Dabas un zāļu apbalvojuma likums par kopīgiem neironu plastiskuma mehānismiem ar ΔFosB kā galveno mediatoru (2013)

Šajā pētījumā tika pārbaudīta seksuālās atlīdzības ietekme uz DeltaFosB un DeltaFosB ietekme uz seksuālo uzvedību un atalgojumu. Tika konstatēts, ka standarta molekulārās izmaiņas, kas, kā zināms, notiek ar narkotiku atkarību, ir tādas pašas kā ar dzimumu. Citiem vārdiem sakot, DeltaFosB attīstījās seksuālo stimulu dēļ, tomēr narkotikas nolaupa šo pašu mehānismu. Ar to beidzas debates par to, kā narkomānijas atšķiras no uzvedības atkarībām un kā uzvedības atkarības ir vienkārši piespiešana (lai ko tas arī nozīmētu). Tās pašas shēmas, vienādi mehānismi, vienādas šūnu izmaiņas, tā pati saistītā uzvedība - ar nelielām atšķirībām.

J Neurosci. 2013 Feb 20;33(8):3434-3442.

PILNĪGA PĒTĪJUMS

Ķepas KK, Vialou V, Nestler EJ, Laviolette SR, Lehman MN, Coolen LM.

avots

Anatomijas un šūnu bioloģijas katedra, Šulichas Medicīnas un zobārstniecības skola, Rietumu Ontārio universitāte, Londona, Ontario N6A 3K7, Kanāda, Mičiganas Universitātes Molekulārās un integratīvās fizioloģijas katedra, Ann Arbor, Mičigana 48109, Fišbergas Neirozinātnes un Frīdmana departaments Smadzeņu institūts, Sinaja kalna Medicīnas skola, Ņujorka, Ņujorka 10029, un Misisipi Universitātes Medicīnas centra Neirobioloģijas un anatomijas zinātņu un fizioloģijas un biofizikas katedra, Džeksona, Misisipi 39216.

Anotācija

Ļaunprātīgas lietošanas narkotikas izraisa neiroplastiskumu dabīgā atlīdzības ceļā, īpaši kodolkrāsas (NAc), tādējādi izraisot atkarības uzvedības attīstību un izpausmi. Nesenie pierādījumi liecina, ka dabiskā atlīdzība var izraisīt līdzīgas izmaiņas NAc, kas liecina, ka narkotikas var aktivizēt plastiskuma mehānismus, kas ir kopīgi ar dabiskiem ieguvumiem, un ļaujot unikālai mijiedarbībai starp dabas un narkotiku atlīdzībām..

Šajā pētījumā mēs parādām, ka seksuāla pieredze vīriešu kārtas žurku tēviņos, kam seko īss vai ilgstošs dzimuma atlīdzības zaudēšanas periods, izraisa pastiprinātu amfetamīna atlīdzību, ko norāda sensitīvi regulēta vieta priekšroka mazām devām (0.5 mg / kg) amfetamīns. Turklāt pastiprinātas amfetamīna atlīdzības parādīšanās, bet ne ilgāka termiņa izpausme, tika korelēta ar pārejošu dendritisko muguriņu palielināšanos NAc. Tālāk, transkripcijas faktora ΔFosB kritiskā loma seksuālās pieredzes izraisītā pastiprinātā amfetamīna atlīdzībā un ar to saistītais dendritisko muguriņu palielinājums NAc neironiem tika noteikts, izmantojot dominējošā negatīvā saistošā partnera ΔJunD vīrusa vektora gēnu pārnesi. Turklāt tika pierādīts, ka seksuālās pieredzes izraisīta pastiprināta narkotiku atlīdzība, ΔFosB un spinogenesis ir atkarīgas no pārošanās izraisītas dopamīna D1 receptoru aktivācijas NAc. D1 receptoru, bet ne D2 receptoru, farmakoloģiskā bloķēšana NAc seksuālās uzvedības laikā mazināja ΔFosB indukciju un novērsa palielinātu spinogēzi un jutīgu amfetamīna atlīdzību.

TKopā šie atklājumi liecina, ka ļaunprātīgas izmantošanas un dabiskas atlīdzības uzvedības līdzekļi darbojas kopīgiem molekulāriem un šūnu plastiskuma mehānismiem, kas kontrolē neaizsargātību pret narkomāniju, un ka šo palielināto neaizsargātību nodrošina AFosB un tās pakārtotie transkripcijas mērķi.

Ievads

Dabas atalgojuma uzvedība un narkotiku atlīdzība konverģē uz kopēju nervu ceļu - mezolimbisko dopamīna (DA) sistēmu, kurā kodols accumbens (NAc) spēlē galveno lomu (Kelley, 2004). Ļaunprātīgas lietošanas narkotikas izraisa neiroplastiskumu mezolimbikas sistēmā, kurai ir iespējama loma pārejā no narkotiku lietošanas uz narkotiku atkarību (Hymans et al., 2006; Kauers un Malenka, 2007; Kalivas, 2009; Chen et al., 2010; Koob un Volkow, 2010; Vilks, 2010a; Mameli un Luscher, 2011). Ir hipotētiski, ka narkotikas un dabiskie ieguvumi neaktivizē tos pašus neironus mezolimbiskajā sistēmā, un tādējādi narkotikas unikāli aktivizē un maina šo ķēdi (Cameron un Carelli, 2012). Tomēr ir kļuvis arvien skaidrāks, ka dabas un narkotiku atlīdzība ietekmē mezolimbisko sistēmu gan līdzīgos, gan dažādos veidos, kas ļauj mijiedarboties starp dabisko atlīdzību, īpaši dzimuma atlīdzība, un ļaunprātīgas lietošanas narkotiku iedarbība (Frohmader et al., 2010a; Pitchers et al., 2010a; Olsen, 2011).

Seksuālā uzvedība ir ļoti atalgojoša (Tenk et al., 2009),

  • un seksuālā pieredze izraisa sensibilizētu ar narkotikām saistītu uzvedību, ieskaitot krustveida sensibilizāciju pret amfetamīna (amf) izraisītu lokomotorisko aktivitāti (Bradley un Meisel, 2001; Pitchers et al., 2010a)
  • un uzlabota Amph atlīdzība (Pitchers et al., 2010a).
  • Turklāt seksuālā pieredze izraisa NAc nervu plastiskumu, līdzīgu tam, ko izraisa psihostimulanta iedarbība, tostarp palielināts dendrīta mugurkaula blīvums (Meisel un Mullins, 2006; Pitchers et al., 2010a),
  • mainīts glutamāta receptoru kontrabanda un samazināta sinaptiskā stiprība prefrontālajos garozā reaģējošos NAc čaumalu neironos (Pitchers et al., 2012).
  • Visbeidzot, tika konstatēts, ka abstinences periodi no seksuālās pieredzes ir būtiski, lai uzlabotu Amph atalgojumu, NAc spinogenesis (Pitchers et al., 2010a), un glutamāta receptoru tirdzniecība (Pitchers et al., 2012).

Šie atklājumi liecina, ka dabas un narkotiku atlīdzības pieredzei ir kopīgi neironu plastiskuma mehānismi, kas savukārt ietekmē neaizsargātību pret vielu lietošanu.

Šā pētījuma mērķis bija noteikt šūnu mehānismus, kas veicina seksuālās pieredzes izraisītu plastiskumu, kas savukārt izraisa pastiprinātu atlīdzību par narkotikām. Konkrētāk, tika pētīta transkripcijas faktora ΔFosB loma, jo tā ir iesaistīta gan dabisko, gan zāļu ieguvumu ietekmē. (Nestler et al., 2001; Werme et al., 2002; Olausson et al., 2006; Wallace et al., 2008; Hedges et al., 2009; Pitchers et al., 2010b). Turklāt tika pētīta dopamīna D1 receptoru (D1R) loma seksuālās pieredzes izraisītā nervu plastiskuma dēļ, jo NAc ΔFosB indukcija un palielināta mugurkaula blīvums pēc psihostimulanta ievadīšanas ir izteikti D1R saturošos neironos (Lee et al., 2006; Kim et al., 2009) un ir atkarīga no D1R aktivizēšanas (Zhang et al., 2002).

Šeit mēs izmantojām vīrusu vektoru izraisītu dominējoša negatīvā saistošā partnera ekspresiju ΔFosB, diOlistic marķēšanai un farmakoloģiskām manipulācijām, lai pārbaudītu hipotēzi, ka seksuālās pieredzes, kam seko atalgojuma atturība par pastiprinātu Amph atalgojumu, savstarpējo jutīgumu veicina DFNUMXR atkarīga ΔFosB indukcija NAc un turpmāka NAc mugurkaula blīvuma palielināšanās. Kopā konstatējumi sniedz pierādījumus tam, ka dabiskie un narkotiku ieguvumi ir kopīgi neironu plastiskuma mehānismi, un ΔFosB ir kritisks starpnieks.

Materiāli un metodes

Dzīvnieki.

Pieaugušie vīrieši (225 – 250 g pēc ierašanās) un mātītes (210 – 220 g) Sprague Dawley žurkas (Charles River Laboratories) eksperimentos, temperatūras un mitruma regulēšanas laikā un 12 / 12 h, tika izmitināti plexiglas būros. gaišs / tumšs cikls ar pārtiku un ūdeni brīvi pieejams. Sieviešu partneri pārošanās sesijās tika ovariektomizēti un saņemti zemādas implanti, kas satur 5% estradiola benzoātu (Sigma-Aldrich) un 500 μg progesterona injekcijas (0.1 ml sezama eļļas; Sigma-Aldrich) 4 h pirms testēšanas. Visas procedūras apstiprināja Rietumu Ontario Universitātes un Mičiganas Universitātes Dzīvnieku aprūpes un lietošanas komitejas un atbilsta Kanādas Dzīvnieku aprūpes padomei un Nacionālajiem veselības institūtiem, kuros pētījumos iesaistīti mugurkaulnieki.

Seksuālā uzvedība.

Pārošanās sesijas notika agrīnā tumšās fāzes laikā (starp 2 un 6 h pēc tumšā perioda sākuma) zemu sarkanā apgaismojumā tīros testa būros (60 × 45 × 50 cm). 4 vai 5 ikdienas pārošanās laikā vīriešu kārtas žurkas, kas bija savienotas ar ejakulāciju. Piecas sesijas tika izvēlētas, jo mēs iepriekš esam parādījuši, ka šī paradigma rada ilgtermiņa seksuālās uzvedības veicināšanu (Pitchers et al., 2010b), krustveida sensibilizācija pret amph locomotor \ tPitchers et al., 2010a) un atlīdzība (Pitchers et al., 2010a). Kā katras pārošanās sesijas beigu punktu tika izvēlēta ejakulācija, jo mēs iepriekš parādījām, ka tas ir būtisks seksuālās pieredzes iedarbībai uz Ampho lokomotorisko sensibilizāciju (Pitchers et al., 2010a), kas nenotika, ja dzīvniekiem tika atļauts kopā ar mātītēm bez ejakulācijas. Seksuālās uzvedības parametri (ti, latentums pirmajai montāžai, intromīzija un ejakulācija, kā arī stiprinājumu un intromciju skaits) tika reģistrēti, kā aprakstīts iepriekš (Pitchers et al., 2010b). Visiem eksperimentiem seksuāli pieredzējušas grupas tika pieskaņotas seksuālai uzvedībai (kopējais ejakulāciju skaits un latentija ejakulācijai katrā pārošanās sesijā). Pēc piektā pārošanās sesijas vīrieši palika mājās ar tiem pašiem dzimuma partneriem, un viņiem nebija atļauts pavadīt laiku 1, 7 vai 28 dēļu abstinences periodā. Dzīvnieki, kas palika seksuāli naivi, tika apstrādāti un izvietoti tajās pašās telpās kā seksuāli pieredzējuši vīrieši. Bez tam naivas kontroles tika ievietotas tīros testa būros stundā 5 secīgu dienu laikā, bez piekļuves uztverošai sievietei.

