Biolo psichiatrija. Autoriaus rankraštis; galima įsigyti „PMC 2015 Oct 1“.
Paskelbta galutine redaguota forma:
Biolo psichiatrija. 2014 spalis 1; 76 (7): 550 – 558.
Paskelbta internete 2014 Jan 8. doi: 10.1016 / j.biopsych.2013.12.014
PMCID: PMC4087093
NIHMSID: NIHMS564517
Rachel J. Donahue,1 Johnas W. Muschampas,1 Scott J. Russo,2 Eric J. Nestler,2 ir William A. Carlezon, Jr.1
Galutinę leidėjo redaguotą šio straipsnio versiją galite rasti tinklalapyje Biol psichiatrija
Žr. Kitus PMC straipsnius citata paskelbtas straipsnis.
Abstraktus
fonas
Dėl lėtinio socialinio pralaimėjimo streso (CSDS) pelės nuolat keičia savo elgesį. Daugelio elgesio tyrimų metu gali būti sunku nustatyti, ar šie prisitaikymai atspindi pagrindinius depresijos požymius. Mes sukūrėme tyrimus, skirtus apibūdinti CSDS poveikį jautrumui atlygiui, nes anhedonija (sumažėjęs jautrumas atlygiui) yra esminė žmonių depresijos sutrikimų savybė. Taip pat mes ištyrėme striatos ΔFosB perdėtą ekspresiją arba N-metil-D-aspartato antagonisto ketamino, kurie abu skatina atsparumą, poveikį CSDS sukeliamiems atlygio funkcijos ir socialinės sąveikos pokyčiams.
Metodai
Norėdami kiekybiškai įvertinti CSDS sukeltus atlygio funkcijos pokyčius, mes naudojome intrakranijinę savęs stimuliaciją (ICSS). Pelėms buvo implantuoti šoniniai pagumburio (LH) elektrodai, o ICSS slenksčiai buvo išmatuoti po kiekvieno 10 dienos CSDS seanso ir per 5 dienos atsigavimo laikotarpį. Taip pat ištyrėme, ar ūmus ketamino (2.5 – 20 mg / kg, pilvaplėvės ertmėje) paskyrimas panaikina CSDS sukeltą poveikį atlygiui ar, atskirai pelėms, socialinei sąveikai.
rezultatai
CSDS padidino ICSS slenksčius, tai rodo teigiamo LH stimuliacijos (anhedonijos) poveikio sumažėjimą. Šis poveikis buvo susilpnintas pelėms, per daug ekspresuojančioms ΔFosB striatumoje, atsižvelgiant į šio transkripcijos faktoriaus atsparų poveikį. Didelės, bet ne mažos ketamino dozės, suvartotos pasibaigus CSDS režimui, sumažino nugalėtų pelių socialinį vengimą, nors šis poveikis buvo trumpalaikis. Ketaminas neužblokavo CSDS sukeltos anhedonijos atliekant ICSS testą.
Išvados
Mūsų išvados rodo, kad CSDS sukelia nuolatinę anhedoniją, ir patvirtina, kad ΔFosB perdėta ekspresija sukelia atsparumą stresui. Jie taip pat nurodo, kad ūmus ketaminas nepalengvina CSDS sukeltos anhedonijos, nepaisant sumažėjusių kitų su depresija susijusių elgesio anomalijų.
ĮVADAS
Lėtinis stresas susijęs su nerimo ir depresinių sutrikimų etiologija ir patofiziologija (1-3). Nors šie sutrikimai yra vis labiau paplitę (4) ir yra patvarūs bei atsparūs dabartiniam gydymui (5,6), mechanizmai, pagal kuriuos stresas juos sukelia, išlieka blogai suprantami (7). Įmanoma patvirtinti depresijos modelius, kad būtų galima geriau suprasti streso pasekmes, išaiškinti afektinių sutrikimų neurobiologiją ir sukurti naujus kovos su stresu ir antidepresantais metodus.
Gyvūnų depresijos modeliai priklauso nuo jų sugebėjimo imituoti ar sukelti pagrindinius sutrikimo simptomus žmonėms, įskaitant socialinį vengimą ir anhedoniją (sumažėjęs jautrumas atlygiui) (8,9). Lėtinis socialinis pralaimėjimo stresas (CSDS) yra vis labiau naudojamas modelis, išnaudojantis teritorinės agresijos etologinę svarbą (10,11) ir sukelia šiuos pagrindinius simptomus, įvertintus atlikus testus, kuriuose įvertinama socialinė sąveika ir sacharozės bei kitų natūralių privalumų (12-14). Be to, lėtinis, bet ne ūmus fluoksetino ar imipramino (12,15,16), standartiniai antidepresantai, plačiai naudojami žmonių depresijos sutrikimams gydyti. Priešingai, standartiniai anksiolitiniai vaistai yra neveiksmingi (12). Taigi laikoma, kad CSDS turi konstrukcinį, veidinį ir išankstinį nusistatymą (10). Vis dėlto buvo pasiūlyta, kad CSDS sukeltas elgesys turėtų nerimą (17,18), ir tai, kas dažnai aiškinama kaip anhedonija sacharozės pasirinkimo testuose, iš tikrųjų gali atspindėti nerimo sustiprintą neofobiją.
