הערות: דלתא FosB היא המולקולות העיקריות של התמכרות. זה עולה, או מצטבר, במהלך תהליך התמכרות, מחזק התנהגות ממכרת וחיווט מחדש של המוח. עולה אם ההתמכרות כימית או התנהגותית. מחקר זה מראה כי הוא מצטבר במהלך פעילות מינית וצריכת סוכר. החוקרים גילו גם שפעילות מינית מגבירה את צריכת הסוכר. דלתא FosB עשויה להיות מעורבת בהתמכרות אחת המחזקת התמכרות אחרת. השאלה היא - כיצד "צריכת יתר" של פורנו משפיעה על Delta FosB? מכיוון שמדובר בדופמין בועט ב- DeltaFosB, הכל תלוי במוח שלך.
מחקר מלא: ההשפעה של ΔFosB בגרעין Accumbens על התנהגות טבעית Reward בנושא
J Neurosci. 2008 אוקטובר 8; 28 (41): 10272-10277.
doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1531-08.2008.
דיאנה אל וואלאקסקס, וינטנט ויאלוקסומקס, לורטה ריוסקסומקס, טיפאני ל'קארל-פירנסקסומקס, סומנה צ'אקאברטיקסקס, ארבינד קומארקסמקס, דניאלה ל. גרהמקסקס, תומאס א. גריקסקסומקס, אן קירקסקסומקס, סרג'ו ד'אניגזקסומקס, לינדה א. פרוטיץקסומקס, מישל בארוטקסומקס, ראלף J. DiLeone1,2, אריק J. Nestler1,2, ו קרלוס א Bolaños-Guzmán1,2 +
+ הערות מחבר
כתובתו הנוכחית של DL וואלאס: מכון המדע למדעי המוח הלן ויליס, אוניברסיטת קליפורניה, ברקלי, ברקלי, קליפורניה 94720.
כתובתה הנוכחית של TL קרל-פירנצה: מעבדות המחקר של מרי קיי, דאלאס, טקסס 75379.
הכתובת הנוכחית של DL Graham: Merck Laboratories, בוסטון, MA 02115.
הכתובת הנוכחית של ת.א. גרין: אוניברסיטת וירג'יניה, חבר ריצ'מונד, וירג'יניה 23284.
הכתובת הנוכחית של EJ נסטלר: המחלקה למדעי המוח, בית הספר לרפואה של הר סיני, ניו יורק, ניו יורק 10029.
תַקצִיר
גורם התעתיק deltaFosB (ΔFosB), המושרה בגרעין Accumbens (NAc) על ידי חשיפה כרונית לסמים של התעללות, הוכח לתווך תגובות רגישות לתרופות אלה. עם זאת, פחות ידוע על תפקיד ΔFosB ב ויסות תגובות לתגמולים טבעיים. כאן, אנו מדגימים כי שתי התנהגויות תגמול טבעי חזק, שתייה סוכרוז והתנהגות מינית, להגדיל את רמות ΔFosB ב NAC. לאחר מכן אנו משתמשים בהעברת גנים מתווכת ויראלית כדי ללמוד כיצד אינדוקציה מסוג Δ FosB משפיעה על תגובות התנהגותיות לתגמולים הטבעיים הללו. אנו מראים כי overexpression של ΔFosB ב NAC מגביר את צריכת סוכרוז ומקדם היבטים של התנהגות מינית. בנוסף, אנו מראים כי בעלי חיים עם ניסיון מיני קודם, אשר התעלה רמות ΔFosB מוגברת, גם מראה עלייה בצריכת סוכרוז. עבודה זו מציעה כי ΔFOSB לא רק המושרה ב NAC על ידי סמים של התעללות, אלא גם על ידי גירויים טבעיים מתגמלת. בנוסף, הממצאים שלנו מראים כי חשיפה כרונית לגירויים המניעים ΔFosB ב NAC יכול להגדיל את הצריכה של תגמולים טבעיים אחרים.
מבוא
ΔFosB, גורם שעתוק משפחתי של Fos, הוא מוצר קטוע של הגן fosB (Nakabeppu ו- Nathans, 1991). זה בא לידי ביטוי ברמות נמוכות יחסית לעומת חלבונים Fos אחרים המשפחה בתגובה לגירויים חריפים, אבל מצטבר לרמות גבוהות במוח לאחר גירוי כרוני בגלל היציבות הייחודית שלה (Nestler, 2008). הצטברות זו מתרחשת באופן ספציפי לאזור בתגובה לסוגים רבים של גירוי כרוני, כולל ניהול כרוני של תרופות של התעללות, התקפים, תרופות נוגדות דיכאון, תרופות אנטי פסיכוטיות, נגעים עצביים, וכמה סוגים של לחץ [לבדיקה, ראה Cenci (2002 ) ו Nestler (2008)].
ההשלכות הפונקציונליות של אינדוקציה ΔFosB מובנות בצורה הטובה ביותר לסמים של התעללות, המביאים את החלבון בצורה הבולטת ביותר בגרעין האקומבנס (NAc), תגובה שדווחה כמעט לכל סוגי התרופות של התעללות (Muller and Unterwald, 2005; McDaid et al. , 2006; נסטלר, 2008; פררוטי ואח ', 2008). ה- NAc הוא חלק מהסטריאטום הגחון ומהווה מצע עצבי חשוב לפעולות המתגמלות של סמים שעברו התעללות. בהתאם לכך, ראיות הולכות וגוברות מצביעות על כך שזירוז ΔFosB באזור זה מגביר את רגישותו של בעל חיים להשפעות המתגמלות של סמים של התעללות ועשוי גם להגביר את המוטיבציה להשיג אותם. לפיכך, ביטוי יתר של ΔFosB ב- NAc גורם לבעלי חיים לפתח העדפות מקום לקוקאין או למורפיום, או לניהול עצמי של קוקאין, במינונים נמוכים יותר של תרופות, ומשפר את לחיצת המנוף לקוקאין בפרדיגמת יחס פרוגרסיבי (Kelz et al., 1999 ; Colby et al., 2003; Zachariou et al., 2006).
