Innkirtlafræði. 2013 Mar; 154 (3): 1225 – 1234.
Birt á netinu 2013 Jan 31. doi: 10.1210 / en.2012-2042
Abstract
Þroska unglinga á svörum við félagslegu áreiti er nauðsynleg fyrir fullorðna dæmigerða félagslega kynhegðun. Náttúrulegar breytingar á þroska karlkyns sýrlenskra hamstra viðbragði við mikilvægum félagslegum vísbendingum, kvenkyns hamstur í leggöngum seytingar (VS), eru gott fyrirmyndarkerfi til að rannsaka taugakirtla fyrirkomulag unglingabreytinga á félagslegum umbun. Kynferðislega naífur fullorðinn karlmaður, en ekki ungur, sýnir karlkyns staðval (CPP) en VS, sem bendir til þess að VS sé ekki gefandi fyrir kynþroska. Í þessari röð tilrauna skoðuðu höfundar hlutverk testósteróns og dópamínviðtaka við að miðla ágóðanum hjá unglingunum í jákvæðri gildis VS. Tilraun 1 sýndi að testósterónuppbót er nauðsynleg fyrir fullorðna hamstra með gónaskemmdum til að mynda CPP við VS. Tilraun 2 sýndi að testósterónmeðferð dugar fyrir ungum hamstrum til að mynda CPP fyrir VS og að dópamínviðtakablokkurinn haloperidol hindrar myndun CPP fyrir VS í þessum dýrum. Tilraunir 3 og 4 sýndu fram á að truflun á VS-CPP við litla skammta af haloperidol er afleiðing minnkunar á aðlaðandi eiginleikum VS og ekki má rekja til tálmandi eiginleika haloperidol. Saman sýna þessar rannsóknir að þeir skilyrðislausu, gefandi eiginleikar félagslegrar vísbendinga, sem nauðsynlegir eru til að ná árangri félagslegs og kynferðislegra samskipta fullorðinna, verða til vegna aukinnar kynþroska testósteróns í karlkyns hamstrum. Ennfremur er hægt að koma í veg fyrir þessa félagslegu umbun með dópamínviðtakablokkum, sem bendir til þess að dópamínvirkar hringrásar og / eða mesókortíkólimbískir hringrásir séu markmið til að virkja hormóna félagsleg umbun.
Með hliðsjón af nauðsyn þess að túlka félagslega áreiti á viðeigandi hátt í góðum samskiptum fullorðinna og æxlunarhæfni, er grundvallarvandamál fyrir sálarlíffræði í þroska að bera kennsl á taugaboðefnin sem liggja til grundvallar þroska unglinga á vinnslu félagslegra upplýsinga. Karlkyns sýrlenskir hamstrar bjóða upp á gagnlegt líkan til að rannsaka þroskabreytingu á skynjun og viðbrögðum við félagslegum vísbendingum vegna þess að kynhegðun þeirra er háð taugavinnslu kvenkyns hamstra í leggöngum (VS) (1, 2), og innkirtla-, tauga- og atferlisviðbrögð þeirra við VS þroskast á öðrum mánuði eftir fæðingu, sem samsvarar kynþroska og unglingsárum hjá þessari tegund (3, 4). Ungfisk karlkyns hamstur sýnir ekki aðdráttarafl fullorðinna við VS (5). Þar að auki eru VS óskilyrt umbun eingöngu eftir kynþroska vegna þess að kynferðislega naív fullorðinn karlkyns hamstur mun ekki vera ungur karlkyns hamstrandi (CPP) fyrir þá (6, 7). Aðdráttarafl að VS, eins og frammistaða kynferðislegrar karlkyns, er háð virkni testósteróns hjá fullorðnum (8, 9), og aðdráttarafl við VS er hægt að framkalla með testósterónmeðferð á ungum körlum (5). Hins vegar er ekki vitað hvort styrkingargildi VS er svipað testósterónháð hjá annað hvort fullorðnum eða ungum hamstrum.
Mikilvægt taugasvörun við krabbameinsvaldandi áreiti og fjölbreytni í nagdýrum er losun dópamíns á medial preoptic svæðinu (MPOA) og nucleus accumbens (Acb) (10-20). Sérstaklega hefur dópamín verið beitt í mörgum þáttum kynferðislegra umbuna. Sem dæmi má nefna kerfisbundna gjöf halóperidóls, aðallega D2 dópamínviðtakablokka (NIMH Psychoactive Drug Screening Program, http://pdsp.med.unc.edu), dregur úr óskilyrtri hvatningu fyrir aðal sjón-, heyrnar- og efnafræðilegar vísbendingar kvenna hjá kynferðislega naive karlrottum og skilyrt hvatning fyrir lyktarskynfæri sem áður voru tengd kynhegðun (21, 22). Að auki er myndun CPP fyrir kynhegðun hjá kvenkyns hamstur hindrað með gjöf D2 viðtakablokka (23). Hins vegar hafa aðrar rannsóknir komist að því að virkja dópamínviðtaka er ekki nauðsynleg vegna CPP vegna kynferðislegra umbóta hjá karlkyns rottum og músum (24-26). Eftir er að ákvarða hvort virkjun dópamínviðtaka er nauðsynleg vegna CPP við VS í karlkyns hamstrum. Hins vegar vitum við að mismunur á hegðun milli ósnortinna seiða hjá ungum og fullorðnum hamstrum endurspeglast í dópamínvirkum viðbrögðum við VS. Hamstur hjá fullorðnum, en ekki ungum, sýnir aukningu á losun dópamíns og umbrotum sem svörun við VS í MPOA (18). Á svipaðan hátt tjáir hamstur fullorðinn, en ekki ungur, Fos sem svar við VS á Acb, ventral tegmental svæði og medial forrontale heilaberki (7). Þannig getur ávinningur af dópamínvirkri starfsemi á unglingsárum verið nauðsynlegur fyrir umbun VS og aðdráttarafls.
