コカインは成体ラット(2008)より青年期近くで刺激ドーパミン放出を増加させる

Neurotoxicol Teratol。 著者原稿; PMC 2009 9月1で利用可能です。
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オンライン2008 April 22を公開。 土井:  10.1016 / j.ntt.2008.04.002

抽象

薬物乱用開始に対する思春期の脆弱性の増大に関与する神経メカニズムは不明である。我々は、ドーパミン神経伝達の年齢差が、思春期前後のラットにおけるコカインの精神運動効果の増大を説明できるかどうかを調査した。麻酔をかけた生後28日齢(PN28)およびPN65ラットの内側前脳束を電気刺激すると、15 mg/kgのコカインを腹腔内投与する前後に尾状核および側坐核コアでドーパミン放出が誘発された。細胞外ドーパミン濃度は、20 Hzおよび60 Hzの刺激後にはPN65尾状核の方がPN28尾状核よりも高く、60 Hzの刺激後にはPN65側坐核の方が高かった。コカインは、成体では20 Hz刺激によって誘発されるドーパミン濃度を3倍に増加させたが、思春期前後の尾状核ではほぼ9倍に増加させた。思春期前後の尾状核ではドーパミン放出速度は低かったが、ドーパミンの総クリアランスは成人と同程度であった。思春期前後の尾状核は、Vmaxの低下を高い取り込み親和性で補償することにより、成人レベルのクリアランスを達成した。思春期前後では、取り込み/放出比が高いため細胞外ドーパミンの調節がより厳密になり、コカイン投与後の増加が大きくなった。側坐核では、思春期前後では成人よりもドーパミン放出とVmaxが低かったが、取り込み親和性とコカインの影響は同程度であった。背側線条体におけるドーパミン神経伝達の未熟さが、思春期ラットにおける精神刺激薬に対する急性反応の増強の根底にある可能性があり、思春期の人間の薬物依存に対する脆弱性の高さのメカニズムを示唆している。

