Trumpas pertraukiamasis kokaino savęs administravimas ir susilaikymas Jautrina kokaino poveikį dopamino transporteriui ir didina narkotikų paiešką (2014)

. 2015 Feb; 40 (3): 728 – 735.

Paskelbta internete 2014 Oct 8. Iš anksto paskelbtas internete 2014 Sep 12. doi:  10.1038 / npp.2014.238

PMCID: PMC4289961

Abstraktus

Nors tradiciniai jautrinimo paradigmos, dėl kurių padidėja kokaino sukeltas lokomotorinis elgesys ir dopamino (DA) perpildymas po pakartotinių eksperimento atliktų kokaino injekcijų, dažnai naudojami kaip narkomanijos tyrimo modelis, panašų poveikį buvo sunku įrodyti po kokaino. savęs administravimas. Neseniai parodėme, kad pertraukiamoji prieiga prie kokaino gali padidinti kokaino stiprumą DA transporteryje (DAT); tačiau tradicinės jautrinimo paradigmos dažnai pasireiškia sustiprintu poveikiu po ištraukimo / susilaikymo periodų. Todėl nustatėme IntA sukeltos jautrinimo laiko eigą, tiriant 1 ar 3 dienų poveikį IntA, taip pat 7 dienos abstinencijos periodą DA funkcijai, kokaino stiprumui ir sustiprinimui. Čia parodyta, kad kokaino stiprumas padidėja po kiek IntN 3 dienų ir toliau didinamas po abstinencijos laikotarpio.

Be to, IntA plius abstinencija sukėlė didesnį sukeltą DA išsiskyrimą esant kokainui, palyginti su visomis kitomis grupėmis, ir tai parodė, kad po abstinencijos tiek kokaino gebėjimas padidinti DA išsiskyrimą, tiek slopinti įsisavinimą DAT, du atskiri mechanizmai DA lygiui padidinti, yra sustiprinti. Galiausiai mes nustatėme, kad IntA sukeltas DA sistemos sensibilizavimas padidino sustiprinantį kokaino efektyvumą, kuris sustiprėjo po 7 dienų abstinencijos laikotarpio. Šie rezultatai rodo, kad DA sistemos jautrinimas gali turėti svarbų vaidmenį ankstyvose piktnaudžiavimo narkotikais stadijose ir gali paskatinti padidėjusį narkotikų paiešką ir vartojimą, apibūdinantį perėjimą prie nekontroliuojamo narkotikų vartojimo. Žmonių duomenys rodo, kad periodiškumas, jautrumas ir abstinencijos laikotarpiai turi neatsiejamą vaidmenį priklausomybės procese, pabrėžiant ikiklinikinių modelių, integruojančių šiuos reiškinius, naudojimo svarbą ir teigiant, kad IntA paradigmos gali būti nauji priklausomybės nuo žmogaus modeliai.

ĮVADAS

Nustatyta, kad pakartotinis narkotikų vartojimas žmonėms sukelia jautrumą, nurodant narkotikų prieinamumą ir vaistų poveikį, kurie, kaip manoma, skatina tolesnį narkotikų vartojimą, kuris sukelia priklausomybę; taigi, neurocheminio proceso, kuris tarpininkauja šiam elgesiui, supratimas gali suteikti svarbių įžvalgų apie mechanizmus, kurie skatina priklausomybės procesą (). Graužikų jautrinimo modeliai buvo pasiūlyti kaip transliacinis priklausomybės modelis (; ), tačiau šiose paradigmose naudojamos neoficialios administravimo formos, o neurocheminį jautrinimą buvo sunku įrodyti su kontingentinėmis paradigmomis, pvz., intraveniniu savireguliavimu, kuris geriau modeliuoja žmogaus piktnaudžiavimo modelius. Pavyzdžiui, buvo įrodyta, kad ilgą laiką vartojamas kokaino savarankiškas vartojimas mažina kokaino stiprumą dopamino transporteryje (DAT) ir kartu leidžia elgtis tolerancijai (, , , ; , ; , , , ; ; ). Kokaino poveikio elgesio ir neurocheminės pasekmės priklauso nuo daugelio veiksnių, įskaitant vartojimo dažnumą, pertrūkį ir susilaikymą (: ; ; ), paskatinti neseniai atliktą darbą su pertraukomis („IntA“), kad būtų galima ištirti jautriai veikiančius kokaino efektus (; ).

IntA - tai naujas savęs administravimo paradigma, kuri riboja kokaino vartojimą trumpais (5 min) prieigos laikotarpiais kas 30 min.). Neseniai buvo įrodyta, kad IntA sukelia jautrumą kokainui DAT, o tai yra pirmas kartas, kai vartojant kontingentą pastebėtas kokaino poveikio sensibilizavimas DAT (). Nors šis darbas parodė, kad kokaino poveikio jautrinimas DAT įvyko 24 h po 14 dienos intA, šių efektų laikinas profilis dar nenustatytas. Be to, tradiciniuose eksperimentų vykdytojo pateiktuose kokaino paradigmuose pertrūkis ir nepriteklius yra svarbūs jautrinimo proceso aspektai, ir dažnai jautrinti kokaino atsakai nėra išreikšti tik po abstinencijos laikotarpio (; ; ). Taigi galima tikėtis, kad kokaino stiprumo padidėjimas, atsirandantis iš karto po IntA, gali būti inkubuojamas abstinencijos metu.

Šio tyrimo tikslas buvo nustatyti kokaino poveikio jautrumo DAT metu laikiną pobūdį ankstyvosiose IntA savarankiško vartojimo stadijose, įvertinti abstinencijos periodo poveikį kokaino stiprumui ir stiprinti kokaino veiksmingumą. Čia parodome, kad IntA sukelia tiek kokaino stiprumo, tiek dopamino (DA) signalizacijos jautrumą (, ). Šie poveikiai buvo pastebimi jau po 3 dienų, kai buvo vartojamas IntA kokainas, o 7 dienų abstinencijos laikotarpis dar labiau įjautrino kokaino poveikį. Neurocheminius pokyčius lydėjo elgesio pokyčiai, kai po abstinencijos laikotarpio IntA sukeltas sustiprinančio kokaino efektyvumo padidėjimas buvo dar labiau sustiprintas. Čia mes parodome, kad IntA sukeltas sensibilizavimas būdingas daugeliui elgesio ir neurocheminių priklausomybės pasekmių žmonėms, o tai rodo, kad IntA modeliai gali būti idealus modelis tiriant pokyčius, vykstančius pereinant prie priklausomybės nuo kokaino.

