окуу жана түрткү жайдагы тинейджер динамикасы (2019)

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1235-y

жаратылыш (2019) | Download Citation

жалпылаган

Вентралдык тегменталдык аймактан (VTA) допамин проекциясы ядро ​​акумбенттерине (NAc) сыйлык жана сыйлыкка негизделген билим алуу үчүн иштөөгө түрткү берүү үчүн өтө маанилүү. Допамин эки функцияны кандайча колдой тургандыгы белгисиз. Допамин клеткасынын секирүүсү адаптациялык жүрүм-турумдун эсептөө теорияларындагы маанилүү окуу сигналдары болгон божомолдордогу каталарды коддой алат. Ал эми, жаныбарлар сыйлыкка жакындаганда, допаминдин бөлүнүп чыгышы, сыйлыктын күтүлүшүн чагылдырат. Бул дал келбөөчүлүк жүрүм-турум милдеттериндеги айырмачылыктарды, допамин клеткасынын секиришиндеги жай өзгөрүүлөрдү же допаминдин чыгарылышынын чукул көз карандысыз модуляциясын чагылдырышы мүмкүн. Бул жерде биз аныкталган VTA допамин клеткаларынын секирүүсүн NAc допаминдин чыгарылышы менен бирдей чечим кабыл алуу тапшырмасында салыштырабыз. Алдыда боло турган сыйлыкты көрсөткөн таякчалар секирүүнү да, чыгууну да көбөйттү. Бирок, NAc негизги тинейджер релиз, ошондой эле динамикалуу өнүгүп келе жаткан сыйлык күтүүлөрү менен тыгыз байланышта, VTA допамин клеткасынын чукулунан тиешелүү өзгөрүүлөр жок. Биздин жыйынтыктар допаминдин бөлүнүп-жарылышынын айырмаланган функцияларга жетүү үчүн кандайча жөнгө салынышында түп-тамырынан айырмачылык бар: кеңири тараган сигналдар окууга өбөлгө түзөт, ал эми жергиликтүү көзөмөл мотивацияны шарттайт.

негизги

Тинейджер белгилүү "reward', бирок кантип кандай байланышы бар? Бир милдети күтүлбөгөн сыйлык үйрөнүүгө билдирет. коддоо сыйлык алдын каталар ок тинейджер клеткадагы кыскача көбөйөт (RPEs)1,2,3келечектеги жүйөлүү жүрүм оптималдаштыруу үчүн клубу сигналдар. Тинейджер боемочулуктарды алар RPEs өзгөртүү болсо, ошондой эле окутуу таасир этиши мүмкүн4,5,6Бирок, алар да анда тинейджер сигналдар сыйлык күтүү (балл) болуп, ошол замат жүйөлөштүрүлгөн жүрүм-турумуна таасир5. Мындан тышкары, УАК тинейджер жүйөлөштүрүлгөн мамиле учурунда кызыган, тинейджер коддоо наркы менен ырааттуу7,8,9,10,11.

Кээ бир нерселерди эске албаганда2,12,13, Midbrain тинейджер атууга башчысы-белгиленген жаныбарлар классикалык Пропаганда ичинде каралууга жатат3,14, Тездик тинейджер бошотуу айырмаланып. Демек, ошол эле шарттарда чыгаруу менен ок салыштырган. Биз optogenetic Тег аркылуу VTA тинейджер нейрондорду аныкталды3,13. НАК тинейджер боштондукка ченеш үчүн, биз, көз каранды эмес үч ыкмалары-microdialysis, voltammetry жана оптикалык сенсорун колдонгон dLight15жыйналма жыйынтыгы өмүрмүн. Биздин негизги корутундусу RPe масштабдуу VTA тинейджер Spike жарылат окутуу үчүн тинейджер релиз тийиштүү кескин өзгөрүүлөрдү камсыз кылуу, умтулуу менен байланышкан айрым НАК тинейджер олку VTA тинейджер клетка атышуудан көз карандысыз пайда да болуп саналат.

Тинейджер негизги байкоо менен дем салуу

Биз operant "бандиттик" тапшырмасында келемишти окутулган5 (Сүрөт. 1a, б). Ар бир сыноодо мурун-порту жарыгы ('Light-on') жакындап, кирүүгө түрткү берди ('Center-in'). Өзгөрмө кармоо мезгилинен кийин (0.5-1.5 сек), ак ызы-чуу ('Go cue') чычканды артка чегинүүгө ('Center-out') алып келип, жанындагы портту ('Side-in') тукурду. Сыйлыктуу сыноолордо, бул Side-in иш-чарасы азык-түлүк бункеринин чыкылдатуусу менен коштолуп, келемишке кант гранулун чогултуу үчүн азык-түлүк портуна ('Food-port-in') жакындады. Солго жана оңго тандоо ар бири көз-карандысыз ыктымалдуулуктар менен сыйланды, кээде эскертүүсүз өзгөрүлүп турду. Чычкандар сыйлык алышы мүмкүн болгондо, алар тапшырманы аткарууга көбүрөөк түрткү алышкан. Бул алардын «кечигүүсүнөн» көрүнүп турду - Light-on менен Center-in ортосундагы убакыт-бул мурунку нече сыноолордун жыйынтыгы (Спутник маалыматтары сүрөт берүүгө ынтызар болгон. 1) Жана ошону менен сыйлык чени (сүрөт менен тескери масштабдуу. 1b).

Сүрөт 1:. Тинейджер атайын НАК ядродогу сыйлык чен-релиз covaries жана ventral prelimbic кабыгында.
figure1

a, Bandit-милдети окуялар. b, Үлгүлүү сессия. Жогорку катар, ар бир блоктогу сыйлык ыктымалдуулуктары (солдо: оңдо); экинчи катар, кенелер ар бир сыноонун жыйынтыгын көрсөтөт (узун, сыйлуу; кыска, сыйлыксыз); үчүнчү катар, сыйлык ченинин аккан-интегратордук баасы (кара) жана кечигүү орточо көрсөткүчү (циань; тескери журнал масштабы); төмөнкү катар, ошол эле сессияда NAc негизги допамин (1-мүн үлгүлөр). DA, дофамин. c, Top, досунун ачык кабында жана striatum менен microdialysis жер (ошондой эле Спутник маалыматтары сүрөт көрөбүз. 1). n = 51 келемиштен 12 зонд орду, ар бири 2 микродиализ зонду менен сессиялардын аралыгында түшүрүлдү. Штрих түсү допамин менен сыйлык ченинин ортосундагы байланышты көрсөтөт. ACC, алдыңкы cingulate кабыгы; dPL, арткы прелимбикалык кортекс; vPL, ventral prelimbic cortex; IL, инфралимбикалык кортекс; DMS, көкүрөк-орто стриатум. Орточо, допамин менен сыйлык ченинин ортосундагы орточо кайчылаш коррелограммалар. Кызыл тилкелер аралаштырылган убакыт катарынан 99% ишеним аралыгын көрсөтөт. Төмөндө, нейрохимикаттар жана сыйлык ченинин ортосундагы мамилелер (көп регрессия). НА, норадреналин; 5-HT, серотонин; ACh, ацетилхолин; GABA, γ-аминобутир кислотасы; Глю, глутамат; НМ, норметадреналин; DOPAC, 3,4-дигидроксифенил уксус кислотасы; 3-MT, 3-метокситырамин; HVA, гомованил кислотасы; 5-HIAA, 5-hydroxyindoleacetic кислотасы. d, Сыйлык чен өлчөмү боюнча блок бийлик таасири (солдо), кечигүү (орто) жана УИА негизги тинейджер (оң). Transitions тажрыйбалуу сыйлык курсу жогорулаган, жокпу, класси болду (n = 25) же төмөндөгөн (n = 33). Маалыматтар NAc негизги допамин өлчөнгөн 14 сессиянын баарынан алынган (келемишке күнүнө бирден, жаңы жана мурун кабарланган маалыматтарды бириктирип5 жаныбарлар), жана орточо = сем e, Тинейджер жана сыйлык курсунун ортосундагы катышты курамдуу карталар (n = 19 келемиш, 33 сеанс, 58 зонд жайгаштыруу). Бул сүрөттөгү мээ атласынын контурлары Паксинос жана Ватсон, 2005-жылдын уруксаты менен чыгарылган51.

Баштапкыдай

Биз мурда кабарланган5 mesolimbic тинейджер боюнча жактоочу жүйөлөргө тиешелүү ролу менен ырааттуу НАК тинейджер бошотуу жана сыйлык чен ортосунда байланыш,16. Мына, биз бул мамилелер тездик максаттары боюнча, "дүйнө таркатуу" тинейджер сигналдаштыруунун менен ырааттуу байкалган аныктоо үчүн багытталган17Же белгилүү бир субаймактык менен чектелген. Биз мындан ары бул тинейджер динамикасы бул структуралар айырмаланган тинейджер Оже-бузулушу кинетикасы бар striatum жана кабыгында ортосундагы айырмаланган эмес деп гипотеза18 жана так милдеттерди үчүн тинейджер пайдалана алат19,20.

жогорку суюктук менен microdialysis колдонуу колонны-массалык спектрометрия (HPLC-MS), биз досунун түздөн-борбору жана striatum (илл изилденген. 1c, Спутник маалыматтары сүрөт. 1). Биз бир эле учурда 21-мин күндүзгү токтомго 1 Күлкү жана метаболиттерди аракеттенди, ошондой эле жүрүм-турум өзгөрмөлөр (Спутник маалыматтары сүрөт менен химиялык убакыт катар салыштырып кетүү колдонгон. 2).

Биз сыйлык чен менен НАК тинейджер-башка Нейротрансмиттер айырмаланып (сүрөт ортосундагы өз ара байланышты сакталган. 1c, д). Ошентсе да, бул мамилелер НАК ядро ​​жайгашкан, ал эми НАК кыртышында же көкүрөк-макулуктардын striatum кармап эмес. Биздин гипотезага айырмаланып, биз түздөн-түз кабында сыяктуу мейкиндик үлгү байкалган: тинейджер бошотулушун ventral prelimbic кабында сыйлык чени менен байланыштуу, ал эми дагы көкүрөк же ventral субаймактык (сүрөт эмес. 1c, электрондук). күтүлбөгөн болсо да, бул эки "хоспоттор нарк-байланыштуу тинейджер-релиздин адам neuroimaging бир кызыктуу окшоштук бар: кандын кычкылтек даражасы көз каранды сигнал атайын НАК жана ventral-макулуктардын prefrontal кабында, жекече наркы менен байланышта21.

