DeltaFosB indukcija striatālās vidējas smadzeņu neirona apakštipos, reaģējot uz hroniskiem farmakoloģiskiem, emocionāliem un optogēniem stimuliem (2013)

J Neurosci. 2013 Nov 20; 33 (47):18381-95. doi: 10.1523/JNEUROSCI.1875-13.2013.

Lobo MK, Zaman S, Damez-Werno DM, Koo JW, Bagot RC, Dinieri JA, Nugent A, Finkel E, Chaudhury D, Chandra R, Riberio E, Rabkin J, Mouzon E, Cachope R, Uzmundrināt JF, Han MH, Dietz DM, Self DW, Hurd YL, Vialou V, Nestler EJ.

avots

Anatomijas un neirobioloģijas katedra, Marylandas Universitātes Medicīnas skola, Baltimora, Merilenda 21201, Fishberg Neiroloģijas katedra un Friedman Brain Institute, Icahn medicīnas skola Sinaja kalnā, Ņujorkā, Ņujorkā 10029, psihiatrijas un farmakoloģijas un sistēmu departamenti Therapyics, Icahn medicīnas skola Sinajas kalnā, Ņujorka, Ņujorka 10029, Teksasas Universitātes Psihiatrijas katedra, Dienvidrietumu medicīnas centrs, Dalasa, Teksasa 75390, Farmakoloģijas un toksikoloģijas katedra un Atkarību pētījumu institūts, Ņujorkas Valsts universitāte Buffalo, Ņujorkā, Ņujorkā 14214 un Nacionālajā de la de la de la Recherche Médicale institūtā, U952, Nacionālā de la Recherche zinātnes centrs, 7224 vienība, UPMC, Parīze, 75005, Francija.

Anotācija

Transkripcijas faktoru ΔFosB stingri izraisa vairāki hroniski stimuli, piemēram, ļaunprātīgas lietošanas zāles, antipsihotiskas zāles, dabiskas priekšrocības un stress. Tomēr ļoti maz pētījumu ir pētījuši ΔFosB indukcijas pakāpi divos striatāla vidējās smailes neironu (MSN) apakštipos. Mēs izmantojam fluorescējošās reportiera BAC transgēnās peles, lai novērtētu ΔFosB indukciju dopamīna receptoros 1 (D1) bagātinātajos un dopamīna receptoros 2 (D2), kas bagātināti ar MSN, vēdera striatumā, kodolkrāsās (NAc) apvalkā un kodolā, un dorsālā striatumā (dStr ) pēc hroniskas iedarbības uz vairākām ļaunprātīgas lietošanas vielām, tostarp kokaīnu, etanolu, Δ (9) -tetrahidrokanabinolu un opiātiem; antipsihotiskais līdzeklis, haloperidols; nepilngadīgo bagātināšana; saharozes dzeršana; kaloriju ierobežojums; serotonīna selektīvais atpakaļsaistes inhibitors antidepresants, fluoksetīns; un sociālās uzvaras stress. Mūsu rezultāti rāda, ka hroniska iedarbība uz daudziem stimuliem izraisa ΔFosB MSN apakštipa selektīvā veidā visos trīs striatāla reģionos. Lai izpētītu ΔFosB shēmas mediēto indukciju striatumā, mēs izmantojam optogenētiku, lai uzlabotu aktivitāti limbiskajos smadzeņu reģionos, kas nosūta sinaptiskos ievadus NAc; šie reģioni ietver ventrālo tegmentālo zonu un vairākus glutamatergiskos afferentos reģionus: mediālo prefrontālo garozu, amygdalu un vēdera hipokampu. Šie optogenētiskie apstākļi rada ļoti atšķirīgus ΔFosB indukcijas modeļus MSN apakštipos NAc kodolā un apvalkā. Kopā šie rezultāti nosaka selektīvus ΔFosB indukcijas modeļus striatāla MSN apakštipos, reaģējot uz hroniskiem stimuliem, un sniedz jaunu ieskatu ΔFosB indukcijas shēmas līmenī mehānismos striatumā.

Ievads

Hroniskie stimuli, tostarp ļaunprātīgas lietošanas narkotikas, antipsihotiskie līdzekļi, stress un dabiski atalgojumi, rada stabilu ΔFosB, kas ir saīsināts produkts, uzkrāšanos. FosB gēns, striatumā (piemēram, Hope et al., 1994; Hiroi un Graybiel, 1996; Hiroi et al., 1997; Moratalla et al., 1996; Perrotti et al., 2004, 2008; Muller un Unterwald, 2005; McDaid et al., 2006; Teegarden un Bale, 2007; Wallace et al., 2008; Solinas et al., 2009; Vialou et al., 2010, 2011; Kaplan et al., 2011). Šī uzkrāšanās izraisa daudzu gēnu divvirzienu regulēšanu ΔFosB šajā smadzeņu reģionā (McClung un Nestler, 2003; Renthal et al., 2008, 2009; Vialou et al., 2010; Robison un Nestler, 2011). Striatumu veido galvenokārt (N95%) GABAergiskās projekcijas vidējas smailes neironi (MSNs), kas ir sadalīti divos apakštipos, pamatojoties uz to daudzu gēnu bagātināšanu, ieskaitot dopamīna receptoru 1 (D1) vai dopamīna receptoru 2 (D2) (Gerfen, 1992; Graybiel, 2000; Lobo et al., 2006; Heiman et al., 2008) un to atšķirīgās izejas uz atsevišķām apakšklasiskām struktūrām (Albin et al., 1989; Gerfen, 1992; Kalivas et al., 1993; Graybiel, 2000; Nicola, 2007; Smith et al., 2013). Nesen ir bijuši daudzi ziņojumi, kas demonstrē šo MSN apakštipu atšķirīgas molekulārās un funkcionālās lomas vēdera strijā (kodols accumbens [NAc]) un dorsālo striatumu (dStr), motivējot motivāciju un motoru uzvedību (Lobo un Nestler, 2011; Gittis un Kreitzer, 2012).

Iepriekšējie pētījumi ir parādījuši, ka ΔFosB galvenokārt izraisa D1-MSNs ar hronisku ārstēšanu ar kokaīnu vai hronisku riteni, kas ir dabiska atlīdzība (Moratalla et al., 1996; Werme et al., 2002; Lee et al., 2006), turpretim hroniska ierobežojoša stresa dēļ abas MSN apakštipi izraisa ΔFosB (Perrotti et al., 2004). Turklāt pārliecinoši pierādījumi par šūnu tipa specifiskām transgēnām līnijām vai vīrusu mediētu gēnu pārnesi pierāda, ka ΔFosB indukcija D1-MSNs palielina uzvedību un strukturālo plastiskumu pret kokaīnu, uzvedības reakcijām uz morfīnu, riteņu kustību, pārtikas atlīdzību un izturību pret hronisku sociālo sakāvi stresa, bet ΔFosB indukcija D2-MSNs negatīvi regulē uzvedības reakcijas uz riteņu kustību (Kelz et al., 1999; Werme et al., 2002; Colby et al., 2003; Olausson et al., 2006; Zachariou et al., 2006; Vialou et al., 2010; Grueter et al., 2013; Robison et al., 2013).

Ņemot vērā ΔFosB izšķirošo lomu šo hronisko motivācijas stimulu regulēšanā ar atšķirīgām sekām D1-MSNs, salīdzinot ar D2-MSNs, mēs šeit veicam visaptverošu pētījumu par ΔFosB indukcijas modeļiem MSN apakštipās ar vairākiem hroniskiem stimuliem, tostarp hronisku iedarbību uz narkotikām ļaunprātīga izmantošana, hroniska ārstēšana ar antipsihotisku līdzekli, hroniska iedarbība uz mainīgiem vides un apetīti stimuliem, hronisks sociālā uzbrukuma stress un hroniska ārstēšana ar antidepresantu. Lai saprastu ķēdes mehānismus, kas kontrolē ΔFosB indukciju striatumā vairākiem afferentiem limbiskiem smadzeņu reģioniem, mēs izmantojam optogenētiskās tehnoloģijas, lai atkārtoti aktivizētu šūnu ķermeņus dopamīnerģiskos vai glutamatergiskos afferentos smadzeņu reģionos un pārbaudītu iegūto ΔFosB indukciju MSN apakštipos. Mūsu rezultāti sniedz jaunu ieskatu par ΔFosB indukciju striatāla D1-MSN un D2-MSN hroniskajos stimulos un pirmo reizi demonstrē ΔFosB shēmas starpniecību inducēšanu striatumā un selektīvās MSN apakštipās.

Materiāli un metodes

Dzīvnieki.

D1-GFP or D2-GFP hemizigota pelēm (Gong et al., 2003) uz C57BL / 6 fona tika saglabāts 12 h gaiši tumšs cikls ar ad libitum pārtiku un ūdeni. Visi pētījumi tika veikti saskaņā ar vadlīnijām, ko izstrādājušas Institucionālās dzīvnieku aprūpes un lietošanas komitejas Marylandas Universitātes Medicīnas skolā un Icahnas Medicīnas skolā Sinaja kalnā. Visiem eksperimentiem tika izmantotas vīriešu peles (8 nedēļas vecums). Visas peles tika perfuzētas, un smadzenes tika savāktas gaismas cikla pēcpusdienā. Hemizygote D1-GFP un D2-GFP Ir pierādīts, ka pelēm C57BL / 6 vai FVB / N fonā ir līdzvērtīgas savvaļas tipa pelēm attiecībā uz D1-MSNs un D2-MSN uzvedību, fizioloģiju un MSN attīstību (Lobo et al., 2006; Chan et al., 2012; Nelsons et al., 2012). Turklāt šajā pētījumā novērotie vispārējie ΔFosB indukcijas modeļi ir salīdzināmi ar tiem, kas novēroti savvaļas dzīvniekiem ar selektīviem instrumentiem, kas nav šūnu tipi (piemēram, Perrotti et al., 2004, 2008).

Kokaīna ārstēšana.

