청소년기 및 자발적 알코올 섭취 후 도파민 방출 역학 변화 (2014)

청소년기는 높은 충동 성 및 위험 감수와 관련되어있어 청소년 개인이 약물을 사용하는 경향이 더 높습니다. 초기 약물 사용은 나중에 물질 사용 장애의 위험 증가와 관련이 있지만 신경 생물학적 기초는 불분명합니다. 뇌는 청소년기 동안 광범위한 발달을 겪고 있으며이 시점의 교란은 취약성 증가에 기여할 것으로 가정됩니다. 통제 약물에서 강박 약물 사용 및 중독으로의 전환은 핵 축적에서 갑작스런 강화 효과를 매개로하는 등의 선조 및 습관 형성을 포함하여 신경 네트워크의 오래 지속되는 변화를 수반합니다. 이 연구는 청소년 쥐의 약리학 적 도전 후 증가 된 도파민 방출의 가설을 테스트하는 것을 목표로했다. 칼륨 유발 도파민 방출 및 흡수는 초기 및 후기 사춘기 랫트 ​​및 성인 랫트에서 암페타민에 의한 도전과 함께 크로노 암 페로 메트릭 도파민 기록을 사용하여 조사되었다. 또한, 청소년기에 자발적인 알코올 섭취가 이러한 영향에 미치는 영향을 조사했습니다. 데이터는 연령에 따라 유발 된 도파민 방출의 점진적인 증가를 보여 주며, 방출 가능한 도파민의 풀이 연령에 따라 증가한다는 이전의 연구를 뒷받침합니다. 대조적으로, 암페타민에 대한 반응으로 연령에 따른 방출 방출의 점진적인 감소가 관찰되었으며, 이는 어린 동물에서 도파민의 비례 적으로 더 큰 저장 풀을 지원한다. 자발적 알코올 섭취 후 도파민 측정은 염화칼륨에 반응하여 방출 진폭이 낮아져 알코올이 도파민의 풀에 영향을 미치며 이는 중독에 대한 취약성과 등쪽 선조에서 도파민과 관련된 다른 정신과 진단에 영향을 줄 수 있음을 나타냅니다.

재료 및 방법

윤리 강령

모든 동물 실험은 웁살라 동물 윤리위원회가 승인 한 프로토콜에 따라 수행되었으며 스웨덴 동물 실험법 (동물 복지법 SFS1998 : 56) 및 유럽 공동체 협의회 지침 (86 / 609 / EEC)의 지침을 따랐습니다.

동물

임신 한 Wistar 쥐 (RccHan : WI, Harlan Laboratories BV, Horst, 네덜란드)는 임신 일 16에 동물 시설에 도착했습니다. 크로노 암 페로 메트릭 레코딩의 타이밍을 수용하기 위해 동물들은 몇 주에 걸쳐 배치로 도착했다. 댐은 펠렛 식품 (유형 R59; 스웨덴 Kimstad의 Lantmännen) 및 수돗물과 함께 마크로 론 케이지 (38 cm x 20 cm x 36 cm)에 단일 수용 광고 무제한. 케이지에는 우드 칩 침구와 종이 시트 (40 × 60 cm; Cellstoff, Papyrus)가 포함되어 있으며 일주일에 한 번 동물 관리 요원이 교체했습니다. 동물 방을 일정한 22 ± 1 ° C 및 습도 (50 ± 10 %)로 규칙적인 12 h 명 / 암주기에서 06 : 00 am에 불이 켜진 상태로 유지했습니다. 모든 방에는 마스킹 배경 소음이있어 동물을 방해 할 수있는 예기치 않은 소리를 최소화했습니다.

실험 개요에 대한 개요는 그림 1. 같은 날에 태어난 새끼 (출생일 (PND) 0)는 모성 운송 스트레스, 모성 행동 및 유전학을 통제하기 위해 6 수컷과 4 암컷을 포함하도록 교차 육성되었습니다. 강아지는 PND 22에서 젖을 고, 크로노 미터 기록 기록이 이루어질 때 PND 3 (± 28 일) 또는 PND 1 (± 42 일)까지 케이지 당 1를 수용했습니다. 이 연구에서는 수컷 새끼 만이 더 사용되었다. 30 마리의 수컷 랫트 그룹에 PND20에서 PND28 로의 2- 병 자유 선택 패러다임에서 65 % 에탄올에 대한 자발적인 폭식과 같은 접근이 제공되었다. 동물에게 일주일에 3 일 연속, 즉 6 주 동안 화요일부터 목요일까지 총 24 세션 동안 에탄올에 18 시간 접근 할 수 있었다. 에탄올 섭취의 측정을 위해, 병을 각 세션 전후에 칭량하고 체중 kg 당 순수한 에탄올 그램을 계산 하였다. 병 선호도를 피하기 위해 세션 간 병 위치가 변경되었습니다. 에탄올을 마시는 동물은 PND 28에서 PND 70까지 개별적으로 수용되었습니다. 가장 높은 누적 에탄올 섭취량 (g / kg)을 갖는 동물을 선택하고,이어서 PND 70 (± 2 일)에서 전기 화학적 기록을 수행 하였다. 동일한 기간 동안 연령에 맞는 물 마시는 조절 장치를 개별적으로 보관했습니다.

