFosB í D2-MSN í NAc kjarna, NAc skel og dStr samanborið við stjórnunar- og seiglu mýs, án framkalla sjást í D1-MSN. Aftur á móti sýndu seigur mýs marktækar induFosB örvun í D1-MSN á öllum stríðsvæðum samanborið við næmar og stjórnandi mýs, en engin örvun sást í D2-MSN (Fig. 6A; tvíhliða ANOVA, NAc kjarna: hópur × frumugerðar F(1,20) = 20.11, p <0.05, Bonferroni eftirpróf: D2-MSN / næmur p <0.05, D1-MSN / seigur p <0.05; NAc skel: hópur × frumugerð F(1,20) = 27.79, p <0.01, Bonferroni eftirpróf: D2-MSN / næmur p <0.001, D1-MSN / seigur p <0.01; dStr: hópur × frumugerð F(1,20) = 19.76, p <0.01, Bonferroni eftirpróf: D2-MSN / næmur p <0.05, D1-MSN / seigur p <0.01).

Mynd 6.  

Langvinnur félagslegur ósigur streita og langvarandi flúoxetín valda ΔFosB örvun í greinilegum MSN undirtegundum í striatum. A, D2-GFP sem eru næmir fyrir 10 d námskeiði um félagslegt ósigur streitu sýna ΔFosB örvun í D2-MSN í öllum stríðsástandi ...

Langvarandi meðferð með SSRI þunglyndislyfinu, flúoxetíni, snýr að þunglyndislægri hegðun sem næmar mýs hafa sýnt eftir langvarandi félagslegt ósigursálag (Berton o.fl., 2006). Ennfremur, slík meðferð framkallar ΔFosB í NAc viðkvæmra jafnt sem samanburðarmúsa og við höfum sýnt að slík örvun er krafist fyrir jákvæð hegðunaráhrif flúoxetínsVialou et al., 2010). Við skoðuðum þannig frumusérhæfni ΔFosB örvunar eftir langvarandi gjöf flúoxetíns. D2-GFP mýs fengu flúoxetín (20 mg / kg, ip) fyrir 14 d, og gáfur voru safnað á degi 15 (Fig. 6B). Við sáum verulega örvun ΔFosB í D1-MSN en ekki D2-MSN, hjá músum sem fengnar voru með fluoxetini samanborið við samanburðar við ökutæki (Fig. 6B; tvíhliða ANOVA, NAc kjarna: lyf × frumutegund F(1,10) = 14.59, p <0.05, Bonferroni eftirpróf: p <0.01; NAc skel: lyf × frumugerð: F(1,10) = 26.14, p <0.05, Bonferroni eftirpróf: p <0.01; dStr: lyf × frumugerð F(1,10) = 8.19, p <0.05, Bonferroni eftirpróf: p <0.001).

In vivo optogenetic meðferð á NAc afferent heila svæðum veldur greinilegum mynstri ΔFosB örvunar á striatal svæðum og MSN undirtegundum

Í ljósi þess að dópamínvirkt og glutamatergic afferent aðföng til NAc geta auðveldað umbun að leita og breytt þunglyndi eins og hegðun (Tsai o.fl., 2009; Covington et al., 2010; Adamantidis et al., 2011; Witten o.fl., 2011; Britt o.fl., 2012; Lammel o.fl., 2012; Stuber o.fl., 2012; Chaudhury o.fl., 2013; Kumar et al., 2013; Tye o.fl., 2013), skoðuðum við ΔFosB örvun í undirtegundum MSN eftir fósturlát eftir að hafa haft áhrif á virkni nokkurra afbrigðilegra heilasvæða. Við tjáðum veiru ChR2 á hverju af nokkrum svæðum og virkjuðum þau með bláu ljósi (473 nm) eins og lýst var áður (Gradinaru o.fl., 2010; Yizhar o.fl., 2011). Vegna þess að nýleg rannsókn sýndi fram á að fasísk örvun með bláu ljósi, eftir ósamhæfða tjáningu ChR2 í VTA, leiddi til sömu hegðunar svipgerð og sértæk ChR2 fasísk örvun VTA dópamín taugafrumna (Chaudhury o.fl., 2013), tjáðum við ChR2 með AAV-hsyn-ChR2-EYFP í VTA af D2-GFP mýs; stjórna músum var sprautað með AAV-hsyn-EYFP. VTA-hlutar voru sameinaðir með týrósínhýdroxýlasa og GFP til að sjá fram á ChR2-EYFP tjáningu (Fig. 7C). D2-GFP mýs sem tjáðu ChR2-EFYP eða EYFP einar í VTA fengu 5 d af 10 mín. af bláu ljósi fasískri örvun VTA eins og áður hefur verið lýst (Koo o.fl., 2012; Chaudhury o.fl., 2013) (Fig. 7A) og gáfur voru safnað 24 klst. eftir síðustu örvun. Engin afnám var á getu ChR2 til að virkja VTA dópamín taugafrumur eftir 5 d örvun (Fig. 7B). Við fundum að endurtekin fasísk örvun VTA taugafrumna sem tjá ChR2-EYFP eykur ΔFosB í báðum MSN undirgerðum í NAc kjarna, en aðeins í D1-MSN í NAc skel (Fig. 7C; tvíhliða ANOVA, NAc kjarna: optogenetic áreiti F(1,16) = 51.97, p <0.0001, Bonferroni eftirpróf: p <0.001; (báðar MSN undirtegundir) NAc skel: optogenetic áreiti × frumugerð: F(1,16) = 13.82, p <0.05, Bonferroni eftirpróf: p <0.01). Við sáum enga örvun ΔFosB í dStr eftir bláa ljósstigörvun að VTA-tjáandi ChR2-EYFP samanborið við EYFP stýringar. Þessar niðurstöður ættu að túlka með varúð þar sem við höfðum ekki sértækar miðanir á VTA dópamín taugafrumum til sjónörvunar og nýlegar rannsóknir hafa sýnt fram á taugafrumur án úthreinsunar í VTA sem og töluverða misleitni VTA, sem getur leitt til mismunandi hegðunarviðbragða eftir skothríð. breytur og undirhópar taugafrumna sem hafa áhrif á (Tsai o.fl., 2009; Lammel o.fl., 2011, 2012; Witten o.fl., 2011; Kim og fleiri, 2012, 2013; Tan et al., 2012; van Zessen o.fl., 2012; Stamatakis og Stuber, 2012; Chaudhury o.fl., 2013; Tye o.fl., 2013).

Mynd 7.  

Optogenetic virkjun heila svæða sem innervir NAC veldur greinilegu mynstri ΔFosB örvunar í MSN undirtegundum og striatal svæðum. A, Optogenetic örvunar hugmyndafræði fyrir allar aðstæður. Heilum var safnað 24 klst. Eftir 5 d optogenetic ...

