PASTABOS: Delta FosB yra viena iš pagrindinių priklausomybės molekulių. Jis pakyla arba kaupiasi priklausomybės procese, sustiprindamas priklausomybę sukeliantį elgesį ir pertvarkydamas smegenis. Kyla klausimas, ar priklausomybė yra cheminė, ar elgesio. Šis tyrimas rodo, kad jis kaupiasi seksualinės veiklos metu ir vartojant cukrų. Tyrėjai taip pat nustatė, kad seksualinė veikla padidino cukraus vartojimą. „Delta FosB“ gali būti susijęs su viena priklausomybe, sustiprinančia kitą priklausomybę. Kyla klausimas - kaip „per didelis pornografijos vartojimas“ veikia „Delta FosB“? Kadangi „DeltaFosB“ prasideda dopaminas, viskas priklauso nuo jūsų smegenų.
Visas tyrimas: ΔFosB įtaka „Nucleus Accumbens“ dėl natūralaus atlygio
J Neurosci. 2008 spalis 8; 28 (41): 10272 – 10277.
doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1531-08.2008.
Deanna L Wallace1,2, Vincent Vialou1,2, Loretta Rios1,2, Tiffany L. Carle-Florence1,2, Sumana Chakravarty1,2, Arvind Kumar1,2, Danielle L. Graham1,2, Thomas A. Green1,2, Anne Kirk1,2, Sergio D. Iñiguez3, Linda I. Perrotti1,2,4, Michel Barrot1,2,5, Ralph J. DiLeone1,2,6, Eric J. Nestler1,2 ir Carlos A. Bolaños-Guzmán1,2,3 +
+ Autoriaus pastabos
Dabartinis DL Wallace adresas: Helen Willis neurologijos institutas, Kalifornijos universitetas, Berklis, Berklis, CA 94720.
TL Carle-Florence dabartinis adresas: Mary Kay tyrimų laboratorijos, Dalasas, TX 75379.
Dabartinis DL Grahamo adresas: „Merck Laboratories“, Bostonas, MA 02115.
TA Greeno dabartinis adresas: Virdžinijos Sandraugos universitetas, Ričmondas, VA 23284.
Dabartinis EJ Nestlerio adresas: Sinajaus kalno medicinos mokyklos Neurologijos katedra, Niujorkas, NY 10029.
Abstraktus
Buvo įrodyta, kad transkripcijos faktorius deltaFosB (ΔFosB), indukuotas branduoliuose accumbens (NAc), veikiant piktnaudžiavimo vaistais, tarpininkauja jautriai reaguojant į šiuos vaistus. Tačiau mažiau žinoma apie ΔFosB vaidmenį reguliuojant atsakymus į natūralius atlygius. Čia parodome, kad du galingi gamtos atlygio veiksmai, sacharozės gerimas ir seksualinis elgesys padidina ΔFosB lygį NAc. Tada mes naudojame virusinį tarpinį genų perdavimą, kad ištirtume, kaip tokia ΔFosB indukcija veikia elgsenos atsakus į šiuos natūralius atlygius. Mes parodome, kad ΔFosB pernelyg didėjantis NAc padidina sacharozės suvartojimą ir skatina seksualinio elgesio aspektus. Be to, mes parodome, kad ankstesnio seksualinio patyrimo gyvūnai, kuriuose yra padidėjusi ΔFosB koncentracija, taip pat rodo sacharozės vartojimo padidėjimą. Šis darbas rodo, kad ΔFosB ne tik sukelia piktnaudžiavimo narkotikais NAc, bet ir natūralius atlygį skatinančius stimulus. Be to, mūsų rezultatai rodo, kad lėtinis poveikis dirgikliams, kurie sukelia ΔFosB NAc, gali padidinti kitų natūralių pranašumų vartojimą.
Įvadas
ΔFosB, Fos šeimos transkripcijos faktorius, yra sutrumpintas fosB geno produktas (Nakabeppu ir Nathans, 1991). Jis, palyginti su kitais „Fos“ šeimos baltymais, yra ekspresuojamas santykinai mažu lygiu, reaguodamas į ūmius dirgiklius, tačiau dėl išskirtinio stabilumo (Nestler, 2008) po lėtinės stimuliacijos kaupiasi aukšto lygio smegenyse. Šis kaupimasis būdingas konkrečiam regionui, reaguojant į daugelio rūšių lėtinę stimuliaciją, įskaitant lėtinį piktnaudžiavimo narkotikais, traukuliais, antidepresantais, antipsichoziniais vaistais, neuronų pažeidimais ir keliais streso tipais skyrimą [apžvalgą rasite Cenci (2002) ) ir „Nestler“ (2008)].
Funkcinės ΔFosB indukcijos pasekmės geriausiai suprantamos dėl piktnaudžiavimo narkotikų, kurie ryškiausiai sukelia baltymą branduolio branduolyje (NAc), apie kurį pranešta praktiškai visų rūšių piktnaudžiavimo narkotikais atveju (Muller ir Unterwald, 2005; McDaid ir kt. , 2006; Nestler, 2008; Perrotti ir kt., 2008). NAc yra ventralinio striatumo dalis ir yra svarbus nervinis substratas, naudingas piktnaudžiaujantiems vaistams. Atitinkamai, vis daugiau įrodymų rodo, kad ΔFosB indukcija šiame regione padidina gyvūno jautrumą naudingam piktnaudžiavimo narkotikų poveikiui ir taip pat gali padidinti motyvaciją jų gauti. Taigi per didelis ΔFosB ekspresija NAc sukelia gyvūnams kokaino, morfino ar savarankiško vartojimo kokainų pasirinkimą mažesnėmis narkotikų dozėmis ir sustiprina kokaino paspaudimą laipsniško santykio paradigmoje (Kelz et al., 1999 ; Colby ir kt., 2003; Zachariou ir kt., 2006).
