J Neurosci. 2011年11月9日;31(45):16473-82. doi: 10.1523/JNEUROSCI.4013-11.2011.
フローマダー KS、リーマン ミネソタ、ラビオレット SR、クーレン LM。
ソース
カナダ、オンタリオ州、西部オンタリオ大学シューリッヒ医学歯学部の解剖学および細胞生物学科。カナダ、オンタリオ州N6A5C1。
抽象
メタンフェタミン（Meth）使用者は、抑制制御の喪失により、性的な快感が高まり、性的なパートナーが多数存在し、避妊具を使用しない性行為を行うと報告している。この強迫的な性行動は性感染症の蔓延につながるが、その神経基盤は不明である。我々は以前、塩化リチウムによって誘発された内臓疾患と性行動を対比させた雄ラットの強迫的性行動のパラダイムを確立した（Davis et al., 2010; Frohmader et al., 2010a）。本研究では、Methの反復投与が性行動、強迫的性行動、性行為またはMeth報酬に及ぼす影響を調べた。まず、2 mg/kgのMethを7日間毎日投与すると、交尾開始までの潜伏時間が長くなることが示されたが、1 mg/kgのMethではそのような影響は見られなかった。この障害は最後のMeth投与から30分後に明らかになったが、その後1日または7日間薬物を断つと消失した。 1 mg/kgのメタンフェタミンを繰り返し投与すると、最後の投与から2週間後に強迫的な性行動が誘発された。この効果は、メタンフェタミン投与と性経験が同時に行われた場合に限られ、メタンフェタミン単独投与を受けた性経験のある動物では観察されなかった。さらに、メタンフェタミンと性経験の同時投与は、メタンフェタミン単独または交尾単独の場合と比較して、メタンフェタミンおよびメタンフェタミンと交尾の同時投与に対する条件付け場所選好（CPP）を増強した。対照的に、交尾単独に対するCPPは低下した。これらのデータは、薬物使用と交尾の関連性が強迫的な性行動の発現に必要であり、メタンフェタミン投与と交尾の同時投与に対する報酬探索の増加と相関していることを示唆している。
イントロダクション
常習的な薬物使用は安全でない性行為と関連しており、その結果としてヒト免疫不全ウイルス（HIV）を含む性感染症の罹患率が高まるため、常用者集団内の性的健康関連疾患は性行為に対する薬物乱用の影響の認識を高めている。クロウとジョージ、1989; PeughとBelenko、2001; サンチェス他、2002; Rajら、2007; Fisherら、2011） 性行為に対する薬物のこれらの影響は精神刺激薬メタンフェタミン（Meth）について十分に立証されている。 Methユーザーはしばしば性欲の高まり、覚醒、そして快楽を報告し、これらの要因を薬物使用の主な動機として特定します（Semple et al。、2002; Schilderら、2005; グリーン＆ハルキティス、2006） さらに、虐待は一般的に性行動や性的強迫行動の抑制的制御の喪失と関連している（Halkitisら、2001; McKirnanら、2001; Rawsonら、2002; グリーン＆ハルキティス、2006）HIVの罹患率の増加（Froschら、1996; Halkitisら、2001; パーソンズアンドハルキティス、2002).
メタンフェタミン使用が性的な危険行動の予測因子であることを示すヒトの報告は、慢性的なメタンフェタミン使用者からの自己申告に基づいており、メタンフェタミン使用と性行動の関係を信頼できる方法で測定できていない（Frohmader et al., 2010b）。したがって、メタンフェタミンと性行動の複雑な関連性を理解するためには、動物モデルを用いた管理された実験環境下で、メタンフェタミンが性行動に及ぼす変化を調査する必要がある。
最近、私たちの研究室では、雄ラットの強迫的な性行動への急性メタンフェタミンの影響を調べました（Frohmader et al., 2010a）。これらの研究では、雄ラットが交尾とそれに続く内臓疾患を関連付けることを学習する条件付け性嫌悪パラダイムを使用しました（Peters, 1983 ; Agmo, 2002）。交尾と嫌悪刺激との関連付けが確立されると、動物は交尾行動を開始しなくなりました（Davis et al., 2010 ; Frohmader et al., 2010a）。条件付けの数週間前にメタンフェタミンを1回注射して前処理すると、抑制された性反応の獲得が阻害されました（Frohmader et al., 2010a）。したがって、メタンフェタミン前処理を受けた雄ラットは、交尾が嫌悪刺激と関連付けられているにもかかわらず、性行動を求めていました。これは不適応または強迫的な交尾と呼ばれています。
