Journal of Neuroscience、6 9月2006、26（36）：9196-9204。 土井：10.1523 / JNEUROSCI.1124-06.2006
ピーター・オラソン1, J.デイビッド・ジェンシュ2, ナタリー・トロンソン1, レイチェルL.ネーヴェ3, エリックJ.ネストラー4, ジェーンR.テイラー1
1.対応は、コネチカット精神保健センター、コネチカットメンタルヘルスセンター、ニューヘブン、コネチカット州34、エール大学医学部、分子精神医学部門、精神科、ジェーンR.テイラーに宛ててください。[メール保護]
抽象
動機の変化は、薬物乱用やうつ病など、いくつかの精神障害の病態生理に関係しています。 薬物乱用またはストレスへの反復暴露は側坐核（NAc）および背側線条体の転写因子ΔFosBを持続的に誘発することが知られており、ドーパミン調節シグナル伝達における神経適応に寄与すると仮定される効果. しかしながら、食欲的に動機づけられた行動の調節不全におけるΔFosBの特異的関与についてはほとんどわかっていない。 ここで我々は、ＮＡｃおよびビトトランスジェニックマウスの背側線条体における、または特にウイルス媒介遺伝子導入の使用によるラットのＮＡｃコアにおけるΔＦｏｓＢの誘導性過剰発現、増強された食品強化機器性能および漸進的比率応答を示す。 ラットにおけるコカイン、アンフェタミン、MDMA [（+） - 3,4-メチレンジオキシメタンフェタミン]、またはニコチンへの以前の反復暴露後に、非常に類似した行動への影響が見られた。 これらの結果は、ΔＦｏｓＢによる動機づけプロセスの強力な調節を明らかにし、そしてＮＡｃコア内でのΔＦｏｓＢの誘導を介した遺伝子発現における薬物誘導性の変化が機器の挙動に対する動機付けの影響の影響において重要な役割を果たすかもしれないという証拠を提供する。
概要
反復薬物曝露は、側坐核（NAc）内で持続的な神経適応を引き起こす遺伝子転写の一時的な動的変化を引き起こします（ネスラー、2004） この脳領域は、薬物と自然の両方の強化プロセスにおいて重要な役割を果たしています（ケリーアンドベリッジ、2002非薬物によって引き起こされる行動に影響を与える転写因子、食物などの食欲増強剤についてはほとんど知られていないが）。 ΔFosBは、慢性的な薬物曝露によってNAcおよび背側線条体内で活性化される転写因子である（Konradiら、1994; Nye et al。、1995; Chenら、1997; Pichら、1997; Shaw-Lutchman他、2003）そして強制的なホイールランニング（Werme et al。、2002） それはまたこれらの地域で慢性的なストレスのいくつかの形態によって誘発されます（Perrottiら、2004） 線条体ΔＦｏｓＢの誘導に関連した薬物強化過程の増強は十分に確立されている（Kelzら、1999; Colbyら、2003; Zachariou他、2006） しかしながら、これらの領域におけるΔＦｏｓＢレベルの上昇が天然の強化剤によって動機付けられた道具的行動に及ぼす影響は知られていない。
器用な反応の実行は、中毒への移行が進行するにつれて、調節不全または柔軟性がなくなる可能性がある薬物摂取行動の必要な要素である（イェンシュ・アンド・テイラー、1999; バークとハイマン、2000; ベリッジとロビンソン、2003; エブリットとロビンズ、2005） NAcは中毒に関連した器械的行動の複数の側面に関与しています (バレーとキルクロス、1994; Corbitら、2001; de Borchgraveら、2002; ディ・チアーノとエヴェリット、2004b; エブリットとロビンズ、2005） それ故、ＮＡｃ内の薬物誘発性神経適応は、器具の動作の実行に影響を及ぼし得る可能性が高い。 確かに、慢性的なコカイン曝露はショ糖強化機器の性能を向上させます（マイルスら、2004）およびPKA（タンパク質キナーゼA）またはタンパク質合成の阻害を含む、NAcコア内の神経可塑性を遮断すると考えられる操作は、食品に有益な機器反応を妨害する（Baldwinら、2002a; Hernandezら、2002） NAcコアは、機器の動作に対する条件付きの影響の動機付けの影響も仲介します（パーキンソンら、1999; Corbitら、2001; Hallら、2001; ディ・チアーノとエヴェリット、2004a; 伊藤ら、2004ΔＦｏｓＢ誘導が機器の性能および食物、水、または乱用薬物などの食欲増進剤に対する動機づけに強力に影響を及ぼし得る神経生物学的基質を提供する。
ここでは、2つの補完的な遺伝的アプローチを使用して食品動機付け器械的行動に対するΔFosBの効果を調べた：（XSEI-TTA×TetOp-ΔFOSB）および（1）過剰発現ウイルス媒介遺伝子導入法を用いたNAcコアのΔFosB発現. また、ΔFosBを増加させると報告された条件下で、コカイン、アンフェタミン、（+） - 3,4-メチレンジオキシメタンフェタミン（MDMA）、またはニコチンへの過去の反復暴露が食品強化機器反応および/またはプログレッシブレシオスケジュールを用いた動機づけを高めるかどうかを評価した。薬物強化自己投与について示されているように（Horgerら、1990, 1992; ピアッツァ他、1990; Vezinaら、2002; マイルスら、2004） 本発明者らの結果は、機器の挙動に対するΔＦｏｓＢの持続的な効果を実証し、そしてこの転写因子がＮＡｃコアにおいて動機付け機能の調節因子として作用し得ることを示唆している。
材料と方法
動物とアニマルケア
実験的にナイーブなSprague DawleyラットをCharles River Laboratories（Wilmington、MA）から入手した。 雄の二トランスジェニックＸＮＵＭＸＡマウスは、ニューロン特異的エノラーゼ（ＮＳＥ）−ｔＴＡテトラサイクリントランスアクチベータータンパク質を発現するホモ接合性トランスジェニックマウス（ラインＡ）とＴｅｔＯｐ（テトラサイクリン応答性プロモーター）−ΔＦｏｓＢを発現するマウス（ラインＸＮＵＭＸ）との交配に由来した。 親系統は近交系混合背景（11％ICRおよび11％C50BL50×SJL）で維持された（Chenら、1998; Kelzら、1999） これらの二遺伝子導入11Aマウスは、（1）両方の導入遺伝子が同じ細胞内に存在し、（2）tTAによる転写活性化がドキシサイクリンなどのテトラサイクリン抗生物質の存在によって阻害されない場合にのみΔFosBを発現する。 したがって、これらのマウスへのドキシサイクリンの投与は、ΔＦｏｓＢの発現を一時的に制御することができ、発生中の発現を防ぐために使用することができる。 確かに、ドキシサイクリン投与は、ΔＦｏｓＢの検出可能な漏出発現と関連していない（Chenら、1998; Kelzら、1999） さらに、11A系統の二トランスジェニックマウスは、慢性薬物によるΔFosB誘導のパターンと非常によく似た、主にダイノルフィン含有線条体ニューロン（NAcおよび背側線条体の両方）に限定される発現パターンを示すので、本実験に選択した。露出（Kelzら、1999） さらに、ΔFosBのこの線条体発現の定量化は以前に定量化されている（Chenら、1998; Kelzら、1999） マウスはテキサス大学サウスウエスト大学で生成され、エールの施設で維持され試験された。 妊娠および発生の間中、すべてのマウスは、飲料水中の8μg/ mlの濃度で9〜100週齢までドキシサイクリンで維持され、TetOp駆動導入遺伝子を「オフ」状態に維持することが知られている条件で開始された。 ΔFosBの発現が最大になる週のドキシサイクリンKelzら、1999） すべての実験は、同腹仔の同質トランスジェニックマウスとドキシサイクリンのオフ対オフキシサイクリンの比較を含み、それ自体は動機付け行動に影響を及ぼさない（Kelzら、1999; McClungとNestler、2003; Zachariou他、2006).