Be savo vaidmens tarpininkaujant atlygiui už narkotikus, NAc taip pat dalyvavo reguliuojant reakcijas į natūralų atlygį, o naujausi darbai pasiūlė ryšį tarp natūralaus atlygio ir ΔFosB. Įrodyta, kad savanoriškas važiavimas ratu padidina ΔFosB lygį NAc, o per didelis ΔFosB ekspresija šiame smegenų regione sukelia pastovų bėgimo augimą, kuris trunka kelias savaites, palyginti su kontroliniais gyvūnais, kurių bėgimo plokščiaplanės per 2 savaites (Werme et al. ., 2002). Panašiai, kai riebus maistas sukelia ΔFosB NAc (Teegarden ir Bale, 2007), tuo tarpu, kai ΔFosB perdėta raiška šiame regione padidina instrumentinį atsaką už maistą (Olausson ir kt., 2006). Be to, fosB genas yra susijęs su motinos elgesiu (Brown ir kt., 1996). Tačiau apie ΔFosB ir seksualinio elgesio ryšį yra nedaug informacijos - tai vienas stipriausių natūralių apdovanojimų. Be to, ne toks aiškus yra galimas ΔFosB dalyvavimas labiau kompulsyviuose, net „priklausomybės sukeliančiuose“ natūralaus atlygio elgesio modeliuose. Pavyzdžiui, keli pranešimai parodė priklausomybės aspektą sacharozės vartojimo paradigmose (Avena ir kt., 2008).
Norėdami išplėsti savo žinias apie ΔFosB poveikį natūraliam atlygio elgesiui, mes ištyrėme ΔFosB indukciją NAc sacharozės gėrimo ir seksualinio elgesio modeliuose. Mes taip pat nustatėme, kaip per didelis ΔFosB ekspresija NAc keičia elgesio reakcijas į šias natūralias atpildas ir ar ankstesnis vieno natūralaus atlygio poveikis gali sustiprinti kitokį natūralų pasitenkinimą teikiantį elgesį.
Medžiagos ir metodai
Visas procedūras gyvūnams patvirtino Teksaso universiteto Pietvakarių medicinos centro institucinis gyvūnų priežiūros ir naudojimo komitetas.
Seksualinis elgesys.
Lytiškai patyrusios „Sprague Dawley“ žiurkės (Čarlzo upė) buvo sukurtos leidžiant joms poruotis su imliomis patelėmis iki ejakuliacijos, ∼1 – 2 kartus per savaitę 8 – 10 savaitėms, iš viso 14 seansams. Seksualinis elgesys buvo įvertintas, kaip aprašyta anksčiau (Barrot et al., 2005). Kontroliniai vyrai buvo generuojami veikiant tą pačią areną ir patalynę tą patį laiką, kaip patyrę vyrai. Patelės niekada nebuvo pristatytos į areną su šiais kontroliniais patinais. Atskirame eksperimente buvo suformuota papildoma eksperimentinė grupė: vyrai buvo supažindinti su moterimis, kurios buvo gydomos hormonais ir kurios dar nebuvo pasiekusios estrus. Šie vyrai bandė pritvirtinti ir įsibrovė; kadangi moterys nebuvo nepriimamos, seksualinis elgesys šioje grupėje nebuvo pasiektas. Aštuoniolika valandų po paskutinio seanso gyvūnams buvo perfuzija arba dekapitalizacija, o smegenys paimtos audinių perdirbimui. Kitai gyvūnų grupei ∼5 d po 14th seanso sacharozės pasirinkimas buvo tiriamas, kaip aprašyta toliau. Norėdami gauti daugiau informacijos, žiūrėkite papildomus metodus (kaip papildomą medžiagą galima rasti tinklalapyje www.jneurosci.org).
Sacharozės vartojimas.
Pirmajame eksperimente (1a pav.) Žiurkėms buvo suteikta neribota prieiga prie dviejų butelių vandens, skirto 2 d, po vieną buteliuką vandens ir sacharozės 2 d, didinant sacharozės koncentraciją (0.125 – 50%). Tada sekė tik dviejų butelių vandens 6 d laikotarpis, po to vieno vandens buteliuko ir 2% sacharozės buteliuko 0.125 d laikotarpis. Antrajame eksperimente (1b pav., C, 2 pav.) Žiurkėms buvo suteikta neribota prieiga prie vieno buteliuko vandens ir 10% sacharozės 10 d. Kontroliniai gyvūnai gavo tik du butelius vandens. Gyvūnams buvo atlikta perfuzija arba jų greitis buvo greitai pašalintas, o smegenys buvo surinktos audiniams perdirbti.
Dviejų butelių pasirinkimo testas.
Dviejų butelių pasirinkimo paradigma buvo atlikta, kaip aprašyta anksčiau (Barrot et al., 2002). Prieš operaciją, siekiant kontroliuoti galimus individualius skirtumus, gyvūnai buvo iš anksto išbandyti per pirmąją tamsios fazės 30 min., Pasirinkdami dviejų butelių procedūrą tarp vandens ir 1% sacharozės. Po trijų savaičių po viruso sukelto genų perkėlimo (žr. Žemiau) ir prieš atliekant bet kokius papildomus elgesio tyrimus gyvūnai, kuriems buvo duotas tik vanduo, buvo išbandyti, naudojant 30 min dviejų butelių pasirinkimo procedūrą tarp vandens ir 1% sacharozės tirpalo.
Lytiškai patyrę ir kontroliniai gyvūnai prieš seksualinį elgesį nebuvo išbandę. Praėjus penkioms dienoms po 14-osios seksualinio (arba kontrolinio) elgesio sesijos, gyvūnams buvo parinktas dviejų butelių pasirinkimo testas tarp vandens ir 1% sacharozės tirpalo per pirmąją jų tamsos-šviesos ciklo 30 min. Atskiros lytiškai patyrusių ir kontrolinių gyvūnų grupės buvo naudojamos išmatuoti ΔFosB lygį po seksualinio elgesio ir tirti seksualinio elgesio poveikį sacharozės pasirinkimui.