MEDŽIAGOS IR METODAI

Gyvūnai

Vyriškos Sprague-Dawley žiurkės (375 – 400 g; Harlan Laboratories, Frederick, Maryland), palaikomos 12: 12 h atbulinės šviesos / tamsos ciklas (0300 valandų lemputės išjungtos, įsijungia 1500 valandos) su maistu ir vandeniu ad libitum.

Savivalda

Žiurkės buvo anestezuotos ir implantuotos chroniškomis patalpos kateteriais, kaip aprašyta anksčiau (). Gyvūnai buvo laikomi atskirai, o visi užsiėmimai vyko namo narve per aktyvų / tamsų ciklą (0900 – 1500 valandos). Gyvūnams buvo atlikta mokymo paradigma, kurioje gyvūnams buvo nustatytas fiksuotas santykis (FR1) pagal kokaino suporuotą svirtį, kuri, reaguodama, pradėjo intraveninę kokaino injekciją (0.75 mg / kg, infuzuojama per 4 s). Po kiekvieno atsako / infuzijos svirtis buvo įtraukta ir stimuliuojanti šviesa užsidegė 20 s laikui. Treniruotės buvo nutrauktos po maksimalios 20 infuzijos arba 6 h, priklausomai nuo to, kas įvyko anksčiau. Įsigijimo kriterijai buvo apibūdinti 20 injekcijomis, kurios buvo vartojamos dvi dienas iš eilės, atliekant nuoseklius intervalus tarp infuzijos.

IntA

Kiekvienos 6-h sesijos metu gyvūnai turėjo prieigą prie kokaino 12 penkių minučių trasoms, atskirtoms 25 minutės laiko tarpais. Kiekvienos 5 min. Sesijos metu, išskyrus kiekvieną infuziją, nebuvo jokių trukdžių, ir gyvūnas galėjo paspaudus FR1 schemą, kad gautų 1 infuziją su kokainu (0.375 mg / kg / inf.). Gyvūnai gavo 1 arba 3 iš eilės IntA savęs administravimo dienas prieš voltammetrijos ar ribinių bandymų atlikimą. Atskirai gyvūnų grupei buvo atlikta 3 IntA savarankiško vartojimo diena, po kurios įvyko 7 dienos abstinencijos laikotarpis, per kurį jie neturėjo galimybės patekti į savarankišką svertą.

Kontrolė

Visi gyvūnai buvo lyginami su kontroliniais gyvūnais, kuriems atlikta kateterinė operacija ir gyveno tose pačiose būsto sąlygose kaip ir savarankiškai vartojantys gyvūnai.

In Vitro Voltammetrija

Gyvūnai buvo nužudyti greitojo nuskaitymo ciklo voltammetrijos eksperimentams ryte po paskutinės savęs įvedimo sesijos (N18 h) arba septintą dieną susilaikymo. Audinys buvo paruoštas, kaip aprašyta anksčiau (; ). Į NAc šerdį buvo patalpintas anglies pluošto (Goodfellow Corporation, Coraopolis, PA) mikroelektrodas (100 – 200 μM ilgis, 7 μM spindulys) ir bipolinis stimuliuojantis elektrodas. DA išsiskyrimą sukėlė vienas elektrinis impulsas (350 μA, 4 ms, monofazinis), taikomas kiekvienam 5 min. Ekstraceliulinė DA buvo užregistruota taikant trikampę banginę formą (−0.4 į + 1.2 iki −0.4 V vs Ag / AgCl, 400 V / s). Kai ekstraląstelinė DA reakcija buvo stabili, kokainas (0.03 – 30 μmol / l) buvo taikomas kartu su smegenų gabaliuku. Siekiant įvertinti DA kinetiką ir vaisto stiprumą, sukeltas DA kiekis buvo modeliuojamas naudojant Michaelis – Menten kinetiką. Kokaino koncentracijos - atsako kreivės, app. Km, siekiant nustatyti kokaino gebėjimo inhibuoti DA įsisavinimą pokyčius, buvo matuojamas matomas afinitetas DAT.

slenkstis

Atskiroje gyvūnų grupėje buvo nustatyta slenkstinė procedūra, kad būtų galima nustatyti IntA sukeltus kokaino savęs vartojimo pokyčius. Ribinė procedūra buvo atlikta prieš IntA ir vėl po 3 dienų IntA arba po 3 dienų IntA ir 7 dienos abstinencijos periodo. Slenkstinė procedūra yra elgesio ekonomikos požiūris į narkotikų vartojimo ir paieškos efektyvumo vertinimą. Ribinė procedūra yra tokia, kad žiurkėms suteikiama prieiga prie mažėjančios 11 dozės kokaino (421, 237, 133, 75, 41, 24, 13, 7.5, 4.1, 2.4, 1.3, 1, 10 ir 110 μg / injekcijos) serijos. armatūros. Kiekviena dozė yra prieinama 3 min, o kiekviena dėžė yra iš eilės per 4 min. Sesiją. Gyvūnai šią procedūrą atliko XNUMX iš eilės einančioms dienoms ir atsakas buvo vidutinis, kad gautų gautas vertes. Procedūros pabaigoje gaunama sesijos trukmės dozės ir atsako kreivė, pavaizduota XNUMXa paveiksle. Pradinės procedūros metu, kai dozė yra didelė, gyvūnas gali gauti pageidaujamą kokaino suvartojimo lygį, minimaliai reaguojant. Kadangi dozė yra sumažinama per dėžes, gyvūnas turi didinti atsaką, kad būtų išlaikytas pastovus vartojimas, kol dozė tampa pakankamai maža, kad negalima išlaikyti pageidaujamo kokaino kiekio ir atsakas mažėja. Dozės ir atsako kreivės reagavimo reakcijos gali būti analizuojamos naudojant elgesio ekonomikos principus, kaip aprašyta toliau.