D1-GFP (n = 4 vienā ārstēšanas reizē) un D2-GFP (n = 4 vienā ārstēšanas reizē) peles saņēma 7 ikdienas intravenozas kokaīna injekcijas (20 mg / kg) vai 0.9% sāls šķīdumu mājas būrī. 1 vai 3 d kokaīna (20 mg / kg) injekcijām peles saņēma 6 vai 4 d no 0.9% sāls šķīduma injekcijām, kam sekoja attiecīgi 1 vai 3 d kokaīna injekcijas. Pēc pēdējās injekcijas visas peles tika pilnveidotas 24 h. Šī kokaīna deva tika izvēlēta, pamatojoties uz iepriekšējiem pētījumiem (piemēram, \ t Maze et al., 2010).

Ārstēšana ar haloperidolu.

D1-GFP (n = 3 vai 4 vienā ārstēšanas reizē) un D2-GFP (n = 4 vienā ārstēšanas reizē) peles saņēma haloperidolu (2 mg / kg) dzeramajā ūdenī, pH 6.0 (Narayan et al., 2007) vai regulāru dzeramo ūdeni, pH 6.0, 3 nedēļām (21 d). 22 dienā pelēm tika veikta perfūzija.

Morfīna ārstēšana.

D2-GFP pelēm (n 4 vai 5 vienā ārstēšanas reizē) tika īslaicīgi anestezēts ar izoflurānu, un 25 dienā un 1 dienā tika saņemti morfīna (3 mg) vai sham granulu subkutānas implanti, kā aprakstīts iepriekš.Mazei-Robison et al., 2011). 5 dienā pelēm tika veikta perfūzija.

Etanola apstrāde.

D2-GFP pelēm (n = 4 vai 5 vienā ārstēšanas reizē) tika pakļauta 10% etanola (EtOH) iedarbībai, devai, par kuru tika pierādīts, ka C57BL / 6 dzer (Yoneyama et al., 2008). Pelēm tika dots divu pudeļu izvēles tests 10% EtOH (pudele A) un ūdens (B pudele), bet D2-GFP kontrolē saņemto ūdeni abās pudelēs (A un B pudele) 10 d. Visām pelēm, kas saņēma EtOH pudeles, priekšroka bija EtOH, kā aprēķināts (100 × pudele A tilpums / [pudele A tilpums + B tilpums]). Peles, kas saņēma 10% EtOH pudeli, patērēja ievērojami vairāk EtOH, salīdzinot ar ūdeni, savukārt pelēm, kas saņēma ūdeni abās pudelēs, šķidruma patēriņš nemainījās. 10 dienas vakarā visām pelēm tika dots normāls dzeramais ūdens, un 11 dienā tās tika pilnveidotas.

A (9) -tetrahidrokanabinola (Δ (9) -THC) ārstēšana.

D2-GFP (n = 3 vienā ārstēšanas reizē) pelēm tika ievadītas intraperitoneālas Δ (9) -THC (10 mg / kg) vai transportlīdzekļa (0.9% sālsūdens ar 0.3% Tween) divas reizes dienā 7 d (Perrotti et al., 2008). Pēc pēdējās injekcijas pelēm tika veikta 24 h perfūzija.

Kokaīna pašpārvalde.

D2-GFP pelēm (n = 4 vai 5 vienā ārstēšanas reizē) sākotnēji tika apmācīti, lai piespiestu 20 mg saharozes granulas ar fiksētu attiecību 1 (FR1), līdz tika sasniegts 30 saharozes granulu ieguves kritērijs, kas patērēts 3 secīgām testa dienām.Larsons et al., 2010). Peles, kas iemācījās sviru presēt, ķirurģiski implantēja ar intravenozu jugulāru katetru, lai varētu veikt turpmāku kokaīna intravenozo ievadīšanu. Nedēļu pēc operācijas pelēm tika ieviesta pašpārvaldes paradigma 2 h ikdienas sesiju laikā ar FR1 stiprinājuma grafiku. Pašpārvaldes iekārta (Med Associates) tika ieprogrammēta tā, ka reakcija uz aktīvo sviru izraisīja kokaīna piegādi (vairāk nekā 2.5 s) (0.5 mg / kg / infūzija uz pareizā sviras preses), bet atbilde uz neaktīvo sviru nebija ieprogrammētas sekas. Pelēm paši ievadīja kokaīnu ar FR1 grafiku dienas 2 h sesijās, 5 d nedēļā, 3 nedēļām. D2-GFP pelēm, kas saņēma 0.9% sāls šķīduma injekcijas līdzvērtīgā laika periodā, tika izmantotas kā kontroles. Pēc pēdējās kokaīna vai sāls šķīduma ievadīšanas pelēm tika pievienots 24 h.

Heroīna pašpārvalde.

Pirms heroīna pašpārvaldes, D2-GFP pelēm (n = 4 vienā ārstēšanas reizē) tika apmācīti, lai sūknētu sēklas šokolādes granulas (BioServ, Dustless Precision Pellets) septiņās 1 h ikdienas sesijās. Peles, kas iemācījās sviru presēt, ķirurģiski implantēja ar intravenozu jugulāru katetru, lai varētu veikt turpmāku heroīna intravenozu ievadīšanu. Nedēļu pēc operācijas pelēm tika ieviesta pašpārvaldes paradigma 3 h ikdienas sesiju laikā ar FR1 pastiprināšanas grafiku saskaņā ar standarta procedūrām (Navarro et al., 2001). Pašpārvaldes iekārta (Med Associates) tika ieprogrammēta tā, ka reakcija uz aktīvo sviru izraisīja heroīna (5 μg / kg / injekcija; NIDA narkotiku piegādes programma) piegādi (30 s), savukārt reakcija uz neaktīvo svirai nebija ieprogrammētas sekas. Dzīvniekiem tika dota pieeja heroīna pašregulētajai procedūrai 14 d. D2-GFP pelēm, kas saņēma 0.9% sāls šķīduma injekcijas līdzvērtīgā laika periodā, tika izmantotas kā kontroles. Pēc pēdējās heroīna vai sāls šķīduma ievadīšanas pelēm tika veikta 24 h perfūzija.

Nepilngadīgo vides bagātināšana.

D2-GFP (n = 4 grupā) pelēm tika atšķirtas bagātinātā vidē vai normālos mājokļa apstākļos pēcdzemdību dienā 21 (P21), izmantojot paradigmu, kas pielāgota žurkām (Green et al., 2010). Bagātināta vide sastāvēja no lielāka kāmja būrīša ar bagātinātām-o-cob gultām (Andersons Laboratory pakaiši), kas piepildīta ar bagātināšanas ierīcēm, kurās bija peles tuneļi, kupols un riteņi, pārmeklēšanas bumbas, mājiņas (Bio Serv) un citas rotaļlietas. Peles palika mājokļa apstākļos 4 nedēļas līdz P50 un pēc tam tika perfūzētas.

Saharozes ārstēšana.

D2-GFP pelēm (n = 4 vai 5 vienā ārstēšanas reizē), tika veikts divu pudeles izvēles tests 10% saharozei, kas ir līdzīga \ tWallace et al., 2008). Pelēm tika dota 10% saharoze (A pudele) un ūdens (B pudele), bet D2-GFP kontrolē saņēma ūdeni abās pudelēs 10 d. Visām pelēm, kas saņēma saharozes pudeles, bija priekšroka saharozei, kā aprēķināts (100 × pudele A tilpums / pudele tilpums + B tilpums). Peles, kas saņēma 10% saharozes pudeli, patērēja ievērojami vairāk saharozes, salīdzinot ar ūdeni, savukārt pelēm, kas saņēma ūdeni abās pudelēs, šķidruma patēriņš nemainījās. 10 dienas vakarā visām pelēm tika dots normāls dzeramais ūdens, un 11 dienā tās tika pilnveidotas.

Kaloriju ierobežojums.

D2-GFP pelēm (n = 4 uz vienu genotipu), izmantojot kaloriju ierobežošanas protokolu, kurā viņi saņēma 60% no ad libitum kalorijas katru dienu (Vialou et al., 2011) 10 d. D2-GFP kontroles pelēm tika piešķirta pilnīga piekļuve chow. 10 dienas vakarā visas peles saņēma pilnīgu piekļuvi čaujam un tika pilnveidotas 11 dienā.

Sociālās sakāves stress.

D2-GFP pelēm (n = 4 vai 5 katrā grupā), tika veikta 10 d sociālās slodzes spriedze, kā aprakstīts iepriekš (Bertons et al., 2006; Krishnan et al., 2007). Peles tika pakļautas agresīviem CD1 pensionāriem 5 min lielā kāmja būrī. Pēc tam peles tika novietotas 24 h tajā pašā sprostā, kas atrodas perforētā dalītāja otrā pusē, lai saglabātu sensoru kontaktu. Nākamajā dienā peles tika pakļautas jaunai CD1 pelei tādos pašos apstākļos un korpusā. Tas tika atkārtots 10 d ar jaunu CD1 katru dienu. Kontroles peles tika turētas līdzīgos apstākļos bez stresa. 11 dienā pelēm tika veikta sociālā mijiedarbība. Vispirms pelēm tika pārbaudīts laiks, kas pavadīts mijiedarbībā ar jaunu kameru atklātā laukā bez cita peles klātbūtnes (bez mērķa), un pēc tam pārbaudīja laiku, kas pavadīts mijiedarbībā ar jaunu CD1 peli (mērķa), kas bija aiz kameras (Bertons et al., 2006; Krishnan et al., 2007). Pamatojoties uz iepriekš aprakstītajiem parametriem, pelēm tika atdalītas jutīgas vai elastīgas grupas.Krishnan et al., 2007). Tas ietvēra kopējo laiku, kas pavadīts ar jauno peli, un mijiedarbības attiecību: (laiks, kas pavadīts ar mērķi / laiku, kas pavadīts bez mērķa) × 100. Ir pierādīts, ka šis pasākums ticami identificē uzņēmīgas un elastīgas grupas un ir cieši saistīts ar citām uzvedības atšķirībām (Krishnan et al., 2007). Visām pelēm tika veikta perfūzija 24 h pēc sociālās mijiedarbības testa (48 h pēc pēdējās sociālās sakāves epizodes).

