Ātri dopamīna izdalīšanās gadījumi agrā pusaudžu žurku (2011) kodolā.

Ievads

Tiek uzskatīts, ka dopamīna neironu sadedzināšana un no tā izrietošie dopamīna izdalīšanās notikumi (pazīstami arī kā dopamīna pārejas) ir galvenais mācīšanās signāls smadzenēs (Schultz, 2007; Roesch et al., 2010), saskaroties ar ārējām atlīdzībām un norādēm ar apetīti uzvedību. Dopamīna pārejas spontāni rodas vairākos dopamīna mērķa reģionos (Robinson et al., 2002) un ir vairāk pamanāmi negaidītu stimulu (Rebec et al., 1997; Robinson un Wightman, 2004), sociālā mijiedarbība (Robinson et al., 2001; Robinson et al., 2002) un atlīdzības (Roitman et al., 2008). Ātrajiem dopamīna izdalīšanās gadījumiem bieži seko ēstgribas, piemēram, tuvojoties citam žurkām vai nospiežot sviru (Robinson et al., 2002; Phillips et al., 2003; Roitman et al., 2004). Turklāt neitrālas norādes, kas parasti neizraisa dopamīna pārejas, var to darīt, ja tās atkārtoti ir savienotas ar atlīdzību (Stuber et al., 2005b; Stuber et al., 2005a; Day et al., 2007), parādot, ka šis nervu signāls tiek pakļauts mācīšanās izraisītajam plastiskumam. Svarīgi, ka dopamīna pārejas ir tilpuma pārneses rezultāts un augstās ekstrasynaptiskās koncentrācijas, kas var aktivizēt zemu afinitāti, ekstrasynaptiskas dopamīna receptorus (Wightman un Robinson, 2002). Līdz ar to, šķiet, ka dopamīna pārejas darbojas kā potenciālā un iedibinātā atlīdzības smadzeņu signāls, kas var novirzīt uzmanību un veicināt šīs atlīdzības iegūšanu.

Mesolimbiskā dopamīna sistēma žurku pusaudžiem notiek dinamiski. Piemēram, dopamīna D1 un D2 receptoru ekspresija vēdera strijā palielinās no pusaudža vecuma līdz pusaudža vecumam (piemēram, Andersen et al., 1997), ar dažiem pētījumiem, kas liecina, ka saistīšanās pusaudža vecumā ir augstāka nekā pieaugušajiem (atsauces un diskusijas skat Doremus-Fitzwater et al., 2010; Wahlstrom et al., 2010b). Turklāt dopamīna neironu šaušanas ātrums (McCutcheon un Marinelli, 2009) un bazālās dopamīna koncentrācijas (\ tBadanich et al., 2006; Philpot et al., 2009) parādās līdzīgas U veida līknes, kas sasniedz maksimumu pie pusaudža. Kamēr dopamīna pārejas pusaudžiem vēl nav izmērīti, uzlabotas uzvedības reakcijas uz jaunumu (\ tDouglas et al., 2003; Stansfield un Kirstein, 2006; Philpot un Wecker, 2008) un sociālie partneri (Varlinskaya un Spear, 2008) ir ziņots pusaudžiem pret pieaugušām žurkām.

Šī pētījuma mērķis bija sniegt pirmos dopamīna pāreju mērījumus pusaudžu žurku kodolos (NAc) un salīdzināt tos ar pieaugušajiem. Mēs izmantojām ātrās skenēšanas ciklisko voltammetriju, elektrokemijas tehniku ​​ar telpisko un laika izšķirtspēju, kas nepieciešama, lai noteiktu dopamīna pārejas (Robinson et al., 2008). Mēs pārbaudījām dopamīna izdalīšanos agrīnā pusaudža vecumā (29 - 30 dienas), ņemot vērā, ka žurkām šajā vecumā, salīdzinot ar jaunākiem pusaudžiem un pieaugušajiem vecumā, ir paaugstināta līdzvērtīga sociālā mijiedarbība (Varlinskaya un Spear, 2008). Attiecīgi mēs izmērījām dopamīna pārejas īsu sociālo mijiedarbību laikā, kā arī sākumā un negaidītu, jaunu stimulu parādīšanā, par kuriem ziņots, ka pieaugušajiem žurkām ir dopamīna pārejas.Robinson un Wightman, 2004).