急性薬物注射の効果を試験する以前の研究および雄ラットの性行動に対する反復Methの効果を調査する研究は限られているので、本研究の主な目的は以下を含む性行動の異なる側面に対する反復Meth投与の効果を調査することであった。パフォーマンス、性の強制的な探求、そして報酬。 最初に、交配に対するMethの反復投与の効果を、性機能に対するMethの短期および長期の効果を区別するために、薬物投与後および薬物禁断期間後に試験した。 次に、不適応性行動に対する反復Meth投与の効果を調べ、条件付き性的嫌悪パラダイムを実行した。 さらに、Methの反復曝露と性行動との間の学習された関連性が、不適応性行動に対するMethの影響に不可欠であるかどうかを決定した。 最後に、条件付き場所嗜好（ＣＰＰ）パラダイムによって決定されるように、Ｍｅｔｈ曝露の繰り返しがＭｅｔｈおよび／または交配に対する報酬の増強をもたらすかどうかを試験した。
材料と方法
科目
成体雄スプラーグドーリーラット（210～225 g）はチャールズリバーラボラトリーズから入手し、環境エンリッチメントのためにPVCパイプ片を入れた標準的なプレキシガラスケージ（飼育ケージ）に同性のペアで飼育した。動物は、12時間明/12時間暗の逆転サイクル（午前11時に消灯）に維持された部屋で飼育し、餌と水は自由に摂取できるようにした。すべてのテストは、赤色照明の下、暗期に実施した。性行動に使用した刺激雌（200～225 g、チャールズリバーラボラトリーズ）は両側卵巣摘出され、5%安息香酸エストラジオールと95%コレステロールを含む皮下インプラントを投与された。性受容性を誘発するために、雌には性行動の4時間前に0.1 mlのゴマ油に溶解した0.5 mgのプロゲステロンを皮下投与した。実験手順は、ウェスタンオンタリオ大学の動物倫理委員会およびミシガン大学の動物倫理委員会によって承認され、カナダ動物倫理委員会および米国国立衛生研究所が定めたガイドラインに準拠していた。
実験デザイン
性行為
今回の実験では、メタンフェタミンの反復投与が、薬物注射直後および薬物禁断期間後の性的パフォーマンスと動機に及ぼす影響を調査した。33匹の雄ラットは、週2回の交尾セッション5回の間、清潔な敷料を入れた別々のテストケージ（交尾アリーナ、60 × 45 × 50 cm）で性的経験を積んだ。各交尾セッションでは、雄は、1回の射精を示すか、または1時間経過するまで、受容的な雌と交尾することが許された。最後の交尾セッションから1週間後、雄は実験手順に慣れさせられ、3日間連続で1 ml/kgの生理食塩水を皮下注射された。各注射後、動物は16 × 16の光ビームアレイを備えたプレキシガラス製の運動活動チャンバー（40.5 × 40.5 cm、Med Associates）に入れられ、運動活動は30分間記録された。治療注射後の歩行行動の記録に加えて、雄を運動チャンバーに入れることで、交尾行動とは異なる薬物関連環境が作り出された。次に、雄は7日間連続で、1日あたり1または2 mg/ml/kgのメタンフェタミンまたはビヒクル（生理食塩水、1 ml/kg、各n = 11）を注射された。各注射後、雄は運動活動チャンバーに入れられ、30分間運動活動が記録された後、飼育ケージに戻された。メタンフェタミン投与の最終日には、雄は30分後に運動活動チャンバーから取り出され、交尾アリーナに入れられ、メタンフェタミンが性行動に及ぼす影響がテストされた。動物は、1日または1週間の薬物禁断後、交尾アリーナで再び性行動がテストされた。
交尾セッション中、性行動の標準的なパラメーターが観察され記録された。これには、性的な動機を示すマウント潜伏時間（雌の導入から最初のマウントまでの時間）と挿入潜伏時間（雌の導入から最初の挿入までの時間）（Hull et al., 2002）、および性的なパフォーマンスの指標である射精潜伏時間（最初の挿入から射精までの時間）、射精前のマウントと挿入の回数、射精後間隔（Hull et al., 2002 ; Pfaus, 2009 ）が含まれる。グループ間の差は、ノンパラメトリックなクラスカル・ウォリス分析とダンの事後比較を用いて、有意水準0.05で性行動の各パラメーターについて決定された。
自発運動
メタンフェタミン注射後の運動活動は、5分間隔で移動した距離として、Med Associates分析ソフトウェアを使用して分析した。群間差は、ノンパラメトリックなKruskal–Wallis検定とDunnの事後比較を用いて検討した。メタンフェタミン誘発性運動感作を調べるため、各薬物投与群において、試験の最後の10分間のメタンフェタミン誘発性活動を、最初の注射日と7回目の注射日で対応のあるt検定を用いて比較した。すべての比較に有意水準0.05を適用した。
条件付きセックス嫌悪
実験1
