신경 과학. 2010 8 월 11; 169(1): 182-194. 온라인 2010 5 월 7 게시. doi : 10.1016 / j.neuroscience.2010.04.056
프리드 버트 바이스,로렌 H. 파슨스,게리 슐 테이 스,페트리 하이티,마지 티 로랑,플로이드이 블룸및조지 F. 코브
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추상
기초 전뇌 도파민 (DA) 및 5-HT 신경 전달은 에탄올의 급성 강화 작용의 매개에 연루되어있다. 신경 적응 이론은 알코올에 의해 급성으로 활성화되는 신경 화학적 시스템의 보상 적 변화가 만성 투여 후 금단 증상의 기초가 될 수 있다고 예측합니다. 이 가설을 테스트하기 위해 5 시간 동안 3 ~ 5 주 에탄올 (8.7 % w / v) 액체식이 요법이 끝날 때 종속 수컷 Wistar 쥐의 핵축에서 미세 투석을 통해 DA 및 8-HT의 방출을 모니터링했습니다. (1) 10 분 동안 에탄올 (60 % w / v)을 조작 적으로자가 투여 할 수있는 기회와 (2) 에탄올-액체 식단에 대한 무제한 접근을 포함하는 에탄올의 새로운 가용성 동안. 결과는 에탄올이없는 액체식이와 짝을 이룬 대조군과 비교되었고 에탄올 또는 물을자가 투여하도록 훈련되었습니다. 비 의존적 랫트에서, 운영 에탄올자가 투여는 NAC에서 DA 및 5-HT 방출을 모두 증가시켰다. 만성 에탄올 식단에서 금단은 8 시간 금단 기간에 걸쳐 이러한 송신기의 방출을 점진적으로 억제했습니다. 에탄올의자가 투여는 회수 전 수준에서 DA 방출을 복원하고 유지했지만 5-HT 유출을 완전히 복원하지 못했습니다. 그러나 5-HT 수치는 에탄올 액체식이에 재 노출한지 1 시간 이내에 빠르게 회복되었습니다. 이러한 발견은 accumbal monoamine 방출의 결핍이 에탄올 철수에 부정적인 정서적 결과에 기여할 수 있으며, 따라서 의존적 대상에서 에탄올 추구 행동을 자극 할 수 있음을 시사합니다.
알코올 남용과 의료 및 사회적 병리에 대한 의존은 미국과 전세계에서 가장 큰 약물 남용 문제 중 하나입니다 (넬슨과 스투스 만 (1994);그린 필드와 와이즈너, 1995; 라이스 앤 해리스, 1995). 알코올에는 불안 완화 및 행복감 작용이 있으며, 이러한 특성은 알코올의 급성 강화 효과에 기여하여 감수성이 높은 개인의 지속적인 사용과 궁극적으로 심한 남용과 의존을 유발할 수 있습니다. 에탄올의 급성 강화 효과의 중재에 관여하는 신경 전달 물질 및 수용체 시스템의 확인과 관련하여 최근 몇 년 동안 상당한 진전이 있었다 (검토를 위해, 기노 울라 키스, 1989; 호프만 (Hoffman) 등, 1990; 삼손, 1992; 판매자 등, 1992; Froehlich와 Li, 1993; 사냥, 1993; 그랜트, 1994; Tabakoff and Hoffman, 1996; Mihic and Harris, 1995).
알코올의 약리학 적 효과와 관련된 수많은 신경 전달 물질 시스템 중에서 도파민 (DA) 및 5-HT는 에탄올의 동기 부여 효과에 대한 추정 적 역할 때문에 특별한 관심을 받았습니다 (Cloninger, 1987; McBride et al., 1991;Engel et al., 1992; 삼손, 1992; 판매자 등, 1992). DA의 경우, 강력한 전기 생리 학적 (Gessa 등, 1985; Brodie et al., 1990), 신경 화학 (Imperato and DiChiara, 1986; 워즈니악 (Wozniak) 등의 1991; 요시모토 (Yoshimoto) 등, 1991; Engel et al., 1992) 및 행동 (Imperato and DiChiara, 1986; Waller et al., 1986) 증거는 행동 적으로 관련된 용량의 에탄올이 중배 변량 DA 보상 경로를 활성화 시킨다는 것을 나타낸다. 에탄올 보상에서 DA의 역할에 대한 직접적인 증거는 작동 적으로 자체 투여되는 에탄올이 NAC에서 DA 방출을 자극한다는 발견에서 비롯됩니다 (Weiss 등, 1993), 랫트가 메조-아 쿰벤 DA 보상 경로의 복부 테그먼트 세포체 영역 내로 에탄올을 직접자가-투여 할 것 (Gatto et al., 1994), 에탄올에 반응하는 오퍼레이터는 DA 신경 전달과 상호 작용하는 약리학 적 제제에 의해 변형된다 (McBride et al., 1990;샘슨 (Samson) 등, 1991; Hodge 등, 1993; Rassnick et al., 1993). 마지막으로, 알코올 중독의 유전자 모델에서 알코올 선호는 NAC의 DA 함량 감소와 관련이 있습니다.머피 (Murphy) 등, 1982; 머피 (Murphy) 등, 1987; Gongwer et al., 1989에탄올의 DA 방출 향상 및 운동 활성화 효과에 대한 민감도 증가Waller et al., 1986; Cloninger, 1987; Fadda et al., 1989; Engel et al., 1992; Weiss 등, 1993).
에탄올을 찾는 행동에 5-HT가 관여했다는 충분한 증거가 있습니다. 에탄올은 NAC에서 용량에 따라 5-HT 방출을 증가시킵니다.요시모토 (Yoshimoto) 등, 1992), 5-HT의 시냅스 이용 가능성을 증가시키는 약리학 적 치료, 또는 수용체 작용제에 의한 5-HT 전달의 직접적인 활성화는 동물에서 자발적인 에탄올 섭취를 억제합니다 판매자 등, 1992; LeMarquand 등 1994) 인간의 알코올 소비를 줄일 수 있습니다 (Naranjo et al., 1984, 1987, 1989, 1990; Gorelick, 1989; 몬티와 알터 웨인, 1991). 에탄올 남용에서 세로토닌 성 역할은 유전자 선택, 알코올 선호 설치류 라인에서 5-HT 함량, 5-HT 신경 분포 감소 또는 5-HT1A 수용체의 상향 조절에 현저한 결함을 발견함으로써 뒷받침됩니다.머피 (Murphy) 등, 1982, 1987;요시모토 (Yoshimoto) 등, 1985; 요시모토와 코 무라, 1987; Gongwer et al., 1989; McBride et al., 1990, 1994). 마지막으로, 에탄올의 주관적인 효과는 5-HT5A 수용체의 작용 제가 다음과 같은 이유로 1-HT 신경 전달에 적어도 부분적으로 의존한다.징후와 Schechter, 1988; 그랜트 앤 콜롬보, 1993; Krystal 등, 1994), 5-HT3 길항제는 에탄올의 차별적 인 자극 특성을 차단합니다 (Grant and Barrett, 1991).
현재까지 에탄올 유지 강화의 신경 약리학 적 기초에 관한 대부분의 연구는 비 의존적 동물에서 수행되었다. 그러나 에탄올 남용을 유지하는 메커니즘을 이해하려면 의존적 피험자에서 에탄올 유지 강화의 생물학적 기초에 대한 통찰력이 필요합니다. 의존성의 발달은 남용 물질의 약리 작용에 반대하는 세포 또는 분자 수준에서의 적응을 포함하여 약물의 지속적인 소비를 유발할 수있는 금단 증상의 출현을 초래한다고 제안되었습니다 (Koob과 Bloom, 1988). 에탄올이 NAC에서 DA와 5-HT의 방출을 자극한다는 이전의 증거를 고려하여 (Imperato and DiChiara, 1986; 워즈니악 (Wozniak) 등의 1991; 요시모토 (Yoshimoto) 등, 1992; Weiss 등, 1993),이 가설은 에탄올 철수 동안 이들 신경 전달 물질의 방출에서 결핍을 예측할 것이다. 또한이 가설은 에탄올에 새로 노출 된 후 금단으로 인한 신경 화학적 결핍의 역전을 예측할 수도있다. 이 가설을 테스트하기 위해, 본 실험은 뇌내 미세 투석을 사용하여 NAC에서 DA 및 5-HT의 방출에 대한 만성 에탄올 노출 및 에탄올 철수의 영향뿐만 아니라 에탄올 유지 된 강화에서 축적 모노 아민 방출의 역할에 의존하여 쥐.