Dópamínvirka þátttöku í kynferðislegum umbun er stjórnað af testósteróni í nagdýrum. Hrösun veldur lækkun á kynhegðun eftir 2 til 8 wk, sem fellur saman við lækkun á basalt dópamínmagni og veltu í Acb og MPOA (27). Skortur eða tilvist fyrirbyggjandi MPOA dópamínvirk svörun við áreiti kvenkyns er spá fyrir útrýmingu eða bata, í sömu röð, af völdum copulatory hegðunar eftir kynfærum og í kjölfar testósterónuppbótar (11, 28). Þar að auki er hægt að endurheimta kynhegðun að hluta til í langvarandi kastruðum karlrottum með almennri inndælingu af apómorfíni, dópamínörvandi lyfjum og MPOA.29). Að lokum breytist testósterón styrkur og dópamínrásir á kynþroskaaldri (30, 31). Þess vegna prófaði þessi röð rannsókna þá tilgátu að testósterón virkji félagsleg umbun með áhrifum á dópamínvirka umbunarkerfi og notaði myndun CPP til VS í fullorðnum og ungum karlkyns hamstrum sem fyrirmyndarkerfi.
Efni og aðferðir
Dýr
Sýrlenskir hamstrar (Mesocricetus auratus) voru fengin frá Harlan Laboratories (Madison, Wisconsin) og til húsa í hitastigs- og rakastýrðum vivaria með ljósi: dökk hringrás 14 klst. ljós: 10 klst. dökkt og ad libitum aðgangur að mat (Teklad Rodent diet 8640; Harlan Laboratories) og vatn. Við komuna (sjá sérstakar tilraunir fyrir aldur fram) voru ungir karlar vistaðir hjá karlkyns ruslafélögum sínum og líffræðilegum mæðrum þar til þeir voru að venja P18. Weanling og fullorðnir karlar voru hýstir einir í skýrum pólýkarbónat búrum (30.5 × 10.2 × 20.3 cm). Allir karlar voru kynferðislegir barnalausir við rannsóknina og notaðir í aðeins einni tilraun. Sextíu fullorðnir hamstrar, um það bil 12 mán, voru vistaðir við svipaðar aðstæður í aðskildum vivaria og notaðir sem uppspretta VS. Hamrar voru eggjastokkaðir nokkrum vikum fyrir hormónagjöf til að stjórna tilraun á estrómanum af völdum hormóna, þegar VS seyti er hámark. Þeim var sprautað undir húð með 10 μg estradíólbensóati og 500 μg prógesteróni í sesamolíu, 52 og 4 klukkustundir, í sömu röð, áður en VS var safnað með mildri leggöngum. Allar tilraunir voru gerðar undir <4 lúxus rauðu ljósi 1 til 5 klukkustundir í myrkri fasa. Hamrar voru meðhöndlaðir í samræmi við National Institute of Health Leiðbeiningar um umönnun og notkun rannsóknardýra, og samskiptareglur voru samþykktar af stofnanadýra- og notkunarnefnd Michigan State University.
Skurðaðgerðir og ígræðsla hormóna
Hamstur í tilraunahópum með gónadectomized (GDX) gengust undir skurðaðgerð með svæfingu með isoflurani. Tvíhliða skurð í lengdargrotum voru gerðar og eistunin fjarlægð með skurði, distal til ligature (fullorðnir) eða cauterization (seiði). GDX + 0 og GDX + T hópar voru einnig græddir undir húð með 2 auða eða testósterón sem innihalda kísilhylki, hvort um sig (ein 5 mm og ein 13 mm testósteróns [Sigma-Aldrich, St. Louis, Missouri], innsigluð í hvorum enda með 4 mm kísill lím; innra þvermál 1.98 mm; ytri þvermál 3.18 mm). Þessi hylki framleiða lífeðlisfræðilegt magn testósteróns í blóðrás (N2 – 7 ng / ml, Tafla 1). Einstaklingar fengu inndælingu undir húð af ketoprofen verkjalyfi á skurðaðgerð og aftur 24 klukkustundum eftir.
Mælingar á testósteróni í plasma
Einni klukkustund eftir að CPP prófinu eða síðasta lyktarprófi lauk, voru hamstur aflífaðir með ofskömmtun natríum pentobarbital (150 mg / kg, kviðarhol í kviðarholi) og lokablóðsýni var safnað með hjartastungu vegna geislameðferðarmælingar á plasma testósteróni. Afrit 50 – μl sýni af testósteróni í plasma voru greind innan einnar greiningar með því að nota Coat-A-Count Total Testosterone Kit (Diagnostic Products, Los Angeles, Kalifornía). Lágmarks greinanlegur styrkur og aðgreiningarstuðull innan greiningar voru 0.08 ng / ml og 7.9% í tilraunum 1 og 2, og 0.12 ng / ml og 5.8% í tilraunum 3 og 4, hver um sig. Fimm hamstrar (tilraun 2) og 2 (tilraun 3) fjarlægðu testósterón hylki midexperimentið og voru útilokaðir frá atferlis- eða testósteróngreiningum. Lokahópastærðir eru gefnar inn Tafla 1.