Pagrindinis šių tyrimų tikslas buvo ištirti CSDS gebėjimą sukelti anhedoniją, pagrindinę depresinių, bet ne nerimo sutrikimų savybę (8). Norėdami tiesiogiai įvertinti CSDS poveikį atlygio jautrumui, mes naudojome intrakranijinę savęs stimuliaciją (ICSS), veikiančią paradigmą, kai pelės savarankiškai administruoja atlygintiną smegenų stimuliaciją.19,20). ICSS elgesys graužikams susilpnėja tokiomis sąlygomis, kurios žmonėms sukelia depresinę būklę, įskaitant narkotikų nutraukimą (21-25), nenuspėjamas ir lėtinis lengvas stresas (26,27) ir kappa-opioidinių receptorių agonistų (28,29). Tiksliau, šie gydymo metodai padidina ribinį dažnį, kuriuo stimuliacija palaiko reagavimą, tai yra anhedonijos rodiklis (19). Be to, ICSS paradigma leidžia ištirti manipuliavimo sukeltus atlygio jautrumo pokyčius bėgant laikui ir yra nepralaidi nerimo ir sotumo veiksniams, kurie supainioja kitas paradigmas, naudojamas atlygio sistemos funkcijai įvertinti (pvz., Sacharozės pasirinkimas, lytis, narkotikai). piktnaudžiavimas) (19).
Tuo pačiu metu mes ištyrėme ketamino, NMDA receptorių antagonisto (30), siekiant sušvelninti CSDS poveikį socialiniam vengimui ir ICSS slenksčiams. Nors standartinis gydymas antidepresantais sumažino terapinį veiksmingumą (dažnai kelias savaites), naujausi tyrimai rodo, kad vienkartinė ketamino dozė gali sukelti greitą (nors ir trumpalaikį) antidepresantų atsaką depresija sergantiems pacientams (31-37) - įskaitant pacientus, kurie yra atsparūs gydymui (32,34,38,39) Ir panašų į antidepresantus poveikį daugeliui depresijos modelių (40-51). Norėdami nustatyti, ar terapinį ketamino poveikį lydi amnestiškas (mokymąsi ir atmintį trikdantis) poveikis, dažnai susijęs su NMDA antagonistais (52,53) ar anksiolitinis poveikis (43) mes nagrinėjome pasyvaus vengimo ir padidinto labirinto (EPM) testus. Kaip būdą įvertinti, ar įmanoma sušvelninti CSDS poveikį ICSS, mes įtraukėme tyrimus, kuriuose naudotos ΔFosB per daug ekspresuojančios pelės, kurios yra mažiau jautrios (atsparios) CSDS (54).
MEDŽIAGOS IR METODAI
Gyvūnai ir narkotikai
Pelės patinai C57BL / 6J (6 – 8 savaitės) buvo įsigyti iš „Jackson Laboratories“ (Bar Harbor, ME), o patinai CD1 (pelningi veisėjai) buvo įsigyti iš Charles River Laboratories (Wilmington, MA). Neišmatuojamos bitransgeninės pelių patinėliai, kurie per daug ekspresuoja ΔFosB, buvo sukurti iš NSE-tTA (A linija) ir TetOP-ΔFosB (linija A11) pelių kryžių ir visiškai sugrąžinti į C57BL / 6J foną, naudojant tetraciklinu reguliuojamą genų ekspresijos sistemą (55). ΔFosB pelės buvo užaugintos ant vandens, kuriame yra doksiciklino (DOX) (100 μg / ml) (Sigma, Sent Luisas, Misūris), kuris slopina transgeno raišką. Eksperimentai buvo atlikti ~ 8 savaites po DOX nutraukimo, kai ΔFosB transgeno ekspresija yra maksimali (ΔFosB – ON grupė) (55). Pusė pelių liko DOX eksperimento metu, kad būtų naudojamos kaip kontrolė (ΔFosB-kontrolinė grupė). Pelės galėjo laisvai patekti į maistą ir vandenį ir buvo laikomos 12-h šviesos / tamsos cikle. Visos procedūros buvo vykdomos vadovaujantis Nacionalinių sveikatos institutų ir „McLean“ ligoninės politika. Ketaminas buvo gautas iš Sigma-Aldrich (Sent Luisas, MO), ištirpintas 0.9% fiziologiniame tirpale (nešiklis) ir įšvirkštas į pilvaplėvės ertmę (IP) 10 ml / kg. Kontrolinės pelės buvo gydomos identiškai kaip nugalėtos pelės.