Western blotting.
NAc dissekcijos, gautos darant perforaciją, buvo analizuojamos atliekant Western blot analizę, kaip aprašyta anksčiau (Perrotti ir kt., 2004), naudojant triušio polikloninį anti-FosB antikūną [antikūnų apibūdinimą žr. Perrotti et al. (2004)] ir monokloninį antikūną prieš glicerraldehido-3-fosfato dehidrogenazę (GAPDH) (RDI-TRK5G4-6C5; tyrimų diagnostika), kuris tarnavo kaip kontrolinis baltymas. ΔFosB baltymų lygis buvo normalizuotas iki GAPDH, buvo palyginti eksperimentiniai ir kontroliniai mėginiai. Norėdami gauti daugiau informacijos, žiūrėkite papildomus metodus (kaip papildomą medžiagą galima rasti tinklalapyje www.jneurosci.org).
Imunohistochemija.
Gyvūnams perfuzija buvo atlikta, o smegenų audiniai buvo apdoroti naudojant paskelbtus imunohistocheminius metodus (Perrotti ir kt., 2005). Kadangi paskutinis atlygintinų dirgiklių poveikis buvo atliktas 18 – 24 h prieš analizę, mes manėme, kad visas FosB panašus imunoreaktyvumas, aptiktas pan-FosB antikūnu (SC-48; Santa Cruz Biotechnology), atspindi ΔFosB (Perrotti ir kt., 2004). , 2005). Norėdami gauti daugiau informacijos, žiūrėkite papildomus metodus (kaip papildomą medžiagą galima rasti tinklalapyje www.jneurosci.org).
Virusų sukeliamas genų perdavimas.
Operacija buvo atlikta patinėlėms „Sprague Dawley“. Adeno-viruso (AAV) vektoriai buvo švirkščiami į NAc kaip dvi pusės, po 1.5 μl kiekvienoje pusėje (Barrot et al., 2005). Teisingas išsidėstymas buvo patikrintas atlikus eksperimentus su 40 μm kresiliu-violetiniais dažais. Į vektorius buvo įtraukta kontrolė, ekspresuojanti tik žalią fluorescencinį baltymą (GFP) (AAV-GFP), arba AAV, ekspresuojanti laukinio tipo ΔFosB ir GFP (AAV-ΔFosB) (Zachariou et al., 2006). Atsižvelgiant į transgeno ekspresijos laiką NAc, gyvūnai buvo tiriami po 3 – 4 elgesio savaičių po AAV vektorių injekcijos, kai transgeno ekspresija yra maksimali (Zachariou et al., 2006). Norėdami gauti daugiau informacijos, žiūrėkite papildomus metodus (kaip papildomą medžiagą galima rasti tinklalapyje www.jneurosci.org).
Statistinė analizė.
Reikšmė buvo matuojama naudojant dviejų veiksnių pakartotinių matų ANOVA, taip pat Studento t testus, kurie buvo pakoreguoti, jei buvo pastebėti daugybiniai palyginimai. Duomenys išreiškiami kaip vidurkis ± SEM. Statistinis reikšmingumas buvo apibrėžtas kaip p <0.05.
rezultatai
Lėtinis sacharozės poveikis sukelia padidėjusį sacharozės suvartojimą ir panašų į elgesį
Mes įgyvendinome dviejų butelių pasirinkimo paradigmą, kurioje sacharozės koncentracija buvo maždaug dvigubai didesnė nei kas 2 d po dviejų vandens butelių 2 d. Sacharozės koncentracija prasidėjo nuo 0.125% ir padidėjo iki 50%. Gyvūnai neparodė sacharozės, kol 0.25% sacharozės, ir tada gėrė daugiau sacharozės nei vanduo esant visoms didesnėms koncentracijoms. Pradėję nuo 0.25% koncentracijos, gyvūnai gėrė vis didesnius sacharozės kiekius, kol buvo pasiektas maksimalus sacharozės tūris ties 5 ir 10%. Esant 20% ir aukštesniems, jie pradėjo mažinti savo sacharozės kiekį, kad išlaikytų pastovų bendro sacharozės suvartojimo lygį (1a pav., Įdėklas). Po šios paradigmos gyvūnai praleido 6 d tik su dviem buteliais vandens, tada jiems buvo parinktas 0.125% sacharozės buteliukas arba vanduo 2 d. Gyvūnai, vartodami tokią koncentraciją, gėrė daugiau sacharozės nei vandens, ir jie turėjo daug sacharozės, palyginti su pranašumu, kuris buvo pastebėtas po pradinio šios sacharozės koncentracijos 1 dieną.
1 pav.
Dviejų butelių sacharozės pasirinkimo paradigmos rodo didėjantį sacharozės vartojimą. a, didėjanti sacharozės koncentracija lemia „apverstos U formos“ suvartojimo elgesį, taip pat panašų į recidyvą ir į sensibilizavimą po nutraukimo laikotarpio [reikšmingas skirtumas tarp vandens ir sacharozės suvartojimo per 2 dienas, kai kiekviena koncentracija yra 0.25% ir paskesnis sacharozės poveikis (t (30) = 4.81; p <0.001; n = 8, pakoreguotas pagal kelis palyginimus)]. Pradinis suvartojimas reiškia bendrą sacharozės, suvartotos kiekvienoje koncentracijoje per 2 d, gramus, rodantį stabilizuotą didesnių koncentracijų suvartojimą. b, Gyvūnai, vartojantys 10 d., pasirinkdami dviejų buteliukų paradigmą, rodo didėjantį sacharozės kiekį per 1 dieną (rodoma tik vieną dieną). Dviejų veiksnių pakartotinių matų ANOVA metu nustatytas pagrindinis dienos poveikis (F (3,27) = 42.3; p <0.001), sacharozės (F (1,9) = 927.2; p <0.001) ir sacharozės × dienos (F (3,27) = 44.8; p <0.001; n = 10 / grupė). c, Padidėjęs svorio padidėjimas, palyginti su kontroliniais gyvūnais (tik su vandeniu), veikiančiais sacharozę. Dviejų veiksnių pakartotiniai matai ANOVA rodo reikšmingą pagrindinį dienos poveikį (F (5,70) = 600; p <0.001), kai abi grupės laikui bėgant priauga svorio ir reikšmingą sacharozės bei dienos sąveiką (F (5,70) ) = 17.1; p <0.001; n = 10 / grupė), o tai rodo, kad sacharozės grupė laikui bėgant priauga daugiau svorio.