Eksperimentālās procedūras

rezultāti

Šajā pētījumā tika izmantoti divpadsmit pusaudži un desmit pieaugušie žurki. Trīs pusaudžu žurkas netika iekļautas grūtības dēļ operācijas laikā vai voltammetrijas laikā, un viens pieaugušais žurkas nebija iekļauts nepareizas elektrodu novietošanas dēļ. Turklāt viena pusaudža sociālās mijiedarbības dati tika atmesti sakarā ar voltammetriskām grūtībām, kas neietekmēja citus stimulus. Galīgie n bija 9 pusaudži un pieaugušie 9 stimulējošām prezentācijām un 8 pusaudžiem un 9 pieaugušajiem par sociālo mijiedarbību.

Dopamīna pārejas pie negaidītu stimulu parādīšanās

Pēc tam mēs pētījām, vai dopamīna pārejas biežāk sastopamas neparedzēti stimulējošu vielu parādīšanā pusaudžu žurkām. Attēls 1A rāda, ka īss stimulu izklāsts palielināja dopamīna pārejas periodu biežumu par 50% virs sākotnējā līmeņa pieaugušām žurkām (Wald kontrasts pieaugušajiem sākotnēji pret stimuliem, p <0.05), atkārtojot iepriekšējo darbu (Robinson un Wightman, 2004). Turpretī pusaudžu žurkām dopamīna izdalīšanās notikumu ātrums būtiski nemainījās (Wald kontrasts pusaudžu sākotnējā stāvoklī pret stimuliem, p> 0.86). Salīdzinot starp grupām, sākotnējie rādītāji neatšķīrās (Wald kontrasts pusaudžu un pieaugušo sākotnējā līmenī, p> 0.19), savukārt stimulu prezentācijas rādītāji bija augstāki pieaugušām žurkām (Wald kontrasts pusaudžu un pieaugušajiem stimuliem, p <0.05). Pieaugušām žurkām, visticamāk, dopamīna izdalīšanās laiks bija fiksēts uz stimuliem: 8/9 pieaugušajiem dopamīna izdalīšanās bija vismaz viena stimula forma, savukārt 6/9 pusaudžiem. Turklāt pieaugušām žurkām, kurām bija īslaicīgi bloķēti dopamīna pārejas gadījumi, tas notika ar 3.8 ± 0.4 stimuliem (mediāna 4), savukārt pusaudži, kuriem bija fiksēti pārejas periodi, pie 2.3 ± 0.4 stimuliem (2. mediāna).

Skaitlis 1

Dopamīna izdalīšanās gadījumi pusaudžu un pieaugušo žurkām negaidītu stimulu prezentācijas laikā. (A) Pusaudžiem žurkām dopamīna pārejošā frekvence nemainījās no bazālajiem ātrumiem stimulēšanas laikā. Turpretī dopamīna biežums ...

Pēc tam mēs noskaidrojām, vai pārejas, kas rodas stimulēšanas prezentāciju laikā, bija lielākas nekā sākotnējā stāvoklī. Attēls 1B parāda dopamīna pārejas maksimālās koncentrācijas sadalījumu. Regresijas analīze parādīja, ka pusaudžu un pieaugušo žurku amplitūdas neatšķīrās (Valda kontrasti, visas p vērtības> 0.05). Žurkām pusaudžiem maksimālā pārejošo vielu koncentrācija stimulu laikā būtiski neatšķīrās no sākotnējās koncentrācijas. Pieaugušām žurkām dopamīna koncentrācija bija nedaudz augstāka stimulu prezentācijas laikā - labās puses nobīde, kas tuvojās statistiskajai nozīmībai (Wald kontrasts pieaugušajiem sākotnēji pret stimuliem, p <0.06). Vidējā un vidējā dopamīna pārejas koncentrācija ir aprakstīta Tabula 1.