Við notuðum næst AAV-CaMKII-ChR2-mCherry og AAV-CaMKII-mCherry vektorar til að tjá ChR2-mCherry, eða mCherry einn sem stjórn, í mPFC, amygdala eða vHippo af D2-GFP mýs (Fig. 7D-F). Sýnt hefur verið fram á að ChR2 og mCherry tjáning sem miðluð er af CaMKII-ChR2 vírusnum samkennist með CaMKII tjáningu, sem aðallega merkir glutamatergic taugafrumur (Gradinaru o.fl., 2009; Warden o.fl., 2012). Við virkjuðum frumur sem tjáðu ChR2 á þessum svæðum með 20 Hz bláu ljósi í 10 mín á dag í 5 d, og gáfur voru safnað 24 klst. Eftir síðustu örvun (Fig. 7A). Þetta örvunarmynstur vakti ∼27 – 33 Hz hleypa, aðallega vegna sést tvöföldu toppa. Engin sýnileg afnám ChR2 átti sér stað með 5 d örvun; þó sáum við lítilsháttar aukningu á skothríð frá 1 til 5 d (32 – 33 Hz) örvunar. Við fundum að optogenetic örvun mPFC taugafrumna leiddi til ΔFosB örvunar í D1-MSN í NAc kjarna en ΔFosB örvun átti sér stað í báðum MSN undirtegundum í NAc skel (Fig. 7D; tvíhliða ANOVA, NAc kjarna: optogenetic áreiti × frumugerð F(1,14) = 10.31, p <0.05, Bonferroni eftirpróf: p <0.01; NAc skel: optogenetic áreiti F(1,14) = 57.17, p <0.001, Bonferroni eftirpróf: p <0.05 (D2-MSN), p <0.01 (D1-MSN)). Engin breyting á ΔFosB stigum kom fram í dStr eftir mPFC virkjun. Aftur á móti framkallaði optogenetic virkjun amygdala taugafrumna ΔFosB í báðum MSN undirgerðum í NAc kjarna og sértækt í D1-MSN í NAc skel, án þess að breyting ætti sér stað á dStr (Fig. 7E; tvíhliða ANOVA, NAc kjarna: optogenetic áreiti F(1,10) = 78.92, p <0.0001, Bonferroni eftirpróf: p <0.001 (D2-MSN), p <0.0001 (D1-MSN); NAc skel: optogenetic áreiti × frumugerð: F(1,10) = 30.31, p <0.0001, Bonferroni eftirpróf: p <0.0001). Að lokum olli optogenetic virkjun vHippo taugafruma aðeins verulegri ΔFosB örvun í D1-MSN í bæði NAc kjarna og NAc skel, með aftur engin breyting sem kom fram í dStr (Fig. 7F; tvíhliða ANOVA, NAc kjarna: optogenetic áreiti × frumugerð F(1,10) = 18.30, p <0.05, Bonferroni eftirpróf: p <0.01; NAc skel: optogenetic áreiti × frumugerð: F(1,10) = 22.69, p <0.05, Bonferroni eftirpróf: p <0.01).

Discussion

Núverandi rannsókn skoðar ΔFosB örvun í D1-MSN og D2-MSN á stríðsvæðum eftir nokkur langvinn áreiti (Tafla 1). Við komumst fyrst að hagkvæmni þess að nota D1-GFP og D2-GFP fréttamannalínur til að sýna fram á sértæka ΔFosB örvun í D1-MSN eftir langvarandi kókaín og í D2-MSN eftir langvarandi haloperidol. Kókaínniðurstöður voru í samræmi við fyrri rannsóknir (Moratalla et al., 1996; Lee et al., 2006) og staðfestu hlutverki ΔFosB í D1-MSNs við að stuðla að kókaínlaun (Kelz et al., 1999; Colby et al., 2003; Grueter et al., 2013). Við sýndum áður að kókaín sem rannsakað hefur verið og sjálft gefið örvar ΔFosB í svipuðu magni í NAc (Winstanley o.fl., 2007; Perrotti o.fl., 2008), og mikilvægt er að við sýnum hér að báðir háttir kókaínneyslu örva induFosB sértækt í D1-MSN á öllum þremur dreifbýlissvæðum. Niðurstöður okkar eru í samræmi við fyrri rannsóknir sem sýndu fram á að bráð kókaín örvar önnur snemma gen og fosfórýlering nokkurra innanfrumu merkjapróteina aðeins í D1-MSN (Bateup o.fl., 2008; Bertran-Gonzalez o.fl., 2008). Sömuleiðis er hið gagnstæða mynstur ΔFosB örvunar eftir langvarandi halóperidól í samræmi við hömlun þessa örvunar af D2-líkum viðtakaörvum (Atkins o.fl., 1999), og með sértækri framköllun bráðrar halóperidols á snemma genum og fosfóreringu á nokkrum merkipróteinum í D2-MSN (Bateup o.fl., 2008; Bertran-Gonzalez o.fl., 2008).

Tafla 1.  

Δ FosB örvun í MS-tegundum undirfóstri eftir langvarandi lyfjafræðilega, tilfinningalega og optogenetic áreitia

Eins og með kókaín, komumst við að því að langvarandi útsetning fyrir tveimur öðrum misnotkunarlyfjum, EtOH og Δ (9) -THC, örvar ΔFosB sértækt í D1-MSN á öllum dreifbýlum svæðum. Við sýndum áður að EtOH örvar ΔFosB í NAc kjarna, NAc skel, og dStr, en að Δ (9) -THC hækkar verulega ΔFosB í NAc kjarna, með þróun sem sést á hinum svæðunum (Perrotti o.fl., 2008). Við fylgjumst með svipuðum hætti hér stærsta Δ (9) -THC örvun ΔFosB í NAc kjarna í D1-MSNs; geta okkar til að sýna framköllun á öðrum svæðisbundnum svæðum er líklega vegna frumusértækrar greiningar sem notuð er. Athyglisvert er að langvarandi sjálfstjórnun morfíns og heróíns olli likeFosB í báðum MSN undirtegundum, í samanburði við önnur misnotkun lyfja, í sambærilegum mæli á öllum dreifbýlum svæðum. Nýleg rannsókn sýndi fram á að brátt morfín örvar c-Fos í D1-MSN en naloxon felldi fráhvarf eftir langvarandi morfín örvar c-Fos í D2-MSN (Enoksson o.fl., 2012). Þrátt fyrir að við fylgjumst ekki með merkjum um fráhvarf ópíata í rannsókninni okkar, þá er hugsanlegt að fíngerðari fráhvarf sem átti sér stað við gjöf morfíns eða heróíns á þeim tímapunkti sem var rannsökuð, beri ábyrgð á ΔFosB örvuninni í D2-MSN sem sést hér. Við sýndum áðan að ΔFosB í D1-MSN, en ekki D2-MSN, eykur gefandi svör við morfíni (Zachariou et al., 2006). Það væri nú fróðlegt að prófa möguleikann á að osFosB örvun í D2-MSN stuðli að skaðlegum áhrifum frásogi ópíata. Sömuleiðis ætti að kanna mögulegt framlag lyfjagjafar og þrá til ctionFosB örvunar sem sést með öllum lyfjum.