ΔFosB izteiksme.

Dzīvnieki tika dziļi anestezēti (nātrija pentobarbitāls; 390 mg / kg; ip) un intracardiāli perfūzēti ar 50 ml 0.9% sāls šķīdumu, kam sekoja 500 ml 4% paraformaldehīda (Sigma-Aldrich) 0.1 m fosfāta buferī (PB). punktu un DR antagonistu eksperimentiem. Smadzenes tika noņemtas un pēc tam pievienotas 1 h istabas temperatūrā tajā pašā fiksatorā, pēc tam 4 ° C temperatūrā uzglabātas 20% saharozes un 0.01% nātrija azīda 0.1 m PB. Attiecībā uz DR antagonistu eksperimentiem smadzenes tika noņemtas un uz pusi sagitālās ass tika uz pusi samazinātas. Puse tika uzglabāta PB un izmantota DiOlistics, bet otra tika apstrādāta ΔFosB. Koronālās sekcijas (35 μm) tika sagrieztas ar sasalšanas mikrotomu (Microm H400R), kas savāktas četrās paralēlās sērijās krioprotektanta šķīdumā (30% saharoze un 30% etilēnglikols 0.1 m PB) un uzglabātas –20 ° C. Brīvi peldošās sekcijas plaši mazgāja ar 0.1 m PBS, pH 7.35, starp inkubācijām, un visi soļi bija istabas temperatūrā. Sekcijas tika pakļautas 1% H2O2 (10 min) un inkubācijas šķīdums (1 h; PBS, kas satur 0.1% BSA, Fisher un 0.4% Triton X-100, Sigma-Aldrich). Pēc tam sekcijas tika inkubētas pa nakti pan-FosB trušu poliklonālajā antivielā (1: 5K; sc-48 Santa Cruz biotehnoloģija),Perrotti et al., 2004, 2008; Pitchers et al., 2010b). Pan-FosB antiviela tika izveidota pret iekšējo reģionu, ko kopīgi izmantoja FosB un ΔFosB, un iepriekš ir raksturots, lai īpaši vizualizētu ΔFosB šūnas šajā pētījumā izmantotajos laika punktos (> 1 d pēc stimula) (Perrotti et al., 2004, 2008; Pitchers et al., 2010b). Tālāk sekcijas tika inkubētas ar biotīna konjugētu kazu anti-trušu IgG (1 h; 1: 500 PBS +; Vector Laboratories), avidīna-biotīna-mārrutku peroksidāzes (1 h; ABC elite; 1: 1000 PBS; Vector Laboratories) un 0.02% 3,3'-diaminobenzidīna tetrahidrogēnhlorīdu (10 min; Sigma-Aldrich) ar 0.02% niķeļa sulfātu 0.1 m PB ar ūdeņraža peroksīdu (0.015%). Sekcijas tika uzstādītas Superfrost plus stikla priekšmetstikliņiem (Fisher) un pārklātas ar dibutilftalāta ksilolu.

ΔFosB-IR šūnu skaitļi tika skaitīti NAc apvalkā un serdeņi standarta analīzes apgabalos (400 × 600 μm), kā aprakstīts iepriekš (Pitchers et al., 2010b). Divas sekcijas tika skaitītas pa NAc apakšreģionu, vidēji uz vienu dzīvnieku. Laika punkta eksperimentā ΔFosB-IR šūnu skaits tika izteikts kā naivās kontroles grupas pārmaiņas attiecīgajā laika punktā un salīdzināja pieredzējušās un naivās grupas katram apakšreģionam katrā atsevišķā laika punktā, izmantojot nesalīdzināmu. t testus ar nozīmīguma līmeni. \ t p <0.05. ΔJunD-AAV un DR antagonistu eksperimentos tika izmantota attiecīgi divvirzienu vai vienvirziena ANOVA un Holma – Sidaka metode. Turklāt visiem DR antagonistu eksperimenta dzīvniekiem ΔFosB-IR šūnas tika saskaitītas muguras striatumā (analīzes laukums: 200 × 600 μm), tieši muguras virzienā līdz NAc un blakus sānu kambarim. Vienvirziena ANOVA un t testus izmantoja, lai salīdzinātu grupas.

DiOlistics.

Laika punktam un AJunD vīrusa vektora eksperimentam žurkas tika perfūzētas intrakardiāli ar 50 ml sāls šķīdumu (0.9%), kam sekoja 500 ml 2% paraformaldehīda 0.1 m PB. Smadzenes tika sadalītas (100 μm koronāls), izmantojot vibratomu (Microm) un sekcijas, kas uzglabātas 0.1 m PB ar 0.01% nātrija azīdu pie 4 ° C. Volframa daļiņu pārklājums (1.3 μm diametrs, Bio-Rad) ar lipofīlo karbocianīna krāsu DiI (1,1′-dioktadecil-3,3,3′3'-tetrametilindokarbocianīna perhlorātu; Invitrogen) tika veikts, kā aprakstīts iepriekš (Forlano un Woolley, 2010). DiI pārklājumu volframa daļiņas tika nogādātas audos pie 160-180 psi, izmantojot Helios Gene Gun sistēmu (Bio-Rad) caur filtru ar 3.0 μm poru izmēru (BD Biosciences) un ļāva izkliedēties caur neironu membrānām 0.1 m PB 24 h, kamēr 4 ° C ir gaismas aizsardzība. Pēc tam šķēles pēcapstrādei 4% paraformaldehīdā PB, 3 h, istabas temperatūrā, mazgā PB un uzstādīja karkasa blīvētās kamerās (Bio-Rad) ar gelvatolu, kas satur anti-fading aģentu 1,4-diazabiciklo (2,2) oktānu ( 50 mg / ml, Sigma-Aldrich) (Lennette, 1978).

DiI marķēti neironi tika attēloti, izmantojot Zeiss LSM 510 m konfokālais mikroskops (Carl Zeiss) un hēlijs / neons 543 nm lāzers. Katram dzīvniekam 2 – 5 neironus katrā NAc apakšreģionā vai čaulā (pamatojoties uz atrašanās vietu attiecībā uz orientieriem, ieskaitot sānu kambara un priekšējo commissure) ΔJunD-AAV un DR antagonistu eksperimentos izmantoja, lai atrastu reģionu. interese par otrās kārtas dendrītu mugurkaula kvantitatīvai noteikšanai. Katram neironam tika analizēti 2 – 4 dendriti, lai noteiktu 40 – 100 μm kopējo dendritisko garumu. Dendritiskie segmenti tika uztverti, izmantojot 40 × ūdens-iegremdēšanas mērķi 0.25 μm intervālos gar z-axis, un 3D attēls tika rekonstruēts (Zeiss) un tika veikta dekonvolācija (Autoquant X, Media Cybernetics), izmantojot adaptīvo (neredzīgo) un teorētisko PSF iestatījumu, kā to ieteica programmatūra. Mugurkaula blīvums tika aprēķināts, izmantojot Imaris programmatūras paketes kvēldiega moduli (versija 7.0, Bitplane). Dendritisko muguriņu skaits tika izteikts uz 10 μm, vidēji katram neironam un pēc tam katram dzīvniekam. Statistiskās atšķirības tika noteiktas, izmantojot divvirzienu ANOVA laika rindu eksperimentā starp seksuāli naiviem un pieredzējušiem dzīvniekiem katrā laika punktā (faktori: seksuālā pieredze un NAc apakšreģions) un ΔJunD eksperimentā (faktori: seksuālā pieredze un vīrusu vektors) un viens ANOVA ceļš DR antagonista eksperimentā. Grupu salīdzinājumi tika veikti ar Holm-Sidak metodi ar nozīmīguma līmeni p <0.05.

Apstiprinātās vietas izvēle.

CPP eksperimentālais dizains bija identisks iepriekš aprakstītajam (Pitchers et al., 2010a), izmantojot objektīvu trīs nodalījumu aparātu (Med Associates) un objektīvu dizainu, ar vienu pāra kondicionēšanas izmēģinājumu ar d-Amph sulfate (Amph; Sigma-Aldrich; 0.5 mg / ml / kg sc, aprēķinot, pamatojoties uz brīvo bāzi) pāra kamerā un fizioloģiskajā šķīdumā nesalīdzināmā kamerā alternatīvās dienās, un to veic gaismas fāzes pirmajā pusē. Kontroles dzīvnieki abās kamerās saņēma sāls šķīdumu.

CPP rādītāji tika aprēķināti katram dzīvniekam kā laiks, kas pavadīts (sekundēs) pāra kamerā pēc testa, atskaitot pretestību. Lai salīdzinātu grupas laika eksperimentos, tika izmantota vienvirziena ANOVA un Holm – Sidak metode. Nepieslēgts t tests ar nozīmīgumu p <0.05 tika izmantots, lai salīdzinātu Naive-Sal un Naive Amph katrā laika punkta eksperimenta laikā un katrā vīrusa vektora terapijā ΔJunD eksperimentā. Laika eksperimentā, lai salīdzinātu seksuāli pieredzējušās grupas (Exp-Sal, 7 d Exp Amph un 28 d Exp Amph) un nepāra, tika izmantotas vienvirziena ANOVA un Holma – Sidaka metode. t 2 naivu grupu salīdzināšanai tika izmantots tests. Divu virzienu ANOVA un Holm-Sidak metode tika izmantota, lai salīdzinātu visas grupas DR antagonistu eksperimentā. Divi nesaistīti t testu izmantoja, lai salīdzinātu Naive-Sal un Naive Amph grupas ar katru vīrusu vektora apstrādes stāvokli (GFP vai ΔJunD), jo dati bija pārāk mainīgi ΔJunD grupās, lai varētu veikt ANOVA analīzi. Visi nozīmīguma līmeņi tika noteikti p <0.05.

Vīrusu vektoru eksperimenti.

Vīriešu žurkas anestezēja ar ketamīnu (87 mg / ml / kg; ip) un ksilazīnu (13 mg / ml / kg ip), ievietojot stereotaksiskajā aparātā (Kopf Instruments), un saņēma divpusējas mikroinjekcijas no rekombinanto adeno saistītu vīrusu vektoru, kas kodē Tikai GFP (zaļais fluorescējošais proteīns) vai ΔJunD (dominējošais-negatīvais ΔFosB saistošais partneris) un GFP, NAc (koordinātas: AP + 1.5, ML ± 1.2 no bregmas; DV −7.6 no galvaskausa), 1.5 tilpumā μl / puslodē virs 7 min, izmantojot Hamilton šļirci (Harvard Aparatūra). ΔJunD samazina AFosB-mediēto transkripciju, konkurētspējīgi heterodimerizējot ar ΔFosB un tādējādi novēršot AFosB saistīšanos ar AP-1 reģionu mērķa gēnu promotora reģionos (Winstanley et al., 2007; Pitchers et al., 2010b). Lai gan ΔJunD ar afinitāti saistās ar ΔFosB, ir iespējams, ka daži no novērotajiem ΔJunD efektiem var būt starp citu AP-1 proteīnu antagonizācija. Tomēr šķiet, ka ΔFosB ir dominējošais AP-1 proteīns, kas izteikts pārbaudītajos apstākļos (Pitchers et al., 2010b). Starp 3 un 4 nedēļām vēlāk dzīvnieki saņēma seksuālu pieredzi 4 secīgu pārošanās sesiju laikā vai palika naivi, lai radītu 4 grupas: seksuāli naivs GFP, seksuāli pieredzējis GFP, seksuāli naivs ΔJunD un seksuāli pieredzējis ΔJunD. Seksuālā pieredze sastāvēja no 4 secīgas dienas pārošanās sesijas. Dzīvnieki tika pārbaudīti attiecībā uz CPP un diOlistics. Injekcijas vietu pārbaude tika veikta, kā aprakstīts iepriekš (Pitchers et al., 2010b). NAF sekcijas (koronāls; 100 μm) tika imunizētas GFP (1: 20,000; trušu anti-GFP antivielas; Invitrogen) apstrādei. Vīrusa izplatīšanās galvenokārt tika ierobežota ar NAc apvalka daļu, papildus izplatoties uz serdi.