まず、50匹の雄ラットを3日間連続で生理食塩水注射に慣れさせ、3回の交尾セッションで性経験を積ませた。各交尾セッションの前に、動物に1 mg/kgのMethまたは1 ml/kgの生理食塩水（皮下注射）を注射し、交尾アリーナに置き、30分後に、射精または1時間まで受容的な雌と交尾させた。性行動のパラメーターを記録して分析した（上記の「性行動」を参照）。2週間後、動物を条件付け性嫌悪パラダイムにかけた。雄は、前処置（Methまたは生理食塩水）と条件付け［塩化リチウム（LiCl）ペアまたはペアなし］に応じて4つの実験グループに細分化された。グループは、生理食塩水ペアなし（n = 12）、Methペアなし（n = 12）、生理食塩水ペア（n = 13）、Methペア（n = 13）であった。条件付け嫌悪パラダイムは、2日間連続の条件付け試行を8回行った。初日は、すべてのオスを交尾アリーナに10分間馴化させた後、受容的なメスを導入した。メスは交尾前に首と尾の付け根にアーモンドオイルを塗布して匂いを付けた。これは、嗅覚刺激がオスの接近行動を促進し、条件付けを強化することが示されているためである（Lawrence and Kiefer, 1987 ; Agmo, 2002）。オスは30分間、または1回の射精まで交尾を許可された。最初の15分以内に挿入が行われなかった場合、交尾は終了した。射精または試行終了の1分後に、オスには127.2 mg/kgのLiCl（ペアのオス）または生理食塩水（ペアでないオス）を腹腔内注射した。LiClまたは生理食塩水は、交尾が行われたかどうかに関係なく投与された。翌日、ペアになっていないオスには10ml/kgの塩化リチウムを注射し、ペアになっているオスには生理食塩水を注射した。注射後、動物は飼育ケージに戻された。
実験2
メタンフェタミン前処置が条件付け性嫌悪に及ぼす影響が、メタンフェタミンと交尾への同時曝露によるものか、メタンフェタミン単独によるものかを調べるため、追加の実験を行った。雄ラット（n = 20）は、5回の交尾セッション中に性体験を受けたが、メタンフェタミンまたは生理食塩水による処置は受けなかった（各n = 10）。代わりに、性体験の1週間後に、メタンフェタミン（1 mg/kg、皮下）または生理食塩水を1日1回7回注射し、2週間後に条件付け性嫌悪パラダイムに供した（上記の実験1を参照）。
両方の実験において、各条件付け試行中に性行動のパラメーターを分析し、各条件付け試行における群間差を二元配置分散分析（要因：メタンフェタミン／生理食塩水前処置、条件付け）を用いて判定した。ピアソンχ²分析を用いて、各条件付け試行における交尾行動、挿入、または射精を示した雄の割合の群間差を比較した。
条件付き場所の設定
覚醒剤の前処理が覚醒剤または性行動の報酬に影響を与えるかどうかをテストするために、CPP実験を実施しました。 すべてのCPP実験には、識別可能な視覚的および触覚的手がかりを備え、小さな中央コンパートメント（28×22×21 cm）で分離された13つの大きな外部チャンバー（12×21×15 cm）を含む120コンパートメント装置（Med Associates）を使用しました。 。 中央コンパートメントの両側のドアはチャンバーを分離し、装置全体で動物が自由に動くことができるように上げるか、特定の領域に動物を閉じ込めるために下げることができます。 装置には、各チャンバーで費やされた時間を測定するためのフォトビームが装備されていました。 初日、10分間の事前テストを実施して、各動物の最初のチャンバーの好みを決定しました。これにより、各動物はCPP装置のチャンバー間を自由に歩き回ることができました。 実験グループ間でどちらのチャンバーにも有意な選好は検出されませんでした。 動物が特定のチャンバーに対して拡張された選好を示した場合、動物は研究から除外された（2秒以上の差;被験者の<3％によって示される）。 コンディショニングは30日目とXNUMX日目に実施されました。コンディショニング中、最初は好ましくないチャンバー（ペアのチャンバー）がXNUMX分間の報酬操作とペアになりました。 最初に好まれたチャンバー（対になっていないチャンバー）は、対照操作と対にされた。 動物が対になったチャンバーと対になっていないチャンバーにさらされた順序は、各実験グループ内で釣り合っていた。 事前テストと手順的に同一の事後テストがXNUMX日目と最終日に実施されました。
実験1
まず、50匹の雄ラットを3日間連続で生理食塩水注射に慣れさせ、3回の交尾セッションで性経験を積ませた。各交尾セッションでは、動物に1 mg/kgのメタンフェタミンまたは1 ml/kgの生理食塩水（皮下注射）を注射し、試験ケージに入れ、30分後に、射精または1時間まで受容的な雌と交尾させた。性行動のパラメーターを記録し、分析した（詳細は上記の「性行動」を参照）。1週間後、動物を薬物処理と性行動が一致する4つの実験グループに分け、CPPテストを行った。条件付けの間、雄にメタンフェタミンまたは生理食塩水（以前の薬物処理に一致）を注射し、30分後に射精まで交尾させた。射精の1分後、動物をペアチャンバーに入れた。ペアになっていないチャンバーは、注射（メタンフェタミンまたは生理食塩水）または注射なしの交尾と関連付けられていた。事後テストの後、各被験者について、選好スコア（事前テストと事後テスト中にペアチャンバーで過ごした時間の割合。ペアチャンバーで過ごした時間をペアチャンバー＋非ペアチャンバーで過ごした時間で割った値に100を掛けたもの）とCPPスコア（実験1。事後テスト中のペアチャンバーで過ごした時間から事前テストの時間を引いた値）を算出した。選好スコアは対応のあるt検定を用いて実験群内で比較し、CPPスコアは一元配置分散分析と事後比較のためのフィッシャーの最小有意差検定を用いて実験群間で比較した。いずれも信頼水準は95%とした。
実験2