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그림 1. 실험 개요.

E = 에탄올-음주, PND = 출생 후 일, W = 물-음주.

doi : 10.1371 / journal.pone.0096337.g001

도파민의 크로노 앰프 측정 In 생체

기재.

Inactin, Nafion 5 % 용액, 도파민 히드로 클로라이드, L- 아스코르브 산, 염화칼륨, 염화나트륨, 인산 나트륨, 염화칼슘 및 d- 암페타민 설페이트는 Sigma-Aldrich, LLC (St Louis, MO, USA)로부터 얻었다. Kerr 끈끈한 왁스는 DAB LAB AB (스웨덴 Upplands Väsby)로부터 얻었다. 탄소 섬유 미세 전극 (SF1A; 30 µm 외경 x 150 µm 길이)은 Quanteon, LLC (미국 켄터키 주 니콜라스 빌)에서 구매했으며, 기준 전극은 와이어 (200 µm, 테플론 절연)는 AM Systems Inc.에서 구입했습니다. 마이크로 피펫을위한 Carlborg, WA, USA 및 유리 모세관 (0.58 mm 내경)은 World Precision Instruments Ltd (영국 Stevenage)에서 구입 하였다.

외과.

PND 28 (± 1 일), PND 42 (± 1 일) 또는 PND 70 (± 2 일)에서 도파민 기록이 이루어졌다. 전기 화학적 기록 직전에 수술을 수행 하였다. 물 순환 가열 패드 (Gaymar Industries, Inc., Orchard Park, New York)를 사용하여 체온을 유지시켰다. 동물을 복강 내 (ip)로 Inactin 125 mg / kg으로 마취시키고, 정위 틀 (Stoelting Co., Wood Dale, IL, USA)에 두었다. 두개골의 구멍을 전극의 기록 부위 위에 뚫고, 또 다른 구멍을 기록 부위로부터 먼 곳에서 뚫어 Ag / AgCl 기준 전극을 배치 하였다.

도파민 방출 및 흡수에 대한 고속 크로노 전류 측정 기록.

전술 한 절차에 따라 FAST1-mkII 기록 시스템 (Fast Analytical Sensing Technology, Quanteon, LLC, KY, Nicholasville)을 사용하여 고속 크로노 전류 측정 (200 Hz 샘플링 속도, 총 16 ms)을 수행 하였다. [16]. 탄소 섬유 미세 전극 (SF1A)을 첫 번째 코팅 전 및 각 코팅 후 5 ° C에서 200 분 가열하여 3 개의 나 피온 코팅으로 코팅 [17]. 그런 다음 전극을 교정 체외에서 0.05 M 인산염 완충 식염수에서 선택성, 검출 한계 (LOD) 및 사용 전 기울기를 결정 생체내에서 [16]. 미세 전극은 평균 상관 계수 (R2)가 6 ± 2 인 도파민 (0.999-0.0003 μM)의 연속 첨가에 선형 반응을 보였다. 본 연구에 사용 된 모든 전극에 대한 평균 선택성은 아스코르브 산에 대한 도파민에 대한 14482 ± 3005 μM이었다. 평균 LOD는 0.026 ± 0.004 μM 도파민이고, 평균 기울기는 -1.00 ± 0.03 nA / μM 도파민이었다. 도파민의 기준 피크 반응 동안 측정 된 평균 환원 / 산화 비율은 0.67 ± 0.02이며, 이는 주로 도파민의 검출을 나타낸다 [17]. 은선을 도금하여 생체내에서 Ag / AgCl 기준 전극 [18].

생체 내 실험 프로토콜.

