D'DeltaFosB Induktioun an Striatal Medium Spiny Neuron Subtypen an der Äntwert op chronesch pharmacologesch, emotional a optogenetesch Stimuli (2013)

J Neurosci. 2013 Nov 20; 33 (47):18381-95. doi: 10.1523/JNEUROSCI.1875-13.2013.

Lobo MK, Zaman S, Damez-Werno DM, Koo JW, Bagot RC, Dinieri JA, Nugent A, Finkel E, Chaudhury D, Chandra R, Riberio E, Rabkin J, Mouzon E, Cachope R, Cheer JF, Han MH, Dietz DM, Self DW, Hurd YL, Vialou V, Nestler EJ.

Source

Department of Anatomy and Neurobiology, University of Maryland School of Medicine, Baltimore, Maryland 21201, Fishberg Department of Neuroscience and Friedman Brain Institute, Icahn School of Medicine at Mount Sinai, New York, New York 10029, Departements of Psychiatry and of Pharmacology and Systems Therapeutics, Icahn School of Medicine um Mount Sinai, New York, New York 10029, Department of Psychiatry, University of Texas Southwestern Medical Center, Dallas, Texas 75390, Department of Pharmacology and Toxicology and the Research Institute on Addictions, State University of New York zu Buffalo, New York, New York 14214, an Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, U952, Centre National de la Recherche Scientifique, Unité Mixte de Recherche 7224, UPMC, Paräis, 75005, Frankräich.

mythologesch

Den Transkriptiounsfaktor, ΔFosB, ass robust a bestänneg an de Stratum duerch verschidde chronesch Reizen stimuléiert, wéi Drogen vu Mëssbrauch, antipsychoteschen Drogen, natierlech Belounungen, a Stress. Wéi och ëmmer, ganz wéineg Studien hunn de Grad vun ΔFosB Induktioun an den zwee striatal mëttelgrousse Neuron (MSN) subtypen iwwerpréift. Mir benotze Fluoreszenter Reporter BAC transgenen Mais fir Induktioun vun ΔFosB am Dopamin Rezeptor 1 (D1) beräichert an Dopamin Rezeptor 2 (D2) beräichert MSNs an ventraler Strëmp, nucleus accumbens (NAc) Schuel a Kär, an an dorsal Striatum ) no chronescher Belaaschtung vu verschiddenen Drogen vu Mëssbrauch abegraff Kokain, Ethanol, Δ (9) -tetrahydrocannabinol, an Opiater; déi antipsychotesch Medikament, Haloperidol; juvenil Beräicherung; sucrose drénken; Kalorie Restriktioun; d'serotonin selektiv Reuptake-Inhibitor Antidepressiva, Fluoxetin; a sozial Néierlag Stress. Eis Resultater weisen datt chronesch Belaaschtung vu ville Reizen stimuléiert ΔFosB an engem MSN-subtype selektiv Muster an allen dräi striatal Regiounen. Fir de Circuit-mediéierten Induktioun vun ΔFosB am Striatum ze entdecken, benotze mir Optogenetik fir Aktivitéit an limbesche Gehirregiounen ze verbesseren déi synaptesch Inputen op NAc schécken; dës Regiounen enthalen dat ventralt tegmental Gebitt a verschidde glutamatergesch afferent Regiounen: medial prefrontale Cortex, Amygdala, a ventraler Hippocampus. Dës optogenetesch Bedéngungen féieren zu héich ausgezeechent Mustere vun ΔFosB Induktioun bei MSN Subtypen am NAc Kär a Schuel. Zesummen stellen dës Befunde selektiv Mustere vun ΔFosB Induktioun bei striatal MSN Subtypen als Äntwert op chronesch Reizen a liwweren nei Abléck an de Circuitniveau Mechanismen vun ΔFosB Induktioun am Striatum.

Aféierung

Chronesch Reizungen, abegraff Medikamenter vu Mëssbrauch, antipsychoteschen Drogen, Stress, an natierlech Belounungen, verursaachen déi stabil Akkumulation vun ΔFosB, e gekierzt Produkt vun der FosB gen, am striatum (z. b. Hope et al., 1994; Hiroi a Graybiel, 1996; Hiroi et al., 1997; Moratalla et al., 1996; Perrotti et al., 2004, 2008; Muller a Unterwald, 2005; McDaid et al., 2006; Teegarden a Bale, 2007; Wallace et al., 2008; Solinas et al., 2009; Vialou et al., 2010, 2011; Kaplan et al., 2011). Dës Akkumulation féiert zur bidirektionaler Reguléierung vu ville Genen duerch ΔFosB an dëser Gehirregioun (McClung an Nestler, 2003; Renthal et al., 2008, 2009; Vialou et al., 2010; Robison an Nestler, 2011). De Striatum besteet haaptsächlech aus (∼95%) vun GABAergic Projektiounsmëttel spiny Neuronen (MSNs), déi sech an zwee Subtypen segregéiert hunn baséiert op hir Beräicherung vu ville Genen, dorënner Dopamin Rezeptor 1 (D1) oder Dopamin Rezeptor 2 (D2) (Gerfen, 1992; Graybiel, 2000; Lobo et al., 2006; Heiman et al., 2008) an duerch hir differentiell Ausgab op verschidden subkortikalesch Strukturen (Albin et al., 1989; Gerfen, 1992; Kalivas et al., 1993; Graybiel, 2000; Nicola, 2007; Smith et al., 2013). Viru Kuerzem gouf et eng Iwwerfloss vu Rapporten, déi ënnerschiddlech molekulär a funktionell Rollen vun dësen MSN-Subtypen am ventrale Striatum (nucleus accumbens [NAc]) an dorsal Striatum (dStr) bewisen hunn, fir motivational a motoresch Verhalen ze mediéieren (Lobo an Nestler, 2011; Gittis a Kreitzer, 2012).

Virdrun Studien hu bewisen datt ΔFosB primär an D1-MSNs induzéiert gëtt duerch chronesch Behandlung mat Kokain oder chronesche Radfahrt, eng Form vun natierleche Belounung (Moratalla et al., 1996; Werme et al., 2002; Lee et al., 2006), wärend e chronesche Réckbehalungsstress induzéiert ΔFosB a béid MSN Subtypen (Perrotti et al., 2004). Weider, zwéngend Beweiser vu Zell-Typ-spezifesch transgen Linnen oder viral-mediéierten Genentransfer weist datt ΔFosB Induktioun an D1-MSNs erhéicht Verhalens- a strukturell Plastizitéit op Kokain, Verhalensreaktiounen op Morphin, Radfahrt, Liewensmëttelbelounung, a Widderstandsfäegkeet géint chronesch sozial Néierlag Stress, woubäi ΔFosB Induktioun bei D2-MSNs negativ reguléiert Verhalensreaktiounen op Radfahrt (Kelz et al., 1999; Werme et al., 2002; Colby et al., 2003; Olausson et al., 2006; Zachariou et al., 2006; Vialou et al., 2010; Grueter et al., 2013; Robison et al., 2013).

Mat der entscheedender Roll fir ΔFosB bei der Reguléierung vun dëse chronesche Motivatiounsstimuli, mat markanten Effekter an D1-MSNs versus D2-MSNs, maachen mir hei eng ëmfaassend Studie iwwer d'Muster vun ΔFosB Induktioun an MSN Subtypen duerch verschidde chronesch Reizen, inklusiv chronescher Belaaschtung fir Medikamenter vu Mëssbrauch, chronescher Behandlung mat enger antipsychotescher Medikament, chronescher Belaaschtung fir verännert Ëmwelt- an Appetitivstimuli, chronesche soziale Néierlagstress, a chronescher Behandlung mat engem Antidepressiva. Fir de Circuitmechanismen ze verstoen déi ΔFosB Induktioun am Striatum kontrolléiere vu verschiddenen afferenten limbesche Gehirregiounen, benotze mir optogenetesch Technologien fir ëmmer erëm Zellkierper an dopaminergesch oder glutamatergesch afferent Gehirregiounen ze aktivéieren an déi resultéierend ΔFosB Induktioun bei MSN Subtypen z'aktivéieren. Eis Resultater liwweren neie Abléck an d'Aféierung vun ΔFosB a striatal D1-MSNs an D2-MSNs duerch chronesch Reizen a weisen, fir d'éischte Kéier de kreesfërmegem Induktioun vun ΔFosB am striatum a bannent selektiv MSN Subtypen.

Materialien an Methoden

Déieren.

D1-GFP or D2-GFP Hämizygote Musten (Gong et al., 2003) op engem C57BL / 6 Hannergrond goufen op engem 12 h Liicht donkel Zyklus mat oprecht gehalen ad libitum Iessen a Waasser. All Studie goufen am Aklang mat de Richtlinnen, déi vun den Institutiouns Déiereschutz- a Benotzungscomitéen op der University of Maryland School of Medicine an Icahn School of Medicine um Mount Sinai opgestallt ginn, ausgefouert. Männlech Musse (Alter 8 Wochen) goufen fir all Experimenter benotzt. All d'Mais goufe perfuséiert, a Gehir goufen am Nomëtteg vum Liichtzyklus gesammelt. Hemizygote D1-GFP an D2-GFP Mais op engem C57BL / 6 oder FVB / N Hannergrond sinn ugewise ginn entspriechend zu Wëldtyp-Mais mat Respekt zum Verhalen, Physiologie vun D1-MSNs an D2-MSNs, an Entwécklung vun den MSNs (Lobo et al., 2006; Chan et al., 2012; Nelson et al., 2012). Ausserdeem sinn déi gesamt Mustere vun ΔFosB Induktioun, déi an dëser Etude gesi ginn, vergläichbar mat deene gesi ginn an Wildtyp Déieren mat net-Zell-Typ-selektiv Tools (z. B. Perrotti et al., 2004, 2008).

Kokain Behandlung.

D1-GFP (n = 4 pro Behandlung) a D2-GFP (n = 4 pro Behandlung) Mais kréien 7 deeglech intraperitoneal Injektiounen vu Kokain (20 mg / kg) oder 0.9% Salins an der Heem Käfeg. Fir 1 oder 3 d Kokain (20 mg / kg) Injektiounen hunn d'Mais 6 oder 4 d vun 0.9% Salzinsprëtze kritt, gefollegt vu 1 oder 3 d Kokaininjektiounen, respektiv. All d'Mais goufe 24 h no der leschter Injektioun perfuséiert. Dës Dosis Kokain gouf op Basis vu fréiere Studien ausgewielt (z. B. Maze et al., 2010).

Haloperidol Behandlung.

D1-GFP (n = 3 oder 4 pro Behandlung) a D2-GFP (n = 4 pro Behandlung) Mais kréien Haloperidol (2 mg / kg) am Drénkwaasser, pH 6.0 (Narayan et al., 2007), oder reegelméisseg Drénkwaasser, pH 6.0, fir 3 Wochen (21 d). Mais goufe um Dag 22 perfuséiert.

Morphinbehandlung.

D2-GFP Mais (n = 4 oder 5 pro Behandlung) goufen kuerz mat Isofluran anästheséiert an hunn subkutane Implantate vu Morphin (25 mg) oder Sham Pellets am Dag 1 an Dag 3 kritt wéi virdru beschriwwen (Mazei-Robison et al., 2011). Mais goufe um Dag 5 perfuséiert.

Ethanolbehandlung.

D2-GFP Mais (n = 4 oder 5 pro Behandlung) goufen op 10% Ethanol (EtOH) ausgesat, eng Dosis déi C57BL / 6 gewisen huet ze drénken (Yoneyama et al., 2008). D'Mais kruten en Zwee Flasche Wiel Test fir 10% EtOH (Fläsch A) a Waasser (Fläsch B), wärend D2-GFP Kontrollen krut Waasser a béid Flaschen (Fläsch A a B) fir 10 d. All Mais, déi EtOH Flaschen kréien, hunn eng Präferenz fir EtOH gewisen wéi berechent duerch (100 × Fläsch A Volumen / [Fläsch A Volumen + Fläsch B Volumen]). Mais déi 10% EtOH Flasche kréien verbrauchen wesentlech méi EtOH am Verglach mam Waasser, wärend d'Mais déi Waasser a béid Flaschen kréien, hunn keen Ënnerscheed am Flëssegkeetskonsum bewisen. Op den Owend vum Dag 10 kruten all d'Mais normal Drénkwaasser a goufe per Dag 11 perfuséiert.

Δ (9) -tetrahydrocannabinol (Δ (9) -THC) Behandlung.

D2-GFP (n = 3 pro Behandlung) Mais kréien intraperitoneal Injektiounen vun Δ (9) -THC (10 mg / kg) oder Gefier (0.9% Salz mat 0.3% Tween) zweemol am Dag fir 7 d (Perrotti et al., 2008). Mais goufe 24 h no der leschter Injektioun perfuséiert.

Kokain Selbstverwaltung.

D2-GFP Mais (n = 4 oder 5 pro Behandlung) goufen am Ufank trainéiert fir Press ze droen fir 20 mg sucrose Pellets op engem feste Verhältnis 1 (FR1) Verstäerkungsplang, bis e Acquisitiounskriterium vun 30 sucrose Pellets konsuméiert fir 3 konsekutiv Testdeeg erreecht gouf no Standard Prozeduren (Larson et al., 2010). Mais déi geléiert Press ze halen goufen chirurgesch mat engem intravenöse juguläre Katheter implantéiert fir eng spéider Kokain intravenös Administratioun ze erlaben. Eng Woch no der Chirurgie goufen d'Mais an de Selbstverwaltungsparadigma agefouert während 2 h deeglech Sessiounen op engem FR1 Schema vun der Verstäerkung. D'Selbstverwaltungsausrüstung (Med Associates) gouf sou programméiert datt eng Äntwert op den aktiven Hiewel zur Liwwerung (iwwer 2.5 s) Kokain resultéiert (0.5 mg / kg / Infusioun pro korrekt Hiewelpress), wärend eng Äntwert op den inaktiven Hiewel hu keng programméiert Konsequenz. Musse selwer verwaltege Kokain op engem FR1 Zäitplang an alldeegleche 2 h Sessiounen, 5 d pro Woch, fir 3 Wochen. D2-GFP Musse déi 0.9% Salzinsprëtze iwwer d'Äquivalent Zäit Period kréien, goufen als Kontroll benotzt. Mais goufen 24 h no der leschter Kokain oder Salz Salzverwaltung perfuséiert.