בנוסף לתפקידו בתגמול תרופתי מתווך, ה- NAc היה מעורב בויסות תגובות לתגמולים טבעיים, והעבודה האחרונה הציעה מערכת יחסים בין תגמולים טבעיים ל- ΔFOSB גם כן. ריצת גלגל מרצון הוכחה על מנת להגדיל את רמות ΔFosB ב NAC, overexpression של ΔFosB באזור זה במוח גורם לעלייה מתמדת בריצה, שנמשכת מספר שבועות, לעומת בעלי חיים שליטה, אשר plaus לרוץ על שבועות 2 (Werme et al ., 2002). באופן דומה, דיאטה דלת שומן גורמת ΔFosB ב NAc (Teegarden ו Bale, 2007), בעוד overexpression ΔFosB באזור זה מגביר תגובה אינסטרומנטלית לתגמל מזון (Olausson et al., 2006). בנוסף לכך, הגן fosB מעורב בהתנהגות אימהית (Brown et al., 1996). עם זאת, מעט מידע זמין על היחסים בין ΔFOSB והתנהגות מינית, אחד היתרונות הטבעיים החזקים ביותר. יתר על כן, פחות ברור עדיין את מעורבות אפשרית של ΔFBB מודלים כפייתית יותר, אפילו "ממכר" של התנהגות גמול טבעי. לדוגמה, מספר דוחות הוכיחו היבט דמויי התמכרות בפרדיגמות צריכת סוכרוז (Avena et al., 2008).
כדי להרחיב את הידע שלנו על פעולה ΔFosB טבעי התנהגויות גמול, חקרנו את אינדוקציה של ΔFosB ב NAC ב שתייה סוכרוז מודלים התנהגות מינית. קבענו גם כיצד overexpression של ΔFosB ב NAC משנה תגובות התנהגותיות אלה תגמולים טבעיים, והאם חשיפה קודמת לתגמול טבעי אחד יכול לשפר התנהגות טבעית מתגמלת אחרים.
חומרים ושיטות
כל הנהלים בבעלי חיים אושרו על ידי טיפול בבעלי חיים מוסדיים ושימוש הוועדה של אוניברסיטת טקסס Southwestern מרכז רפואי.
התנהגות מינית.
עכברים מנוסים מבחינה מינית זכר Sprague Dawley חולצו על ידי כך שהם מאפשרים להם להזדווג עם נקבות פתוחות עד לשפיכה, ~ 1-2 פעמים בשבוע עבור 8-10 שבועות עבור סך של 14 הפעלות. התנהגות מינית הוערכה כמתואר לעיל (Barrot et al., 2005). זכרים לבקרה נוצרו על ידי חשיפה לאותה זירה ולמצעים, באותה כמות זמן, כמו גברים מנוסים. נקבות מעולם לא הוכנסו לזירה עם הזכרים האלה. בניסוי נפרד, נוצרה קבוצה ניסיונית נוספת: גברים הוכנסו לנקבה שטופלה בהורמון, שעדיין לא נכנסה לזחילה. הזכרים האלה ניסו להתעלות ולהתעלות; עם זאת, מכיוון שהנקבות לא היו מושכלות, התנהגות מינית לא הושגה בקבוצה זו. שמונה-עשרה שעות לאחר הפגישה האחרונה, בעלי חיים היו perfused או ראש, והמוח נלקח לעיבוד רקמות. עבור קבוצה אחרת של בעלי חיים, ~ 5 ד לאחר הפגישה 14th, נבדק העדפת סוכרוז כמתואר להלן. לפרטים נוספים, ראה שיטות משלימות (זמין בכתובת www.jneurosci.org כחומר משלים).
צריכת סוכרוז.
בניסוי הראשון (איור 1a), חולדות קיבלו גישה בלתי מוגבלת לשני בקבוקי מים עבור 2 ד, ואחריו בקבוק אחד כל מים סוכרוז עבור 2 ד בריכוז סוכרוז גדל (0.125-50%). תקופת 6 D של שני בקבוקי מים רק אחריו, ואז 2 ד של בקבוק מים אחד ובקבוק של סוכרוז 0.125%. בניסוי השני (איורים 1b, c, 2), חולדות קיבלו גישה בלתי מוגבלת לבקבוק אחד בכל מים ו 10% סוכרוז עבור 10 ד. חיות בקרה קיבלו שני בקבוקי מים בלבד. בעלי חיים היו מבושמים או מעוותים במהירות, והמוח נאסף לעיבוד רקמות.
בדיקת שני בקבוקי בחירה.
פרדיגמת בחירה של שני בקבוקות נערכה כמתואר לעיל (Barrot et al., 2002). לפני הניתוח, כדי לשלוט על הבדלים בודדים אפשריים, בעלי חיים היו מותחנים במהלך דקות 30 הראשון של השלב הכהה עבור הליך הבחירה שני בקבוק בין מים ו סוכרוז 1%. שלושה שבועות לאחר העברת ויראלי בתיווך גנטי (ראה להלן) ולפני כל בדיקות התנהגותיות נוספות, בעלי חיים שניתנו רק מים נבדקו אז עבור 30 מינימום שני בקבוק הבחירה הליך בין מים לפתרון סוכרוז 1%.