D1R / D2R antagonisti.

Vīriešu žurkas tika anestēzētas ar intravenozu injekciju (0.1 ml / kg) ketamīnu (87 mg / ml) un ksilazīnu (13 mg / ml) un ievietoja stereotaksiskajā aparātā (Kopf Instruments). Divpusēji 21 gabarīta vadotnes kanāli (Plastics One) tika pazemināti pret NAc pie AP + 1.7, ML ± 1.2 no bregmas; -6.4 DV no galvaskausa un nostiprināts ar zobu akrilu, piestiprināts trīs skrūvēm, kas ievietotas galvaskausā. Dzīvnieki tika ārstēti katru dienu, lai pierastu pie infūzijas procedūrām 2 nedēļas atjaunošanās periodā. Piecpadsmit minūtes pirms katras 4 ikdienas pārošanās sesijas uzsākšanas, ieviešot sievišķo sieviešu dzimumu, vīriešu kārtas žurkas saņēma divpusējas D1R antagonista R (+) SCH-23390 hidrohlorīda (Sigma-Aldrich), D2 receptoru (D2R) antagonista S- ( -) etikloprīda hidrohlorīds (Sigma-Aldrich) tika izšķīdināts sterilā fizioloģiskā šķīdumā (0.9%; katrs ar 10 μg 1 μl uz puslodi; izšķīdināts 0.9% sāls šķīdumā) vai sāls šķīdums (1.0 μl uz puslodi) ar plūsmas ātrumu 1.0 μl / min ar 1 min intervālu, kam seko 1 min ar injekcijas kanulu, kas palicis vietā, lai izplatītu zāles. Šīs injekcijas tilpums ievadīs gan serdi, gan čaumalu, jo 0.5 μl infūzijas ir ierobežotas ar čaumalu vai serdeņiem (Laviolette et al., 2008). Devas tika balstītas uz iepriekšējiem pētījumiem, kas liecina, ka šīs vai zemākas devas ietekmēja zāļu vai dabiskās atlīdzības uzvedību (Laviolette et al., 2008; Roberts et al., 2012). Kontroles tēviņi palika seksuāli naivi, bet pirms ievietošanas tukšajā testa būrī, lietojot 4 ikdienas apstrādes sesijas, saņēma NAc sāls šķīdumu. Nedēļu pēc pēdējās pārošanās vai apstrādes sesijas vīrieši tika pārbaudīti attiecībā uz Amph CPP un mugurkaula un ΔFosB analīzi. Tika izvēlēta četru sesiju izmantošana, nevis piecas sesijas, kā citos eksperimentos, lai novērstu pārmērīgus NAc bojājumus, ko izraisījušas atkārtotas infūzijas, un tādējādi ļautu veikt mugurkaula un ΔFosB analīzi. Patiešām, bojājumi nav bijuši acīmredzami, un mugurkaula un ΔFosB analīzes sālsūdens inficēto dzīvnieku NAc analīzēs iepriekšējos eksperimentos parādīja līdzīgus datus par neinfūzētām grupām. Divvirzienu ANOVA un Holm – Sidak metode ar nozīmīgumu p Lai noteiktu seksuālās pieredzes izraisītu seksuālās uzvedības veicināšanu, tika izmantots <0.05.

rezultāti

Seksu pieredzējis ΔFosB upregulācija ir ilgstoša

Pirmkārt, tika noteiktas laika korelācijas starp dzimumu piedzīvotām izmaiņām ΔFosB ekspresijā, dendrīta mugurām NAc un Amph-CPP, īpaši pēc īstermiņa un ilgstošiem atturēšanās periodiem no seksuālās atlīdzības (7 vai 28 d). Agrāk tika pierādīts, ka 5 ikdienas pārošanās sesiju seksuālā pieredze izraisīja ΔFosB uzkrāšanos visā mezolimbiskajā sistēmā, jo īpaši NAc (Wallace et al., 2008; Pitchers et al., 2010b). Šajos iepriekšējos pētījumos ΔFosB līmenis tika mērīts 1 d laikā pēc seksuālās uzvedības, un nebija zināms, vai ΔFosB uzkrāšanās saglabājās pēc ilgstošas ​​atalgojuma atturēšanās. Seksuāli pieredzējuši vīrieši tika perfuzēti 1, 7 vai 28 d pēc 5 ikdienas pārošanās sesijām, kuru laikā vīrieši bija savienoti ar vienu ejakulāciju. Seksuāli naivas kontroles tika perfuzētas tajā pašā laikā pēc 5 ikdienas apstrādes sesijas. ΔFosB-IR šūnu skaits NAc korpusā un kodolā bija ievērojami augstāks nekā seksuāli naivās kontroles visos laika punktos (Fig. 1A, čaumalas; 1 d, p = 0.022; 7 d, p = 0.015; Fig. 1B: kodols; 1 d, p = 0.024; 7 d, p <0.001; 28 dienas, p <0.001), izņemot NAc apvalku pēc 28 d atturēšanās (p = 0.280). Tādējādi ΔFosB upregulācija saglabājas abstinences laikā pēc seksuālās pieredzes vismaz 28 d periodā.

Skaitlis 1.     

Skaitlis 1.     

Seksuālā pieredze izraisīja tūlītēju un pastāvīgu ΔFosB-IR šūnu skaita pieaugumu. ΔFosB-IR šūnu skaita maiņa NAc apvalkā (A) un kodols (B) seksuāli pieredzējušiem (melniem) dzīvniekiem, salīdzinot ar seksuāli naivām (baltām) \ tn = 4 katrā grupā). Dati ir grupas vidējais ± SEM. *p <0.05, būtiska atšķirība salīdzinājumā ar naivām kontrolēm. Naive 1 d attēlu pārstāvis (C), Exp 1 d (D), Exp 7 d (E) un Exp 28 d (F). ac, priekšējā komisija. Mēroga josla, 100 μm.

Seksu pieredzes izraisīts dendritisko muguriņu pieaugums ir pārejošs

Pitchers et al. (2010a) iepriekš ziņots, izmantojot Golgi impregnēšanas paņēmienus, ka seksuālā pieredze, kam seko 7 d, bet ne 1 d, atalgojuma abstinences dēļ ievērojami palielināja dendritisko sazarošanu un dendritisko muguriņu skaitu uz NAc korpusa un kodola neironiem (Pitchers et al., 2010a). Šeit spinogenesis seksuāli naivos un pieredzējušos tēviņos tika pārbaudīts vai nu 7 d vai 28 d pēc pēdējās pārošanās. Pašreizējie konstatējumi, izmantojot diOlistics marķēšanas metodi, apstiprināja, ka seksuālā pieredze, kam seko 7 d dzimuma abstinences periods, palielināja dendritisko muguriņu skaitu.F(1,8) = 9.616, p = 0.015; Fig. 2A – C). Konkrētāk, dendritisko muguriņu skaits ievērojami palielinājās NAc korpusā un kodolā (Fig. 2A: apvalks, p = 0.011; kodols, p = 0.044). Tomēr šis palielinātais mugurkaula blīvums bija pārejošs un vairs netika konstatēts pēc ilgstoša 28 dezinfekcijas perioda abos NAc apakšreģionos (Fig. 2B).

Skaitlis 2.     

Skaitlis 2.    

Seksuālā pieredze izraisīja dendritisko muguriņu skaita palielināšanos NAc un jutīgajā amph atlīdzībā. A, B, Dendritisko muguriņu skaits NAc korpusā un 7 d kodols (A) vai 28 d (seksuāli naivu un baltu dzīvnieku); n = 4 vai 5). Dati ir grupas vidējais ± SEM. #p <0.05, būtiska atšķirība salīdzinājumā ar naivām kontrolēm. C, Reprezentatīvie dendritu segmenti no Naive 7 d un Exp 7 d grupām, ko izmanto, lai noteiktu mugurkaula blīvumu. Mēroga josla, 3 μm. D, Laiks, kas pavadīts pāra kamerā (amfs vai fizioloģiskais šķīdums) pēc testa, atskaitot pretestību (CPP punktu) seksuāli naiviem (baltiem) vai pieredzējušiem (melniem) dzīvniekiem, kas testēti vai nu 7 d, vai 28 d pēc galīgās pārošanās vai apstrādes sesija: Naive-Sal (7 d pēc apstrādes; n = 8), Naive Amph (7 d pēc apstrādes; n = 9), Exp-Sal (kombinētas dzīvnieku grupas, kas testētas pēc 7 d vai 28 d pēc pārošanās; n 7), 7 d Exp Amph (7 d pēc pārošanās; n = 9) un 28 d Exp Amph (28 d pēc pārošanās; n = 11). Sal grupas saņēma Salu kopā ar abām kamerām. *p <0.05, būtiska atšķirība salīdzinājumā ar seksuāli pieredzēto fizioloģiskā šķīduma kontroli.

Sekss piedzīvojis sensibilizētu Amph atalgojumu ir ilgstošs

Mēs iepriekš pierādījām, ka seksuālā pieredze, kam seko 7 – 10 d abstinences rezultātā, uzlaboja Amph atalgojumu (Pitchers et al., 2010a). Konkrēti, seksuāli pieredzējuši dzīvnieki veidoja nozīmīgu kondicionētu vietu priekšroku (CPP) mazākām Amph devām (0.5 vai 1.0 mg / kg), kas neizraisīja CPP seksuāli naivās kontrolēs. Pašreizējais pētījums apstiprināja un paplašināja šos iepriekšējos rezultātus, demonstrējot pastiprinātu Amph atlīdzību seksuāli pieredzējušiem dzīvniekiem gan pēc 7 d, gan 28 d dzimuma abstinences perioda (Fig. 2D; F(2,24) = 4.971, p = 0.016). Konkrēti, seksuāli pieredzējuši dzīvnieki ar 7 vai 28 d abstinences periodu pēc testa ilgāku laiku pavadīja Amph-pa pāriem, salīdzinot ar seksuāli pieredzējušiem negatīviem kontroles līdzekļiem, kas abās kamerās saņēma sāls šķīdumu (Fig. 2D: Exp-Sal vs 7 d Exp AMPH, p = 0.032; pret 28 d Exp AMPH, p = 0.021). Apstiprinot iepriekšējos konstatējumus, seksuāli naivie dzīvnieki pēctesta laikā nebija vairāk laika pavadījuši amfu pārī, un tie neatšķīrās no seksuāli naivās sāls kontroles grupas (Fig. 2D) (Pitchers et al., 2010a).