キーワード: 発達、依存症、ボルタンメトリー、ドーパミン神経伝達、コカイン、青年期


謝辞

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略語

PN
出生後(年齢)
[DA]p
刺激パルスごとに放出されるドーパミンの濃度
[DA]マックス
最大誘発ドーパミン濃度

脚注

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参考情報

1. Adriani W、Chiarotti F、LaviolaG。成体マウスと比較して、思春期近くのマウスにおける新規性探索および独特のd-アンフェタミン感作を高めた。 Behav.Neurosci。 1998。112:1152-1166。 [PubMedの]
2. Andersen SL、Gazzara RA。 アポモルフィン誘発性の新線条体ドーパミン放出変化の個体発生自発的放出に対する効果 J.ニューロケム。 1993。61:2247-2255。 [PubMedの]
3. アンダーセンSL、トンプソンAP、Krenzel E、Teicher MH。 性腺ホルモンの思春期の変化は、思春期のドーパミン受容体の過剰産生の根底にはありません。 精神神経内分泌学。 2002。27:683-691。 [PubMedの]
4. Belluzzi JD、Lee AG、Oliff HS、Leslie FM。 ラットの自発運動活性と条件付け場所嗜好性に対するニコチンの年齢依存性効果 精神薬理学(Berl) 2004。174:389-395。 [PubMedの]
5. Belluzzi JD、Wang RH、Leslie FM。 アセトアルデヒドは、思春期ラットのニコチン自己投与の獲得を促進します。 神経精神薬理学。 2005。30:705-712。 [PubMedの]
6. バーグストロムBP、ペンシルベニア州ギャリス。 パーキンソン病の発症前段階を含む病変スペクトル全体にわたる線条体細胞外ドーパミンの「受動的安定化」:6-OHDA病変ラットにおけるボルタンメトリー研究。 J.ニューロケム。 2003。87:1224-1236。 [PubMedの]
7. Bjork JM、Knutson B、Fong GW、Caggiano DM、Bennett SM、Hommer DW。 青年期におけるインセンティブ誘発脳活性化若年成人との類似点と相違点 J.Neurosci。 2004。24:1793-1802。 [PubMedの]
8. ボラノスCA、グラットSJ、ジャクソンD.青年期ラットにおけるドーパミン作動薬に対する過敏症:行動および神経化学的分析。 Brain Res Dev.Brain Res。 1998。111:25-33。 [PubMedの]
9. Cahill PS、Walker QD、Finnegan JM、Mickelson GE、Travis ER、Wightman RM。 生体系のカテコールアミンを測定するための微小電極。 アナル。 1996。68:3180-3186。 [PubMedの]
10. キャスターJM、ウォーカーQD、クーンCM。 青年期ラットにおける反復投与コカインに対する行動反応の増強 精神薬理学(Berl) 2005。183:218-225。 [PubMedの]
11. キャスターJM、ウォーカーQD、クーンCM。 青年期ラットにおける反復投与コカインに対する行動反応の増強 精神薬理学。 2005。183:218-225。 [PubMedの]
12. Catlow BJ、Kirstein CL 成熟した雌ラットと比較した青年期のコカイン誘発運動活性の上昇。 J.Psychopharmacol。 2005。19:443-447。 [PMCフリーの記事] [PubMedの]
13. チェンバーズRA、テイラーJR、ミネソタ州ポテンザ。 青年期における動機づけの発達的神経回路:中毒の脆弱性の危機的な時期 Am.J.Psychiatry。 2003。160:1041-1052。 [PMCフリーの記事] [PubMedの]
14. Chen K、Kandel DB、Davies M.米国の青年と成人の間でのマリファナ使用頻度と昨年の代理人依存の関係。 薬物アルコール依存 1997。46:53-67。 [PubMedの]
15. クラークDB、キリスチL、ターターRE。 青年期対成人期発症および男性における物質使用障害の発症。 薬物アルコール依存 1998。49:115-121。 [PubMedの]
16. Collins SL、Izenwasser S.慢性ニコチンは青年期と成体のオスとメスのラットにおいてコカイン誘発性の自発運動活性を異なって変化させる 神経薬理学。 2004。46:349-362。 [PubMedの]
17. コスターB、ネイラーRJ。 典型的な神経弛緩薬とチオリダジン、クロザピン、スルピリド、およびメトクロプラミドの、錐体外路および中脳辺縁系の領域に脳内に適用されたドーパミンにより誘発される活動亢進に拮抗する能力の比較。 Eur.J.Pharmacol 1976。40:9-19。 [PubMedの]