Siekiant nustatyti maksimalios kainos parametrus, buvo naudojama elgesio ekonominė analizė.Pdaugiausia) ir vartojimas minimaliai ribojančia kaina (Q0), kaip aprašyta anksčiau (; ; ). Trumpai tariant, Pdaugiausia ir Q0 vertės buvo gautos matematiškai, naudojant paklausos kreivę. Paklausos kreivės buvo sukurtos pritaikant atskirų gyvūnų suvartojimą pagal kreivę, naudojant lygtį: log (Q) = žurnalas (Q0)+k × (e-α × Q0 × C−1) (; ). Šioje lygtyje Pdaugiausia buvo nustatyta, kad ji yra vieneto kaina, už kurią pirmasis išvestinis taško nuolydis = −1 (). Vertė k visiems gyvūnams buvo nustatytas 2, o Q0 ir αapskaičiuota, kad, atsižvelgiant į besikeičiančią kainą, funkcijos pagreitinimas yra geriausias (; ). Šios priemonės išsamiai paaiškintos toliau.

Q0: Q0 yra gyvūnų pageidaujamo kokaino vartojimo lygio matas. Tai galima išmatuoti, kai dozė yra didelė ir kokaino galima įsigyti nedaug pastangų arba minimaliai ribojančios kainos. Šis pageidaujamas vartojimo lygis nustatomas ankstyvose ribinės procedūros dėžėse.

Pdaugiausia: Kaina yra išreiškiama kaip atsakas, gaunamas gauti 1 mg kokaino, todėl, nes dozė mažinama kiekvienoje iš eilės pakopos procedūros pakopoje, kainos padidėja. Sesijos progresavimo metu gyvūnai turi aktyviau reaguoti į aktyviąją svirtį, kad išlaikytų stabilų suvartojimą. Pdaugiausia kaina, už kurią gyvūnas nebesuteikia pakankamai atsakymų, kad išlaikytų suvartojimą, o vartojimas mažėja. Taigi, gyvūnai su didesniu Pdaugiausia padidins atsaką į kokaino koncentracijos išlaikymą toliau nuo dozės ir atsako kreivės; kitaip tariant, jie mokės didesnę kokaino kainą. Ankstesnis darbas parodė tai Pdaugiausia yra glaudžiai susijęs su pertraukos taškais, susijusiais su laipsnišku stiprinimo planu, patvirtinančiu, kad slenkstinė procedūra tiksliai vertina veiksmingumo stiprinimą ().

Skaičiuojant Ki Vertybės

Slopinimo konstantos (Ki) buvo nustatyti brėžiant linijinės koncentracijos ir poveikio profilius ir nustatant tiesinės regresijos nuolydį. Ki buvo apskaičiuota pagal lygtį Km/ nuolydis.

Statistika

Duomenų rinkinių statistiniam analizavimui ir grafikų kūrimui buvo naudojamas grafikas „Pad Prism“ (versija 5, La Jolla, CA, JAV). Duomenys pateikiami kaip vidurkis ± SEM ir procentas, jei nenurodyta kitaip. Pradiniai voltammetrijos duomenys ir Ki vertės buvo lyginamos naudojant vienpusį dispersijos analizę (ANOVA). Kai buvo gautas pagrindinis poveikis (P<0.05), skirtumai tarp grupių buvo išbandyti naudojant Tukey post-hoc bandymas. Išleidimo duomenys ir duomenys, gauti po kokaino perfuzijos, buvo atlikti dvikrypčiu ANOVA su eksperimentine grupe ir vaisto koncentracija kaip veiksniai. Skirtumai tarp grupių buvo išbandyti naudojant Bonferroni post-hoc bandymas. Koreliacinės analizės buvo naudojamos siekiant įvertinti DA išskyrimo susiejimą su vaistu ir kokaino stiprumu, išmatuotu abiem aplikacijomis. Km ir Ki. Koreliacijos stiprumui matuoti buvo naudojami Pearsono koreliacijos koeficientai. Pdaugiausia ir Q0 reikšmės buvo analizuojamos prieš ir po IntA, palyginti su suporuotais studentais t-testas. Viskas p<0.05 vertės buvo laikomos statistiškai reikšmingomis.

REZULTATAI

Padidėjęs stimuliuojamas DA leidimas ir Vdaugiausia po 3 dienos dienos IntA yra papildomi abstinencijos periodu

Vienpusis ANOVA parodė pagrindinį savęs įvedimo grupės poveikį stimuliuojamam DA išskyrimui (F3, 27= 6.17, p<0.01; 1a pav). Nors po 1 arba 3 dienų, kai buvo pradėtas vartoti IntA kokainas, vaisto išsiskyrimas reikšmingai nepadidėjo, Tukey post-hoc analizė parodė, kad stimuliuojamasis išsiskyrimas buvo padidėjęs po 3 dienos, kai buvo nustatytas 7 dienos abstinencijos laikotarpis, palyginti su kontroliniais preparatais (q= 5.24, p<0.01), 1 diena IntA (q= 4.99, p<0.01) ir 3 dienos IntA (q= 4.16, p

1 pav 

Pertraukiamoji prieigos (IntA) kokaino savireguliacija keičia presinaptinę dopamino sistemos kinetiką. a) Stimuliuotas dopamino (DA) išskyrimas μM tarp grupių. Gyvūnai patyrė IntA kokainą savarankiškai vartojant 1 arba 3 dienas. Buvo pateikta viena grupė ...

Vienpusis ANOVA parodė pagrindinį savęs administravimo grupės poveikį Vdaugiausia (F3, 27= 11.24, p<0.0001; 1b pav). Tukey post-hoc analizė parodė, kad maksimalus įsisavinimo greitis padidėjo 3 dienos IntA grupėje, lyginant su kontroliniais preparatais (q= 4.85, p<0.05) ir 1 diena IntA (q= 4.31, p<0.05). Be to, 7 dienų abstinencijos laikotarpis po 3 dienų savęs vartojimo laikotarpio padidino įsisavinimą, palyginti su kontrolinėmis grupėmis (q= 6.83, p<0.001) ir 1 diena IntA (q= 6.37, p<0.001), tačiau įsisavinimas reikšmingai nesiskyrė nuo 3 dienų savęs vartojimo grupės, kuriai nebuvo abstinencijos laikotarpio.