Kadangi didžiausias suvartojamo tūrio tūris buvo pasiektas esant 10% koncentracijai, naiviems gyvūnams buvo suteikta galimybė pasirinkti vieną buteliuką vandens ir vieną 10% sacharozės buteliuką 10 d ir palyginti su kontroline grupe, kuriai du du vandens buteliai. Sacharozės gyvūnai buvo priversti vartoti didesnį sacharozės kiekį per dieną 10 (1b pav.). Jie taip pat priaugo žymiai daugiau svorio tęsdami sacharozės poveikį, palyginti su kontroliniais gyvūnais, o svorio skirtumas laikui bėgant didėjo (1c pav.).
Sacharozės gerinimas didina ΔFosB koncentraciją NAc
Mes ištyrėme šiuos gyvūnus pagal 10% sacharozės paradigmą, kad nustatytume ΔFosB lygį NAc, naudodami Western blotting (2a pav.) Ir imunohistochemiją (2b pav.). Abu metodai atskleidė ΔFosB baltymo indukciją šioje smegenų srityje sacharozėje, palyginti su kontroliniais gyvūnais. Kadangi visa ΔFosB baltymų seka yra viso ilgio FosB seka, antikūnai, naudojami aptikti į FosB panašų imunoreaktyvumą, atpažįsta abu baltymus (Perrotti ir kt., 2004, 2005). Tačiau Vakarų blotinimas parodė, kad geriant sacharozę reikšmingai sukėlė tik ΔFosB. Tai rodo, kad signalo skirtumas, stebimas imunohistochemijos būdu, parodo ΔFosB. 2b pav. Pastebėtas padidėjimas rastas NAc šerdyje ir apvalkale, bet ne nugaros juosmenyje (duomenys nepateikti).
2 pav.
Sacharozės vartojimas ir seksualinis elgesys padidina ΔFosB išraišką NAc. a, lėtinis 10% sacharozės suvartojimas dviejų butelių pasirinkimo paradigmoje, taip pat seksualinis elgesys padidina ΔFosB išraišką NAc Western blot (sacharozė, t (11) = 2.685; * p = 0.021; n = 5– 8; seksualinis elgesys, t (12) = 2.351; * p = 0.037; n = 6–8). Uoslės kontrolės patinai reikšmingai nesiskiria nuo kontrolinės lyties neturinčių vyrų (t (10) = 0.69; p> 0.50; n = 4–8). NS, nereikšminga. b, smegenų pjūviai iš sacharozės patyrusių gyvūnų rodo imunohistochemijos būdu padidintą ΔFosB imunoreaktyvumą, lyginant su kontroliniais gyvūnais NAc. Nuotraukos (10 ×) atspindi daugybę smegenų pjūvių iš šešių žiurkių kiekvienoje gydymo grupėje. AC, priekinė komisinė. c, smegenų pjūviai iš seksualiai patyrusių gyvūnų rodo imunohistochemijos būdu padidintą ΔFosB imunoreaktyvumą, lyginant su kontroliniais NAc. Paveikslėliai (10 ×) atspindi daugelį smegenų pjūvių nuo šešių iki aštuonių žiurkių kiekvienoje gydymo grupėje.
Seksualinis elgesys padidina ΔFosB lygį NAc
Toliau ištyrėme lėtinio seksualinio elgesio poveikį ΔFosB indukcijai NAc. Lytiškai patyrusiems žiurkių patinams buvo leista neribota prieiga su imančiomis patelėmis iki 14 sesijų ejakuliacijos per 8 – 10 savaitės laikotarpį. Svarbu tai, kad kontroliniai gyvūnai nebuvo naminių narvų kontrolė, jie buvo sukurti naudojant panašų elgesį bandymų dienomis ir atviro lauko arenos bei patalynės poveikį, kai kopuliacija vyko tą patį laiko tarpą, bet neveikiant jautrios patelės, kontroliuojant uoslės ir tvarkymo poveikis. Naudodamiesi „Western blotting“, mes nustatėme, kad seksualinė patirtis žymiai padidino ΔFosB lygį, palyginti su kontroline grupe (2a pav.), O nenustatomas viso ilgio „FosB“ lygis. Remiantis šiais duomenimis, imunohistochemija atskleidė, kad padidėja ΔFosB dažymas tiek NAc šerdyje, tiek apvalkale (2c pav.), Bet ne stuburo slankstelyje (duomenys nepateikti).
Norėdami įsitikinti, kad ΔFosB padidėjimas lytį patiriantiems gyvūnams nebuvo priskirtinas dėl socialinės sąveikos ar kokio nors kito su poravimu nesusijusio stimulo, sukūrėme nesusijusius patinus, kurie buvo veikiami hormonų gydytomis patelėmis, bet neleido kopijuoti. Šie vyrai neparodė jokio ΔFosB lygio skirtumo, palyginti su atskiru uoslės-arenoje kontroliuojamų gyvūnų rinkiniu (2a pav.). Tai rodo, kad ΔFosB indukcija įvyksta reaguojant į seksualinį elgesį, o ne į socialinius ar nesuderinamus ženklus.