Fyrri rannsóknir sýna fram á að auðgun umhverfisins við þróun örvar cesFosB í NAc og dStr (Solinas o.fl., 2009; Lehmann og Herkenham, 2011). Gögn okkar sýna að þessi uppsöfnun á sér stað jafnt í D1-MSN og D2-MSN á öllum stríðsvæðum. Rökstuðulinn var áður sýndur að barefli gefandi og svörunar við hreyfingum við kókaíni (Solinas o.fl., 2009); samt er líklegt að þessi hegðunarfrumgerð er ekki afleiðing af ΔFosB uppsöfnun vegna þess að osFosB örvun í D1-MSN eingöngu eykur hegðunarviðbrögð við kókaíni, en slík örvun í D2-MSN hefur engin greinanleg áhrif (Kelz et al., 1999; Colby et al., 2003; Grueter et al., 2013). Sýnt var fram á að langvarandi súkrósaneysla eykur ΔFosB í NAc, og ofþrýstingur ΔFosB, annað hvort í D1-MSN einum eða báðum undirgerðum, í NAc eykur súkrósa neyslu (Olausson o.fl., 2006; Wallace o.fl., 2008). Hér sáum við sambærilega ΔFosB örvun í báðum MSN undirtegundum í NAc og dStr eftir súkrósadrykkju. Að lokum sýndum við áðan að örvun ΔFosB í NAc miðlar ákveðnum aðlögunarviðbrögðum við hitaeiningatakmörkun með aukinni hvatningu fyrir fituríkan mat og minni orkuútgjöld (Vialou et al., 2011). Á heildina litið sýna þessar niðurstöður að ΔFosB uppsöfnun í NAc og dStr á sér stað bæði í D1-MSN og D2-MSN sem svar við nokkrum náttúrulegum umbunum. Þessi niðurstaða kemur á óvart í ljósi þeirrar athugunar að osFosB safnast upp í D1-MSNs aðeins eftir annað náttúrulegt umbun, langvarandi hjólhlaup, og að ofsjá af ΔFosB í D1-MSNs bættu hjóla hlaup á meðan ΔFosB ofþjöppun í D2-MSNs dró úr hjólastiginu (Werme o.fl., 2002). Hins vegar getur hjólhlaup virkjað mismunandi mótorstíga sem eru ábyrgir fyrir mismunandi mynstri ΔFosB örvunar. Í öllum tilvikum benda niðurstöður með önnur náttúruleg umbun til þess að þau stjórni differentFosB á mismunandi hátt í striatum samanborið við öflugri lyfjaávinning, svo sem kókaín, EtOH og Δ (9) -THC. Δ FosB örvun í báðum MSN undirtegundunum við þessar náttúrulegu gefandi aðstæður er í samræmi við nýlega rannsókn sem sýndi fram á að aðgerðir til að hefja matarlaun virkja báðar MSN undirtegundir (Cui o.fl., 2013).

Langvinnur félagslegur ósigur streita örvar ΔFosB í NAc skel af næmum og seiglum músum en í NAc kjarna aðeins í seigur músum (Vialou et al., 2010). Ennfremur, Δ FosB ofþrýstingur í D1-MSN stuðlar að seiglu eftir langvarandi félagslegt ósigur streitu. Langvinn meðferð með flúoxetíni veldur einnig ΔFosB uppsöfnun í NAc á streitu naumum músum og í næmum músum eftir langvarandi félagslegt ósigur streitu, og ΔFosB ofmæling sýndi að miðla þunglyndislyfjum eins og hegðunarviðbrögð við síðarnefndu aðstæður (Vialou et al., 2010). Að lokum sýndi fyrri rannsókn ΔFosB örvun í báðum MSN undirgerðum eftir langvarandi aðhaldsálag (Perrotti o.fl., 2004). Niðurstöður þessarar rannsóknar, þar sem við sýnum ΔFosB örvun sértækt í D1-MSN í seigum og flúoxetínmeðhöndluðum músum, en valin í D2-MSN í næmum músum, veita mikilvæga innsýn í þessar fyrri niðurstöður og styðja þá tilgátu að ΔFosB í D1- MSN-lyf miðla seiglu og þunglyndislyf, en ΔFosB í D2-MSN-lyfjum gæti miðlað næmi. Frekari vinnu er nú þörf til að prófa þessa tilgátu.

Nýleg vinna með optogenetics sýnir öflugt hlutverk dópamínvirkra og glutamatergic afferents gagnvart NAc við mótun umbunar og streituviðbragða (sjá Niðurstöður). Við notum þessi optogenetic verkfæri til að skoða osFosB örvun í D1-MSN og D2-MSN eftir endurtekna virkjun NAc afferent svæða. Við fundum að fasísk örvun á VTA taugafrumum, eða virkjun aðallega glutamatergic taugafrumna í amygdala, örvar ΔFosB í D1-MSN í NAc skel og í báðar MSN undirgerðir í NAc kjarna. Aftur á móti veldur virkjun mPFC taugafrumna gagnstæða mynstri ΔFosB örvunar, með auknu magni í D1-MSN í NAc kjarna en örvun í báðum MSN undirtegundum í NAc skel. Að lokum veldur optogenetic virkjun vHippo taugafrumna ΔFosB uppsöfnun aðeins í D1-MSN í NAc kjarna og skel. Niðurstöður vHippo eru í samræmi við nýlegar rannsóknir sem sýna fram á að aðföng hippocampal eru mun veikari á D2-MSN samanborið við D1-MSN (MacAskill o.fl., 2012) og að þessi aðföng stjórna hreyfingu af völdum kókaíns (Britt o.fl., 2012). Ennfremur er sýning okkar á osFosB örvun aðallega í D1-MSN með öllum aðföngum í samræmi við fyrri rannsóknir sem sýna að ΔFosB í D1-MSN eykur gefandi svör við misnotkun lyfja sem og rannsóknum sem sýna að optogenetic örvun VTA dópamín taugafrumna eða mPFC, amygdala eða vHippo skautanna í NAc stuðla að umbun (Kelz et al., 1999; Zachariou et al., 2006; Tsai o.fl., 2009; Witten o.fl., 2011; Britt o.fl., 2012; Grueter et al., 2013).