Tabula 1

Maksimālā dopamīna izdalīšanās gadījumu koncentrācija pusaudžu un pieaugušo žurku kodolā.

Lai gan grupas dati liecināja, ka dopamīna izdalīšanās gadījumi biežāk parādās negaidītu stimulu prezentācijās pieaugušajiem, salīdzinot ar pusaudžu žurkām, atsevišķi paraugi ilustrē atšķirības starp stimuliem, kā arī grupās. Attēls 1C parāda dopamīna pāreju biežuma izmaiņas stimulēšanas prezentācijas laikā salīdzinājumā ar 4 min. Pieaugušajiem stimulējošo līdzekļu iedarbība palielināja dopamīna pārejošo ātrumu; tie ir sakārtoti no visvairāk līdz vismazāk efektīviem: dopamīna pārejas notika pie 208% no bāzes ātruma pie kokosriekstu smakas; 184% pie tonis; 161% citronu smaržā; 142% pie baltā trokšņa; un 91% gaismā. Pusaudžiem žurkām stimuli kopumā bija mazāk efektīvi, lai izraisītu dopamīna pārejas; tie ir sakārtoti no vismazāk efektīviem šādi: dopamīna pārejas notika pie 158% no bazālo ātrumu pie tona; 127% citronu smaržā; 123% kokosriekstu smaržā; 84% pie baltā trokšņa; un 23% gaismā.

Tomēr, Attēls 1C katrā vecuma grupā ir izteikta individuāla atšķirība dopamīna atbildes reakcijā uz konkrētiem stimuliem. Lai noteiktu, vai šī neiroķīmiskā variabilitāte bija saistīta ar uzvedības variabilitāti, mēs ieguva katru kustību, kas saistīta ar stimulēšanas prezentāciju, kā parādīts Tabula 2 (viena pieauguša žurka tika izslēgta no šīs analīzes daļēja video ieraksta zaudēšanas dēļ). Pēc tam mēs izmantojām Spearman neparametrisko korelāciju, lai salīdzinātu uzvedības un dopamīnerģiskās reakcijas uz stimuliem katrā vecuma grupā. Mēs noskaidrojām, ka dopamīna pārejas periodu biežums nebija saistīts ar uzvedības aktivizēšanos nevienā vecuma grupā pie jebkura stimula, neatkarīgi no tā, vai stimuls tika analizēts atsevišķi vai kā grupa (dati nav parādīti, visas p vērtības> 0.05), norādot, ka uzvedības un neiroķīmiskās reakcijas uz stimuliem nebija tieši saistītas. Turklāt to žurku uzvedības rādītāji, kas neizstāja nekādus dopamīna pārejas gadījumus, kas bija bloķēti ar stimuliem (3/9 pusaudži un 1/9 pieaugušie), pilnībā pārklājās ar to žurku uzvedības rādītājiem, kurām bija pārejoši dopamīna gadījumi. Tomēr, salīdzinot uzvedības reakcijas starp vecuma grupām, atklājās, ka pusaudžiem kā grupai neparedzētu stimulu prezentācijās bija ievērojami mazāk kustību nekā pieaugušām žurkām (Mann-Whitney tests, p <0.05).

Tabula 2

Uzvedības rādītāji pusaudžiem un pieaugušajiem žurkām negaidītu stimulu parādīšanā (0 = nav kustības; 1 = šņaukšana / galvas kustība; 2 = orientēšanās kustība / pārsteigums; 3 = lokomotīve).