18. クリーゼI、アイバーソンSD。 アンフェタミンの遮断は、6-ヒドロキシドーパミンによる新生児治療後の成体ラットの運動刺激とステレオタイプを誘発しました。 Brain Res。 1973。55:369-382。 [PubMedの]
19. Cunningham MG、Bhattacharyya S、Benes FM。 扁桃皮質の発芽は、成人期初期まで続く:青年期における正常および異常な機能の発達への影響。 J.Comp.Neurol。 2002。453:116-130。 [PubMedの]
20. Estroff TW、Schwartz RH、HoffmannNG。 青年期のコカイン乱用–嗜癖の可能性、行動および精神医学的影響。 臨床小児科。 1989。28:550-555。 [PubMedの]
21. エブリットBJ、ディキンソンA、ロビンズTW。 中毒性の行動の神経心理学的基礎。 ブレインレスブレインレス 2001。36:129-138。 [PubMedの]
22. フランツKJ、オデルLE、パーソンズLH。 青年期および成体ラットのコカインに対する行動的および神経化学的反応 神経精神薬理学。 2007。32:625-637。 [PubMedの]
23. ギャリスPA、ウォーカーQD、ワイトマンRM。 ドーパミンの放出と取り込みの速度は両方とも、ドーパミン終末の損失に比例して、部分的に除神経された線条体で減少します。 Brain Res。 1997。753:225-234。 [PubMedの]
24. Giedd JN、Blumenthal J、Jeffries NO、Castellanos FX、Liu H、Zijdenbos A、Paus T、Evans AC、Rapoport JL。 小児期および青年期の脳の発達:縦断的MRI研究。 ネイチャー神経症。 1999。2:861-863。 [PubMedの]
25. ヘイコックW、ベッカーL、アンL、古川Y、ホーニーキエヴィチO、キッシュSJ。 ドーパミンの加齢変化とヒト線条体の他のシナプス前ドーパミン作動性マーカーとの間の著しい不均衡。 J.ニューロケム。 2003。87:574-585。 [PubMedの]
26. ハイマンSE、マレンカRC、ネスラーEJ。 中毒の神経メカニズム:報酬に関連した学習と記憶の役割。 神経科学の年次レビュー。 2006。29:565-598。 [PubMedの]
27. Ito R、Robbins TW、Everitt BJ。 側坐核のコアとシェルによるコカイン探索行動の異なる制御 Nature Neuroscience。 2004。7:389-397。 [PubMedの]
28. ジョーンズSR、ギャリスPA、ワイトマンRM。 尾状核被殻および側坐核のドーパミン取り込みに対するコカインとノミフェンシンの異なる効果。 J.Pharmacol.Exp.Ther。 1995。274:396-403。 [PubMedの]
29. Kantak KM、Goodrich CM、Uribe V.ラット(Rattus norvegicus)のコカイン自己投与に対する性別、発情周期、および薬物開始年齢の影響 Exp.Clin.Psychopharmacol。 2007。15:37-47。 [PubMedの]
30. Kelley AE、Schochet T、Landry CF 青年期におけるリスクテイクと新規性の追求–パートIの紹介。 思春期の脳の発達:脆弱性と機会。 2004。1021:27-32。 [PubMedの]
31. ケリーPH。 薬物による運動行動。 In:Iverson LL、Iversen SD、Snyder SH、エディター。 精神薬理学のハンドブック。 ニューヨーク:プレナムプレス。 1977。 pp。295–332。
32. ケリーPH、セビアPW、アイバーソンSD。 側坐核中隔および線条体の6-OHDA病変後のラットにおけるアンフェタミンおよびアポモルフィン反応。 Brain Res。 1975。94:507-522。 [PubMedの]
33. Kerstetter KA、Kantak KM。 青年期および成体ラットにおける自己投与コカインの刺激 - 報酬学習に対する異なる効果 精神薬理学。 2007。194:403-411。 [PubMedの]
34. Lanier LP、Isaacson RL。 アンフェタミンに対する自発運動反応の初期発生的変化と海馬機能との関係 Brain Res。 1977。126:567-575。 [PubMedの]
35. Laviola G、Dellomo G、Alleva E、Bignami G.コカイン多動性の個体発生およびマウスにおける条件付け場所の好み。 精神薬理学。 1992。107:221-228。 [PubMedの]
36. Laviola G、Pascucci T、Pieretti S.線条体期のドーパミンに対するD-アンフェタミンへの感作。成体ラットではそうではない。 Pharmacol.Biochem.Behav。 2001。68:115-124。 [PubMedの]
37. Le Moal M、Simon H. Mesocorticolimbic Dopaminergic Network –機能的および規制的役割。 生理学的レビュー。 1991。71:155-234。 [PubMedの]