Fluoksetīna terapija.

D2-GFP pelēm (n = 3 vai 4 katrā grupā) saņēma 14 ikdienas intraperitoneālas fluoksetīna injekcijas (20 mg / kg) vai nesēju (0.9% sāls šķīdums ar 10% ciklodekstrīnu).Bertons et al., 2006). Pēc pēdējās injekcijas pelēm tika veikta 24 h perfūzija.

Stereotaksiskā ķirurģija.

D2-GFP pelēm tika veikta anestēzija ar ketamīnu (100 mg / kg) / ksilazīnu (10 mg / kg), ievietojot mazā dzīvnieka stereotaksiskajā instrumentā, un to galvaskausa virsma tika pakļauta. Trīsdesmit trīs mērinstrumentu šļirču adatas tika izmantotas, lai vienpusēji ievadītu 0.5-1 μl vīrusa ātrumu divpusēji ventrālā tegmentālajā zonā (VTA), mediālajā prefrontālajā garozā (mPFC), amigdalā vai vēdera hipokampā ( vHippo). AAV [adeno-asociētais vīruss] -hSyn-ChR0.1 [channelrhodopsin 2] -EYFP vai AAV-hSyn-EYFP tika ievadīts VTA \ t D2-GFP pelēm (n = 5 grupā) pie stereotaksiskām koordinātām (priekšējā-aizmugurējā, –3.3 mm; sānu – vidējā, 0.5 mm; muguras – vēdera, –4.4 mm, 0 ° leņķī). Tam sekoja divpusējs kanāls (26 gabarīts) ar 3.9 mm garumu, implantācija virs VTA (priekšējais-aizmugurējais, -3.3 mm; sānu-vidējais, 0.5 mm; muguras-vēdera dobums, –3.7 mm) (Koo et al., 2012; Chaudhury et al., 2013). AAV-CaMKII-ChR2-mCherry vai AAV-CaMKII-mCherry tika injicēti mPFC (n = 4 vai 5 grupā), amygdala (n = 3 vai 4 katrā grupā) vai vHippo (n = 3 vai 4 katrā grupā) D2-GFP pelēm, kam seko 105 μm hronisku implantējamu optisko šķiedru implantācija (Sparta et al., 2011). Koordinātas bija šādas: mPFC (mērķtiecīga bija infralimbika, bet mēs novērojām vīrusa pārnešanu uz priekšdzimšanas reģioniem: priekšējo, aizmugurējo, 1.7 mm; sānu-mediālo, 0.75 mm, muguras – vēdera, -2.5 mm, 15 ° leņķi) un optisko šķiedru (muguras – vēdera, -2.1 mm); amygdala (basolateral amygdala bija mērķtiecīga, bet mēs novērojām vīrusa pārnešanu uz amygdala centrālo kodolu; priekšējo - aizmugurējo, −1.6 mm; sānu – mediālo, 3.1 mm; muguras – vēdera, -4.9 mm, 0 ° leņķi) un optiku šķiedra (muguras – vēdera, -4.9 mm); vHippo (vēdera subikuls bija mērķēts, bet mēs novērojām vīrusa pārnešanu uz citiem ventrālā hipokampusa reģioniem; priekšējo-aizmugurējo, -3.9 mm; sānu-mediālo, 3.0 mm; muguras – vēdera, -5.0 mm, 0 ° leņķi) un optisko šķiedru (muguras – vēdera, -4.6 mm).

Optogenētiskie apstākļi.

Par in vivo VTA neironu šaušanas optiskā kontrole, 200 μm kodols optisko šķiedru plākstera vadu modificēja, lai to varētu piestiprināt pie kanulas. Kad šķiedra tika nostiprināta kanilē, šķiedras gals tika pagarināts ∼0.5 mm ārpus kanna (Lobo et al., 2010; Chaudhury et al., 2013). Par in vivo mPFC, amygdala un vHippo neironu šaušanas optiskā kontrole, 62.5 μm sadalītās šķiedras plāksteru vads tika piestiprināts implantējamām galvas stiprinājuma šķiedrām (Sparta et al., 2011). Optiskās šķiedras tika pievienotas caur FC / PC adapteri 473 nm zilajam lāzera diodam (Crystal Lasers, BCL-473-050-M), un gaismas stimulatori tika radīti, izmantojot stimulatoru (Agilent, 33220A). VTA, zilās gaismas (473 nm) fāziskie impulsi, 20 Hz 40 ms (Chaudhury et al., 2013), tika piegādātas 10 min dienā dienā ar 5 d. MPFC, amygdala un vHippo, zilās gaismas (473 nm) impulsi 20 s, 30 Hz, tika piegādāti 10 min dienā 5 d. Gaismas ievadīšana notika mājas būrī, un visas peles tika izvadītas 24 h pēc pēdējās gaismas stimulācijas.

In vitro patch-clamp elektrofizioloģija.

Visu šūnu ieraksti tika iegūti no VTA dopamīna neironiem vai mPFC glutamatergiskajiem neironiem akūtās smadzeņu šķēlītēs no iepriekš aprakstītajiem vīrusiem. Slice ieraksti tika veikti pelēm ar Nr in vivo stimulēšana, bet ar šķēles stimulācijas 1 d (1 d) vai 4 d no in vivo stimulēšana un šķēles stimulācijas 1 d (5 d). Lai mazinātu stresu un iegūtu veselus šķēles, peles tika anestēzētas tūlīt pēc to nonākšanas elektrofizioloģiskajā zonā un perfundētas 40 – 60 s ar ledus aukstu aCSF, kas satur 128 mm NaCl, 3 mm KCl, 1.25 mm NaH2PO4, 10 mm d-glikoze, 24 mm NaHCO3, 2 mm CaCl2un 2 mm MgCl2 (oksidēts ar 95% O2 un 5% CO2, pH 7.4, 295 – 305 mOsm). Akūtas smadzeņu šķēlītes, kas satur mPFC vai VTA, tika sagrieztas, izmantojot mikrošķiedru (Ted Pella) aukstā saharozes-aCSF, kas tika iegūts, pilnībā aizstājot NaCl ar 254 mm saharozi un piesātinot ar 95% O2 un 5% CO2. Šķēles turēja turēšanas kamerā ar aCSF uz 1 h pie 37 ° C. Patch pipetes (3 – 5 MΩ) pilnas šūnas strāvai tika piepildītas ar iekšējo šķīdumu, kas satur: 115 mm kālija glikonātu, 20 mm KCl, 1.5 mm MgCl2, 10 mm fosfolreatīns, 10 mm HEPES, 2 mm magnija ATP un 0.5 mm GTP (pH 7.2, 285 mOsm). Visu šūnu ieraksti tika veikti, izmantojot aCSF pie 34 ° C (plūsmas ātrums = 2.5 ml / min). Zilās gaismas vilcienus (20 Hz mPFC vai faziskā 20 Hz, 40 ms VTA) ģenerēja stimulators, kas savienots ar FC / PC adapteri, ar 473 nm zilo lāzeru diodi (OEM) un piegādāts mPFC un VTA šķēlītēm, izmantojot 200 μm optiskās šķiedras. Pašreizējie skavas eksperimenti tika veikti, izmantojot Multiclamp 700B pastiprinātāju, un datu iegūšana tika veikta pClamp 10 (Molecular Devices). Eksperimentu laikā tika novērota sērijas pretestība, un membrānas strāvas un spriegumi tika filtrēti pie 3 kHz (Besela filtrs).

Imūnhistoķīmija.

Peles tika anestēzētas ar hlora hidrātu un perfūzētas ar 0.1 m PBS, kam sekoja 4% paraformaldehīds PBS. Smadzenes pēcapstiprināja 4% paraformaldehīdā nakti un pēc tam ciroprezervējamas 30% saharozē. Smadzenes tika sadalītas uz kriostāta (Leica) pie 35 μm PBS ar nātrija azīdu, kas satur 0.1%. Imūnhistoķīmijas gadījumā 3% normālā ēzeļa serumā ar 0.01% Triton-X tika bloķētas sekcijas 1 h hermetizācijai uz kratītāja istabas temperatūrā. Pēc tam sekcijas tika inkubētas primārajās antivielās blokā pa nakti uz kratītāja istabas temperatūrā. Izmantotās antivielas bija: trušu anti-FosB (1: 2000, katalogs # sc-48, Santa Cruz biotehnoloģija), peles anti-NeuN (1: 1000, katalogs #MAB377, Millipore), vistas anti-GFP (1: 5000 , katalogs # 10-20, Aves) un trušu anti-CREB (cAMP atbildes elementa saistošais proteīns; 1: 1000, katalogs # 06-863, Millipore). Nākamajā dienā sekcijas tika izskalotas PBS, kam sekoja 1 h inkubācija sekundārajās antivielās: ēzeļu anti-trušu Cy3, ēzeļu anti-peles Cy5 un ēzeļu anti-vistas DyLight-488 vai Alexa-488 (Jackson ImmunoResearch Laboratories). Attiecībā uz mCherry un tirozīna hidroksilāzes imūnhistoķīmiju eksperimenti tika veikti, kā aprakstīts iepriekš (Lobo et al., 2010; Mazei-Robison et al., 2011). Sekcijas tika izskalotas PBS, piestiprinātas slaidiem un pārklātas.

Attēlveidošana un šūnu skaitīšana.