FFosB pernelyg didėjantis NAc padidina sacharozės suvartojimą
Naudodami viruso sukeltą perekspresijos sistemą, kuri leidžia stabiliai ekspresuoti ΔFosB per kelias savaites (Zachariou ir kt., 2006) (3a pav.), Mes ištyrėme didesnio ΔFosB kiekio, konkrečiai nukreipto į NAc, įtaką geriant sacharozę elgesys (3b pav.). Pirmiausia apsidraudėme, kad prieš operaciją atlikus sacharozės suvartojimo išankstinį testą, nebuvo jokio pagrindinio sacharozės elgesio skirtumų (AAV-GFP, 6.49 ± 0.879 ml; AAV-ΔFosB, 6.22 ± 0.621 ml; n = 15 / grupė; p> 0.80). Praėjus trims savaitėms po operacijos, kai ΔFosB ekspresija buvo stabili ~ 10 d., Gyvūnams buvo atliktas sacharozės tyrimas po operacijos. AAV-ΔFosB grupė gėrė žymiai daugiau sacharozės nei AAV-GFP kontrolinė grupė (3b pav.). Abiejų grupių vandens suvartojimo kiekis nesiskyrė (AAV-GFP, 0.92 ± 0.019 ml; AAV-ΔFosB, 0.95 ± 0.007 ml; n = 15 / grupė; p> 0.15), o tai rodo, kad ΔFosB poveikis būdinga sacharozei.
3 pav.
Per didelis ΔFosB ekspresija NAc reguliuoja natūralaus atlygio elgesio aspektus. a, NAc tikslinės vietos aprašas atliekant dvišalį virusų sukeltą genetinį perdavimą ir ΔFosB ekspresijos pavyzdys, aptiktas imunohistocheminiu būdu, po AAV-ΔFosB injekcijos. b) AAV-ΔFosB įpurškimas į NAc padidina sacharozės suvartojimą, palyginti su AAV-GFP injekuotomis kontrolinėmis medžiagomis (t (28) = 2.208; * p = 0.036; n = 15 / grupė). Panašiai, 10 seksualinio elgesio savaitės, palyginti su seksualiai naivia kontrole, padidina sacharozės vartojimą (t (14) = 2.240; * p = 0.042; n = 7 – 9). c, ΔFosB perdėta išraiška sumažina įsibrovimų, reikalingų ejakuliacijai pasiekti, seksualiai naiviems gyvūnams, palyginti su GFP kontrole (t (30) = 2.145; * p = 0.04; n = 15 – 17), ir lemia mažesnę posistekuliacijos intervalo tendenciją ( t (30) = 1.916; #p = 0.065; n = 15 – 17).
FFosB pernelyg didelė išraiška NAc veikia seksualinį elgesį
Toliau mes ištyrėme, ar ΔFosB per didelis ekspresija NAc reguliuoja naivių ir patyrusių gyvūnų seksualinį elgesį. Nors neradome jokių seksualinio elgesio parametrų skirtumų tarp patyrusių gyvūnų AAV-ΔFosB ir -GFP gydytų gyvūnų (žr. Papildomą lentelę S1, kurią galima rasti tinklalapyje www.jneurosci.org kaip papildomą medžiagą), per didelis ΔFosB ekspresija naiviems gyvūnams žymiai sumažino įsiskverbimų skaičių, reikalingą ejakuliacijai pasiekti pirmąją seksualinio elgesio patirtį (3c pav.). Po pirmosios seksualinės patirties taip pat pastebima tendencija, kad ΔFosB grupės pacientams sumažėjo postejakuliacinis intervalas (3c pav.). Priešingai, naiviems ar patyrusiems gyvūnams nebuvo pastebėta skirtumų tarp tvirtinimo, įsibrovimų ar ejakuliacijos latentinių laikotarpių (žr. Papildomą lentelę S1, kurią galite rasti www.jneurosci.org kaip papildomą medžiagą). Panašiai nebuvo pastebėtas skirtumas tarp įsibrovimų santykio [įsibrovimų skaičius / (įbrėžimų skaičius + tvirtinimo elementų skaičius)], nors taip gali būti dėl to, kad kiekvienoje grupėje labai skiriasi stovų skaičius.
Seksualinė patirtis padidina sacharozės suvartojimą
Kadangi nustatėme, kad NAc padidėja ΔFosB lygis tiek po sacharozės gėrimo, tiek dėl seksualinės patirties, o per didelis ΔFosB ekspresija daro įtaką elgesio reakcijai į abu atlygius, todėl buvo įdomu ištirti, ar ankstesnis vieno iš apdovanojimų poveikis reikšmingai paveikė elgesio reakcijas į kitą. . Prieš seksualinę patirtį naiviems gyvūnams buvo atsitiktinai paskirta kontrolinė ar lytinė aplinka. Tuomet gyvūnai patyrė seksualinę patirtį arba kontrolines sąlygas, kaip aprašyta anksčiau, per 8 – 10 savaites. Praėjus penkioms dienoms po paskutinio sekso seanso, gyvūnams buvo taikoma 30 min. Dviejų butelių pasirinkimo paradigma tarp vieno vandens buteliuko ir kito sacharozės. Mes nustatėme, kad seksualiai patyrę gyvūnai gėrė žymiai daugiau sacharozės nei kontroliniai (3b pav.). Vartojant vandenį (kontrolinis, 1.21 ± 0.142 ml; lytinis, 1.16 ± 0.159 ml; n = 7 – 9; p = 0.79), skirtumo tarp seksualiai patyrusių ir kontrolinių gyvūnų nepastebėta. Tai rodo, kad poveikis būdingas sacharozei.