Að lokum er líklegt að það séu til sértækir taugafrumusamsetningar innan þessara tveggja MSN undirtegunda sem eru mismunandi virkjaðir með jákvæðu eða neikvæðu áreiti. Þetta gæti gert grein fyrir athugun okkar á osFosB örvun í D2-MSN við ákveðin gefandi skilyrði (ópíöt og náttúruleg umbun) sem og andstæður (félagslegur ósigur). Striatum er mjög misjafnt umfram MSN undirtegundir, þar með talið plástra- og fylkishólf í bæði bak- og vöðrastrípi (Gerfen, 1992; Watabe-Uchida o.fl., 2012). Ennfremur sýna fyrri rannsóknir virkjun á mjög litlu hlutfalli af taugafrumum úr fæðingu með geðlyfjum með aukinni örvun á FosB gen í þessum virkjuðu taugafrumum (Guez-Barber o.fl., 2011; Liu o.fl., 2013), þó að það sé ekki vitað hvort þessar virkjuðu taugafrumur eru D1-MSN eða D2-MSN. Hlutverk ΔFosB í kjarna á móti skel við að miðla gefandi og andstyggilegri hegðun er sömuleiðis óþekkt. Δ Ofbjáni FosB í D1-MSN jók hljóðlausa samlíkingu bæði í kjarna og skel, en tjáning í D2-MSN minnkaði hljóðláta samstillingu í skel eingöngu (Grueter et al., 2013). Ennfremur, ctionFosB örvun í kjarna á móti skel er líklega miðluð með mismunandi aðferðum, þar sem við fundum kókaín-miðlaða CaMKIIα stöðugleika ΔFosB í skel en ekki kjarna sem leiðir til meiri ΔFosB uppsöfnunar í skel (Robison o.fl., 2013). Framtíðarannsóknir sem markvissar miða á MSN undirtegundir í kjarna á móti skel, virkjuðum taugafrumum eða plássi á móti fylkishólfum mun hjálpa til við að skilgreina hegðunarhlutverk ΔFosB á þessum ólíku svæðum.

Á heildina litið benda þessi hringrásarmiðluðu frumu gerð sértæku örvunarmynstur ΔFosB í NAc til þess að gefandi og streituvaldandi áreiti taki á mismunandi hátt mismunandi NAc afferents til að umrita sérstaka eiginleika þessara áreita. Niðurstöður okkar veita ekki aðeins víðtæka innsýn í framköllun ΔFosB í undirföllum MSN með langvarandi áreiti heldur einnig til að sýna fram á gagnsemi þess að nota osFosB sem sameindamerki til að skilja varanleg áhrif sértækrar taugrásir til að hafa áhrif á virkni NAc.

Neðanmálsgreinar

Höfundarnir lýsa ekki neinum samkeppnislegum hagsmunum.