VTA атууга түрткү байланышы жок

Биз кийинки бул түрткү байланышкан тездик тинейджер midbrain тинейджер клеткалардын өзгөрүлмө атышуудан келип чыгат да кайрылган. НАК негизги VTA капталында жакшысын тинейджер киргизүү алат (VTA-л)6,22,23. башчысы-негизги чычкандардын, VTA-л-тинейджер нейрондор кабарларга коюлтулган стимулдарга бирдиктүү, RPe сыяктуу жоопторду бар3. VTA-л-тинейджер клеткаларын жазуу үчүн, биз channelrhodopsin боюнча CRE-каранды билдирүү үчүн VTA adeno байланышкан менен илдет (AAV) (AAV-ОПО-ChR2) бир тирозин гидроксилаз астында CRE recombinase билдирүүгө келемиштер менен (TH) жуктуруп колдоочусу (кара ыкмалары). Optrodes (сүрөт. 2a, б) Кыскача көк лазер сигналдарга бир бирдиги жооп жазылган (сүрөт. 2c, Спутник маалыматтары анжир. 3, 4, Кошумча сүрөт. 1). Биз 27 жакшы бөлүнүп VTA-л клеткаларын ишенимдүү кыска кечигүү балталары менен таап, тинейджер нейрондордун катары аныктады.

Сүрөт 2:. Аныкталган VTA тинейджер нейрон аракет сыйлык чени менен өзгөрбөйт.
figure2

aДиаметри 16 мкм болгон оптикалык талчанын айланасында 200 тетрод менен, сол, оптроде схемасы. Туура, капталдагы VTA ичинде оптроддорду жайгаштыруу мисалы. Масштаб тилкеси, 1 мм. Кызыл, допамин клеткасынын маркеру тирозин гидроксилазы; жашыл, ChR2 – EYFP; сары, кабатташуу. Бардык жайгаштыруулар үчүн Кеңейтилген маалыматтар сүрөтүн караңыз. 3. b, VTA тинейджер клетка салчубуз. Red барлар жарылат жана ар бир талашып-тартыша кетишти да кесин санын аныкталган далилдейт (кара ыкмалары). Масштаб, 0.5 с, 0.5 мВ. c, Өсүп узактыгын лазер сигналдарга мисал нейрон жооп. d, Ар бир VTA клетка үчүн байкалбайт туурасы каршы Session-кең атууга арымы (жарым-максималдуу боюнча). Blue, тинейджер клеткаларды тэг; кызгылт көк, ачык деп эмес тинейджер нейрондордун бир-биринен айырмалуу кластер. Ичи, орточо сигналдарды мисалдары (терс чыңалуу жогору). e, Бандиттик тапшырманы аткаруу учурунда VTA допамин нейронун атуу ылдамдыгы (көк; 1-мин урналары). Сыйлык коэффициенти менен кечигүү (циания), бирок ок атуу деңгээли жок. fБардык VTA нейрон боюнча чен Мулан (ачык көк, ачык-тинейджер, кызгылт көк, ачык эмес тинейджер, боз, жашырын эмес) жогорку сыйлык-курсунун блокторуна салыштырмалуу аз болгон. бардык да, олуттуу айырмачылыктар (Уилкоксон 1-мин сактагыч аркылуу аскердик наамы боюнча тест кол көрсөттү P > 0.05 бир нече жолу салыштыруу үчүн оңдоодон кийин). g, Тинейджер клетка атышуудан жана сыйлык чен ортосундагы орточо кайчылаш-ара эч кандай олуттуу мамиле көрсөтөт. hБлок жылдырганда боюнча тинейджер атууга курсунун талдоо (бирдей үлгүдөгү сүрөт эле. 1d). n = 95 сыйлык көбөйөт, 76 төмөндөйт. i. аралык-өсүш-аралыгы (ISIS, солдо) жайылышы жана өсүш жарылуулары (оң), жогорку жана төмөнкү сыйлык-курсунун блоктору (Kolmogorov-Саутин статистиканын ортосундагы өзгөрүүсүз болуп саналат: ИШИМ, 0.138, P = 0.92; жарылуулар, 0.165, P = 0.63).

Баштапкыдай

Бардык дофаминдик нейрондор тоникалык жактан активдүү болушкан, алардын атышуу ылдамдыгы салыштырмалуу төмөн болгон (орто эсеп менен 7.7 Гц, 3.7–12.9 Гц диапазону; допамин клеткалары менен бирге жазылган бардык VTA-l нейрондоруна салыштырмалуу, P <0.001 бир куйруктуу Манн-Уитни сынагы). Ошондой эле аларда узундуктагы чукулдуу толкун формалары болгон (P <5 × 10-6, Бир куйруктуу Mann-Уитни тест), өзгөчө (сүрөт бар эле да. 2d), бул толкун формасынын узактыгы in vivo допамин клеткаларынын жетишсиз маркер экендигин тастыктайт3,24. VTA-л нейрон өзүнчө кластер (n = 38, ошол эле сеанстардан) кыска толкун формалары жана андан жогору атуу ылдамдыгы (> 20 Гц; орточо 41.3 Гц, 20.1–97.1 Гц диапазону) менен белгиленген допамин клеткалары жок. Бул ылдамыраак күйгөн клеткалар GABAergic жана / же глутаматергиялык деп ойлойбуз3,25Жана төмөнкү "эмес тинейджер" деп атаган.

Биз бир нече жүрүш-милдеттер боюнча бирдей тинейджер клеткаларга жазылган. бул оной төлөтүүгө (Спутник маалыматтары сүрөт мурунку тарабынан алдын ала кабыл алынган учурда VTA-л-тинейджер клеткалар катуу туш өз убагында тамак-аш, малактын Чыкылдатууларды жооп жана акырындык менен аз катуу. 5). Бул Pavlovian багытта тинейджер клеткалар тарабынан канонго кирген RPe сыяктуу коддоонун шайкеш келет2,3,26.

Анестезияланган жаныбарлардын далилдеринин негизинде, мурда микродиализ менен өлчөнгөн допаминдин өзгөрүлгөн деңгээли допамин клеткаларынын тоник атуу ылдамдыгынын өзгөрүшүнөн келип чыгат деп келишкен.27 жана / же жигердүү тинейджер нейрон салыштырмалуу активдүү үлүшү28. Бирок, бандиттик тапшырмасында, сыноолорго ар бир блок менен тоник тинейджер клетка атууга чен (сүрөт сыйлык кайдыгер болду. 2e, г). Бар жеке тинейджер клеткалардын алынышы курсу, же higher- жана төмөн сыйлык блоктор ортосундагы кандай болбосун башка VTA-л нейрон да, (сүрөт эч кандай олуттуу өзгөрүү болду. 2f, ч; ошондой эле ж. 29 башчысы-негизги чычкандар менен бирдей жыйынтыгы) үчүн. Ошондой эле тинейджер клеткалары машактай жарылат от (сүрөт турган чен эч кандай жалпы өзгөрүү болгон. 2i). Андан тышкары, биз жигердүү жана жигердүү эмес мамлекеттердин ортосундагы өтүү кандай тинейджер клеткаларын байкаган жок. жигердүү эмес (узун аралык белгилери байкалбайт аралыгы) убактысы тинейджер клеткалардын үлүшү өтө төмөн, ал эми higher- жана төмөн-сыйлык блогунун ортосуна (илл ёзгёргён эмес болчу. 2i).

VTA-НАК тинейджер болжолдоо анатомиясы ургаалдуу иликтенип жатат6,22,23, Атышуудан ортосундагы бул айкын иш келбөө, бирок берген жана биз VTA туура бөлүгүнөн жазып жатканын Мысырдын биз бошотуу. дарга изилд холера ууну B (CTB) НАК ядросуна чакан сайма TH тыгыз маркаларында алып+ Биздин optrode жазуулар сыяктуу эле VTA-л аймагындагы нейрондор (Спутник маалыматтары илл. 3). болжолдуу жазуу зонада, к 21%+ клеткалар да CTB болду+Жана бътъръъчъл = сайма толугу менен НАК ядрону толтурушкан эмес, бул, УАК негизги-барктын VTA-л-тинейджер клеткалардын үлүшүнөн моюндарына болушу мүмкүн. Ошентип, биздин үлгү n = 27 белгиленген VTA допамин клеткалары (плюс дагы көптөгөн белгисиз клеткалар) дээрлик албетте NAc өзөктүк проекциялоочу нейрондорду камтыйт. Акыр-аягы, кошумча келемиште биз NAV ядросуна тандап AAV куюп бүткөндөн кийин эки белгиленген VTA-л дофамин клеткаларын жаздык (Extended Data Fig. 3). Ретрограддык жол менен жуккан клеткалардын экөө тең бардык белгилери бар допамин клеткаларына окшош болгон ок атуу схемаларына ээ болушкан, анын ичинде ар кандай сыйлык чендери менен тоник атуу өзгөрүүлөрүнүн жетишсиздиги (Кошумча 1-сүрөт). Биз тоник VTA-л-тинейджер клетка атышуудан өзгөрүүлөр тездик тинейджер релизинде түрткү байланышкан өзгөртүүлөрдү үчүн жооптуу эмес деген жыйынтыкка келишкен.

бир нече мөөнөттөрдө кайрыла боюнча көз-релизи

кээ бир теорияларды сунуш катары НАК тинейджер релиз тректи сыйлык чен тары, көрөбү?30Же microdialysis менен чечүү үчүн тез болуп тинейджер бошотуу динамикалык өзгөрүшү менен шартталган, бул өз ара байланыш бар? Биз voltammetry маалыматтарынын негизинде акыркы мүмкүнчүлүгү үчүн талашып5, Ал эми ар кандай мөөнөттөрдө кайрыла алат созулган тинейджер чыгарууну көз карандысыз чараларын колдонуу ырастоо издеген. генетикалык коддолгон оптикалык тинейджер көрсөткүчтөрдүн dLight1 Сюита тинейджер D1 кабылдагыч салып circularly permutated ачкан киргизүү менен долбоорлонгон болду15. тинейджер камалышы химиялык бир абдан белгилүү бир өсүшү менен (илл себеп болот. 3a). Биз (үч келемиштер тартып НАК жайгаштыруулар төрт тастыкталган) НАК салып dLight1.1 да билдирип AAV берип жатты же жарык желек dLight1.3b (алты тастыкталган НАК жайгаштыруулар төрт келемиштер чейин) жана мониторинг химиялык була photometry менен. Биз да ушундай VTA тинейджер клетка атышуудан (Спутник маалыматтары сүрөт үчүн, Pavlovian сыйлык-жарыш таяна так НАК тинейджер жоопторду байкалган. 5).