Imunofluorescence tika attēlota ar Zeiss Axioscope vai Olympus Bx61 konfokālo mikroskopu. Šūnu skaitīšana tika veikta ar ImageJ programmatūru. Attēli, no kuriem ņem paraugus bregma 1.42 – 1.1 no NAc (serdeņi un čaumalas) un muguras striatums tika ņemti no 2 vai 3 smadzeņu sekcijām / dzīvniekiem (skatīt Fig. 1A). Kopā 400-500 šūnas tika skaitītas uz vienu smadzeņu apgabalu uz vienu peli, izmantojot 250 μm × 250 μm attēlus. Šūnas tika skaitītas, izmantojot ImageJ programmatūru, kas ir līdzīga iepriekšējam pētījumam (Lobo et al., 2010). Aptuveni 400 – 500 NeuN kopējās šūnas tika skaitītas uz vienu smadzeņu apgabalu uz vienu peli un pēc tam GFP skaitu+, GFP+: ΔFosB+, GFP-un GFP-: ΔFosB+ šūnu skaits katrā reģionā. Dati tika aprēķināti šādi: (GFP+: ΔFosB+ neironi × 100%) / (kopējais GFP+ neironiem) un (GFP-: ΔFosB+ neironi × 100%) / (kopējais GFP- neironiem). Statistiskās analīzes tika veiktas, izmantojot GraphPad Prism programmatūru. Visām šūnu skaitīšanas analīzēm izmantoja divvirzienu ANOVA, kam sekoja Bonferroni pēcpārbaudes.

Skaitlis 1.  

Hronisks kokaīns selektīvi inducē ΔFosB D1-MSNs striatālajos reģionos. AŠūnu skaitīšanai tika izmantotas Striatāla sekcijas no bregmas + 1.42 līdz + 1.10. Attēls a D2-GFP striatāla sadaļā parādīti trīs pētītie striatāla reģioni: NAc kodols, ...

rezultāti

Pēc atkārtotas kokaīna iedarbības pret haloperidolu DFNUMX-MSNs un D1-MSNs inducē ΔFosB.

Vispirms mēs pārbaudījām ΔFosB indukciju MSN apakštipos D1-GFP un D2-GFP pelēm, lietojot hroniskus kokaīna apstākļus, kas iepriekš pierādīja, ka tie dod priekšroku ΔFosB proteīnam D1-MSNMoratalla et al., 1996). D1-GFP un D2-GFP BAC transgēnās peles, kas ekspresē pastiprinātu zaļo fluorescējošo proteīnu ar D1 vai D2 receptoru gēnu (Fig. 1A), saņēma intravenozas kokaīna injekcijas (20 mg / kg) vai sāls šķīdumu 7 d, un smadzenes tika savāktas 24 h pēc pēdējās injekcijas (Fig. 1B). Tad mēs veicām imūnhistoķīmiju smadzeņu sekcijās, izmantojot antivielas pret NeuN, GFP vai FosB, un attēlotās un skaitītās šūnas NAc kodolā, NAc apvalkā un dStr (Fig. 1A,C). Tā kā anti-FosB antiviela atpazīst pilna garuma FosB un ΔFosB, daudzi pētījumi, kuros izmanto Western blotting vai imūnhistoķīmiju, ir apstiprinājuši, ka ΔFosB ir vienīgā konstatējamā suga, kas atrodas 24 h izdalīšanās laika punktā (piemēram, Perrotti et al., 2008). Tāpēc mēs izmantojām 24 h vai ilgāku laiku, lai savāktu smadzenes pēc visiem pētījuma nosacījumiem, lai nodrošinātu, ka mēs tikai atklājam ΔFosB. Tā kā striatāla MSN sastāv no ∼95% no visiem striatum neironiem, mēs izmantojām NeuN imunoloģisko marķējumu, lai identificētu GFP- neironiem, kas ir bagātināti pretējā MSN apakštipa (ti, D2-MSNs D1-GFP pelēm un D1-MSNs D2-GFP pelēm). Mēs to atklājām D1-GFP ar kokaīnu ārstētām pelēm ir ievērojama ΔFosB indukcija GFP+/ NeuN+ neironi (D1-MSNs) NAc kodolā, NAc apvalks un dStr, bet GFP-/ NeuN+ šūnām (D2-MSNs) nav konstatēta nozīmīga ΔFosB indukcija visos striatāla reģionos (Fig. 1D): divvirzienu ANOVA, NAc kodols: narkotiku × šūnu tips F(1,12) = 16.41, p <0.05, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.01; NAc apvalks: zāles × šūnu tips F(1,12) = 12.41, p <0.05, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.001; dStr: zāles × šūnu tips F(1,12) = 12.07, p <0.05, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.01. Saskaņā ar šiem atklājumiem mēs novērojām D2-GFP pelēm nav nozīmīgas ΔFosB indukcijas GFP+/ NeuN+ neironiem (D2-MSNs), bet nozīmīga ΔFosB indukcija GFP-/ NeuN+ (D1-MSNs) visos striatāla reģionos pēc kokaīna terapijas (\ tFig. 1D): divvirzienu ANOVA, NAc kodols: narkotiku × šūnu tips F(1,12) = 15.76, p <0.01, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.0001; NAc apvalks: zāles × šūnu tips: F(1,12) = 20.33, p <0.05, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.01; dStr: zāles × šūnu tips: F(1,12) = 35.96, p <0.01, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.001. Mēs pārbaudījām ΔFosB indukcijas kinētiku MSN pēc 1, 3 vai 7 d kokaīna (20 mg / kg, ip) injekcijām. Mēs novērojām ievērojamu ΔFosB indukciju D1-MSN ar 3 vai 7 d kokaīna ārstēšanu, salīdzinot ar fizioloģisko šķīdumu visos striatālajos reģionos (Fig. 1F): reprezentatīvs grafiks no dStr; divvirzienu ANOVA, šūnu tips × diena F(2,13) = 17.87, p <0.01, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.01, p <0.001. Tas saskan ar ΔFosB uzkrāšanās striatumā laiku, ko iepriekš redzēja Western blotēšana (Hope et al., 1994) un apstiprina selektīvu ΔFosB indukciju tikai D1-MSN visā kokaīna iedarbības laikā.

Pēc tam, kad tika veikta hroniska haloperidola iedarbība, mēs pārbaudījām ΔFosB indukciju ar imūnhistoķīmiju MSN apakštipos.Fig. 2). Iepriekšējs darbs netieši norādīja, ka hronisks haloperidols var izraisīt ΔFosB, kas ir vēlams D2-MSNs (Hiroi un Graybiel, 1996; Atkins et al., 1999), lai gan tas līdz šim nav tieši pārbaudīts. D1-GFP un D2-GFP pelēm saņēma haloperidolu (2 mg / kg) dzeramajā ūdenī, pH 6.0, bet D1-GFP un D2-GFP kontroles pelēm tika saņemts regulārs dzeramais ūdens, pH 6.0, 21 d (3 nedēļas), un smadzenes tika savāktas 22 dienā (Fig. 2A). Tāpat kā ar kokaīnu, mēs zinām, ka visi FosB līdzīgie imunoreaktivitāte striatumā šajā laika posmā ir ΔFosB, nevis pilna garuma FosB (Atkins et al., 1999). Mēs to atklājām D1-GFP pelēm, kas saņēma haloperidolu, nebija nozīmīgas ΔFosB indukcijas GFP+/ NeuN+ neironi (D1-MSNs) NAc kodolā, NAc apvalks vai dStr; tomēr GFP novēroja ievērojamu ΔFosB pieaugumu-/ NeuN+ neironiem (D2-MSNs) visos striatāla reģionos (Fig. 2B,C): divvirzienu ANOVA, NAc kodols: narkotiku × šūnu tips: F(1,10) = 23.29, p <0.05, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.01; NAc apvalks: zāles: zāles × šūnu tips: F(1,10) = 30.14, p <0.05, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.01; dStr: zāles × šūnu tips: F(1,10) = 37.63, p <0.001, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.0001. To apstiprināja pārbaude D2-GFP pelēm: mēs novērojām nozīmīgu ΔFosB indukciju GFP+/ NeuN+ neironiem (D2-MSNs) visos trīs striatāla reģionos, bet nav nozīmīgu izmaiņu ΔFosB GFP-/ NeuN+ (D1-MSN) pēc ārstēšanas ar haloperidolu (\ tFig. 2B,C): divvirzienu ANOVA, NAc kodols: narkotiku × šūnu tips: F(1,12) = 24.30, p <0.05, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.05; NAc apvalks: zāles × šūnu tips: F(1,12) = 26.07, p <0.01, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.001; dStr: zāles × šūnu tips: F(1,12) = 21.36, p <0.01, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.01. Ņemot vērā to, ka mēs novērojām līdzīgu ΔFosB indukcijas modeli D1-MSN, atkārtojot kokaīna iedarbību abos D1-GFP (GFP+/ NeuN+) Un D2-GFP (GFP-/ NeuN+) pelēm un ar atkārtotu haloperidolu D2-MSNs D1-GFP (GFP-/ NeuN+) Un D2-GFP (GFP+/ NeuN+) pelēm, atlikušie mūsu eksperimenti D2-GFP pelēm, lai pārbaudītu ΔFosB indukciju D1-MSNs (GFP-/ NeuN+) un D2-MSNs (GFP+/ NeuN+) pēc citiem hroniskiem stimuliem.

Skaitlis 2.  

Hronisks haloperidols selektīvi inducē ΔFosB D2-MSNs striatālajos reģionos. A, Haloperidola (21 mg / kg, dzeramajā ūdenī) 2 d ārstēšanas laiks. B, NAc apvalka imūnhistoķīmija D1-GFP un D2-GFP pelēm pēc haloperidola ...

Kā kontroli mēs pārbaudījām CREB ekspresijas līmeni kokaīna un haloperidola apstākļos, lai noteiktu, vai mūsu konstatējumus var vispārināt ar citiem transkripcijas faktoriem (Fig. 3). Mēs novērojām, ka CREB ekspresijā nav būtiskas atšķirības starp kontrolētām un ārstētām pelēm. Turklāt mēs nenovērojām CREB līmeņu atšķirības starp D2-MSNs un D1-MSNs (Fig. 3B,C).

Skaitlis 3.  

