Curr Neuropharmacol. 2011 3 월; 9 (1) : 63–67입니다.
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추상
본 연구의 목적은 니코틴과 메탐페타민에서 철회하는 동안 뇌 보상 기능이 감소하는지, 그리고 감소 된 보상 기능이 이들 약물에서 철수 동안 회피와 관련되는지 여부를 조사하는 것이었다. 이를 위해 수컷 Sprague-Dawley 래트에 삼투압 미니 펌프를 사용하여 하루에 9 mg / kg 니코틴 또는 하루에 6 mg / kg 메탐페타민을 피하로 만성적으로 주입 하였다. 두개 내 자기 자극 (ICSS) 패러다임에서, 니코틴 및 메탐페타민의 만성 주입은 측면 시상 하부 ICSS에 대한 임계 값을 감소시키는 반면, 그들의 길항제, 메카 밀라 민 및 할로페리돌은 각각 니코틴 및 메탐페타민으로 처리 된 래트에서 ICSS 임계 값을 증가시켰다. 조건화 된 장소 혐오 패러다임에서, 메카 밀라 민 및 할로페리돌은 각각 니코틴-및 메탐페타민-주입 된 랫트에서 장소 혐오를 생성 하였다. 흥미롭게도, 메카 밀라 민 침전 니코틴 철수 동안 ICSS 보상 역치 및 장소 혐오의 상승은 할로페리돌 침전 메탐페타민 철수 동안 관찰 된 것과 거의 동일한 크기였다. 본 연구는 1) 뇌 보상 기능이 니코틴 및 메탐페타민 철수 동안 감소하였고, 2) 보상 기능 감소는 니코틴 및 메탐페타민에서 철수 동안 부정적인 정서적 상태 (회피)를 반영 할 수 있음을 나타낸다.
1. 소개
임상 적 증거는 금욕 증후군의 정서적 징후가 금단의 신체적 징후보다 약물 갈망 및 강박 약물 사용으로의 재발과 더 관련이있을 수 있음을 나타냅니다.1-3]. 이러한 이유로, 약물 의존성의 정서적 측면은 다양한 실험 패러다임을 사용하여 광범위하게 조사되었다. 그중에서도 두개 내 자기 자극 (ICSS) 기술은 뇌 보상 기능을 측정하는 데 널리 사용됩니다. 동물 연구에서, 남용 약물의 급성 투여는 ICSS 보상 임계 값을 감소시킵니다.4, 5] 자극에 대한 이러한 증가 된 감도는 약물-유도 행복감의 척도로 간주된다 [6]. 또한 뇌 보상 시스템의 신경 적 적응 변화로 인해 남용 약물을 반복적으로 투여 한 후 ICSS 보상이 약화 될 수 있고 약물에서 철회하는 동안 위화감을 반영 할 수 있다는 가설이있다 [7, 8]. 많은 연구에서 암페타민을 포함한 다양한 종류의 남용 약물에서 철수하는 동안 ICSS 보상 기준 액이 상승한 것으로 나타났습니다.9], 코카인 [6], 아편 제 [10], 에탄올 [11], 니코틴 [12], 모두 위에서 언급 한 가설을 뒷받침합니다. 따라서, 본 연구는 ICSS 보상 임계치의 상승이 철회의 부정적인 정서적 상태와 관련이 있는지, 특히 두 가지 다른 유형의 정신 자극제, 니코틴 및 메탐페타민에 초점을 맞추고 있는지를 명확히하기 위해 고안되었다.
2. 재료 및 방법
2.1. 동물
Clea Japan Inc. (도쿄)에서 입수 한 72 마리 수컷 스프 라그-돌리 래트 (332-396 g)를 22 / 2의 명 / 암 주기로 조절 된 온도 (12 ± 12 ºC)로 동물 실에 개별적으로 수용했습니다. 시간 (8 : 00 AM에 켜짐). 각각의 래트는 수술 전 15 일 및 3 일 기간을 제외하고 실험 내내 하루에 7 g의 음식 (물을 자유롭게 입수)을 공급 받았다. 이 실험은 지 케이 대학교 의과 대학 실험실 동물 보호 원칙에 따라 수행되었다.