마이크로 피펫 (10-15 µm 내경)에 등장 성 염화칼륨 용액 (120 mM KCl, 29 mM NaCl, 2.5 mM CaCl)이 채워졌습니다.₂· 2H₂피펫 필링 니들 (7.2G, World Precision Instruments, Aston, UK)을 사용하는 O) (pH 7.4-28). 마이크로 피펫은 점착성 왁스를 사용하여 탄소 섬유 팁으로부터 대략 150 – 200 µm로 부착되었습니다. 전극은 등쪽 선조에 입체적으로 배치되었고, AP는 + 1.0 mm, L : + 3.0 mm로 브레 그마에서 절단되었으며, 절단 막대는 연령과 체중에 따라 조정되었습니다 [19], [20]. 전극은 처음에 마이크로 매니퓰레이터 (Narishige International Ltd, London, London)를 사용하여 기록 부위에 등쪽 (-3.0 mm)을 위치시키고,이를 약 45-60 분 동안 안정된 기준선에 도달하게하기 전에 브레 그마에서 깊이 –4.0 mm. 이어서, 도파민 방출에 대한 염화칼륨의 단일 주사의 효과가 측정되기 전에 기록 부위에서 또 다른 5-10 분을 안정화시켰다. 칼륨 용액은 PicoSpritzer III (Parker Hannifin Corporation, 미국 뉴저지 주 파인 브룩)에 의해 제어되는 압력 방출을 사용하여 국부적으로 적용되었고, 압력 (10-20 psi) 및 시간 (0.5-1.0 s)은 100 nl을 전달하도록 조정되었다. 접안경 레티클이 장착 된 수술 용 현미경으로 측정 한 칼륨 용액 [21].

칼륨 유발 방출을 암페타민 또는 식염수의 피하 주사와 조합하여 사용 하였다. 10 분 간격으로 진폭이 유사한 3 개의 기준 피크가 생성되었습니다. 마지막 기준 피크 5 분 후, 래트에게 2 mg / kg 암페타민 또는 동등한 양의 식염수 (1 ml / kg)를 제공하고 5 분마다 다른 10 분 방출을 다시 유발 한 후 5, 15, 25에서 피크를 생성 함 전신 주사 후, 35, 45, 55 및 65 분 그림 2A 대표적인 추적을 위해. 암페타민의 용량은 운동 및 자기 투여 연구에서의 행동 효과에 기초하여 선택되었다 [22]-[24].

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그림 2. 대표적인 흔적.

A) 암페타민을 투여받은 출생 후 28에서 래트에 대한 산화 전류의 대표적인 미량 및 B) 진폭 및 T80가 어떻게 계산되는지를 나타내는 동일한 동물에 대한 제 2 기준 피크의 근접. Amp = 진폭, Base = 기준선, Ref = 기준.

doi : 10.1371 / journal.pone.0096337.g002

전극 배치 및 제외 확인.

실험이 완료된 후 전극을 차단하고 제자리에두고 뇌를 동결시켰다. 얼어 붙은 뇌를 구분하여 배치를 확인했습니다. PND12의 28 동물에서 잘못된 위치로 인해 1가 제외되었으며 기록 오류로 인해 2가 제외되었습니다. PND 12의 42 동물의 경우 잘못된 배치로 인해 1 동물이 제외되었습니다. PND 16에서 70 동물의 경우, 기록 오류로 인해 3가 제외되었습니다. PND 16에서 70 에탄올 음료 동물의 경우, 기록 오류로 인해 2가 제외되었습니다. 기록 오류에는 피펫 막힘 및 전원 차단 및 기록 장치에 대한 일반 전원 공급 장치의 교란과 같은 전기 교란이 포함됩니다.

데이터 분석.

유발 피크의 최대 진폭 및 피크가 80로 감소하는 시간 (T80)은 FAST Analysis 소프트웨어 버전 4.4 (Quanteon, LLC, KY, Nicholasville, USA)를 사용하여 계산되었습니다. 그림 2B 대표적인 추적을 위해. 10 개의 기준 피크를 평균화하고이 피크의 백분율을 주입 후 피크에 대해 계산했습니다. 통계 분석을 위해 반복 측정 분산 분석 (ANOVA)을 사용하여 연령 또는 음주 그룹과 치료 (식염수 또는 암페타민) 간의 시간 경과에 따른 시간 전류 측정 데이터를 비교 한 다음 Fisher의 최소 유의 한 차이 (LSD) 사후 테스트를 수행했습니다. 일반적으로 분포되지 않은 에탄올 섭취량 데이터에는 Friedman ANOVA를 사용했습니다. Statistica 0.05 (StatSoft Inc., Tulsa, OK, USA)을 사용하여 통계 분석을 수행했습니다. 차이는 p <XNUMX에서 통계적으로 유의 한 것으로 간주되었습니다.