Meðmæli

  1. Adamantidis AR, Tsai HC, Boutrel B, Zhang F, Stuber GD, Budygin EA, Touriño C, Bonci A, Deisseroth K, de Lecea L. Optogenetic yfirheyrslur um dópamínvirka mótun margra áfanga umbunarleitandi hegðunar. J Neurosci. 2011; 31: 10829 – 10835. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.2246-11.2011. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  2. Albin RL, Young AB, Penney JB. Hagnýtur líffærafræði á basal ganglia sjúkdóma. Stefna Neurosci. 1989; 12: 366-375. doi: 10.1016 / 0166-2236 (89) 90074-X. [PubMed] [Cross Ref]
  3. Atkins JB, Chlan-Fourney J, Nye HE, Hiroi N, Carlezon WA, Jr, Nestler EJ. Svæðisbundin örvun δFosB með endurtekinni gjöf dæmigerðra og ódæmigerðra geðrofslyfja. Synapse. 1999; 33: 118–128. doi: 10.1002 / (SICI) 1098-2396 (199908) 33: 2 <118 :: AID-SYN2> 3.0.CO% 3B2-L. [PubMed] [Cross Ref]
  4. Bateup HS, Svenningsson P, Kuroiwa M, Gong S, Nishi A, Heintz N, Greengard P. Frumu-sértæk reglugerð um DARPP-32 fosfórýlering með geðörvandi lyfjum og geðrofslyfjum. Nat Neurosci. 2008; 11: 932 – 939. doi: 10.1038 / nn.2153. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  5. Berton O, McClung CA, Dileone RJ, Krishnan V, Renthal W, Russo SJ, Graham D, Tsankova NM, Bolanos CA, Rios M, Monteggia LM, Self DW, Nestler EJ. Nauðsynlegt hlutverk BDNF í mesólimbískum dópamínleiðum í félagslegu ósigri streitu. Vísindi. 2006; 311: 864 – 868. doi: 10.1126 / vísindi.1120972. [PubMed] [Cross Ref]
  6. Bertran-Gonzalez J, Bosch C, Maroteaux M, Matamales M, Hervé D, Valjent E, Girault JA. Andstæður mynstri merkjunarvirkjunar í dópamíni D1 og D2 viðtaka sem tjá striatal taugafrumur til að bregðast við kókaíni og halóperidóli. J Neurosci. 2008; 28: 5671 – 5685. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1039-08.2008. [PubMed] [Cross Ref]
  7. Britt JP, Benaliouad F, McDevitt RA, Stuber GD, Wise RA, Bonci A. Synaptic og atferlissnið margra glutamatergic inntak til kjarna accumbens. Neuron. 2012; 76: 790 – 803. doi: 10.1016 / j.neuron.2012.09.040. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  8. Chan CS, Peterson JD, Gertler TS, Glajch KE, Quintana RE, Cui Q, Sebel LE, Plotkin JK, Heiman M, Heintz N, Greengard P, Surmeier DJ. Álagssértæk stjórnun á svipgerð svipgerð í Drd2-eGFP BAC erfðabreyttum músum. J Neurosci. 2012; 32: 9124 – 9132. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.0229-12.2012. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  9. Chaudhury D, Walsh JJ, Friedman AK, Juarez B, Ku SM, Koo JW, Ferguson D, Tsai HC, Pomeranz L, Christoffel DJ, Nectow AR, Ekstrand M, Domingos A, Mazei-Robison MS, Mouzon E, Lobo MK, Neve RL, Friedman JM, Russo SJ, Deisseroth K, o.fl. Hröð stjórnun á þunglyndistengdri hegðun með stjórn á dópamín taugafrumum í heila. Náttúran. 2013; 493: 532 – 536. doi: 10.1038 / nature11713. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  10. Colby CR, Whisler K, Steffen C, Nestler EJ, Self DW. ΔFosB eykur hvata fyrir kókaín. J Neurosci. 2003; 23: 2488 – 2493. [PubMed]
  11. Covington HE, 3rd, Lobo MK, Maze I, Vialou V, Hyman JM, Zaman S, LaPlant Q, Mouzon E, Ghose S, Tamminga CA, Neve RL, Deisseroth K, Nestler EJ. Þunglyndislyf áhrif optogenetic örvun á miðtaugum forstilla barka. J Neurosci. 2010; 30: 16082 – 16090. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1731-10.2010. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  12. Cui G, Jun SB, Jin X, Pham MD, Vogel SS, Lovinger DM, Costa RM. Samhliða virkjun beinna og óbeinna ferða við dreifingu meðan á aðgerð stendur. Náttúran. 2013; 494: 238 – 242. doi: 10.1038 / nature11846. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  13. Enoksson T, Bertran-Gonzalez J, Christie MJ. Nucleus accumbens D2- og D1-viðtakinn sem tjáir miðlungs spiny taugafrumur eru valnir virkir með því að draga úr morfíni og bráðs morfíns í sömu röð. Neuropharmology. 2012; 62: 2463 – 2471. doi: 10.1016 / j.neuropharm.2012.02.020. [PubMed] [Cross Ref]
  14. Gerfen CR. Nýburafæðandi mósaík: mörg stig hólfaskipulags í basli ganglia. Annu séraður Neurosci. 1992; 15: 285 – 320. doi: 10.1146 / annurev.ne.15.030192.001441. [PubMed] [Cross Ref]
  15. Gittis AH, Kreitzer AC. Striatal örrásir og hreyfingartruflanir. Þróun Neurosci. 2012; 35: 557 – 564. doi: 10.1016 / j.tins.2012.06.008. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  16. Gong S, Zheng C, Doughty ML, Losos K, Didkovsky N, Schambra UB, Nowak NJ, Joyner A, Leblanc G, Hatten ME, Heintz N. Genatjáning atlas miðtaugakerfisins byggð á gervilitningum baktería. Náttúran. 2003; 425: 917 – 925. doi: 10.1038 / nature02033. [PubMed] [Cross Ref]
  17. Gradinaru V, Mogri M, Thompson KR, Henderson JM, Deisseroth K. Optísk afbygging parkinsonian taugrásar. Vísindi. 2009; 324: 354 – 359. doi: 10.1126 / vísindi.1167093. [PubMed] [Cross Ref]
  18. Gradinaru V, Zhang F, Ramakrishnan C, Mattis J, Prakash R, Diester I, Gosen I, Thompson KR, Deisseroth K. Sameindar og frumuaðferðir til að auka fjölbreytni og lengja optogenetics. Hólf. 2010; 141: 154 – 165. doi: 10.1016 / j.cell.2010.02.037. [PubMed] [Cross Ref]
  19. Graybiel AM. Basal ganglia. Curr Biol. 2000; 10: R509 – R511. doi: 10.1016 / S0960-9822 (00) 00593-5. [PubMed] [Cross Ref]