Padidėjęs kokaino potencialas po 3-dienos IntA yra papildytas 7 dienos abstinencijos laikotarpiu

Dvikrypčiai pakartotiniai matavimai ANOVA atskleidė pagrindinį savęs vartojimo istoriją dėl kokaino stiprumo (F4, 100= 12.68, p<0.001; 2a pav). Nors tarp 1 dienos ir kontrolinių gyvūnų nebuvo reikšmingo skirtumo, Bonferroni post-hoc analizė parodė, kad 3 dienos vartojimas su kokainu padidino kokaino stiprumą, lyginant su kontroliniais gyvūnais 10 μM (t= 2.93, p<0.05) ir 30 μM (t= 5.54, p<0.001) koncentracijos. Be to, vartojant 3 dienas IntA kokainą, padidėjo kokaino stiprumas, palyginti su 1 dienos IntA gyvūnais, esant 10 μM (t= 3.53, p<0.01) ir 30 μM (t= 6.11, p<0.001) koncentracijos. Gyvūnams, kuriems 3 dienas buvo skiriamas IntA kokainas ir 7 dienų abstinencijos laikotarpis, kokaino stiprumas padidėjo, palyginti su kontroliniais gyvūnais, esant 10 μM (t= 4.60, p<0.001) ir 30 μM (t= 11.44, p<0.001) koncentracijos; 1 dienos IntA gyvūnai esant 10 μM (t= 4.39, p<0.001) ir 30 μM (t= 10.64, p<0.001) koncentracijos; ir 3 dienų IntA gyvūnams esant 30 μM (t= 5.35, p<0.001) koncentracija.

2 pav 

Pertraukiamoji prieiga (IntA) savarankiškai sukelia jautrumą kokaino neurocheminiam poveikiui. (a) Kumuliacinės kokaino (0.3 – 30 μM) dozės ir atsako kreivės griežinėliais, kuriuose yra branduolio akumensas. Kokainas ...

Ki yra vaisto koncentracijos matas, kuris sumažina įsisavinimą 50% nuo jo nesuvaržytos vertės; taip sumažėjo Ki parodo padidėjusį stiprumą. Vienpusis ANOVA atskleidė reikšmingą pagrindinį grupės poveikį Ki (F3, 28= 13.96, p<0.0001; 2b pav). Tukey post-hoc analizė parodė, kad Ki 3 dienos IntA grupėje buvo sumažinta, palyginti su valdikliais (q= 5.58, p<0.01) ir 1 dienos IntA (q= 4.18, p<0.05). Dėl 7 dienų abstinencijos laikotarpio K dar labiau sumažėjoi palyginti su valdikliais (q= 8.09, p<0.001) ir 1 dienos IntA (q= 6.88, p

Kokaino sukeltas DA leidimo padidėjimas yra sustiprintas po IntA ir abstinencijos

Be kokaino poveikio nustatymo tiesiogiai DAT po IntA ir abstinencijos, mes taip pat įvertinome kokaino savęs vartojimo poveikį kokaino sukeltam stimuliuojamo DA išskyrimo padidėjimui NAc šerdyje. Dvikryptis ANOVA atskleidė pagrindinį kokaino koncentracijos poveikį stimuliuojamam DA išskyrimui (F5, 26= 38.31, p<0.001; 3a pav). Be to, buvo pagrindinė savęs vartojimo istorija dėl stimuliuojamo DA išskyrimo (F3, 26= 7.19, p<0.001). Bonferroni post-hoc analizė parodė, kad padidėjęs kokaino sukeltas DA išleidimo padidėjimas po IntA ir abstinencijos 0.3 (p<0.001), 1 (p<0.001), 3 (p<0.001) ir 10 μM (p<0.001) koncentracijos, palyginti su kontroliniais gyvūnais. Be to, padidėjo kokaino sukeltas DA išsiskyrimas po IntA plius abstinencijos, palyginti su IntA 1 dienos savęs vartojimu 0.3 (p<0.05), 1 (p<0.01), 3 (p<0.05) ir 10 μM (p<0.05) koncentracijos. Galiausiai, padidėjus kokaino sukeltam DA išsiskyrimui po IntA ir abstinencijos, palyginti su 3 dienų IntA 0.3 (p<0.05), 1 (p<0.01) ir 3 μM (p<0.01) koncentracijos. Be to, buvo reikšminga koncentracijos ir savęs vartojimo sąveika (F15, 26= 7.19, p

3 pav 

Vaistų sukeltas dopamino (DA) išsiskyrimas sustiprinamas po pertraukos (IntA) ir abstinencijos. (a) stimuliuojamas DA išskyrimas, išmatuotas visose kokaino koncentracijose kontrolei, 1 dienos IntA, 3 dienos IntA ir 3 dienos IntA su 7 dienos abstinencijos laikotarpiu. ...

Kokaino potencialas neatitinka išleidimo priemonių

Norint patvirtinti, kad stimuliuojamo atpalaidavimo skirtumai nesukėlė „IntA“ sukeltų kokaino stiprumo pokyčių DAT, mes koreliuojame stimuliuojamą DA išsiskyrimą esant kokainui su Ki (3b pav). Mes nustatėme, kad stimuliuojamas atpalaidavimas, esant kokainui, nesusijęs su įsisavinimo slopinimu (kontrolė, r= −0.48, NS; IntA 1 diena, r= −0.55, NS; IntA 3 dienos, r= 0.07, NS; IntA 7 dienos, r= 0.06, NS), rodantis, kad sukeltos išsiskyrimo mastas nėra reikšmingas veiksnys, turintis įtakos įsisavinimo slopinimui, ir kad šie du iš tikrųjų yra atskiri reiškiniai.

Po 7 dienos abstinencijos laikotarpio padidėjo padidėjęs kokaino stiprumas po IntA.