.-Сүрөт 3: тинейджер өлчөө мөөнөттөрдө кайрыла кыскарышы.
figure3

a, DLight1.3b менен химиялык жообу. Тиркеме, тинейджер боюнча titrations (n = Кызыкчылыктын 15 региону (ROI)) жана норадреналин (n = 9). Башкы фигура, ваннада колдонулган нейротрансмиттерлер (бардыгы бардыгы) n = 12 ROI). Анын, гистамин. b, Sample бандиттик сессия ичинде таркады НАК dLight1.3b сигнал (1-мүн контейнерлер). c, DLight сигнал блок бийлик менен өзгөрөт. n = 35 сыйлык чен көбөйөт, 45 төмөндөйт. d, DLight жана сыйлык чен ортосундагы Cross-катышы. eМенен боелгон бөлүгүнүн Closer көрүү b. Жебелер: кара, борбор-мурун; ачык кызыл, Side-in (сыйлык); ачык көк, Side-in (сыйлыксыз); кочкул кызыл, Тамак-порт (сыйланган); кочкул көк, Тамак-порт (сыйлыксыз). Кийинки катарлар: сыйакынын ченинин аккан-интегратордук баасы; dLight жарыгы төмөн (1 мүн.); dLight жогорку чечилиште (50 Гц, жашыл; беш чекиттүү медианалык чыпкаланган, кара); моделдик мамлекеттик баалуулуктар (циан); жана RPEs (magenta). Бир нече сыйлыксыз сыноолордон кийин, мамлекеттик сыноолордун башында баалуулуктар төмөн, андан кийин сыйлык жеткирүү оң RPE ойготот жана допаминдин кескин көбөйүшүн коштойт. Кийинки сыйлыктар менен жасалган сыноолор RPEни азайтат, бирок допаминдин күчөшү менен коштолгон мамлекеттик баалуулуктарды жогорулатат. f, Кыска шкаласы crosscorrelations dLight жана маанисине жана RPe майда мамиледе ортосундагы тыгыз байланышты көрсөтүп турат. g, Моделдин өзгөрмөлөрүнүн жана dLightтын ар кандай артта калуусу менен соттук корреляциясы; жана RPE ортосундагы корреляция dLightге болжол менен 0.3 сек кийин күчтүү. hБардык сабактар, жогорку байланыш RPe же сыйлык чен караганда наркынын жогору эле.

Баштапкыдай

бандиттик иш үчүн, биз биринчи dLight 1-мин урнанын сигнал (илл каралат. 3b) Microdialysis салыштырганда үчүн. Биз дагы эки чек ара жана блок бийлик талдоо (сүрөт чажыт тинейджер чыгаруу жана сыйлык чен ортосундагы так мамиле, көрдүм. 3c, д). Биз кийинки бул мамилелер пайда канчалык кылдаттык менен изилдеген. Тескерисинче жай мүнөт шкаласы боюнча ар кандай караганда, dLight сигнал ичинде жана ар бир сот (сүрөт ортосунда өтө динамикалуу олку көрсөттү. 3e). Биз бул олку-бир өкүл-үйрөнүү моделинен эсептик ирмемдик мамлекеттик баалуулуктардын жана RPEs чейин (бир жарым-Markov чечим жараянын салыштырганда5). Буга чейин voltammetry аркылуу билдирди эле5, Көз ирмем менен учурдан НАК тинейджер мамлекеттик баалуулуктар менен тыгыз байланыш бар (илл көрсөттү. 3f), Сыйлык (сүрөт күтүлүүдө кийин сыноолор ичинде ыргак менен көзгө көрүнгөн. 3e). Ошондой эле, биз RPe (төмөндө каралат) ылайык келүүгө, аз-күтүлүүдө сыйлык жеткирүү убактылуу өскөнүн өз көзүбүз менен көрдүк. Ар бир dLight жыйынында, тинейджер да RPEs же сыйлык чен (сүрөт караганда баалуулуктар менен күчтүү байланыш бар экенин көрсөткөн. 3h, Спутник маалыматтары сүрөт. 6). Мамлекеттик маанилер жана RPE менен болгон корреляциялар dLight сигналына карата 0.3 сек кийин, максималдуу болгон, бул сигналдарды жана сенсордун жооп берүү убактысын нейрон менен иштетүүдөн келип чыккан кыскача артта калууга туура келген (сүрөт). 3g; вольтамметрия менен, биз 0.4-0.5 сек артта калгандыгын билдирдик)5.

Тинейджер ок чыгарууну түшүндүрө албайт

Биз кийинки тинейджер клетка атышууну салыштырганда жана каракчы-милдети окуялардын тегерегинде бошотуу. Тышкы сигналдар Light-алуу боюнча да, сүйлөй да, сыйлык Side-жылы (тамак-аш, малактын бир чыкылдатуу) Мурунку ар тез атууга өсүшү (сүрөт туудурду. 4a). Бул жооптор тинейджер клеткалардын көпчүлүгү (сүрөт байкалган. 4c), Ар кандай таяна жооп салыштырмалуу баллга клеткадан клеткага ар түрдүү болсо да, (Кошумча сүрөт. 1). НАК dLight сигнал да бири-бул негизги таяна менен (сүрөт менен тез жана так жооп. 4b, с), Тинейджер бошотулушун айдап тинейджер клеткалары жарылып атышуудан дал келет.

Сүрөт 4:. .Суигон VTA тинейджер атаандаша НАК тинейджер динамикасы түшүндүрө бербейт.
figure4

a, VTA-л-тинейджер клеткалардын кошуу түздөлгөн иш. Top, бир өкүл клетка үчүн растрлардын өсүүсү; төмөнкү, орточо өсүш арымы (n = 29). Бардык панелдерде ката тилкелери ± семди көрсөтөт b, Кошуу түздөлгөн НАК dLight. Top, өкүлчүлүктүү сессия; төмөнкү, орточо (n = 10), эң жогорку деңгээлге чейин сыйланган Side-in response. Бул көрсөткүч боюнча dLight сигналдары Center-inден 2 сек мурун аяктаган 1-s "баштапкы" доорго салыштырмалуу көрсөтүлөт. Эскертүүлөрдүн көбөйүшү (жебелер) Center-in жана Food-port-inден бир аз мурун. cУбакыт ЭРЕЖЕЛЕР бөлүштүрүү тинейджер клеткалар үчүн кабыл алынган (катуу; n = 29), dLight (үзүк; n = 10), кийинки жаңылыктарды көбөйтүү үчүн (аралаштырма тест, баштапкы деңгээлге салыштырмалуу, 10,000 аралаштыруу, P <0.01, бир нече салыштыруу оңдолгон). Жарык күйгүзүү үчүн <1 сек кечигүү гана камтылган; Side-in гана сыйлык сыноолор үчүн. Орточо кечигүүлөр (сигмоиддик жарашуудан): Жарык күйүп, 152 мс, dLight 266 мс; Барыңыз, 67 мс, dLight 212 мс иштейт; Жанаша, 85 мс иштейт, dLight 129 мс. Допаминдик эмес клеткалар, адатта, белгилердин башталышына кайдыгер болушкан (Кеңейтилген маалыматтар сүрөтү). 8). d, Өзгөчө кал-жылдын апрел, мамиле байланыштуу тинейджер-релиз. Top, орточо тинейджер клетка аткан (n = 29); орточо, dLight орточо (n = 10); түбү, вольтамметрия (n = 6), кыска күтүүчү Light-on жооп чокусуна чейин нормалдаштырылган. Сол панелдер, кечигүүлөр <1 с, оң, кечигүүлөр> 2 сек. Маалыматтар Light-on (катуу) же Center-in (чекиттүү) боюнча тегизделет; кызыл үзүк сызык, медианалык кечигүү. Узагыраак кечигүү үчүн Center-inдин жанында ок атуунун көбөйүшү байкалбайт, бирок dLight жана вольтамметрия жогорулагандыгын көрсөтөт. eБоюнча түздөлгөн чокусу сигналдарды салыштырып чачып участогу Light-күнү (y огу) же борбору-жылы (x огу). Ар бир уяча үчүн, сессияга туташкан сызыктар ар кандай кечигүү диапазондорунун маалыматтарын көрсөтөт (<1 с,> 2 с). Допаминди атуу (үстү жагында) ар дайым кыска кечигүү сыноолору үчүн Light-on жоопун көрсөтөт (дисперсиянын эки тараптуу анализи (ANOVA), тизүү × кечигүү өз ара аракети, F = 7.47, P = 0.0008). dLight (ортоңку), вольтамметрия (астыңкы) сигналдар Center-inге туруктуу шайкеш келтирилет (dLight үчүн эки тараптуу ANOVA: тегиздөө × күтүү убактысы, F = 9.28, P = 0.0043). f, Перрон бурчу сан көрсөткүчтөрү мамиле учурунда тинейджер көбөйөт, (кара ыкмалары). Circles жеке тинейджер клеткаларды көрсөтүп турат (n = 29), dLight сеанстары (n = 10).

Баштапкыдай

чычкандар баштоо порт (жөн гана борбору-мурун) жана тамак-аш порт (жөн гана азык-түлүк-порт-шаарында чейин) келип эле, биз да НАК тинейджер бошотуу айкын өскөнүн өз көзүбүз менен көрдүк. Бул жүйөлүү мамиле жүрүм НАК негизги тинейджер тез өсүшү менен коштолот деп көрсөтүү зор voltammetry адабияттар менен келет5,7,8,9,10,11. Бирок, VTA-л-тинейджер клетка калкы бул убакта аткан тиешелүү жогорулашын көрсөткөн эмес (илл. 4a; Эмне көрүүгү Спутник маалыматтары сүрөт. 7 эмес тинейджер клеткаларга, анын ичинде кошумча салыштыруу үчүн).