すべての実験対象は、対数（ラット）または群（マウス；ケージ当たり４〜５）で、制御された温度および湿度条件下、ＸＮＵＭＸ時間の明／暗サイクル（ＸＮＵＭＸ：ＸＮＵＭＸ ＡＭで点灯およびＸＮＵＭＸ：ＸＮＵＭＸで消灯）で飼育した。午後）。 研究の前に、少なくとも12 dが住宅施設に適応することを許可された。 動物は、いつでも自由に水にアクセスでき、以下に詳述するように食物へのアクセスが制限されていた。 すべての動物の使用は、実験動物の管理および使用のための国立衛生研究所の指針に従って行われ、テキサス大学サウスウエスト大学およびエール大学の動物管理および使用委員会によって承認された。
薬物
塩酸コカイン[国立薬物乱用研究所（NIDA）から親切に提供された]、硫酸d-アンフェタミン（Sigma、ミズーリ州セントルイス）、MDMA塩酸塩（NIDAから親切に提供された）、および（ - ） - 酒石酸水素ニコチン（Sigma） ）を滅菌生理食塩水（ＸＮＵＭＸ％）に溶解し、ＸＮＵＭＸ ｍｌ ／ ｋｇ（マウス）またはＸＮＵＭＸ ｍｌ ／ ｋｇ（ラット）の容量で腹腔内注射した。 注射前にニコチン溶液のｐＨを重炭酸ナトリウムで調整した。
ウイルスベクター
ウイルス媒介遺伝子導入は以前に記載されたようにして行った（Carlezonら、1998; Perrottiら、2004） 要するに、特定のタンパク質をコードするｃＤＮＡを単純ヘルペスウイルス（ＨＳＶ）アンプリコンＨＳＶ − ＰｒＰＵＣに挿入し、そしてヘルパーＸＮＵＭＸｄｌＸＮＵＭＸを用いてウイルス中にパッケージングした。 対照タンパク質β－ガラクトシダーゼをコードするＨＳＶ － ＬａｃＺ、またはΔＦｏｓＢをコードするＨＳＶ － ΔＦｏｓＢのいずれかの発現を駆動するベクターを、実験プロトコルに従ってＮＡｃコアに注入した。
実験手順
アウトライン。
実験1は、これまでの反復薬物曝露が食品強化機器の性能およびプログレッシブ比反応に及ぼす影響を調べた。 ラットを無作為に5つの実験群に分けた（n = 9〜10 /群）。 これらの群は、食塩水または以下の薬物のうちの１つを用いて１日２回注射（腹腔内； ＸＮＵＭＸ：ＸＮＵＭＸ：ＡＭおよびＸＮＵＭＸ：Ｘ：ＮＵＭＸ：ＰＭ）を受けた。 MDMA、9 mg / kg。 コカイン、00 mg / kg。 またはアンフェタミン、5連日00 mg / kg。 投与量は以前に公表されたデータに基づいて選択された（テイラーとイェンツ、2001; Olaussonら、2003そして、薬物誘発自発運動刺激を治療日1および15でモニターした。 ＸＮＵＭＸ ｄの中止の後、動物はＸＮＵＭＸの連続した日数の間反応する器械について訓練され、続いて次の日に反応する漸進的比率について試験された。 ２匹の動物は、器械的反応を獲得しなかったので統計的分析から除外され、３回の最終訓練セッションの各々においてせいぜい１回の活発なてこ反応をしなかった。
実験ＸＮＵＭＸおよびＸＮＵＭＸは、ビットトランスジェニックマウスにおけるΔＦｏｓＢの誘導性線条体過剰発現が機器の性能に及ぼす効果および漸進的な強化比率に対する反応について調べた。 これらのマウスにおけるΔＦｏｓＢの誘導性過剰発現は、自発運動活性および条件付き場所嗜好パラダイムにおける反復薬物曝露の効果を模倣することが以前に実証されている（Kelzら、1999; Zachariou他、2006） これらのマウスは、線条体ΔFosBの特定の行動過程への寄与についての重要な情報を提供することができます。 遺伝子型決定されたオスのマウスは、ドキシサイクリンで維持されるか、または8週齢で水道水に切り替えられた。 実験は6週のドキシサイクリン中止後に開始され、その時点で導入遺伝子発現は最大になる（Kelzら、1999） 実験ＸＮＵＭＸにおいて、動物（ｎ ＝ ＸＮＵＭＸ）は食物制限され、ＸＮＵＭＸの連続した日数の間、以下に記載される機器手順（以下の機器応答および進行率試験を参照）について訓練された。 機器試験の完了後、コカイン誘発自発運動刺激をこれらのマウスにおいて評価した。 実験ＸＮＵＭＸにおいて、最大数のＸＮＵＭＸ強化剤が送達される条件下で連続した日数のＸＮＵＭＸについて、別の群のマウス（ｎ ＝ ＸＮＵＭＸ）が機器の反応について訓練された。 ＸＮＵＭＸ日に、全てのマウスを漸進的比率応答について試験した。 2日に、我々は、進行比率反応に対する、推奨による強化剤の切り下げの効果を決定した。
実験ＸＮＵＭＸおよびＸＮＵＭＸは、特にＮＡｃ内でのΔＦｏｓＢのウイルス媒介過剰発現の効果を調べた。 実験ＸＮＵＭＸは、機器性能に対するΔＦｏｓＢ過剰発現の効果を試験した。 ここでは、ラットのＮＡｃコアにＨＳＶ － ΔＦｏｓＢ（ｎ ＝ ＸＮＵＭＸ）またはＨＳＶ － ＬａｃＺ（ｎ ＝ ＸＮＵＭＸ）を注入し、そしてＸＮＵＭＸ時間後に開始する器械的手順について訓練した。 ＸＮＵＭＸの毎日のトレーニングセッションの後、ベースライン活動レベルを以下に記載されるように自発運動監視装置内の全ての動物について評価した（下記参照、自発運動）。 実験ＸＮＵＭＸは、ＮＡｃ ΔＦｏｓＢ過剰発現が漸進的比率応答に特異的に及ぼす効果を評価した。 ここでは、ラットを最初4連続日数訓練し、実験群に割り当て、その後NAcコアにHSV-ΔFosB（n = 5）またはHSV-LacZ（n = 4）を注入した。 ΔＦｏｓＢの発現がピークになるように動物をＸＮＵＭＸ ｄについて未試験および未処理のままにした。 注入後ＸＮＵＭＸ日に、全動物をプログレッシブレシオスケジュールでレバーを押すことについて試験した。 試験の最終日後、全てのラットを殺し、そしてNAcコア中への注入カニューレの配置を組織化学的に確認した。 注入カニューレの配置に基づいて、２匹のラットを実験ＸＮＵＭＸから除外し、そして１匹のラットを実験ＸＮＵＭＸから除外した。
遺伝子発現の特徴付けは別の群の動物において行われた。 ここで、HSV-LacZをNAcコアに注入し、動物を3日後に殺した。 続いてβ－ガラクトシダーゼの発現を免疫組織化学的に評価した。
自発運動.