결과

연령에 따른 영향

연령대 사이의 기준 진폭의 차이는 그림 3. 연령과 시간을 비교 한 반복 측정 ANOVA는 연령의 주요 효과를 보여 주었다 [F (2,22) = 5.81; p = 0.009], 시간의 영향 없음 [F (2,44) = 1.43; p = 0.25] 또는 시간과 연령 사이의 모든 상호 작용 효과 [F (4,44) = 1.70; p = 0.17].

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그림 3. 다른 연령대의 기준 피크 진폭.

세 연령 그룹에서 암페타민 또는 식염수로 처리하기 전 세 가지 기준 피크의 진폭 (µM) (평균 ± SEM). 출생 후 (PND) 28, 42 및 70. ** p <0.01.

doi : 10.1371 / journal.pone.0096337.g003

연령의 영향 없음 [F (2,24) = 1.02; p = 0.38], 시간 [F (2,48) = 0.94; p = 0.40] 또는 시간 및 연령 [F (4,48) = 0.22; 참조 T0.93 값에 대해 p = 80]가 발견되었습니다. 평균 (SEM) 기준 T80 값의 평균 ± 표준 오차는 PND 17.3의 경우 1.3 ± 28, PND 19.5의 경우 0.9 ± 42, PND20.5의 경우 1.0 ± 70입니다.

암페타민에 대한 진폭 반응에서 연령 그룹의 차이는 그림 4A-C. 암페타민 치료는 연령의 주요 효과를 가져 왔습니다 [F (2,26) = 3.95; p = 0.03], 처리 [F (1,26) = 10.77; p = 0.003] 및 시간 [F (6,156) = 3.32; p = 0.004], 시간과 연령 간의 상호 작용 효과 [F (12,156) = 2.23; p = 0.01], 시간 및 처리 [F (6,156) = 4.20; p <0.001], 그러나 연령과 치료 사이의 상호 작용 없음 [F (2,26) = 2.37; p = 0.11] 또는 시간, 나이 및 치료 [F (12,156) = 0.77; p = 0.68].

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그림 4. 다른 연령대의 시간에 따른 진폭 및 T80 반응.

식염수 또는 암페타민의 피하 (sc) 주사 후 시간 경과에 따른 반응, 기준 값의 백분율 (평균 ± SEM), A) 산후 일 (PND) 28, B) PND 42 및 C) PND 70 및 D) PND 80, E) PND 28 및 F) PND 42에서 T70 값. * p <0.05, ** p <0.01, *** p <0.001. ^#PND 0.05에서의 등가 시점 대비 p <42, PND 0.05에서의 등가 시점 대비 ° p <0.01, °° p <0.001, °° p <70, ^§p <0.05, ^§§p <0.01, ^§§§PND 0.001에서 동등한 시점과 비교하여 p <28.

doi : 10.1371 / journal.pone.0096337.g004

암페타민에 대한 T80 반응은 그림 4D–E. 연령의 주 효과는 없었습니다 [F (2,25) = 1.87; p = 0.17], 치료 효과가 있었다 [F (1,25) = 26.52; p <0.001], 시간 [F (6,150) = 7.70; p <0.001] 및 시간과 치료의 상호 작용 효과 [F (6,150) = 12.29; p <0.001]. 연령과 치료 사이에는 상호 작용이 없었습니다 [F (2,25) = 1.29; p = 0.29], 시간과 나이 [F (12,150) = 0.66; p = 0.78] 및 시간, 연령 및 치료 사이의 상호 작용 경향 [F (12,150) = 1.60; p = 0.098].

자발적인 청소년 알코올 섭취

크로노 암 페로 메트릭 레코딩에 사용 된 14 래트의 에탄올 섭취 데이터는 다음과 같습니다. 표 1. Friedman ANOVA는 추세가 있었음에도 불구하고 시간이 지남에 따라 섭취량에 큰 차이가 없었습니다² = 9.80; p = 0.08]는 두 번째 주 (PND 35–37)의 섭취로 인한 차이로 다음 주보다 약간 높았습니다. 선호도의 Friedman ANOVA는 시간이 지남에 따라 증가를 나타냈다 [χ² = 19.7; p = 0.001], 주로 처음 3 주 동안 증가한 결과입니다. 표 1.