Дофаминдин иш-аракетинен улам пайда болгон диаламинди жакшыртыш үчүн, биз сыноолорду кыска (<1 с) жана узун (> 2 с) кечигүүлөр менен бөлдүк (сүрөт. 4d, электрондук). тинейджер клетка атышуудан өсүшү айрыкча кыска кечигүү кыйынчылыктарга, Light-күнү боюнча ырааттуу кал түшкөнгө чейин камап коюшту. Бардык 25 тинейджер клеткалар Light-күнү жакшы борбору-жылы (сүрөт караганда Light-боюнча түздөлгөн кийин олуттуу атууга баасы көбөйөт. 4e). Ал эми, Борбор-мурда НАК тинейджер релизинде көбөйөт кал-жылдын апрел-тинейджер бошотуу (сүрөт айырмаланып турган. 4d, электрондук). dLight сигналдар дайыма узак күтүү сыноолорго боюнча Борбор-жылы (он сабактын ичинен он) чейин ёскён, ал эми азык-порт-жылы (он сабактын ичинен тогуз) чейин тинейджер ок менен жогорулайт, тийиштүү түрдө (илл. 4f).

Акыр-аягы, биз иш-чара байланышкан тинейджер сигналдар акыркы сыйлык тарыхында көз каранды болгон. Ар бир сот-жылдардын башында, тинейджер клетка атууга сыйлык чен (сүрөт көз каранды болгон эмес. 5a), Жүйөөсү боюнча сыйлык курсунун таасири (сүрөт карабай. 5b). Андан кийин, сыйлык курсу төмөн болгондо, Side-жылы сыйлык тапшырмасына фазалык жооп ишенимдүү күчтүү болгон (сүрөт. 5a), Оң RPe коддоо дал келет. Бул сыйлык кал капарга албай жатканда, тинейджер клеткалары элдин (сүрөт иликтенди болобу, терс RPEs боюнча коддоо жоготчу же жок болсо да, атышууну бир азга. 5a, б) же жеке уячалар катары (Кеңейтилген маалыматтар сүрөт. 8). Буга чейин терс RPEлер допаминдин тыныгуусунун узактыгында коддолушу сунушталган31, бирок бул 2 жеке нейрондун ичинен экөөндө гана байкалган. Окшош натыйжалар сыйлык күтүү башка жолдор менен, анын ичинде сыноо негизделген бекемдөө окутуу моделдерин (актер-сынчы жана Q-окутуу) же жөн гана акыркы сыйлыктарды эсептөө менен бааланган болсо, (Extended Data Fig. 8).

Сүрөт 5:. Сыйлык тарыхы башкача VTA тинейджер клетка атышууну жана НАК тинейджер бошотулушун таасир этет.
figure5

aТоп, тинейджер клеткалардын чендерди ок түздү (n = 29) Side-inге тегизделген, сыйлык ставкасы боюнча бөлүштүрүлгөн (терилсилдер, ар бир уяча үчүн өзүнчө эсептелет). Side-in чейин, иш-аракет сыйлык күтүүдөн көз каранды эмес. Side-in сыйланган (кызыл) жана сыйлыксыз (көк) сыноолор өзүнчө көрсөтүлөт. Сыйлыктын деңгээли төмөн болгондо, азык-түлүктү чыкылдатуу менен жооп күчтүү, оң RPE коддоо менен. Төмөндө, ар бир көз ирмемдеги сыйлык ченине жараша бир топ өзгөрүп турган атуу ылдамдыгы менен жеке допамин клеткаларынын үлүшү (аралаштыруу тест, P <0.01, бир нече салыштыруу оңдолгон). Жогорудагы белгилер бул бөлчөк кокустан кыйла жогору болгон учурларды көрсөтөт (биномдук, P <0.01). Side-inден кийин, терс корреляциялар гана текшерилет - башкача айтканда, RPE коду. b, Регрессиялык участоктору тинейджер клеткалары, (log-) боюнча акыркы сыйлык тарых таасир көрсөтүү жазылган менен сессияларын кечигүү (жогорку) жана тинейджер Муаммар. Тилкелерди маанилүү регрессиялык салмактары көрсөтүп турат (t-test, P <0.05). Go старт алганга чейин 0.5 секунда (чычкан сот ишин улантуу үчүн туруктуу мурдун тазалап турушу керек), допаминдин чукулашына сыйлык тарыхы таасир этпейт (ортодо). Бул жыйынтык аныкталгандан кийин өзгөрөт (түбү; Side-inден кийинки 0.5 секундадагы иш-аракеттердин чокусун же эңкейишин баалоо), бирок бир гана сыйлык берилген сыноолор үчүн. c, d, DLight тышкары, жогоруда эле (жооп-түзүүчү жогорку үчүн турукташтыруунун). Тинейджер релиз ишенимдүү да Side-алдында сыйлык чени менен тараза.

Баштапкыдай

ошондой эле Келишим түзүүчү-жылы тинейджер релиз оң RPEs так, убактылуу коддомо көрсөттү, бирок терс RPEs (сүрөт менен. 5c, д). Бул dLight жооп аз бошотуу жана reuptake алынат убакыттын өтүшү менен ырааттуу атышуудан, салыштырмалуу кеч жана узак болду32, Ал эми subsecond кубулуш калган. атышуудан айырмаланып, бирок, dLight акыркы сыноолор (сүрөт сыйланды кийин ар бир сот мөөнөтүнөн мурда көп эле белги. 5c), маанинин коддолушуна ылайык келет. Бул байге тарыхына көз карандылыгын чычкан жигердүү кыймылдабай жүргөндө да, борбордун портунда мурундун тишин кармап, Go белгисин күтүп турганда байкадык. 5d). Жалпысынан, биз НАК тинейджер чыгарылыш кал-жылдын апрел айында жоопторду жана сыйлык беришет да чагылдырып турат, ошондой эле мурдагы эле VTA-л-тинейджер клетка атышуудан менен түшүндүрүүгө болот деген жыйынтыкка келишкен.

талкулоо

VTA-л НАК ядросуна тинейджер басымдуу булагын камсыз кылат6,23,24. VTA-л-тинейджер клеткаларын, анын ичинде НАК жадагалса долбоор деп, ырааттуу RPe-коддоо жарылат өзгөрүүлөр3,12. VTA жарылат НАК тинейджер айдоо үчүн өзгөчө абдан маанилүү болгон деп эсептелет32Бирок, чынында, биз кал-жылдын апрел айында VTA жарылат НАК чыгаруу менен дал келген деп табылган. Ошентсе да, биз кошумча ашык балл байланыштуу НАК тинейджер чыгарууну ченемдүүлүктөрү VTA-л-тинейджер клеткалардын жумуштан бошотуу менен, же көп (суюк) боюнча түзүлгөн эмес, же кыска (.Суигон) мөөнөттөрдө кайрыла. Башка тинейджер жагын ойлош айырмаланган сигналдарды алып келиши мүмкүн13,33,34жана бул жерден катталбаган допамин клеткасынын субпопуляциясын атуу NAc ядросунда баалуулукка байланыштуу допаминди пайда кылышы мүмкүндүгүн жокко чыгара албайбыз. Бирок, допамин клеткалары үчүн бир катар изилдөөлөрдүн жыйынтыгы боюнча, наркка байланыштуу атуу жөнүндө эч качан кабарланган эмес. Биздин жыйынтыктар NAc допамин динамикасы ар кандай жолдор менен, ар кандай мезгилдерде жана ар кандай функциялар үчүн башкарылып турарын жана допамин клеткаларын жазуу маанилүү, бирок допамин сигналдарын түшүнүү үчүн жетишсиз экендигин көрсөтүп турат.35.

тинейджер терминалдары бошотулуучу күчү жеткен жергиликтүү эмес ортогу механизмдер менен таасирин тийгизген36,37,38,39,40. Мисалы, УАК тинейджер-релиз basolateral amygdala менен VTA ортогу pharmacologically тыюу деле ызычуулар жатат41,42. Бул тинейджер чыгарууну жергиликтүү башкаруу тинейджер клетка Муаммар эмнеси менен айырмаланган иш-милдеттерин жүзөгө ашыруу үчүн ондогон жылдар бою байкалган36,43Бирок, бул тинейджер теориялык көз киргизилген эмес. Түйүлдүктүн striatal субаймактык чечимдердин ар кандай түрлөрүнүн болушуна өбөлгө түзөт, зарылдыгына жараша өз тинейджер бошотууну таасир тийгизиши мүмкүн44. Допаминдин бөлүнүп чыгышын көзөмөлдөө канчалык деңгээлде локалдаштырылышы мүмкүн экендиги аныкталууда. Допаминдин бөлүнүп чыгышын өлчөөчү 3 ыкма менен бөлүшкөн бир чектөө, алардын бардыгы мейкиндик масштабында 100 мкм кем эмес, ал эми in vivo микроскопия допаминдин бөлүнүшү бир кыйла кичинекей масштабда гетерогендүү болушу мүмкүн деп болжолдойт.15.

Биздин жыйынтыктар тинейджер боюнча жактоочу жүйөлөргө тиешелүү кесепеттерин ортомчу турган кайсы болбосун өзүнчө тоник тинейджер сигнал бар колдоого алынбайт. Анын ордуна, эгерде тез ченегенде, анда акырындык менен ченегенде, жай пайда тинейджер жылыштар (microdialysis менен) бат олку салып чечүү (voltammetry же dLight менен). Андан сырткары, өзүбүз жана башкалар тарабынан аныкталган VTA тинейджер клеткалардын жаздыруулар30 идеясына каршы күчтүү далилдерди камсыз кылуу29 тоник тинейджер клетка атууга диск тинейджер релизинде тоник өзгөрүүлөр өзгөртүүлөр деп. тоник атаандаша ооруларды же дары-дармек менен иштөөдө улам өзгөрүшү мүмкүн, бирок28, биз кандайдыр бир жүрүм-турум тапшырмасында атуу ылдамдыгындагы туруктуу өзгөрүүлөр жөнүндө кабардар эмеспиз. Ок атуу мотивациялык маанилүү окуяларды күтүүдө болжол менен 1 с убакыт таймеринде төмөндөп кетиши мүмкүн45,46. Ошентсе да, бул төмөндөө сыйлык күтүп менен тинейджер боштондукка өнүктүрүш үчүн керек болот кандай карама-каршы келет, жана анын ордуна утурумдук терс алдын ала каталар бир катар көбүрөөк окшошот47. жаткан сыйлык курсу коддоо туруктуу сигналдар эсептөө пайдалуу болушу мүмкүн болсо да,30, Тинейджер ордуна ылдам ката жана балл сигналдарды өзгөрүп турат. Бул туруктуу сигналдар тинейджер кабылдагыч ылдый клеткадагы белги жолдор менен, кийинки кадамда эсептелген болушу мүмкүн бойдон калууда.