Dopamīna pārejas sociālas mijiedarbības laikā

Pēc tam mēs izmērījām dopamīna izdalīšanos 60 sekunžu mijiedarbībā ar citu žurku tēviņu. Atšķirībā no nesabiedrisko stimulu prezentācijām regresijas analīze noteica, ka pirmās mijiedarbības laikā ar citu žurku gan pusaudžu, gan pieaugušām žurkām dopamīna pārejas periodi ievērojami palielinājās, salīdzinot ar sākotnējo līmeni. Pārejas periodu vidējais ātrums, salīdzinot ar sākotnējo līmeni, pieauga 3 reizes, no 1.0 ± 0.3 līdz 3.0 ± 0.9 pārejas periodiem / min pusaudžu žurkām (pusaudža sākotnējā stāvokļa Wald kontrasts pret mijiedarbību, p <0.05) un no 2.0 ± 0.5 līdz 7.3 ± 1.3 pieaugušajiem (Wald kontrasts pieaugušo sākotnējā stāvoklī pret mijiedarbību, p <0.001). Pēc desmit minūtēm dopamīna izdalīšanās tika mērīta otrās mijiedarbības laikā ar to pašu žurku. Pieaugušajiem pārejošā dopamīna līmeņa pieaugums vairs nebija nozīmīgs (p> 0.32); lai gan vidējais pārejas ātrums palielinājās no 1.8 ± 0.5 līdz 3.7 ± 1.3 pārejas / min, šīs izmaiņas žurkām bija daudz mainīgākas. Turpretim pusaudžiem otrās prezentācijas laikā dopamīna pārejošie faktori palielinājās tāpat kā pirmajā - no 0.8 ± 0.2 līdz 3.1 ± 0.9 pārejas periodiem minūtē (p <0.01). Atsevišķi žurku dati pēc grupas un epizodes ir parādīti Attēls 2A.

Skaitlis 2

Dopamīna izdalīšanās gadījumi pusaudžiem un pieaugušiem žurkām īslaicīgas mijiedarbības laikā ar žurku ar izmēru. (A) Dopamīna pārejas bija biežākas abos pusaudžiem un pieaugušiem žurkām pirmās mijiedarbības laikā ar citu žurku (“žurka”), salīdzinot ar \ t ...

Mēs pētījām, vai pirmās un otrās mijiedarbības epizodes uzvedības atšķirības varētu izskaidrot dopamīna izdalīšanās pieauguma trūkumu pieaugušo žurkām otrās mijiedarbības laikā. Tabula 3 parāda laiku, kas pavadīts sociālajā izmeklēšanā un kustībās 45 sekunžu laikā. Šajā eksperimentālajā kamerā (21 × 21 cm grīdas) pusaudžu žurkas mazāk laika pavadīja aktīvajā sociālajā mijiedarbībā (divvirzienu atkārtoti pasākumi ANOVA: grupas galvenais efekts, p <2) un vairāk laika kustībās (divvirzienu atkārtoti - mēra ANOVA: grupas galvenā ietekme, p <0.05) nekā pieaugušām žurkām. Tomēr mēs novērojām, ka pusaudžu žurkām bija vairāk vietas, lai pārvietotos viens no otra, savukārt lielākas pieaugušas žurkas, visticamāk, atradās fiziskā tuvumā. Tādējādi kritiskie salīdzinājumi tika veikti pārī ar t-testiem, lai salīdzinātu grupas iekšējo izturēšanos pirmajā un otrajā mijiedarbības periodā. Šīs analīzes neatklāja uzvedības atšķirības starp pirmo un otro mijiedarbības periodu abās vecuma grupās (visas p vērtības> 2). Turklāt ne absolūtais dopamīna pārejas biežums, ne biežuma palielināšanās, salīdzinot ar sākotnējo līmeni, korelēja ar sociālo mijiedarbību vai kustību mijiedarbības periodā (dati nav parādīti, visas p vērtības> 0.05).

Tabula 3

Laiks (-i), kas pavadīts sociālajā izmeklēšanā un lokomotīvē mijiedarbības laikā ar citu žurku.

Maksimālā dopamīna pāreju koncentrācija mijiedarbības laikā ar citu žurku tika salīdzināta ar koncentrāciju sākotnējā stāvoklī. Šai analīzei tika apkopoti dati no abām mijiedarbības epizodēm, lai palielinātu statistisko jaudu. Attēls 2B rāda, ka dopamīna pārejošās amplitūdas sadalījums abu pusaudžu un pieaugušo žurku laikā, salīdzinot ar īpašām mijiedarbībām; vidējās un vidējās amplitūdas ir uzskaitītas Tabula 1. Tā kā sociālā mijiedarbība var radīt ar kustībām saistītu troksni voltmetriskajā signālā, mēs arī pētījām trokšņa līmeni un konstatējām, ka mijiedarbības epizodēs tie bija augstāki gan pieaugušām, gan pusaudžiem žurkām (Wald kontrasts salīdzinājumā ar mijiedarbību, p <0.05 katrai grupai ). Tomēr signāla un trokšņa attiecība grupās neatšķīrās (Tabula 1: Valds kontrastē, visas p vērtības> 0.05), kas liek domāt, ka trokšņa problēmas neveicināja atšķirības starp pusaudžu un pieaugušo žurkām.