Elgesio manipuliacijos ir testai
CSDS buvo atliktas, kaip aprašyta anksčiau (10,12). CD1 pelės (rezidentai) buvo tiriamos dėl nuoseklaus agresyvaus elgesio (atakos latentai <30 sek. 3 iš eilės atrankos testų). Kiekvieną iš dešimties dienų iš eilės įsibrovusioji (nugalėta) pelė buvo patalpinta į pelės rezidentės namų namus ir patyrė 10 min. Po pralaimėjimo sesijos pelės narve buvo atskirtos perforuotu plexiglas dalikliu, kuris leido nuolat apsaugoti juslinį poveikį. Nugalėtos pelės kiekvieną dieną buvo paveiktos nauju gyventoju ir narve. Kontrolinės pelės buvo tvarkomos kiekvieną dieną ir buvo laikomos vienodose narvuose, kaip ir nugalėtos pelės, tačiau priešais specifinę pelę. ICSS ir socialinės sąveikos (SI) eksperimentams buvo naudojamos atskiros kohortos.
ICSS buvo atliktas kaip aprašyta anksčiau (19,28). Trumpai tariant, pelėms (25 – 30 g) buvo implantuoti vienpoliai elektrodai, nukreipti į šoninę pagumburį (LH). Pelės buvo mokomos mažėjančia 15 stimuliacijos dažnio tyrimų seka (arba „praeina“) (0.05 log10 vienetų žingsnių), 4 per dieną, esant mažiajai efektyviajai srovei. CSDS ir kontrolinės grupės turėjo lygiavertes minimalias sroves (~ 75 μA). ICSS slenksčiai (Theta-0) buvo apskaičiuoti naudojant mažiausiai kvadratų liniją, geriausiai atitinkančią analizę (19,56). Po to, kai buvo nustatytos stabilios pradinės ribos (+/− 15% 5 iš eilės; BL1-5), pelėms buvo atliktas CSDS 10 dienas (D1-10). Pelės iš pradžių buvo padalintos į dvi grupes, kad būtų patikrinta, ar CSDS poveikis ICSS slenksčiams priklauso nuo laiko intervalo tarp pralaimėjimo seanso ir ICSS testavimo: ilgo intervalo (LInt) grupės pelės buvo tiriamos ICSS ~ 16 valandomis po pralaimėjimo, kadangi trumpo intervalo (ShInt) grupės pelės po pralaimėjimo buvo išbandytos ICSS ~ 6 val.Pav. 1A). Po CSDS pelės buvo grąžintos į savo namų narvus ir 5 dienomis buvo tiriamos po pralaimėjimo ICSS (P1-5). Ketamino eksperimentams pelėms buvo skiriama arba nešiklio, arba ketamino (20 mg / kg) 1 val. Po paskutinio pralaimėjimo seanso.
Norėdami įvertinti ketamino poveikį SI, pelėms buvo gauta nešiklis, maža (2.5 mg / kg) arba didelė (20 mg / kg) ketamino 24 dozė prieš pirmą CSDS dieną (0 diena) arba 1 val. Po paskutinės valandos. pralaimėjimo sesija (10 diena). Pelės buvo pritaikytos prie sąveikos arenos raudonoje šviesoje 15 min. XDSM 8 – 10 dienomis. Praėjus 24 valandoms po paskutinės pralaimėjimo sesijos (11 diena), socialinio požiūrio elgesys esant nepažįstamam CD-1, uždarytam vieliniame narve, buvo įvertintas, kaip aprašyta anksčiau (12, 57), su nedideliais pakeitimais. SI balai buvo apibrėžti kaip laikas, kurį pelė praleido šalia aptvaro, kuriame buvo CD-1 (socialinis taikinys), 2.5 minutės laikotarpiu, palyginti su tuo, kai tikslinė gaubta buvo tuščia. Kadangi kontrolinės pelės praleidžia daugiau laiko sąveikaudamos su esamu socialiniu taikiniu, SI riba buvo 1 (lygus laikas šalia socialinio tikslo, palyginti su tuščiu gaubtu) buvo naudojamas kaip ribinis: SI balai> 1 buvo laikomi atspariais stresui ir balai < 1 buvo laikomi „jautriais stresui“ (13). Pelių, kuriems nugalėta, atskyrimas į jautrius ir atsparius pogrupius yra pagrįstas išsamia elgesio, neurobiologine ir elektrofiziologine analizėmis (13,54).
Kaip buvo aprašyta anksčiau, pasyviojo vengimo kondicionavimas buvo atliktas „Dvynių vengimo sistemos“ aparate (San Diego Instruments, San Diego, CA).50) su nedideliais pakeitimais. Treniruotės metu pelėms buvo suteikta 1 min aklimatizacija šviesos skyriui prieš įeinant į tamsų skyrių. Kai buvo padarytas kryžius į tamsų skyrių, pelėms buvo paruoštos dvi iš eilės 2 sek. (Neatsiejamos) pėdos (0.2 mA), po kurių sekė 1 min. Pelėms buvo duota arba nešiklis, arba ketaminas (20 mg / kg) 1 val. Po kondicionavimo. Laipsniai, pereinantys per žingsnį, buvo išmatuoti 24 valandomis vėliau. Norint įvertinti mūsų ketamino poveikį nerimą sukeliančiam elgesiui, prieš EPM tyrimą atskirai pelių grupei buvo duota arba nešiklio, arba ketamino (20 mg / kg) 24 val. Pelės buvo dedamos į padidinto pliuso labirinto centrą (kiekvienos rankos 33 cm ilgio ir 5 cm pločio, 2 priešingos rankos buvo uždarytos 16.5 cm aukščio sienomis, labirintas buvo pakeltas 81 cm atstumu nuo grindų) raudonoje šviesoje ir leista tyrinėti 5 min. .