自発運動量は、活動量計（Digiscan動物活動モニター； Omnitech Electronics、Columbus、OH）を用いて測定した。 活動量計は２列の赤外光センサーを備え、各列はＸＮＵＭＸセンチ離れて配置されたＸＮＵＭＸセンサーからなる。 活動量計は、Ｍｉｃｒｏｐｒｏソフトウェア（Ｏｍｎｉｔｅｃｈ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）を使用してＰＣコンピュータによって制御され、活動量計からのデータを収集した。
実験動物を活動量計に入れた透明プラスチック箱（ＸＮＵＭＸ×ＸＮＵＭＸ×ＸＮＵＭＸｃｍ）に入れた。 動物を最初に自発運動記録装置に25 min馴化させた。 いくつかの実験では、その後動物を取り出し、実験計画に従ってコカイン、アンフェタミン、ニコチン、またはビヒクルを注射し、箱に戻した。 次いで、非特異的注射誘発性運動亢進を回避するために、薬物注射の45分後に開始して、自発運動活性を20 minについて記録した。 全ての実験は動物の明期（ＸＮＵＭＸ：ＸＮＵＭＸ ＡＭとＸＮＵＭＸ：ＸＮＵＭＸ ＰＭの間）に行った。
器械応答および漸進的比率試験
ＭｅｄＰＣソフトウェア（Ｍｅｄ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ、Ｓｔ．Ａｌｂａｎｓ、ＶＴ）によって制御されるラット（ＸＮＵＭＸ×ＸＮＵＭＸ×ＸＮＵＭＸ ｃｍ）またはマウス（ＸＮＵＭＸ×ＸＮＵＭＸ×ＸＮＵＭＸ ｃｍ）用の標準的なオペラントチャンバーを用いて機器応答を評価した。 各室は、外部騒音の影響を少なくするために、白色騒音発生器およびファンを備えた消音外側室に収容した。 後壁に取り付けられた室内灯が部屋を照らした。 ペレットディスペンサーが食品ペレット（30または20 mg; Bio-Serv、Frenchtown、NJ）を強化剤として雑誌に届けた。 ヘッドの進入は、補強容器の上に取り付けられたフォトセルによって検出された。 この雑誌には刺激光がありました。 ラットの場合は、マガジンの両側にレバーを1つずつ配置しました。 マウスでは、２つの鼻スポーク開口部を室の後壁に（すなわち補強マガジンとは反対側に）配置した。
訓練開始直前のＸＮＵＭＸ ｄの間、動物は１日当たりＸＮＵＭＸ分の食物へのアクセスに制限され、彼らのホームケージで穀物ベースの食物ペレット（マウス、ＸＮＵＭＸ ｍｇ；ラット、ＸＮＵＭＸ ｍｇ）に曝露された。 試験期間中、食餌ペレットは行動プロトコルに従ってオペラントチャンバー内で断続的に利用可能であり（下記参照）、そして毎日の試験セッションの後のＸＮＵＭＸ分後からＸＮＵＭＸ分の間ホームケージ内で無制限の量で利用可能であった。 この食物アクセススケジュールは、各個々の動物がそれらの個々の満腹点に達することを可能にし、優勢な動物と従属する動物との間の競争によって引き起こされる変動性を減少させる。 私達の手では、このスケジュールは最初の減量の後の遅い体重増加を可能にします 〜85〜90の自由給餌ウエイト。 実験を通して動物の体重をモニターした。
全ての被験者は、最初に2 dについて試験装置に慣れた。 これらのセッション中、食品ペレットは15（FT-15）のスケジュールに従って強化マガジンに届けられました。 次の日から始めて、被験者は連続した10日間毎日トレーニングセッションを受けました。 食品に対する反応は、以前に公表された機器の調整手順に基づいてテストされました（Baldwinら、2002b） 正しい（すなわちアクティブな）レバー／ノーズスポークに対する応答は強化されたが、他方の（非アクティブな）レバー／ノーズポークに対する応答はプログラムされた結果をもたらさなかった。 アクティブな鼻スポークまたはレバーの位置（左／右）は、すべての実験群についてバランスがとれていた。 応答要件（下記参照）の完了は雑誌刺激光の開始をもたらし、その後1の後に単一の食品ペレットの送達が続いた。 ２秒後、刺激灯を消した。 最初のＸＮＵＭＸ強化剤は、固定比率（ＦＲＸＮＵＭＸ）スケジュールに従って応答が首尾よく完了した後に得られ、その後、可変比率（ＶＲＸＮＵＭＸ）スケジュールで応答した後にペレットが利用可能になった。 セッションは10分続きました。
実験ＸＮＵＭＸ（マウス）およびＸＮＵＭＸ（ラット）は、その後の漸進的比率反応（下記に詳述）に対する訓練中の器械的性能の違いの潜在的な影響を回避するために代替訓練スケジュールを使用した。 実験ＸＮＵＭＸでは、マウスは、ＸＮＵＭＸ ｄについてのＦＲＸＮＵＭＸスケジュール、次いでＸＮＵＭＸ ｄについてのＦＲＸＮＵＭＸスケジュールで訓練された。 テストの最初の3 dは5 minセッションを使用しました。 最後の3トレーニング日に、1強化剤が獲得されたときにセッションは終了しました。 実験ＸＮＵＭＸでは、ラットは、２つの例外を除いて他のすべての実験について上記のようにＸＮＵＭＸ分セッションでＦＲＸＮＵＭＸ ／ ＶＲＸＮＵＭＸスケジュールで訓練された。 まず、最大セッション数の2ペレットが配信されました。 第二に、これらの動物は、実験的な操作の前に安定した能力を確立することを可能にするために、追加の2日数の訓練（すなわち、合計8 d）を受けた。
動物はまた、漸増比の強化スケジュールで食物に反応することについても試験された。 この試験では、食物を得るための応答要求をFR1スケジュールとして開始したが、その後の強化剤を得るために2によって徐々に増加させた（すなわち、1、3、5、7…、X + 2応答）。 ラットを用いた薬物治療実験では、スケジュールは5ずつ漸増され、1、6、11、16…、X + 5の最終スケジュールが得られた。 他のすべてのパラメータは、上で詳述した訓練手順と同一に保たれた。 5 minの間アクティブな応答がなかったときにテストを終了した。
強化剤の切り下げ
強化剤の切り下げの効果は、強化剤特有の都合のよい選別法を用いて調べられた。 ここで、マウスは、上記のように強化の漸進的比率スケジュールで試験する前に、3 hの間、彼らのホームケージで無制限の穀物ベースの食品ペレットを食べることを許可された。
手術手技.