Norint nustatyti, kaip veikia IntA sukeltas jautrumas DA sistemai ir kokaino stiprumas, stiprinant kokaino veiksmingumą, atskira gyvūnų grupė atliko ribinę procedūrą dviem laiko momentais, vieną kartą po to, kai buvo gautas atsakas į kokainą (4a pav, kairysis skydas, reprezentatyvus gyvūnas) ir vėl po 3 dienų IntA atskirai arba 3 dienų IntA ir 7 dienos abstinencijos laikotarpis (4a pav, dešinysis skydelis, tipinis gyvūnas). 3 dienų „IntA“ grupėje - studentas t-testas parodė, kad 2008 m Pdaugiausia po „IntA“, palyginti su bazine linija (t9= 2.21, p<0.05; 4b pav), nurodant, kad IntA padidina sustiprinantį kokaino efektyvumą. Panašiai ir studento t-testas parodė, kad 2008 m Pdaugiausia po 3 dienų IntA ir 7 dienos abstinencijos periodo (t6= 3.11, p<0.05; 4c pav). Be to, studento t-testas parodė, kad Pdaugiausia 7 dienos abstinencijos grupėje buvo žymiai didesnė, o tai rodo, kad IntA sukeltas kokaino veiksmingumo padidėjimas abstinencijos laikotarpiu padidėjo.t15= 2.25, p<0.05; 4d pav).

4 pav 

Kokaino sustiprinimą papildo nepertraukiamas priėjimas (IntA) ir toliau stiprinamas susilaikymas. 3 dienos intA ir 3 dienos intA bei 7 dienų abstinencijos poveikis Pdaugiausia (b – d) ir kokaino vartojimas minimaliai ribojančia kaina (\ tQ0; e – g) ...

Kokaino vartojimas sumažėja po IntA ir abstinencijos

Be to, nustatoma, kad kokaino veiksmingumas yra stipresnis, taip pat taikoma ir ribinė procedūra Q0, vartojimo rodiklis. „3“ dienos „IntA“ grupėje nebuvo jokių pakeitimų Q0 (4e pav), nurodant, kad nors IntA padidėja Pdaugiausia, tai nekeičia pageidaujamos dozės, kurią suvartos gyvūnas. Priešingai, studento t-testas parodė reikšmingą sumažėjimą Q0 (t6= 3.80, p<0.01; 4f pav) po 3 dienų IntA ir 7 dienos abstinencijos periodo. Tarp grupių palyginimas parodė, kad gyvūnai, kuriems buvo nustatytas 7 dienos abstinencijos laikotarpis, parodė didesnį sumažėjimą Q0 ne IntA gyvūnai be abstinencijos (t13= 1.78, p<0.05; 4g pav). Anksčiau buvo įrodyta, kad kai vaisto galima gauti esant mažam atsako poreikiui, gyvūnai titruoja suvartojamą kiekį pagal pageidaujamą smegenų kokaino lygį, manoma, kad tai lemia subjektyvus junginio poveikis. Kadangi subjektyvus kokaino poveikis priklauso nuo DA sistemos, dėl kokaino poveikio sensibilizavimo DA neurotransmisijai gyvūnai titruojami žemesniame lygyje.

Kartu šie duomenys rodo, kad „IntA“ keičia stiprinančias kokaino savybes tiek motyvacijos, tiek vartojimo atžvilgiu ir kad šių poveikių mastas padidėja nutraukimo laikotarpiu.

DISKUSIJA

Šis tyrimas rodo, kad nepertraukiamas kokaino savarankiškas vartojimas sukelia aiškius neurocheminius pokyčius, kurie turi įtakos ne tik DA sistemos funkcijai, bet ir kokaino stiprumui ir stiprinimui. Buvo atlikta daug darbo, kurio tikslas - suderinti graužikų savęs administravimą su žmogaus priklausomybės patologija, įskaitant eskalavimą, nubaustą atsaką ir išnykimo / atkūrimo / atkryčio paradigmas (, ; ; ). Čia pabrėžiame kokaino savarankiško administravimo laiko pobūdį ir abstinencijos periodų vertinimą pasirinkus transliacijos požiūriu tinkamą modelį, nes kompensaciniai mechanizmai, susiję su vaisto ekspozicija, labai priklauso nuo savęs administravimo ir pasitraukimo modelio. Kadangi graužikų modeliai negali apimti visų žmogaus priklausomybės nuo narkotikų aspektų, ypač svarbu pasirinkti modelius, kurie tiksliai modeliuoja atskirus procesų aspektus. Su kokaino savarankišku vartojimu susiję periodiniai modeliai yra būdingi žmogaus suvartojimo modeliams, o „IntA“ modelis pateikia naują paradigmą, skirtą neapibrėžtiems jautrinimo tyrimams, vykstantiems žmogaus priklausomybės procese.

Ankstesniame mūsų darbe ir daugelyje šiuo metu priimtų kokaino savęs vartojimo modelių buvo akcentuojamas maksimalus gyvūno suvartojimas, manant, kad didesnis suvartojimas sukelia didesnį neurocheminį poveikį ir tiksliau modeliuoja žmogaus piktnaudžiavimo kokainu pobūdį. Čia mes parodome, kad taip nėra, nes norint gauti tvirtą neurocheminį poveikį, nebūtina vartoti nuolat, nuolat. Kokaino stiprumo jautrinimas DAT, pastebėtas šiame tyrime, yra priešingas gerai dokumentuotam kokaino stiprumo sumažėjimui po pailginto prieigos kokaino savarankiško vartojimo (; , , , ; , ; ) ir siūlo, kad kokainas būtų veiksmingesnis didinant DA, esant trumpam pertraukiamam vartojimui, ir kad abstinencijos laikotarpis padidina poveikį. NAc branduolys dalyvauja atkuriant vaistus, ieškomus po abstinencijos periodų () ir padidėjęs kokaino stiprumas šiame regione gali paskatinti didesnį atlygį už kokainą ir sustiprinti jo poveikį, todėl gali kilti didesnė prievartos ar priklausomybę sukeliančio kokaino vartojimo rizika. Iš tiesų, mes parodome, kad motyvacija savarankiškai vartoti kokainą žymiai padidėja po IntA. Taigi, įmanoma, kad vartojant kokainą pertrauka žmonėms sukelia jautresnį kokaino atsaką, kuris skatina perėjimą į ilgalaikį vartojimą ir priklausomybę.