Statistinė analizė
Buvo atlikti dviejų ir trijų krypčių pakartotiniai matavimai ANOVA CSDS, ICSS ir pasyvaus vengimo duomenims. Reikšmingi ANOVA buvo toliau analizuojami naudojant Bonferroni post hoc testus. Ketamino poveikis SI buvo išanalizuotas pagal iš anksto suplanuotus kontrastus (Bonferroni testai) tarp kontrolinių ir nugalėtų pelių kiekvienoje gydymo grupėje, remiantis konkrečiu a priori hipotezė, kad gydymas ketaminu sušvelnins į depresiją panašų elgesį su nugalėtomis pelėmis. Poveikis EPM elgesiui buvo išanalizuotas naudojant Studento t-testą. SI ir EPM testai buvo nufilmuoti ir surinkti vertintojų, kurie buvo apakinti prie gydymo sąlygų.
REZULTATAI
Po kiekvieno pralaimėjimo epizodo buvo įvertintas socialinio pralaimėjimo poveikis ICSS slenksčiams, kad galėtume sekti reagavimo pokyčius visame CSDS režime (Pav. 1A, B). LInt ir ShInt duomenys pateikiami kartu, kad būtų lengviau palyginti intervalo trukmės poveikį ICSS slenksčiams (1B paveikslas, C). CSDS poveikis ICSS slenksčiams priklausė nuo grupės [F (2,22) = 13.53, p<0.001] ir diena [F (15,330) = 2.98, p<0.001], esant ribinei X grupės dienos sąveikai (p= 0.054). CSDS reikšmingai padidino vidutines ICSS ribas (išreikštas pradiniu procentiniu dydžiu) tiek pelėse, tiek su „Shnt“, kurioms buvo nugalėta, nei kontrolinėmis kontrolėmis iki antrosios pralaimėjimo dienos (LInt: p<0.05, ShInt: p<0.001). ShInt pelėms buvo didesnės ribos, palyginti su LInt pelėmis tik P1 (p<0.05) (Pav. 1B). Maža dalis pelių buvo atsparios CSDS poveikiui anhedonijai ICSS (neparodyta), tai atitinka kitų tyrimų duomenis (13). Kadangi tarp kontrolinių pelių LInt ir ShInt grupėse ICSS slenksčių skirtumų nebuvo (šie duomenys nepateikti), šie duomenys buvo konsoliduoti. Kai duomenys išreiškiami kaip vienetiniai BL1-5, D1-10 ir P1-5 kiekvienos grupės duomenys, CSDS poveikis ICSS slenksčiams priklausė nuo pralaimėjimo [F (2,22) = 9.68, p<0.01], diena [F (2,44) = 21.57, p<0.001] ir nugalėti X dienos sąveiką [F (4,44) = 5.09, p<0.01] (Pav. 1C). Grupinių palyginimų metu paaiškėjo, kad D1-10 ir P1-5 pelėms, auginančioms Lnt ir ShInt, ICSS ribos buvo padidintos, palyginti su BL1-5 (p<0.001). Tarp grupių palyginimų paaiškėjo, kad ICSS slenksčiai buvo žymiai padidėti LInt ir ShInt nugalėjus pelėms D1-10 (p<0.001), o nugalėtose ShInt pelėse P1-5 (p<0.01), palyginti su kontroliniais (Pav. 1C). Neapdoroti duomenys iš atskirų tipiškų kontrolinių ir nugalėtų (LInt) pelių rodo, kaip CSDS gali sukelti teisingą ICSS greičio ir dažnio funkcijų poslinkį D1-10, palyginti su BL1-5 (1D pav).
Kadangi pelės, kurios induktyviai per daug ekspresuoja ΔFosB striatinėse srityse, yra atsparios CSDS (54) ir į stresą panašios sąlygos (58), mes iškėlėme hipotezę, kad ΔFosB-ON pelės, bet ne ΔFosB-Control pelės bus atsparios CSDS poveikiui ICSS slenksčiams. Kai duomenys išreiškiami kaip vienetiniai kiekvienos grupės BL1-5, D1-10 ir P1-5 vidurkiai, ΔFosB perviršio poveikis CSDS sąlygojamiems ICSS slenksčių pokyčiams priklausė nuo gydymo DOX [F (1,4) = 13.25, p<0.05], diena [F (2,8) = 23.89, p<0.001], o DOX gydymas X dienos sąveika [F (2,8) = 16.40, p<0.01] (2 pav). CSDS padidino ICSS slenksčius ΔFosB-Control pelėms D1-10 ir P1-5, palyginti su BL1-5 (p<0.001) ir D1-10 bei P1-5, palyginti su ΔFosB-ON pelėmis (p<0.05), o ΔFosB-ON pelės buvo atsparios anhedoniniam CSDS poveikiui. ΔFosB per didelis ekspresija neturėjo jokios įtakos minimalioms srovėms, tai patvirtina, kad padidėjęs ΔFosB pats neturi įtakos jautrumui LH stimuliacijai (58).