Visi ieraksti tika veikti NAc kodolā, kā parādīts Skaitlis 3.

Skaitlis 3

Dopamīnerģiskās reģistrēšanas vietas pusaudžu un pieaugušo žurku kodolā, kas redzamas 1.2 un 1.6 koronālajās šķēlītēs, kas atrodas priekšpusē bregmai (pielāgotas no Paxinos un Watson, 1986).

diskusija

Dopamīna neirotransmisija ir galvenais faktors daudziem motivētas uzvedības aspektiem, tai skaitā stimulu spilgtumam, atalgojuma prognozēšanai un uzvedības veicināšanai. Tā kā pusaudžiem un pieaugušajiem atšķiras motivēta uzvedība, šajā pētījumā tika pētīti strauji dopamīna izdalīšanās gadījumi agrā pusaudžu žurkām salīdzinājumā ar pieaugušajiem. Mēs ziņojam, ka, lai gan dopamīna pāreju bazālie rādītāji būtiski neatšķiras starp abām vecuma grupām, pārejas reakcijas uz negaidītiem stimuliem pusaudžiem žurkām ir mazākas nekā pieaugušajiem. Savukārt abās vecuma grupās mijiedarbībā ar citu žurku gan dopamīna pāreju biežums, gan amplitūda palielinās; tomēr biežuma pieradumu izmaiņas pieaugušajiem, bet ne pusaudžiem partnera žurka otrajā prezentācijā. Tādējādi strauji dopamīna izdalīšanās notikumi stimulu prezentācijā atšķiras pusaudžu žurkām, salīdzinot ar pieaugušajiem, un šī fizioloģiskā atšķirība var būt saistīta ar vecuma atkarīgām atšķirībām sociālo un nonsociālo stimulu apstrādē.

Gan dopamīna pāreju biežums, gan amplitūda NAc kodolā bija līdzīgas vīriešu kārtas žurkām agrīnā pusaudža vecumā (vecums 29 - 30 dienas) un pieaugušajiem (vecums 71 - 72 dienas). Šie rezultāti atbilst dopamīna neironu elektrofizioloģiskajiem ierakstiem anestēzētajās žurkās. Dopamīna neironu šaušanas ātrums palielinās no dzimšanas līdz pusmūža pusaudža vecumam, tad samazinās pieaugušo vecumā (Pitts et al., 1990; Tepper et al., 1990; Lavin un Drucker-Colin, 1991; Marinelli et al., 2006; McCutcheon un Marinelli, 2009) ar maksimālo aktivitāti pusaudža vidū vai vēlu. Patiešām, McCutcheon un Marinelli (2009) ziņots, ka šajā pētījumā paredzētie sākumposma un pieaugušo vecuma vecuma sasniegšanas ātrumi ir līdzīgi, un šeit sniegtie dati liecina, ka arī neironu pārraušanas ātrums ir līdzīgs, jo dopamīna pārejas rodas no dopamīna neironu eksplozijas (Suaud-Chagny et al., 1992; Sombers et al., 2009). Jāatzīmē, ka pusaudžu žurkām bija dažāda dopamīna pāreju biežuma svārstības, sākot no vietām ar nelielu spontāno pāreju uz vietām ar vairākām minūtēm. Šis konstatējums ir līdzīgs “karstajiem” un “aukstajiem” ierakstīšanas vietām, par kurām ziņots pieaugušajiem (Robinson et al., 2009; Robinson un Wightman, 2007; Wightman et al., 2007) un var atspoguļot dopamīna neironu sprādziena ātruma \ tHyland et al., 2002). Saskaņā ar attīstības šaušanas ātrumu, mikrodialīzes pētījumi liecina par dopamīna līmeņa paaugstināšanos jaunākiem pusaudžiem (45 dienas), salīdzinot ar agrīniem pusaudžiem vai pieaugušajiem (Badanich et al., 2006; Philpot et al., 2009). Tādējādi, lai gan mūsu rezultāti sniedz pirmo novērtējumu dopamīna pāreju bazālo ātrumu starp pusaudžiem un pieaugušajiem žurkām, šajā dinamiskajā attīstības periodā ir vajadzīgi vairāk laika, jo dopamīna pārejas var būt izteiktākas pusaudža vidū.