メス前処置がメスまたは交尾に対する条件付け場所嗜好（CPP）に及ぼす影響が、メスと交尾への同時曝露によるものか、メス単独によるものかを調べるために、追加の実験を行った。オスラットにメス（1 mg/kg）と交尾を4日間連続で同時に投与した（n = 10）。2つの対照群は性的に未経験のままで、メスまたは生理食塩水を投与した（各群n = 10）。1週間後、メスに対するCPPを実施した。すべてのオスは、ペアチャンバーでメスを注射され、ペアでないチャンバーでは生理食塩水を注射された。嗜好スコアを計算し、有意水準0.05の対応のあるt検定を用いて実験群内で比較した。
実験3
メタンフェタミンへの同時曝露と交尾が性的報酬の変化に重要かどうかを検証するため、交尾条件付け場所嗜好（CPP）研究を実施した。雄ラットに、交尾と同時にメタンフェタミン（1 mg/kg）または生理食塩水を4日間連続投与した（各群n =10）。1週間後、性的行動に対するCPPを測定した。すべての雄ラットは交尾後にペアチャンバーに入れられ、ペアチャンバー以外では交尾は行われなかった。嗜好スコアを算出し、有意水準0.05の対応のあるt検定を用いて実験群内で比較した。
条件付き場所嫌悪
メタンフェタミン曝露が塩化リチウム誘発性疾患に対する感受性を変化させるかどうかをテストするために、条件付け場所嫌悪（CPA）実験を実施した。CPAテストは、暗期の前半に、条件付け場所選好（CPP）実験で使用したのと同じ装置を使用して実施した（上記の「条件付け場所選好」を参照）。3日間連続で、雄ラットはメタンフェタミン（1 mg/kg）または生理食塩水（各n = 10）と同時に性経験を積んだ。1週間後、すべての雄ラットは、最初に好まれたチャンバーとペアになった塩化リチウム注射（10 ml/kg、腹腔内）を受け、最初に好まれなかったチャンバーには同量の生理食塩水が関連付けられた。事後テストの後、各被験体について、平均選好スコア（事前テストと事後テストでペアになったチャンバーで過ごした時間の割合。ペアになったチャンバーで過ごした時間をペアになったチャンバーとペアになっていないチャンバーで過ごした時間で割った値に100を掛けて算出）とCPAスコア（事後テストでペアになったチャンバーで過ごした時間から事前テストを引いた値）を算出した。実験グループ内では、選好スコアを対応のあるt検定を用いて比較し、実験グループ間では、CPAスコアを対応のないt検定を用いて比較した。いずれも有意水準は0.05とした。
結果
性行為
最後の薬物注射から30分後に交尾をテストしたところ、Methは性行動の開始に有意な影響を与えた。この効果は2 mg/kgのMethでは用量依存的であったが、1 mg/kgのMethでは用量依存的ではなかった。Methは生理食塩水対照群と比較して、マウント潜時と挿入潜時を有意に増加させた（それぞれp = 0.001および0.002）（図1A ）。Methは行動を開始した雄の割合には影響を与えず、3つの治療群すべてで雄の100%が交尾した。Meth前処理した雄は、薬物禁断期間1日目と7日目に交尾をテストしたところ、生理食塩水前処理した対照群と比較して交尾行動に変化が見られなかったことから、Methは性行動の開始に長期的な影響を与えなかった（図1B 、 C ） 。最後に、射精潜時（図1 ）やマウントおよび挿入の回数に影響がなかったことから（データは示していない）、Methはどの時点においても性行動に影響を与えなかった。したがって、メタンフェタミンを繰り返し投与すると、投与直後の検査では交尾開始行動が阻害されたが、性欲や性行動に長期的な影響はなかった。
メタンフェタミンの反復投与が性機能に及ぼす影響。A ～C、7回目かつ最後の薬物注射から30分後（A）、および薬物禁断1日目（ B ）と7日目（C）に、0、1、または2 mg/kgのメタンフェタミンを投与した後の、交尾潜時（ML）、挿入潜時（IL）、および射精潜時（EL）。データは平均値±標準誤差で示されている。*生理食塩水注射群の雄との有意差（p < 0.05）。
自発運動
1 mg/kg または 2 mg/kg のメタンフェタミン投与は、対照群と比較して運動活性を増加させた ( p < 0.001、1 および 2 mg/kg、図 2 A、B )。メタンフェタミンの反復投与は、運動反応の感作をもたらした。1 mg/kg のメタンフェタミンを投与された雄は、最初の注射と比較して最後の注射後に有意に大きな運動活性を示した ( p = 0.042、図 2 C )。対照的に、2 mg/kg のメタンフェタミンは、最初の日と比較して最終日に有意に運動活性を低下させた ( p = 0.009、図 2 C )。これは、常同行動の増加を示している可能性がある。
メタンフェタミンの反復投与が運動活動に及ぼす影響。A 、B 、最初の（ A）および最後の（B ）メタンフェタミン注射後に0、1、または2 mg/kgのメタンフェタミンを投与された雄が移動した距離。データは平均±SEMで示されている。*すべての治療群で対照群との有意差（p < 0.05）。# 1 mg/kgメタンフェタミンと対照群のみで有意差（p < 0.05）。C 、メタンフェタミン誘発性感作運動反応。運動活動記録の最後の10分間に、最初のおよび最後のメタンフェタミン注射後に0、1、または2 mg/kgのメタンフェタミンを投与された雄が移動した距離。データは平均±SEMで示されている。*同じ治療群の性的に未経験の雄との有意差（p < 0.05）。