Hronisks kokaīns vai haloperidols nerada CREB MSN apakštipos. A, Imunofotogrāfija CREB un GFP. \ T D2-GFP pelēm pēc hroniskas kokaīna vai hroniskas haloperidola (\ tFig. 1 un Un22 narkotiku ārstēšanas leģendas). Mēroga josla, 50 μm. ...

OsFosB indukcijas īpatnības MSN apakštipās ļaunprātīgas narkotikas

Tā kā iepriekšējie pētījumi ir parādījuši, ka citas ļaunprātīgas lietošanas zāles var spēcīgi izraisīt ΔFosB striatālajos apakšreģionos (Perrotti et al., 2008), pēc hroniskas opiātu, EtOH vai A (9) -THC iedarbības mēs pārbaudījām ΔFosB MSN apakštipos. Vispirms mēs pārbaudījām, vai hroniska morfīna ekspozīcija inducē ΔFosB specifiskos MSN apakštipos striatāla reģionos. D2-GFP 25 un 1 dienās pelēm saņēma divus zemādas vai morfīna (3 mg) granulu implantus, un smadzenes tika savāktas 5 dienā (Fig. 4A) ja inducē ΔFosB, bet ne FosB (Zachariou et al., 2006). Spilgti kontrastējot ar kokaīnu, abi MSN apakštipi parādīja nozīmīgu (un aptuveni salīdzināmu) ΔFosB pieaugumu NAc kodolā, NAc apvalkā un dStr morfīna grupā, salīdzinot ar viltus kontroli, bez diferenciālās šūnu apakštipa indukcijas ΔFosB, kas novērota visās striatūrās reģioni (Fig. 4A): divvirzienu ANOVA; NAc kodols: zāles F(1,14) = 75.01, p <0.0001, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.01 (D2-MSN), p <0.001 (D1-MSN); NAc apvalks: zāles F(1,14) = 62.87, p <0.0001, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.01 (D2-MSN), p <0.05 (D1-MSN); dStr: zāles F(1,14) = 60.11, p <0.001, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.01 (D2-MSN), p <0.05 (D1-MSN).

Skaitlis 4.  

Ļaunprātīgas lietošanas narkotikas izraisa ΔFosB MSN apakštipos striatāla reģionos. AHroniska morfīna ārstēšana (25 mg granulas dienā 1 un 3) D2-GFP pelēm ir nozīmīga ΔFosB indukcija abos MSN apakštipos NAc kodolā, NAc apvalkā un dStr ...

Pēc tam mēs pētījām ΔFosB indukcijas modeli MSN apakštipos pēc hroniskas EtOH iedarbības. D2-GFP pelēm tika piešķirts divu pudeļu izvēles tests 10% EtOH (pudele A) un ūdens (B pudele), bet D2-GFP kontrole saņēma ūdeni abās pudelēs (A un B pudeles), 10 d un smadzenes tika iegūtas 11 dienā (Fig. 4B). Peles, kas saņēma 10% EtOH pudeli, patērēja ievērojami vairāk EtOH, salīdzinot ar ūdeni, savukārt pelēm, kas saņēma ūdeni abās pudelēs, šķidruma patēriņš nemainījās (Fig. 4B): priekšroka pudeles A ūdens grupai: 50.00 ± 4.551%, EtOH grupa: 84.44 ± 8.511%; Studentu t pārbaude p <0.05. Hroniska EtOH ievadīšana izraisīja ievērojamu ΔFosB indukciju selektīvi D1-MSNs NAc kodolā, NAc apvalkā un dStr, bez izmaiņām D2-MSN (Fig. 4B): divvirzienu ANOVA, NAc kodols: narkotiku × šūnu tips: F(1,14) = 24.58, p <0.05, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.05; NAc apvalks: zāles × šūnu tips: F(1,14) = 36.51, p <0.01, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.01; dStr: zāles × šūnu tips: F(1,14) = 29.03, p <0.01, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.01.

D2-GFP pelēm tika ārstētas arī ar Δ (9) -THC (10 mg / kg, ip) divreiz dienā 7 d, un smadzenes tika savāktas 24 h pēc pēdējās injekcijas. Līdzīgi kā kokaīna un EtOH apstākļos, novērojām ievērojamu AFosB pieaugumu selektīvi D1-MSNs visos striatālajos reģionos pelēm, kas saņēma hronisku Δ (9) -THC (Fig. 3E): divvirzienu ANOVA, NAc kodols: narkotiku × šūnu tips F(1,8) = 26.37, p <0.01, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.01; NAc apvalks: zāles × šūnu tips: F(1,8) = 44.49, p <0.05, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.001; dStr: zāles × šūnu tips F(1,8) = 29.30, p <0.05, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.01.

Pēc tam mēs pārbaudījām, vai novērotā ΔFosB indukcijas shēma MSN apakštipos, lietojot kokaīnu vai opiātus, notiek kontingentu paradigmās, kurās peles patstāvīgi ievada zāles. Pirmkārt, D2-GFP pelēm tika apmācīts pašam ievadīt kokaīnu (0.5 mg / kg / infūzija) uz FR1 grafiku 2 ha dienā 3 nedēļām un smadzenes tika savāktas 24 h pēc pēdējās infūzijas (Fig. 4D), kad zināms, ka inducē ΔFosB, bet ne FosB (Larsons et al., 2010). Peles pavadīja ievērojami vairāk laika, nospiežot aktīvo pret neaktīvo sviru (Fig. 4D; Studentu t pārbaude p <0.01). Vidējā kokaīna dienas deva intravenozi bija 19.1 mg / kg (Fig. 4D), līdzīgi kā iepriekš lietotā 20 mg / kg intraperitoneālā deva (\ tFig. 1). Tāpat kā ar nepastāvīgu kokaīna iedarbību (Fig. 1), konstatējām, ka kokaīna pašpārvalde izraisīja ievērojamu ΔFosB indukciju tikai D1-MSN visos striatāla reģionos, salīdzinot ar sāls iedarbību (Fig. 4D): divvirzienu ANOVA, NAc kodols: narkotiku × šūnu tips F(1,14) = 21.75, p <0.05, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.01; NAc apvalks: zāles × šūnu tips: F(1,14) = 26.52, p <0.01, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.01; dStr: zāles × šūnu tips F(1,14) = 33.68, p <0.001, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.001. Līdzīgi kā oponentu (morfīna) bezkontakta iedarbība (Fig. 4A), mēs to atklājām D2-GFP pelēm, kuras pašas lietoja heroīnu (30 μg / kg uz infūziju), uz FR1 grafika 3 ha dienā 2 nedēļām, kas tika pārbaudītas 24 h pēc pēdējās zāļu iedarbības, parādījās nozīmīga ΔFosB indukcija gan D2-MSNs, gan D1-MSNs visos striatālos reģioni (Fig. 4E): divvirzienu ANOVA, NAc kodols: zāles F(1,12) = 68.88, p <0.001, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.01 (D2-MSN), p <0.05 (D1-MSN); NAc apvalks: zāles F(1,12) = 80.08, p <0.0001, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.01 (D2-MSN), p <0.001 (D1-MSN); dStr: zāles F(1,12) = 63.36, p <0.001, Bonferroni pēcpārbaude: p < 0.05 (D2-MSN), p <0.05 (D1-MSN). Vidējā heroīna dienas deva bija 0.459 mg / kg, un peles pavadīja ievērojami vairāk laika, nospiežot aktīvo un neaktīvo sviru (Studenta t pārbaude p <0.05) (Fig. 4E).

Vides bagātināšana un apetīti stimulējoši stimulē ΔFosB gan D1-MSNs, gan D2-MSNs

Tā kā iepriekšējie pētījumi parādīja, ka dabiskie ieguvumi izraisa ΔFosB striatālajos reģionos (Werme et al., 2002; Teegarden un Bale, 2007; Wallace et al., 2008; Solinas et al., 2009; Vialou et al., 2011), ar D1-MSNs selektīvu indukciju ar riteņiem.Werme et al., 2002), mēs pārbaudījām, vai citu dabisku atlīdzību indukcija parādīja šūnu specifiku. Vispirms mēs izmantojām nepilngadīgo bagātināšanas paradigmu, kurā D2-GFP peles tika izmitinātas bagātinātā vidē no atšķiršanas (3 nedēļas) 4 nedēļas periodā (Fig. 5A). Šai pieejai iepriekš tika pierādīts, ka tas izraisa ΔFosB peles NAc un dStr (Solinas et al., 2009; Lehmann un Herkenham, 2011). Salīdzinot ar parastajiem mājokļa apstākļiem, bagātināta vide ievērojami palielināja ΔFosB visos striatāla reģionos, bet to neizdarīja ar šūnu tipa specifiku, salīdzināmu indukciju novērojot D1-MSNs un D2-MSNs (Fig. 5A): divvirzienu ANOVA, NAc kodols: vide F(1,12) = 89.13, p <0.0001, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.0001 (D2-MSN), p <0.0001 (D1-MSN); NAc apvalks: vide F(1,12) = 80.50, p <0.0001, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.001 (D2-MSN), p <0.001 (D1-MSN); dStr: vide F(1,12) = 56.42, p <0.01, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.05 (D2-MSN), p <0.05 (D1-MSN).

Skaitlis 5.  

Vides bagātināšana un apetīti veicinoši stimuli izraisa ΔFosB abos MSN apakštipos. A, D2-GFP pelēm, kas tika novietotas bagātinātā vidē, sākot ar P21 4 nedēļām, uzrāda ΔFosB indukciju abos MSN apakštipos visos striatālos ...