לבעלי חיים מנוסים ובעלי שליטה מינית לא היה הליך מוקדם לפני ההתנהגות המינית. חמישה ימים לאחר הפגישה 14th של התנהגות מינית (או שליטה), בעלי חיים קיבלו מבחן הבחירה בקבוק שני בין מים לפתרון סוכרוז 1% במהלך 30 הראשון דקות של מחזור האור הכהה שלהם. קבוצות נפרדות של בעלי חיים מנוסים ובעלי שליטה מינית שימשו למדידת רמות ΔFosB לאחר ההתנהגות המינית וללמוד את ההשפעה של התנהגות מינית על העדפת סוכרוז.
המערבי סופג.
ניתוחי NAC שהתקבלו על ידי ניקוב פאנץ 'נותחו על ידי נפיחות מערביים כפי שתואר קודם לכן (Perrotti et al., 2004), באמצעות נוגדן אנטי-פוסיבי של פולקלונלים ארנב [לאפיון נוגדנים, ראה Perrotti et al. (2004)] ונוגדן חד שבטי ל- Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) (RDI-TRK5G4-6C5; אבחון מחקר), ששימש כחלבון בקרה. רמות חלבון ΔFosB מנורמל ל- GAPDH, ודגימות ניסוי ובקרה הושוו. לפרטים נוספים, ראה שיטות משלימות (זמין בכתובת www.jneurosci.org כחומר משלים).
אימונוהיסטוכימיה.
בעלי חיים היו perfused, ורקמות המוח טופלו בשיטות אימונוהיסטוכימיה שפורסמו (Perrotti et al., 2005). מאחר שהחשיפה האחרונה לגירויים מתגמלים התרחשה ב- 18-24 לפני הניתוח, בחנו את כל החיסונים דמויי FosB, שזוהו עם נוגדן פאן-פוזב (SC-48, סנטה קרוז ביוטכנולוגיה), כדי לשקף ΔFOSB (Perrotti et al., 2004 , 2005). לפרטים נוספים, ראה שיטות משלימות (זמין בכתובת www.jneurosci.org כחומר משלים).
העברת גנים מתווך ויראלי.
ניתוח בוצע על עכברי ספרג דולי. Adeno הקשורים הנגיפים (AAV) וקטורים הוזרקו בילטרלית, 1.5 μl לכל צד, לתוך NAc כמתואר לעיל (Barrot et al., 2005). המיקום הנכון אומת לאחר ניסויים על קטעים 40 מיקרומטר cresyl- סגול מוכתם. ווקטורים כללו שליטה לבטא רק חלבון פלואורסצנטי ירוק (GFP) (AAV-GFP) או AAV להביע wild-type ΔFosB ו GFP (AAV-ΔFosB) (Zachariou ואח ', 2006). בהתבסס על מהלך הזמן של ביטוי transgene בתוך NAC, בעלי חיים נבדקו עבור התנהגות 3-4 שבועות לאחר הזרקה של וקטורים AAV, כאשר הביטוי transgene הוא מקסימלי (Zachariou ואח ', 2006). לפרטים נוספים, ראה שיטות משלימות (זמין בכתובת www.jneurosci.org כחומר משלים).
ניתוח סטטיסטי.
החשיבות נמדדה באמצעות ANOVA של שני גורמים חוזרים ונשנים וכן מבחני t של התלמיד, שתוקנו במקום שצוין להשוואה מרובה. הנתונים באים לידי ביטוי כאמצעים ± SEM. משמעות סטטיסטית הוגדרה כ- p <0.05.
תוצאות
חשיפה כרונית לסוכרוז גורמת לצריכת סוכרוז מוגברת ולהתנהגות כמו רגישות
אנו מיושמים פרדיגמה בחירה של שני בקבוק שבו ריכוז סוכרוז היה הכפיל כמעט כל 2 ד לאחר 2 ד של שני בקבוקים של מים. ריכוז סוכרוז התחיל ב 0.125% וגדל ל 50%. בעלי חיים לא הראו העדפה סוכרוז עד סוכרוז 0.25%, ולאחר מכן שתו סוכרוז יותר מים בכל ריכוזים גבוהים יותר. החל ריכוז 0.25%, בעלי חיים שתו הגדלת כמויות של סוכרוז עד נפח סוכרוז מקסימלית הושגה ב 5 ו 10%. ב 20% ומעלה, הם החלו להפחית את נפח סוכרוז שלהם כדי לשמור על רמות קבועות של צריכת סוכרוז סך (איור 1a, inset). לאחר פרדיגמה זו, בעלי החיים בילו 6 D עם שני בקבוקי מים בלבד, ולאחר מכן הוצגו עם בחירה של בקבוק סוכרוז 0.125% או מים עבור 2 ד. בעלי חיים שתו יותר סוכרוז מאשר מים בריכוז זה, והציג העדפה סוכרוז משמעותי לעומת חוסר העדפה שנצפתה לאחר החשיפה הראשונית לריכוז סוכרוז זה ביום 1.
האיור 1.