条件付きセックス嫌悪
性行為
実験1のMeth前処置段階では、生理食塩水前処置の雄と比較して、その後の3回のセッションのそれぞれにおいて、1 mg/kgのMeth投与による性的行動への影響は見られなかった（表1）。これらの結果は、同じ環境で投与した場合でも、この用量のMethが性的行動に影響を与えないことを裏付けている。さらに、Meth前処置は、条件付けパラダイムの最初の日（LiClペアリング前、表1）や、LiCl非ペアリング群の条件付け試行中の性的行動を変化させなかった。これらの結果は、Methが性的行動に長期的な影響を与えないことを裏付けている。
強迫的な性行為
実験1
対照的に、メタンフェタミンの反復投与は強迫的な性行動の探索を増強した。対照群である生理食塩水前処理動物では、条件付けされた性嫌悪が性行動を著しく抑制した。具体的には、生理食塩水前処理されていないオスと比較して、LiClとペアになったオスの交尾および挿入の割合の減少は、条件付け試行6回目（ p = 0.039）で初めて明らかになり、条件付け試行7回目（ p = 0.005、データは示さず）および8回目（p < 0.001、図3B ）まで持続した。射精したオスの割合の有意差は、条件付け試行4回目（ p = 0.041）で初めて明らかになり、条件付け全体を通して持続した（ p < 0.001、図3C ）。しかし、メタンフェタミン前処理は条件付けされた性嫌悪に影響を与え、LiClとペアになったメタンフェタミン前処理オスは、メタンフェタミン前処理されていないオスと比較して、最後の条件付け試行まで性行動の有意な抑制に達しなかった。具体的には、メタンフェタミン前処置を施した塩化リチウム投与群の雄において、挿入および射精を示す割合は、条件付け試験8においてのみ有意に減少した（それぞれp = 0.03およびp = 0.011）。したがって、条件付け開始の2週間前にメタンフェタミン前処置を施すと、不適応または強迫的な性行動が引き起こされた。
同時交尾（セックス）とメタンフェタミン前処置が条件付け性嫌悪に及ぼす影響（実験1）。A 、実験群には、交尾後にLiClを投与された生理食塩水（Sal）またはメタンフェタミン前処置のオス（ペアオス）と、交尾後に生理食塩水を投与された生理食塩水またはメタンフェタミン前処置のオス（非ペアオス）が含まれた。各条件付け試行の2日目には、ペアオスには生理食塩水が、非ペアオスにはLiClが投与された。B 、C 、性体験と同時に投与されたメタンフェタミン前処置後の条件付け性嫌悪中にマウンティング（ B）および射精（C ）したオスの割合。*生理食塩水前処置非ペアオスとの有意差（p < 0.05） 。 #メタンフェタミン前処置非ペアオスとの有意差（p < 0.05）。
実験2
メタンフェタミン前処置が条件付け性嫌悪に及ぼす影響は、メタンフェタミンと交尾経験の同時投与に依存していた。具体的には、メタンフェタミン前処置と交尾経験を異なる時期に受けた（同時投与ではない）性経験のある雄では、条件付け性嫌悪は影響を受けなかった。メタンフェタミン前処置を受けた塩化リチウム投与群の雄におけるマウンティングと射精の割合は、生理食塩水前処置を受けた群の雄と差がなかった（図4）。これらのデータは、メタンフェタミンと性経験の間の初期の関連性が、メタンフェタミンが強迫性性行動に及ぼす影響の一因となっていることを示唆している。
同時交尾（セックス）とメタンフェタミン前処理が条件付け性嫌悪に及ぼす影響（実験2）。性経験とは関係のないメタンフェタミン前処理後のLiCl条件付け性嫌悪中にマウンティング（A）および射精（B）したオスの割合。2つのグループが含まれた：生理食塩水で前処理したLiClペアと、メタンフェタミンで前処理したLiClペア。
条件付き場所嫌悪
追加の対照実験により、Meth前処理後の交尾抑制の失敗は、LiCl誘発性内臓疾患に対する感受性の低下によるものではないことが明らかになった。なぜなら、すべての雄は単回投与のLiClに関連付けられたチャンバーに対して嫌悪感を示したからである。具体的には、生理食塩水前処理群とMeth前処理群の雄は、前テストと比較して、後テスト中にLiClペアチャンバーで過ごした時間が有意に短かった（それぞれp = 0.037および0.045、図5A ）。さらに、後テストと前テスト後のLiClペアチャンバーで過ごした時間の差は、Meth前処理群と生理食塩水前処理群で同じであった（図5B ）。
同時交尾（セックス）とメタンフェタミン前処理がLiCl誘発CPAに及ぼす影響。A 、B 、生理食塩水（Sal；セックス＋生理食塩水）またはメタンフェタミン（セックス＋メタンフェタミン）で前処理した交尾オスにおける選好スコア（ペアチャンバーで過ごした時間をペアチャンバー＋ペアチャンバーで過ごした時間で割った値×100；A）およびCPAスコア（事後テスト中のペアチャンバーで過ごした時間と事前テスト中の時間の差；B）。データは平均値±標準誤差で示されている。*同じ実験グループ内での事前テストとの有意差（p < 0.05）。