Pēc hroniskas ēstgribas stimulēšanas mēs pēc tam pārbaudījām ΔFosB ekspresiju MSN apakštipos. Vispirms mēs pārbaudījām hroniskas saharozes dzeršanas iedarbību, kas iepriekš pierādīja, ka žurku NAc inducē ΔFosB (Wallace et al., 2008). D2-GFP pelēm tika veikts divu pudeļu izvēles tests 10% saharozei (A pudele) un ūdenim (B pudele), \ t D2-GFP kontrolē saņemta ūdens abās pudelēs (A un B pudele) 10 d un smadzenes tika savāktas 11 dienā (Fig. 5B). Peles, kas saņēma 10% saharozi, patērēja ievērojami vairāk saharozes, savukārt pelēm, kas saņēma ūdeni abās pudelēs, šķidruma patēriņš nemainījās (Fig. 5B): priekšroka pudelei A, ūdens: 50.00 ± 4.749%, saharoze: 89.66 ± 4.473%; Studentu t pārbaude p <0.001. Mēs noskaidrojām, ka hronisks saharozes patēriņš izraisīja ΔFosB NAc kodolā, NAc apvalkā un dStr un ka tas notika abos MSN apakštipos (Fig. 5B): divvirzienu ANOVA, NAc kodols: ārstēšana F(1,12) = 76.15 p <0.0001, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.01 (D2-MSN), p <0.01 (D1-MSN); NAc apvalks: ārstēšana F(1,12) = 63.35, p <0.001, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.05 (D2-MSN), p <0.01 (D1-MSN); dStr: ārstēšana F(1,12) = 63.36, p <0.001, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.01 (D2-MSN), p <0.05 (D1-MSN).

Visbeidzot, pēc kaloriju ierobežošanas mēs pārbaudījām ΔFosB ekspresiju MSN apakštipos, jo šis stāvoklis, kas palielina lokomotorisko aktivitāti un motivācijas stāvokli, iepriekš pierādīja, ka palielina ΔFosB līmeņus peles NAc (Vialou et al., 2011). D2-GFP pelēm bija protokols ar ierobežotu kaloriju daudzumu, kurā viņi saņēma 60% no ad libitum 10 d un smadzenes katru dienu tika iegūtas 11 dienā (Fig. 5C). Kaloriju ierobežojums palielināja ΔFosB līmeņus NAc kodolā un NAc korpusā, kā parādīts iepriekš (Vialou et al., 2011) un arī palielināja ΔFosB līmeni dStr. Tomēr mēs nenovērojām diferenciālo indukciju D1-MSNs pret D2-MSNs (Fig. 5C): divvirzienu ANOVA, NAc kodols: ārstēšana F(1,12) = 67.94 p <0.0001, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.01 (D2-MSN), p <0.01 (D1-MSN); NAc apvalks: ārstēšana F(1,12) = 67.84, p <0.0001, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.001 (D2-MSN), p <0.01 (D1-MSN); dStr: ārstēšana F(1,12) = 82.70, p <0.0001, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.001 (D2-MSN), p <0.001 (D1-MSN).

Hronisks sociālā uzbrukuma stress un antidepresantu ārstēšana izraisa ΔFosB diferenciālo indukciju MSN apakštipos

Mēs iepriekš pierādījām, ka ΔFosB palielinās pelēm NAc pēc hroniska sociālā uzbrukuma stresa (Vialou et al., 2010). Lai gan šī indukcija tika novērota gan jutīgām pelēm (tām, kurām ir kaitīga stresa sekas), gan pelēm, kas ir elastīgas (tās, kas izvairās no lielākās daļas šo kaitīgo iedarbību), ΔFosB indukcija bija lielāka elastīgajā apakšgrupā un tika parādīta tieši starpnieku par noturības stāvokli. Šajā pētījumā tika konstatēts, ka šajās divās fenotipiskās grupās ΔFosB indukcijai ir izteikta šūnu specifika. D2-GFP pelēm tika pakļauta 10 d. sociālā uzbrukuma spriedze, un tās tika iedalītas uzņēmīgām un elastīgām populācijām, pamatojoties uz sociālo mijiedarbību (Fig. 6A), kas lielā mērā korelē ar citiem uzvedības simptomiem (Krishnan et al., 2007). Peles, kas pēc sociālā uzbrukuma spriedzes radīja jutīgu uzvedību, parādīja ievērojamu AFosB indukciju D2-MSNs NAc kodolā, NAc apvalkā un dStr, salīdzinot ar kontrolēm un elastīgām pelēm, bez D1-MSNs parādīšanās. Spilgtā kontrastā elastīgās peles D1-MSNs parādīja nozīmīgu ΔFosB indukciju visos striatāla reģionos, salīdzinot ar jutīgām un kontrolējošām pelēm, bez D2-MSNs parādīšanās.Fig. 6A; divvirzienu ANOVA, NAc kodols: grupas × šūnu tips F(1,20) = 20.11, p <0.05, Bonferroni pēcpārbaude: D2-MSN / uzņēmīgi p <0.05, D1-MSN / elastīgs p <0.05; NAc apvalks: grupa × šūnas tips F(1,20) = 27.79, p <0.01, Bonferroni pēcpārbaude: D2-MSN / uzņēmīgi p <0.001, D1-MSN / elastīgs p <0.01; dStr: grupa × šūnas tips F(1,20) = 19.76, p <0.01, Bonferroni pēcpārbaude: D2-MSN / uzņēmīgi p <0.05, D1-MSN / elastīgs p <0.01).

Skaitlis 6.  

Hronisks sociālais sakāves stress un hroniska fluoksetīns izraisa ΔFosB indukciju atsevišķos MSN apakštipos striatumā. A, D2-GFP kas ir uzņēmīgi pret 10 d sociālās slodzes stresu, uzrāda ΔFosB indukciju D2-MSN visos \ t ...

Hroniska ārstēšana ar SSRI antidepresantu, fluoksetīnu, maina depresiju līdzīgu uzvedību, ko uzrāda jutīgas peles pēc hroniska sociālā uzbrukuma stresa (Bertons et al., 2006). Turklāt šāda ārstēšana inducē ΔFosB NAc uzņēmīgām, kā arī kontroles pelēm, un mēs esam parādījuši, ka šāda indukcija ir nepieciešama fluoksetīna labvēlīgai uzvedības ietekmei (Vialou et al., 2010). Tādējādi pēc hroniskas fluoksetīna ievadīšanas mēs pārbaudījām ΔFosB indukcijas šūnu specifiku. D2-GFP pelēm saņēma fluoksetīnu (20 mg / kg, ip) 14 d, un smadzenes tika savāktas 15 dienā (Fig. 6B). Mēs novērojām nozīmīgu ΔFosB indukciju D1-MSNs, bet ne D2-MSNs, ar fluoksetīnu ārstētām pelēm, salīdzinot ar transportlīdzekļu kontrolēm (Fig. 6B; divvirzienu ANOVA, NAc kodols: narkotiku × šūnu tips F(1,10) = 14.59, p <0.05, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.01; NAc apvalks: zāles × šūnu tips: F(1,10) = 26.14, p <0.05, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.01; dStr: zāles × šūnu tips F(1,10) = 8.19, p <0.05, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.001).

In vivo optogenetiska manipulācija ar NAc afferentām smadzeņu zonām izraisa ΔFosB indukcijas atšķirīgus modeļus striatālajos reģionos un MSN apakštipos

Ņemot vērā, ka dopamīnerģiskie un glutamatergiskie afferentie ievadi NAc var atvieglot atlīdzības meklēšanu un mainīt depresijas līdzīgu uzvedību (Tsai et al., 2009; Covington et al., 2010; Adamantidis et al., 2011; Witten et al., 2011; Britt et al., 2012; Lammel et al., 2012; Stubers et al., 2012; Chaudhury et al., 2013; Kumar et al., 2013; Tye et al., 2013), mēs pārbaudījām ΔFosB indukciju striatāla MSN apakštipos pēc manipulācijas ar vairāku galveno afferentu smadzeņu reģionu aktivitāti. Mēs virusāli izteikām ChR2 katrā no vairākiem reģioniem un aktivizējām tos ar zilo gaismu (473 nm), kā aprakstīts iepriekš (Gradinaru et al., 2010; Yizhar et al., 2011). Tā kā nesen veikts pētījums parādīja, ka faziskā stimulācija ar zilo gaismu pēc ne-šūnu selektīvās ChR2 ekspresijas VTA rezultātā izraisīja tādu pašu uzvedības fenotipu kā selektīva VRD dopamīna neironu faziskā stimulācija ChR2 (Chaudhury et al., 2013), mēs izteicām ChR2, izmantojot AAV-hsyn-ChR2-EYFP D2-GFP pelēm; kontroles peles tika injicētas ar AAV-hsyn-EYFP. VTA sekcijas tika apvienotas ar tirozīna hidroksilāzi un GFP, lai vizualizētu ChR2-EYFP ekspresiju (Fig. 7C). D2-GFP pelēm, kas ekspresē tikai ChR2-EFYP vai EYFP VTA, saņēma 5 d no 10 min VTA zilās gaismas faziskās stimulācijas gadījumā, kā aprakstīts iepriekš (Koo et al., 2012; Chaudhury et al., 2013) (Fig. 7A) un smadzenes tika iegūtas 24 h pēc pēdējās stimulācijas. Pēc 2 d stimulācijas nebija ChR5 spējas aktivizēt VTA dopamīna neironus.Fig. 7B). Mēs noskaidrojām, ka atkārtota fāziskā stimulācija VTA neironiem, kas izsaka ChR2-EYFP, palielina ΔFosB abos MSN apakštipos NAc kodolā, bet tikai D1-MSNs NAc apvalkā (Fig. 7C; divvirzienu ANOVA, NAc kodols: optogenētiskie stimuli F(1,16) = 51.97, p <0.0001, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.001; (abi MSN apakštipi) NAc apvalks: optoģenētiskie stimuli × šūnu tips: F(1,16) = 13.82, p <0.05, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.01). Pēc zilās gaismas fāziskās stimulācijas uz VTA-ekspresējošo ChR2-EYFP mēs nenovērojām ΔFosB indukciju dStr, salīdzinot ar EYFP kontrolēm. Šie rezultāti jāinterpretē piesardzīgi, jo optiskās stimulācijas nolūkos mēs selektīvi netērpām VTA dopamīna neironus, un jaunākie pētījumi ir parādījuši VTA neopaminerģiskas projekcijas neironus, kā arī ievērojamu VTA neviendabīgumu, kas var izraisīt atšķirīgas uzvedības reakcijas atkarībā no apšaudes ietekmēto neironu parametri un apakšpopulācijas (Tsai et al., 2009; Lammel et al., 2011, 2012; Witten et al., 2011; Kim et al., 2012, 2013; Tan et al., 2012; van Zessen et al., 2012; Stamatakis un Stubers, 2012; Chaudhury et al., 2013; Tye et al., 2013).