Көптөгөн топтор чычкандар сыйлык карата тинейджер бошотуу ыргак менен сакташат5,7,8,9,10,11, Сыйлык күткөн күчөп коддоо менен шайкеш. Кээ бир чычкандар да тездик менен баалуулуктарды унутуп деп ойлоп бул тинейджер пандустарды жөн, RPEs чагылдырат деп белгилегенбиз48 же мамлекеттик өкүлчүлүктөр менен бурмаланган топтомун бар экенин49. Бул акыркы ой биздин байкоо деп ыргак менен таяна RPe сыяктуу жооптор (сүрөт алсызыраак болуп, ал эми такташты сыйлык күтүүлөр, кийинки сыйлык кыска кезек ичинде күчтүү болуп тез негизинде сот заседаниесине келген ызычуулар тарабынан колдоого алынбайт. 3e). Жалпылап айтканда, бир гана тинейджер турган кандайдыр бир теория RPEs (окутуу сигналдарды) туюнтат жаткан mesolimbic тинейджер жана калоосуна ортосунда абдан жакшы белгиленген байланыштуу түшүндүрүүгө мүмкүн эмес16. НАК негизги коюлтулган стимулдарга жакшы үйрөтүлгөн жооп үчүн керек эмес, пайда алуу убакытты талап ишти аткарууга чечүүдө абдан маанилүү50. НАК негизги тинейджер ал иштөө үчүн убакыт жана күч-аракет бөлүп кандай арзырлык маанилүү динамикалык белги менен камсыз кылуу пайда болот5,44Бул сигнал да VTA тинейджер клетка атышуудан жок.

ыкмалары

жаныбарлар

Бардык жаныбарлардын процедуралары Мичиган Университети же Калифорния Сан-Франциско Университети тарабынан Жаныбарларды пайдалануу жана багуу боюнча Институционалдык комитеттер тарабынан бекитилген. Эркек келемиштер (300-500 г, же жапайы Лонг-Эванс же TH-Cre)+ Лонг-Evans тажрыйбасы менен52) Тескери 12 боюнча колдоого алынган: 12 жарык караңгы цикл жана караңгы баскычы учурунда сыналган. тапшырма аткаруу учурунда алынган азык-түлүк, белектерин тышкары Rats күнүгө стандарттуу лабораториялык чычкан чау-жылдын 15 грамм алып, жумшак тамак-аш ажыратылган эле. Эч кандай үлгү precalculation аткарылган. тергөөчүлөр тажрыйба жана жыйынтык баа берүү убагында бөлүп берүүгө сокур эмес.

жүрүш-туруш

Алдын-ала текшерүү жана тестирлөө компьютердик башкаруучу Med Associates оперативдик бөлмөлөрүндө (эң кеңири жеринде 25 см × 30 см), ар бири беш тешик мурун менен сүрөттөлгөндөй, мурун-поке дубалы менен жүргүзүлдү.5. Bandit-милдет сессиялар төмөнкү көрсөткүчтөр колдонулат: бөгөттөөлөр созулганы туш келди, ар бир блок үчүн тандалып алынган, 35-45 сыноолор болгон; Go бүркөлө чейин кармап мезгил 500-1,500 мс (бирдей бөлүштүрүү) болгон; сол-оң сыйлык ыктымалдыгы 10, 50 жана 90% (electrophysiology болгон, photometry, voltammetry жана мурда microdialysis келемишти билдирди5) же 20, 50 жана 80% (жаңы билдирилген микродиализ келемиштери).

Учурдагы сыйлык чен бир мезгил менен жаан аккан-интегратор колдонуп эсептелген53. Сыйлык баасы бир сыйлык алган ар бир убакыт чогулткан, ал эми төмөнкү параметр менен белгиленген чен боюнча геометриялык калышты τ (Сыйлык чен S убакыт ~ 63% га төмөндөгөн, тактап айтканда, 1-1 / е). бардык анализдерди жүргүзүү үчүн, τ (Терс) Ар бир сессиянын ичинде сыйлык чен жана журналы (күтүү) ортосундагы өз ара байланышты камсыз кылуу, чычкандарда жүрүм негизинде тандалып алынды. тездик тинейджер жана сыйлык курсунун ортосундагы катыштар бул тандоо өтө эле ийкемдүү болгон эмес τ (Extended маалыматтар сүрөт. 1).

сыйлык курсунун же азайтуу "" көбөйтүү "деп блок биртоп классификациялоо үчүн, биз орточо аккан-интегратор сыйлык курсу кийинки блогунун биринчи 5 мин орточо сыйлык курсу блок акыркы 8 мин салыштырган.

Электрофизиология жана фотометрия үчүн колдонулган келемиштер ошол эле оперативдик камерада, сессиянын бардык мезгилинде жарык күйүп турганда, Павловдук ыкма боюнча тапшырманы аткарышты. Үч угуу сигналдары (2 кГц, 5 кГц жана 9 кГц) тамак-аш жеткирүүнүн ар кандай ыктымалдуулуктары менен байланыштуу болгон (келемиштер боюнча тең салмактуу). Репликалар тон пипсинин поезди катары ойнолгон (100 мс, 50 ​​мс өчүрүлгөн) жалпы узактыгы 2.6 с, андан кийин 500 мс кечигүү мезгили. Ишараттар жана алдын-ала божомолдонгон сыйлык жеткирүүлөр өзгөрүлмө сот аралык аралыгы (15-30 сек, бирдей бөлүштүрүү) менен жасалма кокустук тартипте жеткирилген.

Microdialysis

хирургия

Rats кабыгында жана striatum-жылы жол cannulae (УКП, 830 9024) менен эки тараптуу туташтырылган. Бир тобу (n = 8) прелимбикалык жана инфралимбиялык кортекске багытталган бир гид кануласы алынды (anteroposterior (AP) +3.2 mm, mediolateral (ML) 0.6 mm with bregma; and dorsoventral (DV) 1.4 mm төмөн мээ бетинен) жана дагы бир багытталган доромедиялык striatum жана ядро ​​accumbens). карама-каршы жарым шарда (AP +1.3, ML 1.9 жана DV 3.4). Эки имплант бири-биринен 5 градустук аралыкта ростралдык-каудалдык тегиздик боюнча бурчтуу болушкан. Экинчи топ (n = 4) алдыңкы cingulate кортексине (AP +1.6, ML 0.8 жана DV 0.8) багытталган бир гид кануласы жана дагы бир аккумуляторго (AP +1.6, ML 1.4 жана DV 5.5 карама-каршы жарым шардагы өзөк / кабык)n = 2) же AP +1.6, ML 1.9 жана DV 5.7 (n = 2). Имплантталган тараптар келемиштер боюнча тең салмактуу болгон. Кайра даярдоодон мурун жаныбарларды бир жума калыбына келтирүүгө уруксат берилди.

химиялык заттар

Суу, метанол жана мобилдик фазалар үчүн ацетонитрил VWR (Radnor) компаниясынан сатылып алынган Burdick & Jackson HPLC маркасы болгон. Калган бардык химиялык заттар, эгерде башкача белгиленбесе, Сигма Олдричтен сатылып алынган. Жасалма мээ суюктугу (aCSF) 145мМ NaCl, 2.68мм KCl, 1.40мм CaClди камтыйт2, 1.01 мм MgSO4, 1.55 мм Na2HPO4 жана 0.45 MM Нкм2PO4, Эске рН NaOH менен 7.4 үчүн. Аскорбин кычкылы (250 Н.М. акыркы топтолуу) analytes кычкылдануусу азайтуу кошулду.

Үлгү алуу жана HPLC-MS

тестирлөө күнү, малдар houselight менен operant камерага жайгаштырылган. Өзгөчө жасалган Кошборбордуу polyacrylonitrile кабыкча microdialysis Академия (1-мм dialysing AN69 кабыкчасына; Hospal) жол cannula кирип эки тараптуу киргизилген жана тынымсыз (Chemyx, Fusion 400) эле иштеген жок 2 μl / кетип жатышы уруксат берүү 90 мүн мүн боюнча aCSF менен. 5-мин баштапкы чогултуу кийин houselight бандиттик-милдети болгон мал пленка, өчүргөн. Типтүү чогултуу 1-мүн аралыктар менен улантылган жана үлгүлөрдү дароо derivatized алынган54 1.5 мк натрий карбонаты менен, 100 мМ; 1.5 µl бензойлор хлориди (ацетонитрилдеги 2% (к / т) бензой хлориди); жана 1.5 µл изотоптук этикеттелген ички стандарттык аралашма, 50% (т / в) ацетонитрилде 1% (к / к) күкүрт кислотасын камтыйт жана деуталанган ACh жана холин (C / D / N изотоптору) менен акыркы 20 концентрациясына чейин көтөрүлөт. nM. Үлгүлөрдүн серияларын чогултуу 30 сеанстын ар биринде 26-с аралыгында эки зонддун ортосунда кезектешип турду, бир гана сынык мембрананын натыйжасында бир эле серия пайда болду (бардыгы 51 тандоо сериясы). Үлгүлөр Thermo Scientific UHPLC тутумдарынын (HESI II ESI зонду менен жабдылган Quantum Ultra үч квадруполдуу масс-спектрометрдин тутуму болгон Accela, же Vanquish Horizon) колдонуп талданган. Беш микролитрдик үлгүлөр Phenomenex өзөгү-кабыгы бифенил Kinetex HPLC мамысына (2.1 мм × 100 мм) сайылды. А мобилдик фазасы 10% кумурскалар кислотасы бар 0.15мм аммоний форматы, ал эми мобилдик фаза ацетонитрил болгон. Мобилдик фаза эльюция градиентин 450 µл / мин төмөнкүчө келтирилген: баштапкы, 0% B; 0.01 мин, 19% B; 1 мүн, 26% Б; 1.5 мин, 75% Б; 2.5 мин, 100% Б; 3 мин, 100% Б; 3.1 мин, 5% Б; жана 3.5 мин, 5% B. Thermo Xcalibur QuanBrowser (Thermo Fisher Scientific) чокуларды автоматтык түрдө иштеп чыгуу жана интеграциялоо үчүн колдонулган. Туура интеграцияны камсыз кылуу үчүн> 100,000 чокуларынын ар бири көз-караш менен текшерилди.