条件付き場所の設定
実験1
自己申告による研究で、Methの使用は性的快楽を高め、薬物使用の主な動機であることが明らかにされています（Semple et al。、2002; Schilderら、2005; グリーン＆ハルキティス、2006） このメスによる性的快楽の増強は、げっ歯類モデルではテストされていません。 したがって、CPPパラダイムを用いて、メスとの性行動が交配またはメス投与単独よりもやりがいがあるかどうかをテストしました。 以前の研究と一致してアグモとベレンフェルド、1990; ファウスとフィリップス、1991; Tenkら、2009生理食塩水で前処理した対照男性と交配すると、CPPが得られた - ポストテスト期間中、男性は生理食塩水とペアになった部屋よりもセックス+食塩水とペアになった部屋で多くの時間を費やした（p = 0.001; 図6C,D） さらに、対照男性は、性別対室よりも性別＋食塩水対のチャンバーに対する選好を形成せず、交配前の食塩水注射は性的報酬に影響を及ぼさなかったことを実証した（図6C,D） 結果は、メスが交配またはメス単独と比較して、性別に対するCPPを増加させることを示した。 男性は性別対室よりも性別＋対室で事後検定中により多くの時間を費やした（p <0.001; 図6C）またはMeth-pair chamber（p = 0.02; 図6C）、または対照群と比較（p = 0.002および0.05。 図6D） したがって、性行動とMethを同時に前処置した動物では、Methと同時の性行動は性行動またはMeth単独よりもやりがいがあるようです。
同時交尾（セックス）とメタンフェタミン前処置が交尾およびメタンフェタミン誘発性条件付け場所嗜好性（CPP）に及ぼす影響（実験1）。4つのグループが含まれた。A 、 2つのグループはセックス＋生理食塩水（Sal）前処置を受け、ペア/非ペアチャンバーで次の処置を受けた：セックス＋生理食塩水/セックス、セックス＋生理食塩水/生理食塩水。最初のグループは、生理食塩水がセックスに対するCPPを変化させないと予想されたため、ネガティブコントロールとして機能した。2番目のグループは、セックスがCPPを引き起こすと予想されたため、ポジティブコントロールとして機能した。B 、他の2つのグループはセックス＋メタンフェタミン前処置を受け、ペア/非ペアチャンバーで次の処置を受けた：セックス＋メタンフェタミン/セックスまたはセックス＋メタンフェタミン/メタンフェタミン。動物がペアチャンバーと非ペアチャンバーに曝露される順序は、各実験グループ内でバランスが取られた。C 、嗜好スコア（ペアチャンバーで過ごした時間÷ペア＋非ペアチャンバーで過ごした時間×100）。データは平均±SEMで示されている。 *同一実験群内での事前テストとの有意差（p < 0.05）。D 、 CPPスコア（事後テスト中のペアチャンバー滞在時間から事前テストを引いた値）。データは平均値±標準誤差で示されています。*性別＋生理食塩水／性別群との有意差（p < 0.05）。
実験2
次に、メタンフェタミンと性行為を同時に前処理した場合、生理食塩水投与群と比較して、メタンフェタミン単独投与群に対する条件付け場所嗜好性（CPP）に影響があるかどうかを調べた。実際、各薬物注射と同時に交尾を行ったメタンフェタミン前処理の雄は、メタンフェタミン投与群のチャンバーを好む傾向を示した（p = 0.01、図7）。対照的に、交尾を伴わずに生理食塩水またはメタンフェタミンを繰り返し注射された雄は、事後検査においてメタンフェタミン投与群のチャンバーに対する嗜好性の増加を示さなかった。
同時交尾（セックス）とメタンフェタミン前処置がメタンフェタミン誘発性条件付け場所嗜好性（CPP）に及ぼす影響（実験2）。生理食塩水（Sal）、メタンフェタミン、またはセックス＋メタンフェタミンで前処置した雄における嗜好スコア（ペアになったチャンバーで過ごした時間÷ペアになったチャンバー＋ペアになっていないチャンバーで過ごした時間×100）。データは平均値±標準誤差で示されている。*同一実験群内での事前テストとの有意差（p < 0.05）。
実験3
最後に、メタンフェタミンと交尾の同時前処置が交尾のみに対する条件付け場所嗜好性（CPP）に影響を与えるかどうかを検証した。メタンフェタミンと交尾で前処置されたオスは、性別がペアになったチャンバーで過ごす時間の増加が見られなかったことから、性行動に対する嗜好を形成しなかった。対照的に、生理食塩水と交尾で処置されたオスは、性別がペアになったチャンバーに対する嗜好を形成した（p = 0.003、図8）。これらのデータは、メタンフェタミンと交尾の関連により、交尾がない場合のメタンフェタミンおよびメタンフェタミンと同時に行われる交尾に対する誘因顕著性が高まるが、薬物がない場合の交尾に対する誘因顕著性は低下することを示唆している。