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표 1. 6 주간의 알코올 접근에 대한 중간, 최소 및 최대 알코올 섭취량 (g / kg / 24 h) 및 선호도 (%) 및 18 세션 후 중간, 최소 및 최대 누적 섭취량 (g).

doi : 10.1371 / journal.pone.0096337.t001

에탄올-과 물-마시기 그룹 사이의 기준 진폭의 차이는 그림 5. 음주 그룹과 시간을 비교하는 반복 측정 ANOVA는 음주 그룹의 주요 효과를 보여주었습니다 [F (1,17) = 16.22; p <0.001], 시간의 영향 없음 [F (2,34) = 1.76; p = 0.19] 또는 시간과 음주 그룹 간의 상호 작용 효과 [F (4,44) = 1.32; p = 0.28].

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그림 5. 물 또는 에탄올을 마시는 동물에서 기준 피크 진폭.

물과 에탄올을 마시는 그룹에서 암페타민 또는 식염수로 처리하기 전 0.01 개의 기준 피크의 진폭 (µM) (평균 ± SEM). ** p <0.001, *** p <XNUMX.

doi : 10.1371 / journal.pone.0096337.g005

음주 그룹의 영향 없음 [F (1,18) = 0.04; p = 0.85], 시간 [F (2,36) = 1.96; p = 0.16] 또는 시간 및 음주 그룹 [F (2,36) = 0.22; 참조 T0.81 값에 대해 p = 80]가 발견되었습니다. 평균 ± SEM 기준 T80 값은 물을 마시는 쥐의 경우 20.5 ± 1.0이고 에탄올을 마시는 쥐의 경우 19.1 ± 1.3입니다.

에탄올 및 물 마시는 그룹에서 암페타민에 대한 반응은 그림 6. 다음과 같이 진폭의 경우 그림 6A, 치료 효과 경향이 있었다 [F (1,19) = 3.01; p = 0.099]이고 시간의 주요 효과가있었습니다 [F (6,114) = 2.30; p = 0.04], 음주 그룹의 영향 없음 [F (1,19) = 0.39; p = 0.54] 또는 치료와 음주 그룹 사이의 상호 작용 효과 [F (1,19) = 0.83; p = 0.37] 또는 시간 및 치료 [F (6,114) = 1.13; p = 0.35], 시간 및 음주 그룹 [F (6,114) = 0.44; p = 0.85] 또는 시간, 치료 및 음주 그룹 [F (6,114) = 0.27; p = 0.95].

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그림 6. 물 또는 에탄올을 마시는 동물에서 시간이 지남에 따라 진폭 및 T80 반응.

식염수 또는 암페타민의 피하 (sc) 주사 후 시간 경과에 따른 반응, 기준 값의 백분율 (평균 ± SEM), A) 진폭 및 B) 물 (W) 또는 에탄올 (E) 음주 그룹의 T80 값 . * p <0.05, ** p <0.01, *** p <0.001.

doi : 10.1371 / journal.pone.0096337.g006

T80 값의 경우 그림 6B, 치료의 주된 효과가 있었다 [F (1,19) = 17.35; p <0.001] 및 시간 [F (6,114) = 2.42; p = 0.03], 시간과 치료 사이의 상호 작용 효과 [F (6,114) = 10.28; p <0.001]. 음주 그룹의 영향은 없었습니다 [F (1,19) = 0.33; p = 0.57], 또는 치료와 음주 그룹 간의 상호 작용 효과 [F (1,19) = 0.76; p = 0.40], 시간 및 음주 그룹 [F (6,114) = 1.66; p = 0.14] 또는 시간, 치료 및 음주 그룹 [F (6,114) = 1.75; p = 0.12].

토론

도파민 방출 및 흡수에 대한 연령-의존적 영향은 기초 조건 하에서 그리고 초기 및 후기 사춘기 및 성인 래트에서 암페타민에 대한 반응으로 조사되었다. 청소년기 알코올 음주의 영향을 조사한 결과, 크로노 암 페로 메트릭 기술을 사용한 자발적 음주 청소년 쥐의 방출 및 흡수를 조사한 최초의 연구입니다.