Heroin Selbstverwaltung.

Virun Heroin Selbstverwaltung. D2-GFP Mais (n = 4 pro Behandlung) goufen trainéiert fir Press fir Schockela Pellets (BioServ, Dustless Precision Pellets) a siwe 1 h deeglech Sessiounen ze maachen. Mais déi geléiert Press ze halen goufen chirurgesch mat engem intravenöser juguläre Katheter implantéiert fir spéider Herinin intravenös Administratioun z'erméiglechen. Eng Woch no der Chirurgie goufen d'Mais an de Selbstverwaltungsparadigma agefouert wärend 3 h deeglech Sessiounen op engem FR1 Schema vun der Verstäerkung no Standardprozeduren (Navarro et al., 2001). D'Selbstverwaltungsausrüstung (Med Associates) gouf sou programméiert datt eng Äntwert op den aktiven Hiewel an der Liwwerung resultéiert (iwwer 5 s) Heroin (30 μg / kg / Injektioun; NIDA Drug Supply Programm), wärend eng Äntwert op déi inaktiv Hiewel hat keng programméiert Konsequenz. Déieren kruten Zougang zu der Heroin selwer administréierter Prozedur fir 14 d. D2-GFP Musse déi 0.9% Salzinsprëtze iwwer d'Äquivalent Zäit Period kréien, goufen als Kontroll benotzt. Mais goufe 24 h no der leschter Heroin oder Salz Salzverwaltung perfuséiert.

Juvenile Ëmweltberäich.

D2-GFP (n = 4 pro Grupp) Musse goufe vun engem beräicherten Ëmfeld oder normale Wunnkonditioune gespaart op der postnataler Dag 21 (P21) mat Hëllef vun engem Paradigma, dee vu Ratten adaptéiert gouf (Green et al., 2010). Dat beräichert Ëmfeld bestoung aus enger méi grousser Hamster Käfig mat beräichert-o-cob Bettwäsch (Andersons Laboratoire Bettgezei) gefüllt mat Beräicherungsapparaten déi Maus Tunnelen, Kuppel a Rieder, Crawl Bäll, Hütten (Bio Serv) an aner Spillsaachen enthalen hunn. Mais sinn an de Wunnengskonditioune fir 4 Wochen bis P50 bliwwen a goufen dunn perfuséiert.

Sukrose Behandlung.

D2-GFP Mais (n = 4 oder 5 pro Behandlung) kruten en Zwee Flasche Wiel Test fir 10% Succès ähnlech wéi eng vireg Etude (Wallace et al., 2008). Mais goufe 10% sucrose (Fläsch A) a Waasser (Fläsch B) kritt, wärend D2-GFP Kontrollen krut Waasser a béid Flaschen fir 10 d. All Mais, déi d'Sacrose-Fläsch kréien, hunn eng Präferenz fir d'Sackarose gewisen, wéi berechent duerch (100 × Fläsch A Volumen / Fläsch A Volumen + Fläsch B Volumen). Mais déi 10% Sackarosflasche kréien verbrauchen wesentlech méi Sackarose am Verglach mam Waasser, wärend d'Mais déi Waasser a béid Flaschen kréien, hunn keen Ënnerscheed am Flëssegkeetskonsum bewisen. Op den Owend vum Dag 10 kruten all d'Mais normal Drénkwaasser a goufe per Dag 11 perfuséiert.

Kalorie Restriktioun.

D2-GFP Mais (n = 4 pro Genotype) ass duerch e Kalorie Restriktiounsprotokoll gaang, an deem si 60% vun ad libitum Kalorien all Dag (Vialou et al., 2011) fir 10 d. D2-GFP Kontrollmais kruten de ganzen Zougang zu Chow. Den Owend vum Dag 10 kruten all d'Mais voll Zougang zu Chow a goufe um Dag 11 perfuséiert.

Sozial Néierlag Stress.

D2-GFP Mais (n = 4 oder 5 pro Grupp) mécht 10 d vum soziale Néierlag Stress wéi virdru beschriwwen (Berton et al., 2006; Krishnan et al., 2007). Mais goufe fir aggressiv CD1 pensionnéierte Ziichter fir 5 min an enger grousser Hamster Käfig ausgesat. D'Mais goufen dann fir 24 h an der selwechter Käfeg op der anerer Säit vun engem perforéierte Scheier ageriicht fir sensoresche Kontakt ze halen. Den nächsten Dag goufe Méis mat enger neier CD1 Maus ënner déiselwechte Bedéngungen a Wunneng ausgesat. Dëst gouf fir 10 d mat all Dag eng nei CD1 widderholl. Kontrollmais goufen ënner ähnlechen Bedéngungen ouni Néierlagsstress agespaart. Mais goufe fir sozial Interaktioun am Dag 11 getest. Mais goufe fir d'éischt gepréift fir d'Zäit verbruecht ze interaktivéieren mat enger neier Chamber an enger oppener Feldkëscht ouni eng aner Maus präsent (keen Zil) an duerno duerno getest fir d'Zäit verbruecht ze interaktivéieren mat enger neier CD1 Maus (Zil), déi hannert der Chamber enthale war (Berton et al., 2006; Krishnan et al., 2007). Mais goufen an ufälleg oder elastesch Gruppen segregéiert baséiert op Parameter virdrun beschriwwen (Krishnan et al., 2007). Dëst beinhalt d'Gesamt Zäit verbruecht mat der noveller Maus an dem Interaktiounsverhältnis: (Zäit mat Zil / Zäit verbruecht ouni Zil) × 100. Dës Moossnam gouf gewisen fir zouverlässeg ufälleg a elastesch Gruppen z'identifizéieren an ass mat ville Verhalensdifferenzen héich korreléiert (Krishnan et al., 2007). All d'Mais goufe 24 h nom Sozialinteraktiounstest perfuséiert (48 h no der leschter sozialer Néierlag Episod).

Fluoxetin Behandlung.

D2-GFP Mais (n = 3 oder 4 pro Grupp) kritt 14 deeglech intraperitoneal Injektiounen vu Fluoxetin (20 mg / kg) oder Gefier (0.9% Salz mat 10% Cyclodextrin) (Berton et al., 2006). Mais goufe 24 h no der leschter Injektioun perfuséiert.

Stereotaxesch Chirurgie.

D2-GFP Mais goufen mat Ketamin (100 mg / kg) / Xylazin (10 mg / kg) anästheséiert, an e klengt Déier stereotaxescht Instrument gesat, an hir Schädel Uewerfläch gouf ausgesat. Drësseg-Drei Jauge Sprëtz Nadelen goufen benotzt fir 0.5 – 1 μl unilateral ze infuséieren, mat enger Rate vun 0.1 μl pro Minutt, vu Virus bilateral an d'ventralt tegmental Regioun (VTA), medial prefrontale Cortex (mPFC), amygdala, oder ventraler Hippocampus ( vHippo). AAV [adeno-assoziéiert Virus] -hSyn-ChR2 [channelrhodopsin 2] -EYFP oder AAV-hSyn-EYFP gouf an d'VTA vun der infuséiert D2-GFP Mais (n = 5 pro Grupp) bei stereotaxesche Koordinaten (anterior – posterior, −3.3 mm; lateral – medial, 0.5 mm; dorsal – ventral, −4.4 mm, 0 ° Wénkel). Dëst gouf gefollegt vu bilateraler Kanul (26-Jauge), mat enger Längt vun 3.9 mm, Implantatioun iwwer d'VTA (anterior – posterior, −3.3 mm; lateral – medial, 0.5 mm; dorsal-ventral, −3.7 mm) (Koo et al., 2012; Chaudhury et al., 2013). AAV-CaMKII-ChR2-mCherry oder AAV-CaMKII-mCherry goufen an d'MPFC injizéiert (n = 4 oder 5 pro Grupp), amygdala (n = 3 oder 4 pro Grupp), oder vHippo (n = 3 oder 4 pro Grupp) vun D2-GFP Musse gefollegt vun Implantatioun vu 105 μm chronesche implantéierbar Optikfaseren (Sparta et al., 2011). Koordinater waren wéi follegt: mPFC (infralimbic war gezielt, awer mir hunn d'Spillover vu Virus an prelimbesche Regiounen observéiert: anterior – posterior, 1.7 mm; lateral – medial, 0.75 mm; dorsal – ventral, −2.5 mm, 15 ° Wénkel) an optesch Faser (dorsal – ventral, −2.1 mm); amygdala (basolateral Amygdala war gezielt, awer mir hunn Ausfall vu Virus an den zentrale Kär vun der Amygdala observéiert; anterior – posterior, −1.6 mm; lateral – medial, 3.1 mm; dorsal – ventral, −4.9 mm, 0 ° Wénkel) an optesch Faser (dorsal – ventral, −4.9 mm); vHippo (ventraler Ënneraarmschoul gouf gezielt, awer mir hunn Ausfall vu Virus an aner Regioune vum ventrale Hippocampus observéiert; anterior – posterior, −3.9 mm; lateral – medial, 3.0 mm; dorsal – ventral, −5.0 mm, 0 ° Wénkel) an optesch Faser (dorsal – ventral, −4.6 mm).

Optogenetesch Bedéngungen.

fir an vivo optesch Kontroll vu VTA Neuronalfeierung, e 200 μm Kär Optikfaser Patch Kord gouf geännert fir Befestegung op der Kanule. Wann d'Faser zu der Kanul geséchert goufen, huet de Tipp vun der Faser ∼0.5 mm iwwer d'Kanul verlängert (Lobo et al., 2010; Chaudhury et al., 2013). Fir an vivo optesch Kontroll vu mPFC, Amygdala, a vHippo Neuronalfeierung, e 62.5 μm gesplécktem Fiber Patch Kabel war un den implantéierbare Kappfeste Faseren befestegt (Sparta et al., 2011). Optesch Faseren goufen iwwer e FC / PC-Adapter un eng 473 nm blo Laserdiode (Crystal Lasers, BCL-473-050-M) befestegt, a Liichtimpulse goufe duerch e Stimulator generéiert (Agilent, 33220A). Fir VTA, blo Liicht (473 nm) phasesch Puls, 20 Hz fir 40 ms (Chaudhury et al., 2013), gi fir 10 min pro Dag iwwer 5 d geliwwert. Fir mPFC, Amygdala, a vHippo, blo Liicht (473 nm) Puls, 20 Hz fir 30 s, goufe fir 10 min pro Dag fir 5 d geliwwert. Liicht Liwwerung ass am Heem Käfeg geschitt, an all d'Mais goufe 24 h parodéiert no der leschter Liichtstimulatioun.

In vitro Patch-Klam Elektrophysiologie.

Ganzzuel Opzeechnunge goufen aus VTA Dopamine Neuronen oder mPFC glutamatergesche Neuronen an akuten Gehinsnëss aus Mais fonnt mat Viren, déi uewen uginn ginn. Slice Opzeechnunge goufen op Musse ouni gespillt an vivo Stimulatioun, awer mat 1 d Slice Stimulatioun (1 d) oder 4 d vun an vivo Stimulatioun an 1 d Slice Stimulatioun (5 d). Fir Stress ze minimiséieren an gesonde Scheiwen z'erreechen, goufen d'Mais direkt verdriwwen nodeems se an d'Elektrophysiologieberäich bruecht goufen a perfuséiert fir 40 – 60 s mat Äiskalte aCSF, déi 128 mm NaCl, 3 mm KCl, 1.25 mm NaH enthale sinn2PO4, 10 mm d-Glukos, 24 mm NaHCO3, 2 mm CaCl2, an 2 mm MgCl2 (oxygenéiert mat 95% O2 an 5% CO2, pH 7.4, 295 – 305 mOsm). Akute Geherschnëss mat mPFC oder VTA goufe mat Hëllef vun engem Mikroslicer (Ted Pella) a kalt sucrose-aCSF geschnidden, wat ofgeleet gouf andeems d'NaCl komplett duerch 254 mm Succose ersat gouf a gesättegt mat 95% O2 an 5% CO2An. Slices goufen an enger Holding Chamber mat aCSF fir 1 h bei 37 ° C gehaalen. Patchpipetten (3 – 5 MΩ), fir ganzzell Stroum, goufe mat interner Léisung gefüllt mat der folgender: 115 mm Kaliumglukonat, 20 mm KCl, 1.5 mm MgCl2, 10 mm Phosphokreatin, 10 mm HEPES, 2 mm Magnesium ATP, an 0.5 mm GTP (pH 7.2, 285 mOsm). Ganz Zell Opzeechnunge goufen mat Hëllef vun aCSF bei 34 ° C (Flossrate = 2.5 ml / min) gemaach. Blo Liicht Zich (20 Hz fir mPFC oder phasic 20 Hz, 40 ms fir VTA) goufen duerch e Stimulator generéiert, deen iwwer e FC / PC Adapter an eng 473 nm blo Laser Diode (OEM) a geliwwert gouf a mPFC a VTA Slices iwwer e 200 μm optesch Faser. Aktuell-Klemm Experimenter goufen mat dem Multiclamp 700B Verstärker duerchgefouert, an d'Donnéeën Acquisitioun gouf an pClamp 10 (Molecular Devices) gemaach. Serie Resistenz gouf während den Experimenter iwwerwaacht, a Membranstréim a Spannunge goufen op 3 kHz (Bessel-Filter) gefiltert.

Immunhistochemie.