פרדיגמות לבחירת סוכרוז בשני בקבוקים מראות את צריכת הסוכרוז. א, ריכוזים מוגברים של סוכרוז מובילים להתנהגות צריכת "צורת U הפוכה", יחד עם התנהגות דמויית הישנות ודומה לרגישות לאחר תקופת נסיגה [הבדל משמעותי בין צריכת מים לסוכרוז לכל 2 ד בכל ריכוז של 0.25% ו חשיפה לסוכרוז לאחר מכן (t (30) = 4.81; p <0.001; n = 8, תוקן להשוואות מרובות)]. הבלעה, צריכת ייצוג כגרם כולל של סוכרוז שנבלע בכל ריכוז מעל 2 ד ', דבר המצביע על צריכת התייצבות בריכוזים גבוהים יותר. ב, בעלי חיים על 10 ד 'של פרדיגמת בחירה של שני בקבוקים מראים כמויות גדלות של צריכת סוכרוז ביום 1 (צריכת מוצגת ליום אחד בלבד). שני גורמים חוזרים ונשנים של ANOVA חשפו השפעה עיקרית של יום (F (3,27) = 42.3; p <0.001), סוכרוז (F (1,9) = 927.2; p <0.001) וסוכרוז × יום (F (3,27) = 44.8; p <0.001; n = 10 / קבוצה). ג, עלייה במשקל מוגברת בהשוואה לבעלי חיים (עם מים בלבד) עם חשיפה לסוכרוז. שני גורמים חוזרים ונשנים של ANOVA מראים השפעה עיקרית משמעותית של יום (F (5,70) = 600; p <0.001) לפיה שתי הקבוצות עולות במשקל לאורך זמן, ואינטראקציה משמעותית בין סוכרוז ליום (F (5,70). ) = 17.1; p <0.001; n = 10 / קבוצה), מה שמרמז על כך שקבוצת הסוכרוז תעלה במשקל רב יותר עם הזמן.
בגלל צריכת מקסימלית נפח הגיע הריכוז 10%, חיות נאיבי ניתנו בחירה בין בקבוק אחד של מים ובקבוק אחד של סוכרוז 10% עבור 10 ד בהשוואה לקבוצת הביקורת נתון שני בקבוקי מים בלבד. חיות Sucrose בנוי לרמות גבוהות יותר של צריכת סוכרוז ידי יום 10 (איור 1b). כמו כן, הם קיבלו משקל משמעותי יותר לאחר החשיפה סוכרוז המשיך לעומת בעלי חיים שליטה, עם ההבדל במשקל עם הזמן (איור 1c).
שתיית סוכרוז מגדילה את רמות ΔFosB ב NAC
ניתחנו את החיות הללו על הפרדיגמה סוכרוז 10% עבור רמות של ΔFosB ב NAC על ידי שימוש סופג המערבי (איור 2a) ואימונוהיסטוכימיה (איור 2b). שתי השיטות גילה אינדוקציה של חלבון ΔFosB באזור זה במוח סוכרוז מנוסה בהשוואה לבעלי חיים שליטה. מכיוון שכל רצף החלבון ΔFosB נכלל בתוך זה של FosB באורך מלא, נוגדנים המשמשים לזיהוי immunoractivity דמוי FosB מכירים את שני החלבונים (Perrotti et al., 2004, 2005). עם זאת, סופג המערבי גילה כי רק ΔFosB היה המושרה באופן משמעותי על ידי שתיית סוכרוז. זה מציין כי ההבדל האות שנצפה על ידי אימונוהיסטוכימיה מייצג ΔFOSB. העלייה שנצפתה בתרשים 2b נמצאה בליבת ה- NAC ובמעטפת, אך לא בסטריאטום הגבי (הנתונים אינם מוצגים).
האיור 2.
צריכת סוכרוז והתנהגות מינית מגבירות את הביטוי ΔFosB ב- NAc. a, צריכה כרונית של סוכרוז של 10% בפרדיגמה לבחירת שני בקבוקים, כמו גם התנהגות מינית, מגבירות את הביטוי ΔFosB ב- NAc באמצעות כתם מערבי (סוכרוז, t (11) = 2.685; * p = 0.021; n = 5– 8; התנהגות מינית, t (12) = 2.351; * p = 0.037; n = 6-8). גברים בשליטה על חוש הריח אינם שונים באופן משמעותי מהגברים ללא מין שליטה (t (10) = 0.69; p> 0.50; n = 4-8). NS, לא משמעותי. ב, קטעי מוח מבעלי חיים מנוסים בסוכרוז מראים עלייה בחיסון ΔFosB בהשוואה לבעלי שליטה ב- NAc על ידי אימונוהיסטוכימיה. תמונות (10 ×) מייצגות חלקי מוח מרובים משש חולדות בכל קבוצת טיפול. AC, הזמנה קדמית. ג, קטעי מוח מבעלי חיים מנוסים מינית מראים פעילות חיסונית מוגברת של ΔFosB בהשוואה לעמיתי בקרה ב- NAc על ידי אימונוהיסטוכימיה. תמונות (10 ×) מייצגות חלקי מוח מרובים משש עד שמונה חולדות בכל קבוצת טיפול.
התנהגות מינית מגדילה את רמות ΔFosB ב- NAc
הבאנו לחקור את ההשפעות של התנהגות מינית כרונית על אינדוקציה של ΔFosB ב NAC. עכברים זכרים מנוסים מבחינה מינית הורשו לגשת ללא הגבלה עם נקבה פתוח עד שפיכה עבור פגישות 14 במשך 8-10 פרק זמן בשבוע. חשוב לציין, בעלי חיים בשליטה לא היו בקרות בבית, אלא נוצרו על ידי טיפול דומה בבדיקת ימים וחשיפה לזירה בשטח הפתוח ולמצעים בהם התרחשה הזדווגות במשך אותה כמות זמן אך ללא חשיפה לאישה פתוחה, השפעות הריון וטיפול. באמצעות שימוש בסמים מערביים, מצאנו כי חוויה מינית הגדילה משמעותית את רמות ה- ΔFosB בהשוואה לקבוצת הביקורת (איור 2a), ללא רמות ברורות של FosB באורך מלא. עולה בקנה אחד עם נתונים אלה, אימונוהיסטוכימיה חשף עלייה מכתים ΔFBB הן הליבה ואת הקליפה של NAC (איור 2c), אבל לא סטריאטום הגבי (הנתונים לא מוצג).