  20. Green TA, Alibhai IN, Roybal CN, Winstanley CA, Theobald DE, Birnbaum SG, Graham AR, Unterberg S, Graham DL, Vialou V, Bass CE, Terwilliger EF, Bardo MT, Nestler EJ. Umhverfis auðgun framleiðir hegðunarfrumgerð sem miðlað er af virkni bindandi (CREB) virkni í lítilli hringrás adenósín monófosfats í kjarna accumbens. Líffræðileg geðlækningar. 2010; 67: 28 – 35. doi: 10.1016 / j.biopsych.2009.06.022. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  21. Grueter BA, Robison AJ, Neve RL, Nestler EJ, Malenka RC. Δ FosB mótar mismunandi aðgerðir kjarna accumbens beina og óbeina ferli. Proc Natl Acad Sci US A. 2013; 110: 1923 – 1928. doi: 10.1073 / pnas.1221742110. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  22. Guez-Barber D, Fanous S, Golden SA, Schrama R, Koya E, Stern AL, Bossert JM, Harvey BK, Picciotto MR, Hope BT. FACS greinir frá sér einstaka genavíxlun af völdum kókaíns í sértækum, fullorðnum striatal taugafrumum. J Neurosci. 2011; 31: 4251 – 4259. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.6195-10.2011. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  23. Heiman M, Schaefer A, Gong S, Peterson JD, Day M, Ramsey KE, Suárez-Farinas M, Schwarz C, Stephan DA, Surmeier DJ, Greengard P, Heintz N. Þýðingarfræðileg aðferð til að sameina einkenni CNS frumutegunda . Hólf. 2008; 135: 738 – 748. doi: 10.1016 / j.cell.2008.10.028. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  24. Hiroi N, Graybiel AM. Ódæmigerð og dæmigerð taugalyfjameðferð framkallar mismunandi forrit um tjáningu umritunarþátta í striatum. J Comp Neurol. 1996; 374: 70–83. doi: 10.1002 / (SICI) 1096-9861 (19961007) 374: 1 <70 :: AID-CNE5> 3.0.CO% 3B2-K. [PubMed] [Cross Ref]
  25. Hiroi N, Brown JR, Haile CN, Ye H, Greenberg ME, Nestler EJ. FosB stökkbreyttar mýs: Tap á langvarandi kókaín framköllun Fos tengdra próteina og aukið næmi fyrir geðhreyfingum og gefandi áhrifum kókaíns. Proc Natl Acad Sci US A. 1997; 94: 10397–10402. doi: 10.1073 / pnas.94.19.10397. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  26. Hope BT, Nye HE, Kelz MB, Self DW, Iadarola MJ, Nakabeppu Y, Duman RS, Nestler EJ. Innleiðing langvarandi AP-1 fléttu sem samanstendur af breyttum fos-eins próteinum í heila með langvarandi kókaíni og öðrum langvinnum meðferðum. Neuron. 1994; 13: 1235 – 1244. doi: 10.1016 / 0896-6273 (94) 90061-2. [PubMed] [Cross Ref]
  27. Kalivas PW, Churchill L, Klitenick MA. GABA og enkephalin vörpun frá kjarnanum accumbens og ventral pallidum að ventral tegmental svæðinu. Taugavísindi. 1993; 57: 1047 – 1060. doi: 10.1016 / 0306-4522 (93) 90048-K. [PubMed] [Cross Ref]
  28. Kaplan GB, Leite-Morris KA, Fan W, Young AJ, Guy MD. Ofnæmi fyrir ópíati örvar FosB / ΔFosB tjáningu á forrétthyrndum, heilabjúg og amygdala heila. PLoS Einn. 2011; 6: e23574. doi: 10.1371 / journal.pone.0023574. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  29. Kelz MB, Chen J, Carlezon WA, Jr, Whisler K, Gilden L, Beckmann AM, Steffen C, Zhang YJ, Marotti L, Self DW, Tkatch T, Baranauskas G, Surmeier DJ, Neve RL, Duman RS, Picciotto MR, Nestler EJ. Tjáning umritunarstuðilsins ΔFB í heila stjórnar næmi fyrir kókaíni. Náttúran. 1999; 401: 272 – 276. doi: 10.1038 / 45790. [PubMed] [Cross Ref]
  30. Kim KM, Baratta MV, Yang A, Lee D, Boyden ES, Fiorillo CD. Optogenetic líkja eftir tímabundinni virkjun dópamín taugafrumna með náttúrulegum umbun dugar til styrkingar á skurðaðgerð. PLoS Einn. 2012; 7: e33612. doi: 10.1371 / journal.pone.0033612. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  31. Kim TI, McCall JG, Jung YH, Huang X, Siuda ER, Li Y, Song J, Song YM, Pao HA, Kim RH, Lu C, Lee SD, Song IS, Shin G, Al-Hasani R, Kim S, Tan þingmaður, Huang Y, Omenetto FG, Rogers JA, o.fl. Innsprautanleg, rafvirkjun í farsímum með forritum fyrir þráðlausa optogenetics. Vísindi. 2013; 340: 211 – 216. doi: 10.1126 / vísindi.1232437. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  32. Koo JW, Mazei-Robison MS, Chaudhury D, Juarez B, LaPlant Q, Ferguson D, Feng J, Sun H, Scobie KN, Damez-Werno D, Crumiller M, Ohnishi YN, Ohnishi YH, Mouzon E, Dietz DM, Lobo MK, Neve RL, Russo SJ, Han MH, Nestler EJ. BDNF er neikvæður mótandi aðgerð morfíns. Vísindi. 2012; 338: 124 – 128. doi: 10.1126 / vísindi.1222265. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  33. Krishnan V, Han MH, Graham DL, Berton O, Renthal W, Russo SJ, Laplant Q, Graham A, Lutter M, Lagace DC, Ghose S, Reister R, Tannous P, Green TA, Neve RL, Chakravarty S, Kumar A , Eisch AJ, Self DW, Lee FS, o.fl. Sameindaaðlögun sem liggur að baki næmi og ónæmi gegn félagslegum ósigri á umbunarsvæðum heila. Hólf. 2007; 131: 391 – 404. doi: 10.1016 / j.cell.2007.09.018. [PubMed] [Cross Ref]
  34. Kumar S, Black SJ, Hultman R, Szabo ST, DeMaio KD, Du J, Katz BM, Feng G, Covington HE, 3rd, Dzirasa K. Cortical control of affective net. J Neurosci. 2013; 33: 1116 – 1129. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.0092-12.2013. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  35. Lammel S, Ion DI, Roeper J, Malenka RC. Forvarnar sértæk mótun á dópamín taugafrumum með andstæða og gefandi áreiti. Neuron. 2011; 70: 855 – 862. doi: 10.1016 / j.neuron.2011.03.025. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  36. Lammel S, Lim BK, Ran C, Huang KW, Betley MJ, Tye KM, Deisseroth K, Malenka RC. Inntak sértækt stjórnun á umbun og andúð á ventral tegmental svæðinu. Náttúran. 2012; 491: 212 – 217. doi: 10.1038 / nature11527. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  37. Larson EB, Akkentli F, Edwards S, Graham DL, Simmons DL, Alibhai IN, Nestler EJ, Self DW. Sturatal stjórnun ΔFosB, FosB og cFos við sjálfsstjórnun og afturköllun kókaíns. J Neurochem. 2010; 115: 112 – 122. doi: 10.1111 / j.1471-4159.2010.06907.x. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  38. Lee KW, Kim Y, Kim AM, Helmin K, Nairn AC, Greengard P. Kókaín af völdum dendritic hryggmyndunar í D1 og D2 dópamínviðtaka sem innihalda miðlungs spiny taugafrumur í kjarna accumbens. Proc Natl Acad Sci US A. 2006; 103: 3399 – 3404. doi: 10.1073 / pnas.0511244103. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  39. Lehmann ML, Herkenham M. Umhverfis auðgun veitir streituþol til félagslegrar ósigurs í gegnum ónæmisbólguháð taugafrumum. J Neurosci. 2011; 31: 6159 – 6173. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.0577-11.2011. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  40. Liu QR, Rubio FJ, Bossert JM, Marchant NJ, Fanous S, Hou X, Shaham Y, Hope BT. Greining sameindabreytinga í metamfetamín virkjuðum Fos-tjáandi taugafrumum frá staku rottu á einni rottu með flúrljómun virkjuðri frumusöðun (FACS) J Neurochem. 2013 doi: 10.1111 / jnc.12381. doi: 10.1111 / jnc.12381. Stuðla að útgáfu á netinu. Sótt júlí 29, 2013. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  41. Lobo MK, Covington HE, 3rd, Chaudhury D, Friedman AK, Sun H, Damez-Werno D, Dietz DM, Zaman S, Koo JW, Kennedy PJ, Mouzon E, Mogri M, Neve RL, Deisseroth K, Han MH, Nestler EJ. Sértækt tap frumna á BDNF merkjum líkir eftir myndunarvaldi á kókaínlaun. Vísindi. 2010; 330: 385 – 390. doi: 10.1126 / vísindi.1188472. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  42. Lobo MK, Nestler EJ. Jafnvægisaðgerðir á fæðingu í eiturlyfjafíkn: sérstök hlutverk beinna og óbeinna miðlungs spýta taugafrumna. Framan Neuroanat. 2011; 5: 41. doi: 10.3389 / fnana.2011.00041. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  43. Lobo MK, Karsten SL, Gray M, Geschwind DH, Yang XW. FACS-array prófíll á undirtegundum frá fósturvísisvörn í ungum og músum heila. Nat Neurosci. 2006; 9: 443 – 452. doi: 10.1038 / nn1654. [PubMed] [Cross Ref]