Mais goufen mat Chlorhydrat anästheséiert a parodéiert mat 0.1 m PBS gefollegt vu 4% paraformaldehyd an PBS. Gehirer goufen an 4% paraformaldehyd Iwwernuechtung postfixéiert an duerno an 30% Succose cyropreservéiert. Hirne goufen op e Kryostat (Leica) bei 35 μm a PBS mat 0.1% Natriumazid gesektioun. Fir Immunohistochemie goufen Sektiounen an 3% normal Donkesserum mat 0.01% Triton-X an PBS fir 1 h am Shaker bei Raumtemperatur blockéiert. Sektioune goufen dunn an primär Antikörper am Block Nuecht op der Shaker bei Raumtemperatur incubéiert. Antibodies benotzt goufen déi folgend: Kaninchen Anti-FosB (1: 2000, Katalog # sc-48, Santa Cruz Biotechnologie), Maus Anti-NeuN (1: 1000, Katalog #MAB377, Millipore), Poulet Anti-GFP (1: 5000 , Katalog # 10-20, Aves), an Kanéngchen Anti-CREB (cAMP Äntwert Element bindend Protein; 1: 1000, Katalog # 06-863, Millipore). Den nächsten Dag goufe Sektioune a PBS gerullt, gefollegt vun enger 1 h Inkubatioun an sekundären Antikörper: Esel Anti-Kanéngchen Cy3, Esel Anti-Maus Cy5, an Esel Anti-Poulet DyLight-488 oder Alexa-488 (Jackson ImmunoResearch Laboratories). Fir mCherry an Tyrosinhydroxylase Immunohistochemie goufen Experimenter gemaach wéi virdru beschriwwen (Lobo et al., 2010; Mazei-Robison et al., 2011). Sektioune goufen an PBS gerannt, op Rutschen montéiert an ofgedeckt.

Imaging an Zell zielen.

Immunofluoreszenz gouf op engem Zeiss Axioscope oder Olympus Bx61 confokale Mikroskop gezeechent. D'Zellzuel ass mat ImageJ Software ausgefouert. Biller Samplere bregma 1.42 – 1.1 vum NAc (Kär a Schuel) an dorsal Striatum goufen aus 2 oder 3 Gehir Sektiounen / Déier geholl (kuckt Figebam. 1A). Eng Gesamt 400 – 500 Zellen goufen pro Gehirregioun pro Maus mat 250 μm × 250 μm Biller gezielt. Zellen goufen mat ImageJ Software gezielt ähnlech wéi eng vireg Etude (Lobo et al., 2010). Ongeféier 400 – 500 Gesamt NeuN Zellen goufen pro Gehirregioun pro Maus gezielt, an dann d'Zuel vun GFP+, GFP+: ΔFosB+, GFP- Déi, a GFP- Déi: ΔFosB+ Zellen goufen an all Regioun gezielt. Donnéeën goufe wéi follegt quantifizéiert: (GFP+: ΔFosB+ Neuronen × 100%) / (GesamtGFP+ Neuronen) an (GFP- Déi: ΔFosB+ Neuronen × 100%) / (GesamtGFP- Déi Neuronen). Statistesch Analysë goufen mat GraphPad Prism Software gemaach. Zwee-Manéier ANOVAs gefollegt vu Bonferroni Post Tester goufen fir all Zell Zielen Analysë benotzt.

Figure 1.  

Chronesch Kokain induzéiert selektiv ΔFosB an D1-MSNs a striatal Regiounen. A, Striatal Sektioune vu bregma + 1.42 bis + 1.10 goufen fir Zellzuel benotzt. Bild vun engem D2-GFP striatal Sektioun weist déi dräi striatal Regiounen studéiert: NAc Kär, ...

Resultater

ΔFosB ass differentiell an D1-MSNs an D2-MSNs induzéiert ginn no widderholl Belaaschtung fir Kokain géint Haloperidol

Mir hunn d'éischt ΔFosB Induktioun bei MSN Subtypen ënnersicht D1-GFP an D2-GFP Mais mat chronesche Kokainkonditioune virdru gewisen, datt se léiwer ΔFosB Protein bei D1-MSNs induzéieren (Moratalla et al., 1996). D1-GFP an D2-GFP BAC transgenen Mais, déi verstäerkt gréng fluoreszent Protein ënner dem D1 oder D2 Rezeptor Gen ausdrécken (Figebam. 1A), kruten intraperitoneal Injektiounen vu Kokain (20 mg / kg) oder Salz fir 7 d, a Gehir goufen 24 h gesammelt no der definitiver Injektioun (Figebam. 1B). Mir hunn dunn Immunohistochemie op Gehirnsektiounen duerch Antikörper géint NeuN, GFP oder FosB gemaach a bilden an zellen Zellen am NAc-Kär, NAc-Shell, an dStr (Figebam. 1A,C). Wärend den Anti-FosB Antikörper voll-Längt FosB an ΔFosB erkennt, vill Studien déi westlech Blotting oder Immunohistochemie benotzt hunn bestätegt datt ΔFosB déi eenzeg detektéierbar Aart ass, déi am 24 h Réckzuchzäitpunkt besteet (z. B. Perrotti et al., 2008). Mir hunn dofir den 24 h oder méi laang Zäitpunkt benotzt fir Gehir ze sammelen no all Bedingungen an dëser Etude fir ze garantéieren datt mir nëmmen onlyFosB feststellen. Well striatal MSNs ∼95% vun all Neuronen aus dem Stratum ausmaachen, hu mir NeuN Immunolabeling benotzt fir d'GFP z'identifizéieren- Déi Neuronen, déi an de Géigendeel MSN Subtype beräichert sinn (dat heescht D2-MSNs an der D1-GFP Mais an D1-MSNs an der D2-GFP Mais). Mir hunn dat fonnt D1-GFP Mais mat Kokain behandelt weisen eng bedeitend Induktioun vun ΔFosB am GFP+/ NeuN+ Neuronen (D1-MSNs) am NAc Kär, NAc Shell, an dStr, wärend GFP- Déi/ NeuN+ Zellen (D2-MSNs) hu keng bedeitend Induktioun vun ΔFosB an all striatal Regioun gewisen (Figebam. 1D): Zwee-Manéier ANOVA, NAc Kär: Drogen × Zell Typ F(1,12) = 16.41, p <0.05, Bonferroni Post Test: p & Si besteet; NAc Réibau: Medikament × Zell Typ F(1,12) = 12.41, p <0.05, Bonferroni Post Test: p <0.001; dStr: Medikament × Zell Typ F(1,12) = 12.07, p <0.05, Bonferroni Post Test: p <0.01. Konsequent mat dëse Befunde, hu mir observéiert am D2-GFP Mais keng bedeitend Induktioun vun ΔFosB am GFP+/ NeuN+ Neuronen (D2-MSNs) awer eng bedeitend Induktioun vun ΔFosB am GFP- Déi/ NeuN+ (D1-MSNs) an all striatal Regiounen no Kokainbehandlung (Figebam. 1D): Zwee-Manéier ANOVA, NAc Kär: Drogen × Zell Typ F(1,12) = 15.76, p <0.01, Bonferroni Post Test: p <0.0001; NAc Réibau: Medikament × Zell Typ: F(1,12) = 20.33, p <0.05, Bonferroni Post Test: p & Si besteet; dStr: Medikament × Zell Typ: F(1,12) = 35.96, p <0.01, Bonferroni Post Test: p <0.001. Mir hunn d'Kinetik vun der ΔFosB Induktioun bei MSNs no 1, 3 oder 7 d Kokain (20 mg / kg, ip) Injektiounen ënnersicht. Mir hunn eng bedeitend Induktioun vun ΔFosB bei D1-MSNs mat 3 oder 7 d Kokainbehandlung observéiert am Verglach mat Salzléisung an alle striatal Regiounen (Figebam. 1F): representativ Grafik vun dStr; zwee-Manéier ANOVA, Zell Typ × Dag F(2,13) = 17.87, p <0.01, Bonferroni Post Test: p <0.01, p <0.001. Dëst ass konsequent mam Zäitverlaf vun ΔFosB Heefung am Striatum virdru vum Western Blotting (Hope et al., 1994) a bestätegt déi selektiv Induktioun vun ΔFosB eleng an D1-MSNs duerch e Kurs vu Kokainekspositioun.

Mir hunn d'nächst Joer ΔFosB Induktioun duerch Immunohistochemie an MSN Subtypen iwwerpréift no chronescher Belaaschtung fir Haloperidol (Figebam. 2). Virdrun Aarbecht huet indirekt virgeschloen datt chronesch Haloperidol ΔFosB léiwer an D2-MSNs induzéiere kéint (Hiroi a Graybiel, 1996; Atkins et al., 1999), obwuel dëst bis elo nach net direkt iwwerpréift gouf. D1-GFP an D2-GFP Mais kréien Haloperidol (2 mg / kg) am Drénkwaasser, pH 6.0, wärend D1-GFP an D2-GFP Kontrollmais kruten regelméisseg Drénkwaasser, pH 6.0, fir 21 d (3 Wochen) a Gehir goufen um Dag 22 gesammelt (Figebam. 2A). Wéi mat Kokain, wësse mer datt all FosB-ähnlech Immunoreaktivitéit am Striatum zu dësem Zäitpunkt ΔFosB representéiert, net volllängt FosB (Atkins et al., 1999). Mir hunn dat fonnt D1-GFP Mais, déi Haloperidol kréien, weisen keng bedeitend Induktioun vun ΔFosB am GFP+/ NeuN+ Neuronen (D1-MSNs) am NAc Kär, NAc Shell, oder dStr; awer eng bedeitend Erhéijung vun ΔFosB gouf an GFP observéiert- Déi/ NeuN+ Neuronen (D2-MSNs) an all striatal Regiounen (Figebam. 2B,C): Zwee-Manéier ANOVA, NAc Kär: Drogen × Zell Typ: F(1,10) = 23.29, p <0.05, Bonferroni Post Test: p & Si besteet; NAc Shell: Medikament: Medikament × Zell Typ: F(1,10) = 30.14, p <0.05, Bonferroni Post Test: p & Si besteet; dStr: Medikament × Zell Typ: F(1,10) = 37.63, p <0.001, Bonferroni Post Test: p <0.0001. Dëst gouf bestätegt duerch Ënnersichung vum D2-GFP Mais: mir hunn eng bedeitend Induktioun vun ΔFosB am GFP observéiert+/ NeuN+ Neuronen (D2-MSNs) an allen dräi striatal Regiounen, awer keng bedeitend Ännerung vun ΔFosB an GFP- Déi/ NeuN+ (D1-MSNs) no haloperidol Behandlung (Figebam. 2B,C): Zwee-Manéier ANOVA, NAc Kär: Drogen × Zell Typ: F(1,12) = 24.30, p <0.05, Bonferroni Post Test: p <0.05; NAc Réibau: Medikament × Zell Typ: F(1,12) = 26.07, p <0.01, Bonferroni Post Test: p & Si besteet; dStr: Medikament × Zell Typ: F(1,12) = 21.36, p <0.01, Bonferroni Post Test: p <0.01. Gitt datt mir en ähnlecht Muster vun ΔFosB Induktioun an D1-MSNs observéiert hunn duerch widderholl Kokain Belaaschtung a béid D1-GFP (GFP+/ NeuN+) an D2-GFP (GFP- Déi/ NeuN+) Mais, an duerch widderholl Haloperidol an D2-MSNs in D1-GFP (GFP- Déi/ NeuN+) an D2-GFP (GFP+/ NeuN+) Musen, de Rescht vun eisen Experimenter déi benotzt goufen D2-GFP Musse fir ΔFosB Induktioun an D1-MSNs (GFP) ze ënnersichen- Déi/ NeuN+) an D2-MSNs (GFP+/ NeuN+) no anere chronesche Reizen.

Figure 2.  

Chronesch Haloperidol induzéiert selektiv ΔFosB an D2-MSNs a striatal Regiounen. A, Zäitverlaf vun 21 d Behandlung vun Haloperidol (2 mg / kg, am Drénkwaasser) oder Waasser. B, Immunohistochemie vun der NAc Shell vun D1-GFP an D2-GFP Mais nom Haloperidol ...

Als Kontroll hu mir Niveaue vum CREB Ausdrock an de Kokain an Haloperidol Bedéngungen iwwerpréift fir ze bestëmmen ob eis Resultater zu anere Transkriptiounsfaktoren generaliséiert konnte ginn (Figebam. 3). Mir observéiert keen groussen Ënnerscheed am CREB Ausdrock tëscht Kontroll an Drogen behandelte Mais. Weider hu mir keen Ënnerscheed zu CREB Niveauen tëscht D2-MSNs an D1-MSNs observéiert (Figebam. 3B,C).

Figure 3.  

Chronesch Kokain oder Haloperidol induzéiert net CREB bei MSN Subtypen. A, Immunostaining fir CREB a GFP am Striatum vun D2-GFP Mais no chronescher Kokain oder chronescher Haloperidol (Figebam. 1 an And22 legends fir Drogenbehandlungen). Skala Bar, 50 μm. ...

Distinct Mustere vun ΔFosB Induktioun bei MSN Subtypen duerch Drogen vu Mëssbrauch

Well virdrun Studien bewisen hunn datt aner Drogen vu Mëssbrauch potenziell ΔFosB a striatal Subregiounen induzéiere kënnen (Perrotti et al., 2008), hu mir ΔFosB a MSN Subtypen no chronescher Belaaschtung op Opiaten, EtOH, oder Δ (9) -THC iwwerpréift. Mir hunn d'éischt iwwerpréift ob chronesch Morphin Belaaschtung ΔFosB a spezifesche MSN Subtypen uechter streatal Regiounen induzéiert. D2-GFP Mais hunn zwee subkutane Implantate vun engem Sham oder Morphin (25 mg) Pellet op Deeg 1 an 3 kritt, a Gehir goufen um Dag 5 gesammelt (Figebam. 4A) wann ΔFosB, awer net FosB, induzéiert gëtt (Zachariou et al., 2006). Am markéierende Kontrast zu Kokain, béid MSN Subtypen hunn eng bedeitend (a ongeféier vergläichbar) Erhéijung vun ΔFosB am NAc Kär, NAc Shell, an dStr an der Morphin Grupp am Verglach mam Sham Kontrollen gewisen, ouni Differentialzell Subtype Induktioun vun ΔFosB gesi bei all Striatal Regioun (Figebam. 4A): zweesäiteg ANOVA; NAc Kär: Drogen F(1,14) = 75.01, p <0.0001, Bonferroni Post Test: p & Si besteet; 0.01 (D2-MSN), p & Si besteet; 0.001 (D1-MSN); NAc Réibau: Medikament F(1,14) = 62.87, p <0.0001, Bonferroni Post Test: p & Si besteet; 0.01 (D2-MSN), p & Si besteet; 0.05 (D1-MSN); dStr: Medikament F(1,14) = 60.11, p <0.001, Bonferroni Post Test: p & Si besteet; 0.01 (D2-MSN), p & Si besteet; 0.05 (D1-MSN).