Buvo pasiūlyta, kad žmonės kokainą vartotų su pertraukomis, o ne palaikytų stabilų kiekį, pabrėždami kokaino poveikio neurocheminių ir elgesio pasekmių nustatymo svarbą vartojant panašiu būdu (). Tradiciniai ikiklinikiniai priklausomybės nuo kokaino modeliai, naudojantys savireguliavimo paradigmas, priklauso nuo ilgos prieigos prie kokaino per daugelį dienų. Ilgalaikio patekimo (LgA) savęs administravimas jau seniai teigiamas, kad modeliuoti perėjimą nuo rekreacinio narkotikų vartojimo prie priklausomybės (). Tačiau ilgalaikis kokaino vartojimas, susijęs su LgA, negali tiksliai modeliuoti žmogaus suvartojimo modelių ir sukelti priešingas neurochemines pasekmes, lyginant su IntA (). Čia mes parodome, kad IntA tik 3 dienas buvo pakankamai, kad padidėtų tiek įsisavinimo lygis, tiek kokaino gebėjimas slopinti DAT. IntA taip pat padidino kokaino stiprinimo efektyvumą, o tai rodo, kad protarpinis kokaino vartojimas skatina vėlesnį narkotikų vartojimą, sustiprindamas priklausomybę sukeliantį procesą. Ši išvada kartu su padidėjusia motyvacija vartoti kokainą po 7 dienų nutraukimo rodo, kad gyvūnai tampa labiau jautrūs kokaino poveikiui po IntA ir nutraukimo. Padidėjęs kokaino stiprumas NAc greičiausiai lemia padidėjusį kokaino efektyvumą po IntA. Iš tiesų, čia mes parodome, kad tuo metu, kai padidėja kokaino stiprumas, Pdaugiausiataip pat padidėja veiksmingumo stiprinimo priemonė. Be to, kadangi pastangos, kurias gyvūnas nori išleisti narkotikų įsigijimui (Pdaugiausia) padidėjimas pertraukos metu, šie pritaikymai gali turėti įtakos recidyvui po ilgesnio abstinencijos laikotarpio.

Kalbant apie recidyvą, kokaino narkomanai dažnai nemato ilgalaikio kokaino naudojimo ilgą laiką, o kokaino vartotojas kartojasi tarp kartotinių piktnaudžiavimo kokainu laikotarpių, o po to - susilaikymas ir atkrytis (). Šis vartojimo būdas pabrėžia neurocheminių pokyčių, atsirandančių nutraukimo laikotarpiu, supratimo svarbą. IntA, po kurio sekė 7 dienų abstinencijos laikotarpis, toliau jautrino (1) kokaino sukeltą padidėjusio DA išsiskyrimo padidėjimą, (2) kokaino stiprumą DAT ir (3) sustiprinantį kokaino efektyvumą, palyginti su vien IntA . Kokaino poveikis sukeltam DA išsiskyrimui nebuvo susijęs su pasisavinimo slopinimo pokyčiais, kaip parodė koreliacijos trūkumas tarp dviejų priemonių. Anksčiau buvo įrodyta, kad kokaino sukeltas DA išsiskyrimo padidėjimas vyksta nuo sinapsino priklausomo mechanizmo ir nepriklauso nuo kokaino gebėjimo slopinti DAT (). Čia mes parodome, kad IntA padidina ir kokaino poveikį DAT, ir jo poveikį egzocitoziniam DA išsiskyrimui, o kokaino sukeltas išsiskyrimas ir sustiprintas įsisavinimo slopinimas gali veikti sinergiškai, kad padidėtų DA lygis ir paskatintų didesnę motyvaciją vartoti kokainą šiuo metu . Nutraukimo laikotarpio poveikis kokaino neurocheminiam ir elgesio poveikiui atitinka daugelį in vivo tyrimai parodė, kad eksperimento metu perduodami kokaino sensibilizacijos paradigmos su nutraukimo / abstinencijos periodais padidina stimuliatorių ir kokaino sukeltą DA perpildymą, matuojant mikrodializę (; ; ; ). Be to, mes stebėjome kokaino sustiprinimą po IntA ir pasitraukimo, ir yra įmanoma, kad kokaino stiprumo ir kokaino sukeltų padidėjusių DA išsiskyrimo pokyčiai gali susilpnėti, kad sustiprintų kokaino sustiprėjimą ir atsinaujinimą.

Žmonėms piktnaudžiavimo narkotikais istorija yra susijusi su didesniu ventralinės striatos aktyvavimu, susijusiu su narkotikų vartojimu, ir piktnaudžiavimo narkotikais trukmė teigiamai koreliuoja su aktyvacijos dydžiu (). Čia parodyta, kad po 3 dienos, kai buvo atliktas IntA kokaino savarankiškas vartojimas, sukeltas DA išskyrimas nepasikeitė. Tačiau 7 dienos abstinencijos laikotarpis po IntA lėmė padidėjusį stimuliuojamą DA išskyrimą, nesant kokaino, palyginti su kontroliniais preparatais. Padidėjęs DA išleidimas gali reikšti, kad padidėja išlaisvinamas DA baseinas, kuris gali sustiprinti atpalaidavimą fazinio signalizavimo įvykių metu. Padidėjęs išleidimas fazinio DA neurono šaudymo metu, reaguojant į dirgiklius aplinkoje, gali paskatinti sustiprinti ryšius su atlyginimais ir palengvinti atkrytį po abstinencijos laikotarpio ().

Šiame darbe pabrėžiama, kaip svarbu pasirinkti kliniškai svarbius ir transliacinius modelius, skirtus konkrečiam žmogaus narkotikų vartojimo aspektui. Nors LgA gali tapti geresniu tolerancijos modeliu, kuris atsiranda po lėtinio sunkiojo kokaino suvartojimo žmonėms, „IntA“ geriau modeliuoja jautrumą narkotikų piktnaudžiavimo motyvaciniais aspektais, taip pat jautriau reaguoja į narkotikų prieinamumą. Apskritai šie duomenys rodo, kad pertrauka ir nutraukimas turi esminių vaidmenų nustatant kokaino savęs administravimo neurocheminius ir elgesio padarinius. Manoma, kad žmonėms narkotikų vartojimas vyksta esant ribotam prieinamumui, o tai gali paskatinti žmones vartoti vaistą su pertrūkiais (), o turima žmogaus literatūra palaiko šiuos teiginius. Be to, kokaino neurocheminiai ir elgsenos poveikiai žmonėms yra jautrinami ilgą laiką, iki metų, po piktnaudžiavimo narkotikais, ir manoma, kad jie skatina periodiškus atkryčio ir narkotikų vartojimo ciklus, kurie yra būdingi stimuliatoriaus priklausomybei (). Taigi, kadangi kokaino vartojimo ir susilaikymo laikotarpių laikinas pobūdis turi didelį poveikį kokaino vartojimo neurocheminiams ir elgsenos padariniams, piktnaudžiavimo kokainu modeliai turėtų stengtis tiksliai atsižvelgti į kokaino vartojimo modelius, susijusius su žmogaus kokaino priklausomais. Kartu žmogiškieji duomenys rodo, kad pertrauka, jautrinimas ir susilaikymo bei atkryčio periodai susilieja su priklausomybės procesu, pabrėždami, kaip svarbu atsižvelgti į šiuos aspektus nustatant labiausiai transliaciškai svarbius ikiklinikinius modelius.