2.2. 약제
(-)-니코틴 수소 타르트 레이트 (미국 미주리 주 세인트 루이스 소재의 시그마), 메카 밀라 민 히드로 클로라이드 (Sigma), (-) 메탐페타민 히드로 클로라이드 (일본의 다이이 폰폰 세이야 쿠) 및 할로페리돌 히드로 클로라이드 (Sigma)를 식염수에 용해시키고 주사 하였다. 1.0 ml / kg의 부피.
2.3. 두개 내 자기 자극
2.3.1. 기구
하나의 레버와 레버 위의 신호등이 장착 된 29.5 (W) x 23.5 (L) x 28.7 (H) cm (ENV-008; 미국 버지니아 주 세인트 알 반스의 Med Associates, Inc.)의 표준 작동 챔버 정면 벽에 그리고 후방 벽에 집 빛이 사용되었습니다. 측벽은 투명한 플렉시 글라스로 제조되었다.
2.3.2. 외과
래트를 나트륨 펜토 바르 비탈 (50mg / kg, ip)로 마취시키고 측면 시상 하부 (3.8mm 후부; 1.4mm 측면에서 중간 선; 8.4mm 복부에서 경막까지)에 시상 하부에서 스테인레스 스틸 바이폴라 전극 (Nuuroscience, Japan)으로 준비 하였다. Paxinos와 Watson의지도 책에 [13]. 가능한 모든 뇌 비대칭에 균형을 맞추기 위해 쥐의 절반이 뇌의 오른쪽에, 다른 하나는 왼쪽에 임플란트를 받았다.
2.3.3. 순서
ICSS 훈련 세션에서, 집등과 신호등이 켜지고 쥐가 레버를 누른 직후에 전기 자극이 주어졌다. 자극은 1.5 msec의 직사각형 음극 펄스로 구성되었으며, 100 μA의 고정 전류로 150 msec 동안 120 Hz에 의해 전달됩니다. 각 교육 세션은 15 분 동안 지속되었습니다. ICSS 교육은 최소한 6 일 동안 실시되었으며 30 연속 일 동안 레버 프레스 수가 분당 3를 초과 할 때까지 계속되었습니다.
ICSS 응답의 기준선을 측정하기 위해, 각각의 ICSS 역치 시험 전에 15 분 동안 기준선 시험을 수행 하였다. 기준선 테스트의 절차는 ICSS 교육과 동일합니다. ICSS 임계 값 테스트는 11 분의 3 시간 빈으로 1 분 시간 초과로 분리되었습니다. 시간이 초과되는 동안 집 조명과 큐 램프가 꺼졌습니다. 각각의 시험 용기에서, 이들 표시등이 켜지고 각각의 레버를 누른 후 래트는 전기 자극을 받았다. 빈을 가로 질러, 전기 자극 전류는 10 μA만큼 120 μA에서 20 μA로 내림차순으로 감소되었다.
미니 펌프를 이식하기 전에 모든 래트에 대해 ICSS 반응의 안정적인 기준이 확립되었다. 1 일에, 식염수에 니코틴 또는 메탐페타민으로 채워진 2001 μl / h의 유량을 갖는 삼투압 미니 펌프 (Alzet 1.03, Alza Corporation, CA, USA)를 디 에틸 에테르로 마취 된 래트에 피하 이식 하였다. 니코틴 및 메탐페타민의 농도는 체중의 차이에 따라 조정되었지만, 대략 116 및 77.3 mg / ml이었고, 니코틴 1 일 당 9 mg / kg의 비율 및 6 mg / kg의 비율로 지속적인 피하 주입을 초래 하였다. 이전 연구 방법에 따른 메탐페타민 1 일당 [14]. 미니 펌프 주입 후 2, 4 및 6 일에 ICSS 임계 값 테스트를 수행했습니다.