ΔFosB aktivitāte ir izšķiroša dzimuma pieredzes izraisītas sensibilizētas Amph atlīdzības dēļ

Līdz šim iegūtie rezultāti liecina, ka seksuālā pieredze izraisīja ilgstošu ΔFosB uzkrāšanos NAc neironos, kas korelē ar uzlabotu amph atlīdzību. Lai noskaidrotu, vai palielināta ΔFosB aktivitāte ir kritiska, lai uzlabotu Amph atlīdzību, ΔJunD, ΔFosB dominējošais-negatīvais saistošais partneris, kas nomāc ΔFosB-mediēto transkripciju (Winstanley et al., 2007), tika pārmērīgi izpausts, izmantojot vīrusa vektoru izraisītu gēnu pārnesi NAc \ tFig. 3A,B). Amph CPP testu rezultāti parādīja, ka ΔFosB aktivitātes vājināšanās, izpaužot ΔJunD NAc, neļāva sekmēt seksuālo pieredzi un 7 d dzimuma atlīdzības atturēšanos no uzlabotā Amph atlīdzības. Seksuāli pieredzējuši ΔJunD dzīvnieki neizveidoja nozīmīgu CPP Amph un nebija atšķirīgi no seksuāli naiviem ΔJunD dzīvniekiem (Fig. 3B). Turpretim seksuāli pieredzējuši GFP kontroles dzīvnieki veidoja CPP Amph, kā to norāda ievērojami lielāks CPP rādītājs, salīdzinot ar seksuāli naivām GFP kontrolēm (Fig. 3B, p = 0.018).

Skaitlis 3.    

Skaitlis 3.    

ΔFosB aktivitātes mazināšana NAc bloķēja sensibilizētu AMPH atalgojumu un palielināja NAc muguriņu skaitu seksuāli pieredzējušiem dzīvniekiem.. A, GFP ekspresijas reprezentatīvie attēli trīs dzīvniekiem, kas saņem rekombinanto adeno saistītu vīrusu-AJDD injekciju, kas vērsta uz kodola accumbens, ilustrējot mazas (kreisās), vidējās (vidējās) un lielās (labās) injekcijas vietas. ac, priekšējā komisija; LV, sānu kambara. Mēroga josla, 250 μm. B, Vīrusu izplatītāko vietu un shēmu shematiska ilustrācija. Visiem dzīvniekiem GFP tika konstatēts čaumalā, bet izplatījās uz kodolu, kas bija mainīgs. C, Laiks, kas pavadīts Amph-pa-kamerā pēc testa, atskaitot pretestību (CPP punktu) seksuāli naiviem (baltiem) un pieredzējušiem (melniem) dzīvniekiem, kas vai nu saņēma GFP kontroles vektora injekciju (Naive, n = 9; Exp, n = 10) vai ΔJunD vektoru (Naivs, n = 9; Exp, n = 9). D, Seksuāli pieredzējušu GFP un ΔJunD dendritu segmentu reprezentatīvie attēli, ko izmanto, lai noteiktu mugurkaula blīvumu. Mēroga josla, 3 μm. E, Dendritisko muguriņu skaits seksuāli naivu (balto) un pieredzējušo (melno) dzīvnieku NAc, kas vai nu saņēma GFP kontroles vektora vai ΔJunD vektora injekciju. Dati ir grupas vidējais ± SEM. *p <0.05, būtiska atšķirība salīdzinājumā ar naivām kontrolēm. #p <0.05, būtiska atšķirība no GFP pieredzētajām kontrolēm.

UnJunD pārmērīgas ekspresijas vājinošās sekas nebija seksuālās uzvedības pārtraukuma sekas seksuālās pieredzes iegūšanas laikā. Ir pierādīts, ka ΔJunD izpausme NAc novērš seksuālās uzvedības veicināšanu pēc seksuālās pieredzes (Pitchers et al., 2010b). Patiešām, tas tika apstiprināts pašreizējā eksperimentā. GFP kontroles dzīvnieki uzrādīja īsākus latentus, iekļūšanu, ejakulāciju un mazāk stiprinājumu un intromciju ceturtajā secīgajā pārošanās testu dienā, salīdzinot ar pirmo pārošanās dienu.Tabula 1). Pretstatā tam, ΔJunD injicētie dzīvnieki neliecināja, ka ceturtās pārošanās dienas laikā, salīdzinot ar pirmo, nav vērojamas ievērojami īsākas aizkavēšanās, lai piestiprinātu vai iekļūtu. Tādējādi ΔJunD infūzijas NAc mazināja seksuālās pieredzes sekas. Tomēr nevienā no pārošanās testiem nevienā no pārošanās parametriem starp GFP kontroli un ΔJunD ievadītajām grupām nebija būtisku atšķirību, norādot, ka ΔJunD infūziju ietekme uz dzimumattiecību izraisītu Amph CPP sensibilizāciju nav atšķirību rezultāts. pārošanās pieredze (Tabula 1).

Skatīt šo tabulu:     

Tabula 1.    

Seksuālās uzvedības parametri seksuālās pieredzes iegūšanā grupās, kas saņēma NAc infūzijas no GFP- vai AJunD ekspresējošiem vīrusu vektoriema

ΔFosB ir būtisks faktors, kas veicina dzimumattiecību izraisītu NAc dendritisko muguriņu palielināšanos

ΔFosB aktivitāte bija nepieciešama arī, lai palielinātu mugurkaula blīvumu NAc neironiem pēc seksuālās pieredzes un 7 d sex atlīdzības atturēšanās (Fig. 3C,D). Iepriekš aprakstītajām CPP dzīvnieku mugurkaula analīzei mugurkaula analīzē divvirzienu ANOVA parādīja nozīmīgu abu seksuālo pieredzi (F(1,34) = 31.768, p <0.001) un vīrusu vektoru ārstēšana (F(1,34) = 14.969, p = 0.001), kā arī mijiedarbība (F(1,34) = 10.651, p = 0.005). Konkrētāk, seksuāli pieredzējušiem GFP kontroles dzīvniekiem bija lielāks skaits NAc muguriņu, salīdzinot ar seksuāli naivām GFP kontrolēm (Fig. 3D: p <0.001), apstiprinot mūsu iepriekšējo atklājumu (Pitchers et al., 2010a). Turpretim seksuāli pieredzējuši ΔJunD dzīvnieki būtiski neatšķīrās no seksuāli naivām ΔJunD grupām un bija ievērojami zemāki, salīdzinot ar seksuāli pieredzējušiem GFP kontroles dzīvniekiem (Fig. 3D: p <0.001). Tādējādi ΔJunD ekspresija NAc bloķēja seksuālās pieredzes un atlīdzības atturības ietekmi uz NAc spinoģenēzi.

D1R antagonists bloķē seksuālās pieredzes izraisīto ΔFosB upregulāciju

Lai noteiktu, vai D1R vai D2R aktivācija NAc laikā pārošanās laikā ir nepieciešama seksuālās pieredzes izraisītajai AFosB regulācijai un sensibilizētai Amph CPP, dzīvnieki saņēma lokālu infūziju vai nu D1R vai D2R antagonistu (vai sāls šķīdumu) NAc 15 min pirms katra 4 ikdienas secīgas pārošanās sesijas. Svarīgi, ka ne D1R, ne D2R antagonistu infūzijas NAc neietekmēja seksuālās uzvedības uzsākšanu vai izpausmi nevienā pārošanās sesijā (Fig. 4D – F). Tāpat D1R vai D2R antagonisms neaizkavēja seksuālās pieredzes veicinošo ietekmi uz pārošanos, jo visas grupas demonstrēja seksuālās uzvedības veicināšanu, ko apliecina īsākas ejakulācijas latentijas 4 dienā salīdzinājumā ar 1 dienu (Fig. 4F) (F(1,40) = 37.113, p <0.001; Sal, p = 0.004; D1R Ant, p = 0.007; D2R Ant, p <0.001).

Skaitlis 4.    

Skaitlis 4.    

NAc ievadītie dopamīna receptoru antagonisti neietekmēja seksuālo uzvedību. Koronālās NAc sadaļas (A, + 2.2; B, + 1.7; C, + 1.2 no bregmas), kas norāda visu dzīvnieku iekšējās injekcijas vietas. Cannulas bija divpusējas, bet tās ir vienpusēji pārstāvētas, lai atvieglotu visu dzīvnieku prezentāciju (Naive-Sal, balts, n = 7; Exp-Saline; tumši pelēks, n = 9; Exp D1R Ant, gaiši pelēks, n = 9; Exp D2R Ant, melns, n = 8). ac, priekšējā komisija; LV, sānu kambara; CPu, caudate-putamen. Mount latentums (D), intromission latency (E) un ejakulācijas latentums (F) visām seksuāli pieredzējušām grupām (Sāls, balts; D1R Ant, pelēks; D2R Ant, melns). Dati ir vidējais ± SEM. *p <0.05, nozīmīga atšķirība starp 1. un 4. dienu ārstēšanas laikā.

ΔFosB-IR šūnu skaita analīze NAc 7 d pēc pēdējās NAc infūzijas un pārošanās vai apstrādes sesijas atklāja būtiskas atšķirības starp grupām gan NAc apvalkā (F(3,29) = 18.070, p <0.001) un kodols (F(3,29) = 10.017, p <0.001). Pirmkārt, seksuālā pieredze fizioloģiskā šķīduma infūzijas kontrolēs izraisīja ievērojamu ΔFosB regulēšanu, salīdzinot ar seksuāli naivām kontrolēm (Fig. 5A, apvalks p <0.001; Fig. 5B: kodols, p <0.001), apstiprinot rezultātus iepriekš. D1R, bet ne D2R, antagonisms novērsa vai vājināja šo ΔFosB pārregulēšanu. NAc apvalkā D1R antagonisti, kas ārstēja seksuāli pieredzējušus vīriešus, neuzrādīja ΔFosB-IR šūnu palielināšanos salīdzinājumā ar seksuāli naivām kontrolēm (Fig. 5A: p = 0.110), un ΔFosB ekspresija bija ievērojami zemāka, salīdzinot ar seksuāliFig. 5A: p = 0.002). NAc kodolā D1R antagonisms daļēji ietekmēja: ΔFosB ievērojami palielinājās D1R antagonistu ārstētajiem vīriešiem, salīdzinot ar naivu sāls kontrolēm (Fig. 5B: p = 0.031), bet šī palielināšanās bija ievērojami zemāka, salīdzinot ar seksuāli pieredzējušiem sāļiem \ tFig. 5B: p = 0.012). D2R antagonistu terapija neietekmēja ΔFosB indukciju, jo seksuāli pieredzējušiem vīriešiem, kas saņēma D2R antagonistu, bija ievērojami lielāks skaits ΔFosB-IR šūnu, salīdzinot ar naivām sāls šķīdumiem (Fig. 5A: apvalks, p <0.001; Fig. 5B: kodols, p <0.001) un ar D1R antagonistiem ārstētiem vīriešiem (Fig. 5A: apvalks, p <0.001; Fig. 5B: kodols, p = 0.013), un neatšķīrās no seksuāli pieredzējušiem sāļa vīriešiem.

Skaitlis 5.     

Skaitlis 5.     

D1R bloķēšana NAc mazina seksuāli pieredzējušu dzīvnieku ΔFosB-IR šūnu skaita pieaugumu NAc. ΔFosB-IR šūnu skaita maiņa NAc apvalkā (A) un kodols (B) seksuāli pieredzējušiem (melniem) dzīvniekiem, salīdzinot ar seksuāli naivām (baltām) \ t n = 6; Exp-Saline, n = 7; Exp D1R Ant, n = 9; Exp D2R Ant, n = 8). Dati ir grupas vidējais ± SEM. *p <0.05, būtiska atšķirība salīdzinājumā ar naivām kontrolēm. #p <0.05, būtiska atšķirība, salīdzinot ar dzīvniekiem ar fizioloģisko šķīdumu un D2R Ant. Naive Sal attēlu (C), Exp Sal ​​(D), Exp D1R Ant (E) un Exp D2R Ant (F). ac, priekšējā komisija. Mēroga josla, 100 μm.