FINANSAVIMAS IR ATSKLEIDIMAS

Šį darbą finansavo NIH stipendijos R01 DA024095, R01 DA030161, R01 DA014030, P50 DA006634 (SRJ), T32 DA007246 ir F31 DA031533 (ESC) ir T32 AA007565 (CAS). Autoriai skelbia, kad nėra interesų konflikto.

Padėka

Norėtume padėkoti dr. Amandai Gabrielei už pagalbą, susijusią su savojo administravimo studijomis dabartiniame rankraštyje.

Nuorodos

  • Ahmed SH, Koob GF. Perėjimas nuo vidutinio iki pernelyg didelio narkotikų vartojimo: pokyčiai hedoniniame taške. Mokslas. 1998: 282: 298 – 300. [PubMed]
  • Ahmed SH, Koob GF. Ilgalaikis kokaino savarankiško vartojimo nustatymo taško padidėjimas po eskalacijos žiurkėms. Psichofarmakologija (Berl) 1999, 146: 303 – 312. [PubMed]
  • Ahmed SH, Lenoir M, Guillem K. Narkomanijos neurologija, palyginti su narkotikų vartojimu, kurią lemia pasirinkimo stoka. Curr Opin Neurobiol. 2013: 23: 581 – 587. [PubMed]
  • Beveridge TJR, Wray P, Brewer A, Shapiro B, Mahoney JJ, Newton TF. Žmogaus kokaino naudojimo modelių analizė, siekiant informuoti gyvūnų priklausomybės modelį. Paskelbta santrauka Kolegijai dėl priklausomybės nuo narkotikų metinio susirinkimo. Palm Springsas, CA; 2012.
  • Bouayad-Gervais K, Minogianis EA, Lévesque D, Samaha AN. 2014 Greitai pristatyto kokaino savarankiškas vartojimas skatina didesnę motyvaciją vartoti šį vaistą: ankstesnių operantinio atsako ir kokaino vartojimo lygio psichofarmakologijos (Berl) indėlis (spaudoje). [PubMed]
  • Calipari ES, Beveridge TJ, Jones SR, Porrino LJ. Nuolatinis limbinių smegenų regionų funkcinio aktyvumo mažėjimas po išplėstinės kokaino savarankiško vartojimo. Eur J Neurosci. 2013: 38: 3749 – 3757. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
  • Calipari ES, Ferris MJ, Caron MG, Roberts DC, Jones SR. Metilfenidato savarankiškas vartojimas padidina relaksatorių stiprumą ir stiprinamąjį poveikį per dopamino transporterio mechanizmą. Nat Commun. 2013: 4: 2720. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
  • Calipari ES, Ferris MJ, Melchior JR, Bermejo K, Salahpour A, Roberts DC ir kt. Metilfenidatas ir savarankiškas kokaino vartojimas sukelia skirtingus dopamino terminalo pakeitimus. Addict Biol. 2014: 19: 145. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
  • Calipari ES, Ferris MJ, Roberts DCS, Jones SR. Išplėstinė prieiga prie kokaino savarankiško vartojimo leidžia toleruoti kokaino dopamino keliančius ir judesius stimuliuojančius poveikius. J Neurochem. 2013: 128: 224 – 232. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
  • Calipari ES, Ferris MJ, Siciliano CA, Jones SR. Periodiškai vartojant kokainą, dopamino transporteris skatina stimuliuojančio poveikio jautrumą. J Pharmacol Exp Ther. 2014: 349: 192 – 198. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
  • Calipari ES, Ferris MJ, Zimmer BA, Roberts DCS, Jones SR. Laikinas kokaino vartojimo būdas lemia toleranciją prieš kokaino poveikį jautrumui dopamino transporteryje. Neuropsichofarmakologija. 2013: 38: 2385 – 2392. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
  • Christensen C, Silberberg A, Hursh S, Huntsberry M, Riley A. Svarbi kokaino ir maisto vertė žiurkėms: eksponentinio paklausos modelio tyrimai. Psichofarmakologija. 2008: 198: 221 – 229. [PubMed]
  • Cohen Peter, Sas Arjan. Kokaino vartojimas Amsterdame nesusijusiose subkultūrose. Addict Res. 1994: 2: 71 – 94.
  • Ferris MJ, Calipari ES, Mateo Y, Melchior JR, Roberts DC, Jones SR. Kokaino savarankiškas vartojimas sukelia farmakodinaminę toleranciją: diferencinis poveikis dopamino transporterio blokatorių, relaksatorių ir metilfenidato stiprumui. Neuropsychopharm. 2012: 37: 1708 – 1716. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
  • Ferris MJ, Calipari ES, Melchior JR, Roberts DC, España RA, Jones SR. Paradoksali tolerancija kokainui po pradinio jautrumo narkotikams jautriems gyvūnams. Eur J Neurosci. 2013: 38: 2628 – 2636. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
  • Ferris MJ, Calipari ES, Yorgason JT, Jones SR. Tiriant dopamino išsiskyrimo ir įsisavinimo sudėtingą reguliavimą ir vaisto sukeltą plastiškumą, naudojant voltammetriją smegenų skiltyse. ACS Chem Neurosci. 2013: 4: 693 – 703. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
  • Ferris MJ, Mateo Y, Roberts DC, Jones SR. Kokaino nejautrūs dopamino transporteriai su nepažeistu substrato transportavimu, gaunami savarankiškai. Biol psichiatrija. 2011: 69: 201 – 207. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
  • Hurd YL, Weiss F, Koob GF ir NE, Ungerstedt U. Kokaino sustiprinimas ir ekstraląstelinis dopamino perpildymas žiurkių branduolyje accumbens - in vivo Mikrodializės tyrimas. Brain Res. 1989: 498: 199 – 203. [PubMed]