연령에 따른 영향

기준 진폭의 연령-의존적 차이는 전기 자극과 함께 전압 전류 법을 사용하는 이전 연구와 일치하며, 이는 성인 쥐가 어린 쥐보다 자극시 더 많은 도파민을 방출 함을 보여 주었다 [12]. 스탬 포드 (1989)가 사용한 청소년기에 대한 시점은 대략 PND 30이지만, 그 이후 연구에 따르면 PND 40-45 주변에서 도파민의 기저 세포 외 수준에서 피크가 있음이 밝혀졌습니다 [25]-[27] 및 도파민 수용체 D₂ density [28]티로신 하이드 록 실라 제 수치는 초기 청소년기와 성인기보다 낮습니다 [29]. 따라서 현재의 연구는 청소년기 동안 PND 28와 PND 42의 두 시점을 포함하는데, 이는 초기 및 후기 청소년기에 해당합니다. [11]. 후기 사춘기 동물의 진폭은 초기 사춘기 및 성인기의 진폭에 중간 정도였으며, 이는 사춘기에서 성인기로의 발달은 등쪽 선조의 염화칼륨에 반응하여 도파민의 방출 용량이 점진적으로 증가 함을 나타냅니다. 이것은 청소년기에 비해 성인의 핵 축적에서 증가 된 세포 외 도파민의보고와 일치한다 [30], [31]. 앞서 언급했듯이 일부 연구는 PND 45에서 피크 레벨을 보여줍니다. [25]-[27] 동일한 PND 주변에서 발사 속도가 증가했다는보고를 통해 현재 연구와 조정될 수 있습니다. [32], [33]. 현재의 연구는 기저 세포 외 수준을 측정하지 않았으며, 증가 된 발사 속도는 칼륨-유도 방출에서 어떠한 피크도없이 기저 수준의 증가를 초래할 수있다. 또한, 핵 축적에서 칼륨 유발 세포 외 수준을 보여주는 연구 중 하나는 PND 42 주위에서 피크 [25] 스탬 포드 (1989)와 현재 연구에서 등지 층의 데이터와는 대조적으로 지역별 차이를 나타냅니다.

Stamford (80)는 성인 쥐에서 섭취율이 더 높았다는 사실을 발견 한 반면, T1989는 현재 연구에서 연령에 따른 차이를 나타내지 않았습니다. 이는 섭취 측정 방법의 방법 론적 차이 때문일 수 있습니다. T80는 곡선의 선형 및 곡선 부분을 모두 포함하는 반면 Stamford는 곡선의 선형 부분을 사용했습니다. [34]. 이 연구에서 도달 한 농도는 이전 연구에서 농도의 10 분의 1에 불과합니다._최대 따라서 도달해서는 안됩니다. 이러한 조건에서 피크 곡선의 선형 부분을 사용하여 흡수 속도를 계산하면 진폭에 따른 흡수 속도 만 생성됩니다. [35]. T80는 도파민 농도가 낮고 도파민 섭취 차단제에 더 민감한 곡선의 곡선 부분을 고려하기 때문에 선택되었습니다. [35], [36]. 당연히 T80도 진폭에 의존하지만,이 연구에서 볼 수 있듯이 진폭의 차이가 T80에서 자동으로 차이를 초래하지는 않습니다. 이는 어린 동물의 섭취 비율이 방출쪽으로 이동한다는 것을 의미합니다. 현재의 발견을 뒷받침하는 것은 정량적 미세 투석을 사용하고 PND 35, 45 및 60에서 쥐의 핵 축적에서 추출 속도, 간접 흡수 속도의 차이를 발견하지 않은 연구입니다 [26].

성인기의 칼륨 유발 방출이 많을수록 도파민의 방출 가능한 풀이 더 커질 수 있습니다. [12] 티로신 하이드 록 실라 제에 의한 도파민 합성의 연령-의존적 차이와 같은 다수의 인자가 관련 될 수있다. [29], [37], 수 포성 모노 아민 수송 체 -2 (VMAT-2) 함유 소포 [38]및 VMAT-2의 속도론 [39]D2 수용체 가지 치기뿐만 아니라 [28] 그리고 기능 [40]. 이 요인들은 또한 초기 사춘기 동물에서 암페타민 후에 보이는 증가 된 진폭을 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다. 다시, 현재 데이터는 노미 펜신에 대한 반응으로 성인 동물에 비해 젊은 도파민 방출에서 더 큰 증가를 나타내는 데이터와 일치한다 [12] 초기 사춘기 쥐는 비례 적으로 더 큰 저장 수영장을 가지고 있으며 이는 정신 활성 물질에 의한 자극으로 풀릴 수 있음을 나타냅니다. 이것은 사춘기 동물에서 암페타민 후 자극 된 세포 외 도파민의 증가를 보여주는 데이터에 의해 추가로 뒷받침됩니다 [22]. 그러나, 성인과 비교하여 청소년에서 암페타민 후 도파민의 세포 외 수준이 낮은 것을 보여주는 미세 투석 연구가 있습니다 [30], [37]이는 다시 자극 된 방출의 증가 가능성이 반드시 세포 외 수준의 증가를 의미하는 것은 아니며 다른 기술들이 보완적인 정보를 추가 할 수 있음을 강조한다.