Figure 4.  

Drogen vu Mëssbrauch induzéiere ΔFosB bei MSN Subtypen a striatal Regiounen. A, Chronesch Morphinbehandlung (25 mg Pellets op Deeg 1 an 3) an D2-GFP Musse resultéieren zu bedeitenden Induktioun vun ΔFosB a béid MSN Subtypen am NAc Kär, NAc Shell, an dStr ...

Mir hunn d'nächst Muster vun der Induktioun vun ΔFosB an MSN Subtypen no der chronescher Belaaschtung vun EtOH ënnersicht. D2-GFP Mais goufen en zwee Flasche Wiel Test fir 10% EtOH (Fläsch A) a Waasser (Fläsch B) kritt, wärend D2-GFP Kontrollen krut Waasser a béid Flaschen (Flaschen A a B), fir 10 d a Gehir goufen am Dag 11 gesammelt (Figebam. 4B). Mais déi 10% EtOH Flasche kréien verbrauchen wesentlech méi EtOH am Verglach mam Waasser, wärend d'Mais déi Waasser a béid Flaschen opgeholl hunn huet keen Ënnerscheed am Flëssegverbrauch bewisenFigebam. 4B): Präferenz fir Fläsch A Waassergrupp: 50.00 ± 4.551%, EtOH Grupp: 84.44 ± 8.511%; Student ass t testen, p & Si besteet; Chronesch EtOH Administratioun huet zu enger bedeitender Induktioun vun ΔFosB selektiv an D0.05-MSNs am NAc Kär, NAc Shell, an dStr, ouni Verännerung vun D1-MSNs (Figebam. 4B): Zwee-Manéier ANOVA, NAc Kär: Drogen × Zell Typ: F(1,14) = 24.58, p <0.05, Bonferroni Post Test: p <0.05; NAc Réibau: Medikament × Zell Typ: F(1,14) = 36.51, p <0.01, Bonferroni Post Test: p & Si besteet; dStr: Medikament × Zell Typ: F(1,14) = 29.03, p <0.01, Bonferroni Post Test: p <0.01.

D2-GFP Mais goufen och mat Δ (9) -THC (10 mg / kg, ip) zweemol pro Dag fir 7 d behandelt, a Gehir goufen 24 h gesammelt no der leschter Injektioun. Ähnlech wéi d'Kokain an EtOH Bedéngungen, hu mir eng bedeitend Erhéijung vun ΔFosB selektiv an D1-MSNs an alle striatal Regioune bei Mais observéiert déi chronesch Δ (9) -THC (Figebam. 3E): Zwee-Manéier ANOVA, NAc Kär: Drogen × Zell Typ F(1,8) = 26.37, p <0.01, Bonferroni Post Test: p <0.01; NAc Réibau: Medikament × Zell Typ: F(1,8) = 44.49, p <0.05, Bonferroni Post Test: p <0.001; dStr: Medikament × Zell Typ F(1,8) = 29.30, p <0.05, Bonferroni Post Test: p <0.01.

Mir hunn d'nächst iwwerpréift ob d'observéiert Muster vun ΔFosB Induktioun bei MSN Subtypen duerch Untersuchungsadministratioun vu Kokain oder Opiater an kontingente Paradigme geschitt, an deenen d'Mais volitional selwer d'Droge managen. Éischten, D2-GFP Musse goufen trainéiert fir Selbstverwaltung Kokain (0.5 mg / kg / Infusioun) op engem FR1 Zäitplang fir 2 ha Dag fir 3 Wochen a Gehir goufen 24 h gesammelt no der leschter Infusioun (Figebam. 4D), wann ΔFosB, awer net FosB, bekannt ass datt se induzéiert ginn (Larson et al., 2010). Mais verbréngen däitlech méi Zäit fir den aktive versus inaktiven Hiewel ze drécken (Figebam. 4D; Student ass t testen, p <0.01). Déi duerchschnëttlech deeglech Dosis vu Kokain war 19.1 mg / kg intravenös (Figebam. 4D), ähnlech wéi d'20 mg / kg intraperitoneal Dosis uewendriwwer benotzt (Figebam. 1). Wéi mat onkontinenter Kokain Expositioun (Figebam. 1), hu mir fonnt datt d'Kokain Selbstverwaltung eng bedeitend Induktioun vun ΔFosB verursaacht nëmmen an D1-MSNs an all striatal Regiounen am Verglach mat Salzinspositioun (Figebam. 4D): Zwee-Manéier ANOVA, NAc Kär: Drogen × Zell Typ F(1,14) = 21.75, p <0.05, Bonferroni Post Test: p <0.01; NAc Réibau: Medikament × Zell Typ: F(1,14) = 26.52, p <0.01, Bonferroni Post Test: p <0.01; dStr: Medikament × Zell Typ F(1,14) = 33.68, p <0.001, Bonferroni Post Test: p <0.001. Genee sou, ähnlech wéi netkontingent opiat (Morphin) Beliichtung (Figebam. 4A), hu mir dat fonnt D2-GFP Musse, déi selbstverwaltert Heroin (30 μg / kg pro Infusioun), op engem FR1 Zäitplang 3 ha Dag fir 2 Wochen iwwerpréift 24 h no der leschter Medikamentbelaaschtung, weisen bedeitend ΔFosB Induktioun a béid D2-MSNs an D1-MSNs an all striatal Regioun (Figebam. 4E): zwee-Weeër ANOVA, NAc Kär: Drogen F(1,12) = 68.88, p <0.001, Bonferroni Post Test: p & Si besteet; 0.01 (D2-MSN), p & Si besteet; 0.05 (D1-MSN); NAc Réibau: Medikament F(1,12) = 80.08, p <0.0001, Bonferroni Post Test: p & Si besteet; 0.01 (D2-MSN), p & Si besteet; 0.001 (D1-MSN); dStr: Medikament F(1,12) = 63.36, p <0.001, Bonferroni Post Test: p < 0.05 (D2-MSN), p & Si besteet; 0.05 (D1-MSN). Déi duerchschnëttlech Dagesdosis fir Heroin war 0.459 mg / kg, an d'Mais hu wesentlech méi Zäit fir den aktiven versus inaktiven Hiewel ze drécken (Student t testen, p & Si besteet;Figebam. 4E).

Ëmweltberäicherung an appetitlech Reizen stimuléieren ΔFosB a béid D1-MSNs an D2-MSNs

Well virdrun Studien bewisen hunn, datt natierlech Belounungen ΔFosB a striatal Regiounen induzéieren (Werme et al., 2002; Teegarden a Bale, 2007; Wallace et al., 2008; Solinas et al., 2009; Vialou et al., 2011), mat Induktioun duerch Rad leeft selektiv fir D1-MSNs (Werme et al., 2002), hu mir iwwerpréift ob Induktioun duerch aner natierlech Belounungen d'Zellular Spezifizitéit bewisen. Mir hunn als éischt e Jugendberäicherparadigma benotzt, an deem D2-GFP Mais goufen an engem beräichert Ëmfeld vu Schneekereien (3 Wochen) fir eng 4 Wochperiod gehuisst (Figebam. 5A). Dës Approche gouf virdru gewisen fir osFosB a Maus NAc an dStr ze induzéieren (Solinas et al., 2009; Lehmann an Herkenham, 2011). Am Verglach mat normale Wunnkonditioune huet d'beräichert Ëmfeld wesentlech erhéicht ΔFosB an all striatal Regiounen awer huet dat net op eng Zell-Typ-spezifesch Manéier gemaach, mat vergläichbarer Induktioun, déi an D1-MSNs an D2-MSNs gesi gouf (Figebam. 5A): zwee-Manéier ANOVA, NAc Kär: Ëmfeld F(1,12) = 89.13, p <0.0001, Bonferroni Post Test: p & Si besteet; 0.0001 (D2-MSN), p & Si besteet; 0.0001 (D1-MSN); NAc Réibau: Ëmfeld F(1,12) = 80.50, p <0.0001, Bonferroni Post Test: p & Si besteet; 0.001 (D2-MSN), p & Si besteet; 0.001 (D1-MSN); dStr: Ëmfeld F(1,12) = 56.42, p <0.01, Bonferroni Post Test: p & Si besteet; 0.05 (D2-MSN), p & Si besteet; 0.05 (D1-MSN).

Figure 5.  

Ëmweltberäicherung an appetitlech Reizen stimuléieren ΔFosB a béid MSN Subtypen. A, D2-GFP Mais déi an engem beräicherten Ëmfeld ageriicht goufen beginn bei P21 fir 4 Wochen weisen Induktioun vun ΔFosB a béid MSN Subtypen iwwer all striatal ...

Mir hunn d'nächst Kéier ΔFosB Ausdrock an MSN Subtypen no chroneschen appetitleche Reizen iwwerpréift. Mir hunn d'éischt d'Effekter vu chronescher Sackarosdrénkung getest, déi virdru bewise gouf ΔFosB a Rat NAC ze induzéieren (Wallace et al., 2008). D2-GFP Mais goufen en zwee Flasche Wiel Test fir 10% Sackarose (Fläsch A) a Waasser (Fläsch B) kritt, wärend D2-GFP Kontrollen krut Waasser a béid Flaschen (Fläsch A a B) fir 10 d a Gehir goufen am Dag 11 gesammelt (Figebam. 5B). Mais déi 10% Succose kritt hunn verbraucht vill méi Sackarose, wärend d'Mais déi Waasser a béide Flaschen kruten, hunn keen Ënnerscheed am Flëssegkeetskonsum bewisen (Figebam. 5B): Preferenz fir Fläsch A, Waasser: 50.00 ± 4.749%, Saccharose: 89.66 ± 4.473%; Student ass t testen, p <0.001. Mir hu fonnt datt de chronesche Saccharosekonsum ΔFosB am NAc Kär, NAc Shell an dStr induzéiert huet an datt dëst a béide MSN Subtypen (Figebam. 5B): Zwee-Manéier ANOVA, NAc Kär: Behandlung F(1,12) = 76.15 p <0.0001, Bonferroni Post Test: p & Si besteet; 0.01 (D2-MSN), p & Si besteet; 0.01 (D1-MSN); NAc Réibau: Behandlung F(1,12) = 63.35, p <0.001, Bonferroni Post Test: p & Si besteet; 0.05 (D2-MSN), p & Si besteet; 0.01 (D1-MSN); dStr: Behandlung F(1,12) = 63.36, p <0.001, Bonferroni Post Test: p & Si besteet; 0.01 (D2-MSN), p & Si besteet; 0.05 (D1-MSN).

Schlussendlech hunn mir ΔFosB Ausdrock an MSN Subtypen no der Kalorie Restriktioun iwwerpréift well dës Konditioun, déi d'Lokomotoraktivitéit an d'motivational Zoustand erhéicht, war virdru gewisen datt d'FosB Niveauen an der Maus NAc verbesserenVialou et al., 2011). D2-GFP Musse sinn duerch e kalorienbeschränkt Protokoll gaang, an deem se 60% vun ad libitum Kalorien deeglech fir 10 d a Gehir goufen am Dag 11 gesammelt (Figebam. 5C). Kalorie Restriktioun erhéicht ΔFosB Niveauen am NAc Kär an der NAc Schuel wéi virdru bewisen (Vialou et al., 2011) an och ΔFosB Niveauen an dStr erhéicht. Mir hunn awer keng Differentialinduktioun bei D1-MSNs versus D2-MSNs observéiert (Figebam. 5C): Zwee-Manéier ANOVA, NAc Kär: Behandlung F(1,12) = 67.94 p <0.0001, Bonferroni Post Test: p & Si besteet; 0.01 (D2-MSN), p & Si besteet; 0.01 (D1-MSN); NAc Réibau: Behandlung F(1,12) = 67.84, p <0.0001, Bonferroni Post Test: p & Si besteet; 0.001 (D2-MSN), p & Si besteet; 0.01 (D1-MSN); dStr: Behandlung F(1,12) = 82.70, p <0.0001, Bonferroni Post Test: p & Si besteet; 0.001 (D2-MSN), p & Si besteet; 0.001 (D1-MSN).

Chronesch sozial Néierlag Stress an Antidepressiva Behandlung verursaache Differential Induktioun vun ΔFosB an MSN Subtypen

Mir hu virdru bewisen datt ΔFosB an NAc vu Mais eropgeet nom chronesche soziale Néierlag Stress (Vialou et al., 2010). Och wa dës Induktioun a béid ufälleg Mausen observéiert gouf (déi déi deleterious Sequenze vum Stress weisen) souwéi och bei de Musse, déi elastesch sinn (déi déi vun dësen schiedlechen Effekter entkommen), war ΔFosB Induktioun méi grouss an der elastescher Ënnergrupp a gouf direkt gewisen e Staat vun der Widderstandsfäegkeet ze vermëttelen. An der heiteger Etude hu mir opfälleg Cellulär Spezifizitéit fir ΔFosB Induktioun an dësen zwou fenotypesche Gruppen fonnt. D2-GFP Mais goufen ënner 10 d sozialer Néierlag Stress ënnerdeelt an an ufälleg a elastesch Populatiounen getrennt baséiert op enger Mooss vu sozialer Interaktioun (Figebam. 6A), wat héich korreléiert mat aner Verhalenssymptomer (Krishnan et al., 2007). Mais, déi ufälleg Verhalen nom soziale Néierlag Stress entwéckelt hunn, weisen eng bedeitend Induktioun vun ΔFosB an D2-MSNs am NAc Kär, NAc Shell, an dStr am Verglach mat Kontroll a elastesche Mais, ouni Induktioun visibel an D1-MSNs. Am markante Kontrast hunn elastesch Mausse bedeitend ΔFosB Induktioun bei D1-MSNs uechter all streatal Regiounen am Verglach mat ufällegem a Kontrollmais gewisen, ouni Induktioun visibel an D2-MSNs (Figebam. 6A; zwee-Manéier ANOVA, NAc Kär: Grupp × Zell Typ F(1,20) = 20.11, p <0.05, Bonferroni Post Test: D2-MSN / ufälleg p & Si besteet; 0.05, D1-MSN / elastesche p & Si besteet; 0.05; NAc Réibau: Grupp × Zell Typ F(1,20) = 27.79, p <0.01, Bonferroni Post Test: D2-MSN / ufälleg p & Si besteet; 0.001, D1-MSN / elastesche p & Si besteet; dStr: Grupp × Zell Typ F(1,20) = 19.76, p <0.01, Bonferroni Post Test: D2-MSN / ufälleg p & Si besteet; 0.05, D1-MSN / elastesche p & Si besteet;

Figure 6.  