재료 및 방법
주제
시험시 400-600 gm 사이의 수컷 Wistar 쥐 (Charles River)를 사용 하였다. 랫트는 음식 및 음식에 대한 임의의 접근을 갖는 22 / 12 시간 명 / 암주기 (12 : 05에서, 00 : 17에서 00 : XNUMX에서)로 습도 및 온도 (XNUMX ° C) 제어 된 변이체에서 2 개 또는 3 개의 그룹으로 수용되었다. 물. 모든 절차는 실험실 동물의 관리 및 사용을위한 국립 보건원 가이드를 엄격히 준수하여 수행되었습니다.
행동 테스트 장치
에탄올 자체 투여 훈련 및 미세 투석 검사는 상기 한 바와 같이 변형 된 표준 작동 챔버 (PA) (미국 펜실베이니아 주 앨런 타운)에서 수행되었다.Weiss 등, 1993) 두 가지 다른 액체 강화제의 동시 제시를 허용하고 미세 투석 관류 시스템의 구성 요소를 수용합니다. 간단히 말해서, 작동 실에는 두 개의 철회 가능한 레버가 장착되었습니다. 적절한 피연산자에서의 반응으로 0.1ml 에탄올 용액 또는 물이 그리드 바닥 위 0.15cm 위와 작동 실 전면 플레이트 중앙의 레버 사이에 위치한 두 개의 리셉터클 (용적 용량 4ml) 중 하나에 표시되었습니다. 수술실은 사육장에 부착 된 실험실 시술 실에 위치했으며 소음이 감쇠되고 통풍이 잘되는 환경 큐비클 (Coulbourn Instruments, Allentown, PA)에 보관되었습니다. 유체 전달 및 행동 기록은 마이크로 컴퓨터에 의해 제어되었습니다.
에탄올 자기 관리 훈련
쥐는 변형 된 (와이즈와 쿠브, 1991) 스위트 솔루션 페이딩 절차 (삼손, 1986). 래트는 처음에 22 시간 물 부족 일정 (연속 30 일로 제한됨)에 배치되었고, 연속 강화 일정에 따라 0.2 % (w / v) 사카린 용액에 대해 두 레버 중 하나에 반응하도록 매일 6 분 세션에서 훈련되었습니다. 오퍼레이터 응답을 성공적으로 획득 한 후, 물은 홈 케이지에서 자유롭게 다시 사용할 수있게되었습니다. 다음 0.1 일 동안 사용 가능한 단일 레버로 응답하면 5ml 에탄올 (0.2 %) / 사카린 (0.1 %) 용액이 전달되었습니다. 그런 다음, 한 레버의 각 프레스가 에탄올 / 사카린 용액을 전달하는 반면 다른 레버의 반응은 동일한 부피 (10ml)의 물을 제공하는 동시 일정으로 동물을 훈련시켰다. 후속 훈련 동안 에탄올 농도는 점차적으로 19 % (w / v)로 증가하고 사카린의 농도는 서서히 감소한 다음 음 용액에서 감미료를 완전히 제거했습니다. 16 일 동안 지속 된이 스위트 용액 페이딩 단계가 완료된 후, 에탄올 (21 % w / v) 섭취의 안정된 수준이 관찰 될 때까지 10-XNUMX 일 동안자가 투여 세션을 계속했습니다. 모든 자유 선택 교육 및 테스트는 음식이나 액체 제한없이 수행되었습니다.
신경 전달 물질 방출에 대한 조작 상자에 대한 단순 노출의 효과를 제어하기 위해 테스트 환경에 익숙해 진 에탄올 순진한 쥐도 준비되었습니다. 에탄올자가 투여 쥐의 것과 유사한 조작 이력을 제공하기 위해, 이러한 대조군 동물은 초기에 22 시간 유체 제한 일정 (연속 30 일로 제한)에 배치되었지만 물에 대해서만 레버를 누르도록 훈련되었습니다. 조작 반응을 획득 한 후, 물을 집 케이지에서 자유롭게 다시 사용할 수있게되었지만, 쥐는자가 관리 챔버에서 매일 XNUMX 분 동안 물에 계속 접근했습니다. 이전 결과와 일치 (Weiss 등, 1993), 이들 동물은 더 이상의 박탈없이 물에 대해 상당한 속도로 반응을 멈추고, 이에 따라 적합한 "동기화되지 않은"대조군을 제공 하였다.
정위 수술
안정된 수준의 에탄올자가 투여가 이루어지면, 쥐는 할로 탄 (1.0–1.5 %) 마취하에 NAC를 겨냥한 만성 내재 스테인리스 강 가이드 캐뉼라를 사용하여 각성 미세 투석을 위해 정위 이식되었습니다. 가이드 캐뉼라 (C313CS, Plastics One, Roanoke, VA)를 투석 부위의 등쪽 경계 위로 2.0mm까지 일방적으로 낮추고 스테인리스 스틸 두개골 나사와 치과 용 시멘트로 고정했습니다. 브레 그마를 기준으로 한 좌표는 ()의 아틀라스에 따라 전방 +1.3, 내측 ± 1.6, 복부 -4.2였다.Paxinos와 Watson, 1986). 2.0mm 활성 멤브레인 팁 (가이드 캐뉼라 너머로 돌출)이있는 미세 투석 프로브를 사용하여 투석 부위는 복부 좌표 -6.2와 -8.2 사이에 위치했습니다.
에탄올 의존성 유도 : 액체식이
수술 4 일 후부터 에탄올에 대한 반응의 회복은 매일 30 분 에탄올자가 투여 세션을 재개하여 확인되었습니다. 안정된 수준의 섭취가 다시 관찰되었을 때 액체 식이법을 사용하여 쥐를 에탄올에 의존하게 만들었습니다 (로크 리와 라일리, 1980). 이 실험실에서 채택 된 액체식이 절차의 세부 사항은 이전에보고되었습니다 (Rassnick et al., 1992). 간단히 말하면, 영양이 완전한 액체 식품 인 초콜릿 맛의 수 스타 칼 (Mead Johnson, Inc.)에 에탄올 (9 % w / v), 비타민을 보충하여 에탄올식이를 매일 신선하게 준비했습니다 (00 : 10 ~ 00 : 95 AM). / 미네랄 혼합물 (ICN Nutritional Biochemicals) 및 물로 에탄올 함유 액체식이 (8.7 % w / v)를 생성하여 대략 35 % 에탄올 유래 칼로리를 제공합니다 (로크 리와 라일리, 1980). 이 절차는 일반적으로 실험실에서 수행 한 유사한 이전 작업에서 80 ~ 180mg % 범위의 혈액 에탄올 농도 (BAC)를 생성했습니다 (Merlo Pich 등, 1995; Schulteis 등, 1996). 대조군 래트는 수 크로스를 함유하는 등온 성 비 에탄올 함유식이를 받았다. 에탄올에 노출 된 쥐와 동일한식이 요법으로 유지 된 쥐의 칼로리 섭취량과 체중을 유지하기 위해, 한 쌍의 수유 절차를 사용하여 에탄올식이를받는 동물에게 무제한으로 접근 할 수있는 반면, 통제식이는 매일 제한된 양으로 투여되었다 ( 자세한 내용은 Schulteis 등, 1996).