암페타민이 발견 된 후 T80에 대한 연령-의존적 영향은 발견되지 않았으며, 이는 암페타민이 모든 연령에서 도파민 흡수에 유사한 영향을 미친다는 것을 나타낸다. 이는 스탬 포드 (1989)의 결과에 의해 다시지지되며, 연령 그룹간에 노미 펜신 후 흡수 차단 정도에 차이가 없음을 보여줍니다. 도파민 수송 체 구조 및 기능에서의 연령 관련 차이가 수송 체상의 코카인 결합 부위와 관련이 있지만 암페타민 결합 부위는 아니라는 것을 제안하는 연구도있다 [22] 이는 암페타민의 섭취에 대한 연령-의존적 영향이 존재하지 않음을 나타낼 수있다. 그러나, 시간, 연령 및 치료 사이의 상호 작용을 향한 경향이 있었으며, 이는 연령에 따라 암페타민에 대해 시간에 따라 다르게 반응 함을 시사한다. 외인성 도파민을 적용하여 흡수를 조사하는 추가 연구는 또한 전달자 기능으로부터 진폭 의존적 흡수를 분리하는 데 도움이 될 수있다 [41]-[43]. 현재 연구가 마취 된 동물에서 수행 되었기 때문에 깨어있는 쥐에 대한 연구도 중요 할 것입니다. 사용 된 마취는 랫트에서 장기간 안정된 마취를 생성하는 감마-아미노 부티르산 (GABA) A 수용체의 양성 알로 스테 릭 조절제 인 바르 비투 레이트 티오 부타 바르 비탈 (Inactin)이었다. [44]. GABA는 연령 및 음주 상태에 따라 다른 효과를 발휘할 수 있습니다 [45] 따라서, 마취는 연령 또는 치료와 상호 작용하여 혼란스러운 효과를 생성 할 수 있습니다. 그러나 또 다른 barbiturate 인 pentobarbital은 선조체의 도파민 수준에 거의 영향을 미치지 않는 것으로 나타났습니다 [46]. 또한, 현재 연구에서, 염화칼륨을 사용하여 방출이 유도되었고 자발적인 사건에 의존하지 않았으며, 이는 방출시 GABAergic 톤의 중요성을 감소시킬 것이다. 도파민 섭취에 대해서는 바비 투 레이트가 특히 도파민 섭취에 영향을 줄 수 있다는보고가 있습니다. [47]그러나 나이 또는 치료와의 상호 작용이있을 수 있는지 여부는 확실하지 않습니다.

자발적인 청소년 알코올 섭취

6 주 동안 자발적인 청소년 알코올 섭취는 물 마시는 컨트롤에 비해 기준 진폭이 낮아졌습니다. 진폭은 초기 사춘기 쥐에서 보이는 것과 비슷했습니다. 효과는 흡수 시간이 아닌 진폭에서 보여 졌기 때문에, 알코올은 도파민 수송 체보다는 도파민의 방출 가능한 풀을 제어하는 ​​인자에 영향을 미치며, 청소년 알코올 후 영향을받지 않는 흡수를 뒷받침하는 데이터가있는 것으로 생각된다 [14]. 알코올의 복강 내 주사에 대한 청소년 노출 후 증가 된 세포 외 수준의 도파민을 보여주는 미세 투석 데이터도 있습니다 [14], [27], [48]이는 감소 된 방출 성 도파민의 현재 발견과 다소 모순된다. 앞서 언급 한 바와 같이, 증가 된 발사 속도는 미세 투석 데이터를 현재 데이터와 조정하는 방법 일 수 있지만이를지지하는 연구는 없습니다. 또한 알코올 노출 모드, 즉 자발적 또는 강제적 모드가 신경 생물학에 다른 영향을 미칠 수 있음을 보여주는 연구가 있습니다 [49].