Saskaņā ar mūsu iepriekšējo ziņojumu (Robinson un Wightman, 2004), mēs noskaidrojām, ka dopamīna pāreju biežums palielinājās neparedzētu stimulu parādīšanā pieaugušiem vīriešu kārtas žurkas, bieži vien laika ierobežojums līdz stimula sākotnējai prezentācijai. Iepriekšējā pētījumā mēs sniedzām līdzīgus smaku un dzirdes stimulus; abos pētījumos šie stimuli palielināja dopamīna pāreju biežumu NAc virs bazālo ātrumu, kas tika interpretēts kā neiroķīmisks signāls par iespējamo stimulu jutīgumu dzīvniekam. Tomēr dopamīna pārejošās frekvences palielināšanās, reaģējot uz negaidītu pieaugušo izraisītu stimulu parādīšanos, agrīnā pusaudža žurku NAc kodolā nebija ticama, un pusaudži kā grupa uzrāda mazāk uzvedības reakciju nekā pieaugušajiem. Lai gan dopamīnerģisko neironu fāziskā aktivācija nav saistīta ar specifiskām motoru kustībām, stimulu veidi, kas mēdz veicināt sprādziena šaušanu un dopamīna pārejas, bieži izraisa uzvedības aktivāciju (Nishino et al., 1987; Romo un Schultz, 1990; Robinson et al., 2002). Tādējādi pašreizējie konstatējumi norāda uz attīstības atšķirību dopamīnerģiskajā un uzvedības reakcijā uz šāda veida jauniem stimuliem, kas var būt abu iemeslu dēļ šo stimulu trūkuma pusaudžu žurkām trūkuma dēļ. Svarīgi, ka samazināta uzvedības reakcija uz stimuliem nebija tikai spēju pārvietoties (iespējams, sakarā ar piesietu vai voltametrisko galvassegu) samazināšana, jo pusaudžu žurkas parādīja gan kustību, gan sociāli uzvedību sociālās mijiedarbības laikā. Turklāt, analizējot dažādās žurkas katrā vecuma grupā, nebija nekādas saistības starp uzvedības reakciju un dopamīna pāreju biežumu uz stimuliem. Relatīvā nejutība pret negaidītiem, jauniem stimuliem, kas konstatēti šajā pētījumā, ir pretrunā ar iepriekšējiem konstatējumiem, ka pusaudžu žurkām bieži ir augstāks jaunu vides un jaunu objektu izpētes līmenis nekā pieaugušajiem (piemēram, Douglas et al., 2003; Stansfield un Kirstein, 2006; Philpot un Wecker, 2008), ar jauniem priekšmetu izpētes datiem tika ziņots par maksimumu žurku vidū pusaudža vecumā (35 - 36 dienas, \ t Spear et al., 1980). Papildu pētījumi būtu nepieciešami, lai noteiktu ontogenētiskās atšķirības starp uzvedības aktivitāti un vienlaicīgiem dopamīna atbrīvošanas gadījumiem, ko izraisa īsas stimulācijas prezentācijas, kas izmantotas šeit, salīdzinot ar atbildēm uz jaunām vidēm un statiskiem, jauniem objektiem, kas ievietoti pazīstamā vidē, kā tas izmantots iepriekšējos pētījumos.