38. Leslie FM、Loughlin SE、Wang RH、Perez L、Lotfipour S、Belluzzi JD 前脳覚醒剤反応性の青年期の発達–動物実験からの洞察。 思春期の脳の発達:脆弱性と機会。 2004。1021:148-159。 [PubMedの]
39. ルーR、パテルA、ヴォーンRA、ウィルソンA、クハルMJ ラット線条体および側坐核におけるドーパミン輸送体の微小不均一性 Brain Res。 1992。584:266-271。 [PubMedの]
40. Li LB、Chen N、Ramamoorthy S、Chi L、Cui XN、Wang LC、Reith ME。 ヒトのドーパミン輸送体の機能と表面輸送におけるN-グリコシル化の役割。 J.Biol.Chem。 2004。279:21012-21020。 [PubMedの]
41. マルドナドAM、キルシュタインCL。 コカイン誘発自発運動量は、成熟雌性ラットではなく青年期の前の治療により増加する。 生理作用 2005。86:568-572。 [PubMedの]
42. マッセLC、Tremblay RE。 幼稚園における男子の行動と思春期における物質使用の開始 Arch.Gen.Psychiatry。 1997。54:62-68。 [PubMedの]
43. 5月LJ、クアールWG、ワイトマンRM。 高速スキャンin vivoボルタンメトリーによるラット尾状核の細胞外液のドーパミンオーバーフローと取り込みプロセスの区別 J Neurochem。 1988。51:1060-1069。 [PubMedの]
44. 孟SZ、小沢Y、伊藤M、高島S。人間の大脳基底核におけるドーパミントランスポーター、およびドーパミンD1およびD2受容体の発生および加齢による変化 Brain Res。 1999。843:136-144。 [PubMedの]
45. マイケルJ、ジョセフJD、キルパトリックMR、トラビスER、ワイトマンRM。 高速スキャンサイクリックボルタンメトリーのデータ取得の改善。 アナル。 1999。71:3941-3947。 [PubMedの]
46. ミラーJ、スタンフォードJA、クルクZL、ワイトマンRM。 正中前脳束の電気刺激後のラット尾状核における急速なドーパミン放出および除去の電気化学的、薬理学的および電気生理学的証拠。 Eur J Pharmacol。 1985。109:341-348。 [PubMedの]
47. モンタギューDM、ローラーCP、メールマンRB、ギルモアJH。 ヒトの尾状核および被殻におけるドーパミンD-1受容体の発達的調節。 神経精神薬理学。 1999。21:641-649。 [PubMedの]
48. Palacios JM、キャンプM、Cortes R、ProbstA。人間の脳におけるドーパミン受容体のマッピング。 J.Neural Transm。 1988 Suppl、27:227–235。 [PubMedの]
49. Patel AP、Cerruti C、Vaughan RA、Kuhar MJ。 ドーパミン輸送体の発達的に調節されたグリコシル化。 脳解像度、発達脳。 1994:53-58。 [PubMedの]
50. Paus T、Zijdenbos A、Worsley K、Collins DL、Blumenthal J、Gied JN、Rapoport JL、Evans AC。 小児および青年における神経経路の構造的成熟:生体内研究。 科学。 1999。283:1908-1911。 [PubMedの]
51. Paxinos G、ワトソンC. 定位座標におけるラットの脳。 ニューヨーク:アカデミックプレス。 1986
52. Pijnenburg AJJ、Honig WMM、Van Rossum JM。 低用量のハロペリドールの尾状核および側坐核への注射によるアポモルフィンおよびd-アンフェタミン誘発のステレオタイプ化された行動の拮抗作用。 精神薬理学 1975。45:65-71。
53. Pijnenburg AJJ、Honig WMM、Van Rossum JM。 の抑制 dの側坐核へのハロペリドール注射によるβ-アンフェタミン誘発自発運動活性 精神薬理学 1975。41:87-95。 [PubMedの]
54. ロビンズTW、エヴァレットBJ。 薬物中毒:悪い習慣が増えます。 自然。 1999。398:567-570。 [PubMedの]
55. Robins LN、Przybeck TR。 薬物および他の疾患における要因としての薬物使用の開始年齢。 ニダレスモノグラム 1995。56:178-192。 [PubMedの]
56. ロビンソンTE、Berridge KC。 中毒の心理学と神経生物学:インセンティブと感作の見解。 中毒。 2000。95 Suppl 2:S91–S117。 [PubMedの]
57. 神経科学におけるSeeman P. 脳の発達、X:発達中の剪定 Am.J.Psychiatry。 1999。156:168。 [PubMedの]
58. Seeman P、Bzowej NH、Guan HC、Bergeron C、Becker LE、Reynolds GP、Bird ED、Riederer P、Jellinger K、Watanabe S. シナプス。 1987。1:399-404。 [PubMedの]