כדי להבטיח שהגדלה ב- Δ FOSB שנצפתה אצל בעלי חיים מנוסים מבחינה מינית לא יוחסה לאינטראקציה חברתית או לאיזה גירוי אחר שאינו קשור להזדווגות, יצרנו זכרים לא מזדווגים, שנחשפו לנקבות שטופלו בהורמונים, אך לא הורשו להזדווג. זכרים אלה לא הראו הבדל ברמות Δ FOSB לעומת קבוצה נפרדת של בעלי חיים של זיקוקי-זירה (איור 2a), דבר המצביע על כך שאינדוקציה Δ FOSB מתרחשת בתגובה להתנהגות מינית ולא לרמזים חברתיים או לא מוסיפים.
Overexpression של ΔFosB ב NAC מגביר את צריכת סוכרוז
באמצעות מערכת ביטוי יתר ויראלי, המאפשרת ביטוי יציב של ΔFosB במשך מספר שבועות (Zachariou et al., 2006) (איור 3 א), חקרנו את ההשפעה של רמות גבוהות יותר של ΔFosB, המיועדות במיוחד ל- NAc, על שתיית סוכרוז התנהגות (איור 3 ב). ראשית ביטחנו כי לא היו הבדלים בהתנהגות הסוכרוז הבסיסית לפני הניתוח עם צריכת סוכרוז מוקדמת (AAV-GFP, 6.49 ± 0.879 מ"ל; AAV-ΔFosB, 6.22 ± 0.621 מ"ל; n = 15 / קבוצה; p> 0.80). שלושה שבועות לאחר הניתוח, כאשר ביטוי ΔFosB היה יציב במשך 10 ד ', בעלי החיים קיבלו בדיקת סוכרוז לאחר ניתוח. קבוצת AAV-ΔFosB שתתה סוכרוז באופן משמעותי יותר מקבוצת הביקורת AAV-GFP (איור 3 ב). לא היה הבדל בכמות צריכת המים בין שתי הקבוצות (AAV-GFP, 0.92 ± 0.019 מ"ל; AAV-ΔFosB, 0.95 ± 0.007 מ"ל; n = 15 / קבוצה; p> 0.15), דבר המצביע על כך שההשפעה של ΔFosB הוא ספציפי לסוכרוז.
האיור 3.
Overexpression של ΔFosB ב NAC מסדיר היבטים של התנהגות גמול טבעי. a, תיאור של היעד היעד NAC ידי העברה דו-כיוונית גנטית מתווך ויראלי דוגמה הביטוי ΔFosB, זוהה על ידי אימונוהיסטוכימיה, לאחר הזרקת AAV-ΔFosB. b, הזרקת AAV-ΔFosB בתוצאות NAC בצריכת סוכרוז מוגברת בהשוואה ל- AAV-GFP מוזרקים (t (28) = 2.208; p = 0.036; n = 15 / קבוצה). כמו כן, 10 שבועות של התנהגות מינית, לעומת בקרות נאיביות מיניות, מגדילה את צריכת הסוכרוזה (t (14) = 2.240; * p = 0.042; n = 7-9). c, ΔFOS overexpression מקטין את מספר intromissions הנדרש כדי להגיע שפיכה בחיות נאיביות מינית לעומת פקדים GFP (t (30) = 2.145; * p = 0.04, n = 15-17) וכתוצאה מכך מגמה עבור מרווח postejaculation ירד ( t (30) = 1.916; #p = 0.065; n = 15-17).
Overexpression של ΔFosB ב NAC משפיע על התנהגות מינית
לאחר מכן, בדקנו אם overexpression ΔFosB ב NAC מסדיר התנהגות מינית של בעלי חיים נאיבי ומנוסה. למרות שלא מצאנו הבדלים בפרמטרים של התנהגות מינית בין AAV-ΔFosB ו- GFP שטופלו בבעלי חיים מנוסים (ראה טבלה משלימה S1, זמינה בכתובת www.jneurosci.org כחומר משלים) overexpression של ΔFosB בבעלי חיים נאיביים באופן משמעותי ירד מספר intromissions הנדרש כדי להגיע שפיכה עבור ניסיון ההתנסות המינית הראשונה (איור 3c). כמו כן היתה מגמה לירידה במרווח postejaculatory עבור קבוצת ΔFosB לאחר החוויה המינית הראשונה (איור 3c). לעומת זאת, לא נצפו הבדלים בשכיחות עבור הרמות, אינטרומיציות או שפיכה אצל בעלי חיים נאיביים או מנוסים (ראו טבלה משלימה S1, זמינה בכתובת www.jneurosci.org כחומר משלים). כמו כן, לא נצפה הבדל ביחס האינטרומיסיה [מספר האינטרומיציות / (מספר intromissions + מספר mounts)], למרות שזה יכול להיות בגלל השונות הגבוהה במספר הרכבות בכל קבוצה.
חוויה מינית מגבירה את צריכת הסוכר
מאחר שמצאנו עלייה ברמות ΔFosB ב NAC לאחר שתייה סוכרוזית וניסיון מיני, ΔFose Overexpression משפיע על תגובות התנהגותיות לשני התגמולים, היה מעניין לבחון האם חשיפה קודמת לאחת התגמולים השפיעה באופן משמעותי על תגובות התנהגותיות כלפי האחר . לפני החוויה המינית, חיות נאיביות הוקצו באופן אקראי לשליטה או לתנאי מין. בעלי חיים נחשפו אז לחוויות מיניות או לתנאי שליטה, כפי שתואר לעיל, במשך 8-10 שבועות. חמישה ימים לאחר הפגישה האחרונה סקס, בעלי חיים היו כפופים 30 min שני בקבוק הבחירה פרדיגמה בין בקבוק אחד של מים אחד סוכרוז. מצאנו כי בעלי חיים מנוסים מינית שתה יותר סוכרוז יותר מאשר בקרות (איור 3b). לא נמצא הבדל בין בעלי חיים מנוסים ובעלי שליטה עם צריכת מים (שליטה, 1.21 ± 0.142 מ"ל, מין מנוסה, 1.16 ± 0.159 מ"ל; n = 7-9, p = 0.79), דבר המצביע על כך שהאפקט הוא ספציפי לסוכרוז.