Lai kontrolētu D1R vai D2R antagonistu iespējamo izplatīšanos dorsālā striatumā, ΔFosB ekspresija tika analizēta apgabalā, kas uzreiz bija dorsāls pret NAc un blakus sānu kambara, jo psihostimulantu un opiātu izraisītā ΔFosB indukcija ir atkarīga no D1R. darbība (Zhang et al., 2002; Muller un Unterwald, 2005). Seksuālā pieredze palielināja ΔFosB-ir šūnu skaitu muguras striatumā sāļskābes ārstētiem vīriešiem (Naive-Sal: 35.6 ± 4.8 vs Exp-Sal: 82.9 ± 5.1; p <0.001), apstiprinot mūsu iepriekšējo ziņojumu (Pitchers et al., 2010b). Turklāt ne D1R, ne D2R antagonistu infūzijas NAc ietekmētajā dzimuma pieredzē izraisītā ΔFosB dorsālā striatumā (Exp-D1R: 82.75 ± 2.64 ir šūnas; Exp-D2R: 83.9 ± 4.4 ir šūnas; p <0.001 salīdzinājumā ar Naive-Sal kontrolēm). Šie atklājumi liecina, ka antagonistu infūziju izplatība galvenokārt bija ierobežota ar NAc.

D1R antagonists NAc blokos izraisa paaugstinātu jutību pret amfīnu

D1R blokāde NAc laikā pārošanās laikā arī bloķēja dzimumattiecību izraisītu pastiprinātu Amph atlīdzību, testējot 7 d pēc pēdējās NAc infūzijas un pārošanās tests (F(3,29) = 2.956, p = 0.049). Seksuāli pieredzējuši dzīvnieki, kas pārošanās sesiju laikā saņēma sāls šķīdumu, veica ievērojami lielāku laika periodu Amph-pa pāriem, salīdzinot ar seksuāli naiviem vīriešiem (Fig. 6A, p = 0.025), apstiprinot iepriekšminētos rezultātus. Turpretim seksuāli pieredzējuši dzīvnieki, kas pārošanās laikā saņēma NAc D1R antagonistu, neizveidoja CPP Amph. Viņi neatšķīrās no seksuāli naivām kontrolēm un ievērojami mazāk laika pavadīja amfu savienotajā kamerā, salīdzinot ar sāls šķīdumu (Fig. 6A: p = 0.049) vai D2R antagonists (Fig. 6A: p = 0.038) seksuāli pieredzējuši vīrieši. D2R antagonistu infūzijas neietekmēja uzlaboto Amph atlīdzību, jo seksuāli pieredzējuši dzīvnieki ar NAc D2R antagonistu infūzijām veidoja nozīmīgu Amph-CPP, salīdzinot ar naivu sāls kontrolēm (Fig. 6A: p = 0.040) un D1R antagonisti pieredzējuši dzīvnieki (\ tFig. 6A: p = 0.038), un neatšķīrās no seksuāli pieredzējušiem sāļa vīriešiem.

Skaitlis 6.     

Skaitlis 6.     

D1 receptoru bloķēšana NAc atceļ sensibilizētu Amph atlīdzību un palielinātu dendritisko muguriņu seksuāli pieredzējušiem dzīvniekiem. A, Laiks, kas pavadīts Amph-pārī kamerā pēc testa, atskaitot pretestību (CPP punktu skaits sekundēs) seksuāli naivai (balts, n = 6) un pieredzējuši (melni) dzīvnieki, kas saņēma sāls šķīdumu (n = 7), D1R antagonists (n = 9) vai D2R antagonists (n = 8). Dati ir grupas vidējais ± SEM. *p <0.05, būtiska atšķirība, salīdzinot ar naivajiem fizioloģiskā šķīduma kontrolēm. #p <0.05, būtiska atšķirība no dzīvniekiem, kuri pieredzējuši D1R Ant. B, Dendritisko muguriņu skaits (par 10 μm) seksuāli naivām (balts, n = 7) un pieredzējuši (melni) dzīvnieki, kas saņēma sāls šķīdumu (n = 8), D1R antagonists (n = 8) vai D2R antagonists (n = 8). Dati ir grupas vidējais ± SEM. *p <0.05, būtiska atšķirība, salīdzinot ar naivajiem fizioloģiskā šķīduma kontrolēm. #p <0.05, būtiska atšķirība no pieredzējušās fizioloģiskā šķīduma kontroles.

D1R antagonistu terapija bloķē dzimumu pieredzes izraisītu NAc spinogenēzi

Šo pašu dzīvnieku NAc mugurkaula blīvuma analīze parādīja, ka D1R aktivācija pārošanās laikā bija nepieciešama, lai palielinātu NAc mugurkaula blīvumu pēc seksuālās pieredzes un 7 d dzimuma atlīdzības atturēšanās (Fig. 6B; F(3,26) = 41.558, p <0.001). Konkrēti, seksuāli pieredzējušām fizioloģiskā šķīduma kontrolēm un D2R antagonistu dzīvniekiem bija ievērojami lielāks muguriņu skaits, salīdzinot ar seksuāli naivām fizioloģiskā šķīduma kontrolēm (Fig. 6B: p <0.001), apstiprinot mūsu iepriekšējos atklājumus (Pitchers et al., 2010a) un konstatējumi ar iepriekš aprakstītajiem GFP kontrolvīrusu vektoriem. Turpretim seksuāli pieredzējušiem D1R antagonistiem ievadītie dzīvnieki neatšķīrās no seksuāli naivās infūzijas ievadītajām kontrolēm (Fig. 6B). D2R antagonistu infūzija daļēji ietekmēja, jo D2R ievadītie dzīvnieki konstatēja ievērojami zemāku mugurkaula blīvumu nekā seksuāli pieredzējuši sāls šķīdumi (Fig. 6B: p = 0.02), bet ievērojami lielāks skaits muguriņu, salīdzinot ar seksuāli naivām sāls kontrolēm un D1R ārstētiem pieredzējušiem vīriešiem (p <0.001; Fig. 6B). Tādējādi, D1R blokāde NAc laikā pārošanās laikā bloķēja seksuālās pieredzes ietekmi un atalgoja atturību no NAc spinogēzes.

diskusija

Šajā pētījumā mēs parādījām savstarpēju sensibilizāciju starp dabisko un narkotiku atlīdzību, kad dabiskajam atalgojumam seko atturēšanās periods. Konkrētāk, mēs parādījām, ka pieredze ar seksuālo uzvedību, kam seko 7 vai 28 d.. Šiem atklājumiem ir līdzība ar atturības perioda izšķirošo lomu no narkotiku lietošanas narkotiku iejaukšanās laikā.Lu et al., 2005; Thomas et al., 2008; Vilks, 2010b, 2012; Xue et al., 2012). Turklāt dabiskās atlīdzības izraisītais ΔFosB NAc ir būtisks faktors dabiskās atlīdzības abstinences ietekmei uz psihostimulantu atalgojumu, potenciāli caur spinogēnisko reakciju NAc atalgojuma atturēšanās periodā. Mēs parādījām, ka ΔFosB uzkrāšanās NAc pēc seksuālās pieredzes ir ilgstoša un atkarīga no NAc D1R aktivitātes pārošanās laikā. Savukārt šī D1R-mediētā ΔFosB augšupregulācija NAc ir izrādījusies kritiska, lai palielinātu atalgojumu par amfu un palielinātu mugurkaula blīvumu NAc, lai gan šie seksuālās pieredzes rezultāti ir atkarīgi no atturēšanās perioda no seksuālas atlīdzības (Pitchers et al., 2010a). Visbeidzot, mēs parādījām, ka NAc spinogēze var veicināt sākotnējo jutīgās amph atalgojuma īstermiņa ekspresijas attīstību, bet tā nav būtiska pastiprinātas zāļu atlīdzības turpināšanai, jo palielināta mugurkaula blīvums NAc bija pārejošs un novērots pēc 7 d, bet ne 28 d, atturēšanās periods.

Jau sen ir zināms, ka dopamīns tiek izlaists NAc dabiskās atlīdzības uzvedības laikā, ieskaitot seksuālo uzvedību. Pēc ievešanas sievietēm, palielinās ekstracelulārais dopamīns, kas pārošanās laikā saglabājas paaugstināts.Fiorino et al., 1997). Pašreizējais pētījums parādīja, ka dopamīna receptoru antagonistu ievadīšana NAc laikā pārošanās laikā neietekmēja seksuālās uzvedības uzsākšanu vai veikšanu, kas atbilst domai, ka dopamīns nav iesaistīts atalgojuma uzvedības izpausmē kā tādu, bet drīzāk ar dzimumu saistītu norādījumu stimulējošu īpašību piešķiršanu (Berridge un Robinson, 1998). Patiešām, seksuālās atlīdzības prognozes izraisa neironu aktivāciju mesolimbiskās dopamīna atalgojuma sistēmā, ieskaitot dopamīnerģiskās šūnas ventrālā tegmentālajā apgabalā un to mērķi, NAc (Balfour et al., 2004). Atkārtota seksuālā uzvedība izraisa ΔFosB NAc, kas savukārt veicina seksuālās uzvedības pastiprināšanos (Pitchers et al., 2010b). Pašreizējie rezultāti liecina, ka pārošanās izraisītā ΔFosB augšupregulācija patiešām ir atkarīga no D1R aktivācijas NAc laikā pārošanās laikā. Šis konstatējums atbilst iepriekšējiem pētījumiem, kas liecina, ka atkārtota psihostimulanta lietošana nepārtraukti palielināja ΔFosB NAc vidējā smadzeņu neironos, kas ekspresē D1R. (Lee et al., 2006; Kim et al., 2009) un ka šāda ΔFosB upregulācija ir atkarīga no D1R aktivizēšanas (Zhang et al., 2002). Turklāt sensibilizētas zāļu atbildes, kas parasti novērojamas ar zālēm pieredzējušam dzīvniekam, var rasties, ja nav iepriekšējas zāļu iedarbības, pārmērīgi izpaužot ΔFosB D1R ekspresējošos neironus striatumā. (Kelz et al., 1999). Tgan, gan dabiskie, gan narkotiku ieguvumi palielina ΔFosB NAc, izmantojot no D1R atkarīgu mehānismu, lai sensitizētu atlīdzības uzvedību.

Turklāt pašreizējie konstatējumi liecina, ka ΔFosB ir būtisks savstarpējas sensibilizācijas starpnieks starp dabisko atalgojuma pieredzi un psihostimulējošo atlīdzību. Kā jau minēts, ΔFosB aktivitāte NAc agrāk ir saistīta ar sensibilizētām zāļu atbildēm, jo ​​ΔFosB pārmērīga ekspresija NAc sensitizē lokomotorisko aktivāciju pret kokaīnu pēc iepriekšējas akūtas vai atkārtotas ievadīšanas (Kelz et al., 1999), palielina jutību pret kokaīnu un morfīna CPP (\ tKelz et al., 1999; Zachariou et al., 2006) un izraisa mazāku kokaīna devu (Colby et al., 2003). Pašreizējais pētījums rāda, ka D1R vai ΔFosB aktivitātes bloķēšana NAc laikā, atceļot dzimumattiecības, izraisīja Amph atalgojuma sensibilizāciju.