두개 내 미세 투석
관류 시스템. 앞에서 설명한 관류 시스템 (Weiss 등, 1993)의 방법을 수용하도록 수정파슨스와 정의 (1992) 사용되었습니다. 간단히 말해서, 투석 입구 및 출구 튜브는 용융 실리카 (40μm id)로 구성되었으며 캐뉼라 커넥터 (C313CS, Plastics One, Roanoke, VA)의 유연한 스프링 덮개 내부에서 보호되었습니다. 투석 입구 튜브는 균형 레버를 사용하여 케이지 중앙 위에 위치한 1 채널 액체 스위블 (Instech, Plymouth Meeting, PA)을 통해 관류 펌프에서 미세 투석 프로브로 전달되었습니다. 주입 튜브를 액체 스위블을 통해 인공 CSF (aCSF)를 관류 배지로 포함하는 100ml Hamilton 주사기에 연결했습니다. 관류 배지는 무 맥동 주사기 펌프 (CMA / 250; Bioanalytical Systems, West Lafayette, IN)에 의해 전달되었습니다. 투석액은 70 μl 미세 분획 바이알에 수동으로 수집되었습니다. 샘플은 즉시 드라이 아이스에서 동결되었고 분석 될 때까지 -XNUMX ° C에서 보관되었습니다.
재료 및 일반 절차. 뇌내 가이드 캐뉼라 및 동심원 미세 투석 프로브 (외경 : 300μm, 멤브레인 재료, 재생 셀룰로스, 길이, 2mm)는 다음에 설명 된대로 구성되었습니다. 파슨스와 정의 (1992). 프로브를 0.2μl / 분의 속도로 aCSF로 관류하고 시험 및 투석액 수집 시작 5 시간 전에 짧고 얕은 할로 탄 마취 (<16 분)하에 천천히 삽입했습니다. [시판되는 미세 투석 프로브 (CMA / 10; Bioanalytical Systems, West Lafayette, IN)를 0.5μl / min의 유속으로 관류하여 2 마리의 동물을 테스트했습니다.] 미세 투석 테스트 절차에 쥐를 습관화하기 위해 동물을 매일 연결했습니다. 테스트 전 ~ XNUMX 주 동안 홈 케이지에서 비활성 관류 시스템 (미세 투석 프로브 삽입 없음).
관류 배지. 149m로 구성된 ACSFm NaCl, 2.8mm KCl, 1.2mm CaCl2, 1.2mm MgCl2 및 5.4mm d-포도당 (pH 7.2–7.4)이 사용되었습니다. 아스코르브 산은 농도 (0.25m)에서 산화 방지제로 첨가되었습니다.m) 선조체 세포 외 공간에서 발견되는 것과 유사합니다.
실험 설계 및 절차
DA 및 5-HT의 세포 외 수준에 대한 만성 에탄올 노출 (DEPENDENT), 철회 및 후속 작동자가 투여의 효과 (기존 미세 투석에 의해 측정 됨)를 (1) "에탄올-적응 된"랫트로 구성된 2 가지 대조군 조건과 비교 하였다. 에탄올 자체 투여 훈련의 역사는 동일하지만 에탄올 (NONDEPENDENT) 및 (2) 비 에탄올 노출 래트에 의존하지 않는 에탄올 자체 투여 훈련 (ETHANOL-NAIVE). 10 개의 에탄올에 노출 된 실험 그룹에서 에탄올 섭취의 유사한 분포를 보장하기 위해, 에탄올 섭취율 (자가 투여 훈련 종료시 연속 0.5 일 동안 ± 30 %)이 XNUMXgm / kg / XNUMX 이상인 쥐만 최소 세션이 실험에 포함되었습니다. 이 선택 기준을 충족시키는 쥐는 NONDEPENDENT 및 DEPENDENT 조건에 할당하기 전에베이스 라인 에탄올 섭취량을 기준으로 가능한 한 일치했습니다. 래트의 세 그룹은 유일한 영양 및 수분 공급원으로서 에탄올 (DEPENDENT) 또는 대조 액체식이 (NONDEPENDENT 및 ETHANOL-NAIVE)에서 유지되었다. 액체식이에 노출 된 기간은 DEPENDENT 및 NONDEPENDENT 쥐의 경우 3 ~ 5 주 (평균 ± SEM 일수 : 26.95 ± 2.19), ETHANOL-NAIVE 그룹의 경우 2 ~ 3 주 (16.84 ± 1.65 일)였습니다. 이 기간 동안, 운영자가 관리 세션은 수행되지 않았고, 래트는 그들의 집 케이지에 국한되어 있었다. 미세 투석에 의한 NAC의 세포 외 DA 및 5-HT 농도 모니터링은 에탄올 액체식이에 노출 된 마지막 2 시간 동안 (또는 비 의존적 및 에탄올 순진한 쥐의 해당 기간) 쥐의 집 케이지에서 시작되었고 계속되었습니다. 후속 철회 및 자체 관리 단계에서. 그 다음 40 시간 동안 에탄올 함유식이 (8ml) 대신 대조군 액체식이로 대체하여 에탄올 금단을 촉진시켰다. 시험 당일에 3 개의 처리 그룹에 의해 소비 된 대조군식이의 양을 가능한 한 균등하게하기 위해, NONDEPENDENT 및 ETHANOL-NAIVE 래트는 DEPENDENT 래트에 의해 소비 된식이의 양과 평행하도록 제한된 양의식이를 제공 받았다. 특히, 미세 투석 프로브를 삽입 한 시점 (실험 전날 밤)과 "금단"단계가 시작될 때까지 NONDEPENDENT 및 ETHANOL-NAIVE 쥐는 소비 된 에탄올 식단의 평균 량에 해당하는 70ml의 대조군 식단을 받았습니다. DEPENDENT 쥐에 의해. 금단 단계가 시작될 때 ETHANOL-NAIVE 및 NONDEPENDENT 그룹은 DEPENDENT 쥐에게 주어진 양에 해당하는 추가 40ml의 대조식이 요법을 받았습니다. 모든 래트는 철수 단계가 끝날 때까지 대부분의식이를 섭취하였고, 그룹간에식이 량의 차이는 분명하지 않았다. 4 ~ 6 시간의 철수 후 쥐를 사육장에서자가 관리 스테이션이있는 실험실로 이동시켜 에탄올 후 8 시간까지 집에 머물 렀습니다. 헌터 (Hunter) 등, 1974; Rassnick et al., 1992; Schulteis 등, 1996). 이때 동물을 작동 실에 배치하고 10 분 동안 60 % (w / v) 에탄올 (DEPENDENT 및 NONDEPENDENT) 또는 물 (ETHANOL-NAIVE)을자가 투여 할 수있는 기회를 제공했습니다. 자가 투여 세션이 종료 된 지 6 분 후 쥐를 집 케이지로 돌려 보내고 각각의 식단에 무제한으로 접근 할 수있었습니다. 테스트는 모든 쥐에서 하루 중 같은 시간 (오전 00시 ~ 오후 10시)에 수행되었습니다. 전체 실험에서 투석액은 00 분 간격으로 샘플링을 수행 할 때 운영 에탄올자가 투여 동안을 제외하고 20 분 간격으로 수집되었습니다.
HPLC 모노 아민 분석
DA 및 5-HT 투석액 농도는 마이크로 보어 역상 HPLC에 의해 각 샘플에서 동시에 결정되었습니다. 투석액은 5μl 내부 샘플 루프가 장착 된 VALCO 고압 밸브를 통해 2μm ODS-0.5 컬럼 (100 x 1.0mm; 집에서 포장 됨)에 주입되었습니다. 이동상은 구연산 (0.02 m) / 인산 나트륨 (일 염기, 0.04 m) 0.82m를 포함하는 버퍼m 이온 쌍 시약으로서의 1- 데칸 설 폰산, 4.9mm 트리 에틸 아민, 0.2mm Na2EDTA 및 19 % 메탄올 (겉보기 pH 5.4). 이동상은 500μl / min의 속도로 ISCO (모델 16) HPLC 주사기 펌프에 의해 컬럼을 통해 펌핑되었습니다. 분석 물은 EG & G Princeton Applied Research [(PARC) 모델 400] 전류 측정 컨트롤러, 유리 탄소 작업 전극 (PARC, 모델 MP 1304) 및 Ag / AgCl 기준 전극 (BAS, 모델 RE1)을 사용하여 전기 화학적으로 검출되었습니다. 적용된 전위는 700mV (vs Ag / AgCl)입니다. 신호 : 잡음 비율> 2로 정의 된 감지 한계는 0.5n입니다.m DA와 5-HT 모두에 대해.