  44. MacAskill AF, Little JP, Cassel JM, Carter AG. Frumubundin tenging liggur að baki sértækri merkingu í kjarnanum. Nat Neurosci. 2012; 15: 1624 – 1626. doi: 10.1038 / nn.3254. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  45. Maze I, Covington HE, 3rd, Dietz DM, LaPlant Q, Renthal W, Russo SJ, Mechanic M, Mouzon E, Neve RL, Haggarty SJ, Ren Y, Sampath SC, Hurd YL, Greengard P, Tarakhovsky A, Schaefer A, Nestler EJ. Nauðsynlegt hlutverk histónmetýltransferasa G9a í plasti af völdum kókaíns. Vísindi. 2010; 327: 213 – 216. doi: 10.1126 / vísindi.1179438. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  46. Mazei-Robison MS, Koo JW, Friedman AK, Lansink CS, Robison AJ, Vinish M, Krishnan V, Kim S, Siuta MA, Galli A, Niswender KD, Appasani R, Horvath MC, Neve RL, Worley PF, Snyder SH, Hurd YL, Cheer JF, Han MH, Russo SJ, o.fl. Hlutverk fyrir merki mTOR og taugafrumum í aðlögun af völdum morfíns í dópamíni taugafrumum á ventral tegmental svæði. Neuron. 2011; 72: 977 – 990. doi: 10.1016 / j.neuron.2011.10.012. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  47. McClung CA, Nestler EJ. Reglugerð um genatjáningu og kókaínlaun hjá CREB og ΔFosB. Nat Neurosci. 2003; 6: 1208 – 1215. doi: 10.1038 / nn1143. [PubMed] [Cross Ref]
  48. McDaid J, þingmaður Graham, Napier TC. Ofnæmi af völdum metamfetamíns breytir pCREB og osFosB á mismunandi hátt í útlimum hringrás spendýraheilans. Mol Pharmacol. 2006; 70: 2064 – 2074. doi: 10.1124 / mol.106.023051. [PubMed] [Cross Ref]
  49. Moratalla R, Vallejo M, Elibol B, Graybiel AM. DXMUMX flokkur dópamínviðtaka hefur áhrif á þráláta tjáningu fos-tengdra próteina af völdum kókaíns í striatum. Neuroreport. 1; 1996: 8 – 1. doi: 5 / 10.1097-00001756-199612200. [PubMed] [Cross Ref]
  50. Muller DL, Unterwald EM. D1 dópamínviðtökur móta δFosB örvun í rottuþráði eftir gjöf morfíns með hléum. J Pharmacol Exp Ther. 2005; 314: 148 – 154. doi: 10.1124 / jpet.105.083410. [PubMed] [Cross Ref]
  51. Narayan S, Kass KE, Thomas EA. Langvinn meðferð með halóperídóli hefur í för með sér minnkun á tjáningu á mýelin / oligodendrocyte genum í músarheilanum. J Neurosci Res. 2007; 85: 757 – 765. doi: 10.1002 / jnr.21161. [PubMed] [Cross Ref]
  52. Navarro M, Carrera MR, Fratta W, Valverde O, Cossu G, Fattore L, Chowen JA, Gomez R, del Arco I, Villanua MA, Maldonado R, Koob GF, Rodriguez de Fonseca F. Virkniverkun milli ópíóíða og kannabínóíð viðtaka í lyfjameðferð sjálf. J Neurosci. 2001; 21: 5344 – 5350. [PubMed]
  53. Nelson AB, Hang GB, Grueter BA, Pascoli V, Luscher C, Malenka RC, Kreitzer AC. Samanburður á hegðunarháðum hegðun hjá villtum tegundum og blóðkenndum Drd1a og Drd2 BAC erfðabreyttum músum. J Neurosci. 2012; 32: 9119 – 9123. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.0224-12.2012. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  54. Nicola SM. Kjarninn fylgir sem hluti af grunnvallavirkni ganglia aðgerðasviðs. Psychopharmacology. 2007; 191: 521-550. doi: 10.1007 / s00213-006-0510-4. [PubMed] [Cross Ref]
  55. Olausson P, Jentsch JD, Tronson N, Neve RL, Nestler EJ, Taylor JR. Δ FosB í nucleus accumbens stjórnar matvæla styrktri hegðun og hvatningu. J Neurosci. 2006; 26: 9196 – 9204. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1124-06.2006. [PubMed] [Cross Ref]
  56. Perrotti LI, Hadeishi Y, Ulery PG, Barrot M, Monteggia L, Duman RS, Nestler EJ. Innleiðing δFosB í umbunartengdum heilauppbyggingum eftir langvarandi streitu. J Neurosci. 2004; 24: 10594 – 10602. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.2542-04.2004. [PubMed] [Cross Ref]
  57. Perrotti LI, Weaver RR, Robison B, Renthal W, Maze I, Yazdani S, Elmore RG, Knapp DJ, Selley DE, Martin BR, Sim-Selley L, Bachtell RK, Self DW, Nestler EJ. Greinilegt mynstur DeltaFosB örvunar í heila með misnotkun lyfja. Synapse. 2008; 62: 358 – 369. doi: 10.1002 / syn.20500. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  58. Renthal W, Carle TL, Maze I, Covington HE, 3rd, Truong HT, Alibhai I, Kumar A, Montgomery RL, Olson EN, Nestler EJ. Δ FosB miðlar ofnæmisvaka á c-fos geninu eftir langvarandi útsetningu fyrir amfetamíni. J Neurosci. 2008; 28: 7344 – 7349. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1043-08.2008. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  59. Renthal W, Kumar A, Xiao G, Wilkinson M, Covington HE, 3rd, Maze I, Sikder D, Robison AJ, LaPlant Q, Dietz DM, Russo SJ, Vialou V, Chakravarty S, Kodadek TJ, Stack A, Kabbaj M, Nestler EJ. Erfðamenging greiningar á litningi á litningi með kókaíni leiðir í ljós hið nýja hlutverk sirtuins. Neuron. 2009; 62: 335 – 348. doi: 10.1016 / j.neuron.2009.03.026. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  60. Robison AJ, Nestler EJ. Transcriptional og epigenetic fíkn. Nat séraungur. 2011; 12: 623 – 637. doi: 10.1038 / nrn3111. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  61. Robison AJ, Vialou V, Mazei-Robison M, Feng J, Kourrich S, Collins M, Wee S, Koob G, Turecki G, Neve R, Thomas M, Nestler EJ. Hegðunar- og uppbyggingarviðbrögð við langvarandi kókaíni krefjast framhalds lykkju sem felur í sér ΔFosB og kalk / kalmodúlín háð prótein kínasa II í kjarna accumbens skeljarinnar. J Neurosci. 2013; 33: 4295 – 4307. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.5192-12.2013. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  62. Smith RJ, Lobo MK, Spencer S, Kalivas PW. Aðlögun af völdum kókaíns sem framkallað er í D1 og D2 vörpunar taugafrumum (tvísýni er ekki endilega samheiti við beinar og óbeinar brautir) Curr Opin Neurobiol. 2013; 23: 546 – 552. doi: 10.1016 / j.conb.2013.01.026. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  63. Solinas M, Thiriet N, El Rawas R, Lardeux V, Jaber M. Umhverfis auðgun á fyrstu stigum lífsins dregur úr hegðunar-, taugakemískum og sameindaáhrifum kókaíns. Neuropsychopharmology. 2009; 34: 1102 – 1111. doi: 10.1038 / npp.2008.51. [PubMed] [Cross Ref]