Skaitlis 7.  

Smadzeņu reģionu, kas iedzīst NAc, optogenētiskā aktivizācija izraisa ΔFosB indukcijas atšķirīgus modeļus MSN apakštipos un striatāla reģionos. A, Optogenētiskās stimulācijas paradigma visos apstākļos. Smadzenes tika ievāktas 24 h pēc optogenetikas 5 d ...

Pēc tam mēs izmantojām AAV-CaMKII-ChR2-mCherry un AAV-CaMKII-mCherry vektorus, lai ekspresētu ChR2-mCherry vai mCherry kā kontroli kā mPFC, amygdala vai vHippo no D2-GFP pelēm (Fig. 7D – F). Ir pierādīts, ka ChR2 un mCherry ekspresija, ko mediē CaMKII-ChR2 vīruss, kolokalizējas ar CaMKII ekspresiju, kas pārsvarā iezīmē glutamatergiskos neironus (Gradinaru et al., 2009; Warden et al., 2012). Šajos reģionos mēs aktivizējām šūnas, kas ekspresē ChR2, ar 20 Hz zilo gaismu 10 min dienā 5 d, un smadzenes tika savāktas 24 h pēc pēdējās stimulācijas (Fig. 7A). Šis stimulācijas modelis izraisīja ing27 – 33 Hz šaušanu, galvenokārt sakarā ar novēroto dubultdrošību. 2 d stimulācijas laikā nenotika acīmredzama ChR5 desensibilizācija; tomēr mēs novērojām nelielu stimulācijas stimulēšanu no 1 uz 5 d (32 – 33 Hz). Mēs atklājām, ka mPFC neironu optogenētiskā aktivācija izraisīja ΔFosB indukciju D1-MSNs NAc kodolā, bet ΔFosB indukcija notika abos MSN apakštipos NAc apvalkā (Fig. 7D; divvirzienu ANOVA, NAc kodols: optogenētiskie stimuli × šūnu tips F(1,14) = 10.31, p <0.05, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.01; NAc apvalks: optoģenētiskie stimuli F(1,14) = 57.17, p <0.001, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.05 (D2-MSN), p <0.01 (D1-MSN)). Pēc mPFC aktivācijas dStr netika novērotas ΔFosB līmeņa izmaiņas. Turpretim amigdala neironu optoģenētiskā aktivācija inducēja ΔFosB abos MSN apakštipos NAc kodolā un selektīvi D1-MSNs NAc apvalkā, bez izmaiņām dStr (Fig. 7E; divvirzienu ANOVA, NAc kodols: optogenētiskie stimuli F(1,10) = 78.92, p <0.0001, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.001 (D2-MSN), p <0.0001 (D1-MSN); NAc apvalks: optoģenētiskie stimuli × šūnu tips: F(1,10) = 30.31, p <0.0001, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.0001). Visbeidzot, vHippo neironu optoģenētiskā aktivācija izraisīja ievērojamu ΔFosB indukciju tikai D1-MSN gan NAc kodolā, gan NAc apvalkā, atkal nekādas izmaiņas dStr (Fig. 7F; divvirzienu ANOVA, NAc kodols: optogenētiskie stimuli × šūnu tips F(1,10) = 18.30, p <0.05, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.01; NAc apvalks: optoģenētiskie stimuli × šūnu tips: F(1,10) = 22.69, p <0.05, Bonferroni pēcpārbaude: p <0.01).

diskusija

Šajā pētījumā aplūkota ΔFosB indukcija D1-MSNs un D2-MSN striatālajos reģionos pēc vairākiem hroniskiem stimuliem (Tabula 1). Vispirms mēs nosakām izmantošanas iespēju D1-GFP un D2-GFP reportieru līnijas, lai demonstrētu selektīvu ΔFosB indukciju D1-MSNs pēc hroniska kokaīna un D2-MSNs pēc hroniskas haloperidola. Kokaīna konstatējumi atbilst iepriekšējiem pētījumiem (Moratalla et al., 1996; Lee et al., 2006) un ΔFosB lomu D1-MSNs kokaīna atlīdzības veicināšanā (Kelz et al., 1999; Colby et al., 2003; Grueter et al., 2013). Mēs iepriekš parādījām, ka pētnieks un pašpārvaldes kokaīns izraisa ΔFosB līdzvērtīgā apmērā NAc (Winstanley et al., 2007; Perrotti et al., 2008), un svarīgi, ka mēs šeit parādām, ka abi kokaīna lietošanas veidi izraisa ΔFosB selektīvi D1-MSN visos trīs striatāla reģionos. Mūsu konstatējumi atbilst iepriekšējiem pētījumiem, kas liecina, ka akūta kokaīna iedarbība izraisa citus tūlītējus agrīnos gēnus un vairāku intracelulāru signālu proteīnu fosforilēšanu tikai D1-MSNs (Bateup et al., 2008; Bertran-Gonzalez et al., 2008). Tāpat arī pretējā struktūra ΔFosB indukcijai pēc hroniskas haloperidola atbilst D2 līdzīgo receptoru agonistu šīs indukcijas bloķēšanai (Atkins et al., 1999), un ar akūtu haloperidola selektīvu tūlītēju agrīnu gēnu indukciju un vairāku signālproteīnu fosforilēšanu D2-MSN (Bateup et al., 2008; Bertran-Gonzalez et al., 2008).

Tabula 1.  

ΔFosB indukcija striatāla MSN apakštipos pēc hroniskām farmakoloģiskām, emocionālām un optogēniskām stimulāma

Tāpat kā ar kokaīnu, mēs noskaidrojām, ka hroniska ekspozīcija divām citām ļaunprātīgas lietošanas zālēm, EtOH un Δ (9) -THC, izraisa ΔFosB selektīvi D1-MSN visos striju reģionos. Mēs iepriekš pierādījām, ka EtOH inducē ΔFosB NAc kodolā, NAc apvalkā un dStr, bet Δ (9) -THC ievērojami palielina ΔFosB NAc kodolā, ar tendenci citos reģionos (Perrotti et al., 2008). Mēs līdzīgi novērojām lielāko ΔFosB Δ (9) -THC indukciju NAc kodolā D1-MSNs; mūsu spēja demonstrēt indukciju citos striatāla reģionos, iespējams, ir saistīta ar izmantoto šūnu specifisko analīzi. Interesanti, ka hroniska morfīna un heroīna pašpārvalde, atšķirībā no citām ļaunprātīgas izmantošanas zālēm, abos MSN apakštipos izraisīja ΔFosB līdzīgā mērā visos striatāla reģionos. Nesen veikts pētījums parādīja, ka akūta morfīns inducē c-Fos D1-MSN, savukārt naloksona nogulsnēšanās pēc hroniskas morfīna izraisa c-Fos D2-MSNs (Enoksson et al., 2012). Lai gan mūsu pētījumā netika novērotas opiātu izdalīšanās pazīmes, ir iespējams, ka sīkāka izņemšana no morfīna vai heroīna lietošanas pētītajā laika posmā ir atbildīga par ΔFosB indukciju D2-MSNs, kas redzama šeit. Mēs agrāk parādījām, ka DFNUMX-MSNs ΔFosB, bet ne D1-MSNs, palielina atalgojuma atbildes uz morfīnu (Zachariou et al., 2006). Tagad būtu interesanti pārbaudīt iespēju, ka ΔFosB indukcija D2-MSNs veicina opiātu izdalīšanās averso ietekmi. Tāpat ir jāizpēta iespējamā narkotiku izņemšanas un iejaukšanās līdz ΔFosB indukcijai ietekme, kas novērota ar visām zālēm.

Iepriekšējie pētījumi liecina, ka vides bagātināšanās attīstības laikā izraisa ΔFosB NAc un dStr (Solinas et al., 2009; Lehmann un Herkenham, 2011). Mūsu dati rāda, ka šī uzkrāšanās notiek vienādi D1-MSNs un D2-MSN visos striatāla reģionos. Pierādīts, ka bagātināšanas paradigma nenovērš atalgojuma un lokomotoriskas reakcijas uz kokaīnu (Solinas et al., 2009); tomēr šis uzvedības fenotips, visticamāk, nav ΔFosB uzkrāšanās sekas, jo tikai AFosB indukcija D1-MSNs uzlabo uzvedību uz kokaīnu, turpretim šādai indukcijai D2-MSNs nav konstatējamas ietekmes (Kelz et al., 1999; Colby et al., 2003; Grueter et al., 2013). Ir pierādīts, ka hronisks saharozes patēriņš palielina ΔFosB NAc, un ΔFosB pārmērīga ekspresija D1-MSNs atsevišķi vai abos apakštipos NAc palielina saharozes patēriņu (Olausson et al., 2006; Wallace et al., 2008). Šeit mēs novērojām salīdzināmu ΔFosB indukciju abos MSN apakštipos NAc un dStr pēc saharozes dzeršanas. Visbeidzot, agrāk mēs parādījām, ka ΔFosB indukcija NAc mediē noteiktas adaptīvas reakcijas uz kaloriju ierobežojumiem, palielinot motivāciju augsti taukainai pārtikai un samazinot enerģijas patēriņu (Vialou et al., 2011). Kopumā šie rezultāti parāda, ka ΔFosB uzkrāšanās NAc un dStr notiek gan D1-MSNs, gan D2-MSNs, reaģējot uz vairākiem dabiskiem ieguvumiem. Šis konstatējums ir pārsteidzošs, ņemot vērā novērojumu, ka ΔFosB uzkrājas D1-MSNs tikai pēc citas dabiskas atlīdzības, hroniskas riteņu darbības un, ka ΔFosB pārmērīga ekspresija D1-MSN pastiprinātajā riteņa darbībā, bet ΔFosB pārmērīga ekspresija D2-MSNs samazināja riteņu darbību (Werme et al., 2002). Tomēr riteņu vadīšana var aktivizēt atšķirīgus motora ceļus, kas ir atbildīgi par tās dažādo ΔFosB indukcijas modeli. Jebkurā gadījumā rezultāti ar citiem dabiskiem ieguvumiem liek domāt, ka tie diferencēti kontrolē ΔFosB striatumā, salīdzinot ar spēcīgākiem zāļu ieguvumiem, piemēram, kokaīnu, EtOH un Δ (9) -THC. ΔFosB indukcija abos MSN apakštipos šajos dabiskajos atalgojuma apstākļos atbilst nesen veiktajam pētījumam, kas pierāda, ka pārtikas atlīdzības uzsākšana aktivizē abus MSN apakštipus (Cui et al., 2013).