Chronesch sozial Néierlag Stress a chronesch Fluoxetin verursaacht ΔFosB Induktioun a markant MSN Subtypen am Striatum. A, D2-GFP déi ufälleg sinn fir e 10 d Kurs vu soziale Néierlag Stress weisen ΔFosB Induktioun an D2-MSNs an all striatal ...

Chronesch Behandlung mam SSRI Antidepressiva, Fluoxetin, reverséiert déi depressivähnlech Behuelen, déi vu ufällegem Maus gewise ginn, no chronesche soziale Néierlagstress (Berton et al., 2006). Ausserdeem induzéiert sou eng Behandlung ΔFosB an NAc vu empfindleche wéi och Kontrollmais, a mir hu gewisen datt sou eng Induktioun fir d'fluoxetin profitéierend Verhalenseffekter (Vialou et al., 2010). Mir hunn domat déi Cellular Spezifizitéit vun ΔFosB Induktioun no chronescher Fluoxetin Administratioun iwwerpréift. D2-GFP Mais goufe Fluoxetin (20 mg / kg, ip) fir 14 d, a Gehir goufen um Dag 15 gesammelt (Figebam. 6B). Mir observéiert eng bedeitend Induktioun vun ΔFosB an D1-MSNs, awer net an D2-MSNs, a Fluoxetin-behandelte Mais am Verglach mat Gefierskontrollen (Figebam. 6B; zwee-Manéier ANOVA, NAc Kär: Drogen × Zell Typ F(1,10) = 14.59, p <0.05, Bonferroni Post Test: p <0.01; NAc Réibau: Medikament × Zell Typ: F(1,10) = 26.14, p <0.05, Bonferroni Post Test: p <0.01; dStr: Medikament × Zell Typ F(1,10) = 8.19, p <0.05, Bonferroni Post Test: p & Si besteet;

In vivo optogenetesch Manipulatioun vun NAc afferente Gehirregiounen veruersaacht ënnerscheede Mustere vun ΔFosB Induktioun a striatal Regiounen a MSN Subtypen

Tatsächlech datt dopaminergesch a glutamatergesch afferent Inputs zu NAc kënnen Belounungssich erliichteren an depressivähnlech Verhalen änneren (Tsai et al., 2009; Covington et al., 2010; Adamantidis et al., 2011; Witten et al., 2011; Britt et al., 2012; Lammel et al., 2012; Stuber et al., 2012; Chaudhury et al., 2013; Kumar et al., 2013; Tye et al., 2013), hu mir ΔFosB Induktioun bei striatal MSN Subtypen iwwerpréift no der Aktivitéit vu verschiddene Schlëssel afferente Gehirregiounen manipuléiert. Mir viral ausgedréckt ChR2 an all eenzel vu verschiddene Regiounen a aktivéiert se mat bloem Liicht (473 nm) wéi virdru beschriwwen (Gradinaru et al., 2010; Yizhar et al., 2011). Well eng kierzlech Etude bewisen huet datt phasesch Stimulatioun mat bloem Liicht, no net-Zell-selektive Ausdrock vun ChR2 an der VTA, resultéiert am selwechte Verhalensphenotyp wéi selektiv ChR2 Phasesch Stimulatioun vu VTA-Dopamin Neuronen (Chaudhury et al., 2013), hu mir ChR2 mat AAV-hsyn-ChR2-EYFP an der VTA ausgedréckt D2-GFP Mais; Kontrollmais goufen mat AAV-hsyn-EYFP injektéiert. VTA Sektioune goufen coimmunostained mat tyrosine hydroxylase an GFP fir visualiséieren ChR2-EYFP Ausdrock (Figebam. 7C). D2-GFP Musse, déi ChR2-EFYP oder EYFP eleng an VTA ausdrécken, kruten 5 d 10 min vu blo Liicht phasesch Stimulatioun vun der VTA wéi virdru beschriwwen (Koo et al., 2012; Chaudhury et al., 2013) (Figebam. 7A), a Gehir goufen 24 h no der leschter Stimulatioun gesammelt. Et war keng Desensibiliséierung vun der Fäegkeet vun ChR2 fir VTA Dopamin Neuronen ze aktivéieren no 5 d Stimulatioun (Figebam. 7B). Mir hu fonnt datt widderholl phasesch Stimulatioun vu VTA Neuronen, déi ChR2-EYFP ausdrécken, erhéijen ΔFosB a béid MSN Subtypen am NAc-Kär, awer nëmmen an D1-MSNs an der NAc Shell (Figebam. 7C; zweesäiteg ANOVA, NAc Kär: optogenetesch Reizen F(1,16) = 51.97, p <0.0001, Bonferroni Post Test: p <0.001; (béid MSN Subtypen) NAc Shell: optogenetesch Reizen × Zell Typ: F(1,16) = 13.82, p <0.05, Bonferroni Post Test: p <0.01). Mir observéiert keng Induktioun vun ΔFosB an dStr no bloer Luucht phasescher Stimulatioun op VTA-ausdréckend ChR2-EYFP am Verglach mat EYFP Kontrollen. Dës Resultater solle mat Vorsicht interpretéiert ginn, well mir net selektiv VTA Dopamin Neuronen fir optesch Stimulatioun geziilt hunn, a rezent Studien hunn nondopaminergesch Projektiounsneuronen a VTA bewisen, souwéi bedeitend Heterogenitéit vun der VTA, wat zu divergente Verhalensreaktiounen ofhängeg vum Schéiss féiere kann Parameteren an Ënnerpopulatioune vun Neuronen betraff (Tsai et al., 2009; Lammel et al., 2011, 2012; Witten et al., 2011; Kim et al., 2012, 2013; Tan et al., 2012; van Zessen et al., 2012; Stamatakis a Stuber, 2012; Chaudhury et al., 2013; Tye et al., 2013).

Figure 7.  

Optogenetesch Aktivatioun vu Gehirregiounen, déi den NAc innerhalb veruersaache verursaache verschidde Mustere vun ΔFosB Induktioun bei MSN Subtypen a striatal Regiounen. A, Optogenetesch Stimulatiounsparadigma fir all Bedingungen. Hirne goufen 24 h nom 5 d vum optogenetesche gesammelt ...

Mir hunn duerno AAV-CaMKII-ChR2-mCherry an AAV-CaMKII-mCherry Vectors benotzt fir ChR2-mCherry auszedrécken, oder mCherry eleng als Kontroll, an mPFC, amygdala oder vHippo vun D2-GFP Mais (Figebam. 7D-F). ChR2 a mCherry Ausdrock mediéiert vum CaMKII-ChR2 Virus ass virdru bewise ginn ze kolokaliséieren mat CaMKII Ausdrock, wat haaptsächlech glutamatergesch Neuronen bezeechent (Gradinaru et al., 2009; Warden et al., 2012). Mir hunn Zellen aktivéiert déi ChR2 ausdrécken an dëse Regiounen mat 20 Hz blo Liicht fir 10 min pro Dag fir 5 d, a Gehir goufen 24 h gesammelt no der leschter Stimulatioun (Figebam. 7A). Dëst Stimulatiounsmuster huet ∼27 – 33 Hz gebrannt, haaptsächlech wéinst observéierter Duebelspigelung. Kee scheinbar Desensibiliséierung vum ChR2 ass mat 5 d Stimulatioun geschitt; awer observéiert awer eng kleng Steierung vum 1 op 5 d (32 – 33 Hz) Stimulatioun. Mir hu fonnt datt optogenetesch Aktivatioun vu mPFC Neuronen zu ΔFosB Induktioun zu D1-MSNs am NAc Kär resultéiert, wärend ΔFosB Induktioun a béid MSN Subtypen an der NAc Shell geschitt ass (Figebam. 7D; zwee-Manéier ANOVA, NAc Kär: optogenetic Stimuli × Zell Typ F(1,14) = 10.31, p <0.05, Bonferroni Post Test: p & Si besteet; NAc Shell: optogenetesch Reizen F(1,14) = 57.17, p <0.001, Bonferroni Post Test: p & Si besteet; 0.05 (D2-MSN), p & Si besteet; 0.01 (D1-MSN)). Keng Ännerung an ΔFosB Niveauen gouf an dStr no mPFC Aktivatioun observéiert. Am Géigesaz, optogenetesch Aktivatioun vun amygdala Neuronen induzéiert ΔFosB a béide MSN Subtypen am NAc Kär, a selektiv an D1-MSNs an NAc Shell, ouni Ännerung geschitt an dStr (Figebam. 7E; zweesäiteg ANOVA, NAc Kär: optogenetesch Reizen F(1,10) = 78.92, p <0.0001, Bonferroni Post Test: p & Si besteet; 0.001 (D2-MSN), p & Si besteet; 0.0001 (D1-MSN); NAc Shell: optogenetesch Reizen × Zell Typ: F(1,10) = 30.31, p <0.0001, Bonferroni Post Test: p <0.0001). Schlussendlech huet optogenetesch Aktivatioun vu vHippo Neuronen bedeitend ΔFosB Induktioun verursaacht nëmmen an D1-MSNs a béid NAc Kär an NAc Schuel, mat erëm keng Ännerung observéiert an dStr (Figebam. 7F; zwee-Manéier ANOVA, NAc Kär: optogenetic Stimuli × Zell Typ F(1,10) = 18.30, p <0.05, Bonferroni Post Test: p & Si besteet; NAc Shell: optogenetesch Reizen × Zell Typ: F(1,10) = 22.69, p <0.05, Bonferroni Post Test: p & Si besteet;

Diskussioun

Déi aktuell Etude iwwerpréift ΔFosB Induktioun an D1-MSNs an D2-MSNs a striatal Regiounen no e puer chronesche Reizen (Table 1). Mir etabléieren als éischt d'Machbarkeet vu Gebrauch D1-GFP an D2-GFP reporter Linnen fir selektiv ΔFosB Induktioun an D1-MSNs no chronescher Kokain an an D2-MSNs no chronescher Haloperidol ze weisen. D'Kokainfunde sinn konsequent mat fréiere Studien (Moratalla et al., 1996; Lee et al., 2006) an déi etabléiert Roll fir ΔFosB an D1-MSNs bei der Promotioun vu Kokain Belounung (Kelz et al., 1999; Colby et al., 2003; Grueter et al., 2013). Mir hu virdru gewisen datt Enquêteur- a selbstverwaltte Kokain ΔFosB zu engem gläichwäertegen Ausmooss am NAc induzéiert (Winstanley et al., 2007; Perrotti et al., 2008), a wichteg mir weisen hei datt béid Modi vun der Kokainintake induzéieren ΔFosB selektiv an D1-MSNs an allen dräi striatal Regiounen. Eis Resultater sinn konsequent mat fréiere Studien déi weisen datt akut Kokain aner direkt fréi Genen induzéiert an Phosphorylatioun vu verschiddenen intrazelluläre Signalproteine ​​just an D1-MSNs (Bateup et al., 2008; Bertran-Gonzalez et al., 2008). Och de Géigendeel Muster vun ΔFosB Induktioun no chronescher Haloperidol ass konsequent mat der Blockade vun dëser Induktioun duerch D2-ähnlech Rezeptor Agonisten (Atkins et al., 1999), a mat akuter Haloperidol's selektiv Induktioun vun direkter fréie Genen a Phosphorylatioun vu verschiddene Signalproteine ​​an D2-MSNs (Bateup et al., 2008; Bertran-Gonzalez et al., 2008).

Table 1.  

ΔFosB Induktioun bei striatal MSN Subtypen no chroneschen pharmakologeschen, emotionalen, an optogeneteschen Reizena

Wéi mat Kokain hu mir fonnt datt chronesch Belaaschtung fir zwee aner Drogen vu Mëssbrauch, EtOH an Δ (9) -THC, induzéiert ΔFosB selektiv an D1-MSNs iwwer all striatal Regiounen. Mir hu virdru bewisen datt EtOH ΔFosB am NAc Kär induzéiert, NAc Shell, an dStr, awer datt Δ (9) -THC wesentlech upreguléiert ΔFosB am NAc Kär, mat engem Trend gesi an den anere Regiounen (Perrotti et al., 2008). Mir ähnlech beobachtet hei déi gréissten Δ (9) -THC Induktioun vun ΔFosB am NAc Kär an D1-MSNs; eis Fäegkeet fir Induktioun an anere striatal Regiounen ze weisen ass méiglecherweis wéinst der Zellspezifescher Analyse benotzt. Interessanterweis chronesch Morphin an Heroin Selbstverwaltung, am Géigesaz zu den aneren Drogen vu Mëssbrauch, induzéiert ΔFosB a béid MSN Subtypen zu engem vergläichbare Grad iwwer all striatal Regiounen. Eng rezent Etude huet bewisen datt akut Morphin induzéiert c-Fos an D1-MSNs, wärend Naloxon-presipitéiert Réckzuch no chronescher Morphin induzéiert c-Fos an D2-MSNs (Enoksson et al., 2012). Och wa mir an eiser Etude keng Unzeeche vun Opiat-Réckzuch observéiert hunn, ass et denkbar datt méi subtil Réckzuch mat Morphin oder Heroinverwaltung um Zäitpunkt studéiert ass verantwortlech fir d'theFosB Induktioun an D2-MSNs hei gesinn. Mir hu virdru gewisen datt ΔFosB an D1-MSNs, awer net D2-MSNs, belountend Äntwerten op Morphin erhéijen (Zachariou et al., 2006). Et wier elo interessant d'Méiglechkeet ze testen datt ΔFosB Induktioun an D2-MSNs zu de aversive Effekter vum Opiat Réckzuch bäidréit. Genee wéi méiglech sollt de potenzielle Bäitrag vum Medikamentenentzuch an d'Verlaangen no ΔFosB Induktioun mat all Medikamenter ënnersicht ginn.