דיון
מחקר זה גישור על פער הקודם בספרות ב להבהיר את התפקיד של ΔFosB ב טבעי התנהגויות גומלין הקשורות סקס סוכרוז. תחילה יצאנו לקבוע אם Δ FOSB מצטבר באזור ה- NAc, אזור מכריע של תגמול מוח, לאחר חשיפה כרונית לתגמולים טבעיים. מאפיין חשוב של עבודה זו היה מתן החיות בחירה בהתנהגות שלהם, על ידי אנלוגיה פרדיגמות ניהול עצמי סמים. זה היה כדי להבטיח כי כל השפעה על רמות ΔFosB היה קשור לצריכה מרצון של הפרס. המודל הסוכרוזי (איור 1) מדגים היבטים של התנהגות דמויית התמכרות בהשוואה למודלים אחרים של צריכת סוכרוז: בחירה בין תגמול לשליטה, עקומת תגובה מיובשת בצורת U, תגובה רגישה לאחר נסיגה וצריכה מופרזת. מודל זה גם גורם לעלייה במשקל, לא נראה במודלים אחרים כגון מודל הסוכר לסירוגין יומי (Avena et al., 2008).
הנתונים שלנו קובעים, לראשונה, כי שני סוגי מפתח של תגמולים טבעיים, סוכרוז ומין, שניהם להגדיל את רמות ΔFosB ב NAC. עליות אלה נצפו על ידי סופג המערבי ו אימונוהיסטוכימיה; באמצעות שתי השיטות מבטיח כי המוצר חלבון שנצפה הוא אכן ΔFOSB ולא FosB באורך מלא, מוצר אחר של הגן fosB. אינדוקציה סלקטיבית של ΔFosB על ידי סוכרוז ומין דומה האינדוקציה סלקטיבית של ΔFosB ב NAC לאחר ניהול כרוני של כמעט כל סוגי התרופות של התעללות (ראה מבוא). עם זאת, ההערה היא כי מידת האינדוקציה ΔFosB ב NAC שנצפה כאן בתגובה תגמולים טבעי קטן יותר מזה שנמדד עבור rewards סמים: שתייה סוכרוז והתנהגות מינית הפיק 40-60% עלייה ברמות Δ FOSB לעומת זאת אל האינפוקציה הסוורלדולה, עם סמים רבים של התעללות (Perrotti et al., 2008).
המטרה השנייה של מחקר זה הייתה לחקור את התוצאה הפונקציונלית של אינדוקציה Δ FosB ב NAC על התנהגויות טבעיות הקשורות גמול. הרבה מהעבודה הקודמת שלנו על ההשפעה ΔFosB על פרס סמים עשה שימוש בעכברים bitransgenic inucible, שבו הביטוי ΔFosB ממוקד הסטרייטום NAC ו הגבי. אלה עכברים ΔFosB-overexpressing להראות תגובות התנהגותיות משופרת קוקאין ו opiates, כמו גם גלגל מוגבר פועל תגובה אינסטרומנטלית למזון (ראה מבוא). במחקר זה, השתמשנו במערכת וירוסים מתווכת יותר של גנים אשר הועברו לאובדן יתר של ΔFosB באזורי מוח ממוקדים של חולדות זכריות (Zachariou et al., 2006). מצאנו כי overexpression ΔFosB מוגברת צריכת סוכרוז בהשוואה לבעלי חיים שליטה, ללא הבדלים צריכת המים בין שתי הקבוצות.
כמו כן, בדקנו כיצד ΔFosB משפיע על התנהגות מינית. הראינו כי overexpression ΔFosB ב NAC מקטין את מספר intromissions הנדרשת לשפיכה אצל בעלי חיים נאיבי מינית. זה לא תואם את ההבדלים האחרים בהתנהגות מינית נאיבית, כולל שינויים הר, intromission, או שפיכה שפיכה. בנוסף, ביטוי יתר של ΔPOSB לא השפיע על כל היבט של התנהגות מינית אצל בעלי חיים מנוסים. היכולת של מניפולציה ב- NAc להשפיע על ההתנהגות המינית אינה מפתיעה לנוכח העדויות ההולכות וגדלות לכך ששטח הגמול במוח הזה מסדיר את ההתנהגות המינית (Balfour et al., 2004; Hull and Dominguez, 2007). הירידה ΔFosB- המושרה במספר intromissions יכול לשקף שיפור של התנהגות מינית, כי בעלי חיים נאיבי עם יתר ΔFosB overexpression ב NAC להתנהג יותר כמו בעלי חיים מנוסים. לדוגמה, בבדיקות של חוויה מינית חוזרת, בעלי חיים דורשים פחות intromissions להגיע לשפיכה (Lumley and Hull, 1999). בנוסף, המגמה של ירידה במרווח לאחר postejaculatory עם יתר ביטוי ΔPosB גם משקף התנהגויות שנצפו יותר גברים בעלי מוטיבציה מינית, מנוסים (Kippin ו van der Kooy, 2003). יחד, ממצאים אלה מראים כי ביטוי יתר של FOSB בחיות נאיביות עשוי להקל על ההתנהגות המינית על ידי הפיכת חיות נאיביות לדומות יותר לבעלי חיים מנוסים או בעלי מוטיבציה מינית. מצד שני, לא ראינו השפעה משמעותית של overexpression ΔPosB על התנהגות מינית מנוסה. מחקרים התנהגותיים מורכבים יותר על התנהגות מינית (למשל, העדפה מקום מותנה) עשוי להפלות טוב יותר את ההשפעות האפשריות של ΔFOSB.