CPP próf
Skilyrði fyrir staðsetningu átti sér stað eins og áður hefur verið lýst (6, 7) í tæki með 1 miðjuhólf og 2 ytri hólf (Med Associates, St. Albans, Vermont). Þessi ytri hólf voru hönnuð til að gera ráð fyrir hólfasértækum tengingum, með sérstökum sjón-, áþreifingar- og lyktarskynföngum. Dýr voru aðlöguð að meðhöndlun og nýjum hólfum 2 d áður en byrjað var á CPP meðferðaráætluninni. CPP meðferðaráætlunin innihélt forprófun, 10 skilyrðingu og próf, sem öll áttu sér stað á sama tíma dags (± 1 klst.) Fyrir hvern hamstur. Til að draga úr fjölda árganga sem krafist er og koma í veg fyrir að útsetningardýr útsetti fyrir lyktinni af áreitinu voru samanburðardýr til húsa í sérstöku herbergi þar sem myrkur fasinn hófst klukkan 8: 00 am og prófun á 9: 00 am. Tilraunadýr voru til húsa í herbergjum þar sem myrkur fasinn hófst klukkan 2: 00 pm og prófun á 3: 00 pm.
Forpróf (2 mín í miðjuhólfinu og síðan 15 mín aðgangur að öllum hólfum) var notað til að ákvarða upphafshólf hvers hamstra án þess að áreiti væri til staðar. Ysta hólfið sem hamsturinn eyddi meiri tíma í var skilgreint sem upphaflega valið hólf. Forgangsstig, skilgreint sem [tími í upphaflega óútreiknaða hólfinu / (tími í upphaflega valinn hólf + tími í upphaflega óáætluðu hólfi)], og mismunur stig, skilgreindur sem [tími í upphaflega valinn hólf - tími í upphaflega óávísað hólf] voru reiknuð fyrir hvert dýr (6). Til að tryggja að hver hamstur fengi tækifæri til að gera upplýsta val, voru hamstur sem ekki komu inn í hvert hólf að minnsta kosti 5 sinnum útilokaðir frá frekari þjálfun. Dýrunum var úthlutað í tilrauna- og samanburðarhópa til að jafna hópa vegna upphafsvala hólfanna og forgangsstiga og varpa framsetning í mismunandi hópum.
Eftir prófið fengu hamstrarnir samtals 10 30 mínúta hreinsunartíma í hliðarhólfunum, 1 lota á dag samfellt daga, til skiptis 5 engin örvun og 5 örvupöruð fundur. Meðan á örvunaraðstæðum var ekki að örva voru hamstur bæði í tilraunastarfi og samanburðarhópunum komið fyrir í upphaflegu ákjósanlegu hólfunum þar sem þeir héldu sig einir. Meðan á áreynslu-paraðri loftkælingu stóð voru hamstur í tilraunahópnum settur í upphaflega óundirbúna hólfin með áreitinu. Hamstur í samanburðarhópunum var einnig komið fyrir í upphaflegu hólfunum sem ekki voru gefin út en fengu ekki áreiti. Þessi hópur notaði til að mæla allar breytingar á kjörstillingum eða mismunastigum milli prófana sem rekja mátti til aðseturs við ástand. CPP tækjabúnaðurinn var hreinsaður vandlega með 25% etanóli milli hvers dýra og með 75% etanóli í lok hvers konditionunar dags.
Í tilraunum 1 og 2 voru VS notaðar sem örvun í skilyrkjatímum. Klukkutíma fyrir notkun var um það bil 500 μl VS safnað frá 30 konum og blandað saman til að tryggja að hver karlmaður yrði fyrir sama áreiti. Um það bil 15 μl VS var borið á vatta-vættan bómullar grisju sem var pakkað í 2-ml Eppendorf rör, 1 rör fyrir hvern karl. Strax fyrir prófun var túpunni komið fyrir utan seilingar frá karlmanninum efst á afturveggnum í upphaflega óundirbúna hólfinu í VS-paraðri loftkælingartíma fyrir VS hópinn. Tómar Eppendorf slöngur voru notaðir fyrir samanburðarhópinn í öllum skurðlækningatímum og fyrir VS hópinn í skilyrkjunum án örvunar. Til að tryggja útsetningu fyrir óstöðugum íhlutum VS var hinum ∼200 μl VS blandað saman við 1.5 ml af steinefnaolíu og u.þ.b. 10 μl af þessari blöndu var borið með málmspaða beint á nef hamstra í VS hópnum rétt fyrir hamstur var settur í VS-parað hólfið. Hreinsa olíu var borið á nef hamstra í samanburðarhópnum við allar konditionræktir og þær í VS hópnum vegna áreynsluaðgerða án örvunar.
Tuttugu og fjórar klukkustundir eftir síðustu skurðaðgerð voru hamstur prófaðir með tilliti til staðsetningar samkvæmt sömu aðferð og notuð var við prófið. Eins og í forprófuninni var ekkert áreiti til staðar og ákvarðunar- og mismunastig var reiknað fyrir hvert dýr.
Tilraun 1: Eru eistuhormón nauðsynleg til að mynda CPP til VS í fullorðnum hamstrum?