талдоо

Бардык нейрохимиялык топтолуу маалыматтар үч чекиттүү орто менен сүрүшчү (y′ = [0.25 × (y−1) + 0.5y + 0.25 × (y+ 1)]) жана z-сессиялардын салыштырмаларын жеңилдетүү үчүн ар бир сеанста нормаланган упай. Ар бир максаттуу регион боюнча, ар бир сеанс үчүн кросс-коррелограмма түзүлүп, сеанстардын орточо мааниси келтирилген. Ар бир сублот үчүн бир пайыздык чектер 100,000 жолу бир катар катарларды алмаштыруу жана ар бир сеанс үчүн корреляция коэффициенттеринин бөлүштүрүлүшүн түзүү жолу менен түзүлдү. Көптөгөн регрессиялык моделдер MATLABда регресс функциясын колдонуп, жыйынтыгы өзгөрүлмө катары нейрохимиялык жана жүрүм-турумдук көрсөткүчтөрдү божомолдоочу катары түзүлгөн. Регрессиялык коэффициенттер үч альфа деңгээлинде (0.05, 0.0005 жана 0.000005), бир нече жолу салыштыруу үчүн Бонферрони-коррекциясынан кийин аныкталды (альфа / (21 химикаттар × 7 аймактар ​​× 9 жүрүм-турумдук регрессорлор)). Блоктордун өтүүлөрүн анализдөө үчүн, өткөөл убактысын камтыган тандоону жокко чыгарып, 3 мүнөттүк доорлорго топтолду.

Electrophysiology

Rats (n = 25) 16 мкм оптикалык буланын капталына жабыштырылган жана буланын учунан 12.5 мк чейин созулган, ар бири 200 тетроддон турган (500 мкм никром зымынан, Сандвиктен) турган, ылайыкташтырылып иштелип чыгарылуучу оптоддор менен имплантацияланган. Ошол эле операция учурунда капталдагы VTAга (AP 1, ML 2, DV 5) же NAc өзөгүнө (AP 1, ML 2, DV 134) 5.6 Vl AAV0.8 / 7.5-EF1.6a-DIO-ChR1.6 (H6.4R) -EYFP сайдык. . Кең тилкелүү (1–9,000 Гц) мээ сигналдары тандалып алынган (секундасына 30,000 үлгү), Intan санариптик фрагменттерин колдонуу менен. Оптроддор ар бир жазуу сеансынын аягында кеминде 80 мм төмөндөтүлдү. Жеке блоктор MountainSortтун MATLAB программасын колдонуу менен оффлайн режиминде обочолонгон55 кылдаттык менен кол менен текшерилип турат.

классификация

алыскы VTA-л бирдиги dopaminergic же жокпу аныктоо үчүн (TH+), Биз стимулдаштыруу менен байланышкан кечигүү тест колдонгон56. Кыскасы, ар бир сынамык сессиясынын жыйынтыгы боюнча, биз бир лазер нурун Diode үчүн optrode байланыштуу жана ар кандай көлөмдөгү жана жыштык жарык сигналдарга берди. бир бүтүн жеңил-жооп катары белгилүү болууну каалаган үчүн мааниси түзүшү керек P <0.001 5 мс жана 10 мс импульстук поезддер үчүн. Ошондой эле, биз жарык менен козголгон толкун формаларын (лазердик импульс башталгандан кийин 10 мс аралыкта) сессиянын орточо көрсөткүчтөрүнө салыштырдык; бардык жарык түрткүчтөрүндө Пирсон корреляция коэффициенти> 0.9 болгон. Допаминдик нейрондор төрт келемиштен VTA-l AAV куюусу менен ийгиликтүү катталды (IM657, 1 бирдик; IM1002, 3 бирдик; IM1003, 15 бирдик; IM1037, 9 бирдик) жана NAc ядросу AAV менен бир келемиш (IM-1078, 2 бирдик) . Чокунун туурасы, туураланган, чукул толкун формасынын орчундуу терс бөлүгүнүн эң көрүнүктүү терс бөлүгү катары аныкталды. Сессиянын кеңири атуу ылдамдыгы> 20 Hz жана чокусунун туурасы <200 withs болгон VTA нейрондору допаминдик эмес клеткаларга кирди. Допамин жана допамин эмес клеткаларды бир эле субаймактардын ичинде салыштырып текшерүү үчүн, жок дегенде бир оптикалык белгиленген допамин клеткасы менен сессия учурунда жазылган допамин эмес клеткаларды талдадык.

талдоо

Spike жарылат кадимки "80 / 160 шаблон" мамиле тарабынан аныкталган57: ар бир 80 мс же андан аз интервал пайда болгондо, бул жана андан кийинки секириктер 160 мс же андан ашык аралык болгонго чейин жарылуунун бөлүгү деп эсептелет. Сыйлык ченине карата "тоник" атууну салыштыруу үчүн, допаминдин чукулу 1-мин челектерде эсептелген. Тезирээк өзгөрүүлөрдү карап чыгуу үчүн, чукул тыгыздык функциялары 20 мс дисперсиясы бар Гаусс ядросу менен чукул поезддерди бириктирип курулган. Берилген сигналга нейрондун канчалык тез жооп бергенин аныктоо үчүн биз 40 мс урналарды (20 мс баскычтарда жылмышуу) колдондук жана аралаштыруу тестин (10,000 аралаштыруу) ар бир урнага колдонуп, сигналдын башталышынан кийинки атышуу ылдамдыгы менен дароо эле алдын ала 250 мс. Постту атуудан кийинки атышуу ылдамдыгы олуттуу болгон биринчи таштанды (P <0.01, бир нече салыштыруу үчүн оңдоо) баштапкы ок атуудан жогору жооп жооп берүү убактысы деп эсептелген.

Чокусу атууга курсунун максималдуу (Gaussian-жымсалдап) каптал үчүн сыйлык сыноолордон кийин 250-мс терезесинен ар бир сыноо чен аныктоо болуп эсептелет, ал эми өрөөнү 2-с терезеден минималдык атууга курсу катары эсептелинет, ал баштап бир көз жаздымда сыноолорго каптал кийинки экинчи.

мамиле жүрүш учурунда перрон бурчту эсептей, биз 50-мс Gaussian ядро ​​менен орточо атуулар чендерди дечи, максималдуу / ар бир иш-чаранын алдында 0.5-с терезеден алып келген сигналдардын минималдуу (борбору-же тамак-аш-порт-табылды ) жана эки Экстремум бириктирген кол бурчту ченеп чыкты. "Жогорку" жана "төмөнкү" сыйлык блоктору чендерди ок салыштыруу үчүн, ар бир сабактын, биз ар бир блок орточо аккан-интегратор сыйлык курсунун медианасы бөлүнүүнү жасаган.

Voltammetry жана эсептөө модель

Fast-сканер туруучу voltammetry жыйынтыгы бул маалыматтар reanalyse көрсөтүлгөн мурда майда-чүйдөсүнө чейин берилген5. Ичинде тергөө мамлекеттик маанидеги жана сыйлык алдын каталарды баа окутуу моделин жарым-Markov чечим жараянын катаалдаштыруу менен эсептелген, так ошондой эле буга чейин айтылгандай,5.

Photometry

Биз генетикалык коддолгон оптикалык тинейджер сенсорун билдирип коюудан ыкманы колдонгон dLight15. Изофлуран наркозунун астында 1 мкл AAV9-CAG-dLight (1 × 10)12 мл боюнча вирустук геномдор; UC Davis вектордук өзөгү) жай (100 нл / мин) сайылып (Nanoject III, Drummond) вентралдык стриатумдагы 30-мм айнек микропипета аркылуу (AP: 1.7 мм, ML: 1.7 мм, DV: -7.0 мм). Ошол эле хирургиялык операциянын жүрүшүндө металл феррулга (Дорик) тиркелген оптикалык булалар (жалпы диаметри 400 мм, жалпы диаметри 430 -мм) киргизилген (максаттуу тереңдик AAVдан 200 мкм жогору) жана цементтелген. Маалыматтар> үч жумадан кийин, dLight экспрессиясын чагылдыруу үчүн чогултулган.

DLight дүүлүгүүсү үчүн көк (470 нм) жана кызгылт көк (405 нм; башкаруу) үчүн диоддор синусоидалык түрдө ар башка жыштыктарда модуляцияланган (211 Гц жана 531 Гц).58). Миникубалык фильтрлерден (Дорич) жана дүңүнөн флуоресценциядан өткөн дүүлүктүрүү жана эмиссия сигналдары фемтоватт детектору (Newport, Model 2151) менен 10 кГц ылдамдыкта өлчөнгөн. Демодуляцияда 470 нм (дофамин) жана 405 нм (башкаруу) сигналдары пайда болуп, алар эң аз квадраттык фит менен бири-бирине жеткирилген58. Бөлчөк химиялык сигнал (гF/F) андан кийин (470–405_fit) / 405_fit деп аныкталды. Бардык анализдер үчүн бул сигнал 50 Гц чейин түшүрүлүп, беш чекиттүү медианалык чыпка менен тегизделди. 470 нм жана 405 нм сигналдарын өзүнчө көрсөтүү үчүн, Кеңейтилген маалыматтар сүрөтүн караңыз. 7.

була Tip НАК болгон болсо оптикалык була жайгаштыруудан түшкөн маалыматтар анализге киргизилген, жана жок дегенде бир милдети бүркөлө үчүн химиялык жообу бир эле z-1 балл. Бул критерийлерден улам бир чычкан алынып салынып, dLight1065 үчүн үч келемиш / төрт жайгаштыруу (IM1066-сол, IM1089-эки тараптуу, IM1.1-оң) жана төрт келемиш / алты жайгаштыруу (IM1088-эки тараптуу, IM1105-оң, IM1106-эки тараптуу, IM1107-оң) dLight1.3b үчүн. Ушундай эле натыйжалар dLight1.1 жана dLight1.3 (Кеңейтилген маалыматтар Сүр.) Үчүн алынган. 7), Маалыматтар бириктирилип калды.