動物を、エタノール（ＸＮＵＭＸ％ｖ ／ ｖ）およびプロピレングリコール（ＸＮＵＭＸ％ｖ ／ ｖ）中にエクイテシン［ペントバルビタール（ＸＮＵＭＸ ｍｇ ／ ｋｇ）および抱水クロラール（ＸＮＵＭＸ ｍｇ ／ ｋｇ）を含む混合物］を用いて麻酔した。 35 ml / kgで投与、ip]。 カニューレ（Plastics One、Roanoke、VA）を、Kopf定位固定装置を使用して、NAcコアの上方に向けて外科的に移植した。 ブレグマに対して使用された定位座標は以下の通りであった：前／後、＋ Ｘ ＮＵＭＸ ｍｍ。 外側/内側、±183.6 mm。 腹側/背側、 - 10 mm（パキシノスとワトソン、1986） カニューレは、ネジおよび歯科用セメントを用いて頭蓋骨に固定された。 閉塞を防ぐために閉塞具をガイドカニューレ内に配置した。 手術後、動物を標準的な術後管理に供し、実験開始前に5 d回復させた。
注入
ウイルスベクターの脳内注入は、訓練開始のh時間前に両側に行った（下記参照）。 ガイドカニューレの先端より下に40 mm伸びた注射器（31ゲージ）を左右のNAcに同時にゆっくり下げ、1μl/ sideを1.0 min /分の注入速度で4μl/分で注入した。マイクロインフュージョンポンプ（ＰＨＤ − ＸＮＵＭＸ； Ｈａｒｖａｒｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ、Ｈｏｌｌｉｓｔｏｎ、ＭＡ）を用いて１分間に１回洗浄した。 注入が完了した後、注入針をＸＮＵＭＸ分の間所定の位置に残し、そしてダミーカニューレを交換した。 行動実験の完了後にカニューレの配置を組織学的に検証し（図ＸＮＵＭＸＢ参照）、実験データの統計分析にはカニューレが正しく配置された動物のみを含めた。
組織学的分析と免疫染色
実験の完了後、実験の一部として手術を受けた動物をエクイテシンで麻酔し、そして標準的な手順に従ってＸＮＵＭＸ ｍ ＰＢＳ（ＸＮＵＭＸ ｍｉｎ）およびＸＮＵＭＸ％ホルマリン（ＸＮＵＭＸ ｍｉｎ）で経心的に灌流した。 脳をホルマリンで後固定し、続いてリン酸緩衝スクロース溶液（0.1％）に入れた。 次いで、すべての脳をミクロトーム上で5μm切片に切断し、そしてカニューレ配置およびタンパク質発現の組織学的分析に使用した。
カニューレをニュートラルレッドで対比染色した切片に作成し、エタノール脱水後にジスチレン可塑剤およびキシレン（DPX）中の顕微鏡スライドに載せた。 免疫組織化学は以前に記載されたように実施した（Hommelら、2003） 手短に言えば、HSV-LacZ注入後のβ-ガラクトシダーゼの発現は、ヤギ抗-β-ガラクトシダーゼ一次抗体（1：5000; Biogenesis、Kingston、NH）を用いた免疫蛍光染色によって決定された。 一晩インキュベートした後、切片をすすぎ、続いてCy2にコンジュゲートした蛍光ロバ抗ヤギ二次抗体（1：200; Jackson ImmunoResearch、West Grove、PA）と共にインキュベートした。 切片を再度洗浄し、続いてエタノール脱水し、そしてDPXにマウントした。 隣接対照切片は、一次抗体を含まずに同様に処理した。 免疫蛍光をＸＮＵＭＸ ｎｍでａ。 ツァイス （Ｏｂｅｒｋｏｃｈｅｎ、Ｇｅｒｍａｎｙ）ＦＩＴＣフィルター付き顕微鏡および同一露光時間で撮影した画像 ツァイス Axiovisionデジタルイメージングシステム
統計
すべての実験からのデータは、一元配置、二元配置、または三元配置のANOVAを使用して評価され、続いてシェッフェまたはダネットの事後検定が行われ、必要に応じてホルムの順次棄却検定を使用して多重比較が修正されました。 p≤0.05の値は統計的に有意であると見なされました。
結果
実験1：機器性能およびプログレッシブ比率反応に対する反復薬物曝露の影響
我々の反復薬物曝露パラダイムが機能的に有意な神経適応をもたらしたことを確認するために、我々は最初に慢性薬物作用の原型的行動尺度として自発運動感作を評価した。 ラットにニコチン（0.35 mg / kg）、MDMA（5 mg / kg）、コカイン（15 mg / kg）、またはアンフェタミン（2.5 mg / kg）を1日2回注射し、最初の注射後に自発運動活性を試験した。治療日数1および15（補足図1A – E、 www.jneurosci.org 補足資料として）。 統計分析は、日相互作用による有意な処理を明らかにした（F(4,42) = 9.335; ｐ≦ＸＮＵＭＸ）。 ＭＤＭＡ（ｐ ＝ ＸＮＵＭＸ）を除いて、全ての薬物は、ＸＮＵＭＸ日と比較してＸＮＵＭＸ日に有意に高い自発運動活性（すなわち感作）を誘発した（ニコチン、ｐ≦ＸＮＵＭＸ；コカイン、ｐ≦ＸＮＵＭＸ；アンフェタミン、ｐ≦ＸＮＵＭＸ）。 食塩水の反復注射は効果がありませんでした。 0.0001日の慣れ期間中に測定されたベースラインの自発運動を変化させた薬物治療はなかった（補足の図0.62A、 www.jneurosci.org 補足資料として）。
最後の薬物注射の5日後に、我々は以前の繰り返しのニコチン、MDMA、コカイン、またはアンフェタミンの曝露が食物で強化された機器の挙動に及ぼす影響を調べた。 データは各薬物について別々に提示されている。 図1比較のために同じ生理食塩水対照群を用いたA〜H。 我々は、これらの薬物のそれぞれへの以前の曝露が、食物で補強された機器の反応（訓練日までのレバーによる治療、F(36,378) = 1.683; ｐ≦ＸＮＵＭＸ。 事後分析：ニコチン、ｐ≦ＸＮＵＭＸ。 ＭＤＭＡ、ｐ≦ＸＮＵＭＸ。 コカイン、p≦0.01。 アンフェタミン、p≤0.01）。 漸近性能で観察された器械的反応の持続的な上昇は、反復された精神刺激薬曝露後の以前に報告された増加と一致して、動機づけにおける可能性のある増強を示唆した（考察参照）。 したがって、我々は以前の反復薬物曝露がプログレッシブレシオスケジュールを使用してモチベーションを高めたかどうかをテストしました。 アクティブレバーに対する反応に対する以前の薬物曝露の統計的影響があった（レバー相互作用による治療、F(4,42) = 3.340; p≤0.05）（図2A）と最終ブレークポイント（F）(4,42) = 5.560; p≤0.001）（図2B）。 追加の分析は、すべての治療が能動的反応の数（ニコチン、p≦0.001、MDMA、p≦0.05、コカイン、p≦0.001、アンフェタミン、p≦0.001）およびブレークポイント（ニコチン、p≦0.001、MDMA）の両方を増加させることを示した。 、ｐ≦ＸＮＵＭＸ；コカイン、ｐ≦ＸＮＵＭＸ；アンフェタミン、ｐ≦ＸＮＵＭＸ）これらの処置がモチベーションに与える影響と一致する。 ベースラインの自発運動に対する薬物の効果の欠如、および不活性なてこ操作に対する効果の欠如を考えると、これらの条件下での食物に対する反応の増加が運動活性の非特異的な増加を反映することはありそうもない。