Þessi tilraun prófaði hvort krabbamein í eistuhormónum sé krafist til birtingar á CPP til VS í fullorðnum hamstrum. Flugnámsrannsóknir á þessari rannsóknarstofu bentu til þess að karlkyns hamstur myndaði CPP við VS þegar skilyrðing hófst 1 wk eftir kynfæragigt (32), sem bendir til þess að líkleg virkni eistuhormóna þvoist ekki bráð, svipað og smám saman hefur dregið úr kynhegðun sem á sér stað í margar vikur eftir kynfærum í nagdýrum hjá körlum (33). Þess vegna, í þessari tilraun, könnuðum við hamstra sem höfðu verið GDX 10 wk áður en upphitun hófst. Allir fullorðnir komu á rannsóknarstofuna á fæðingardegi P56-63, en komur voru svindlaðar svo hægt var að prófa hópa á sama tíma. Engin örvunareftirlitdýr voru látin vera ósnortin og prófað með P64 – 71. Hamstur í GDX + 0 hópnum var GDX við P57 – 64, hélst ómeðhöndlaður fyrir 10 wk og var síðan græddur með auðum hylkjum á P127 – 134, 1 wk áður en prófun var gerð á P134 – 141. GDX + T hópurinn var GDX og fengu testósterón hylki við P57 – 64, 1 vikur áður en prófun var gerð við P64 – 71, til að þjóna sem jákvæð viðmið til að sýna fram á marktækt CPP. Þetta fyrirkomulag krafðist þrifa og prófa dýr á mismunandi ungum fullorðnum aldri, en við höfum aldrei séð aldurstengdan mun á hegðunar- eða taugasvörun við testósteróni í fyrri tilraunum sem stjórnuðu fyrir þessari breytu hjá ungum fullorðnum (34). Að auki mynda GDX / testósterónmeðhöndlaðir karlkyns hamstur á aldrinum svipaðir og í GDX + 0 hópnum áreiðanlega CPP til VS (35). Þess vegna héldum við að það væri óþarfi að viðhalda stjórnun án örvunar og GDX + T í 10 vikur á rannsóknarstofunni og gæti ekki réttlætt kostnaðinn við það.
Tilraun 2: Er virkjun testósteróns og dópamínviðtaka nauðsynleg fyrir CPP til VS í ungum hamstrum?
Þessi tilraun prófaði þátttöku dópamíns í testósteróns auðveldara CPP við VS í ungum karlkyns hamstrum. Öll dýr komu til P12, voru prófuð við P20 og voru keyrð í 3 árgöngum. Gonad ósnortinn hamstur var notaður sem engin örvunareftirlit, en aðrir hópar voru GDX og fengu auð eða testósterón hylki við P13, 1 viku fyrir próf. GDX + 0 hópurinn var með til að staðfesta að seiði með lítið magn testósteróns (eins og hjá ósnortnum dýrum) ekki sýna CPP fyrir VS. GDX + T hópur var með til að ákvarða hvort testósterónmeðferð getur framkallað CPP í VS. Hóparnir sem eftir voru voru allir GDX + T og fengu sprautur í kviðarhol af haloperidol (0.05, 0.15 og 0.45 mg / kg) eða própýlenglýkól burðarefni 30 mínútum fyrir VS og án örvunar skilyrðinga. Haloperidol er öflugur D2 mótlyf en getur einnig bundið D1, adrenvirka og sigma viðtaka minna á áhrifaríkan hátt (NIMH Psychoactive Drug Screening Program, http://pdsp.med.unc.edu/). Engin áreiti, GDX + 0 og GDX + T samanburðarhópar fengu própýlenglýkól burðargjaldsprautur 30 mín fyrir báðar skurðaðgerðir.
Tilraun 3: Breytir dópamínviðtakamyndun ein sér stað í ungum hamstrum?
Þessi tilraun var hönnuð til að ákvarða hvort skammtar af halóperidóli sem notaðir voru í tilraun 2 hafi einhverja eðlislæga andstæða eiginleika í testósterónmeðhöndluðum hamstrum, þannig að þeir myndu framkalla staðbundinn andúð (CPA). Ef þeir gerðu það, gæti forvarnir gegn CPP fyrir VS í tilraun 2 rekja til forðast helperidól-skilyrt umhverfi. Öll dýr komu til P11 eða P12, voru GDX + T við P13, prófað á P20 og keyrt í 2 árgangi svifið af 1 degi. Sambærileg ástandi var notuð og lýst var, en haloperidol var gefið í upphaflega ákjósanlegu hólfinu í tilraun til að draga úr upphafsstillingu og engin VS var notuð. Vélhreyfingar hreyfing (fjöldi breytinga á innrauðu geislabroti) og framköllun fecal boli meðan á hárnæring stóð voru einnig metnar sem vísbendingar um lífeðlisfræðileg áhrif haloperidol.
Óskilyrt aðdráttaraflspróf
Tilraun 4: Hefur dópamínviðtakablokkar áhrif á aðdráttarafl við VS hjá ungum hamstrum?
Þessi tilraun réði því hvort haloperidol dregur úr aðlaðandi eiginleikum VS. Dýr sem voru útilokuð frá tilraun 3 eftir prófun (og áður en útsetning fyrir haloperidoli) vegna ófullnægjandi rannsókna voru notuð hér; þess vegna komu þessir karlmenn til P11 – 12, voru GDX og testósterónmeðhöndlaðir á P13 og prófaðir á 5 dögum á P28 – 32. VS var safnað frá áreiti kvenna 1 degi fyrir fyrsta prófdaginn, eins og lýst er; VS frá ∼14 konum var blandað saman við 100 μl steinolíu í 1 af 5 Eppendorf rörum. Rör voru geymd við 4 ° C þar til 1 túpan var þídd 30 mínútum fyrir upphaf prófunar á hverjum degi. Málmspaða var notuð til að smyrja um það bil 15 μl hreina steinolíu eða VS-blöndu á glerskyggju, 1 á hömstrum, rétt fyrir prófið. Hreint og VS-smurt rennibraut var teipað um það bil 5 cm upp við vegginn á gagnstæðum hliðum glerfiskanna (51 × 26 × 31.5 cm) í aðferð aðlagað frá (36, 37). Staðsetning lyktarinnar var jöfnuð milli hópa og innan dýra.