Pašreizējais pētījums parādīja, ka amph atalgojuma un NAc spinogenesis sensibilizācijai ir vajadzīgs abstinences periods no seksuālās atlīdzības. Mēs hipotētiski, ka ΔFosB šajā abstinences periodā ietekmē neironu funkciju, mainot gāzu ekspresiju, lai sāktu spinogēnuzi un mainītu sinaptisko spēku. Patiešām, bloķējot ΔFosB indukciju NAc pārošanās laikā, tika novērsta mugurkaula blīvuma palielināšanās NAc, kas tika konstatēts pēc atalgojuma atturēšanās. Turklāt D1R antagonista ievadīšana NAc pirms katras pārošanās sesijas novērsa seksuālās pieredzes izraisīto ΔFosB palielināšanos un turpmāko palielināto mugurkaula blīvumu.

ΔFosB ir transkripcijas faktors, kas var darboties kā transkripcijas aktivators vai repressors, lai ietekmētu neskaitāmu mērķa gēnu izpausmi, kas savukārt var ietekmēt mugurkaula blīvumu un sinaptisko spēku NAc. (Nestler, 2008). Konkrētāk, ΔFosB aktivizē ciklisku atkarīgo kināzi-5 (Bibb et al., 2001; Kumar et al., 2005), kodolfaktoru κ B (NF-κB) (Russo et al., 2009b), un glutamāta AMPA receptoru GluA2 apakšvienība (Vialou et al., 2010) un represses tiešā agrīna gēna c-fos transkripciju (Pitchers et al., 2010b) un histona metiltransferāzes G9 (Maze et al., 2010). Cyclic-atkarīgs kināze-5 regulē citoskeleta proteīnus un neitīta izaugšanu (Taylor et al., 2007). Turklāt NF-κB aktivizēšana palielina dendritisko muguriņu skaitu NAc, bet NF-κB inhibīcija samazina bazālo dendritisko muguriņu un bloķē kokaīna izraisīto mugurkaula palielināšanos (Russo et al., 2009b). Līdz ar to seksuālā atlīdzība palielina ΔFosB NAc, kas var mainīt NAc mugurkaula blīvumu, izmantojot vairākus mērķus (ti, no cikliskā atkarīgā kināze-5, NF-κB) un ka vispārējā sekas ir sensibilizēta zāļu atlīdzība, kā to hipotēzi noteica Russo et al. (2009a) par atkārtota kokaīna darbībām.

Pašreizējā pētījumā negaidīts novērojums bija tāds, ka palielināta mugurkaula blīvums NAc bija pārejošs un pēc seksuālās pieredzes vairs netika konstatēts 28 d. Tādējādi palielinātais mugurkaula blīvums korelēja ar uzlabotu amph atlīdzības rašanos un var veicināt sensibilizētu Amph atbildes sākotnējo attīstību vai īstermiņa ekspresiju. Tomēr paaugstināta mugurkaula blīvums nebija nepieciešams, lai pēc ilgstošiem abstinences periodiem saglabātu jutīgu amph atlīdzību. Mēs iepriekš esam parādījuši, ka seksuālā pieredze izraisa NMDA receptoru apakšvienības NR-7 īstermiņa (28, bet ne 1, dienas pēc pēdējās pārošanās) pieaugumu NAc, kas pēc ilgstošas ​​atalgojuma atturēšanās atgriezās sākotnējā līmenī. (Pitchers et al., 2012). Šī paaugstinātā NMDA receptoru ekspresija bija hipotēze, ka tā liecina par seksuāli pieredzējušiem klusiem sinapsiem (Huang et al., 2009; Brown et al., 2011; Pitchers et al., 2012), un liecina par iespēju, ka dzimuma pieredzes izraisīta mugurkaula augšana ir atkarīga no pastiprinātas NMDA receptoru aktivitātes (Hamilton et al., 2012).

Nobeigumā, pašreizējā pētījumā uzsvērta narkotiku atlīdzības savstarpējā jutība ar dabisku atlīdzību (dzimumu) un tās atkarību no atalgojuma atturēšanās perioda. Turklāt šo uzvedības plastiskumu starpniecību deva ΔFosB, izmantojot D1R aktivāciju NAc. Tāpēc dati liecina, ka dabiskās atlīdzības zaudēšana pēc atlīdzības pieredzes var padarīt cilvēkus neaizsargātus pret narkomānijas attīstību un ka viens šī paaugstinātās neaizsargātības starpnieks ir ΔFosB un tā pakārtotie transkripcijas mērķi.

Zemsvītras piezīmes

  • Saņemts oktobris 16, 2012.
  • Pārskatīšana saņemta decembrī 12, 2012.
  • Pieņemts decembris 23, 2012.

  • Šo darbu atbalstīja Kanādas Veselības pētniecības institūti (LMC), Nacionālais garīgās veselības institūts (EJN) un Kanādas Dabas zinātņu un inženierzinātņu padome (KKP un LMC). Mēs pateicamies Dr. Catherine Woolley (Ziemeļrietumu universitāte) par palīdzību diOlistic marķēšanas tehnikā.

  • Autori deklarē nekādas konkurējošas finanšu intereses.

  • Korespondence jāadresē Dr. Lique M. Coolen, Misisipi Universitātes Medicīnas centra Fizioloģijas un biofizikas katedra, 2500 North State Street, Džeksons, MS 39216. [e-pasts aizsargāts]

Atsauces

  1. ↵
    1. Balfour ME
    2. Yu L,
    3. Coolen LM

    (2004) Seksuālā uzvedība un ar dzimumu saistītie vides rādītāji aktivizē mesolimbisko sistēmu žurku tēviņiem. Neuropsychopharmacology 29: 718-730.

  2. ↵
    1. Berridge KC,
    2. Robinsons TE

    (1998) Kāda ir dopamīna loma atalgojumā: hedoniska ietekme, mācīšanās par atalgojumu vai stimuls? Brain Res Brain Res Rev 28: 309-369.

  3. ↵
    1. Bibb JA,
    2. Chen J,
    3. Taylor JR,
    4. Svenningsson P,
    5. Nishi A,
    6. Snyder GL,
    7. Yan Z,
    8. Sagawa ZK,
    9. Ouimet CC,
    10. Nairn AC,
    11. Nestler EJ
    12. Greengard P

    (2001) Hroniskas iedarbības ietekmi uz kokaīnu regulē neironu proteīns Cdk5. daba 410: 376-380.

  4. ↵
    1. Bradley KC,
    2. Meisel RL

    (2001) C-Fos seksuālās uzvedības inducēšana kodolā un amfetamīna stimulētā lokomotoriskā aktivitāte ir jūtīga pēc iepriekšējās seksuālās pieredzes sieviešu sīriešu kāmjiem. J Neurosci 21: 2123-2130.

  5. ↵
    1. Brūna TE,
    2. Lee BR
    3. Mu P,
    4. Ferguson D,
    5. Dietz D,
    6. Ohnishi YN,
    7. Lin Y,
    8. Suska A,
    9. Ishikawa M,
    10. Huang YH,
    11. Shen H,
    12. Kalivas PW,
    13. Sorg BA,
    14. Zukin RS
    15. Nestler EJ
    16. Dong Y,
    17. Schlüter OM

    (2011) Kluss sinapses mehānisms ar kokaīna izraisītu lokomotorisko sensibilizāciju. J Neurosci 31: 8163-8174.

  6. ↵
    1. Cameron CM,
    2. Carelli RM

    (2012) Kokaīna abstinencija maina kodola uzkrāšanās dinamiku kokaīna un saharozes mērķtiecīgas uzvedības laikā. Eur J Neurosci 35: 940-951.

  7. ↵
    1. Chen BT,
    2. Hopf FW,
    3. Bonci A

    (2010) Synaptic plastiskums mesolimbiskajā sistēmā: terapeitiskas sekas vielu lietošanai. Ann NY Acad Sci 1187: 129-139.

  8. ↵
    1. Colby CR,
    2. Whisler K,
    3. Steffen C,
    4. Nestler EJ
    5. Self DW

    (2003) ΔFosB pārmērīga ekspresija šūnu tipam raksturīgā šūnu tipa specifikā palielina kokaīna stimulāciju. J Neurosci 23: 2488-2493.

  9. ↵
    1. Fiorino DF,
    2. Coury A,
    3. Phillips AG

    (1997) Dinamiskajām izmaiņām kodolā dopamīna izplūde dzesēšanas efekta laikā žurku tēviņiem. J Neurosci 17: 4849-4855.

  10. ↵
    1. Forlano PM,
    2. Woolley CS

    (2010) Kvantitatīva analīze pirmsdzemdību un postinaptisko dzimumu atšķirībām kodolkrāsās. J Comp Neurol 518: 1330-1348.

  11. ↵
    1. Frohmader KS,
    2. Ķepas KK,
    3. Balfour ME
    4. Coolen LM

    (2010a) Jauktas baudas: pārskats par narkotiku ietekmi uz seksuālo uzvedību cilvēkiem un dzīvnieku modeļiem. Horm Behav 58: 149-162.

  12. ↵
    1. Frohmader KS,
    2. Wiskerke J,
    3. Gudrs RA,
    4. Lehman MN
    5. Coolen LM

    (2010b) Metamfetamīns iedarbojas uz neironu subpopulācijām, kas regulē seksuālo uzvedību žurku tēviņiem. Neirozinātnes 166: 771-784.

  13. ↵
    1. Hamiltona AM,
    2. Oh WC,
    3. Vega-Ramirez H
    4. Stein IS,
    5. Elle JW,
    6. Patrick GN,
    7. Zito K

    (2012) Jaunu dendritisko muguriņu aktivitātes atkarīgo augšanu regulē proteasoms. Neirons 74: 1023-1030.

  14. ↵
    1. Dzīvžoga VL,
    2. Chakravarty S,
    3. Nestler EJ
    4. Meisel RL

    (2009) Δ FosB pārmērīga ekspresija kodolā accumbens uzlabo seksuālo atalgojumu sieviešu sīriešu kāmjiem. Gēni Brena prāts 8: 442-449.

  15. ↵
    1. Huang YH,
    2. Lin Y,
    3. Mu P,
    4. Lee BR
    5. Brūna TE,
    6. Wayman G,
    7. Marie H,
    8. Liu W
    9. Yan Z,
    10. Sorg BA,
    11. Schlüter OM,
    12. Zukin RS
    13. Dong Y

    (2009) Kokaīna pieredze in vivo rada klusu sinapsiju. Neirons 63: 40-47.

  16. ↵
    1. Hyman SE,
    2. Malenka RC,
    3. Nestler EJ

    (2006) Atkarības neironu mehānismi: ar atalgojumu saistītās mācīšanās un atmiņas loma. Annu Rev Neurosci 29: 565-598.

  17. ↵
    1. Kalivas PW

    (2009) Glutamāta homeostāzes hipotēze par atkarību. Nat Rev Neurosci 10: 561-572.

  18. ↵
    1. Kauer JA,
    2. Malenka RC

    (2007) Synaptic plastiskums un atkarība. Nat Rev Neurosci 8: 844-858.

  19. ↵
    1. Kelley AE

    (2004) Atmiņa un atkarība: kopīgi neironu shēmas un molekulārie mehānismi. Neirons 44: 161-179.

  20. ↵
    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. Self DW,
    11. Tkatch T,
    12. Baranauskas G,
    13. Surmeier DJ,
    14. Neve RL,
    15. Duman RS
    16. Picciotto MR
    17. Nestler EJ

    (1999) Transkripcijas faktora ΔFosB ekspresija smadzenēs kontrolē jutību pret kokaīnu. daba 401: 272-276.

  21. ↵
    1. Kim Y,
    2. Teylan MA,
    3. Barons M,
    4. Sands A,
    5. Nairn AC,
    6. Greengard P

    (2009) Metilfenidāta izraisīta dendrīta mugurkaula veidošanās un ΔFosB ekspresija kodolkrāsās. Proc Natl Acad Sci USA 106: 2915-2920.