図1。
0.35 dに対するニコチン（2.5 mg / kg）、MDMA（15 mg / kg）、コカイン（2.5 mg / kg）、またはアンフェタミン（15 mg / kg）の以前の反復注射がその後の機器の挙動に及ぼす影響。 動物を一緒に試験したが、明確にするために、同じ食塩水処置対照群を用いて各薬物の効果を別々に提示した。 A（活発な反応）とB（活発な反応）は、以前のニコチン暴露の影響を示しています。 C、D、MDMA。 E、F、コカイン。 G、H、アンフェタミン。 データは平均値±ＳＥＭとして表す。
図2。
生理食塩水、ニコチン（15 mg / kg）、MDMA（0.35 mg / kg）、コカイン（2.5 mg / kg）、またはアンフェタミン（15 mg / kg）による以前の反復治療（2.5日0.001回、0.01日）の機器反応への影響強化の漸進的な比率のスケジュールで。 データは平均±SEMとして表されます。 *** p <0.05; ** p <XNUMX; * p <XNUMX。 サル、生理食塩水; ニック、ニコチン; コカイン、コカイン; アンフェタミン、アンフェタミン; PR、プログレッシブ比率。
以前の薬物曝露はまた、食物制限の前、器械トレーニングの最初または最後の日、またはプログレッシブレシオテストの直前に記録された体重にも影響を及ぼさなかった（補足図2B、 www.jneurosci.org 補足資料として）。 3 dの制限された食料へのアクセスは、最初は平均体重の91〜92％まで自由摂餌体重に減らしました。 行動試験の終わりに、体重は制限前の体重の97〜99％に戻り、薬物曝露動物と生理食塩水治療動物の間に差は観察されなかった。 体重の変化および飢餓または食欲の違いは従って、機器の性能または動機の観察された増強に有意に寄与するべきではない。
実験ＸＮＵＭＸ：ビットトランスジェニックマウスにおけるΔＦｏｓＢの誘導性過剰発現。 楽器演奏
次に、ＮＡｃおよび背側線条体において顕著な選択性を有するΔＦｏｓＢを誘導的に過剰発現する二重トランスジェニックマウスにおいて器具の性能もまた増加するかどうかを調べた（Kelzら、1999） この実験では、ΔＦｏｓＢ過剰発現マウスを、それらがドキシサイクリンで維持されているのでΔＦｏｓＢを過剰発現しない同腹仔対照と比較した（材料および方法参照）。 我々は、ΔFosBの過剰発現が食物強化応答（訓練日までのレバーによる遺伝子発現、F）を有意に増加させることを見出した。(9,126) = 3.156; p≤0.01）（図3A） 非アクティブアパーチャで行われた鼻咽頭反応の数は、2つのグループ間で異ならなかった（図3B）。 まとめると、これらのデータは、ＮＡｃおよび背側線条体におけるΔＦｏｓＢ過剰発現が器具の性能を選択的に増加させたことを示している。
図3
ビットトランスジェニックマウスにおけるΔFosBの誘導性線条体過剰発現が機器の性能に及ぼす影響。 A、積極的な対応 B、非アクティブな対応 データは平均値±ＳＥＭとして表す。
ΔＦｏｓＢ過剰発現動物における器械的能力の増強が食欲または空腹の変化によって説明され得ることを排除するために、体重を食餌制限の前および訓練の最初および最後の日に記録した。 ΔＦｏｓＢは、食物制限前の体重に影響を及ぼさず、また行動試験中の体重にも影響を及ぼさなかった。 ここで、3 dの制限された食物摂取量は、体重を自由摂餌体重の平均87〜89％まで減少させた。 行動試験の終わりには、動物の体重は制限前の体重の97〜99％であり、ΔFosBマウスと対照マウスで同等の変化が見られた（補足図3A、 www.jneurosci.org 補足資料として）。 したがって、飢餓または食欲に対するΔFosBの過剰発現の潜在的な影響が、観察された機器反応の向上を説明する可能性があるとは考えにくい。
機器性能に関する試験が完了したとき、ΔＦｏｓＢ過剰発現は、ＸＮＵＭＸ分期間中に測定されたベースライン自発運動活性を変化させなかった（補足図ＸＮＵＭＸＢ、下記で入手可能）。 www.jneurosci.org 補足資料として）。 この観察は、活性における非特異的変化がこれらの動物において観察された器械的性能の向上に寄与しないという見解を支持する。 しかし、ΔFosBを過剰発現するトランスジェニックマウスは、急性および反復コカインに対する自発運動反応の増強を示すことが報告されている（Kelzら、1999） 我々は遺伝子発現を誘導するためにドキシサイクリンからの撤退のわずかに異なるスケジュールを使用したので（6週制限付き）、我々はこの表現型を確認することに着手した。 確かに、ΔＦｏｓＢ過剰発現マウスは、コカインを注射したとき、ドキシサイクリンで維持された同腹仔対照と比較して、自発運動活性の有意に大きい増加を示した（遺伝子発現による治療、Ｆ．(1,44) = 4.241; p≤0.05）（補足図3C、から入手可能） www.jneurosci.org 補足資料として）。
実験ＸＮＵＭＸ：ビットトランスジェニックマウスにおけるΔＦｏｓＢの誘導性過剰発現。 プログレッシブ比