암페타민으로 처리 할 때, 진폭 또는 T80에서 알코올-및 물-음료 그룹 사이에는 유의 한 차이가 없었다. 그러나 알코올 음료 그룹의 증가로 인해 진폭에 영향을 미치는 경향이있었습니다. 알코올 음료 그룹에서 암페타민에 대한 반응에는 더 많은 변화가 있으며, 이는 알코올 섭취의 변화에 ​​기인 할 수 있지만, 이러한 변화는 반응과 상관 관계가 없지만 (데이터는 제시되지 않음). 이것은 또한이 연구의 한계, 즉 혈중 알코올 농도가 측정되지 않았다는 것을 가리킨다. 이 연구는 24 h에 대한 방해받지 않은 접근을 기반으로하고 혈중 알코올 농도를 측정하기 위해서는 접근이 제한되어야했고 혈액 샘플링과 관련된 스트레스가 동물의 섭취 패턴을 방해 할 위험이있었습니다. 따라서 반응과 개별 혈중 알코올 농도의 상관 관계를 배제 할 수 없습니다. 그러나이 연구에서 제시된 섭취 데이터는 다른 연구와 유사하며, 비슷한 나이 또는 섭취 패러다임에서 Wistar 쥐를 사용하여 알코올의 신경 생물학적 효과를 보여줍니다.[50]-[52]. 이것은 개인이 높은 섭취를하는 경향이있을뿐만 아니라 일반 인구의 횡단면에서 온정 한 술꾼들도 자발적인 청소년 알코올 섭취 후 신경 생물학의 변화를 일으킬 수 있음을 시사합니다.

암페타민 후 섭취 시간의 차이는 사춘기 알코올이 암페타민에 반응하여 도파민 수송 체 기능에 영향을 미치지 않지만 외인성 도파민의 적용에 의한 조사로부터 이익을 얻을 수 있음을 시사한다 [41]-[43].

또한 두 가지 흥미로운 관찰이 이루어졌습니다. 먼저, 알코올 섭취 후 기준 진폭은 알코올 섭취 기간이 시작될 때 동물에서 볼 수있는 것과 유사합니다 (예 : PND 28). 둘째, 알코올을 마시는 동물에서 암페타민 후 진폭 증가의 크기는 후기 청소년 쥐, 즉 PND 42와 유사합니다. 이러한 발견이 뉴런에서 방출 가능한 풀 및 도파민의 저장 풀의 변경된 발달과 관련이 있는지 여부는 밝혀 져야한다. 현재의 연구는 성인 알코올 음료 쥐 그룹을 포함하지 않았으므로 연령별 영향 가능성에 대한 결론을 도출 할 수 없습니다. 그러나, 연령에 따른 영향의 징후는 영향을받지 않는 도파민 섭취를 나타내는 사춘기 알코올 노출 쥐의 연구 간의 불일치에서 찾을 수 있습니다 [14] 및 흡수가 증가되었지만 도파민 오버 플로우에 영향을 미치지 않는 성인 알코올 노출 쥐 및 원숭이에 대한 연구 [53], [54]. 따라서 향후 연구를 위해서는 알코올 노출과 다른 연령에 미치는 영향의 메커니즘을 조사하는 것이 큰 관심이 될 것입니다. 티로신 하이드 록 실라 제, 도파민 수용체 밀도 및 기능, 및 소포 모노 아민 수송 체와 같은 인자에 대한 추가 연구는 방출 가능한 풀 및 도파민의 저장 풀에서 가능한 연령별 알코올 영향에 대한 약간의 빛을 밝히는 데 도움이 될 수 있습니다. 우리가 아는 한, 이러한 요인들은 청소년 알코올 이후에 조사되지 않았습니다.

결론

데이터는 연령에 따라 유발 된 도파민 오버플로의 점진적인 증가를 보여 주며, 이전의 연구를 통해 방출 가능한 도파민의 풀이 나이에 따라 증가 함을 시사합니다. 대조적으로, 암페타민에 대한 반응으로 연령에 따른 유발 오버 플로우의 점진적인 감소가 어린 동물에서 도파민의 비례 적으로 더 큰 저장 풀을 지원하여 도파민 방출 약물에 잠재적으로 더 민감하게되었다. 청소년 알코올 섭취는 물을 마시는 컨트롤보다 오버플로를 낮췄습니다. 알코올이 도파민의 풀에 영향을 미치며 이는 등쪽 선조의 도파민 시스템과 관련된 중독 및 기타 정신과 진단에 대한 취약성에 영향을 줄 수 있음을 나타냅니다.

감사의

저자는 기술 지원에 대해 Marita Berg 씨에게 감사하고 방법 론적 토론에 대해 Martin Lundblad 박사에게 감사의 말씀을 전합니다.

작성자 기여

실험을 생각하고 디자인했습니다 : SP IN. 실험을 수행했다 : SP. 데이터 분석 : SP IN. 종이를 썼다 : SP.