Diskusija
Šis tyrimas panaikina ankstesnį literatūros trūkumą aiškinantis ΔFosB vaidmenį natūraliame atlygio elgesyje, susijusiame su seksu ir sacharoze. Pirmiausia išsiaiškinome, ar ΔFosB kaupiasi NAc, svarbiame smegenų apdovanojimo regione, po lėtinio natūralių apdovanojimų poveikio. Svarbus šio darbo bruožas buvo suteikti gyvūnams galimybę pasirinkti savo elgesį pagal analogiją su vaistų savitarnos paradigmomis. Tai turėjo užtikrinti, kad bet koks poveikis ΔFosB lygiui būtų susijęs su savanorišku atlygio vartojimu. Sacharozės modelis (1 pav.) Parodo į priklausomybę panašius elgesio aspektus, palyginti su kitais sacharozės vartojimo modeliais: pasirinkimas tarp atlygio ir kontrolės, apverstos U formos dozės ir reakcijos kreivė, jautrus atsakas po vartojimo ir per didelis suvartojimas. Šis modelis taip pat sukelia padidėjusį svorio padidėjimą, to nepastebėta kituose modeliuose, tokiuose kaip dienos pertraukiamas cukraus modelis (Avena ir kt., 2008).
Mūsų duomenys pirmą kartą rodo, kad du pagrindiniai natūralių pranašumų tipai, sacharozė ir lytis, abu didina ΔFosB lygius NAc. Šie padidėjimai buvo pastebėti atliekant Western blot ir imunohistochemijas; naudojant abu metodus, įsitikinama, kad stebimas baltymų produktas iš tikrųjų yra ΔFosB, o ne viso ilgio FosB, kitas fosB geno produktas. Atrankinis ΔFosB indukcija sacharozės ir lyties būdu yra panašus į selektyvų ΔFosB indukciją NAc po lėtinio vartojimo beveik visų rūšių narkotikais (žr. Įvadą). Tačiau reikia pastebėti pastebėjimą, kad ΔFosB indukcijos laipsnis, stebimas NAc, reaguojant į natūralų atlygį, yra mažesnis nei tas, kuris vertinamas už naudą vaistams: sacharozės gėrimas ir seksualinis elgesys sukėlė 40 – 60% ΔFosB lygio padidėjimą iki kelių kartų indukcijos, pastebėtos vartojant daugybę narkotikų (Perrotti ir kt., 2008).
Antrasis šio tyrimo tikslas buvo ištirti ΔFosB indukcijos NAc funkcines pasekmes natūraliam su atlygiu susijusioms elgsenoms. Didžioji dalis mūsų ankstesnių darbų, susijusių su ΔFosB poveikiu vaistams, buvo panaudoti indukuojamoms bitransgeninėms pelėms, kuriose ΔFosB raiška nukreipta į NAc ir nugaros striatą. Šios ΔFosB pernelyg daug ekspresuojančios pelės rodo padidintą elgesį su kokainu ir opiatais, taip pat padidėjusį važiavimą ratu ir instrumentinį reagavimą į maistą (žr. Įvadą). Šiame tyrime mes panaudojome neseniai sukurtą virusų tarpininkaujamą genų perdavimo sistemą, kad stabiliai padidintume ΔFosB ekspoziciją tikslinėse žiurkių patinų smegenų srityse (Zachariou ir kt., 2006). Čia išsiaiškinome, kad ΔFosB per didelis ekspozicija padidino sacharozės vartojimą, lyginant su kontroliniais gyvūnais, nesiskiriant vandens skirtumui tarp dviejų grupių.
Mes taip pat ištyrėme, kaip ΔFosB daro įtaką seksualiniam elgesiui. Įrodėme, kad ΔFosB per didelis ekspozicija NAc sumažina įsiskverbimų, reikalingų ejakuliacijai, seksualiai naiviems gyvūnams, skaičių. Tai neatitiko kitų naivaus seksualinio elgesio skirtumų, įskaitant montavimo pakitimus, įsibrovimą ar ejakuliacijos vėlavimą. Be to, per didelis ΔFosB ekspresija neturėjo įtakos jokiems seksualiai patyrusių gyvūnų seksualinio elgesio aspektams. NAc manipuliacijos gebėjimas paveikti seksualinį elgesį nestebina, atsižvelgiant į vis gausėjančius įrodymus, kad šis smegenų apdovanojimo regionas reguliuoja seksualinį elgesį (Balfour ir kt., 2004; Hull and Dominguez, 2007). ΔFosB sukeltas įsibrovimų skaičiaus sumažėjimas gali atspindėti padidėjusį seksualinį elgesį, nes naivūs gyvūnai, kurių NAc ekspresija yra ΔFosB didesnė, elgiasi labiau kaip patyrę gyvūnai. Pavyzdžiui, atliekant pakartotinės seksualinės patirties testus, gyvūnams reikia mažiau įsikišimų, kad būtų pasiekta ejakuliacija (Lumley and Hull, 1999). Be to, postejaculatory intervalo mažėjimo tendencija vartojant ΔFosB perdėtą ekspresiją taip pat atspindi elgesį su labiau lytiškai motyvuotais, patyrusiais vyrais (Kippin ir van der Kooy, 2003). Kartu šie duomenys rodo, kad per didelis ΔFosB ekspresija naiviems gyvūnams gali palengvinti seksualinį elgesį, priversdamas naivius gyvūnus panašesnius į labiau patyrusius ar lytiškai motyvuotus gyvūnus. Kita vertus, mes nepastebėjome reikšmingo ΔFosB ekspressijos poveikio patyrusiam seksualiniam elgesiui. Sudėtingesni seksualinio elgesio tyrimai (pvz., Sąlygotos vietos pasirinkimas) gali geriau išskirti galimą ΔFosB poveikį.