以前の薬物曝露が線条体ΔFosBを誘発することを考えると（Nestlerら、2001ここでΔＦｏｓＢのトランスジェニック線条体過剰発現もまた強化の漸進的比率スケジュールで性能を向上させるかどうかを試験した。 新しい群のマウスは、プログレッシブレシオ反応を試験する前に、器械的性能に有意差を生じさせない条件下で器械的反応について訓練された（Ｆ．(1,16) <1）。 ただし、プログレッシブ比率テストでは、レバー相互作用による有意な遺伝子発現が観察されました（F(1,16) = 5.30; p≤0.05）（図4Ａ）そして、ΔＦｏｓＢ過剰発現マウスは、ドキシサイクリンで維持された同腹仔対照マウスと比較して、より多数の能動的応答を生じた（ｐ≦ＸＮＵＭＸ）が、不活性なレバー応答の数は異ならなかった。 ΔＦｏｓＢ過剰発現マウスもまたより高い切断点に達した（Ｆ．(1,16) = 5.73; p≤0.05）（図4B）。 これらのデータは、以前の精神刺激薬曝露と同様に、ΔFosBの線条体過剰発現が動機付けを高めることを示唆している。 不活性応答の数はΔFosB過剰発現マウスでは変化しなかったので、活性の非特異的増加はこれらの効果に寄与しないと思われる。 この見解は、ΔFosBを過剰発現しているマウスとドキシサイクリンで維持されている同腹仔対照マウスとの間に差がなかったベースライン自発運動活性の評価によってさらに支持された。 試験日に測定したところ、ΔＦｏｓＢ過剰発現動物と対照動物との間に体重の全体的な差は明らかではなかった。 したがって、ΔＦｏｓＢ過剰発現動物は、食物に動機付けられた道具的反応をより多く発するであろうが、それが自由に利用可能である場合、より多くの食物を消費するようには思われない。 動機付けが動物が強化剤を獲得するためにどれだけ懸命に働くかを決定するけれども、この観察のための最も可能性のある説明は、多くの追加の要因（食欲、満腹感、代謝状態など）が摂食行動と実際の食物消費に影響する。
図4。
満腹誘発性強化剤切り下げの前後の、強化の漸進的比率スケジュールでの機器反応に対するバイトランスジェニックマウスにおけるFosBの誘導性過剰発現の影響。 A、B、ベースライン：レバー応答（A）、ブレークポイント（B）。 C、D、補強材の切り下げ後：レバー応答（C）、ブレークポイント（D）。 データは平均±SEMとして表されます。 * p <0.05。
ここで使用されたΔＦｏｓＢ二遺伝子導入マウスは線条体全体にΔＦｏｓＢを発現する。 腹側線条体（NAcを含む）は動機づけプロセスに関与しているが、背側線条体は道具習慣の獲得に関与していると主張されている（Yin et al。、2004; Faureら、2005） 最大の強化限界を持つ低比率のスケジュールを使用して、トレーニング段階で楽器のパフォーマンスの違いは観察されませんでしたが、楽器の習慣の発達に比較的強い条件ディキンソン、1985）習慣の確立がプログレッシブレシオスケジュールの下での対応に影響を与える可能性があります。 この可能性は、プログレッシブレシオの反応に対する推奨による強化剤の切り下げの効果を評価することによって直接テストされました。 そのような好ましさは、進行性比率反応に対するΔFosBの効果を消失させ、ΔFosB過剰発現マウスと対照マウスとの間には反応またはブレークポイントの違いは観察されなかった（F）。(1,16) <1）（図4C、D）。 まとめると、これらのデータは、ΔＦｏｓＢの線条体過剰発現が、この試験スケジュールを用いて得られた結果の価値の変化に対する感受性を変えなかったことを示唆している。 むしろ、漸進的比率試験で観察された器械的反応は目的指向的であるように思われ、そしてΔＦｏｓＢ過剰発現マウスで観察された増加したブレイクポイントは増強された動機によるものであり癖のような反応の上昇ではないと思われる。
実験ＸＮＵＭＸ：ＮＡｃコアにおけるΔＦｏｓＢのウイルス媒介過剰発現：機器性能
ＮＡｃにおけるΔＦｏｓＢ過剰発現が選択的にトランスジェニックマウスにおいて観察された行動を説明し得るかどうかを評価するために、我々はＨＳＶ − ΔＦｏｓＢまたは対照としてＨＳＶ − ＬａｃＺを選択的にラットのＮＡｃコアに注入し、食物に対するこの操作の効果を研究した。強化楽器演奏（図5A、B） 雑誌の訓練の後、HSV-ΔFosBまたはHSV-LacZを行動試験の開始のh前にNAcコア40に注入した。 注入の位置およびウイルス媒介遺伝子発現の程度は、に示されている。 図6、ＡおよびＢ。ＨＳＶ − ΔＦｏｓＢのＮＡｃ注入は、行われた能動的応答の数の持続的な増加をもたらした（レバーによる遺伝子発現、Ｆ。(1,12) = 8.534; p≤0.05）（図5Ａ）、これは実験を通して持続した。 不活性応答の数に対するNAcコア内のΔFosB過剰発現の有意な効果はなかったので、これらの効果は選択的であった（図5Ｂ）または実験終了後の日に記録されたベースライン自発運動量（データは示さず）。 したがって、ＮＡｃにおけるΔＦｏｓＢの過剰発現は、以前の薬物曝露の行動的効果またはΔＦｏｓＢの線条体過剰発現を模倣した。
図5。
器械反応に対する訓練前のHSV-ΔFosBのNAcコアへの注入の効果。 A、積極的な対応 B、非アクティブな対応 データは平均値±ＳＥＭとして表す。
図6。
Ａ、ウイルスベクター実験のための注入部位の配置。 上、黒丸は意図する注入部位に対応する。 〜内に行われた注入のみ円で示されるように、この領域の（すなわち、ＮＡｃコア内の）ＸＮＵＭＸｍｍは、許容できると見なされた。 この領域外に注入された動物は統計分析から除外した。 下、代表的な動物のNAc内の注入部位。 B、HSV-LacZの注入後のタンパク質発現の免疫組織化学的検証。 上のパネルは、ＮＡｃコア内のβ－ガラクトシダーゼ発現を示す（ＸＮＵＭＸおよびＸＮＵＭＸ×倍率）。 下のパネルは、一次抗体を含まずに同じ免疫組織化学的手法を用いて隣接する対照切片に免疫蛍光がないことを示している。
実験ＸＮＵＭＸ：ＮＡｃコア中のΔＦｏｓＢのウイルス媒介過剰発現：漸進的比率