Á dögum 1 og 5 var dýrum sprautað með própýlenglýkól burðarefni í kviðarhol 30 mínútum fyrir prófið. Á dögum 2 til 4 var dýrum sprautað með 0.05, 0.15 eða 0.45 mg / kg haloperidol, í mótvægisrétti. Dýr voru áfram í nýlenduherberginu sínu þar til rétt fyrir próf. Til að hefja próf voru hamstrarnir settir í miðja fiskabúrið og hegðun þeirra lifandi skoruð og myndskeið tekið upp í 5 mínútur. Þegar prófuninni var lokið voru hamstrar fluttir aftur í nýlenduherbergið sitt, glærurnar fjarlægðar og fiskabúr hreinsað með 75% etanóli. Tíminn sem hamstur notaði til að rannsaka hverja rennibraut, með nefið minna en 0.5 cm frá rennibrautinni, var metið út frá myndbandsupptökum af blindri markara á staðsetningu VS slöngunnar. Aðdráttaraflsstig (tími með VS rennibraut - tími með olíulind) var reiknað fyrir hvert dýr.
tölfræðigreining
Til að staðfesta að allir samanburðar- og tilraunahópar höfðu svipaða upphafsval og mismunastig var notuð einhliða ANOVA. Til að meta hvort áreiti framkallaði CPP eða CPA í tilraunum 1 til 3 voru breytingar á kjörstillingum og mismunagreiningum greindar eins og áður hefur verið greint frá (7). Breytingar á val- og mismunastigum voru ákvarðaðar með því að draga forprófanir frá prófmælingum fyrir hvern hamstur. Í samanburðardýrum voru meðaltalsbreytingarmælingar fyrir valskora og mismunastig ákvarðaðir til að veita staðal fyrir skilyrðislausar breytingar. Mælingar á stjórnbreytingum í vali og mismun voru síðan dregnir frá stigum hvers tilraunadýrs til að leiðrétta fyrir óskilyrta breytingu. Þess vegna eru stjórnunaraðgerðir ekki sýndar á tölum. Leiðréttar breytingar á vali og mismunur voru síðan notaðir í 1 sýni t próf innan hvers hóps, þar sem gildi er borið saman við núll til að meta verulegan mun á líkum vali. Þessar tölfræðilegu aðferðir eru svipaðar og í fyrri rannsóknum sem notaðar voru paraðar t próf til að ákvarða breytingar á val og mismunastig innan hóps (6, 38-43). Að auki dregur úr leiðréttingu fyrir óskilyrtum breytingum sem hafa sést á samanburðardýrum líkurnar á fölskum jákvæðum niðurstöðum, þar sem stundum er hægt að minnka allar upphafsstillingar fyrir ytra hólf eftir endurteknar jafngildar váhrif á þessi hólf (6, 7). Mikilvægar breytingar urðu bæði á kjörstillingum og mismunastigum til að álykta að CPP hefði verið komið á. Til að meta áhrif haloperidol á lífeðlisfræðilegar breytur í tilraun 3, paruð sýni t próf voru notuð til að bera saman hreyfingu og fecal boli output í haloperidol- og burðarpöruðu hólfunum, innan hvers haloperidol skammtahóps.
Til að meta hvort dópamínviðtakablokkurinn halóperidól hafði áhrif á óskilyrt aðdráttarafl við VS í tilraun 4, var ítrekað mæla ANOVA notað til að prófa áhrif halóperidólskammts á aðdráttarafl, með t próf eftirfylgni og Bonferroni leiðréttingar. Að auki 1-sýni t próf voru notuð til að ákvarða hvort val hvers skammtahóps og mismunur var marktækt frábrugðinn tilviljun, helmingi eða núlli, í sömu röð. Mælingar frá inndælingu ökutækis á fyrsta og síðasta prófunardegi voru ekki frábrugðnar og voru að meðaltali saman á hvert dýr. Ítrekaðar ráðstafanir ANOVA var notað til að ákvarða áhrif lyfs á fjölda línukrossa, til að gefa til kynna áhrif lyfs á hreyfingu. Í öllum greiningum, P <.05 var talin marktæk og allar tölfræðilegar greiningar voru gerðar með SPSS hugbúnaði (PASW Statistics 20; SPSS, An IBM Company, Chicago, Illinois).
Niðurstöður
Tilraun 1: Eru eistuhormón nauðsynleg til að mynda CPP til VS í fullorðnum hamstrum?
Langvarandi GDX fullorðnir hamstur tókst ekki að mynda CPP fyrir VS (Mynd 1). Engar breytingar á vali eða mismun stigs GDX + 0 hópsins sáust sem afleiðing af ástand með VS, sem 1 sýni t próf sýndu að hvorki leiðrétti val á breytingum (t(9) = −1.98, NS) eða mismunur (t(9) = 1.19, NS) stig voru marktækt frábrugðin núllinu. Aftur á móti sýndi GDX + T hópurinn CPP til VS, sem 1-leið t próf sýndu að leiðrétt breyting á vali (t(9) = 4.06, P <.01) og mismunur (t(9) = -4.23, P <.01) stig voru marktækt frábrugðin núlli. Hópar voru ekki frábrugðnir í upphafsskora (F(2,29) = 2.17, NS) eða mismunastig (F(2,29) = 1.95, NS). Þess vegna er nýleg útsetning fyrir eistuhormónum nauðsynleg fyrir VS-örvaðan CPP.