Galiausiai mes ištyrėme, kaip ankstesnis vieno natūralaus atlygio poveikis veikia elgesio reakcijas į kitą. Konkrečiai mes nustatėme ankstesnės seksualinės patirties poveikį sacharozės suvartojimui. Nors tiek kontroliniai, tiek seksualiai patyrę gyvūnai labai mėgsta sacharozę, lytiškai patyrę gyvūnai gėrė daug daugiau sacharozės, vandens suvartojimas nepakito. Tai yra įdomi išvada, nes ji rodo, kad ankstesnis vieno atlygio poveikis gali padidinti kito naudingo stimulo naudingą vertę, kaip būtų galima tikėtis, jei atlygio jautrumas būtų iš dalies bendras molekulinis pagrindas (pvz., ΔFosB). Panašiai kaip šiame tyrime, žiurkėnų patelės, anksčiau patyrusios seksualinį elgesį, padidino jautrumą kokaino elgesio poveikiui (Bradley ir Meisel, 2001). Šios išvados palaiko smegenų atlygio schemos plastiškumo sąvoką, nes suvokiama dabartinio atlygio vertė yra pagrįsta praeities atlygio pozicijomis.
Apibendrinant galima pasakyti, kad čia pateiktas darbas pateikia įrodymų, kad, be piktnaudžiavimo narkotikais, natūralus atlygis sukelia ΔFosB lygį NAc. Panašiai ir per didelis ΔFosB ekspresija šiame smegenų regione reguliuoja gyvūno elgesio reakciją į natūralų naudą, kaip buvo pastebėta anksčiau dėl vaistų atlygio. Šios išvados rodo, kad ΔFosB vaidina bendresnį vaidmenį reguliuojant atlygio mechanizmus ir gali padėti tarpininkauti kryžminiam jautrumui, pastebėtam daugelio rūšių vaistams ir natūraliems atlygiams. Be to, mūsų rezultatai kelia galimybę, kad ΔFosB indukcija NAc gali būti tarpininkas ne tik pagrindiniams priklausomybės nuo narkotikų, bet ir vadinamųjų natūralių priklausomybių, susijusių su priverstiniu natūralios naudos vartojimu, aspektais.
Išnašos
• Šis darbas buvo remiamas iš Nacionalinio psichikos sveikatos instituto ir Nacionalinio piktnaudžiavimo narkotikais instituto bei Nacionalinio šizofrenijos ir depresijos tyrimų aljanso stipendijų.
• Korespondencija turėtų būti adresuota Carlos A. Bolanos aukščiau nurodytu adresu. [apsaugotas el. paštu]
• Autorinės teisės © „2008“ neuromokslų draugija 0270-6474 / 08 / 2810272-06 $ 15.00 / 0
Ankstesnis skyrius
Nuorodos
1. ↵
1. Avena NM,
2. Rada P,
3. Hoebel BG
(2008) Priklausomybės nuo cukraus įrodymai: protarpinio, per didelio cukraus vartojimo elgesys ir neurocheminis poveikis. „Neurosci Biobehav Rev 32“: 20 – 39.
„CrossRefMedline“
2. ↵
1. „Balfour ME“,
2. Yu L,
3. Coolen LM
(2004) Lytinis elgesys ir su lytimi susiję aplinkos užuominos aktyvina žiurkių patinų mezolimbinę sistemą. Neuropsichofarmakologija 29: 718 – 730.
„CrossRefMedline“
3. ↵
1. Barrot M,
2. Olivier JD,
3. Perrotti LI
4. „DiLeone RJ“,
5. Bertonas O
6. Eisch AJ,
7. Impey S,
8. Audra DR,
9. Neve RL,
10. Yin JC,
11. Zachariou V,
12. Nestler EJ
(2002) CREB veikla branduolio akumuliatoriaus apvalkale kontroliuoja elgesio reakcijų į emocinius dirgiklius reagavimą. „Proc Natl Acad Sci USA“ 99: 11435 – 11440.
Anotacija / NEMOKAMAS Visas tekstas
4. ↵
1. Barrot M,
2. Wallace DL,
3. Bolaños CA
4. Graham DL,
5. Perrotti LI
6. Neve RL,
7. „Chambliss H“,
8. Yin JC,
9. Nestler EJ
(2005) Nerimo reguliavimas ir CREB inicijuotas seksualinis elgesys akumuliatorių branduolyje. „Proc Natl Acad Sci USA“ 102: 8357 – 8362.
Anotacija / NEMOKAMAS Visas tekstas
5. ↵
1. „Bradley KC“,
2. Meiselis RL
(2001) Seksualinio elgesio indukuojant c-Fos branduolio akumuliatoriuose ir amfetamino stimuliuotą lokomotorinį aktyvumą jautrina ankstesnė seksualinė patirtis su moterimis Sirijos žiurkėnėmis. „J Neurosci 21“: 2123 – 2130.
Anotacija / NEMOKAMAS Visas tekstas
6. ↵
1. Brown JR,
2. Jūs H,
3. „Bronson RT“
4. Dikkes P,
5. Greenberg ME
(1996) Pelių, neturinčių tiesioginio ankstyvojo fosB geno, maitinimo trūkumas. Ląstelė 86: 297 – 309.
„CrossRefMedline“
7. ↵
1. Cenci MA
(2002) Transkripcijos veiksniai, dalyvaujantys L-DOPA sukeltos diskinezijos patogenezėje žiurkių Parkinsono ligos modelyje. Aminorūgštys 23: 105–109.
„CrossRefMedline“
8. ↵
1. Colby CR,
2. Whisler K,
3. Steffen C,
4. „Nestler EJ“,
5. Savarankiškas DW
(2003) DeltaFosB padidėjęs strijaus ląstelių tipas padidina kokaino paskatą. „J Neurosci 23“: 2488 – 2493.