Virdrun Studien beweisen datt d'Ëmweltberäichung während der Entwécklung induzéiert ΔFosB am NAc an dStr (Solinas et al., 2009; Lehmann an Herkenham, 2011). Eis Daten bewisen datt dës Akkumulation gläich an D1-MSNs an D2-MSNs an alle striatal Regiounen optrieden. De Beräicherungsparadigma gouf virdru gewisen datt se belountend a locomotoresch Äntwerten op Kokain hunn (Solinas et al., 2009); awer, ass dëse Verhalensphenotype wahrscheinlech net eng Konsequenz vun ΔFosB Akkumulatioun well ΔFosB Induktioun bei D1-MSNs eleng d'Verhältnesresponsë fir Kokain verbessert, wärend sou Induktioun bei D2-MSNs keen erkennbaren Effekt huet (Kelz et al., 1999; Colby et al., 2003; Grueter et al., 2013). Chronesche sucrose Konsum gouf virdru gewisen fir ΔFosB am NAc ze erhéijen, an d'Iwwerausdrock vun ΔFosB, entweder an D1-MSNs eleng oder a béid Ënnertypen, an NAc verbessert de sucrose Konsum (Olausson et al., 2006; Wallace et al., 2008). Hei observéiert mir vergläichbar ΔFosB Induktioun a béid MSN Subtypen am NAc an dStr nom Sachrose drénken. Schlussendlech hu mir virdru bewisen datt Induktioun vun ΔFosB am NAc bestëmmt adaptiv Äntwerte op d'Kalorie Restriktioun duerch verstäerkte Motivatioun fir héich Fettgehalt a reduzéierter Energieausgab (Vialou et al., 2011). Am Allgemengen, weisen dës Resultater datt ΔFosB Akkumulatioun am NAc an dStr a béid D1-MSNs an D2-MSNs geschitt an Äntwert op verschidde natierlech Belounungen. Dës Fonnt ass iwwerraschend mat der Observatioun datt ΔFosB an D1-MSNs nëmmen nach eng aner natierlech Belounung, chronesch Radfahrt accumuléiert ass, an datt d'Iwwerausdrock vun ΔFosB an D1-MSNs verbessert Rad lafen wärend ΔFosB Iwwerexpressioun an D2-MSNs reduzéiert Radfahrt (Werme et al., 2002). Wéi och ëmmer, kann d'Radféierung verschidden Autobunnen aktivéieren, déi verantwortlech si fir säi verschidde Muster vun ΔFosB Induktioun. Wéi och ëmmer, Resultater mat den aneren natierlechen Beloununge suggeréieren datt se differentiell controlFosB am Striatum kontrolléieren am Verglach mat méi potente Medikamentelbelounungen, wéi Kokain, EtOH, an Δ (9) -THC. ΔFosB Induktioun a béid MSN Subtypen ënner dësen natierleche belountende Bedéngungen ass konsequent mat enger neier Etude, déi beweist datt Handlung Initiatioun fir eng Liewensmëttelbelounung béid MSN Subtypen aktivéiert (Cui et al., 2013).

Chronesch sozial Néierlag Stress induzéiert ΔFosB an der NAc Shell vu ufällegem a elastesche Mais awer am NAc-Kär nëmmen an elastesche Mais (Vialou et al., 2010). Weider, ΔFosB Iwwerexpressioun an D1-MSNs fördert Widderstandsniveau no chronesche soziale Néierlagsstress. Chronesch Behandlung mat Fluoxetin verursaacht och ΔFosB Akkumulation am NAc vu Stress naivem Mais an an ufälleger Musse nom chronesche soziale Néierlag Stress, an ΔFosB Iwwerexpressioun gouf gewisen als antidepressant-ähnlech Verhalensreaktiounen ënner de leschten Konditiounen ()Vialou et al., 2010). Endlech, eng vireg Etude bewisen ΔFosB Induktioun a béid MSN Subtypen nom chronesche RéckbehalungsstressPerrotti et al., 2004). Resultater vun dëser aktueller Studie, wou mir ΔFosB Induktioun selektiv an D1-MSNs an elastesche a fluoxetin-behandelte Mais weisen, awer selektiv an D2-MSNs an ufälleg Méis bidden e wichtegen Abléck an dës fréier Befunde an ënnerstëtzen d'Hypothese datt ΔFosB an D1- MSNs mediéiert Widderstandsfäegkeet an antidepressant Handlung, wärend ΔFosB an D2-MSNs vläicht Empfindlechkeet meditéieren. Weider Aarbecht ass elo gebraucht fir dës Hypothese ze testen.

Rezent Aarbecht mat Optogenetik weist déi potenziell Roll vun dopaminergeschen a glutamatergesche Afferenter zu NAc bei der Moduléiere vu Belounung a Stressreaktiounen (kuckt Resultater). Mir benotze vun dësen optogeneteschen Tools fir ΔFosB Induktioun an D1-MSNs an D2-MSNs ze iwwerpréiwen no widderholl Aktivéierung vun NAc afferente Regiounen. Mir hu fonnt datt phasesch Stimulatioun vu VTA Neuronen, oder Aktivéierung vun haaptsächlech glutamatergesche Neuronen an Amygdala, induzéiert ΔFosB an D1-MSNs an der NAc Shell a béid MSN Subtypen am NAc Kär. Am Géigesaz resultéiert Aktivéierung vu mPFC Neuronen am Géigendeel Muster vun ΔFosB Induktioun, mat erhéigen Niveaue vun D1-MSNs am NAc Kär awer Induktioun a béid MSN Subtypen an der NAc Shell. Endlech verursaacht optogenetesch Aktivatioun vu vHippo Neuronen ΔFosB Akkumulation nëmmen an D1-MSNs am NAc Kär a Schuel. D'vHippo Befunde sinn konsequent mat kierzlech Studien déi weisen datt hippocampal Inputen vill méi schwaach sinn op D2-MSNs am Verglach mat D1-MSNs (MacAskill et al., 2012) an datt dës Inputen d'Kokain-induzéierter Lokomotioun kontrolléieren (Britt et al., 2012). Ausserdeem ass eis Demonstratioun vun ΔFosB Induktioun haaptsächlech an D1-MSNs mat all Input konsequent mat fréiere Studien déi weisen datt ΔFosB an D1-MSNs eng belountend Äntwert op Drogen vu Mëssbrauch verbessert, wéi och Studien déi weisen datt optogenetesch Stimulatioun vu VTA Dopamin Neuronen oder vu mPFC, amygdala, oder vHippo Terminaler am NAc förderen d'Belounung (Kelz et al., 1999; Zachariou et al., 2006; Tsai et al., 2009; Witten et al., 2011; Britt et al., 2012; Grueter et al., 2013).

Schlussendlech ass et wahrscheinlech datt et selektiv neuronal Ensemblen bannent dësen zwou MSN Subtypen sinn, déi differenziell duerch positiv oder negativ Reizen aktivéiert ginn. Dëst ka fir eis Observatioun vun ΔFosB Induktioun an D2-MSNs a bestëmmte belountende Bedéngungen (opiaten an natierlechen Belounungen) wéi och aversive (sozialer Néierlag) Konditioune rechnen. Striatum ass ganz heterogen iwwer MSN-Subtypen, dorënner Patch- a Matrixverlaf a béid dorsal a ventral Striatum (Gerfen, 1992; Watabe-Uchida et al., 2012). Weider, fréier Studien beweisen Aktivéierung vun engem ganz klenge Prozentsaz vun de striatal neuronalen Ensemblen duerch Psychostimulanten, mat verstäerkter Induktioun vun der FosB Gen an dësen aktivéierten Neuronen (Guez-Barber et al., 2011; Liu et al., 2013), obwuel et onbekannt ass ob dës aktivéiert Neuronen D1-MSNs oder D2-MSNs sinn. D'Funktioun vun ΔFosB am Kär versus Shell beim Mediéiere vu belount an aversive Verhalen ass och net bekannt. ΔFosB Iwwerexpressioun an D1-MSNs erhéicht stille Synapsen a béid Kär a Schuel, awer Ausdrock an D2-MSNs hunn ofgeschloss Synapsen nëmmen a Shell erofgeholl (Grueter et al., 2013). Weider, ΔFosB Induktioun a Kär versus Shell ass méiglecherweis duerch verschidde Mechanismen mediéiert, well mir hu Kokain-mediéiert CaMKIIα Stabiliséierung vun ΔFosB an der Schuel fonnt awer net Kär féiert zu enger méi grousser ΔFosB Akkumulation an der Schuel (Robison et al., 2013). Zukünfteg Studien déi selektiv MSN-Subtypen am Kär versus Shell zielen, aktivéiert neuronal Ensembelen oder Patch versus Matrixvergläicht hëllefen d'Behuelenroll vun ΔFosB an dësen heterogene Regiounen ze definéieren.

Am Allgemengen, proposéiere dës Circuit-mediated Zell-Typ-selektiv Induktiounsmuster vun ΔFosB am NAc datt belount a stresseg Reizen anescht ënnerscheede verschidden NAc Afferenter engagéiere fir spezifesch Feature vun dësen Reizen ze codéieren. Eis Resultater liwweren net nëmmen iwwergräifend Abléck an d'Aféierung vun ΔFosB an striatal MSN Subtypen duerch chronesch Reizen, awer och illustréieren d'Utilitéit beim Benotze vun ΔFosB als molekulare Marker fir déi dauerhaft Effekter vu spezifeschen Neural Circuiten ze beaflossen fir d'NAC Funktioun ze beaflossen.

Noten

D'Auteuren deklaréieren net konkurréiere finanziell Interesse.