交尾誘発CPPに対する同時交配（性別）およびメス前処理の影響（実験3）。 性別+生理食塩水（Sal）または性別+ Methで前処置された男性における嗜好スコア（ペアにされた部屋で費やされた時間をペアにされた部屋/ペアにされていない部屋の時間×100で割ったもの）。 データは平均値±標準誤差で表す。
議論
本研究では、メタンフェタミン（Meth）の反復投与が性行動に及ぼす影響を、性行為のパフォーマンス、不適応または強迫的な性行動の探索、交尾および／またはMethによる報酬に特に焦点を当てて検証した。本研究の主な知見は、Methの前投与は性行動の発現には影響を与えなかったものの、前投与後の数週間に強迫的な性行動を引き起こしたということである。この強迫的な性行動への影響は、Methと交尾の同時経験に依存していた。さらに、Methと交尾の同時前投与はMethによる報酬を増強したが、性的な報酬を減少させた。これらの研究を総合すると、Methと交尾の関連性が、強迫的な性行動の発現や、性的な報酬および薬物による報酬の変化に不可欠であることが示された。
交配と同時に行われた場合のメチル前処理は、条件付き性的嫌悪パラダイムが性的行動を阻害する能力に長期的な影響を及ぼした。 Meth前治療を受けた男性はCPPまたはLiCl誘発性の性的嫌悪パラダイムの間に学習障害の証拠を全く示さなかったので、この効果は学習または記憶の不足によって容易に説明することはできない。 さらに、低用量のMethの反復投与がラットにおける高用量のMethへの慢性的な曝露後に典型的に見られる認知障害および神経毒性を引き起こしたとは考えられない（Walsh and Wagner、1992; フリードマン他、1998; Chapmanら、2001; Schröderら、2003）と人間（Ornsteinら、2000; Simonら、2002; Kalechstein et al。、2003今回の研究と同じ用量を用いた1日のMeth過敏症のパラダイムは、物体認識学習を損なわず、神経毒性をもたらさなかった（）。Marshallら、2007） 条件付き性的嫌悪の獲得または表現の障害についての別の説明は、LiClに対する感受性の喪失である。 しかしながら、動物は、以前にＬｉＣｌと対にされたチャンバーへの条件付き嫌悪を等しく獲得することができた。 したがって、Meth前治療を受けた男性は、連想記憶を損なうことも、LiClまたはLiCl誘発性疾患に対する感受性を低下させることもなかった。 Methの前処理は、人間の報告と一致する、否定的な結果が得られたにもかかわらず、不適応または強迫的な性探しを引き起こしたようです（Froschら、1996; Halkitisら、2001; McKirnanら、2001; Rawsonら、2002; Somlai et al。、2003; グリーン＆ハルキティス、2006; Springerら、2007).
さらに、不適応性行動の抑制の抑制に対するメスおよび交配前処理の効果は、交尾に関連する強化された報酬によっては容易に説明されない. 対照的に、メスと交配の経験を同時に受けた動物では、交尾に関連する報酬の探索は減少しました。 したがって、不適応性行動の発現に対する同時のメスと交配の前処理の影響について、別の説明を提案しなければならない。 私たちの研究室からの最近の神経解剖学的研究は、Methが性行動への影響を媒介するかもしれない脳領域を特定しました。Frohmaderら、2010c） ここで、交配またはＭｅｔｈによって誘発される神経活性化は、それぞれＦｏｓまたはＭＡＰＫのリン酸化などの神経活動マーカーを用いて調べた。 内側前頭前皮質の側坐核、側底側扁桃体、および前帯状領域におけるメチル化および交尾する共活性化ニューロン (Frohmaderら、2010c) 眼窩前頭皮質で (Frohmader and Coolen、2010） 前頭前野および眼窩前頭皮質は中毒性行動に寄与するため、特に興味深い。カリヴァスとボルコウ、2005; Kalivasら、2005; Lasseter et al。、2010; Winstanley et al。、2010） さらに、これらの脳領域の活動低下は、抑制制御の喪失に関連するいくつかの精神状態と相関しています（Graybiel and Rauch、2000; Taylorら、2002; London et al。、2005). これらの一連の証拠は、Methがこれらの前頭皮質に作用して長期的な変化を引き起こし、それが今度は強迫的な性行動を媒介する可能性があることを示唆している。 これと一致して、強迫的な性行為の高い発生率は、薬物中毒、不安、および気分障害を含む他の精神障害と重複することが示されています。 (バンクロフト、2008） また、内側前頭前野および眼窩前頭皮質の薬物誘発性機能障害は、衝動制御の低下の原因であると仮定されている（ブリューワーとポテンザ、2008; Finebergら、2010）および多くの中毒者で観察された性指向の行動の増加（イェンシュ・アンド・テイラー、1999; バンクロフト、2008） 私これと一致して、雄ラットにおける内側前頭前野の損傷は、現在の研究で使用されている条件付き性的嫌悪パラダイムにおいて強迫的な性探し行動をもたらした。Davis他、2010).