Gan dopamīna pāreju biežums, gan amplitūda NAc kodolā ticami palielinājās īslaicīgas mijiedarbības laikā ar citu žurku gan pusaudžu, gan pieaugušo grupās. Saskaņā ar mūsu iepriekšējo ziņojumu (Robinson et al., 2002), dopamīnerģiskā reakcija, kas pieradusi pieaugušajiem žurkām otrajā specifiskā žurka noformējumā. Turpretī pusaudžu žurkām palielinājās dopamīna pāreju biežums. Šis pieraduma trūkums var atspoguļot pieaugošo atalgojumu, kas saistīts ar sociālo mijiedarbību, kas parādīta pusaudžiem pret pieaugušajām žurkām (piemēram, Douglas et al., 2004). Patiešām, ir pierādīts, ka sociālā aktivitāte ir augstāka agrīnā pusaudža vecumā, salīdzinot ar jaunākiem pusaudžiem un pieaugušo vecumu, un efektu palielina, kad žurkas tiek izolētas tur pirms dienām pirms testēšanas (Varlinskaya & Spear, 2008. gads), kā tas tika darīts šajā pētījumā. Interesanti, ka abas vecuma grupas atšķīrās no kopējās sociālās aktivitātes un vispārējās kustības. Lai gan iepriekšējos ziņojumos norādīts, ka atsevišķu sociālo mijiedarbības pētījumu laikā izolētiem novietotajiem pusaudžiem piemīt lielāka sociālā uzvedība un kustība nekā pieaugušajiem, un šie efekti ir īpaši izteikti agrīnā pusaudža vidū (Varlinskaya & Spear, 2008. gads), mēs noskaidrojām, ka kustība bija augstāka un sociālā uzvedība bija mazāka agrīnajiem pusaudžiem, kurus mēs pārbaudījām, salīdzinot ar viņu pieaugušajiem. Tas var būt saistīts ar aparāta lielumu: pie 21 × 21 cm lielākās pieaugušās žurkas biežāk atradās tuvu specifiskajam partnerim nekā mazākiem pusaudžiem, tādējādi šiem pieaugušajiem dzīvniekiem sociālā saskare bija gandrīz neizbēgama. Turklāt, ja tikai testa žurks ir piesiets, tas varēja ietekmēt tā uzvedības repertuāru sociālās mijiedarbības laikā. Visbeidzot, šeit izmantotais īslaicīgais mijiedarbības periods (60 s) atspoguļo tikai sākotnējās mijiedarbības, kas var radīt atšķirīgus ar vecumu saistītus sociālās uzvedības modeļus, salīdzinot ar ilgākiem mijiedarbības periodiem (270 – 600 s), ko parasti izmanto grauzēju sociālā mijiedarbībā (piem., Varlinskaya & Spear, 2008. gads; Glenn et al., 2003).

Sociālā mijiedarbība var izraisīt ar kustību saistītu elektrisko troksni, jo galvas balsta montāža skar kameras sienu vai citus žurkas, kas sociālas mijiedarbības laikā var novest pie dopamīna pārejošas frekvences nepietiekamas novērtēšanas. Svarīgi, ka signāla un trokšņa līmenis vecuma grupās vai starp pirmo un otro mijiedarbības periodu neatšķiras, norādot, ka ilgstošs dopamīna pārejas biežuma pieaugums pusaudžu žurkām otrajā mijiedarbības periodā nebija ar troksni saistīts artefakts. Līdzīgi, abu mijiedarbību laikā katrā vecuma grupā pētnieciskā un lokomotoriskā uzvedība būtībā bija tāda pati, tāpēc uzvedības atšķirības arī nepaskaidro atšķirību starp dopamīnerģiskās atbildes reakciju starp pusaudžiem un pieaugušajiem žurkām. Patiesi, mūsu iepriekšējā pētījumā (Robinson et al., 2002) tika konstatēts, ka pieaugušo žurku otrajā mijiedarbībā ar partnera žurku parādījās intensīvāka sociāli vadīta uzvedība, neskatoties uz to, ka dopamīna pārejas ir mazākas, liecinot, ka dopamīna pārejas nav nepieciešamas, lai veicinātu partneru uzvedību. Ja dopamīna pārejas tiek interpretētas kā atalgojuma prognozēšanas signāli (Schultz un Dickinson, 2000; Schultz, 2007; Roesch et al., 2010), dopamīna izdalīšanās gadījumu pieaugušajiem uz atkārtotu partneru prezentāciju pieradināšana var atspoguļot atalgojuma samazināšanos vai otrās prezentācijas lielāku prognozējamību, un dopamīna izdalīšanās saglabāšana pusaudžu žurkām var atspoguļot paaugstinātu atalgojumu vai pārsteigumu par atkārtotu mijiedarbību ar partneri. .