Referenze

  1. Adamantidis AR, Tsai HC, Boutrel B, Zhang F, Stuber GD, Budygin EA, Touriño C, Bonci A, Deisseroth K, de Lecea L. Optogenetesch Ënnersichung vun der dopaminergescher Modulatioun vun de verschiddene Phasen vum Belounungssichende Verhalen. J Neurosci. 2011; 31: 10829 – 10835. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.2246-11.2011. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  2. Albin RL, Young AB, Penney JB. Déi funktionell Anatomie vu Basal Ganglia Stéierungen. Trends Neurosci. 1989; 12: 366 – 375. doi: 10.1016 / 0166-2236 (89) 90074-X. [PubMed] [Kräiz Ref]
  3. Atkins JB, Chlan-Fourney J, Nye HE, Hiroi N, Carlezon WA, Jr, Nestler EJ. Regiounsspezifesch Induktioun vun δFosB duerch repetéiert Verwaltung vun typeschen versus atypeschen antipsychoteschen Drogen. Synaps. 1999; 33: 118-128. Doi: 10.1002 / (SICI) 1098-2396 (199908) 33: 2 <118 :: AID-SYN2> 3.0.CO% 3B2-L. [PubMed] [Kräiz Ref]
  4. Bateup HS, Svenningsson P, Kuroiwa M, Gong S, Nishi A, Heintz N, Greengard P. Zell-spezifesch Reguléierung vun DARPP-32 Phosphorylatioun duerch Psychostimulant an antipsychoteschen Drogen. Nat Neurosci. 2008; 11: 932 – 939. doi: 10.1038 / nn.2153. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  5. Berton O, McClung CA, Dileone RJ, Krishnan V, Renthal W, Russo SJ, Graham D, Tsankova NM, Bolanos CA, Rios M, Monteggia LM, Self DW, Nestler EJ. Wesentlech Roll vu BDNF am mesolimbesche Dopaminwee am soziale Néierlagstress. Wëssenschaft. 2006; 311: 864 – 868. doi: 10.1126 / Wëssenschaft.1120972. [PubMed] [Kräiz Ref]
  6. Bertran-Gonzalez J, Bosch C, Maroteaux M, Matamales M, Hervé D, Valjent E, Girault JA. Oppositiv Mustere vun Signaler Aktivéierung bei Dopamin D1 an D2 Rezeptor-ausdrécklech Striatal Neuronen an Äntwert op Kokain an Haloperidol. J Neurosci. 2008; 28: 5671 – 5685. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1039-08.2008. [PubMed] [Kräiz Ref]
  7. De Britt JP, Benaliouad F, McDevitt RA, Stuber GD, Wise RA, Bonci A. Synaptesch a Verhalensprofil vu multiple glutamatergesche Inputen op de nucleus accumbens. Neuron. 2012; 76: 790 – 803. doi: 10.1016 / j.neuron.2012.09.040. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  8. Chan CS, Peterson JD, Gertler TS, Glajch KE, Quintana RE, Cui Q, Sebel LE, Plotkin JK, Heiman M, Heintz N, Greengard P, Surmeier DJ. Strain-spezifesch Reguléierung vum striatalen Phenotyp an Drd2-eGFP BAC transgenen Mais. J Neurosci. 2012; 32: 9124 – 9132. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.0229-12.2012. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  9. Chaudhury D, Walsh JJ, Friedman AK, Juarez B, Ku SM, Koo JW, Ferguson D, Tsai HC, Pomeranz L, Christoffel DJ, Nectow AR, Ekstrand M, Domingos A, Mazei-Robison MS, Mouzon E, Lobo MK, Neve RL, Friedman JM, Russo SJ, Deisseroth K, et al. Rapid Reguléierung vun Depressiounsverhalen duerch Kontroll vu Midbrain Dopamin Neuronen. Natur. 2013; 493: 532 – 536. doi: 10.1038 / Natur11713. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  10. Colby CR, Whisler K, Steffen C, Nestler EJ, Selbst DW. ΔFosB verbessert Ureiz fir Kokain. J Neurosci. 2003; 23: 2488 – 2493. [PubMed]
  11. Covington HE, 3rd, Lobo MK, Maze I, Vialou V, Hyman JM, Zaman S, LaPlant Q, Mouzon E, Ghose S, Tamminga CA, Neve RL, Deisseroth K, Nestler EJ. Antidepressant Effekt vun optogenetescher Stimulatioun vun der medialer prefrontal Cortex. J Neurosci. 2010; 30: 16082 – 16090. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1731-10.2010. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  12. Cui G, Jun SB, Jin X, Pham MD, Vogel SS, Lovinger DM, Costa RM. Konkurrent Aktivéierung vu striatal direkten an indirekten Weeër während der Initiatioun vun der Aktioun. Natur. 2013; 494: 238 – 242. doi: 10.1038 / Natur11846. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  13. Enoksson T, Bertran-Gonzalez J, Christie MJ. Nucleus accumbens D2- an D1-Rezeptor ausdrécklech mëttleresch stëll Neuronen ginn selektiv duerch Morphin Réckzuch aktivéiert a akuter Morphin, respektiv. Neuropharmakologie. 2012; 62: 2463 – 2471. doi: 10.1016 / j.neuropharm.2012.02.020. [PubMed] [Kräiz Ref]
  14. Gerfen CR. Déi neostriatal Mosaik: Multiple Niveaue vu Kompartimentorganisatioun an de Basalganglia. Annu Rev Neurosci. 1992; 15: 285 – 320. doi: 10.1146 / annurev.ne.15.030192.001441. [PubMed] [Kräiz Ref]
  15. Gittis AH, Kreitzer AC. Striatal Mikrokreeslaf a Bewegungsstéierunge. Trends Neurosci. 2012; 35: 557 – 564. doi: 10.1016 / j.tins.2012.06.008. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  16. Gong S, Zheng C, Doughty ML, Losos K, Didkovsky N, Schambra UB, Nowak NJ, Joyner A, Leblanc G, Hatten ME, Heintz N. E Genexpressioun Atlas vum Zentralnervensystem baséiert op bakteriellem künstlechen Chromosomen. Natur. 2003; 425: 917 – 925. doi: 10.1038 / Natur02033. [PubMed] [Kräiz Ref]
  17. Gradinaru V, Mogri M, Thompson KR, Henderson JM, Deisseroth K. Optesch Dekonstruktioun vum Parkinson Neuralkreeslaf. Wëssenschaft. 2009; 324: 354 – 359. doi: 10.1126 / Wëssenschaft.1167093. [PubMed] [Kräiz Ref]
  18. Gradinaru V, Zhang F, Ramakrishnan C, Mattis J, Prakash R, Diester I, Gosen I, Thompson KR, Deisseroth K. Molekulär a cellulär Approche fir d'Optogenetik ze diversifizéieren an ze verlängeren. Zell. 2010; 141: 154 – 165. doi: 10.1016 / j.cell.2010.02.037. [PubMed] [Kräiz Ref]
  19. Graybiel AM. De Basal Ganglia. Curr Biol. 2000; 10: R509 – R511. doi: 10.1016 / S0960-9822 (00) 00593-5. [PubMed] [Kräiz Ref]
  20. Green TA, Alibhai IN, Roybal CN, Winstanley CA, Theobald DE, Birnbaum SG, Graham AR, Unterberg S, Graham DL, Vialou V, Bass CE, Terwilliger EF, Bardo MT, Nestler EJ. Ëmweltberäicher produzéiert e Verhalensphenotyp, duerch vermëttelt duerch niddreg zyklesch Adenosin Monophosphat Äntwert Element Bindung (CREB) Aktivitéit an der nucleus accumbens. Biol Psychiatrie. 2010; 67: 28 – 35. doi: 10.1016 / j.biopsych.2009.06.022. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  21. Grueter BA, Robison AJ, Neve RL, Nestler EJ, Malenka RC. ΔFosB moduléiert ënnerscheet Nukleus Accumbens direkt an indirekt Wee Funktioun. Proc Natl Acad Sci US A. 2013; 110: 1923 – 1928. doi: 10.1073 / pnas.1221742110. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  22. Guez-Barber D, Fanous S, Golden SA, Schrama R, Koya E, Stern AL, Bossert JM, Harvey BK, Picciotto MR, Hope BT. FACS identifizéiert eenzegaarteg Kokain-induzéiert Genreguléierung an selektiv aktivéiert erwuesse striatal Neuronen. J Neurosci. 2011; 31: 4251 – 4259. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.6195-10.2011. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  23. Heiman M, Schaefer A, Gong S, Peterson JD, Day M, Ramsey KE, Suárez-Farinas M, Schwarz C, Stephan DA, Surmeier DJ, Greengard P, Heintz N. Eng translational profiléierend Approche fir déi molekulär Karakteriséierung vun CNS Zellarten An. Zell. 2008; 135: 738 – 748. doi: 10.1016 / j.cell.2008.10.028. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  24. Hiroi N, Graybiel AM. Atypesch an typesch neuroleptesch Behandlungen induzéieren ënnerschiddlech Programmer vum Transkriptiounsfaktor Ausdrock am Striatum. J Comp Neurol. 1996; 374: 70-83. Doi: 10.1002 / (SICI) 1096-9861 (19961007) 374: 1 <70 :: AID-CNE5> 3.0.CO% 3B2-K. [PubMed] [Kräiz Ref]
  25. Hiroi N, Brown JR, Haile CN, Ye H, Greenberg ME, Nestler EJ. FosB mutéiert Mais: Verloscht vun chronescher Kokaininduktioun vu Fos-bezunnene Proteinen a verstäerkter Empfindlechkeet fir Kokain psychomotoresch a belounend Effekter. Proc Natl Acad Sci US A. 1997; 94: 10397-10402. Doi: 10.1073 / pnas.94.19.10397. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  26. Hoffen BT, Nye HE, Kelz MB, Selbst DW, Iadarola MJ, Nakabeppu Y, Duman RS, Nestler EJ. Induktioun vun engem laang dauerhaften AP-1 Komplex besteet aus verännert fosähnlechen Proteinen am Gehir duerch chronesch Kokain an aner chronesch Behandlungen. Neuron. 1994; 13: 1235 – 1244. doi: 10.1016 / 0896-6273 (94) 90061-2. [PubMed] [Kräiz Ref]
  27. Kalivas PW, Churchill L, Klitenick MA. GABA an enkephalin Projektioun vum nucleus accumbens a ventraler Pallidum bis zum ventrale tegmental Gebitt. Neurowëssenschaft. 1993; 57: 1047 – 1060. doi: 10.1016 / 0306-4522 (93) 90048-K. [PubMed] [Kräiz Ref]
  28. Kaplan GB, Leite-Morris KA, Fan W, Young AJ, Guy MD. Opiat Sensibiliséierung induzéiert FosB / ΔFosB Ausdrock a prefrontale cortikal, striatal an amygdala Gehirregiounen. PLoS Ee. 2011; 6: e23574. doi: 10.1371 / journal.pone.0023574. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  29. Kelz MB, Chen J, Carlezon WA, Jr, Whisler K, Gilden L, Beckmann AM, Steffen C, Zhang YJ, Marotti L, Self DW, Tkatch T, Baranauskas G, Surmeier DJ, Neve RL, Duman RS, Picciotto MR, Nestler EJ. Ausdrock vum Transkriptiounsfaktor ΔFosB am Gehir kontrolléiert d'Sensibilitéit fir Kokain. Natur. 1999; 401: 272 – 276. doi: 10.1038 / 45790. [PubMed] [Kräiz Ref]
  30. Kim KM, Baratta MV, Yang A, Lee D, Boyden ES, Fiorillo CD. Optogenetesch Mimikry vun der transienter Aktivatioun vun Dopamin Neuronen duerch natierlech Belounung ass genuch fir operant Verstäerkung. PLoS Ee. 2012; 7: e33612. doi: 10.1371 / journal.pone.0033612. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  31. Kim TI, McCall JG, Jung YH, Huang X, Siuda ER, Li Y, Song J, Song YM, Pao HA, Kim RH, Lu C, Lee SD, Song IS, Shin G, Al-Hasani R, Kim S, Tan MP, Huang Y, Omenetto FG, Rogers JA, et al. Injektibel, cellulär Skala Optoelektronik mat Uwendungen fir drahtlose Optogenetik. Wëssenschaft. 2013; 340: 211 – 216. doi: 10.1126 / Wëssenschaft.1232437. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  32. Koo JW, Mazei-Robison MS, Chaudhury D, Juarez B, LaPlant Q, Ferguson D, Feng J, Sun H, Scobie KN, Damez-Werno D, Crumiller M, Ohnishi YN, Ohnishi YH, Mouzon E, Dietz DM, Lobo MK, Neve RL, Russo SJ, Han MH, Nestler EJ. BDNF ass en negativen Modulator vu Morphineaktioun. Wëssenschaft. 2012; 338: 124 – 128. doi: 10.1126 / Wëssenschaft.1222265. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  33. Krishnan V, Han MH, Graham DL, Berton O, Renthal W, Russo SJ, Laplant Q, Graham A, Lutter M, Lagace DC, Ghose S, Reister R, Tannous P, Green TA, Neve RL, Chakravarty S, Kumar A , Eisch AJ, Self DW, Lee FS, et al. Molekulare Adaptatiounen ënnergräifend Empfindlechkeet a Resistenz géint sozial Néierlag a Gehir Belounungsregiounen. Zell. 2007; 131: 391 – 404. doi: 10.1016 / j.cell.2007.09.018. [PubMed] [Kräiz Ref]
  34. Kumar S, Black SJ, Hultman R, Szabo ST, DeMaio KD, Du J, Katz BM, Feng G, Covington HE, 3rd, Dzirasa K. Kortikale Kontroll vu affektiv Netzwierker. J Neurosci. 2013; 33: 1116 – 1129. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.0092-12.2013. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  35. Lammel S, Ion DI, Roeper J, Malenka RC. Projektiounsspezifesch Modulatioun vun Dopamin Neuronsynapsen duerch aversiv a belountend Reizen. Neuron. 2011; 70: 855 – 862. doi: 10.1016 / j.neuron.2011.03.025. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  36. Lammel S, Lim BK, Ran C, Huang KW, Betley MJ, Tye KM, Deisseroth K, Malenka RC. Input-spezifesch Kontroll vu Belounung an Aversioun am ventrale tegmental Gebitt. Natur. 2012; 491: 212 – 217. doi: 10.1038 / Natur11527. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  37. Larson EB, Akkentli F, Edwards S, Graham DL, Simmons DL, Alibhai IN, Nestler EJ, Self DW. Striatal Reguléierung vun ΔFosB, FosB, an cFos wärend Kokain Selbstverwaltung a Réckzuch. J Neurochem. 2010; 115: 112 – 122. doi: 10.1111 / j.1471-4159.2010.06907.x. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  38. Lee KW, Kim Y, Kim AM, Helmin K, Nairn AC, Greengard P. Kokain-induzéierter dendritescher Wirbelsäule Bildung an D1 an D2 Dopamin Rezeptor-enthale mëttel spiny Neuronen an nucleus accumbens. Proc Natl Acad Sci US A. 2006; 103: 3399 – 3404. doi: 10.1073 / pnas.0511244103. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  39. Lehmann ML, Herkenham M. Ëmweltberäicher erliichtert Stressresabilitéit fir sozial Néierlag duerch eng infralimbic cortex-ofhängeg neuroanatomesch Wee. J Neurosci. 2011; 31: 6159 – 6173. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.0577-11.2011. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  40. Liu QR, Rubio FJ, Bossert JM, Marchant NJ, Fanous S, Hou X, Shaham Y, Hope BT. Detektioun vu molekulare Ännerunge bei Methamphetamin-aktivéiert Fos-ausdrécklech Neuronen aus enger eenzeger Rat-dorsal Striatum mat Hëllef vu fluoreszenz-aktivéiert Zell-Sortéierung (FACS) J Neurochem. 2013 doi: 10.1111 / jnc.12381. doi: 10.1111 / jnc.12381. Avance online Publikatioun. Erofgeholl Juli 29, 2013. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  41. Lobo MK, Covington HE, 3rd, Chaudhury D, Friedman AK, Sun H, Damez-Werno D, Dietz DM, Zaman S, Koo JW, Kennedy PJ, Mouzon E, Mogri M, Neve RL, Deisseroth K, Han MH, Nestler EJ. Cell Type-spezifesche Verloscht vu BDNF Signaliséierung mimics optogenetic Kontroll vu Kokain Belounung. Wëssenschaft. 2010; 330: 385 – 390. doi: 10.1126 / Wëssenschaft.1188472. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  42. Lobo MK, Nestler EJ. De striatal Ausbalancéiere wierkt an der Drogenofhängeger: ënnerscheede Rollen vun direkten an indirekten Wee mëttleresch schléif Neuronen. Front Neuroanat. 2011; 5: 41. doi: 10.3389 / fnana.2011.00041. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  43. Lobo MK, Karsten SL, Grey M, Geschwind DH, Yang XW. FACS-Array Profiléierung vu striatal Projektioun Neuron Subtypen bei jugendlechen an erwuessene Maushirnen. Nat Neurosci. 2006; 9: 443 – 452. doi: 10.1038 / nn1654. [PubMed] [Kräiz Ref]