Tilraun 2: Er testósterón og dópamínviðtaka nauðsynleg fyrir CPP við VS í ungum hamstrum?
Testósterón dugði til að stuðla að CPP fyrir VS í ungum hamstrum (Mynd 2). GDX + T VS hópurinn sem fékk inndælingu ökutækis sýndi CPP til VS, sem 1-leið t próf kom í ljós að leiðrétt val á breytingum (t(5) = 3.11, P <.05) og mismunur (t(5) = -2.77, P <.05) stig voru marktækt frábrugðin núlli. GDX + 0 VS hópurinn sýndi ekki verulega leiðrétta breytingu á hvorki vali né mismun stigi vegna skilyrðingar (t(6) = 0.09 [NS] og t(6) = −1.74 [NS], í sömu röð), afritunaráhrif sem sáust í ósnortnum seiðum með svipaðan styrk blóðrásarhormóns (7). Að auki hindraði dópamínviðtakablokkun CPP fyrir VS í T-meðhöndluðum ungum hamstrum (Mynd 2). CPP var lokað með haloperidol í öllum 3 skömmtum: 0.05-, 0.15- og 0.45-mg / kg GDX + T VS hóparnir sýndu ekki leiðréttar breytingar á valkostum (t(7) = 0.35 [NS], t(6) = 0.52 [NS], og t(7) = −0.10 [NS], hvort um sig) eða mismunastig (t(7) = −0.44 [NS], t(6) = −0.18 [NS], og t(7) = 0.31 [NS], hver um sig) sem voru verulega frábrugðnir núlli vegna skilyrðis. Hópar voru ekki ólíkir í upphafsskor þeirra (F(5,47) = 0.27, NS) eða mismunastig (F(5,47) = 0.26, NS).
Tilraun 3: Breytir dópamínviðtakamyndun ein sér stað í ungum hamstrum?
Lægri 2 skammtar af haloperidol voru ekki aversive (Mynd 3). Hvorki 0.05 né 0.15 mg / kg hópur sýndu halóperidól CPA sem 1-hátt t próf sýndu að hvorki leiðrétti val á breytingum (t(7) = −0.23 [NS] og t(8) = 0.55 [NS], hver um sig) né munur (t(7) = −0.02 [NS] og t(9) = −0.54 [NS], hver um sig) stig voru marktækt frábrugðin núllinu. CPA í hæsta skammti af haloperidol fannst. Ein leið t próf sýndu að leiðrétt breyting á val á stigum var verulega frábrugðin núlli (t(7) = 2.55, P <.05) en leiðrétt breyting á mismunareinkunn var ekki (t(7) = −1.88, NS). Hópar voru ekki ólíkir í upphafsskor þeirra (F(3,32) = 0.01, NS) eða mismunastig (F(3,32) = 0.14, NS). Haloperidol hafði lítil áhrif á hreyfingu og fjölda fecal boli (Mynd 4). Pöruð sýni t próf sýndu fram á að hreyfing hafði ekki áhrif á haloperidol í 0.00-, 0.05-, 0.15- eða 0.45-mg / kg skömmtum (t(8) = −0.26 [NS], t(8) = 0.28, [NS], t(8) = 0.26 [NS], og t(8) = 1.21 [NS], hver um sig). Úrgang í hægðum var aukinn við 0.45 mg / kg skammt (t(8) = -2.67, P <.05), en ekki við skammta 0.00-, 0.05- eða 0.15 mg / kg (t(8) = −1.10 [NS], t(8) = −0.59 [NS], og t(8) = −1.74 [NS], hver um sig).
Tilraun 4: Hefur dópamínviðtakablokkar áhrif á aðdráttarafl við VS hjá ungum hamstrum?
Dópamínviðtakablokkar höfðu áhrif á aðdráttarafl við VS á skammtaháðan hátt (Mynd 5). Í endurteknum mælingagreiningum komu fram marktæk áhrif skammts í aðdráttaraflsskori með leiðréttingu Greenhouse-Geisser, F(1.42,11.38) = 9.802, P <.01, þannig að í eftirfylgni t próf, stig ökutækis var marktækt frábrugðið 0.05-, 0.15- og 0.45-mg / kg skammtastærðum (t(8) = −4.74, −3.46, og −3.80, allt P <.01, í sömu röð). Hins vegar benda t-próf 1-sýnis, þar sem mismunur á stigum er borinn saman við tilviljunarkenndar glærur (núll), að aðdráttarafl að VS hafi enn verið óskert í 0.15 mg / kg hópnum, eins og í ökutækishópnum: 0.00- og 0.15- mg / kg skammtaaðdráttarstig voru marktækt frábrugðin tilviljun (t(8) = 4.22, P <.01 og t(8) = 2.81, P <.05, í sömu röð), en 0.05- og 0.45 mg / kg skammtastig voru ekki frábrugðnir tilviljun (t(8) = 1.72 og −0.11, báðir NS, hver um sig). Engin áhrif skammts fundust á fjölda línuskipta með endurteknum ráðstöfunum ANOVA (F(3,24) = 0.11, NS), gögn eru ekki sýnd. Þannig minnkaði haloperidol aðdráttarafl að VS í sumum skömmtum.
Lífeðlisfræðilegar ráðstafanir
Lífeðlisfræðilegar ráðstafanir eru sýndar í Tafla 1 og staðfesta virkni testósterónhylkja við að auka testósterón í blóðrás á báðum aldri. Hópar á sama aldri voru ekki ólíkir í líkamsþyngd.