最終実験は、ウイルス媒介遺伝子導入アプローチを用いたNAcコアにおけるΔFosBの制限された過剰発現がラットにおける動機づけを増強するのに十分であるかどうかを直接決定した。 ここで、HSV-ΔFosBは、器械トレーニングが完了した後にのみ注入され、トレーニング中のΔFosB過剰発現がその後の進行率試験に及ぼす潜在的な影響を排除した。 以前と同様に新しい群のラットを訓練し、訓練の最終日におけるそれらの成績に基づいてバランスのとれた実験群に分けた。 続いて、動物に、NAcコアへのHSV-ΔFosBまたはHSV-LacZの両側注入を受けさせ、5 dの過剰発現後に応答する漸進的比率について試験した。 統計分析は、てこ相互作用による有意な遺伝子発現を明らかにした（F(1,12) = 14.91; p≤0.01）（図7A） HSV-ΔFosBを注入したラットは、HSV-LacZを注入したラットと比較してより活発な反応を示した（p≤0.01）が、不活性なレバーに対する反応は影響を受けなかった。 この増加と一致して、ＨＳＶ － ΔＦｏｓＢを注入されたラットもまたより高い破断点を有した（Ｆ．(1,12) = 18.849; p≤0.001）（図7B）HSV-LacZを注入した動物より。 漸進的比率試験の前に試験したベースライン自発運動量1に対するΔFosBの効果はなかった（補足図4A、 www.jneurosci.org 補足資料として）。 プログレッシブレシオテストの日にも体重に差はありませんでした（補足図4B、 www.jneurosci.org 補足資料として）。 これらの知見は、トランスジェニックΔＦｏｓＢ過剰発現マウスを用いた我々の観察を支持し、そしてＮＡｃにおけるΔＦｏｓＢの選択的過剰発現が食物関連動機づけを増強するのに十分であることを示す。
図7。
強化の漸進的比率スケジュールでの機器の反応に対する試験の5日前のHSV-ΔFosBの注入の効果。 A、レバーの応答。 B、ブレークポイント。 データは平均±SEMとして表されます。 *** p <0.001; ** p <0.01。
議論
本研究は、NAc内でのΔFosBの過剰発現が食物で強化された道具的行動を増強することを証明するr。 コカイン、アンフェタミン、MDMA、またはニコチン強化剤への以前の曝露は、その後の機器性能の持続的な向上をもたらしました。 これらの薬物曝露はまた、強化のプログレッシブ比率スケジュールの下で食物に起因する行動を増加させた. 以前の薬物曝露のこれらの効果は、誘導性二遺伝子導入（ＮＳＥ − ｔＴＡ×ＴｅｔＯＰ − ΔＦｏｓＢ）マウスを使用するか、またはＮＡｃにおいて選択的にΔＦｏｓＢを発現する新規ウイルスベクターを使用して、線条体におけるΔＦｏｓＢの制限された過剰発現によって模倣された。。 特に、機器応答が既に獲得された後のNAcコアにおけるΔFosBの過剰発現は、漸進的比率スケジュールの下での食品に対する動機づけを高めた。 一緒に、我々の調査結果は、器械的行動を促進することができる薬物誘発性神経適応の潜在的なメディエーターとしてNAcコアのΔFosBを同定し、この強化因子の役割を食品強化行動のパフォーマンスに対する動機付けの影響に関連するプロセスを含むように拡張する。 それらはまた、NAcにおいてΔFosB発現を誘導する条件が、天然および薬物の両方の強化剤の動機付け特性に影響を及ぼし得るという可能性を提起する。.
ΔＦｏｓＢは、慢性であるが急性ではない乱用薬物への曝露後に、ＮＡｃおよび背側線条体の両方のダイノルフィン発現中型有棘ニューロンに蓄積する。 この発現の局所的パターンは、ここで使用された誘導性二遺伝子導入ΔＦｏｓＢ過剰発現マウスにおいて再現されている。 これらのマウスでは、 ΔFosBの線条体レベルの上昇は、条件付けされた場所の好みによって測定されるように、コカインおよびモルヒネに対する動物の感受性を増加させます (Kelzら、1999; Zachariou他、2006） それはまたコカインのために応答する進歩的な比率を増強し、自己投与コカインへの動機づけは線条体ΔFosB過剰発現によって増強されることを示唆している（Colbyら、2003） ここで、我々はこれらのマウスにおける線条体のΔFosBの過剰発現も食物強化剤に応答する漸進的比率を増加させ、これらの効果はラットのNAcコアにおけるΔFosBの制限されたウイルス媒介過剰発現によって再現されることを見出した。 我々のデータは、ΔFosBが一次強化剤の動機づけの転写調節因子として作用することを示唆している。それらは食物、薬物、またはおそらく運動、ΔFosBの線条体発現が慢性的なホイール走行またはスクロース飲酒後に増加するという予備的観察と一致する。McClungら、2004). これらのデータは、ΔＦｏｓＢのＮＡｃ過剰発現が、天然および薬物の両方の強化剤の動機付けの影響を増強し得ることを示唆している。
NAcの小地域は、楽器演奏に対するパブロフまたは楽器のインセンティブプロセスの影響を差別的に仲介すると主張されてきた (Corbitら、2001; de Borchgraveら、2002一方で、楽器演奏へのより一般的な動機付けの影響は、扁桃体の中心核のような他の領域によってコード化されるかもしれません。 (Corbit and Balleine、2005） NAcコアは、目標指向の器械学習を習得するための重要なサイトであることも提案されています（スミスローとケリー、2000; Baldwinら、2002a,b; ケリー、2004） 我々は以前の薬物曝露とトランスジェニック線条体ΔFosBの過剰発現が機器の挙動を向上させることに対する同等の効果を示す。 ＮＡｃコアに限定されたＨＳＶ － ΔＦｏｓＢの注入もまた、食物強化機器反応を増加させた。 これらの実験は、これらの行動における背側線条体の寄与を排除するものではないが、それらは、NAc内の遺伝子発現におけるΔFosB誘導性の変化が食物動機付けの反応を高めるのに十分であることを強く示唆する。 安定した器械性能が以前に達成された後にΔＦｏｓＢが発現されたとき、漸進的比率応答もまた増強されたので、器械挙動に対する動機づけの影響の役割がありそうである。 しかしながら、私たちの操作が器械学習プロセスにも影響を与える可能性は、完全に排除することはできません。 我々の結論を支持して、以前の経口コカイン暴露後に観察された器械的性能の増加（マイルスら、2004慢性ニコチン治療がマウスにおいて漸進的な比率反応を増加させる能力と一致する動機づけの変化を含むと主張されている（Brunzellら、2006). さらに、細胞外ドーパミンレベルが増加しているドーパミントランスポーターノックアウトマウスは、増強されたΔFosB免疫反応性および食物強化動機付けの両方を示すが、学習の変化は示さない（Cagniard他、2006). さらに我々は、マウスでの線条体ΔFosBの過剰発現は、食物が好みによって「切り下げられた」場合、成績に影響を及ぼさないことを見出した。。 これらのデータは、動物は強化剤のやる気を起こさせる価値に敏感であり、反応することが目的指向であることを示している.