אחרון, בדקנו כיצד חשיפה קודמת לתגמול טבעי אחד משפיעה על תגובות התנהגותיות לאחר. באופן ספציפי, קבענו את ההשפעה של ניסיון מיני קודם על צריכת סוכרוז. למרות שגם שליטה וגם בעלי חיים מנוסים מינית הראו העדפה חזקה לסוכרוז, בעלי החיים המנוסים מינית שתו הרבה יותר סוכרוז, ללא שינוי בצריכת המים. זהו ממצא מעניין בכך שהוא מציע כי חשיפה קודמת לתגמול אחד עשויה להעלות את הערך המתגמל של גירוי מתגמל אחר, כפי שהיה צפוי אם היה בסיס מולקולרי משותף חלקי (למשל, ΔFosB) של רגישות לתגמול. בדומה למחקר זה, אוגרות שנחשפו בעבר להתנהגות מינית גילו רגישות משופרת להשפעות ההתנהגותיות של קוקאין (Bradley and Meisel, 2001). ממצאים אלה תומכים ברעיון הפלסטיות במעגלי התגמול של המוח, בכך שהערך הנתפס של התגמולים הנוכחיים בנוי על חשיפות תגמול בעבר.
לסיכום, העבודה המוצגת כאן מספקת ראיות לכך שבנוסף לסמים של התעללות, תגמולים טבעיים גורמים לרמות ΔFosB ב- NAc. כמו כן, ביטוי יתר של ΔFosB באזור מוח זה מווסת את התגובות ההתנהגותיות של בעל חיים לתגמולים טבעיים, כפי שנצפה בעבר עבור תגמולי סמים. ממצאים אלה מצביעים על כך ש- ΔFosB ממלא תפקיד כללי יותר בוויסות מנגנוני התגמול, ועשוי לסייע בתיווך רגישות צולבת שנצפתה בסוגים רבים של תרופות ותגמולים טבעיים. כמו כן, התוצאות שלנו מעלות את האפשרות כי אינדוקציה ΔFosB ב- NAc עשויה לתווך לא רק היבטים מרכזיים של התמכרות לסמים, אלא גם היבטים של מה שמכונה התמכרויות טבעיות הכרוכות בצריכה כפייתית של תגמולים טבעיים.
הערות שוליים
• עבודה זו נתמכה על ידי מענקים מהמכון הלאומי לבריאות הנפש ומכון לאומי על שימוש בסמים ומברית הברית הלאומית לחקר סכיזופרניה ודיכאון.
• התכתבות צריכה להיות מופנית אל קרלוס א Bolanos בכתובת הנ"ל. [מוגן בדוא"ל]
• זכויות יוצרים © 2008 חברה לנוירוסינס 0270-6474 / 08 / 2810272-06 $ 15.00 / 0
פרק קודם
הפניות
1. ↵
1. Avena NM,
2. ראדה P,
3. Hoebel BG
(2008) עדויות להתמכרות לסוכר: השפעות התנהגותיות ונוירוכימיות של צריכת סוכר מופרזת, מופרזת. Neurosci Biobehav Rev 32: 20-39.
CrossRefMedline
2. ↵
1. בלפור,
2. יו L,
3. Coolen LM
(2004) התנהגות מינית ורמזים סביבתיים הקשורים למין מפעילים את המערכת המזולימית בחולדות גברים. Neuropsychopharmacology 29: 718-730.
CrossRefMedline
3. ↵
1. בארו M,
2. Olivier JD,
3. Perrotti LI,
4. DiLeone RJ,
5. ברטון O,
6. Eisch AJ,
7. Impey S,
8. סטורם DR,
9. נווה ר.ל.,
10. Yin JC,
11. זכריו V,
12. נסלר EJ
(2002) פעילות CREB בגרעין פגז גרעיני שולטת gating של תגובות התנהגותיות לגירויים רגשיים. Proc Natl Acad Sci USA 99: 11435-11440.
תקציר / טקסט מלא בחינם
4. ↵
1. בארו M,
2. וואלאס DL,
3. Bolaños CA,
4. גרהם DL,
5. Perrotti LI,
6. נווה ר.ל.,
7. Chambliss H,
8. Yin JC,
9. נסלר EJ
(2005) רגולציה של חרדה ו ייזום של התנהגות מינית על ידי CREB בגרעין accumbens. Proc Natl Acad Sci USA 102: 8357-8362.
תקציר / טקסט מלא בחינם
5. ↵
1. בראדלי KC,
2. מייזל RL
(2001) ההתנהגות המינית של אינדוקציה של C-Fos בגרעין האקומבנס ובאמצעות פעילות מגרה המבוצעת על ידי אמפטמין, מורגשת על ידי חוויות מיניות קודמות באוגרים הסוריים הנשיים. J Neurosci 21: 2123-2130.
תקציר / טקסט מלא בחינם
6. ↵
1. Brown JR,
2. Ye H,
3. ברונסון RT,
4. דיקס P,
5. גרינברג
(1996) פגם בטיפול בעכברים החסרים את הגן המוקדם. תא 86: 297-309.
CrossRefMedline
7. ↵
1. Cenci MA
(2002) גורמי תעתיק המעורבים בפתוגנזה של דיסקינזיה המושרה על ידי L-DOPA במודל חולדות של מחלת פרקינסון. חומצות אמינו 23: 105–109.