Discussion
Þessar rannsóknir sýna fram á að skynjun á tegundasértæku krabbameinsvaldandi áreiti sem gefandi er testósterónháð og felur í sér virkjun dópamínviðtaka. Sérstaklega komumst við að því að langvarandi GDX fullorðnir karlkyns hamstrar mynda ekki CPP fyrir VS en testósterónmeðferð á seiðum dugar til að gera þeim kleift að mynda CPP fyrir VS. Að auki kom í veg fyrir að aðallega D2 viðtakablokkurinn haloperidol hindraði tjáningu CPP við VS í testósterónmeðhöndluðum ungum hamstrum. Við ályktum okkur frá þessum niðurstöðum að þroska unglinga á vinnslu félagslegrar upplýsinga sé afleiðing kynþroskaðs testósteróns í blóðrás sem með enn ógreindum áhrifum á dópamínvirka hringrás leiði til þess að skynjun kvenna á krabbameinsvaldandi áreiti og umhverfi sem tengist þessum áreiti er gefandi.
Testósterón og félagsleg umbun
Í ljósi þess að testósterón er í VS-umbun á fullorðinsárum og getu testósteróns til að stuðla að VS-umbun hjá ungum dýrum, gerum við ráð fyrir að 1) fullorðinsleg umbunarsvör við VS komi venjulega fram vegna kynþroskaðs testósteróns í blóðrás og 2 ) Engin önnur hormónaháð eða óháð þroskaferli unglinga eru nauðsynleg til VS-umbóta. Reyndar eru skipulagsáhrif testósteróns á kynþroska ekki nauðsynleg vegna VS-umbóta, þar sem dýr sviptir kynhormónum á kynþroskaaldri og meðhöndluð með testósteróni á fullorðinsárum sýna sterkan CPP fyrir VS (35). Virkjandi áhrif testósteróns í VS CPP endurspegla þau sem sjást í rannsóknum á aðdráttarafli við VS bæði hjá ungum og fullorðnum og kynhegðun sem eykst venjulega á unglingsárum (5, 9, 44). Þó að fyrirkomulagið sem testósterón auðveldar umbrotsviðbrögðum við VS hafi ekki verið skilgreint sérstaklega, leggjum við til að það stuðli að dópamínvirkum tón með virkjun D2 viðtaka.
Dópamín og félagsleg umbun
Rannsókn okkar sýnir fram á hlutverk D2 viðtaka örvunar í gefandi túlkun á VS þar sem aðallega D2 viðtakablokkur haloperidol hindraði CPP fyrir VS. Þessi hömlun er vegna minnkunar á aðlaðandi og gefandi eiginleikum VS, eins og sýnt var með óaðfinnanlegu aðdráttarprófinu. Þrátt fyrir að þessi áhrif fræðilega gætu verið rakin til lækkunar á halóperidól af völdum lyktarskynfæra (45), Áður hefur verið sýnt fram á að D2 viðtaka viðtaka minnkar lyktarskyn og mismunun á lyktarskyni (46-48). Að auki, í flugmannsrannsóknum, voru hamstur sem voru útsettir fyrir jafnvel stærsta skammtinum af haloperidol enn auðveldlega færir um að greina lyktarskynfæri til matar (49). Þar að auki var hömlun á CPP ekki rakin til tálmandi eiginleika haloperidol sem olli því að dýrið forðaðist haloperidol-tengda CPP hólfið vegna þess að tilraun 3 sýndi fram á að 2 lægri skammtar af haloperidol, 0.05 og 0.15 mg / kg, voru ekki andstæður. Að auki hafði haloperidol ekki áhrif á hreyfingu og hafði áhrif á fósturskemmdir í hægðum aðeins við stærsta skammtinn. Vegna þess að framleiðsla fecal boli hefur verið notuð sem vísbending um kvíða og andúð.50), þessar niðurstöður eru samhliða myndun CPA í hæsta skammti af haloperidol, þó að eitt varnaratriði sé að virkjun D2 viðtakanna hindri hreyfingu í þörmum í meltingarfærakerfinu (51). Samanlagt er ólíklegt að haloperidol hafi truflað skynjun á VS eða að það sé í sjálfu sér andstætt í lægri skömmtum sem notaðir voru í þessari rannsókn; Þess vegna komumst við að þeirri niðurstöðu að virkja þarf D2 viðtaka til að VS geti litið á sem gefandi.
Dópamíni hefur áður verið beitt í mörgum þáttum kynferðislegrar hegðunar, þar með talið meðvæntandi eða matarlystandi hegðun (52), höfðandi eða fullkominn hegðun (53) og styrkari viðbrögð við kynferðislegum samskiptum (23). Að auki eru dópamínvirkar aðgerðir á D2 viðtökum líklega mikilvægar til að tengja félags-kynferðislegt áreiti við umhverfis- eða aðrar vísbendingar. Almennir litlir skammtar af ósértækum dópamín mótlyfjum hindra val á maka hjá kvenrottum (54), og D2 örva við sambúð með ilmandi sama kyni félagi hvetur val sama félaga af sama kyni fyrir álíka ilmandi karlmenn hjá rottum (55). Vinna í monogamous prairie voles styður enn frekar mikilvægi D2 viðtaka við að tengja kynferðisleg umbun við áreiti eða einstaklinga, þar sem almennar inndælingar á D2, en ekki D1, viðtakaörvar og mótlyf auðvelda og trufla val félaga í körlum í sömu röð (56). Núverandi rannsókn styður hlutverk D2 viðtaka örvunar við að styrkja viðbrögð við óskilyrtum félagslegum vísbendingum í kynferðislega naívum dýrum og er samhliða áhrifum haloperidol til að draga úr hvata fyrir aðal kvenkyns sjónrænar, hljóðrænar og efnafræðilegar vísbendingar hjá kynferðislega naive karlkyns rottum (57).