미니 펌프 이식 후 7 일에, 래트는 니코틴 및 식염수 주사 그룹 또는 할로페리돌 (0.0, 0.1, 0.5, 1.0 mg / kg, sc)에서 메카 밀라 민 (0.0, 0.1, 0.25, 0.5 mg / kg, sc)을 받았다. 메탐페타민-및 식염수-주입 된 그룹에서, ICSS 역치 시험 세션 시작 전 15 분, 개체-내 라틴-사각형 디자인을 사용함. 동물은 후속 길항제 또는 비히클 주사 전에 적어도 하나의 ICSS 세션 동안 기준선 ICSS 역치 수준으로 복귀해야했다.
2.3.4. 조직학
나트륨 펜토 바르 비탈에 의한 깊은 마취에 의해 래트를 희생시켰다. 뇌를 제거하고 10 % 포름 알데히드 용액에 저장 하였다. 뇌를 100 μm의 두께로 슬라이스하고 전극의 팁을 현미경으로 검사했다.
2.4. 조건 장소 혐오
2.4.1. 장치
스즈키의 방법에 따라 장소 컨디셔닝을 수행 et al. [15, 16]. 장치는 셔틀 박스 (30 × 60 × 30cm : w × l × h)로 구성되었고, 동일한 크기의 두 구획으로 분할되었다. 하나의 구획은 바닥이 질감이있는 흰색이고 다른 하나는 매끄러운 바닥이있는 검은 색입니다.
2.4.2. 순서
1 일에, 래트는 ICSS 연구에 대해 기술 된 것과 동일한 조건 하에서 니코틴, 메탐페타민 또는 식염수 함유 삼투압 미니 펌프로 제조되었다.
아침에 니코틴 또는 메탐페타민 주입의 9에 00의 날 (7 : 1.0)에, 래트에게 시험 약물 (메카 밀라 민 또는 할로페리돌) 또는 식염수 (60 ml / kg)의 길항제를 피하 주사하고, 즉시 하나의 구획으로 제한 하였다. 21 분 동안 테스트 장치. 같은 날 저녁 (00 : 60)에, 래트를 식염수 또는 길항제 (메카 밀라 민 또는 할로페리돌)로 각각 처리하고, XNUMX 분 동안 다른 구획에 갇혔다. 주사 (길항제 또는 식염수) 및 구획 (백색 또는 흑색)의 쌍은 모든 대상에 대해 균형을 잡았다. 컨디셔닝 세션에서 니코틴, 메탐페타민 및 식염수 주입 군의 대조군 래트에 메카 밀라 민 또는 할로페리돌 대신 식염수가 주사되었다. 식염수 주사 후, 래트를 아침에 하나의 구획에, 저녁에 다른 구획에 갇혔다.
8 일 아침에 컨디셔닝 테스트는 다음과 같이 수행되었습니다. 두 구획을 분리 한 구획을 바닥 위의 12 cm까지 올린 후 구획을 분리하는 이음새를 따라 중립 플랫폼을 삽입했습니다. 900 세션 동안 각 구획에서 소비 된 시간은 적외선 센서 (kn-80, 일본 도쿄의 Natsyme Seisakusho)에 의해 자동 측정되었다.
2.5. 신체적 금단 징후의 평가
ICSS 실험에서, 메카 밀라 민 또는 할로페리돌의 투여 후 ICSS 보상 역치 세션의 종결 직후에 각각의 래트를 원통형 플라스틱 관찰 챔버에 위치시키고, 10 분 동안 체세포 철수 징후를 관찰 하였다. 체세포 금단 징후를 평가하는 동안, 금욕 증상의 빈도는 니코틴 또는 메탐페타민 금욕을 점수화하기 위해 수정 된 아편 제제 금욕 척도를 사용하여 기록되었다 [1]. 실험자들은 각 쥐의 치료에 대해 눈을 멀게했다. CPP 실험에서, 체세포 금단 징후는 CPP 장치에서 체세포 금욕 징후의 관찰이 수행되었다는 사실을 제외하고 ICSS 실험에서와 동일한 방식으로 관찰되었다.