혈중 알코올 측정
에탄올식이에 대한 실험 후 재 노출 후 각 래트 3-4 d에서 BAC를 한번 측정 하였다. BAC가 결정되었습니다시간 내에 미세 투석 검사 중 혈액 샘플링 절차에 의해 신경 전달 물질 방출에 인공물을 도입 할 가능성이 있기 때문에 실험을 완료했습니다. 0.1ml의 혈액 샘플은 12:00에서 2:00 PM 사이에 테일 블리드 방법으로 얻었습니다. 혈액을 항응고제로 4μl의 헤파린 (1000 USp 단위 / ml)이 들어있는 밀봉 된 Eppendorf 바이알에 수집하고 3200rpm에서 원심 분리했습니다. . 혈청을 트리클로로 아세트산으로 추출하고 NAD-NADH 효소 분광 광도법 (Sigma, St. Louis, MO)을 사용하여 에탄올 함량에 대해 분석했습니다.
조직학
미세 투석 부위는 실험 완료 후 조직 학적으로 조사되었다. 5 % 할로 탄으로 죽인 후 뇌를 제거하고 10 % 포름 알데히드에 보관했습니다. NAC 내의 프로브 배치는 50μm 냉동, 크레 실 바이올렛 염색 섹션에서 이후에 확인되었습니다. 모든 검사 사례에서, 투석막의 활성 부분의 최소 80 %가 NAC의 해부학 적 경계 내에 위치했습니다 (그림 XNUMXa). 1).
미세 투석 프로브의 해부학 적 위치.수직 마크 투석막의 "활성"영역을 나타냅니다. 모든 탐침 배치는 브레 그마에 대해 전방 1.20 ~ 2.20mm와 측면 0.80 ~ 1.80mm 사이에 분포했습니다.
데이터 분석
DEPENDENT, NONDEPENDENT 및 ETHANOL-NAIVE 그룹 간의 투석액 신경 전달 물질 농도의 차이는 DA 및 5-HT에 대한 별도 분석을 사용하여 혼합 요인 (그룹 × 샘플링 간격) ANOVA로 분석되었습니다. 수술자가 투여 단계 동안 수집 된 투석액 분획을 금단 기간의 마지막 5 개 샘플과 비교 한 모노 아민 농도의 차이와 금단 마지막 XNUMX 시간 동안 평균 DA 및 XNUMX-HT 농도의 "기준선 백분율"변화에 대해 분석했습니다. . 전체 ANOVA에서 중요한 주 효과 또는 상호 작용을 확인한 후 Simple Effects ANOVA 및 Duncan의 Multiple Range post hoc 테스트를 통해 개별 평균 간의 차이를 결정했습니다. DEPENDENT 및 NONDEPENDENT 쥐의 에탄올자가 투여 데이터는 양 꼬리 학생의 에탄올 섭취 차이에 대해 분석되었습니다.t 테스트.
결과
에탄올 자체 투여 및 행동 관찰
운영자가 관리 교육
43 마리의 랫트에 사카린-페이딩 에탄올 자체-투여 훈련 절차를 수행 하였다. 이전 작업에서와 같이 (Weiss 등, 1990; Weiss 등, 1993), 동물의 대부분은 약리학 적으로 관련된 BAC를 생산하기에 충분한 일일 섭취량으로 안정적인 에탄올자가 투여 속도를 개발했다. 중요하거나 신뢰할 수있는 일일 에탄올 섭취를 유발하지 못한 쥐 (n = 11) 추가 교육 및 테스트에서 제외되었습니다. 자가 투여 훈련이 끝났을 때 평균 ± SEM 30 분 에탄올 소비량은 DEPENDENT에 할당 된 쥐에서 0.72 ± 0.10 gm / kg이었습니다 (n = 11) 조건 및 NONDEPENDENT에 할당 된 쥐에서 0.68 ± 0.05 gm / kg (n = 10) 그룹. 물 소비량은 다양했지만 평균적으로 에탄올 섭취량의 40 % 미만으로 유지되었습니다. ETHANOL-NAIVE의 모든 쥐 (n = 11) 대조군은 물에 대한 반응을 성공적으로 얻었지만 기준 단계 동안 지속적인 물 부족이 없어 반응을 중단했습니다.
액체 다이어트
액체식이 요법 시작시의 일일 수분 섭취량은 약 70 ~ 80ml / d로, 일일 에탄올 용량 6.1 ~ 7.0g에 해당합니다. 식이 섭취는 3 ~ 5 주 치료 기간 동안 100 ~ 120ml / d (8.7 ~ 10.4g 에탄올에 해당)로 증가했습니다. 신선한 액체식이로 음료수 병을 보충 한 후 3 시간에서 4 시간 사이에 측정 된 에탄올식이에 재 노출 후 2 일 또는 3 일에 평균 ± SEM 혈중 알코올 농도는 98.0 ± 21.7 mg %였습니다. DEPENDENT (549.9 ± 20.4 gm), 한 쌍을 먹인 NONDEPENDENT (503.8 ± 5.4 gm) 및 대조식이 한 쌍을 먹인 ETHANOL-NAIVE 사이에서 액체식이 요법에 대한 노출 말기에 평균 ± SEM 체중에 유의 한 차이가 나타나지 않았습니다. (463.5 ± 32.3gm) 그룹 (F (2,29) = 3.37; NS).
에탄올 철수
에탄올식이 제거 후 행동 관찰은 에탄올 의존성을 유도하기 위해 유사한 액체식이 절차를 사용하여 다른 작업에서 설명한 것과 유사한 경미한 금단 증후군의 존재를 확인했습니다.헌터 (Hunter) 등, 1974; Merlo Pich 등, 1995; Schulteis 등, 1996). 구체적인 정량적 측정 방법은 사용되지 않았지만 관찰 된 철수 증상에는 과민 반응, 간헐적 진전 또는 꼬리의 강성이 포함되었습니다.
만성 에탄올이 기초 신경 전달 물질 수준에 미치는 영향
DA와 5-HT가 동일한 동물에서 동시에 모니터링되었지만, 일부 경우에 하나 또는 두 분석 물의 기초 수준이 검출 한계 미만으로 유지되었습니다. 결과적으로, DA에 대한 데이터는 각각의 DEPENDENT, NONDEPENDENT 및 ETHANOL-NAIVE 그룹에서 2 마리의 랫트에 대해 이용 가능하지 않았지만, 5-HT 데이터는 3 명의 DEPENDENT, 2 개의 NONDEPENDENT 및 3 개의 ETHANOL-NAIVE 동물에 대해서는 이용 가능하지 않았다. 결과 샘플 크기는 n = DEPENDENT에서 9/8 (DA / 5-HT), n = NONDEPENDENT에서 8/8 (DA / 5-HT) 및n = ETHANOL-NAIVE 그룹에서 9/8 (DA / 5-HT).
ETHANOL-NAIVE 쥐에서 대조군 액체식이에 노출 된 마지막 2 시간 동안 측정 된 평균 ± SEM 기저 투석액 신경 전달 물질 농도는 3.45 ± 0.64n이었습니다.m DA 및 1.15 ± 0.22 n의 경우m 5-HT의 경우. ETHANOL-NAIVE 대조군과 비교하여 기저 투석액 DA 수준은 3.90 ± 0.68 n의 값으로 DEPENDENT 쥐에서 본질적으로 변하지 않았습니다.m. 대조적으로, 투석액 5-HT 농도는 이들 동물에서 1.78 ± 0.28 n으로 현저하게 상승했습니다.m (그림. 3). 통계 학적 분석에 따르면, 종속 쥐에서 5-HT 유출이 에탄올 순 (ETHANOL-NAIVE)보다 현저히 높았다는 것이 확인되었다 (p <0.05) 및 NONDEPENDENT (p <0.05) 동물 (분산 분석 후 던컨 :F (2,21) = 3.98; p <0.03).