Vegna þess að við höfum komist að því að mörg dópamínviðkvæm heila svæði, þar á meðal amygdala, MPOA og Acb, taka þátt í hegðunarviðbrögðum við VS (7, 18), var kerfisbundin íhlutun notuð til að hamla gegn dópamínviðtökum á mörgum hugsanlegum verkunarstöðum. Þó að ekki sé hægt að ákvarða hvaða virkni staðsetningar dópamíns eru út frá þessari rannsókn eru nokkrir líklegir frambjóðendur. Dópamínörvar og mótlyf í MPOA auðvelda og draga úr árangri kynhegðunar hjá karlkyns og kvenkyns rottum (58-61). Að auki er MPOA þátttakandi í fyrirsjáanlegri kynhegðun og kvenkyns óskum (62, 63). Mesólimbíska kerfið virðist ekki taka þátt í frammistöðu höfðunarhegðunar nema almennum hreyfifærni (63, 64). Samt sem áður geta dópamínvirk áhrif í Acb haft áhrif á kynferðislega hegðun, svo sem aukna hreyfingu og stinningu til að bregðast við vísbendingum kvenna, óháð hreyfivirkni (62, 65). Að auki er Acb mikilvægt í paraböndun og tengingu við félaga, eins og sést af vinnu í magni (66, 67). Þannig getur dópamínvirkni í MPOA, Acb eða báðum svæðum verið mikilvæg fyrir CPP til VS.
Testósterón mótun dópamínvirkra kerfa
Fyrri rannsóknir sýna fram á breytingar á kynþroska á dópamíniinnihaldi, flutningatækjum, viðtökum og synaptísk svörun í Acb (68-73). Hvort þessar breytingar eru háðar kynfrumuaukningu testósteróns hefur ekki verið rannsakað, með athyglisverðu undantekningunni að unglingsmynstur fyrstu offramleiðslu og síðari klippingu D1 og D2 viðtaka í rottum Acb gerist óháð nærveru eða fjarveru kynkirtlahormóna (74). Þrátt fyrir að þroskabreytingar á MPOA dópamíni hafi verið vel rannsakaðar hjá kvenna nagdýrum75), minna er vitað um unglingabreytingar á dópamínvirkum tón í MPOA karlkyns. Hins vegar er hormónanæmi fullorðins MPOA vel staðfest. Nokkrar rannsóknir hafa sýnt fram á að langvarandi (2 – 8 wk) kynfæraskemmdir hafa í för með sér aukningu á nokkrum mælikvörðum á dópamínvirkum tón í MPOA, þar með talið vefjainnihald og losun dópamíns af völdum amfetamíns, en lækkun á utanfrumu dópamíni hjá rottum í hvíld (27, 76-79). Mikilvægt er að svörun MPOA dópamínvirkra við kven áreiti hjá fullorðnum karlrottum er svipuð með testósteróni (11, 28). Þrátt fyrir að áhrif bræðslu í ventral striatum séu minna stöðug en í MPOA, dregur 28 d gonadectomy almennt úr dópamíni og DOPAC styrk í Acb vefjum (27, 80, 81). Þannig er það trúlegt að staðla aukningin á testósteróni í blóðrás á unglingsaldri ýtir undir dópamínvirka losun sem svar við VS, í MPOA, Acb, eða hvort tveggja, og stuðlar þar með að VS-umbun. Hins vegar voru margar af þessum rannsóknum gerðar á fullorðnum dýrum og meiri vinnu er þörf til að staðfesta þessa tilgátu við að þróa heila vegna þess að áhrif testósteróns hjá ungum dýrum geta verið önnur en hjá fullorðnum (34).
Samanlagt sýna þessar rannsóknir mikilvægi testósteróns og dópamíns í gefandi svörum við óskilyrt félagslegt áreiti. Bæði testósterón og dópamínkerfi þroskast á unglingsárum, þegar yfirleitt gefin eru góð VS gæði. Það skal tekið fram að dópamínvirka hringrásin gæti verið virk í ungum dýrum til að miðla CPP við VS, en að testósterónháð virkjun á nokkrum öðrum taugrásum er einnig nauðsynleg fyrir VS umbun. Hins vegar er mesta skýringin, miðað við það sem bendir til þess, að testósterónmeðferð hjá ungum dýrum líkir eftir stöðluðu hækkun á testósteróni í kynþroska, sem síðan hefur áhrif á dópamínvirka kerfið til að leyfa VS-umbun.
Acknowledgments
Höfundarnir viðurkenna með þakklæti Jane Venier, Andrew Kneynsberg, Elaine Sinclair, Susie Sonnenschein, Joshua Paasewe, Jennifer Lampen og Shannon O'Connell fyrir margra tíma aðstoð við CPP. Að auki þakka höfundarnir gagnlegu viðbrögðunum við tilraunahönnun og skrif frá Kayla De Lorme og Maggie Mohr.
Þessi vinna var studd af National Institute of Health styrkjum R01-MH068764 (til CS), T32-MH070343 (til MB) og T32-NS44928 (til MB).
Yfirlit upplýsingagjafar: Höfundarnir hafa ekkert að upplýsa.
Neðanmálsgreinar
Skammstafanir:
- ACB
- kjarna accumbens
- CPA
- skilyrt stað forðast
- CPP
- skilyrt stað val
- GDX
- gonadectomized
- MPOA
- medial foroptískt svæði
- VS
- seytingar í leggöngum.
Meðmæli