Anotacija / NEMOKAMAS Visas tekstas
9. ↵
1. Korpuso EM,
2. „Dominguez JM“
(2007) seksualinis elgesys su graužikais vyrais. „Horm Behav 52“: 45 – 55.
„CrossRefMedline“
10. ↵
1. Kelz MB,
2. Chen J,
3. Carlezon WA Jr.
4. Whisler K,
5. Gilden L
6. Beckmann AM,
7. Steffen C,
8. Zhang YJ,
9. Marotti L,
10. Savarankiškas DW
11. Tkatch T,
12. Baranauskas G,
13. Surmeier DJ
14. Neve RL,
15. Duman RS,
16. Picciotto MR
17. Nestler EJ
(1999) Transkripcijos faktoriaus deltaFosB ekspresija smegenyse kontroliuoja jautrumą kokainui. Gamta 401: 272 – 276.
„CrossRefMedline“
11. ↵
1. Kippin TE,
2. van der Kooy D
(2003) Specialiųjų pedunculopontine branduolių eksitotoksiniai pažeidimai blogina naivių žiurkių patinų kopuliaciją ir blokuoja teigiamą kopuliacijos poveikį patyrusių žiurkių patinams. „Eur J Neurosci 18“: 2581 – 2591.
„CrossRefMedline“
12. ↵
1. Lumley LA,
2. Korpuso EM
(1999) D1 antagonisto ir seksualinės patirties poveikis kopuliacijos sukeltam į Fos panašus imunoreaktyvumas medialiniame priešoptiniame branduolyje. „Brain Res 829“: 55 – 68.
„CrossRefMedline“
13. ↵
1. McDaid J,
2. Grahamo parlamento narys,
3. „Napier TC“
(2006) Metamfetamino sukeltas sensibilizavimas skirtingai keičia pCREB ir DeltaFosB visame žinduolių smegenų limbiniame kontūre. „Mol Pharmacol 70“: 2064 – 2074.
Anotacija / NEMOKAMAS Visas tekstas
14. ↵
1. Muller DL,
2. „Unterwald“ EM
(2005) D1 dopamino receptoriai moduliuoja deltaFosB indukciją žiurkių striatumoje po pertraukiamo morfino vartojimo. J Pharmacol Exp 314: 148 – 154.
Anotacija / NEMOKAMAS Visas tekstas
15. ↵
1. Nakabeppu Y,
2. Nathansas D
(1991) Natūraliai sutrumpinta FosB forma, kuri slopina Fos / Jun transkripcijos aktyvumą. Ląstelė 64: 751 – 759.
„CrossRefMedline“
16. ↵
1. Nestler EJ
(2008) Transkripciniai priklausomybės mechanizmai: ΔFosB vaidmuo. „Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 363: 3245 – 3255.
Anotacija / NEMOKAMAS Visas tekstas
17. ↵
1. Olausson P,
2. Jentsch JD,
3. Tronson N,
4. Neve RL,
5. „Nestler EJ“,
6. Teiloras JR
(2006) „DeltaFosB“ branduolio akumuliatoriuose reguliuoja maistu sustiprintą instrumentinį elgesį ir motyvaciją. „J Neurosci 26“: 9196 – 9204.
Anotacija / NEMOKAMAS Visas tekstas
18. ↵
1. Perrotti LI
2. Hadeishi Y
3. Ulery PG,
4. Barrot M,
5. Monteggia L,
6. Duman RS,
7. Nestler EJ
(2004) DeltaFosB indukcija su atlygiu susijusiose smegenų struktūrose po lėtinio streso. „J Neurosci 24“: 10594 – 10602.
Anotacija / NEMOKAMAS Visas tekstas
19. ↵
1. Perrotti LI
2. Bolaños CA
3. Choi KH,
4. Russo SJ,
5. Edvardas S,
6. Ulery PG,
7. Wallace DL,
8. Savarankiškas DW
9. „Nestler EJ“,
10. Barrot M
(2005) Po gydymo psichostimuliatoriais DeltaFosB kaupiasi GABAerginių ląstelių populiacijoje užpakalinėje ventralinės galvos srities uodegoje. „Eur J Neurosci 21“: 2817 – 2824.
„CrossRefMedline“
20. ↵
1. Perrotti LI
2. Audėjas RR,
3. Robison B,
4. Renthal W,
5. Labirintas I,
6. Yazdani S,
7. Elmore RG,
8. Knapp DJ
9. Selley DE,
10. Martin BR,
11. „Sim-Selley L“,
12. „Bachtell RK“,
13. Savarankiškas DW
14. Nestler EJ
(2008) Skirtingi DeltaFosB indukcijos modeliai smegenyse, naudojant narkotikus. „Synapse 62“: „358 – 369“.
„CrossRefMedline“
21. ↵
1. Teegarden SL,
2. Ryžių TL
(2007) Streso poveikis mitybos pasirinkimui ir suvartojimui priklauso nuo prieinamumo ir jautrumo stresui. „Biol“ psichiatrija 61: 1021 – 1029.
„CrossRefMedline“
22. ↵
1. „Werme M“,
2. Mesteris C,
3. Olsonas L,
4. Gilden L
5. Thorén P,
6. „Nestler EJ“,
7. Brené S
(2002) „DeltaFosB“ reguliuoja ratų važiavimą. „J Neurosci 22“: 8133 – 8138.
Anotacija / NEMOKAMAS Visas tekstas
23. ↵
1. Zachariou V,
2. Bolanos CA
3. Selley DE,
4. Theobaldas D,
5. Cassidy parlamento narys,
6. Kelz MB,
7. Shaw-Lutchman T,
8. Bertonas O
9. „Sim-Selley LJ“,
10. Dileone RJ,
11. Kumar A,
12. Nestler EJ
(2006) Esminis DeltaFosB vaidmuo kaupiasi branduolyje veikiant morfinui. „Nat Neurosci 9“: 205 – 211.
„CrossRefMedline“
;