これまでの研究では、精神刺激薬やオピオイドの反復投与により、CPPで測定される薬物誘発性報酬が増強されることが示されている（Lett、1989年；ShippenbergおよびHeidbreder、1995年；Shippenbergら、1996年）。さらに、性的経験により、d-アンフェタミン報酬の感作が引き起こされた（Pitchersら、2010年）。本研究では、Methおよび/または性的経験がMeth CPPに及ぼす影響を、薬物CPPを引き起こすとは予想されない条件下（Methの低用量、単一の条件付け試行、CPPが最も低い時間帯である日中の暗期におけるテスト）でテストした（Webbら、2009a、b）。本研究で使用した反復Methまたは性的経験による感作レジメンは、Meth CPPの増強を引き起こさなかった。しかし、交尾と同時にメタンフェタミン前処置を行うとメタンフェタミン報酬が増強されることから、メタンフェタミンと交尾のこの関連性がメタンフェタミン報酬の追求を増強することが示唆される。これらの結果は、メタンフェタミン摂取中の性的快楽を薬物使用の主な動機として特定するメタンフェタミン追求の増加に関する人間の報告と一致しているように見える（Semple et al., 2002 ; Schilder et al., 2005 ; Green and Halkitis, 2006）。メタンフェタミンと交尾の関連性にとって性行動のどの要素が重要であるかは、現時点では不明である。本研究では、すべての雄が射精まで交尾した。しかし、我々の以前の研究結果は、社会的相互作用が不適応な性追求行動を誘発するのに十分である可能性を示唆している（Frohmader et al., 2010a）。
メスの報酬に対する同時メスおよび交配前処理の強化効果を媒介する可能性がある神経基質には、側坐核および側底外側扁桃体が含まれる。 側坐骨の樹状突起棘密度と形態の長期的な変化は、繰り返しの薬物投与から生じる（ブラウンとコルブ、2001; Robinsonら、2002; Liら、2003; ロビンソンとコルブ、2004）または性的経験（マイゼルアンドマリンズ、2006; Pitchers他、2010そして、薬物誘発性の自発運動および報酬感作を媒介すると仮定されている（ピアースとカリヴァス、1997; ヴァンダーシュレンとカリヴァス、2000; Liら、2004） 基底外側扁桃体は薬物刺激に関連する条件刺激の記憶に重要である（グレースアンドローゼンクランツ、2002; ラビオレットとグレース、2006）報酬の感作と強化に関わっているEverittら、1999; Cardinalら、2002; 2002を参照してください。） 側底側扁桃体の病変または不活性化は、獲得を妨げる（Whitelawら、1996）と式（グリムアンドシー、2000）調整された手がかりのコカインの回復の。 さらに、側底側扁桃体病変は、食物と対をなす条件刺激に対する反応の低下をもたらす（Everittら、1989）または性的強化（Everittら、1989; エヴェリット、1990ラットで）。 したがって、側坐核および側底外側扁桃体における精神刺激薬および交配による変化は、Methの強化された報酬顕著性をもたらす可能性がある。
薬物の感作レジメンは性行動を促進することが示されている。d-アンフェタミンの感作前処置（ 1.5 mg/kgを10日間毎日注射）は性行動（Fiorino and Phillips、1999a、b）および性的刺激への接近行動（Nocjar and Panksepp、2002）を促進する。メスラットにMeth（5 mg/kgを3日間毎日注射）を前投与した研究では、受容行動の増加が認められた（Holder et al.、2010）。対照的に、本研究ではMeth治療の感作レジメンが性行動に及ぼす影響は示されなかった。この矛盾の考えられる説明としては、本研究で使用した薬物投与量が少ないこと、性的動機の評価方法が異なること、性差（Becker and Hu、2008）などが挙げられる。
メタンフェタミン中毒のげっ歯類モデルに関する研究は、近年、メタンフェタミン誘発性の行動障害（Belcher et al., 2008 ; Izquierdo et al., 2010 ; O'Dell et al., 2011）、神経可塑性の変化（Brennan et al., 2010）、および神経毒性（Moszczynska et al., 1998 ; Kuczenski et al., 2007 ; Graham et al., 2008）を調査するために、薬物乱用パラダイムに焦点を当てている。これらの研究の主な目的は、ラットの血漿中薬物濃度をヒトのメタンフェタミン中毒者に見られる濃度に近づけることであった。これに対し、本研究では、低用量のメタンフェタミンを1日1回受動的に投与するだけで、長期間にわたる強迫的な性行動を引き起こすのに十分であることが示された。メタンフェタミンの乱用パラダイムは、実際的な理由から使用されませんでした。高用量のメタンフェタミンは性行動を阻害し（Frohmader et al., 2010a）、人間の使用者は性機能を維持するために性機能向上薬を使用することが多いためです（Semple et al., 2009）。今回の研究の焦点は、交尾行動に障害のない動物における性的報酬と強迫的な交尾行動を調査することでした。結果は、強迫的な性的行動と薬物および性的報酬の変化は、性体験と同時に非常に低い薬物曝露によって引き起こされる可能性があり、脳内でメタンフェタミンの乱用レベルを誘発することに依存しないことを示しています。
一緒になって、現在の一連の研究は、強迫的な性行動および薬物と性的報酬の間の関連性に対するMethの効果をよりよく理解するための重要な一歩を形成しています。 さらに、これらのデータは人間の常習者で報告されたものと同等です。 したがって、オスのラットモデルをさらに使用して、性行動に対するメスの効果の分子的および構造的メカニズムを調べることができ、将来の薬物中毒治療に潜在的に貢献することができる。
脚注
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- 受信された 8月の4、2011。
- 改訂を受け取りました 9月8、2011。
- 受け入れ 9月23、2011。
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この作品は、カナダ健康研究所助成金RN 014705からLMCへの支援を受けました。
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著者らは、競合する経済的利益を宣言していません。
- 対応はLique M. Coolenに宛ててください。 ミシガン大学、分子統合生理学部、医学科学II、ルーム7732B、1137 E.キャサリンストリート、アナーバー、ミシガン州48109-5663。 [メール保護]
- 著作権©2011作者0270-6474 / 11 / 3116473-10 $ 15.00 / 0
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