мамиле жүрүш учурунда перрон бурчту эсептей үчүн, максималдуу / ар бир иш-чарага (борбору-же тамак-аш-порт-жылы) чейин 0.5-с терезеден алып келген сигналдардын аз дегенде, эки Экстремум бириктирген кол бурчту ченеп табылды.

Affinity жана dLight1.3b молекулярдык өзгөчөлүгү

Менин суроом өлчөөлөр мурда айтылгандай аткарылган15. Кыскача айтканда, HEK293T (ATCC CRL # 1573) клеткалар dlight1.3b коддоо маданияттуу Плазмиддер менен transfected бир CMV колдоочусу менен шартталган, ошондой эле HBSS (Life технологиялар) менен жууп, Ca менен толукталган2+ (4mM) жана Mg2+ (2 мм) сүрөткө тартуудан мурун. Сүрөттөө 40 нм / 710 нм (дүүлүктүрүү / эмиссия) толкун узундугу менен тескери Zeiss Observer LSN488 конфокалдык микроскопунда 513 × майга негизделген объективдин жардамы менен жүргүзүлдү. Датчиктин флуоресценциялык реакциясын текшерүү үчүн, нейротрансмиттерлер, жок дегенде эки көзкарандысыз эксперименттерде, убакыттын өтүшү менен ваннага түздөн-түз колдонулган. Дофаминдин жана норадреналиндин титрлөөсү сегиз түрдүү концентрацияга жетүү үчүн он жолу сериялык суюлтууну жүргүзүү жолу менен алынган. Бардык башка нейротрансмиттерлер үч ырааттуу концентрацияда (100 нМ, 1 µМ жана 10 µМ) сыналган. Бардык нейротрансмиттердин концентрациясы жаңы даярдалган HBSSдеги 1мМ запастагы концентрациядан суюлтуу жолу менен алынган. Убакыттын өтүшү менен сүрөткө тартып чийки флуоресценциянын интенсивдүүлүгү Фиджиде сан менен аныкталды; ар бир ROI айрым клеткалардын мембранасына кол менен тартылган. Флуоресценттик катмардын өзгөрүшү (ΔF/F) Катары эсептелет F чокусу (төрт кадрдын орточо флуоресценциянын интенсивдүүлүгү) - F базалдык (Печ толуктоо чейин орто эсеп менен төрт устун химиялык сыйымдуулугу) /F базалдык. Graphs статистикалык анализ GraphPad Prism 6 аркылуу ишке ашырылган. Берилиштер упай алуу үчүн бир-сайттын белгилүү милдеттүү ийри батыруу кызматы менен анализделген Kd баалуулуктар. кутуча жана сакал участокторун, куту% спектрин 25 үчүн 75% камтыйт жана усы максималдуу баалуулуктарга аз ийилген.

Отчеттуулук на

илимий-изилдөө долбоорлоо жөнүндөгү дагы бир маалымат бар Nature илимий Reporting Жыйынтык Бул кагаз менен тыгыз байланышта.

маалыматтар бар

Бул макалада колдонулган AAV.Synapsin.dLight1.3b вирус Addgene сактоого келет (жок 125560. http://www.addgene.org). Бардык маалыматтар Computational Neuroscience маалымат бөлүшүү веб-сайтындагы Биргелешкен Изилдөө аркылуу жеткиликтүү болот (https://doi.org/110.6080/K0VQ30V9).

Code болушу

Көнүмүш MATLAB коду JDB келген суроо-талап боюнча жеткиликтүү

кошумча маалымат

Жарчынын эскертүүсү: Springer Nature Жарыяланган карталардын жана институттук байланышта менен дубандарга талаптарын эске алуу менен нейтралдуу бойдон калууда.

шилтемелер

  1. 1.

    Schultz, W., Dayan, P. & Montague, PR Болжолдоонун жана сыйлыктын нервдик субстраты. илим 275, 1593-1599 (1997).

  2. 2.

    Pan, WX, Schmidt, R., Wickens, JR & Hyland, BI допамин клеткалары классикалык кондиционер учурунда алдын-ала божомолдонгон окуяларга жооп берет: сыйлык алуу тармагындагы талаптарга жооп берүү издери. J. Neurosci. 25, 6235-6242 (2005).

  3. 3.

    Cohen, JY, Haesler, S., Vong, L., Lowell, BB & Uchida, N. Нейрон түрүндөгү атайын сигналдар, ventral tegmental аймагында сыйлык жана жаза үчүн. жаратылыш 482, 85-88 (2012).

  4. 4.

    Стейнберг EE .Удаалаш. алдын ала каталар, тинейджер нейрондор жана окутуу ортосундагы себептик байланыш. Nat. Neurosci. 16, 966-973 (2013).

  5. 5.

    Хамид, AA ж.б.. Mesolimbic тинейджер иштердин жогорку баалуулугун белгилери. Nat. Neurosci. 19, 117-126 (2016).

  6. 6.

    Сондерс, BT, Ричард, Дж.М., Марголис, Э.Б & Жанак, PH Допамин нейрондору схемада аныкталган мотивациялык касиеттери бар Павлов шартталган стимулдарды жаратышат. Nat. Neurosci. 21, 1072-1083 (2018).

  7. 7.

    Phillips, PE, Stuber, GD, Heien, ML, Wightman, RM & Carelli, RM Subsecond допаминдин бөлүнүшү кокаин издөөгө өбөлгө түзөт. жаратылыш 422, 614-618 (2003).

  8. 8.

    Roitman, MF, Stuber, GD, Phillips, PE, Wightman, RM & Carelli, RM Dopamine азык издөөнүн субекунддук модулятору катары иштейт. J. Neurosci. 24, 1265-1271 (2004).

  9. 9.

    Wassum, KM, Ostlund, SB & Maidment, NT Phasic мезолимбиялык допамин сигнализациясы өз алдынча демилгелелген иш-аракеттердин ырааттуулугун алдын-ала аткарат. Biol. Психиатрия 71, 846-854 (2012).

  10. 10.

    Howe, MW, Tierney, PL, Sandberg, SG, Phillips, PE & Graybiel, AM Стриатумдагы допаминдин узак убакытка сигнализациясы алыскы сыйлыктардын жакындыгын жана баалуулугун билдирет. жаратылыш 500, 575-579 (2013).

  11. 11.

    Сайид, EC ж.б.. План козгоо келечектеги баталарды mesolimbic тинейджер коддомо калыптандырат. Nat. Neurosci. 19, 34-36 (2016).

  12. 12.

    Моррис, Г., Невет, А., Аркадир, Д., Ваадиа, Э & Бергман, Х. Мидропрепараттардагы допамин нейрондору келечектеги иш-аракеттер үчүн чечимдерди коддошот. Nat. Neurosci. 9, 1057-1063 (2006).

  13. 13.

    da Silva, JA, Tecuapetla, F., Paixão, V. & Costa, RM Dopamine нейрон иш-аракетинин башталышына чейин жана келечектеги кыймылдарды жандандырат. жаратылыш 554, 244-248 (2018).

  14. 14.

    Fiorillo, CD, Tobler, PN & Schultz, W. Допаминдик нейрондор тарабынан сыйлыктын ыктымалдуулугун жана белгисиздигин дискреттик коддоо. илим 299, 1898-1902 (2003).

  15. 15.

    Patriarchi, Т., Cho, JR, Метен, K., Хоу, MW, .Удаалаш. Ultrafast генетикалык коддолгон сенсорлор иштелип менен тинейджер динамикасынын нейрондордун сүрөт. илим 360, Eaat4422 (2018).

  16. 16.

    Salamone, JD & Correa, M. Мезолимбиялык допаминдин табышмактуу мотивациялык функциялары. нейрон 76, 470-485 (2012).

  17. 17.

    Schultz, тинейджер нейрондордун W. Жарыш сыйлык белги. J. Neurophysiol. 80, 1-27 (1998).

  18. 18.

    Garris, PA & Wightman, RM Амигдала, префронтальдык кортекс жана стриатумдагы допаминергиялык берүүнү ар кандай кинетиктер башкарат: in vivo вольтамметриялык изилдөө. J. Neurosci. 14, 442-450 (1994).

  19. 19.

    Фрэнк, MJ, Doll, BB, Oas-Terpstra, J. & Moreno, F. Prefrontal жана striatal допаминергиялык гендер чалгындоодо жана эксплуатациялоодо жеке айырмачылыктарды алдын-ала айтышат. Nat. Neurosci. 12, 1062-1068 (2009).

  20. 20.

    St Onge, JR, Ahn, S., Phillips, AG & Floresco, SB Тобокелге негизделген чечимдерди кабыл алуу учурунда префронталдык кабыктагы жана өзөктүк акумбенттердеги допаминдин агымындагы динамикалык термелүүлөр. J. Neurosci. 32, 16880-16891 (2012).

  21. 21.

    Bartra, O., McGuire, JT & Kable, JW Баалоо тутуму: субъективдик маанинин нейрон корреляцияларын изилдеген BOLD фМРИ эксперименттеринин координаттарга негизделген мета-анализи. Neuroimage 76, 412-427 (2013).

  22. 22.

    Ikemoto, S. тинейджер сыйлык схемасында: эки ядро ​​чагылтуу ventral midbrain тартып системалары accumbens-жыт tubercle комплекси. Brain Рез. Brain Рез. Аян. 56, 27-78 (2007).

  23. 23.

    Бретон, JM ж.б.. ventral tegmental аянты тинейджер менен Гебанын нейрондордун салыштырмалуу салымдары жана карталарды келемиштей проектордун максаттуу менен. J. дешиптир. Neurol. (2018).

  24. 24.

    Ungless, MA, Magill, PJ & Bolam, JP aversive сигналдар менен ventral tegmental аймагында допамин нейрондорунун бирдиктүү тыюу салуу. илим 303, 2040-2042 (2004).

  25. 25.

    Morales, M. & Margolis, EB Ventral tegmental area: уюлдук гетерогендүүлүк, байланыш жана жүрүм-турум. Nat. Аян Neurosci. 18, 73-85 (2017).

  26. 26.

    Моррис, Г., Аркадир, Д., Невет, А., Ваадия, Э & Бергман, Х. Кокустан, бирок ортоңку мээдеги дофаминдин жана стриаталдык тоникалык активдүү нейрондордун айырмаланган билдирүүлөрү. нейрон 43, 133-143 (2004).