CrossRefMedline
8. ↵
1. קולבי CR,
2. ויסלר ק,
3. סטפן C,
4. Nestler EJ,
5. DW עצמי
(2003) סטריאטי סוג תא overexpression ספציפי של DeltaFosB משפר תמריץ קוקאין. J Neurosci 23: 2488-2493.
תקציר / טקסט מלא בחינם
9. ↵
1. האל EM,
2. דומינגז
(2007) התנהגות מינית במכרסמים. Horm Behav 52: 45-55.
CrossRefMedline
10. ↵
1. קלץ,
2. חן J,
3. קרלזון WA ג 'וניור,
4. ויסלר ק,
5. גילדן L,
6. בקמן,
7. סטפן C,
8. ג 'אנג YJ,
9. Marotti L,
10. עצמי DW,
11. Tkatch T,
12. Baranauskas G,
13. Surmeier DJ,
14. נווה ר.ל.,
15. Duman RS,
16. Picciotto MR,
17. נסלר EJ
(1999) ביטוי של גורם שעתוק deltaFosB במוח שולט רגישות קוקאין. טבע 401: 272-276.
CrossRefMedline
11. ↵
1. Kippin TE,
2. ואן דר קואי ד
(2003) נגעים Excitotoxic של גרעין pedunculopontine tigal פגום הזדווגות חולדות זכר נאיבי לחסום את ההשפעות מתגמלת של הזדווגות חולדות גברים מנוסים. אור J Neurosci 18: 2581-2591.
CrossRefMedline
12. ↵
1. לומלי לוס אנג'לס,
2. Hull EM
(1999) השפעות של אנטגוניסט D1 ושל חוויה מינית על איזון דמוי FOS דמוי-זיהום בגרעין preoptic המדיאלי. רזולוציית המוח 829: 55-68.
CrossRefMedline
13. ↵
1. McDaid J,
2. גרהאם MP,
3. נפייר TC
(2006) Mitamphetamine-Induced רגישות משנה דיפרנציאלית pCREB ו DeltaFosB לאורך המעגל הלימבי של המוח יונקים. Mol פרמקול 70: 2064-2074.
תקציר / טקסט מלא בחינם
14. ↵
1. Muller DL,
2. אונטרוואלד
(2005) קולטני דופאמין D1 מווסתים אינדוקציה deltaFosB בסטריאטום עכברוש לאחר ניהול מורפיום לסירוגין. J Pharmacol Exp 314 148: 154-XNUMX.
תקציר / טקסט מלא בחינם
15. ↵
1. Nakabeppu Y,
2. Nathans D
(1991) צורה טבעית קטועה של FosB המעכבת פעילות תעתיק של Fos / Jun. תא 64: 751-759.
CrossRefMedline
16. ↵
1. נסלר EJ
(2008) מנגנונים תעתיק של התמכרות: תפקיד ΔFOSB. פילוס טרנס R סוק Lond B ביול Sci 363: 3245-3255.
תקציר / טקסט מלא בחינם
17. ↵
1. Olausson P,
2. Jentsch JD,
3. טרונסון,
4. נווה ר.ל.,
5. Nestler EJ,
6. טיילור ג'יי אר
(2006) DeltaFosB בגרעין accumbens מווסת את המזון חיזוק התנהגות אינסטרומנטלית מוטיבציה. J Neurosci 26: 9196-9204.
תקציר / טקסט מלא בחינם
18. ↵
1. Perrotti LI,
2. האדישי Y,
3. Ulery PG,
4. בארו M,
5. מונטגיה L,
6. Duman RS,
7. נסלר EJ
(2004) השראה של deltaFosB במבנה המוח הקשורים לגמול לאחר לחץ כרוני. J Neurosci 24: 10594-10602.
תקציר / טקסט מלא בחינם
19. ↵
1. Perrotti LI,
2. Bolaños CA,
3. Choi KH,
4. Russo SJ,
5. אדוארדס S,
6. Ulery PG,
7. וואלאס DL,
8. עצמי DW,
9. Nestler EJ,
10. בארו M
(2005) DeltaFosB מצטבר באוכלוסייה תא GABAergic בזנב האחורי של אזור tegmental הגחון לאחר טיפול psychostimulant. אור J Neurosci 21: 2817-2824.
CrossRefMedline
20. ↵
1. Perrotti LI,
2. וויבר RR,
3. רוביסון B,
4. Renthal W,
5. המבוך הראשון,
6. Yazdani S,
7. אלמור RG,
8. קנאפ DJ,
9. סלי DE,
10. מרטין בר,
11. Sim-Selley L,
12. בכטל RK,
13. עצמי DW,
14. נסלר EJ
(2008) דפוסים שונים של אינדוקציה DeltaFosB במוח על ידי סמים של התעללות. סינפסה 62: 358-369.
CrossRefMedline
21. ↵
1. Teegarden SL,
2. Bale TL
(2007) השפעות הלחץ על העדפה תזונתיים וצריכה תלויים גישה רגישות מתח. Biol פסיכיאטריה 61: 1021-1029.
CrossRefMedline
22. ↵
1. Werme M,
2. Messer C,
3. אולסון L,
4. גילדן L,
5. Thorén P,
6. Nestler EJ,
7. Brené S
(2002) DeltaFosB מסדיר את הגלגל פועל. J Neurosci 22: 8133-8138.
תקציר / טקסט מלא בחינם
23. ↵
1. זכריו V,
2. Bolanos CA,
3. סלי DE,
4. Theobald D,
5. קאסידי MP,
6. קלץ,
7. שו-לוצ'מן ט,
8. ברטון O,
9. Sim-Selley LJ,
10. Dileone RJ,
11. קומאר א,
12. נסלר EJ
(2006) תפקיד חיוני DeltaFosB בגרעין accumbens בפעולה מורפיום. Nat Neurosci 9: 205-211.
CrossRefMedline
;