59. Sharp T、Zetterstrom T、Ljungberg T、Ungerstedt U.脳内透析を使用したラットでのアンフェタミン誘発行動と局所脳ドーパミン放出の直接比較。 Brain Res。 1987。401:322-330。 [PubMedの]
60. Sowell ER、Thompson PM、Holmes CJ、Jernigan TL、Toga AW。 前頭および線条体領域における青年期後の脳成熟のin vivo証拠 ネイチャー神経症。 1999。2:859-861。 [PubMedの]
61. Spanagel R、Weiss F.報酬のドーパミン仮説:過去および現在のステータス。 トレンドニューロサイエンス。 1999。22:521-527。 [PubMedの]
62. スピアLP。 思春期の脳と加齢に伴う行動の発現 Neurosci Biobehav Rev. 2000。24:417-463。 [PubMedの]
63. 発育期ラットにおけるスピアLP、ブリックJ.コカイン誘発行動。 Behav.Neural Biol。 1979。26:401-415。 [PubMedの]
64. スタンフォードJA。 高速サイクリックボルタンメトリーで研究したラット黒質線条体ドーパミン系の発達と老化 J.ニューロケム。 1989。52:1582-1589。 [PubMedの]
65. Tarazi FI、Tomasini EC、Baldessarini RJ。 ラット前脳領域におけるドーパミンD4様受容体の生後発育D2様受容体との比較 Brain Res Dev.Brain Res。 1998。110:227-233。 [PubMedの]
66. Tarazi FI、Tomasini EC、Baldessarini RJ。 ラット皮質および線条体縁脳領域におけるドーパミンD1様受容体の生後発育オートラジオグラフィーによる研究 Dev.Neurosci。 1999。21:43-49。 [PubMedの]
67. Teicher MH、Andersen SL、Hostetter JC。 核側坐核ではなく線条体の青年期と成人期の間のドーパミン受容体剪定の証拠 Dev.Brain Res。 1995。89:167-172。 [PubMedの]
68. トンプソン首相、ギッドJN、ウッズRP、マクドナルドD、エヴァンスAC、トーガAW。 連続的な機械的テンソルマップを使用して検出された発達中の脳の成長パターン。 自然。 2000。404:190-193。 [PubMedの]
69. Vanderschuren LJ、Di Ciano P、Everitt BJ。 キュー制御コカイン探索における背側線条体の関与 J.Neurosci。 2005。25:8665-8670。 [PubMedの]
70. Vasilev V、Veskov R、Janac B、Rakic L、Stojiljkovic M. 神経生物学、老化 2003。24:715-723。 [PubMedの]
71. Walker QD、Morris S、Caster JM、Nagel J、Kuhn CM。 思春期の覚醒剤に対する誇張された行動反応。 Soc.Neurosci.Abst。 2005:1026.4。
72. ウォーカーQD、レイR、クーンCM。 ラット線条体におけるドーパミン作動薬の神経化学的作用における性差 神経精神薬理学。 2006。31:1193-1202。 [PubMedの]
73. ウォーカーQD、ルーニーMB、ワイトマンRM、クーンCM。 高速サイクリックボルタンメトリーで測定した場合、ドーパミンの放出および取り込みは、雄のラット線条体よりも雌性ラットの方が大きい。 神経科学 2000。95:1061-1070。 [PubMedの]
74. ワイトマンRM、Amatore C、Engstrom RC、Hale PD、Kristensen EW、Kuhr WG、5月LJ。 ラット線条体におけるドーパミンの溢流と取り込みのリアルタイムの特性評価。 神経科学 1988。25:513-523。 [PubMedの]
75. ワイトマンRM、ジマーマンJB。 インパルスフローと取り込みによるラット線条体のドーパミン細胞外濃度の制御。 Brain Res.Rev。 1990。15:135-144。 [PubMedの]
76. Wills TA、Vaccaro D、McNamara G.思春期の物質使用の予測因子としての新規性の追求、リスクテイク、および関連する構成概念:Cloningerの理論の応用。 J.物質乱用。 1994。6:1-20。 [PubMedの]
77. ウーQ、リースME、ワイトマンRM、川越KT、ギャリスPA。 リアルタイムボルタンメトリーによって測定された電気的に誘発されたドーパミンダイナミクスからの放出および取り込みパラメーターの決定。 J.Neurosci.Methods。 2001。112:119-133。 [PubMedの]
78. Zuckerman M. Sensation-seekingおよび薬物乱用の内因性赤字理論。 NIDA.Res.Monogr。 1986。74:59-70。 [PubMedの]