도파민 (상단) 및 세로토닌 (바닥) 에탄올 액체식이 (DEPENDENT) 또는 등 칼로리 조절 식 (NONDEPENDENT 및 ETHANOL-NAIVE)에 노출 된 마지막 시간 동안 유출 및 후속 8 시간의 금단 기간. 데이터는 20 시간 간격으로 수집 된 2 개의 연속 XNUMX 분 샘플 세트에서 평균 ± SEM 백분율로 표시됩니다 [*p <0.01; 기초 (시간 0) 수준과 다름]. 삽입, 평균 ± SEM DA (상단) 및 5-HT (바닥) DEPENDENT, NONDEPENDENT 및 ETHANOL-NAIVE 쥐의 투석액 농도. 농도 데이터는 상기 기준선 데이터의 백분율의 사전 철회 기준선 (시간 0) 및 7-8 시간 철회 지점에 해당한다. 에탄올 배출은 DA 및 5-HT의 투석액 수준의 현저한 감소와 관련이있다.F (1,23) = 23.02, p <0.001; **F (1,21) = 13.46, p <0.0001. 각각의 DEPENDENT 탈퇴 전 기준 (BSL)과 다름; 단순 효과 ANOVA]. NONDEPENDENT, 에탄올 적응 쥐에서 기저 DA 출력의 지속적인 상승에 유의하십시오.+ p <0.05; DEPENDENT 및 ETHANOL-NAIVE 기준선 (BSL)과 다름].
DEPENDENT와 ETHANOL-NAIVE 랫트간에 기저 투석액 DA 수준에 차이가 없었던 반면, DA 유출은 NONDEPENDENT 그룹의 랫트에서 실질적으로 6.21 ± 0.72 n으로 증가했습니다.m (F (2,23) = 4.76;p 0.02 미만). 이 그룹의 투석액 DA 수준은 DEPENDENT (p <0.05) 및 ETHANOL-NAIVE (p <0.05) 쥐. ETHANOL-NAIVE 대조군과의 차이는 5 ± 0.97 n 인 NONDEPENDENT 쥐의 평균 ± SEM 기저 0.11-HT 농도에서 발견되지 않았습니다.m (무화과. 2).
Top, 평균 ± SEM 투석액 도파민 농도는 만성 에탄올 액체식이, NONDEPENDENT 그러나 에탄올에 노출 된 쥐 및 ETHANOL-NAIVE 대조군 동물에 노출 된 후 DEPENDENT 쥐의 핵 축적에서 미세 투석으로 모니터링됩니다. 에탄올이없는 쥐의 기저 도파민 생산량의 차이는 의존 쥐에서 관찰되지 않았습니다. 그러나 기본 도파민 방출은자가 투여 훈련 중에 에탄올에 제한적으로 노출 된 비의존 쥐에서 상당히 증가했습니다 (*p <0.05; ETHANOL-NAIVE 및 DEPENDENT 그룹과 다릅니다). 바닥, DEPENDENT, NONDEPENDENT 및 ETHANOL-NAIVE 쥐의 투석액 세로토닌 농도. 기초 5-HT 유출은 에탄올 의존성 쥐에서 유의하게 상승했습니다 (*p <0.05; ETHANOL-NAIVE 및 NONDEPENDENT 쥐와는 다름).
DA 및 5-HT 수준의 철수 유발 변화
에탄올 금단은 금단 기간 동안 DA 및 5-HT의 투석액 수준이 점진적으로 감소하는 것과 관련이 있습니다. 에탄올 3.9 시간 후, 평균 ± SEM DA 수준이 0.68 ± XNUMX n에서 감소했습니다.m 2.31 ± 0.48nm 또는 금단 전 기저 수준의 64.2 ± 8.4 %. 5-HT 유출에서도 유사한 억제가 발생하여 1.78 ± 0.26 n에서 감소했습니다.m 0.89 ± 0.15nm 또는 금단 전 농도의 55.1 ± 10.6 %. 이 데이터는 그림에 요약되어 있습니다. 3ETHANOL-NAIVE 및 NONDEPENDENT 그룹에서 DA 및 5-HT 수준이이 기간 동안 변경되지 않은 상태로 남아 있음을 보여줍니다. 신경 전달 물질 방출의 철회-유도 억제는 투석액 농도에 대한 처리 그룹과 샘플링 시간 사이의 상당한 상호 작용에 의해 확증되었다 (DA :F (8,92) = 5.86; p <0.0001; 5-HT : F (8,84) = 9.02; p <0.00001) 및 철회 전 기준 값의 백분율 (DA :F (8,92) = 5.93; p <0.0001; 5-HT : F (8,84) = 4.28; p <0.0002). 단순 효과 (샘플링 시간)의 후속 분석은 투석액 농도 (DAF (4,92) = 16.12; p <0.0001; 5-HT : F (4,84) = 23.38; p <0.0001) 및 기준 수준의 백분율 (DAF (4,92) = 16.03; p <0.0001; 5-HT : F (4,84) = 9.67; p <0.0001) DEPENDENT에서는 시간이 지남에 따라 NONDEPENDENT 또는 ETHANOL-NAIVE 그룹에서는 그렇지 않습니다.
에탄올 자체 투여가 DA 및 5-HT 방출에 미치는 영향
운영자가 관리
평균 ± SEM 60 분 부피와 8 시간의 금단 기간 말기에자가 투여 된 에탄올의 양은 종속 쥐에서 5.55 ± 0.78 ml 또는 0.95 ± 0.14 gm / kg이었습니다. 이 그룹의 에탄올 섭취량은 에탄올에 적응 한 비 의존적 랫트의 2.90 ± 0.55 ml 또는 0.57 ± 0.10 gm / kg을 크게 초과했습니다. 4). NONDEPENDENT 그룹에 비해 DEPENDENT의 에탄올 소비가 많을수록 통계 분석으로 확인되었습니다 (t 19 = 2.25;p <0.05).
(DEPENDENT)에서 60 분의자가 관리 세션 동안 알코올 섭취 n = 10) 및 (NONDEPENDENT, n = 11) 에탄올을 제거하거나 액체식이를 조절 한 후 8 시간에 측정 된 쥐. 금단 검사 중자가 투여 된 알코올의 양은 비의존 쥐보다 의존에서 유의하게 더 많았습니다 (*p <0.05; 비 의존적 쥐와 크게 다른 학생 t 테스트).
일부 동물에서는 자체 투여 시작시 두 개의 신경 전달 물질 중 하나만 감지 할 수있었습니다. DEPENDENT 그룹 (원본n = 11) DA 또는 5-HT에 대한 데이터를 통계적 비교에 사용할 수있는 분석 물이 아닌 5 마리의 쥐가 포함되었습니다. 두 송신기의 감지 가능성에서 "비대칭"으로 인한 DA 및 1-HT "그룹"의 평균 알코올 소비는 0.93 시간 세션 동안 동일했습니다 (DA : 0.44 ± 5 gm / kg; 0.95-HT : 0.18 ± XNUMX gm / kg) 시간이 지남에 따라 에탄올 섭취량 분포에 차이가 있었지만 (그림. 5 E). NONDEPENDENT 그룹 (원본) n = 10), DA 수준은 5 마리에서 검출 한계, XNUMX 마리 동물에서 XNUMX-HT 농도 미만이었습니다. ETHANOL-NAIVE 쥐 중 (원본 n = 11), DA는 5 마리에서 검출되지 않았고 5-HT는 XNUMX 마리 동물에서 검출되지 않았다. 실험의이 부분에 대한 결과 샘플 크기는 다음과 같습니다. DEPENDENT (DA / XNUMX-HT : n = 8/8), NONDEPENDENT (DA / 5-HT :n = 7/6), ETHANOL-NAIVE (DA / 5-HT : n = 9/8).