2.6. 데이터 분석
ICSS 반응의 측정을 위해, 각 빈에서 분당 강화 횟수를 측정 값으로 사용 하였다. 시험일에, 각 전류에서 보강재의 수는 그 날에 얻은 기준선의 백분율로 변환되었다. ICSS 임계 값을 결정하기 위해, S 자 곡선이 S 자형-고퍼 츠 모델에 따라 개별적으로 맞춰졌다. 이 모델을 사용하여 기준 응답의 50 %를 유도하는 전류를 ICSS 임계 값으로 결정했습니다. ANOVA에서 치료 조건의 통계적으로 유의 한 영향을 관찰 한 후 투웨이의 대상 체내 반복 측정 분산 분석 (ANOVA)에이어서 Tukey의 학생 범위 분석법을 사용하여 모든 데이터를 분석 하였다.
컨디셔닝 점수는 약물 페어링 장소에서 소비 한 시간에서 차량 페어링 장소에서 보낸 시간을 뺀 시간을 나타내며 평균 ± SEM 행동 데이터를 양방향 반복 측정 ANOVA로 통계적으로 평가 한 것으로 나타냅니다. 길항제-유도 된 장소 컨디셔닝에 대한 치료 효과. ANOVA가 유의 한 효과의 존재를 나타내는 경우, Tukey의 Studentized Range Method를 사용하여 추가 분석을 수행 하였다.
3. 결과
3.1. ICSS 임계 값
만성 투여 중 니코틴 (F (2, 35) = 5.28, P<0.01) 및 메탐페타민 (F (2, 35) = 7.62, P<0.01) ICSS 보상 임계 값이 크게 감소했습니다. 개별 평균 비교 결과 니코틴 주입 4 일 및 5 일에 유의 한 효과가 나타났습니다 (P<0.05) 및 메탐페타민 주입 2 일, 4 일 및 5 일 (P
그림과 같이 (11), 만성 니코틴 주입 및 메탐페타민 주입 래트에서 메카 밀라 민 (F (1, 47) = 9.59, P<0.01) 및 할로페리돌 (F (1, 47) = 10.64, P<0.01)은 각각 ICSS 보상 임계 값에서 상당한 상승을 가져 왔습니다. 개별 평균 비교 결과 1.0mg / kg 메카 밀라 민 (P<0.05) 및 0.25 및 0.5 mg / kg에서 할로페리돌 (P<0.05). 니코틴이 주입 된 쥐에서도 용량의 유의 한 영향은 없었습니다 (F (3, 47) = 1.87, P> 0.05) 또는 메탐페타민 주입 쥐 (F (3, 47) = 2.24, P> 0.05), 또는 니코틴 주입 쥐에서 치료 × 용량 상호 작용 (F (3, 47) = 1.56, P> 0.05) 또는 메탐페타민 주입 쥐 (F(3, 47) = 1.77, P> 0.05).
3.2. 조건부 장소 혐오 (CPA)
그림과 같이 (22), 식염수-조절 래트는 어느 구획에서도 선호되지 않았다. 메카 밀라 민 및 할로페리돌은 식염수 주입 래트에서 중요한 장소 선호도 또는 장소 혐오를 생성하지 않았다. 한편, 메 캄틀 아민 (F (1, 47) = 8.62, P<0.01) 및 할로페리돌 (F (1, 47) = 11.28, P<0.01)은 각각 만성 니코틴 및 메탐페타민 주입 쥐에서 장소 혐오감을 일으켰습니다. 1.0 mg / kg 메카 밀라 민 (P<0.01) 및 0.25 및 0.5 mg / kg 할로페리돌 (P <0.05 및 P <0.01). 니코틴이 주입 된 쥐에서 용량의 유의 한 영향은 없었습니다 (F (3, 47) = 1.98, P> 0.05) 또는 메탐페타민 주입 쥐 (F (3, 47) = 2.56, P> 0.05), 또는 니코틴 주입 쥐에서 치료 × 용량 상호 작용 (F (3, 47) = 1.74, P> 0.05) 또는 메탐페타민 주입 쥐 (F (3, 47) = 2.28, P> 0.05).