CSDS lėmė socialinį vengimą pelėms, kurios buvo gydomos nešikliu, arba maža ketamino doze (2.5 mg / kg) (p<0.05), bet ne nugalėtoms pelėms, gydomoms didele ketamino doze (20 mg / kg) (Pav. 3A); buvo pagrindinis grupės [F (1,60) = 15.75 poveikis, p<0.001], tačiau pagrindinio dozės ar dozės X grupės sąveikos poveikio nėra. Atskirų nugalėtų pelių SI rezultatų diagrama rodo, kad nedaug pelių, gydytų nešikliu (n = 3/12) arba maža ketamino doze (n = 2/10), pasižymėjo atsparumu, tuo tarpu didesnė pelių, gydytų didelė ketamino dozė (n = 8/11) parodė atsparumą (Pav. 3A, įsiuvas). SI bandymo metu nebuvo nei žymaus atstumo, nei greičio skirtumų (3B, C pav). Pelės buvo pakartotinai patikrintos po 1 po savaitės, siekiant nustatyti, ar didelės antidepresantų sukeltos didelės ketamino dozės, išmatuotos atliekant SI testą, poveikis išlieka. Abi nugalėtos pelės, gavusios nešiklį, ir nugalėjusios pelės, gavusios ketamino (20 kg / kg), socialiai vengė, kai po savaitės pakartotinai patikrino 1 (nešiklis: p<0.001, ketaminas: p<0.05) (3D pav); buvo pagrindinis grupės [F (1,36) = 21.10 poveikis, p<0.0001], bet pagrindinio dozės ar X dozės sąveikos poveikio nėra. Vienkartinis ketamino (20 mg / kg) vartojimas likus 24 valandoms iki pirmosios CSDS dienos, nesumažino socialinio vengimo. CSDS sukėlė socialinį vengimą nugalėtų pelių, anksčiau gydytų nešikliu arba didele ketamino doze (20 mg / kg) (p<0.05) (3E pav); buvo pagrindinis grupės [F (1,21) = 1.57 poveikis, p<0.001], tačiau pagrindinio dozės ar dozės X grupės sąveikos poveikio nėra.
Norėdami nustatyti, ar ketamino poveikį CSDS sukeltam socialiniam vengimui gali sukelti amnestiškas šios dozės poveikis, mes palyginome pasyvaus vengimo atminties išsaugojimą atskiroje tiriamųjų ir ketaminu gydytų pelių grupėje. Visų pelių atminties išlaikymo bandymo dieną buvo padidintas laipsniškas latentinis žingsnis [F (1,28) = 22.82, p<0.0001] (Pav. 4A). Nebuvo jokio pagrindinio gydymo poveikio baimės atminties išsaugojimui [F (1,28) = 0.14, ns] ar X dienos gydymo sąveikai [F (1,28) = 0.24, ns]. EPM nenustatyta skirtumų tarp pelių, gautų su nešikliais ir ketaminu, atviros rankos metu (t (20) = 0.61, ns) (Pav. 4B) arba atviros rankos įrašų skaičius (t (20) = 0.34, ns) (nerodyta).
Pelės gavo ketamino arba nešiklio po paskutinio pralaimėjimo seanso ir tęsė ICSS tyrimą po gydymo (D10, P1-5). Kiekvienai grupei buvo sudarytos ICSS ribos, gautos parengiamojo gydymo dienomis (D1-9). D10 ir P1-5 slenksčiai buvo analizuojami siekiant įvertinti ketamino poveikį laikui. Ta pati ketamino dozė (20 mg / kg), kuri sumažino socialinį vengimą nugalėtoms pelėms SI tyrime, nesumažino anhedonijos ICSS teste (5 pav); buvo pagrindinis grupės [F (1,45) = 48.65 poveikis, p<0.0001], tačiau reikšmingos X grupės gydymo X dienos sąveikos nėra. ICSS elektrodų padėtis nebuvo galima atskirti nuo anksčiau pavaizduotų (28).