  64. Sparta DR, Stamatakis AM, Phillips JL, Hovelsø N, van Zessen R, Stuber GD. Framkvæmdir við ígræðanlegar sjón trefjar til langtíma optogenetic meðferðar á taugakerfi. Nat Protoc. 2012; 7: 12 – 23. doi: 10.1038 / nprot.2011.413. [PubMed] [Cross Ref]
  65. Stamatakis AM, Stuber GD. Með því að virkja aðföng hliðarafkúpu í miðbrautina í leginu stuðlar að forðast atferli. Nat Neurosci. 2012; 24: 1105 – 1107. doi: 10.1038 / nn.3145. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  66. Stuber GD, Britt JP, Bonci A. Optogenetic mótun taugarásir sem liggja til grundvallar umbunaleit. Líffræðileg geðlækningar. 2012; 71: 1061 – 1067. doi: 10.1016 / j.biopsych.2011.11.010. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  67. Tan KR, Yvon C, Turiault M, Mirzabekov JJ, Doehner J, Labouèbe G, Deisseroth K, Tye KM, Lüscher C. GABA taugafrumur í VTA drifuðu skilyrði um andúð á stað. Neuron. 2012; 73: 1173 – 1183. doi: 10.1016 / j.neuron.2012.02.015. [PubMed] [Cross Ref]
  68. Teegarden SL, Bale TL. Lækkun á mataræði veldur aukinni tilfinningasemi og hættu á afturhaldi mataræðisins. Líffræðileg geðlækningar. 2007; 61: 1021 – 1029. doi: 10.1016 / j.biopsych.2006.09.032. [PubMed] [Cross Ref]
  69. Tsai HC, Zhang F, Adamantidis A, Stuber GD, Bonci A, de Lecea L, Deisseroth K. Fasískt skothríð í dópamínvirkum taugafrumum dugar til hegðunaraðstæðna. Vísindi. 2009; 324: 1080 – 1084. doi: 10.1126 / vísindi.1168878. [PubMed] [Cross Ref]
  70. Tye KM, Mirzabekov JJ, Warden MR, Ferenczi EA, Tsai HC, Finkelstein J, Kim SY, Adhikari A, Thompson KR, Andalman AS, Gunaydin LA, Witten IB, Deisseroth K. Dópamín taugafrumur móta taugakóðun og tjáningu þunglyndistengdra hegðun. Náttúran. 2013; 493: 537 – 541. doi: 10.1038 / nature11740. [PubMed] [Cross Ref]
  71. van Zessen R, Phillips JL, Budygin EA, Stuber GD. Virkjun VTA GABA taugafrumna truflar umbun neyslu. Neuron. 2012; 73: 1184 – 1194. doi: 10.1016 / j.neuron.2012.02.016. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  72. Vialou V, Robison AJ, Laplant QC, Covington HE, 3rd, Dietz DM, Ohnishi YN, Mouzon E, Rush AJ, 3rd, Watts EL, Wallace DL, Iñiguez SD, Ohnishi YH, Steiner MA, Warren BL, Krishnan V, Bolaños CA, Neve RL, Ghose S, Berton O, Tamminga CA, o.fl. Δ FosB í umbunarbrautum heila miðlar seiglu við streitu og svörun þunglyndislyfja. Nat Neurosci. 2010; 13: 745 – 752. doi: 10.1038 / nn.2551. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  73. Vialou V, Cui H, Perello M, Mahgoub M, Yu HG, Rush AJ, Pranav H, Jung S, Yangisawa M, Zigman JM, Elmquist JK, Nestler EJ, Lutter M. Hlutverk fyrir ΔFosB í efnaskiptabreytingum af völdum kaloría . Líffræðileg geðlækningar. 2011; 70: 204 – 207. doi: 10.1016 / j.biopsych.2010.11.027. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  74. Wallace DL, Vialou V, Rios L, Carle-Florence TL, Chakravarty S, Kumar A, Graham DL, Green TA, Kirk A, Iñiguez SD, Perrotti LI, Barrot M, DiLeone RJ, Nestler EJ, Bolaños-Guzmán CA. Áhrif DeltaFosB í kjarnanum samanstendur af náttúrulegri umbunartengdri hegðun. J Neurosci. 2008; 28: 10272 – 10277. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1531-08.2008. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  75. Varðstjóri MR, Selimbeyoglu A, Mirzabekov JJ, Lo M, Thompson KR, Kim SY, Adhikari A, Tye KM, Frank LM, Deisseroth K. Forstilla taugafrumpun á heilabörk sem styður viðbrögð við hegðunaráskorunum. Náttúran. 2012; 492: 428 – 432. doi: 10.1038 / nature11617. [PubMed] [Cross Ref]
  76. Watabe-Uchida M, Zhu L, Ogawa SK, Vamanrao A, Uchida N. Kortlagning heila heila á bein aðföng til dópamín taugafrumna í miðhjálp. Neuron. 2012; 74: 858 – 873. doi: 10.1016 / j.neuron.2012.03.017. [PubMed] [Cross Ref]
  77. Werme M, Messer C, Olson L, Gilden L, Thorén P, Nestler EJ, Brené S. ΔFosB stjórnar hjólaförum. J Neurosci. 2002; 22: 8133 – 8138. [PubMed]
  78. Winstanley CA, LaPlant Q, Theobald DE, Green TA, Bachtell RK, Perrotti LI, DiLeone RJ, Russo SJ, Garth WJ, Self DW, Nestler EJ. Δ FosB örvun í heilaberki utan sporbrautar miðlar umburðarlyndi gagnvart vitsmunalegum af völdum kókaíns. J Neurosci. 2007; 27: 10497 – 10507. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.2566-07.2007. [PubMed] [Cross Ref]
  79. Witten IB, Steinberg EE, Lee SY, Davidson TJ, Zalocusky KA, Brodsky M, Yizhar O, Cho SL, Gong S, Ramakrishnan C, Stuber GD, Tye KM, Janak PH, Deisseroth K. Röðulínur með raðbrigða reklum: verkfæri, tækni og optogenetic beitingu við dópamín miðlað styrkingu. Neuron. 2011; 72: 721 – 733. doi: 10.1016 / j.neuron.2011.10.028. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  80. Yizhar O, Fenno LE, Davidson TJ, Mogri M, Deisseroth K. Optogenetics í taugakerfi. Neuron. 2011; 71: 9 – 34. doi: 10.1016 / j.neuron.2011.06.004. [PubMed] [Cross Ref]
  81. Yoneyama N, Crabbe JC, Ford MM, Murillo A, Finn DA. Sjálfviljugur etanólneysla í 22 innfelldum músastofnum. Áfengi. 2008; 42: 149 – 160. doi: 10.1016 / j.alkóhól.2007.12.006. [PMC ókeypis grein] [PubMed] [Cross Ref]
  82. Zachariou V, Bolanos CA, Selley DE, Theobald D, Cassidy þingmaður, Kelz MB, Shaw-Lutchman T, Berton O, Sim-Selley LJ, Dileone RJ, Kumar A, Nestler EJ. Nauðsynlegt hlutverk DeltaFosB í kjarnanum sem fylgir morfínvirkni. Nat Neurosci. 2006; 9: 205 – 211. doi: 10.1038 / nn1636. [PubMed] [Cross Ref]