  22. ↵
    1. Koob GF,
    2. Volkow ND

    (2010) Atkarības neirocircuitry. Neuropsychopharmacology 35: 217-238.

  23. ↵
    1. Kumar A,
    2. Choi KH,
    3. Renthal W,
    4. Tsankova NM
    5. Theobald DE,
    6. Truong HT,
    7. Russo SJ,
    8. Laplant Q,
    9. Sasaki TS
    10. Whistler KN
    11. Neve RL,
    12. Self DW,
    13. Nestler EJ

    (2005) Chromatin remodeling ir galvenais mehānisms, kas pamato kokaīna izraisīto plastiskumu striatumā. Neirons 48: 303-314.

  24. ↵
    1. Laviolette SR,
    2. Lauzon NM
    3. Bīskaps SF,
    4. Saule N,
    5. Tan H

    (2008) Dopamīna signalizācija caur D1 līdzīgiem pret D2 līdzīgiem receptoriem kodolā, salīdzinot ar čaumalu, atšķirīgi modulē nikotīna jutīgumu. J Neurosci 28: 8025-8033.

  25. ↵
    1. Lee KW,
    2. Kim Y,
    3. Kim AM
    4. Helmins K,
    5. Nairn AC,
    6. Greengard P

    (2006) Kokaīna izraisīta dendrīta mugurkaula veidošanās D1 un D2 dopamīna receptoru saturošos vidējos smadzeņu neironus kodolkrāsās. Proc Natl Acad Sci USA 103: 3399-3404.

  26. ↵
    1. Lennette DA

    (1978) Uzlabots imunofluorescences mikroskopijas stiprinājums. Am J Clin Pathol 69: 647-648.

  27. ↵
    1. Lu L,
    2. Ceru, ka BT
    3. Dempsey J,
    4. Liu SY,
    5. Bossert JM,
    6. Shaham Y

    (2005) Centrālā amygdala ERK signalizācijas ceļš ir būtisks, lai inkubētu kokaīnu. Nat Neurosci 8: 212-219.

  28. ↵
    1. Mameli M,
    2. Lüscher C

    (2011) Synaptic plastiskums un atkarība. Neirofarmakoloģija 61: 1052-1059.

  29. ↵
    1. Maze I,
    2. Covington HE 3rd.,
    3. Dietz DM,
    4. LaPlant Q
    5. Renthal W,
    6. Russo SJ,
    7. Mehāniķis M,
    8. Mouzon E,
    9. Neve RL,
    10. Haggarty SJ,
    11. Ren Y,
    12. Sampath SC,
    13. Hurd YL,
    14. Greengard P,
    15. Tarakhovsky A,
    16. Schaefer A,
    17. Nestler EJ

    (2010) Histona metiltransferāzes G9a būtiska loma kokaīna izraisītā plastiskumā. Zinātne 327: 213-216.

    1. McCutcheon JE,
    2. Wang X,
    3. Tseng KY,
    4. Wolf ME
    5. Marinelli M

    (2011) Pēc ilgstošas ​​atsaukšanās no kokaīna pašregulācijas, bet ne eksperimenta ievadītā kokaīna klātbūtnē kodolskābes sinapsēs atrodas kalcija caurlaidīgi AMPA receptori. J Neurosci 31: 5737-5743.

  31. ↵
    1. Meisel RL
    2. Mullins AJ

    (2006) Seksuālā pieredze sieviešu grauzējiem: šūnu mehānismi un funkcionālās sekas. Smadzenes Res 1126: 56-65.

  32. ↵
    1. Muller DL,
    2. Unterwald EM

    (2005) D1 dopamīna receptori modulē ΔFosB indukciju žurku striatumā pēc periodiskas morfīna ievadīšanas. J Pharmacol Exp Ther 314: 148-154.

  33. ↵
    1. Nestler EJ

    (2008) Atkarības transkripcijas mehānismi: ΔFosB loma. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 363: 3245-3255.

  34. ↵
    1. Nestler EJ
    2. Barrot M,
    3. Self DW

    (2001) ΔFosB: ilgstoša molekulārais slēdzis atkarībai. Proc Natl Acad Sci USA 98: 11042-11046.

  35. ↵
    1. Olausson P,
    2. Jentsch JD,
    3. Tronsons N,
    4. Neve RL,
    5. Nestler EJ
    6. Taylor JR

    (2006) ΔFosB kodolā accumbens regulē pastiprinātu instrumentālo uzvedību un motivāciju. J Neurosci 26: 9196-9204.

  36. ↵
    1. Olsen CM

    (2011) Dabas atlīdzības, neiroplasticitāte un atkarība no narkotikām. Neirofarmakoloģija 61: 1109-1122.

  37. ↵
    1. Perrotti LI,
    2. Hadeishi Y
    3. Ulery PG,
    4. Barrot M,
    5. Monteggia L,
    6. Duman RS
    7. Nestler EJ

    (2004) ΔFosB indukcija ar smadzenēm saistītajās smadzeņu struktūrās pēc hroniska stresa. J Neurosci 24: 10594-10602.

  38. ↵
    1. Perrotti LI,
    2. Weaver RR,
    3. Robison B,
    4. Renthal W,
    5. Maze I,
    6. Yazdani S,
    7. Elmore RG,
    8. Knapp DJ,
    9. Selley DE,
    10. Martin BR,
    11. Sim-Selley L,
    12. Bachtell RK,
    13. Self DW,
    14. Nestler EJ

    (2008) osFosB indukcijas smadzenēs atšķirīgi ļaunprātīgas lietošanas veidi. Sinapses 62: 358-369.

  39. ↵
    1. Ķepas KK,
    2. Balfour ME
    3. Lehman MN
    4. Richtand NM
    5. Yu L,
    6. Coolen LM

    (2010a) Neiroplastiskums mesolimbiskajā sistēmā, ko izraisa dabiska atlīdzība un turpmāka atalgojuma atturēšanās. Biol Psihiatrija 67: 872-879.

  40. ↵
    1. Ķepas KK,
    2. Frohmader KS,
    3. Vialou V
    4. Mouzon E,
    5. Nestler EJ
    6. Lehman MN
    7. Coolen LM

    (2010b) ΔFosB kodolā accumbens ir izšķirošs faktors, lai pastiprinātu seksuālās atlīdzības ietekmi. Gēni Brena prāts 9: 831-840.

  41. ↵
    1. Ķepas KK,
    2. Schmid S,
    3. Di Sebastiano AR
    4. Wang X,
    5. Laviolette SR,
    6. Lehman MN
    7. Coolen LM

    (2012) Dabas atalgojuma pieredze maina AMPA un NMDA receptoru sadalījumu un funkcijas kodolkrāsās. PLoS One 7: e34700.

  42. ↵
    1. Roberts MD
    2. Gilpin L,
    3. Parker KE,
    4. Childs TE,
    5. Vai MJ,
    6. Booth FW

    (2012) Dopamīna D1 receptoru modulācija kodolkrāsās pazemina brīvprātīgo riteni, kas darbojas žurkām, kas audzētas, lai vadītu lielus attālumus. Physiol Behav 105: 661-668.

  43. ↵
    1. Russo SJ,
    2. Mazei-Robison MS
    3. Spēj JL,
    4. Nestler EJ

    (2009a) Neirotrofiskie faktori un strukturālā plastiskums atkarībā. Neirofarmakoloģija 56 (Suppl 1): 73 – 82.

  44. ↵
    1. Russo SJ,
    2. Wilkinson MB,
    3. Mazei-Robison MS
    4. Dietz DM,
    5. Maze I,
    6. Krishnan V,
    7. Renthal W,
    8. Graham A,
    9. Birnbaum SG,
    10. Zaļā TA,
    11. Robison B,
    12. Lesselyong A,
    13. Perrotti LI,
    14. Bolaños CA,
    15. Kumar A,
    16. Clark MS
    17. Neumaier JF,
    18. Neve RL,
    19. Bhakara AL,
    20. Barkera PA,
    21. un citi.

    (2009b) Kodolfaktoru κB signalizācija regulē neironu morfoloģiju un kokaīna atlīdzību. J Neurosci 29: 3529-3537.

  45. ↵
    1. Taylor JR,
    2. Lynch WJ,
    3. Sanchez H
    4. Olausson P,
    5. Nestler EJ
    6. Bibb JA

    (2007) Cdk5 inhibīcija kodolkrāsās palielina kokaīna lokomotorisko un stimulējošo iedarbību. Proc Natl Acad Sci USA 104: 4147-4152.

  46. ↵
    1. Tenk CM,
    2. Wilson H
    3. Zhang Q,
    4. Ķepas KK,
    5. Coolen LM

    (2009) Seksuāla atlīdzība žurku tēviņiem: seksuālās pieredzes ietekme uz sasaistīto vietu preferencēm, kas saistītas ar ejakulāciju un intrūzijām. Horm Behav 55: 93-97.

  47. ↵
    1. Thomas MJ,
    2. Kalivas PW,
    3. Shaham Y

    (2008) Neiroplastiskums mezolimbiskā dopamīna sistēmā un kokaīna atkarība. Br J Pharmacol 154: 327-342.

  48. ↵
    1. Vialou V
    2. Robison AJ,
    3. Laplants QC,
    4. Covington HE 3rd.,
    5. Dietz DM,
    6. Ohnishi YN,
    7. Mouzon E,
    8. Rush AJ 3rd.,
    9. Watts EL,
    10. Wallace DL,
    11. Iñiguez SD,
    12. Ohnishi YH,
    13. Steiner MA,
    14. Warren BL,
    15. Krishnan V,
    16. Bolaños CA,
    17. Neve RL,
    18. Ghose S,
    19. Bertons O
    20. Tamminga CA,
    21. un citi.

    (2010) ΔFosB smadzeņu atalgojuma shēmās mediē noturību pret stresu un antidepresantu reakcijām. Nat Neurosci 13: 745-752.

  49. ↵
    1. Wallace DL,
    2. Vialou V
    3. Rios L
    4. Carle-Florence TL,
    5. Chakravarty S,
    6. Kumar A,
    7. Graham DL,
    8. Zaļā TA,
    9. Kirk A,
    10. Iñiguez SD,
    11. Perrotti LI,
    12. Barrot M,
    13. DiLeone RJ,
    14. Nestler EJ
    15. Bolaños-Guzmán CA

    (2008) ΔFosB ietekme uz kodolu accumbens uz dabisku atlīdzību saistītu uzvedību. J Neurosci 28: 10272-10277.

  50. ↵
    1. Werme M,
    2. Messer C,
    3. Olson L,
    4. Gilden L
    5. Thorén P,
    6. Nestler EJ
    7. Brené S

    (2002) Δ FosB regulē riteņu kustību. J Neurosci 22: 8133-8138.

  51. ↵
    1. Winstanley CA,
    2. LaPlant Q
    3. Theobald DE,
    4. Zaļā TA,
    5. Bachtell RK,
    6. Perrotti LI,
    7. DiLeone RJ,
    8. Russo SJ,
    9. Garth WJ,
    10. Self DW,
    11. Nestler EJ

    (2007) ΔFosB indukcija orbitofrontālajā garozā mediē toleranci pret kokaīna izraisītu kognitīvo disfunkciju. J Neurosci 27: 10497-10507.

  52. ↵
    1. Wolf ME

    (2010a) kokaīna izraisīto neuroadaptāciju Bermudu trijstūris. Tendences Neurosci 33: 391-398.

  53. ↵
    1. Wolf ME

    (2010b) AMPA receptoru nelegālās tirdzniecības regulēšana ar dopamīnu un kokaīnu. Neurotox Res 18: 393-409.

  54. ↵
    1. Wolf ME

    (2012) Neirozinātne: kokaīna uzvedības ietekme ir mainījusies. daba 481: 36-37.