DISKUSIJA
CSDS sukelia anhedoniją pelių ICSS paradigmoje. Tiksliau, mes parodome, kad CSDS sumažina teigiamą LH stimuliacijos poveikį, matuojant padidėjusias ICSS ribas (19), kurio poveikis išlieka iki 5 dienų po CSDS. Šie rezultatai iš esmės atitinka ankstesnių tyrimų su žiurkėmis rezultatus (59) ir žiurkėnai (60), kuri pasitelkė kitas metodikas smegenų stimuliacijai atlyginti už jėgas kiekybiškai įvertinti. Kaip tikėtasi remiantis ankstesniu darbu (54), kuris įrodė, kad pelės, kurios per daug ekspresuoja ΔFosB, yra atsparios socialinio vengimo ir sacharozės pasirinkimo trūkumui, mes nustatėme, kad ICSS teste pelės taip pat buvo atsparios CSS anhedoniją sukeliančiam poveikiui.. Be to, mes ištyrėme į antidepresantus panašias ketamino savybes CSDS paradigmoje. Ūmus ketamino gydymas nugalėtomis pelėmis sumažino socialinį vengimą atliekant SI testą. Šis ūmus poveikis yra puikus, nes panašus poveikis pastebimas tik po lėtinio gydymo fluoksetinu ar imipraminu (12,16). Tačiau ICSS tyrime ūmus ketaminas neturėjo įtakos anhedonijai. Mūsų išvados papildo ankstesnį darbą, parodantį, kad CSDS sumažėja pirmenybė natūraliam atlygiui (12,13,15) ir nurodykite, kad ICSS yra jautrus, patikimas ir kiekybiškai įvertinamas metodas, leidžiantis laiku nustatyti pelių CSDS anhedoninį poveikį. Rezultatai taip pat rodo, kad ketaminas daro greitą antidepresantų poveikį kai kuriems, bet ne visiems, CSDS sukeltiems elgesio sutrikimams.
CSDS paradigmoje jautrios pelės turi sacharozės pasirinkimo trūkumą, kuris dažnai aiškinamas kaip anhedonija. Tačiau sacharozės testų kaip anhedonijos priemonės taikymą apsunkina daugybė veiksnių. Pirma, jiems trūksta patikimumo: pranešama, kad CSDS mažėja (14-18), padidinti (61,62) arba neturi jokio poveikio (63,64) dėl sacharozės pasirinkimo, naudojant panašius neatitikimus naudojant lėtinio lengvo streso paradigmą (65,66). Antra, sacharozės testus gali supainioti su sacharozės tirpalo naujumu, nes lėtiniai stresoriai gali sukelti neofobiją (67,68). Galiausiai neaiški jų vertimo svarba, nes asmenys, sergantys didžiausia depresija, ir sveiki kontroliuojantys pacientai neturi saldžių sprendimų (69,70), o dėl depresijos ir lėtinio streso gali sumažėti svoris arba padidėti (8,71-73). Šie veiksniai leidžia manyti, kad vien sacharozės ir vartojimo testai gali būti netinkamas metodas įvertinti anhedoniją. Nors mūsų ICSS tyrimuose nenagrinėjama, ar šie su sacharoze susiję tyrimai atspindi atlygio funkciją, jie patvirtina, kad CSDS iš tikrųjų sukelia anhedoniją.
Vienas ICSS testo pranašumas yra tas, kad jis leidžia kasdien įvertinti atlygio funkciją, leidžiant tiksliai analizuoti CSDS kiekį, reikalingą anhedonijai sukurti. Pakartotiniai testai neįmanomi atliekant SI ar sacharozės testus, nes patirtis gali turėti įtakos rezultatams. Čia parodome, kad CSDS pradeda reikšmingai kelti ICSS slenksčius per antrąją pralaimėjimo sesiją. Slenksčiai išliko aukšti visą CSDS laikotarpį ir ne ilgiau kaip savaitę po jo nutraukimo, parodant nuolatinę anhedoniją. Šie slenksčio padidėjimai atitinka kitų prodepresinių gydymo būdų, įskaitant lėtinį nenuspėjamą stresą (26,27), narkotikų vartojimas (22-25) ir kappa-opioidų receptorių agonistai (29,58). Nors kontrolinių pelių slenksčiai D1-10 metu išliko stabilūs, P1-5 metu nominalus padidėjimas galėjo atsirasti dėl eksperimentinio projekto idiosinkratiškumo. Konkrečiai, D1-10 metu kontrolinės pelės buvo apgyvendintos per skyriklį nuo konkrečios įmonės, tačiau (kaip ir visi tiriamieji) P1-5 metu buvo socialiai izoliuotos. Yra nustatyta, kad suaugusių graužikų socialinė izoliacija sukelia su anedonija susijusius požymius (74).
Svarbu tai, kad pademonstravome, kad atliekant ICSS testą įmanoma sušvelninti CSDS sukeltą anhedoniją. Pelės, kurios per daug ekspresuoja ΔFosB D1 tipo vidutinio dydžio nugaros smegenų neuronuose (55) yra mažiau jautrūs CSDS sukeltam ICSS slenksčių padidėjimui. Tai atitinka ankstesnes ataskaitas, kad jie taip pat yra mažiau jautrūs CSDS sukeltam socialiniam vengimui (54) ir iki slenksčio didėjančio poveikio U50488, kappa-opioidų receptorių agonistas, žinomas kaip disforijos (58). ΔFosB per didelis ekspresijos gebėjimas blokuoti tiek CSDS, tiek KOR agonistų anhedoninį poveikį rodo galimą molekulinių mechanizmų sutapimą, kaip buvo pasiūlyta anksčiau (75,76). Vienas iš galimų mechanizmų, kaip ΔFosB gali tarpininkauti atsparumui stresui, yra indukuojant GluR2 branduolio akumuliatoriuose (NAc), kuris slopina gliutateminį toną. (54). Nors ΔFosB-Control pelėms yra didesnis ICSS slenksčių padidėjimas, lyginant su C57BL / 6J pelėmis, tai gali būti dėl skirtingos įkūrėjų padermių fono; Iš tikrųjų ΔFosB-Control pelės taip pat yra jautresnės CSDS sukeltam socialiniam vengimui (54).