에탄올 금단을 겪고있는 NONDEPENDENT 및 DEPENDENT 쥐에서 조작 알코올자가 투여가 핵 축적의 DA 및 5-HT 유출에 미치는 영향. 투석액 신경 전달 물질 수준은 물을자가 투여하도록 훈련 된 ETHANOL-NAIVE 쥐의 수준과 비교됩니다. 이 그룹의 평균 물 섭취량은 무시할 수있는 수준 (<0.8ml)이었으며 표시되지 않았습니다. A, 금단의 마지막 시간 동안 기록 된 수준에서 신경 전달 물질 출력의 변화. 데이터는 20 시간 동안 수집 된 8 개의 XNUMX 분 샘플의 평균으로 계산 된 기준 값의 백분율로 표현됩니다. B-D. 해당 투석 물 신경 전달 물질 농도는 B (에탄올-네이브), C (명백하지 않은)D (매달린). 다양한 실험 단계에서 신경 전달 물질 유출의 변화를 설명하기 위해, B-D 또한 사전 출금 표시 (BSL) 및 출금 (WD) 철수 5 시간 동안 DA 및 8-HT의 투석액 농도. 점선 평균 ± SEM 금단 전 투석액 DA 또는 5-HT 농도를 나타냅니다. E, DEPENDENT에 대해 10 분 간격 동안자가 투여 에탄올 (10 % w / v)의 양 (솔리드 바) 및 NONDEPENDENT (열린 바) 그룹. DEPENDENT 쥐에서 에탄올 자체 투여는 DA 수준을 사전 철수 값으로 회복시켰다. 대조적으로, 에탄올 자체 투여는 5-HT 농도를 미리 철회 수준으로 회복시키지 못했습니다. 그러나 에탄올은 5-HT 방출을 ETHANOL-NAIVE 대조군과 유사한 수준으로 효과적으로 복원했습니다 (통계 비교는 결과 참조).
물에 반응 할 수있는 기회가 주어 졌을 때, 에탄올-네이티브 대조군 래트의 투석액에서 DA 또는 5-HT 농도의 어떠한 중대한 변화도 관찰되지 않았다. 대조적으로, 에탄올의 자체 투여는 DA 및 5-HT 유출을 확실하게 증가시켰다 (도. 5). 금단을 겪는 DEPENDENT 쥐에서 에탄올을자가 투여하면 금단 수준에 비해 DA 유출이 200 ~ 250 % 증가했습니다. 사실, 에탄올은 이러한 동물의 DA 유출을자가 투여 후 처음 10 분 이내에 금단 전 수준으로 복원했습니다. 더욱이, 일단 회복되면, 세포 외 DA 농도는 나머지 1 시간 시험 동안 에탄올 섭취에 의해이 수준으로 유지되었다. 의존적 랫트에서자가 투여가 시작된 후 145-HT 유출에서 금단 수준의 최대 5 %까지 급격한 증가가 관찰되었습니다. 그러나 에탄올은 세포 외 5-HT 농도를 철회 전에 기록 된 값으로 효과적으로 복원하지 못했습니다. 알코올자가 투여가 DA 방출에 미치는 영향은 두 투석액 농도에 대한 유의 한 그룹 × 샘플링 시간 상호 작용에 의해 확인되었습니다 (F (20,210) = 2.45; p <0.001) 및 기준 수준의 백분율 (F (16,168) = 3.27; p <0.0001), DEPENDENT 그룹에서만 샘플링 시간에 따른 변화의 후속 단순 효과 ANOVA (투석액 농도 : F (10,210) = 5.28;p <0.0001; 기준 데이터 비율 :F (10,210) = 4.32; p <0.0001). 5-HT 유출의 알코올 유발 증가는 유의 한 그룹 × 샘플링 시간 상호 작용 (투석액 농도 : F (20,190) = 1.67;p <0.05) 또는 그룹의 주요 효과 (기준 변경 비율 : F (8,152) = 3.9; p <0.0005) 전체 ANOVA에서 샘플링 시간 (투석 물 농도 :F (10,190) = 3.27; p <0.001; 기준 비율 : F (8,152) = 3.59;p <0.001) DEPENDENT 쥐에서.
에탄올 자체 투여는 또한 NONDEPENDENT 그룹에서 DA 및 5-HT의 평균 ± SEM 유출이 일시적으로 증가하여 기본 값의 130 ± 4.0 % (DA) 및 141 ± 25.2 % (5-HT)에 도달했습니다.5 C). 이 효과는 전체 ANOVA (위) 후 간단한 효과의 분석에 의해 확인되었으며, 이는 투석 물 농도 (DA :F (2,210) = 4.32; p <0.0001) 또는 기준 데이터의 백분율 (5-HT : F (8,152) = 2.00; p 샘플링 시간에 걸쳐 <0.05).
액체식이 요법의 재 도입
조작자가 투여 테스트를 완료 한 후, 에탄올 함유 및 대조 액체식이에 대한 재 노출의 효과를 무작위로 선택한 여러 DEPENDENT에서 1 시간 동안 조사했습니다.n = 5) 및 ETHANOL-NAIVE (n = 7) 쥐. 에탄올 액체식이의 새로운 이용 가능 기간 동안, DA 유출은 수술 적자가 투여 동안 달성 된 수준에서 다소 감소했는데, 이는 금단 전 기준선에 비해 약간 (그러나 유의미하지 않게) 상승했습니다 (그림. 6). 에탄올식이에 대한 금단 후 접근 첫 시간 동안 평균 ± SEM 투석액 DA 농도 (3.65 ± 0.71 nm)는 금단 수준 (2.24 ± 0.74 nm; 전체 분산 분석 후 계획된 비교 :F (3,39) = 5.24; p <0.01) 그러나 에탄올 철수 이전에 이들 동물에서 기록 된 기초 수준과 통계적으로 구별 할 수없는 상태로 유지되었습니다 (3.98 ± 0.97 nm) 및 ETHANOL-NAIVE 쥐 (4.14 ± 0.53).
DEPENDENT의 DA 및 5-HT 수준에서 에탄올에 대한 재 노출 및 액체식이 조절 효과n = 5) 및 ETHANOL-NAIVE (n = 7) 쥐. 비교를 위해, 금단 전, 금단 (8 시간) 및 수술자가 투여 조건 동안의 모노 아민 수준도 포함됩니다. 모든 데이터는 각 단계에서 1 시간 평균을 나타냅니다. [*DA와 다른 출금 전 (p <0.05) 및자기 관리 (p <0.01) ETHANOL-NAIVE 쥐의 해당 조건과는 다릅니다 (p <0.05). 5-HT와 다른취소 및 자기 관리(p <0.05) 및 상응하는 ETHANOL-NAIVE 조건 (p <0.001]).
DEPENDENT 그룹의 투석액 5-HT 농도는 에탄올 액체식이에 재 노출 한 후자가 투여 중 기록 된 수준보다 높은 수준으로 증가했습니다 (1.25 ± 0.22 대 1.46 ± 0.13nm; 무화과. 6). 평균 5-HT 유출은 금단 전 수준에 도달하지 않았지만 (1.46 ± 0.13 vs 2.01 ± 0.41 nm)에 따르면, 에탄올 액체식이에 접근 한 후 철수 전후 5-HT 사이의 통계적 차이는 더 이상 나타나지 않았다.
DA 및 5-HT 기준선 수준과의 차이는 작동자가-투여 후식이를 조절할 수있는 NONDEPENDENT 래트에서 기록되지 않았다 (데이터는 제시되지 않음).
토론
결과는 에탄올 자체 투여가 에탄올의 급성 약리학 적 및 강화 작용에 연루된 2 개의 신경 전달 물질 인 NAC에서 DA 및 5-HT의 세포 외 수준을 증가시키는 반면, 에탄올 철수는 방출에서 현저한 억제를 동반 함을 확인한다 이들 모노 아민의. 결과는 의존성 랫트가 작동 중자가-관리 작업에서 에탄올을 얻기 위해 철수 동안 "작동"할 것이고, 에탄올 소비는 철수 관련 신경 외 DA 및 5-HT 결핍을 역전 시킨다는 것을 나타낸다.