  55. ↵
    1. Xue YX,
    2. Luo YX,
    3. Wu P,
    4. Shi HS,
    5. Xue LF,
    6. Chen C,
    7. Zhu WL,
    8. Ding ZB,
    9. Bao YP,
    10. Shi J,
    11. Epšteina DH,
    12. Shaham Y,
    13. Lu L

    (2012) Atmiņas atgūšanas-izmiršanas procedūra, lai novērstu narkotiku tieksmi un recidīvu. Zinātne 336: 241-245.

  56. ↵
    1. Zachariou V,
    2. Bolanosa CA,
    3. Selley DE,
    4. Theobald D,
    5. Cassidy MP,
    6. Kelz MB,
    7. Shaw-Lutchman T,
    8. Bertons O
    9. Sim-Selley LJ,
    10. Dileone RJ,
    11. Kumar A,
    12. Nestler EJ

    (2006) ΔFosB būtiska loma morfīna darbībā. Nat Neurosci 9: 205-211.

  57. ↵
    1. Zhang D,
    2. Zhang L,
    3. Lou DW,
    4. Nakabeppu Y
    5. Zhang J,
    6. Xu M

    (2002) Dopamīna D1 receptors ir būtisks medikaments kokaīna izraisītas gēnu ekspresijas gadījumā. J Neirochem 82: 1453-1464.

Raksti, kuros minēts šis pants

  • Iespējamā jaunā sinaptiska plastiskuma forma Aplysijā par atalgojumu, atmiņu un to disfunkcijām zīdītāju smadzenēs Mācīšanās un atmiņa, 18. gada 2013. septembris, 20 (10): 580-591

PILNAIS PĒTĪJUMS - Diskusiju sadaļa:

Šajā pētījumā mēs parādījām savstarpēju sensibilizāciju starp dabisko un narkotiku atlīdzību, kad dabiskajam atalgojumam seko atturēšanās periods. Konkrētāk, mēs parādījām, ka pieredze ar seksuālo uzvedību, kam seko 7 vai 28 d atturība, izraisa pastiprinātu amph atlīdzību.

Šiem konstatējumiem ir līdzība ar konstatēto, ka abstinences periods ir atkarīgs no ļaunprātīgas lietošanas narkotiku ieelpošanas laikā. (Lu et al., 2005; Thomas et al., 2008; Wolf, 2010b, 2012; Xue et al., 2012). Turklāt dabiska atlīdzība, ko izraisa FosB, ir būtiska, lai radītu jutīgu jutīgu ietekmi uz dabisko atalgojuma atturēšanos uz psihostimulējošo atlīdzību, iespējams, ar spinogenēzi NAc laikā atalgojuma atturēšanās laikā.

Mēs pierādījām, ka? FosB uzkrāšanās NAc pēc seksuālās pieredzes ir ilgstoša un atkarīga no NAc D1R aktivitātes pārošanās laikā. Savukārt šī D1R-mediētā FosB upregulācija NAc ir izrādījusies kritiska, lai palielinātu atlīdzību par amfu un palielinātu mugurkaula blīvumu NAc, lai gan šie seksuālās pieredzes rezultāti ir atkarīgi no atturēšanās no seksuālas atlīdzības perioda et al., 2010a). Visbeidzot, mēs parādījām, ka NAc spinogēze var veicināt sākotnējo jutīgās amph atalgojuma īstermiņa ekspresijas attīstību, bet tā nav būtiska pastiprinātas zāļu atlīdzības turpināšanai, jo palielināta mugurkaula blīvums NAc bija pārejošs un novērots pēc 7 d, bet ne 28 d, atturēšanās periods.

Jau sen ir zināms, ka dopamīns tiek izlaists NAc dabiskās atlīdzības uzvedības laikā, ieskaitot seksuālo uzvedību. Ieviešot uztverošu sievieti, NAc ekstracelulārais dopamīns palielinās un saglabājas paaugstināts pārošanās laikā (Fiorino et al., 1997). Pašreizējais pētījums parādīja, ka dopamīna receptoru antagonistu ievadīšana NAc laikā pārošanās laikā neietekmēja seksuālās uzvedības uzsākšanu vai veikšanu, kas atbilst domai, ka dopamīns nav iesaistīts atalgojuma uzvedības izpausmē kā tādu, bet drīzāk ar dzimumu saistītu norādījumu stimulējošu īpašību piešķiršanu (Berridge un Robinson, 1998). Patiešām, seksuālās atlīdzības prognozes izraisa neironu aktivāciju mesolimbiskās dopamīna atlīdzības sistēmā, ieskaitot dopamīnerģiskās šūnas ventrālā tegmentālā apgabalā un to mērķi, NAc (Balfour et al., 2004).

Atkārtota seksuālā uzvedība izraisa "FosB" NAc, kas savukārt veicina seksuālās uzvedības pastiprināšanos. (Pitchers et al., 2010b). Pašreizējie rezultāti liecina, ka pārošanās izraisītais FosB upregulācija patiešām ir atkarīga no D1R aktivācijas NAc laikā pārošanās laikā. Šis konstatējums saskan ar iepriekšējiem pētījumiem, kas liecina, ka atkārtota psihostimulanta lietošana nepārtraukti palielinājās? (Lee et al., 2006; Kim et al., 2009) un ka šāda FosB augšupregulācija ir atkarīga no D1R aktivācijas (Zhang et al., 2002). Turklāt sensibilizētas medikamentu atbildes, kas parasti novērojamas ar zālēm pieredzējušam dzīvniekam, var iegūt, ja nav iepriekšējas zāļu iedarbības, pārmērīgi ekspresējot α FosB D1R ekspresējošos neironus striatumā (Kelz et al., 1999). Tādējādi gan dabiskā, gan narkotiku atlīdzība palielina "FosB" NAc, izmantojot no D1R atkarīgu mehānismu, lai sensitizētu atlīdzības uzvedību.

Turklāt pašreizējie atklājumi liecina, ka? FosB ir būtisks savstarpējas sensibilizācijas starpnieks starp dabisko atalgojuma pieredzi un psihostimulējošo atlīdzību. Kā norādīts, α FosB aktivitāte NAc iepriekš ir bijusi saistīta ar sensibilizētām medikamentu atbildēm, jo ​​FosB pārmērīga ekspresija NAc paaugstina lokomotorisko aktivāciju pret kokaīnu pēc iepriekšējas akūtas vai atkārtotas lietošanas (Kelz et al., 1999), palielina jutību pret kokaīnu un morfīna CPP (Kelz et al., 1999; Zachariou et al., 2006), un izraisa mazāku kokaīna devu ievadīšanu (Colby et al., 2003). Pašreizējais pētījums rāda, ka D1R vai? FosB aktivitātes bloķēšana NAc laikā, kad pārošanās atcelta dzimuma pieredze, kas izraisīja amph atalgojuma jutīgumu. Tdab, dabas un narkotiku atlīdzības ne tikai saplūst ar to pašu neironu, bet tās saplūst ar tiem pašiem molekulāriem mediatoriem (Nestler et al., 2001; Wallace et al., 2008; Hedges et al., 2009; Pitchers et al., 2010b), un, iespējams, tajos pašos neironos NAc (Frohmader et al., 2010b), ietekmēt abu veidu atlīdzību stimulējošo īpašību un „vēlmi” (Berridge un Robinson, 1998).

Pašreizējais pētījums parādīja, ka amph atalgojuma un NAc spinogenesis sensibilizācijai ir vajadzīgs abstinences periods no seksuālās atlīdzības. Mēs hipotētiski, ka FosB šajā abstinences periodā ietekmē neironu funkciju, mainot gāzu ekspresijas pakāpi, lai uzsāktu spinogenēzi un mainītu sinaptisko spēku. Patiešām, FosB indukcijas bloķēšana NAc laikā pārošanās laikā neļāva palielināt mugurkaula blīvumu NAc, kas tika konstatēts pēc atalgojuma atturēšanās. Turklāt iD1R antagonista nefūzija NAc pirms katras pārošanās sesijas novērsa seksuālās pieredzes palielināšanos? FosB un turpmāko palielināto mugurkaula blīvumu. FosB ir transkripcijas faktors, kas var darboties kā transkripcijas aktivators vai repressors, lai ietekmētu neskaitāmu mērķa gēnu izpausmi, kas savukārt var ietekmēt mugurkaula blīvumu un sinaptisko spēku NAc (Nestler, 2008). Konkrētāk, FosB aktivizē ciklisko atkarīgo kināzi-5 (Bibb et al., 2001; Kumar et al., 2005), kodolfaktoru? B (NF-aB) (Russo et al., 2009b) un glutamāta AMPA receptora GluA2 apakšvienība (Vialou et al., 2010) un repressē tiešā agrīna gēna c-fos transkripciju (Pitchers et al., 2010b) un histona metiltransferāzes G9 (Maze et al., 2010). Cikliskā atkarīgā kināze-5 regulē citoskeleta proteīnus un neitīta izaugšanu (Taylor et al., 2007). Turklāt NF-aB aktivēšana palielina dendritisko muguriņu skaitu NAc, savukārt NF-β B inhibīcija samazina bazālo dendrītu muguriņas un bloķē kokaīna izraisīto muguriņu palielināšanos (Russo et al., 2009b). Tādējādi seksuālā atlīdzība palielina "FosB" NAc, kas var mainīt NAc mugurkaula blīvumu, izmantojot vairākus mērķus (ti, cikliskā atkarīgā kināze-5, NF-aB) aun ka vispārējā sekas ir jutīga narkotiku atlīdzība, kā hipotēzi Russo et al. (2009a) par atkārtota kokaīna darbībām

Pašreizējā pētījumā negaidīts novērojums bija tāds, ka palielināta mugurkaula blīvums NAc bija pārejošs un pēc seksuālās pieredzes vairs netika konstatēts 28 d. Tādējādi palielinātais mugurkaula blīvums korelēja ar uzlabotu amph atlīdzības rašanos un var veicināt sensibilizētu Amph atbildes sākotnējo attīstību vai īstermiņa ekspresiju. Tomēr increased mugurkaula blīvums nebija vajadzīgs, lai pēc ilgstošiem abstinences periodiem saglabātu jutīgu amph atlīdzību. Mēs iepriekš esam parādījuši, ka seksuālā pieredze izraisa NMDA receptoru apakšvienības NR-7 īstermiņa (28, bet ne 1, dienas pēc pēdējās pārošanās) pieaugumu NAc, kas pēc ilgstošas ​​atalgojuma atturēšanās atgriezās sākotnējā līmenī. (Pitchers et al., 2012). Šī paaugstinātā NMDA receptoru ekspresija bija hipotēze, ka tā liecina par seksuāli pieredzējušiem klusiem sinapsiem (Huang et al., 2009; Brown et al., 2011; Pitchers et al., 2012) un liecina par iespēju, ka dzimuma pieredze mugurkaula augšana ir atkarīga no pastiprinātas NMDA receptoru aktivitātes (Hamilton et al., 2012).

Nobeigumā, pašreizējā pētījumā uzsvērta narkotiku atlīdzības savstarpēja sajaukšana ar dabisku atlīdzību (dzimums) un tās atkarība no atalgojuma atturēšanas perioda. Turklāt šo uzvedības plastiskumu mediēja FosB, izmantojot D1R aktivāciju NAc. Tāpēc dati liecina, ka dabiskās atlīdzības zaudēšana pēc atlīdzības pieredzes var padarīt cilvēkus neaizsargātus pret narkomānijas attīstību un ka viens šī paaugstinātās neaizsargātības starpnieks ir FosB un tā pakārtotie transkripcijas mērķi.