Gali būti, kad ūmus skausmingas CSDS poveikis padidina ICSS slenksčius, atsižvelgiant į tai, kad ūmus skausmas gali padidinti ICSS slenksčius (77). Atrodo mažai tikėtina, kad stebimas ICSS slenkstis padidėja tik dėl skausmo, tačiau dėl kelių priežasčių. Pirma, stresinių dirgiklių, įskaitant CSDS, poveikis dažnai sukelia streso sukeltą analgeziją (75,78). Antra, nutraukus pralaimėjimą ICSS slenkstiai išliko aukšti, tai rodo, kad CSDS poveikis yra ilgalaikis ir nepriklauso nuo ūmaus skausmo. Trečia, pelės, kurios „liudija“ socialinio pralaimėjimo seansus, demonstruoja depresyvų elgesį, nepaisant fizinio kontakto trūkumo (79). Galiausiai CSDS nepavyko sukurti anhedonijos pelėms, kurios per daug ekspresuoja ΔFosB striatumoje, kur jos sukelia atsparumą stresui (54). Šie rezultatai rodo, kad CSDS sukuria adaptacijas smegenų atlygio keliuose (12,13,15,54), dėl kurių susidaro anhedoninis fenotipas.
Nors standartiniai antidepresantai gali panaikinti CSDS elgesį, būtina gydyti lėtiniu būdu (12,16). Ūmus ketaminas daro greitą antidepresantą žmonėms (31-39), mes įvertinome, ar ūmus gydymas ketaminu neatšaukia CSDS poveikio pelėms. Mes nustatėme, kad vienkartinė ketamino dozė (20 mg / kg, IP) SI bandyme sukelia greitą (~ 24 val.) Panašų į antidepresantus poveikį po CSDS poveikio. Tai atitinka daugelį tyrimų, kuriuose aprašomas greitas (per kelias valandas) subanesthetinių ketamino dozių poveikis žmonėms (31-39), net pacientams, sergantiems gydymui atsparia depresija (32,34,38,39). Ketaminas taip pat daro greitą antidepresantų poveikį kitiems gyvūnų modeliams, įskaitant priverstinio plaukimo testą (FST) ir uodegos pakabos testą (TST) (40,41,42,43,44,48,50), išmoko bejėgiškumo paradigmą (45,50,51) ir lėtinio lengvo streso paradigma (46,47,49). Nei CSDS, nei ūmus ketaminas nepaveikė lokomotorinės veiklos, tai yra svarbus veiksnys siekiant atmesti nespecifinį poveikį variklio galingumui, kuris gali apsunkinti duomenų aiškinimą. Atsižvelgiant į tai, kad ketaminas graužikams sukelia amnestišką poveikį (52,53), įvertinome galimybę, kad ketaminas trikdo su stresu susijusį mokymąsi ir atmintį. Derina su ankstesniu darbu (50), mes nustatėme, kad 20 mg / kg ketamino netrukdo atlikti pasyvaus vengimo testą, ir tai rodo, kad antidepresantus primenantis vaisto poveikis mūsų tyrimuose atsirado ne dėl atminties sutrikimo. Be to, parodome, kad ūmus ketamino gydymas, mažinantis socialinį vengimą, nedaro įtakos EPM elgesiui, nors ankstesnės ataskaitos nėra įtikinamos (42,43). Kartu mūsų išvados rodo, kad ketamino poveikis SI teste gali būti atskirtas nuo poveikio mokymuisi ir atminčiai ar nerimui.
Įdomu tai, kad vienkartinė 20 mg / kg ketamino 24 valandos injekcija prieš pirmąją CSDS dieną neturėjo jokio poveikio socialiniam vengimui. Tai rodo, kad negalėjimas išvengti pakartotinių streso sukeltų adaptacijų, bent jau naudojant šią vieną dozę. Be to, antidepresantinis ketamino poveikis SI teste nebuvo nuolatinis: pelėms, pakartotinai patikrintoms 1, po savaitės neparodė nuolatinio CSDS sukelto socialinio vengimo silpnėjimo. Šis išvada iš esmės atitinka klinikinius tyrimus, kuriuose teigiama, kad pacientams, kurie reaguoja į ūminį ketaminą, recidyvas pasireiškia per kelias dienas (31,39,80) ir su ikiklinikiniais pranešimais apie ūmų, bet neišliekantį ketamino poveikį antidepresantams pelių FST ir TST (41,51,81), nors taip pat yra pranešimų apie nuolatinį poveikį (45,49,50,82). Šiuos skirtumus gali lemti streso intensyvumas ar tipas (pvz., Socialinis stresas, palyginti su FST ar TST), ar įtampos skirtumai (41). Norint sukelti patikimą nuolatinį poveikį, gali prireikti pakartotinio gydymo ketaminu. Neseniai buvo pranešta, kad pakartotinis gydymas žiurkėmis ketaminu buvo būtinas norint sukurti ilgalaikį atsparų fenotipą lėtinio nenuspėjamo streso paradigmoje (81). Be to, yra įrodymų, kad lėtinis ketamino vartojimas sukelia antidepresantų poveikį tokiomis dozėmis, kurios nėra ypač veiksmingos (83). Yra pranešimų, kad pakartotinės infuzijos pacientams, sergantiems gydymui atsparia depresija, gali sukelti ilgalaikį antidepresanto atsaką, palyginti su viena infuzija (84-86). Tačiau platų ketamino kaip terapijos naudojimą gali riboti atsakomybė už piktnaudžiavimą ir kitas šalutinis poveikis (87-89). Charakterizuojant ketamino poveikį gyvūnų modeliams, gali būti lengviau optimizuoti klinikinio gydymo režimus.