이 연구에서 중심 관심은 의존적 피험자에서 알코올의 강화 효과에 대한 DA 및 5-HT의 관여의 탐구였다. 에탄올 섭취가 동물에서 에탄올을 찾는 행동에 동기를 부여한다는 사실은 전통적으로 입증하기 어려웠습니다 (검토를 위해, 시세로, 1980; Grant et al., 1990; Meisch and Stewart, 1994), 에탄올 섭취를 강제 금욕의 여러 에피소드에 걸쳐 금단 증상의 완화와 연관시킬 수있는 기회가 주어진 쥐에서 긍정적 인 결과를 얻었음에도 불구하고 (헌터 (Hunter) 등, 1974). 그러나 최근에 적절한 에탄올 개시 절차를 통해 쥐는 첫 철수 경험 동안에도 상당량의 에탄올을 스스로 투여 할 것입니다 (Schulteis 등, 1996). 본 결과는 이러한 관찰을 확인하고 의존성 랫트에서 에탄올의 강화 효과에 대한 가능한 신경 화학적 기초를 제공한다. 특히, 상기 데이터는 래트가 수술 전자가 투여 및 후속 액체식이 소비 동안 에탄올 섭취를 조절하여 DA 배출을 사전 철수 수준에서 회복시키고 유지하는 방식으로 제안 하였다. 이전의 보고서에서, 위내 에탄올 챌린지 용량은 복부 선조에서 결핍 된 DA 방출을 회복시키고 에탄올 금단 증상을 역전시키는 것으로 나타났다 (Rossetti 등, 1992). 본 실험에서 사전 철수 조건을 회복하기위한 에탄올 섭취의 명백한 행동 "적정"은 의존적 피 험체에서 에탄올-유지 강화에서 축적 된 DA 방출을 연장시키고, 지속적으로 남용 및 의존에 의해 이러한 발견을 확장시킨다.
DA와 달리 5-HT 수준은 운영 에탄올 자체 투여 동안 부분적으로 만 회복되었습니다. 이 결과를 설명하는 몇 가지 설명이 있습니다. 에탄올이 5 분 이내에 5-HT 유출에서 급속한 초기 증가를 생성했기 때문에 이것이 아닌 것 같지만, 비의존 쥐에서 급성 효과와는 대조적으로, 에탄올은 의존 쥐에서 10-HT 방출에 더 점진적이거나 지연된 효과를 발휘할 수 있습니다. 자기 관리의 시작. 대안으로, 5-HT 합성 및 / 또는 방출 메커니즘은 만성 에탄올 노출 과정에서 또는 금단 중에 손상 될 수 있으며, 이는 예를 들어 accumbal에 대한 에탄올 효과의 감쇠에 의해 제안 된 바와 같이 에탄올의 효과에 대한 전반적인 반응성을 감소시킵니다. 에탄올 내성 P 쥐의 5-HIAA 수준 (머피 (Murphy) 등, 1988). 세 번째 해석은 의존성 그룹에서 사전 철수 5-HT 수준이 에탄올-순진 래트에 비해 실질적으로 상승한다는 관찰과 관련이있다. 만성 에탄올에 의한 5-HT 방출의 강화에 기초한 적응성 변화가 수명이 짧고 철수 동안 급속한 역전을 겪는 경우, 철수 전 수준으로의 완전한 회복은 예상되지 않을 것이다. 실제로,이 경우 5-HT 유출의 "부분적"수복물은 기능적으로 "완전한"수복물에 달할 수 있습니다.
에탄올 철수의 동기 효과에 대한 5-HT 데이터의 의미를 고려할 때, 철수 조난의 근간이되는 부분적 일지라도 신경 전달 물질 결핍의 반전은 에탄올 추구 행동을 촉진 할 가능성이 있습니다. 실제로 LeMarquand와 동료들은 문헌을 검토하면서LeMarquand 등 1994)는 에탄올 회수와 함께 5-HT 시스템의 기능적 활동 감소가 에탄올 섭취 재개를위한 생화학 적 조건을 생성 할 수 있다고 결론 지었다. 그러나 에탄올 철수에 수반되는 정서적 변화에서 축적 5-HT의 특정 역할은 확립되어야한다. 인디애나 P 및 HAD 라인의 유전자 선택된 래트에서의 알코올 선호도는 NAC에서 5-HT 신경 전달의 기능적 활성 감소와 관련이있다 (머피 (Murphy) 등, 1982, 1987; Gongwer et al., 1989; McBride et al., 1990),이 쥐들은 다양한 불안 행동 측정법에서 강화 된 무산소 반응을 보입니다 (Stewart 등, 1993). 축적 성 세로토닌 성 결손이 이들 동물의 고조된 불안의 근간을 이루는 범위 내에서, 알코올을 선호하는 쥐에서 에탄올을 마시는 동기를 유발하는 정서적 조건과 철수 동안의 음주 재개는 일반적인 신경 화학적 인 기초를 공유한다고 추측 할 수있다.
자가 투여 세션 이전의 5 시간 에탄올 금단 기간 동안 세포 외 DA 및 8-HT의 점진적인 감소는 선조체 DA 회전율 및 전체 조직 함량의 금단 관련 감소에 대한 이전 관찰을 확장합니다 (길 외, 1992), 설치류 전체 뇌, 변연부 및 선조 조직 조제에서 5-HT 대사 및 5-HT 또는 그 대사 산물, 5- 하이드 록시 인돌 레 아세트산 (5-HIAA)의 함량 감소칸과 스커 더, 1976; Tabakoff et al., 1977; Badawy and Evans, 1983; 켐프 (Kempf) 등의 1990; Wahlström et al., 1991; 야마무라 외 1992). 더 중요하게는, 이러한 결과는 알코올 및 기타 남용 물질의 급성 강화 효과에 연루된 뇌 보상 영역에 대한 모노 아민 기능의 금단 관련 결함을 국소화한다.
NAC에서 DA 및 5-HT의 방출 또는 신경 외 농도를 조절하는 메커니즘과 관련하여, 이러한 데이터는 동일한 신경 화학 시스템이되도록 만성 에탄올 노출 과정에서 "시스템 내 적응"의 발달을 암시합니다. 에탄올의 급성 약리 작용에 의해 활성화되는 것은 약물에 의한 지속적인 자극이없는 경우 기능 적자를 나타냅니다.Koob과 Bloom, 1988). 알코올은 A 10 복부 피개 DA 뉴런의 발사 속도를 급격히 증가시킵니다 (Gessa 등, 1985; Brodie et al., 1990) 반면에 A10 뉴런 활동은 에탄올을 철수하는 동안 극적으로 억제됩니다 (Diana 외, 1992, 1993). 따라서 에탄올 순도의 쥐보다 에탄올 액체식이에 노출 된 동물에서 사전 철수 DA 수준의 상승을 관찰하지 못했습니다 (그림. 3), 에탄올이 제거되면 DA 유출의 급격한 감소와 관련하여, 에탄올에 의한 만성 자극의 "균형"을 맞추기위한 메소-아큐 벤스 DA 활성의 억제를 반영 할 수있다. 생화학 적 수준에서의 적응 적 변화는 또한 인출 전 DA 방출에서 의존성 및 에탄올-순수성 랫트 간의 차이가 부족하고, 인출 동안 신경 외 DA의 감소에 대한 메카니즘으로 작용할 수있다. 예를 들어 만성 에탄올 노출은 K를 억제합니다.+자극 된 DA 방출 (Darden and Hunt, 1977) 아마도 Ca 억제를 통해2+ 유입 (Kim et al., 1994) 또는 칼슘 유입 및 DA 방출의 결합 해제 (레슬리 (Leslie) 등, 1986). 더욱 중요한 것은 급성 에탄올 투여가 DA 합성을 자극하는 반면, 만성 에탄올 처리 동물 (Tabakoff and Hoffman, 1978;Fadda et al., 1980).
5-HT의 경우 사전 적응성 (즉, 만성 에탄올-자극) 수준이 에탄올-순수 및 비 의존적 랫트 둘 다에 비해 상승 된 경우, 신경 적응성 계정은 덜 분명 할 수 있으며, 이는 만성 에탄올 치료가 증가한다는 것을 입증하는 초기 데이터를 뒷받침하는 발견이다. 5-HT 및 5-HIAA의 전뇌 조직 수준 (Tytell and Myers, 1973; 메나 헤레라, 1980; 사냥과 Majchrowicz, 1983; 모리 난, 1987; 가네 유키 (Kaneyuki) 등, 1991). 그러나, 에탄올 챌린지에 의해 생성 된 뇌 5-HIAA 함량의 증가는 에탄올-내성 알콜-선호 (P) 래트, 특히 NAC에서 감소되는 것으로 알려져있다 (Murphy et al., 1988; McBride et al., 1990). 따라서, 만성 에탄올 요법의 말미에서 증가 된 5-HT 유출이 에탄올식이에 대한 초기 세로토닌 성 반응에 비해 감소 된 (즉, 적응성 감쇠를 나타냄) 가능성이있다. 이 가설이 확인을 기다리고 있지만 철회 단계에서 5-HT 방출의 억제는 만성 에탄올에 반응하여 5-HT 기능의 신경 적응성 변화가 있음을 분명히 암시했습니다.