以前の反復的な薬物曝露はまた、パブロフアプローチによって測定された、天然の強化剤に関連する条件付き刺激によって及ぼされる行動制御を強化することができます（ハマーとフィリップス、1998; テイラーとイェンツ、2001; Olaussonら、2003）、強化補強（テイラーとホルガー、1999; Olaussonら、2004）、パブロフから楽器への移行（ワイベルアンドベリッジ、2001） シェルとは対照的に、NAcコアがパブロフの条件刺激による薬物動機づけ行動の制御に関与しているという説得力のある証拠があります（パーキンソンら、1999, 2002; Hallら、2001; Dalley et al。、2002; 伊藤ら、2004） 本発明者らの結果は、ＮＡｃにおけるΔＦｏｓＢの薬物誘導誘導が、これらの手順において行動制御が強化される１つのメカニズムであり得ることを示唆し得る。 コンディショニング強化剤として作用するパブロフのコンディショニング刺激が現在の行動効果に寄与している可能性もある。 線条体ΔＦｏｓＢの増加によって媒介されるそのような条件付き刺激による行動に対する強化された制御もまた、薬物誘発条件付き場所選好に対するタンパク質の効果に寄与し得る。 (Kelzら、1999; Zachariou他、2006）およびコカインに対応する漸進的比率（Colbyら、2003） やる気を起こさせるプロセスの変更は、習慣性行動の発達と維持に貢献すると仮定されています（Robinson and Berridge、1993; イェンシュ・アンド・テイラー、1999; Robbins and Everitt、1999; ネスラー、2004） 現在のデータはまた、習慣性行動において複数の器械的およびパブロフ的過程を強調する他の理論とも一致している（エブリットとロビンズ、2005） 機器性能を促進し、強迫行動に寄与する可能性がある特定の関連因子または動機付け因子に関して、NAcおよび他の辺縁系線条体小領域における薬物およびΔFosB誘導性神経適応の役割を定義するために、さらなる研究が今や必要とされている。
NAc内の変化が一次または条件付き強化剤によって動機づけられた行動に影響を与える正確な分子メカニズムは知られていないが（ケリーアンドベリッジ、2002）、ＮＡｃのＧＡＢＡ作動性中型有棘ニューロンは、薬物依存性および経験依存性の可塑性にとって重要な基質と考えられている。 ここでは、腹側被蓋野からのドーパミン作動性入力とコルチコリン求心性求心性神経からのグルタミン酸作動性入力は、一般的な樹状突起と樹状突起棘に集中する。 (セサックアンドピッケル、1990; スミスとボラム、1990） 慢性精神刺激薬曝露 NAcの殻と核の中のニューロンのそのような棘の密度を増加させる (ロビンソンとコルブ、1999; Robinsonら、2001; Liら、2003, 2004） 最近、行動感作の誘導は、NAcコア内の樹状突起棘の増加と特に関連していた（Liら、2004） 特に、コカイン誘発性の棘密度の増加はDにおいてのみ持続する1ΔFosBを共発現する陽性ニューロン（ロビンソンとコルブ、1999; Lee他、2006). したがって、NAcコアのΔFosBは、機器の動作に影響を与える可能性があるシナプス可塑性の持続に寄与する可能性があります。. 確かに、ドーパミン - グルタミン酸神経伝達の重要な役割スミスローとケリー、2000）、プロテインキナーゼＡ活性（Baldwinら、2002a）、および新規タンパク質合成（Hernandezら、2002）楽器性能に関するＮＡｃコア内では以前に報告されている。 我々は現在、NAcコアで過剰発現した場合に食物強化反応を持続的に増強することができる転写因子としてΔFosBを同定した。 これらの効果に関与する特定の遺伝子またはタンパク質は、正確に定義されていないままである。 ΔFosBは神経可塑性に関与するNAcにおける複数のタンパク質の発現を調節する (McClungとNestler、2003） 最近のマイクロアレイ分析は、ここで使用されたΔＦｏｓＢを発現するビットトランスジェニックマウスのＮＡｃにおける遺伝子発現パターンを特徴付け、そしてΔＦｏｓＢの比較的短期間の発現によって調節された遺伝子のサブセットを同定した。McClungとNestler、2003） BDNFはそのような遺伝子の1つであり、この神経回路におけるBDNFは、薬物および食物関連の合図に対する反応を増強することが知られています（Horgerら、1999; グリムら、2003; Luら、2004） 興味のある追加の遺伝子は サイクリン依存性キナーゼ5（Bibbら、2001これはΔFosBによっても引き起こされる。 そしてコカインによって誘発される構造の可塑性を調節できます（Norrholmら、2003）動機づけは、天然または薬物強化剤に反応する漸進的比率によって測定された（JR Taylor、未発表の所見）。 さらに追加の候補は、ＡＭＰＡグルタミン酸受容体のＧｌｕＲＸＮＵＭＸサブユニットである。 (Kelzら、1999）と転写因子NFκB（核因子κB）（Ang et al。、2001） 機器性能および動機づけに対するΔFosBの行動効果を媒介するための候補として、NAcサブ領域中のこれらおよび他の調節タンパク質を評価することが重要であろう。
現在の一連の実験は、ＮＡｃ内でのΔＦｏｓＢの過剰発現が食物に起因する行動を促進し、それによって以前に薬の報酬について示されたように機器の性能を調節することができるという証拠を提供する。 これらのデータは、ΔFosBが目標指向行動に対する強化剤の動機づけ的側面における増強と関連する一般的な分子スイッチとして作用し得るという新たな証拠を提供する。 本発明者らの知見は、例えば習慣性薬物、ストレス、またはおそらく非常にやりがいのある食物によるNAcΔFosBの誘導が、機能不全動機付け状態が強迫行動に関連する精神障害をもたらす重大なメカニズムであり得るという可能性を提起する。.
脚注
o 3月に受け取った15、2006。
o 改訂は6月23、2006を受け取りました。
o 8月に受け入れられました2、2006。
この作品は、国立薬物乱用研究所、国立精神衛生研究所、および国立アルコール乱用・アルコール依存症研究所からの助成金によって支援されました。 我々は、エール大学精神医学科のDilja Krueger氏、Drew Kiraly氏、Robert Sears博士、Jonathan Hommel博士の貴重な支援に感謝します。 この原稿について有益なコメントを提供してくださったDr. Jennifer QuinnとDr. Paul Hitchcottにも感謝します。
対応は、コネチカット精神保健センター、コネチカットメンタルヘルスセンター、ニューヘブン、コネチカット州34、エール大学医学部、分子精神医学部門、精神科、ジェーンR.テイラーに宛ててください。[メール保護]
著作権©2006神経科学会0270-6474 / 06 / 269196-09 $ 15.00 / 0
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