Nepaisant jo poveikio socialiniam vengimui, ūmus ketaminas nesugebėjo užblokuoti anhedoninio CSDS poveikio atliekant ICSS testą. Tai buvo netikėta, atsižvelgiant į ankstesnius pranešimus, kad ketaminas panaikina su stresu susijusį sacharozės pasirinkimo sumažėjimą (45,48) ir padidina dopamino ištekėjimą NAc (90), poveikis, dažnai susijęs su pakilusia nuotaika (91). Kiek mums yra žinoma, nėra pranešimų apie standartinių antidepresantų sugebėjimą pakeisti CSDS poveikį ICSS. Negalime atmesti galimybės, kad gydymas ketaminu gali pakeisti CSDS sukeltą anhedoniją atliekant ICSS testą, naudojant kitas gydymo schemas (pvz., Skirtingas dozes, pakartotinį vartojimą) ar pelių padermes, nors tokie tyrimai nepatenka į šios ataskaitos taikymo sritį, atsižvelgiant į galimų skaičių permutacijos eksperimentiniame dizaine. Tačiau tyrimai su gyvūnais, kuriuose vartojamas pakartotinas ketamino vartojimas, gali būti ribotos vertės suprantant, kodėl vaistas yra kliniškai efektyvus po ūmaus vartojimo žmonėms (31).
CSDS taip pat sukelia tvirtą į nerimą panašų elgesį, išmatuotą tiriamuosiuose tyrimuose, tokiuose kaip padidėjęs labirintas ar atviras laukas (12,13). Tačiau svarbus CSDS paradigmos bruožas yra tas, kad ji gali atskirti šias į nerimą panašias priemones nuo labiau į depresiją panašių požymių, tokių kaip socialinis vengimas ar sacharozės pirmenybės deficitas. Tiksliau sakant, socialinis vengimas ir sacharozės trūkumas efektyviai gydomi standartiniais antidepresantais, bet ne anksiolitikais (12). Be to, pelėms, turinčioms atsparų fenotipą (t. Y., Kurioms trūksta socialinio vengimo ir sacharozės pasirinkimo stokos), būdingas toks pat nerimo tipo elgesio lygis (15), kaip pastebėta pelėms, kurios per daug ekspresuoja ΔFosB (54). Panašiai mes parodome, kad ūmus ketaminas (20 mg / kg) paveikė vieną depresinio elgesio dimensiją (socialinis vengimas), bet ne kitus (anhedonija, nerimas, mokymasis ir atmintis), teigdami, kad šis elgesys atspindi skirtingas sritis, kurias reguliuoja atskiri, tačiau sutampantys dalykai. grandinės smegenyse (92). Molekuliniai mechanizmai, kuriais ketaminas sukelia tokį į antidepresantus panašų poveikį, nėra gerai suprantami, tačiau tai gali apimti glutamato funkcijos ar baltymų sintezės pokyčius smegenų regionuose, įskaitant hipokampą ir priekinę žievę (45,46,47,50).
Padėka
Šis tyrimas buvo finansuotas iš Nacionalinių sveikatos institutų dotacijų (MH063266 - WC; R01MH51399 ir P50MH096890 - EJN; MH090264 - SJR). RJD rėmė mokymo stipendija (T32MH020017) iš Nacionalinio sveikatos instituto.
Išnašos
FINANSINIS ATSKLEIDIMAS
Autoriai nepateikia jokių biomedicininių finansinių interesų ar galimų interesų konfliktų.
Leidėjo atsisakymas: Tai PDF failas iš neregistruoto rankraščio, kuris buvo priimtas paskelbti. Kaip paslauga mūsų klientams teikiame šią ankstyvą rankraščio versiją. Rankraštis bus kopijuojamas, užrašomas ir peržiūrimas gautas įrodymas, kol jis bus paskelbtas galutinėje cituotojoje formoje. Atkreipkite dėmesį, kad gamybos proceso metu gali būti aptiktos klaidos, kurios gali turėti įtakos turiniui, ir visi su žurnalu susiję teisiniai atsakymai.
Nuorodos