NAC의 세포 외 모노 아민 결핍은 특정 알코올 금단 증상, 특히 에탄올에 의해 급성으로 생성 된 것과 정반적인 정서적 변화의 기초가 될 수있다. 에탄올은 뇌 자극 보상을 급격히 향상시킬 수 있습니다 (적어도 부분적으로 mesolimbic DA 전송의 기능적 무결성에 의존하는 현상) (Moolten and Kornetsky, 1990; 루이스, 1991), 에탄올 철수에는 두개 내 자기 자극 역치의 상승에 의해 측정 된 보상 결핍이 수반된다 (Schulteis 등, 1995). 5-HT 활성화가 뇌 자극 보상을 지원하거나 강화할 수 있다는 증거도 있습니다 (깁슨 (Gibson) 등, 1970;Miliaressis 등, 1975; Redgrave and Horrell, 1976). 따라서,이 송신기의 신경 외 결손은 특히 NAC에서 DA 방출에 대한 5-HT의 촉진 역할에 대한 최근의 증거에 비추어 DA 의존적 보상 결손을 악화시킬 것으로 예상된다.Chen 등, 1991; 1991, Devaud and Hollingsworth; 요시모토와 맥브라이드, 1992; 파슨스와 정의, 1993). 이러한 맥락에서, 본 연구에서 세포 외 결손의 진행은 뇌 자극 보상 결손, 과자 극성, 행동 억제 및 불안 유발 효과를 포함하여 관련 연구에서 행동 금단 증상의 출현 및 시간적 프로파일과 밀접하게 유사하다는 점에 주목하는 것이 흥미 롭다 (Baldwin et al., 1991; Rassnick et al., 1992;Schulteis 등, 1995). 따라서, 이러한 행동 및 신경 화학적 변화의 동 기적 출현은 에탄올 철수에 수반되는 음성 정서적 조건에서 DA 및 5-HT의 역할을 반영 할 수있다.
에탄올 보상 및 의존성에서 DA 및 5-HT의 역할이 본 연구에서 주요 관심사 였지만, 비 의존적 랫트에서 이들 송신기의 방출에 대한 에탄올 자체 투여의 효과 또한 흥미 롭다. 비 의존성 그룹에서 DA 릴리스의 증가는 이전 보고서를 확인합니다 (Weiss 등, 1993) 및 에탄올의 급성 강화 작용에서 DA의 역할을 추가로지지한다. 그러나, 비 의존적 래트에 의한 에탄올의 자체 투여가 전신 및 국소 알코올 투여 후 NAC에서 증가 된 5-HT 방출의 발견을 확장시키기 때문에 5-HT 유출을 증가 시킨다는 관찰이 특히 중요했다 (요시모토 (Yoshimoto) 등, 1991, 1992)는 에탄올의 급성 강화 작용에서 5-HT에 가능한 역할을합니다.
ETHANOL-NAIVE 및 DEPENDENT 그룹과 비교하여 NONDEPENDENT 쥐에서 기저 DA 생산량이 크게 증가했다는 발견은 비의존 동물이 2 ~ 3 주 동안 에탄올에 접근 할 수 없었기 때문에 놀랍습니다. 미세 투석 검사. 이 관찰을 설명 할 수있는 한 가지 가능성은 알코올에 대한 간헐적 접근이 기초 DA 방출을 지속적으로 증가시킬 수 있다는 것입니다. 대안 적으로,이 발견은 실험 동물 대 대조군 동물의 선택에 기인 할 수 있습니다. 에탄올 훈련 된 쥐는 선택 기준 (0.5 gm / kg 이상의 에탄올 섭취의 안정적인 일일 에탄올 섭취량)을 충족하는 경우에만 NONDEPENDENT 또는 DEPENDENT 그룹에 배정 된 반면 모든 ETHANOL-NAIVE 쥐는 무차별 적으로 테스트되었습니다. 쥐가 에탄올 섭취를 증가시키는 경향이있는 도파민 성 "비정상"이 있다고 가정하면이 선택 과정은 DEPENDENT 및 NONDEPENDENT 샘플에서 향상된 기본 DA 방출에 대한 "신경 화학적 편향"을 도입했을 수 있습니다. 이 설명에 의해, NONDEPENDENT 쥐에서 향상된 DA 유출은이 신경 화학적 특성을 가진 피험자의 포함을 선호하는 선택 절차의 결과 일 수 있습니다. DEPENDENT 그룹과 NONDEPENDENT 그룹 사이의 기저 DA 유출의 차이를 감안할 때,이 설명은 만성 에탄올이이 쥐 집단에서 기저 DA 방출을 억제한다는 결론을 불러 일으킬 것입니다.
그러나 몇 가지 고려 사항은이 해석에 반대합니다. ETHANOL-NAIVE 및 DEPENDENT 랫트 데이터 사이의 세포 외 DA의 차이가 이전과 잘 일치 함 체외에서 만성 에탄올 처리 동물이 선조체 또는 누적 DA 합성 및 DOPAC 수준에서 처리되지 않은 대조군과 다르지 않음을 입증 한 연구 (Tabakoff and Hoffman, 1978; Fadda et al., 1980; Patel and Pohorecky, 1989; 길 외, 1992). 현재와 이전의 전체 조직 데이터 (일부 형태의 강제 에탄올 투여를 사용하여 잠재적 인 선택 편향을 포함하지 않음) 사이의 일관성을 고려할 때 현재의 선택 절차만으로는 향상된 기능을 설명 할 수있을 것 같지 않습니다. NONDEPENDENT 그룹의 DA 릴리스. 이 효과가 선택 편향이 아닌 간헐적 인 에탄올 소비와 관련 될 가능성에 대한보다 직접적인 지원은이 실험실의 최근 연구에서 비롯된 것으로, 반복적 인 복강 내 에탄올 주사를받은 무작위로 선택된 Wistar 쥐가 심하게 증가 된 기초 세포 외 DA 농도를 보여줍니다. 최종 에탄올 처리 24 시간 후 측정 된 NAC (AD Smith 및 F. Weiss, 미공개 관찰). 다른 한편, 이러한 데이터는 반복 된 에탄올 노출이 NAC에서 기저 DA 유출을 증가시킬 수 있다는 가설을 뒷받침하지만 지속NONDEPENDENT 그룹에서 기저 DA 유출의 향상은 분명히 확인이 필요하며 에탄올을 찾는 행동에 대한이 발견의 잠재적 중요성은 명확하게 남아 있습니다.
결론적으로, 결과는 알코올의 급성 강화 특성을 매개하는 것으로 생각되는 2 개의 신경 전달 물질 시스템이 또한 의존적 대상에서 알코올의 강화 작용에 역할을 할 수 있음을 시사한다. 이러한 결과는 약물에 대한 노출이 종료되면 약물 대항 반응으로 나타나는 뇌 보상 회로 내의 생리 학적 변화로 인한 철수를 보는 신경 적응 이론에 대한지지를 제공한다.
각주
- 수상 11월 2, 1995.
- 수정본 수신 2 월 23, 1996.
- 가능 2 월 28, 1996.
이 작업은 National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism Grants AA 08164 및 AA 10531 (FW)과 National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism Specialized Center Grant AA 06420 (GK, FW; Director, GFK)의 지원을 받았습니다. PH는 핀란드 헬싱키에있는 Alko Ltd.에있는 Biomedical Research Center의 방문 과학자였습니다. 이것은 스크립스 연구소의 간행물 번호 NP-8871입니다.
서신은 신경 약리학과 (CVN-15), The Scripps Research Institute, 10666 North Torrey Pines Road, La Jolla, CA 92037의 Friedbert Weiss로 보내야합니다.
- 신경 과학을위한 1996 Society
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