Mesolimbiskā dopamīna sistēma ir iesaistīta ēstgribas uzvedībā un atalgojuma ieguvē (pārskatīšanai skat Depue un Iacono, 1989; Panksepp, 1998; Depue un Collins, 1999; Ikemoto un Panksepp, 1999; Schultz un Dickinson, 2000; Schultz, 2007). Tā kā vairāki šī dopamīna ceļa aspekti pusaudža vecumā mainās dinamiski, nav pārsteigums, ka uzvedības un neiroķīmiskās reakcijas uz atlīdzību un jauniem stimuliem, kas var labi prognozēt atalgojumu, ir arī dinamiskas (pārskatīšanai, skat. Chambers et al., 2003; Ernst et al., 2009; Wahlstrom et al., 2010b; Wahlstrom et al., 2010a). Mūsu secinājums, ka dopamīnerģiska reakcija uz sociālo mijiedarbību neuzņemas agrīniem pusaudžiem žurkām, atbilst daudziem pētījumiem, kas ir dokumentējuši paaugstinātu jutību pret atalgojumu pusaudža vecumā, ieskaitot sociālo un narkotiku atlīdzību (pārskatīšanai un atsauces, skat. Doremus-Fitzwater et al., 2010; Spear un Varlinskaya, 2010). Arī jaunie stimuli ir nozīmīgi un var izraisīt dopamīna atbrīvošanu un uzvedības veicināšanu, jo tie var paredzēt atalgojumu vai draudus; tomēr mēs neuzskatījām paaugstinātu dopamīna izdalīšanos uz īsu jauno stimulu prezentāciju agrīnajiem pusaudžiem. Tādējādi šajā pētījumā var būt ņemts dopamīna izdalīšanās laiks attīstības laikā (agrā pusaudža vecumā), kurā sociālā atalgojuma jutība ir optimāla, bet atbilde uz jaunumu nav. Šī interpretācija rada vairākus turpmākas izpētes veidus, tostarp dopamīna izdalīšanās izpēti jaunos un sociālos stimulos vairāk laika posmos pāri pusaudža vecumam. Mēs arī plānojam izmeklēt dopamīna izdalīšanos, veicot skaidru mācību rezultātu (piemēram, Pavlovian kondicionēšana), lai noteiktu, vai šeit izmantoto stimulējošo vielu veidi, piemēram, gaisma vai smarža, var izraisīt dopamīnerģisku reakciju pusaudžu žurkām, kad viņi prognozē atalgojumu (Diena un citi, 2007; Roesch et al., 2007).

Kopumā ātri dopamīna izdalīšanās gadījumi vai dopamīna pārejas ir atšķirīgi izteikti agrīnā pusaudža vecumā pret pieaugušo vecumu. Lai gan pārejas ātrums un koncentrācija sākotnējā līmenī bija līdzīgi, mēs novērojām mazāk dopamīna izdalīšanās aktivitātes ar negaidītiem, nesaistītiem stimuliem un ilgstošāku sociālo stimulu aktivizāciju pusaudžu žurkām, salīdzinot ar pieaugušajiem. Šīs dopamīna izdalīšanās gadījumu atšķirības, iespējams, veicina attīstības atšķirības jutīgumā pret niansēm un atalgojumu, īpaši sociālo atlīdzību. Būs lietderīgi balstīties uz šiem atklājumiem, izvērtējot vairāk laika punktu pusaudža vecumā, kā arī dopamīna izdalīšanās uzraudzību, veicot skaidru atalgojumu.

Pateicības

Saīsinājumi

Atsauces