3.3. 신체 징후
ICSS 실험에서 메카 밀라 민 투여 동안 니코틴 및 식염수로 처리 된 랫트의 체세포 징후의 총 수는 차이가 없었다 (F (1, 47) = 2.02, P> 0.05) 또는 CPA 실험 (F (1, 47) = 1.87, P> 0.05). 또한, ICSS 실험에서도 할로페리돌 투여 동안 메탐페타민 처리 된 쥐와 식염수 처리 된 쥐간에 차이가 없었습니다 (F (1, 47) = 1.53, P> 0.05) 또는 CPA 실험 (F (1, 47) = 2.33, P> 0.05).
4. 토론
현재의 연구 결과는 니코틴 및 메탐페타민의 만성 투여가 ICSS 보상 임계 값을 감소시키는 반면, 길항제, 메카 밀라 민 및 할로페리돌은 각각 ICSS 보상 임계 값을 증가시키고 니코틴 및 메탐페타민으로 처리 된 래트에서 CPA를 유도함을 입증한다. 철회 중 뇌 보상 회로의 변경과 관련하여, 의존성이 발전함에 따라 신경 적응이 동일한 뇌 회로 내에서 발생하여 급성 투여 후 남용 약물의 강화 또는 보상 효과를 매개하여 부정적인 정서의 표현으로 이어진다 고 주장 약물 금욕에 대한 금단 징후 [7, 8]. 이 개념과 일치하게, 본 연구는 니코틴 및 메탐페타민이 급성 투여 동안 ICSS 보상 역치의 감소를 보였고, 길항제-강제 철수 동안 증가 함을 나타내었다. 코카인과 같은 다른 약물 남용 [6], 아편 제 [10] 및 에탄올 [11]도 ICSS 보상 임계 값에 유사한 패턴의 효과를 유발하는 것으로보고되었습니다. 뇌 보상 회로의 그러한 변화가 철회의 부정적인 정서적 결과를 설명하기에 충분한 지에 관한 질문이 조사되고있다. CPA의 패러다임은 니코틴과 관련된 이전 연구에서보고 된 바와 같이 금단 혐오를 탐지하는 유용하고 민감한 행동 지수입니다.15, 16] 및 [opiates [17, 10]. 본 연구에서, 메카 밀라 민 및 할로페리돌은 ICSS 보상 역치의 상승을 나타내는 용량으로 CPA를 유도하였으며, 이는 ICSS 보상 역치의 상승이 니코틴 및 메탐페타민으로부터의 철수 동안 회피를 매개 할 수 있음을 시사한다. 한편, 메카 밀라 민과 할로페리돌은 체세포 금단 징후를 유발하지 못했습니다. 정신 자극제로부터의 금단 증상은 아편 제, 바비 투르 산 및 알콜의 것보다 약한 것으로 알려져 있습니다. 더욱이, 자발적인 금단에 의해 유발 된 것보다 니코틴 길항제에 의해 침전 된 체세포 금단 징후를 관찰하는 것이 더 어렵다 [12]. 흥미롭게도, 본 연구에서, 니코틴 철수 동안 ICSS 보상 임계 값의 상승과 장소 혐오는 메탐페타민 철수 동안 관찰 된 것과 거의 동일한 크기로, 뇌 보상 기능의 감소, 철수 혐오로 이어짐은 크게 다르지 않을 수 있음을 시사합니다. 보상 시스템에 대한 이러한 약물의 급성 영향에 관계없이 니코틴과 메탐페타민 사이의 강도. 다시 말해서, 뇌 보상 회로의 신경 적응이 급성 니코틴보다 강한 메탐페타민으로 보상 시스템을 다른 정도로 자극하지만, 뇌 보상 회로에서의 신경 적응이 니코틴과 메탐페타민 사이에서 거의 동일한 수준으로 발생한다는 가설이 있습니다. 그러나, 더 넓은 범위의 약물 용량 또는 다른 종류의 실험적 패러다임을 사용함으로써이 질문을 명확히하기위한 추가 연구가 필요하다.
결론적으로, 본 연구는 1) 뇌 보상 기능이 니코틴 및 메탐페타민 철수 동안 감소하고, 2) 보상 기능 감소가 니코틴 및 메탐페타민에서 철수 동안 부정적인 정서적 상태 (회피)를 반영 할 수 있음을 나타낸다.
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