  44. MacAskill AF, Little JP, Cassel JM, Carter AG. Déi subcellulär Konnektivitéit ënnersträicht Wee-spezifesch Signaliséierung am nucleus accumbens. Nat Neurosci. 2012; 15: 1624 – 1626. doi: 10.1038 / nn.3254. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  45. Maze I, Covington HE, 3rd, Dietz DM, LaPlant Q, Renthal W, Russo SJ, Mechanic M, Mouzon E, Neve RL, Haggarty SJ, Ren Y, Sampath SC, Hurd YL, Greengard P, Tarakhovsky A, Schaefer A, Nestler EJ. Wesentlech Roll vun der Histon Methyltransferase G9a an der Kokain-induzéierter Plastizitéit. Wëssenschaft. 2010; 327: 213 – 216. doi: 10.1126 / Wëssenschaft.1179438. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  46. Mazei-Robison MS, Koo JW, Friedman AK, Lansink CS, Robison AJ, Vinish M, Krishnan V, Kim S, Siuta MA, Galli A, Niswender KD, Appasani R, Horvath MC, Neve RL, Worley PF, Snyder SH, Hurd YL, Cheer JF, Han MH, Russo SJ, et al. Roll fir mTOR Signalisatioun an neuronal Aktivitéit bei morphin-induzéierter Adaptatiounen an der ventrale tegmentaler Regioun Dopamin Neuronen. Neuron. 2011; 72: 977 – 990. doi: 10.1016 / j.neuron.2011.10.012. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  47. McClung CA, Nestler EJ. Reguléierung vum Genexpressioun a Kokain Belounung duerch CREB an ΔFosB. Nat Neurosci. 2003; 6: 1208 – 1215. doi: 10.1038 / nn1143. [PubMed] [Kräiz Ref]
  48. McDaid J, Graham MP, Napier TC. Methamphetamine-induzéierter Sensibiliséierung ännert sech anescht pCREB an ΔFosB am ganze limbesche Circuit vum Mamendéieren. Mol Pharmacol. 2006; 70: 2064 – 2074. doi: 10.1124 / mol.106.023051. [PubMed] [Kräiz Ref]
  49. Moratalla R, Vallejo M, Elibol B, Graybiel AM. D1-Klass Dopamin Rezeptoren beaflossen Kokain-induzéiert persistent Ausdrock vu fos-verbonne Proteinen am striatum. Neuroreport. 1996; 8: 1 – 5. doi: 10.1097 / 00001756-199612200-00001. [PubMed] [Kräiz Ref]
  50. Muller DL, Unterwald EM. D1 Dopamin Rezeptoren moduléieren δFosB Induktioun am Ratstreifen nom intermittéierend Morphinverwaltung. J Pharmacol Exp Ther. 2005; 314: 148 – 154. doi: 10.1124 / jpet.105.083410. [PubMed] [Kräiz Ref]
  51. Narayan S, Kass KE, Thomas EA. Chronesch Haloperidol Behandlung féiert zu enger Ofsenkung vum Ausdrock vu myelin / oligodendrocyte-verbonne Genen am Maus Gehir. J Neurosci Res. 2007; 85: 757 – 765. doi: 10.1002 / jnr.21161. [PubMed] [Kräiz Ref]
  52. Navarro M, Carrera MR, Fratta W, Valverde O, Cossu G, Fattore L, Chowen JA, Gomez R, del Arco I, Villanua MA, Maldonado R, Koob GF, Rodriguez de Fonseca F. Funktionell Interaktioun tëscht opioid a cannabinoid Rezeptoren an Drogenofhängeger Selbstverwaltung. J Neurosci. 2001; 21: 5344 – 5350. [PubMed]
  53. Nelson AB, Hang GB, Grueter BA, Pascoli V, Luscher C, Malenka RC, Kreitzer AC. E Verglach vu striatal-ofhängeg Behuelen bei wildtypeschen an hemizygote Drd1a an Drd2 BAC transgenen Mais. J Neurosci. 2012; 32: 9119 – 9123. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.0224-12.2012. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  54. Nicola SM. De Käre accumbens als Deel vun engem Basal Ganglia Handlung Auswiel Circuit. Psychopharmakologie. 2007; 191: 521 – 550. doi: 10.1007 / s00213-006-0510-4. [PubMed] [Kräiz Ref]
  55. Olausson P, Jentsch JD, Tronson N, Neve RL, Nestler EJ, Taylor JR. ΔFosB an der nucleus accumbens reguléiert liewensmëttel verstäerkt instrumental Verhalen a Motivatioun. J Neurosci. 2006; 26: 9196 – 9204. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1124-06.2006. [PubMed] [Kräiz Ref]
  56. Perrotti LI, Hadeishi Y, Ulery PG, Barrot M, Monteggia L, Duman RS, Nestler EJ. Induktioun vun δFosB a belount-verbonne Gehir Strukturen nom chronesche Stress. J Neurosci. 2004; 24: 10594 – 10602. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.2542-04.2004. [PubMed] [Kräiz Ref]
  57. Perrotti LI, Weaver RR, Robison B, Renthal W, Maze I, Yazdani S, Elmore RG, Knapp DJ, Selley DE, Martin BR, Sim-Selley L, Bachtell RK, Self DW, Nestler EJ. Distinct Mustere vun DeltaFosB Induktioun am Gehir duerch Drogen vu Mëssbrauch. Synapse. 2008; 62: 358 – 369. doi: 10.1002 / syn.20500. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  58. Renthal W, Carle TL, Maze I, Covington HE, 3rd, Truong HT, Alibhai I, Kumar A, Montgomery RL, Olson EN, Nestler EJ. ΔFosB vermittelt d'epigenetesch Desensibiliséierung vum c-fos Gen no chronescher Amphetamin Beliichtung. J Neurosci. 2008; 28: 7344 – 7349. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1043-08.2008. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  59. Renthal W, Kumar A, Xiao G, Wilkinson M, Covington HE, 3rd, Maze I, Sikder D, Robison AJ, LaPlant Q, Dietz DM, Russo SJ, Vialou V, Chakravarty S, Kodadek TJ, Stack A, Kabbaj M, Nestler EJ. Genome breet Analyse vu Chromatinreguléierung duerch Kokain enthält eng nei Roll fir Sirtuinen. Neuron. 2009; 62: 335 – 348. doi: 10.1016 / j.neuron.2009.03.026. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  60. Robison AJ, Nestler EJ. Transkriptiouns an epigenetesch Mechanismen vun der Sucht. Nat Rev Neurosci. 2011; 12: 623 – 637. doi: 10.1038 / nrn3111. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  61. Robison AJ, Vialou V, Mazei-Robison M, Feng J, Kourrich S, Collins M, Wee S, Koob G, Turecki G, Neve R, Thomas M, Nestler EJ. Verhalens- a strukturell Äntwerte op chronesch Kokain erfuerderen e feedforward Loop involvéiert ΔFosB a Kalzium / Calmodulin-ofhängeg Proteinkinase II an der nucleus accumbens Schuel. J Neurosci. 2013; 33: 4295 – 4307. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.5192-12.2013. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  62. Smith RJ, Lobo MK, Spencer S, Kalivas PW. Kokain-induzéiert Adaptatiounen an D1 an D2 accumbens Projektioun Neuronen (eng Dichotomie net onbedéngt synonym mat direkten an indirekten Weeër) Curr Opin Neurobiol. 2013; 23: 546 – 552. doi: 10.1016 / j.conb.2013.01.026. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  63. Solinas M, Thiriet N, El Rawas R, Lardeux V, Jaber M. Ëmweltberäicherung während fréie Stadie vum Liewen reduzéiert de Verhalens-, neurochemesche a molekuläre Effekter vu Kokain. Neuropsychopharmakologie. 2009; 34: 1102 – 1111. doi: 10.1038 / npp.2008.51. [PubMed] [Kräiz Ref]
  64. Sparta DR, Stamatakis AM, Phillips JL, Hovelsø N, van Zessen R, Stuber GD. Konstruktioun vun implantabelen opteschen Faseren fir laangfristeg optogenetesch Manipulatioun vun Neuralkreesser. Nat Protoc. 2012; 7: 12 – 23. doi: 10.1038 / nprot.2011.413. [PubMed] [Kräiz Ref]
  65. Stamatakis AM, Stuber GD. Aktivéierung vu lateralen Hbenula-Inputs an de ventraler Mëttbrain fördert Verhale Vermeit. Nat Neurosci. 2012; 24: 1105 – 1107. doi: 10.1038 / nn.3145. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  66. Stuber GD, Britt JP, Bonci A. Optogenetesch Modulatioun vun neuralen Circuiten déi d'Belounungssënn ënnerhalen. Biol Psychiatrie. 2012; 71: 1061 – 1067. doi: 10.1016 / j.biopsych.2011.11.010. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  67. Tan KR, Yvon C, Turiault M, Mirzabekov JJ, Doehner J, Labouèbe G, Deisseroth K, Tye KM, Lüscher C. GABA Neuronen vun der VTA fuert bedingt Plaz Aversioun. Neuron. 2012; 73: 1173 – 1183. doi: 10.1016 / j.neuron.2012.02.015. [PubMed] [Kräiz Ref]
  68. Teegarden SL, Bale TL. Ofsenkungen an der Diätpräferenz produzéieren erhéicht Emotionalitéit a Risiko fir Diät Réckfall. Biol Psychiatrie. 2007; 61: 1021 – 1029. doi: 10.1016 / j.biopsych.2006.09.032. [PubMed] [Kräiz Ref]
  69. Tsai HC, Zhang F, Adamantidis A, Stuber GD, Bonci A, de Lecea L, Deisseroth K. Phasic Ausbrénge bei dopaminergesche Neuronen ass genuch fir Verhalensbedéngungen. Wëssenschaft. 2009; 324: 1080 – 1084. doi: 10.1126 / Wëssenschaft.1168878. [PubMed] [Kräiz Ref]
  70. Tye KM, Mirzabekov JJ, Warden MR, Ferenczi EA, Tsai HC, Finkelstein J, Kim SY, Adhikari A, Thompson KR, Andalman AS, Gunaydin LA, Witten IB, Deisseroth K. Dopamine Neuronen moduléieren neural Kodéierung an Ausdrock vun Depressiounsreléierten behuelen. Natur. 2013; 493: 537 – 541. doi: 10.1038 / Natur11740. [PubMed] [Kräiz Ref]
  71. van Zessen R, Phillips JL, Budygin EA, Stuber GD. Aktivéierung vu VTA GABA Neuronen stéiert d'Belounungskonsum. Neuron. 2012; 73: 1184 – 1194. doi: 10.1016 / j.neuron.2012.02.016. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  72. Vialou V, Robison AJ, Laplant QC, Covington HE, 3rd, Dietz DM, Ohnishi YN, Mouzon E, Rush AJ, 3rd, Watts EL, Wallace DL, Iñiguez SD, Ohnishi YH, Steiner MA, Warren BL, Krishnan V, Bolaños CA, Neve RL, Ghose S, Berton O, Tamminga CA, et al. ΔFosB a Gehir Belounungskreesser vermittelt Widderstandsfäegkeet géint Stress an Antidepressiva Äntwerte. Nat Neurosci. 2010; 13: 745 – 752. doi: 10.1038 / nn.2551. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  73. Vialou V, Cui H, Perello M, Mahgoub M, Yu HG, Rush AJ, Pranav H, Jung S, Yangisawa M, Zigman JM, Elmquist JK, Nestler EJ, Lutter M. Eng Roll fir ΔFosB an der Kalorie Restriktioun-induzéierter metabolescher Ännerung An. Biol Psychiatrie. 2011; 70: 204 – 207. doi: 10.1016 / j.biopsych.2010.11.027. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  74. Wallace DL, Vialou V, Rios L, Carle-Florence TL, Chakravarty S, Kumar A, Graham DL, Green TA, Kirk A, Iñiguez SD, Perrotti LI, Barrot M, DiLeone RJ, Nestler EJ, Bolaños-Guzmán CA. Den Afloss vun DeltaFosB am Kär accumbens op natierlech Belounung-Zesummenhang Behuelen. J Neurosci. 2008; 28: 10272 – 10277. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1531-08.2008. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  75. Warden MR, Selimbeyoglu A, Mirzabekov JJ, Lo M, Thompson KR, Kim SY, Adhikari A, Tye KM, Frank LM, Deisseroth K. Eng prefrontal cortex-Brainstamm Neuronal Projektioun déi Äntwert op Verhalensfuerderung kontrolléiert. Natur. 2012; 492: 428 – 432. doi: 10.1038 / Natur11617. [PubMed] [Kräiz Ref]
  76. Watabe-Uchida M, Zhu L, Ogawa SK, Vamanrao A, Uchida N. Voll Gehirekartéierung vun direkten Input u Mëttbrain Dopamin Neuronen. Neuron. 2012; 74: 858 – 873. doi: 10.1016 / j.neuron.2012.03.017. [PubMed] [Kräiz Ref]
  77. Werme M, Messer C, Olson L, Gilden L, Thorén P, Nestler EJ, Brené S. ΔFosB reguléiert d'Radfahrt. J Neurosci. 2002; 22: 8133 – 8138. [PubMed]
  78. Winstanley CA, LaPlant Q, Theobald DE, Green TA, Bachtell RK, Perrotti LI, DiLeone RJ, Russo SJ, Garth WJ, Self DW, Nestler EJ. ΔFosB Induktioun an orbitofrontaler Cortex vermittelt Toleranz géint Kokain-induzéiert kognitiv Dysfunktioun. J Neurosci. 2007; 27: 10497 – 10507. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.2566-07.2007. [PubMed] [Kräiz Ref]
  79. Witten IB, Steinberg EE, Lee SY, Davidson TJ, Zalocusky KA, Brodsky M, Yizhar O, Cho SL, Gong S, Ramakrishnan C, Stuber GD, Tye KM, Janak PH, Deisseroth K. Recombinase-driver Rat Ratlines: Tools, Techniken, an optogenetesch Uwendung op dopamin-mediéiert Verstäerkung. Neuron. 2011; 72: 721 – 733. doi: 10.1016 / j.neuron.2011.10.028. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  80. Yizhar O, Fenno LE, Davidson TJ, Mogri M, Deisseroth K. Optogenetics an neurale Systemer. Neuron. 2011; 71: 9 – 34. doi: 10.1016 / j.neuron.2011.06.004. [PubMed] [Kräiz Ref]
  81. Yoneyama N, Crabbe JC, Ford MM, Murillo A, Finn DA. Volontär Ethanolverbrauch an 22 inbred Mausstämme. Alkohol. 2008; 42: 149 – 160. doi: 10.1016 / j.alcohol.2007.12.006. [PMC gratis Artikel] [PubMed] [Kräiz Ref]
  82. Zachariou V, Bolanos CA, Selley DE, Theobald D, Cassidy MP, Kelz MB, Shaw-Lutchman T, Berton O, Sim-Selley LJ, Dileone RJ, Kumar A, Nestler EJ. Eng wesentlech Roll fir DeltaFosB am Kär accumbens bei Morphinaktioun. Nat Neurosci. 2006; 9: 205 – 211. doi: 10.1038 / nn1636. [PubMed] [Kräiz Ref]