  27. 27.

    Floresco, SB, West, AR, Ash, B., Moore, H. & Grace, AA Допаминдик нейрондун атылган афференттик модуляциясы тоник жана фазалык допаминдин өтүшүн жөнгө салат. Nat. Neurosci. 6, 968-973 (2003).

  28. 28.

    Grace, шаблон жана депрессия, остеохондроздун менен тинейджер системасын AA Dysregulation. Nat. Аян Neurosci. 17, 524-532 (2016).

  29. 29.

    Cohen, JY, Amoroso, MW & Uchida, N. Serotonergic нейрондор бир нече жолу өлчөө боюнча сыйлык жана жаза сигнал. eLife 4, E06346 (2015).

  30. 30.

    Niv, Y., Daw, N. & Dayan, P. Канчалык тез иштөө керек: жооп күчү, мотивация жана тоник допамин. Adv. Нейрон Inf. Process. Syst. 18, 1019 (2006).

  31. 31.

    Bayer, HM, Lau, B. & Glimcher, PW Ортоңку мээнин допамин нейрондорунун чукул статистикасы ойгонбогон приматта жүрөт. J. Neurophysiol. 98, 1428-1439 (2007).

  32. 32.

    Chergui, K., Suaud-Chagny, MF & Gonon, F. in vivo келемиш мээсинде импульстун агымы, допаминдин бөлүнүшү жана допаминдин жок кылынышы ортосундагы сызыктуу эмес байланыш. Neuroscience 62, 641-645 (1994).

  33. 33.

    Паркер, NF ж.б.. Сыйлык midbrain тинейджер нейрон терминалдары боюнча тандоо коддоо striatal максаттуу көз каранды. Nat. Neurosci. 19, 845-854 (2016).

  34. 34.

    Menegas, W., Babayan, BM, Uchida, N. & Watabe-Uchida, M. Чычкандардын вентралдык жана арткы стриатумундагы допаминдик сигналдардагы жаңы көрсөтмөлөргө каршы инициализация. eLife 6, E21886 (2017).

  35. 35.

    Trulson, ME substantia Nigra нейрондор жана алып мышыктын caudate менен тинейджер боюнча voltammetric релиздин Синхрондук жазуу. Brain Рез. бука. 15, 221-223 (1985).

  36. 36.

    Glowinski, J., Chéramy, A., Romo, R. & Barbeito, L. Стриатумдагы допаминергиялык берүүнүн пресинаптикалык жөнгө салынышы. Клетка. Mol. Neurobiol. 8, 7-17 (1988).

  37. 37.

    Чжоу, ФМ, Лианг, Ю. & Дани, JA Эндогендик никотиндик холинергиялык иш-аракет стриатумдагы допаминдин бөлүнүп чыгышын жөнгө салат. Nat. Neurosci. 4, 1224-1229 (2001).

  38. 38.

    Threlfell, S. ж.б.. Striatal тинейджер-релиз антихолинергикалык interneurons менен синхрондуу иш менен иштетилди. нейрон 75, 58-64 (2012).

  39. 39.

    Cachope, R. ж.б.. антихолинергикалык interneurons иргеп жандантуу accumbal .Суигон тинейджер бошотулушун арттырат сыйлык кайра иштетүү үчүн обон белгилөө. Cell баяндамалары 2, 33-41 (2012).

  40. 40.

    Sulzer, D., Cragg, SJ & Rice, ME Стриаталдык дофаминдин нейротрансмиссиясы: чыгарууну жана кабыл алууну жөнгө салуу. жаштын Ganglia 6, 123-148 (2016).

  41. 41.

    Floresco, SB, Yang, CR, Phillips, AG & Blaha, CD Basolateral amygdala стимуляциясы анестезияланган келемиштин ядросундагы глутамат рецепторуна көз каранды допамин эффлюксин пайда кылат. Eur. J. Neurosci. 10, 1241-1251 (1998).

  42. 42.

    Джонс, JL .Удаалаш. Basolateral amygdala ядросу accumbens терминалдык тинейджер бошотулушун modulates жана жооп шартталган. Biol. Психиатрия 67, 737-744 (2010).

  43. 43.

    Schultz, W. маймыл-турумдук түрткүч стимулдарга midbrain тинейджер нейрондор жооптору. J. Neurophysiol. 56, 1439-1461 (1986).

  44. 44.

    Берк, JD тинейджер деген эмнени билдирет? Nat. Neurosci. 21, 787-793 (2018).

  45. 45.

    Bromberg-Martin, ES, Matsumoto, M. & Hikosaka, O. Капталдагы хабенула жана допамин нейрондорунда өзгөчө тоник жана фазалык алдын-ала иш-аракет. нейрон 67, 144-155 (2010).

  46. 46.

    Pasquereau, B. & Turner, RS допамин нейрондору кыймылдын пайда болушун алдын-ала аныктоодо каталарды коддогон. J. Neurophysiol. 113, 1110-1123 (2015).

  47. 47.

    Fiorillo, CD, Newsome, WT & Schultz, W. Допамин нейрондорунда сыйлыктын божомолунун убактылуу тактыгы. Nat. Neurosci. 11, 966-973 (2008).

  48. 48.

    Морита, К. & Като, А. Стритаталдык допаминдин күчөп кетиши кортико-базалдык ганглия схемаларында унутуп, ийкемдүү бекемдөөнү үйрөнүшү мүмкүн. Front. нейрон чынжырларын 8, 36 (2014).

  49. 49.

    Гершман SJ тинейджер пандустарды сыйлык алдын каталардын кесепети болуп саналат. нейрон Comput. 26, 467-471 (2014).

  50. 50.

    Никола, SM ийкемдүү мамиле гипотезасы: ядронун ролу үчүн күч-кал-жооп гипотезаларды бириктирүү сыйлык умтулуу сыяктуу жүрүм-кошулуу менен тинейджер accumbens. J. Neurosci. 30, 16585-16600 (2010).

  51. 51.

    Паксинос, Г. & Уотсон, С. Stereotaxic Координаттары Rat Brain 5th кунуч (Elsevier Академик, 2005).

  52. 52.

    Witten, ИБ ж.б.. Recombinase-айдоочу чычкан линиялары: аспаптар, техникасы жана тинейджер-арачылыгы күчөтүү optogenetic колдонмо. нейрон 72, 721-733 (2011).

  53. 53.

    Sugrue, LP, Corrado, GS & Newsome, WT Matching жүрүм-туруму жана париеталдык кабыктагы баалуулуктун чагылдырылышы. илим 304, 1782-1787 (2004).

  54. 54.

    Wong, JM ж.б.. Benzoyl хлорид derivatization биологиялык үлгүлөрдү нейрохимикаттар максаттуу metabolomics үчүн суюк колонны-массалык спектрометрия менен. J. Chromatogr. А 1446, 78-90 (2016).

  55. 55.

    Чунг, се ж.б.. Толук сорттоо мыктай мамиле иштейт. нейрон 95, 1381-1394 (2017).

  56. 56.

    Kvitsiani, D. ж.б.. prefrontal кабында эки interneuron түрлөрүн айкын жүрүш-туруш жана тармак тапкым. жаратылыш 498, 363-366 (2013).

  57. 57.

    Grace, AA & Bunney, BS Нигралдык допаминдик нейрондордогу ок атуу режимин көзөмөлдөө: жарылуу. J. Neurosci. 4, 2877-2890 (1984).

  58. 58.

    Лернер, TN .Удаалаш. Өзгөрүүсүз-мээ SNC тинейджер схем ташыган так маалыматтарды ачып анализ. клетка 162, 635-647 (2015).

Download шилтемелер

Acknowledgments

Биз P. Даайан, H. Fields, L. Frank, C. Donaghue жана Т. Батя кол мөөнөтүнөн мурда чыгаруу боюнча өз пикирлери жана V. Хетрик, R. Хашим жана Т. техникалык жардам жана акыл-насааты үчүн барон рахмат. Бул иш Наркология улуттук институтунун, Республикалык психикалык саламаттык институту, козгойт бузулуу жана мээге боюнча улуттук институтунун, Мичиган University, Анн Арбор жана California институтун, Сан-Томе тарабынан колдоого алынды.

Reviewer маалымат

жаратылыш рахмат Маргарет Райс жана бул ишти кылдат карап кошкон салымы үчүн башка жашыруун сынчы (с).

Author маалымат

  1. Бул укугун бирдей салым: Али Mohebi, Jeffrey R. Pettibone

Тиешеси

  1. Neurology, California институтун бөлүмү, San Francisco, San Francisco, CA, АКШ

    • Али Mohebi
    • , Джеффри Р.
    •  & Джошуа Д. Берке

  2. Нейро бөлүмү, Браун University, жетекчилиги, Р.И., АКШ

    • Arif A. Хамид

  3. Химия бөлүмү, Мичиган University, Анн Арбор, США

    • Женни-Мари Т. Wong
    •  & Роберт Т.Кеннеди

  4. Neuroscience Магистрдик программасы, California, San Francisco, Сан-Томе жана University, CA, АКШ

    • Лия Т. Vinson
    •  & Джошуа Д. Берке

  5. Биохимия жана молекулярдык Medicine бөлүмү, дары мектебинин, California институтун, Davis, Davis, CA, АКШ

    • Tommaso Patriarchi
    •  & Лин Тян

  6. Weill, негизги Нейро үчүн Neurosciences жана Kavli институтунун институту California институтун, San Francisco, San Francisco, АКШ

    • Нундун уулу ЖАШЫЯ D. Берк

салымдары

AM жасаган жана electrophysiology жана photometry талдоо, жана эсептөө моделди колдонулат. JRP жасаган жана J.-уууууууууууууууууууууууууууууу жана RTKAAH тарабынан көзөмөлгө жүрүш тапшырманы иштеп чыгуу жана баштапкы photometry орнотуп жардамы менен microdialysis талдоо, жана voltammetry жасаган. LTV дарга узатып жана талдоо жүргүзүлөт. TP жана LT dLight сенсор жана жалпы экспертиза иштелип чыккан. JDB иштелип чыккан жана изилдөө көзөмөлү жана кол жазманы жазган.

атаандаш кызыкчылык

Жазуучулар эч кандай кызыкчылыгын деп табылсын.

тиешелүү жазуучу

менен кат алышуу Нундун уулу ЖАШЫЯ D. Берк.