  • Hursh SR, Silberberg A. Ekonominė paklausa ir esminė vertė. Psychol Rev. 2008; 115: 186 – 198. [PubMed]
  • Hursh SR, Winger G. Normalizuotas narkotikų ir kitų stipriklių poreikis. J Exp Anal Behav. 1995: 64: 373 – 384. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
  • Jones SR, Lee TH, Wightman RM, Ellinwood EH. Pertraukiamo ir nepertraukiamo kokaino vartojimo poveikis dopamino išsiskyrimui ir įsisavinimui striatume: in vitro voltammetrinis vertinimas. Psichofarmakologija (Berl) 1996, 126: 331 – 338. [PubMed]
  • Jonkman S, Pelloux Y, Everitt BJ. Diferenciniai dorsolaterinio ir midlateralinio striatumo vaidmenys, skirti bausmių kokaino paieškai. J Neurosci. 2012: 32: 4645 – 4650. [PubMed]
  • Kalivas PW, Duffy P. Ekstraceliulinio dopamino ir elgesio jautrumo kokainui eiga. I. Dopamino axonų terminalai. J Neurosci. 1993: 13: 266 – 275. [PubMed]
  • Koob GF, Le Moal M. Narkotikų vartojimas: hedoninis homeostatinis reguliavimas. Mokslas. 1997: 278: 52 – 58. [PubMed]
  • Millan EZ, Marchant NJ, McNally GP. Narkotikų paieškos išnykimas. Behav Brain Res. 2011: 217: 454 – 462. [PubMed]
  • Oleson EB, Richardson JM, Roberts DC. Nauja IV kokaino savarankiško gydymo procedūra žiurkėms: diferencinis dopamino, serotonino ir GABA preparato gydymo poveikis kokaino vartojimui ir maksimali kaina. Psichofarmakologija (Berl) 2011, 214: 567 – 577. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
  • Oleson EB, Roberts DC. Kainų ir kokaino vartojimo elgsenos ekonominis vertinimas pagal savęs administravimo istorijas, dėl kurių didėja galutinis santykis arba suvartojimas. Neuropsichofarmakologija. 2009: 34: 796 – 804. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
  • Oleson EB, Roberts DC. Kokaino savarankiškas vartojimas žiurkėms: slenkstinės procedūros. Metodai Mol Biol. 2012: 829: 303 – 319. [PubMed]
  • Ostlund SB, Leblanc KH, Kosheleff AR, Wassum KM, Maidment NT. Fazinė mezolimbinė dopamino signalizacija koduoja skatinamojo motyvavimo, kurį sukelia pakartotinis kokaino poveikis, palengvinimą. Neuropsichofarmakologija. 2014: 39: 2441 – 2449. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
  • Parsons LH, teisingumas JB., Jr Serotonino ir dopamino jautrinimas branduolių accumbens, ventralinio tegmental srityje ir nugaros raumens branduolyje po pakartotinio kokaino vartojimo. J Neurochem. 1993: 61: 1611 – 1619. [PubMed]
  • Pierce RC, Kalivas PW. Elgesio jautrinimo amfetamino tipo psichostimuliantams schemos modelis. Brain Res Brain Res Rev. 1997: 25: 192 – 216. [PubMed]
  • Rašyti RM. Periodinis ir nepertraukiamas stimuliavimas: laiko intervalo poveikis jautrumo ar tolerancijos raidai. Life Sci. 1980: 26: 1275 – 1282. [PubMed]
  • Prisciandaro JJ, Joseph JE, Myrick H, McRae-Clark AL, Henderson S, Pfeifer J, et al. 2014Pagrindinis ryšys tarp kokaino vartojimo metų ir smegenų aktyvacijos iki kokaino ir atsako slopinimo priklausomybės priklausomybės (spaudoje). [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
  • Robinson TE, Becker JB. Elgsenos jautrinimas yra susijęs su amfetamino stimuliuojamo dopamino išsiskyrimo iš striatinio audinio stiprinimu. in vitro. Eur J Pharmacol. 1982: 85: 253 – 254. [PubMed]
  • Robinson TE, Becker JB. Nuolatiniai smegenų ir elgesio pokyčiai, kuriuos sukelia lėtinis amfetamino vartojimas: amfetamino psichozės gyvūnų modelių peržiūra ir įvertinimas. Brain Res. 1986: 396: 157 – 198. [PubMed]
  • Robinson TE, Jurson PA, Bennett JA, Bentgen KM. Nuolatinis dopamino neurotransmisijos jautrinimas ventralinėje stiatumoje (branduolių accumbens), gautas iš ankstesnės (+) - amfetamino patirties: mikrodializės tyrimas su laisvai judančiomis žiurkėmis. Brain Res. 1988: 462: 211 – 222. [PubMed]
  • Shaham Y, Shalev U, Lu L, De Wit H, Stewart J. Narkotikų atkryčio atkūrimo modelis: istorija, metodika ir pagrindiniai rezultatai. Psichofarmakologija (Berl) 2003, 168: 3 – 20. [PubMed]
  • Siciliano CA, Calipari ES, Ferris MJ, Jones SR. Bifaziniai amfetamino poveikio mechanizmai dopamino terminale. J Neurosci. 2014: 34: 5575 – 5582. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
  • Venton BJ, Seipel AT, Phillips PE, Wetsel WC, Gitler D, Greengard P ir kt. Kokainas padidina dopamino išsiskyrimą, mobilizuodamas nuo sukapino priklausomą atsargų rezervą. J Neurosci. 2006: 26: 3206 – 3209. [PubMed]
  • Vezina P, Leyton M. Kondicionuojamieji užuomina ir stimuliuojančio jautrumo ekspresija gyvūnams ir žmonėms. Neurofarmakologija. 2009; 56 (Suppl 1: 160 – 168. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
  • Zimmer BA, Oleson EB, Roberts DCS. Motyvacija savarankiškam vartojimui padidėjo po to, kai praeityje pasireiškė kokaino smegenų lygis. Neuropsichofarmakologija. 2012: 37: 1901 – 1910. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]