Hroniska sociālā defekta spriedze izraisa jutīgas un elastīgas peles NAc apvalkā ΔFosB, bet NAc kodolā tikai elastīgās pelēs (Vialou et al., 2010). Turklāt, ΔFosB pārmērīga ekspresija D1-MSNs veicina elastību pēc hroniska sociālā uzbrukuma stresa. Hroniska ārstēšana ar fluoksetīnu izraisa arī FFosB uzkrāšanos stresa naivu pelēm un jutīgām pelēm pēc hroniska sociālā uzbrukuma stresa, un tika pierādīts, ka ΔFosB pārmērīga ekspresija veicina antidepresantu līdzīgu uzvedības reakciju pēdējos apstākļos (Vialou et al., 2010). Visbeidzot, iepriekšējais pētījums parādīja ΔFosB indukciju abos MSN apakštipos pēc hroniskas ierobežošanas stresa (Perrotti et al., 2004). Šī pētījuma rezultāti, kuros mēs demonstrējam ΔFosB indukciju selektīvi D1-MSN ar elastīgām un fluoksetīnu ārstētām pelēm, bet selektīvi D2-MSNs jutīgajās pelēs, sniedz svarīgu ieskatu šajos iepriekšējos konstatējumos un atbalsta hipotēzi, ka ΔFosB D1- MSN mediē pretestību un antidepresantus, bet DFNUMX-MSNs ΔFosB var izraisīt jutību. Lai pārbaudītu šo hipotēzi, tagad ir vajadzīgs turpmāks darbs.

Jaunākie darbi, izmantojot optogenētiku, liecina par dopamīnerģisko un glutamatergisko afferentu spēcīgo lomu NAc, lai modulētu atalgojuma un stresa reakcijas (skatīt rezultātus). Mēs izmantojam šos optogenētiskos līdzekļus, lai pārbaudītu ΔFosB indukciju D1-MSNs un D2-MSNs pēc atkārtotas NAc afferentu reģionu aktivācijas. Mēs noskaidrojām, ka VTA neironu faziskā stimulācija vai galvenokārt glutamaterģisko neironu aktivizēšana amygdalā inducē ΔFosB D1-MSNs NAc apvalkā un abos MSN apakštipos NAc kodolā. Turpretī mPFC neironu aktivācija izraisa pretēju ΔFosB indukcijas modeli, palielinot D1-MSN līmeni NAc kodolā, bet indukciju abos MSN apakštipos NAc apvalkā. Visbeidzot, vHippo neironu optogenētiskā aktivizācija izraisa ΔFosB uzkrāšanos tikai D1-MSNs NAc kodolā un apvalkā. VHippo konstatējumi atbilst nesenajiem pētījumiem, kas pierāda, ka hipokampas ieejas ir daudz vājākas uz D2-MSNs salīdzinājumā ar D1-MSNs (MacAskill et al., 2012) un ka šie resursi kontrolē kokaīna izraisīto kustību (\ tBritt et al., 2012). Turklāt, demonstrējot ΔFosB indukciju pārsvarā D1-MSNs ar visām ieejām, tas atbilst iepriekšējiem pētījumiem, kas apliecina, ka ΔFosB D1-MSN uzlabo atbildes reakcijas uz ļaunprātīgas lietošanas narkotikām, kā arī pētījumi, kas liecina, ka VTA dopamīna neironu vai mPFC optogēnā stimulācija, amygdala vai vHippo termināli NAc veicina atalgojumu (Kelz et al., 1999; Zachariou et al., 2006; Tsai et al., 2009; Witten et al., 2011; Britt et al., 2012; Grueter et al., 2013).

Visbeidzot, ir iespējams, ka šajās divās MSN apakštipās ir selektīvi neironu ansambļi, kas ir atšķirīgi aktivizēti ar pozitīviem vai negatīviem stimuliem. Tas varētu būt par pamatu ΔFosB indukcijas novērošanai D2-MSNs noteiktos atalgojuma apstākļos (opiāti un dabiskie ieguvumi), kā arī atbaidošiem (sociāliem zaudējumiem) apstākļiem. Striatum ir ļoti neviendabīgs ārpus MSN apakštipiem, ieskaitot plāksterus un matricas nodalījumus gan muguras, gan vēdera strijā (Gerfen, 1992; Watabe-Uchida et al., 2012). Turklāt iepriekšējie pētījumi pierāda, ka psihostimulanti aktivizē ļoti mazu striatāla neironu ansambļu daļu, pastiprinot induktīvu FosB šajos aktivētajos neironos (Guez-Barber et al., 2011; Liu et al., 2013), lai gan nav zināms, vai šie aktivizētie neironi ir D1-MSN vai D2-MSN. Nav zināms arī ΔFosB funkcijas kodolā pret apvalku, veicot atalgojošu un nenovēršamu uzvedību. ΔFosB pārmērīga ekspresija D1-MSNs palielināja kluso sinapsiju gan kodolā, gan čaulā, bet izteiksme D2-MSNs mazināja klusos sinapses tikai apvalkā (Grueter et al., 2013). Turklāt, ΔFosB indukcija kodolā pret čaumalu, iespējams, ir atkarīga no dažādiem mehānismiem, jo ​​mēs atklājām kokaīna izraisītu CaMKIIα stabilizāciju ΔFosB korpusā, bet ne kodolu, kas izraisa lielāku ΔFosB uzkrāšanos čaulā (Robison et al., 2013). Turpmākie pētījumi, kuros selektīvi tiek atlasīti MSN apakštipi kodolā pret čaumalu, aktivizēti neironu ansambļi vai plāksteris pret matricu nodalījumiem, palīdzēs noteikt ΔFosB uzvedības lomu šajos heterogēnajos reģionos.

Kopumā šie fosB šūnu mediētie šūnu tipa selektīvie indukcijas modeļi NAc liecina, ka atalgojošie un stresa stimuli atšķirīgi iesaista atsevišķus NAc afferātus, lai šifrētu šo stimulu specifiskās iezīmes. Mūsu rezultāti ne tikai sniedz visaptverošu ieskatu ΔFosB inducēšanā striatāla MSN apakštipos, izmantojot hroniskus stimulus, bet arī ilustrē lietderību, izmantojot ΔFosB kā molekulāro marķieri, lai izprastu specifisku neiru ķēžu ilgstošo ietekmi, ietekmējot NAc funkciju.

Zemsvītras piezīmes

Autori deklarē nekādas konkurējošas finanšu intereses.

Atsauces

  1. Adamantidis AR, Tsai HC, Boutrel B, Zhang F, Stuber GD, Budygin EA, Touriño C, Bonci A, Deisseroth K, de Lecea L. Optogenētiskā dopamīnerģiskās modulācijas aptaujas par atalgojuma meklējumiem. J Neurosci. 2011: 31: 10829 – 10835. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.2246-11.2011. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  2. Albin RL, Young AB, Penney JB. Bazālo gangliju traucējumu funkcionālā anatomija. Tendences Neurosci. 1989: 12: 366 – 375. doi: 10.1016 / 0166-2236 (89) 90074-X. [PubMed] [Cross Ref]
  3. Atkins JB, Chlan-Fourney J, Nye HE, Hiroi N, Carlezon WA, Jr, Nestler EJ. Reģiona specifiska δFosB indukcija, atkārtoti ievadot tipiskus pret netipiskiem antipsihotiskiem līdzekļiem. Sinaps. 1999; 33: 118–128. doi: 10.1002 / (SICI) 1098-2396 (199908) 33: 2 <118 :: AID-SYN2> 3.0.CO% 3B2-L. [PubMed] [Cross Ref]
  4. Bateup HS, Svenningsson P, Kuroiwa M, Gong S, Nishi A, Heintz N, Greengard P. DARPP-32 fosforilācijas šūnu tipa specifisks regulējums ar psihostimulantu un antipsihotisko līdzekļu palīdzību. Nat Neurosci. 2008: 11: 932 – 939. doi: 10.1038 / nn.2153. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  5. Berton O, McClung CA, Dileone RJ, Krishnan V, Renthal W, Russo SJ, Graham D, Tsankova NM, Bolanos CA, Rios M, Monteggia LM, Self DW, Nestler EJ. BDNF būtiska loma mezolimbiskā dopamīna ceļā sociālā uzbrukuma stress. Zinātne. 2006: 311: 864 – 868. doi: 10.1126 / science.1120972. [PubMed] [Cross Ref]
  6. Bertran-Gonzalez J, Bosch C, Maroteaux M, Matamales M, Hervé D, Valjent E, Girault JA. Dopamīna D1 un D2 receptoru ekspresīvo striatāla neironu signālu aktivizēšanas reakcijas pret kokaīnu un haloperidolu. J Neurosci. 2008: 28: 5671 – 5685. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1039-08.2008. [PubMed] [Cross Ref]
  7. Britt JP, Benaliouad F, McDevitt RA, Stuber GD, Wise RA, Bonci A. Synaptic un uzvedības profils vairākiem glutamatergiskiem ievadiem kodolā accumbens. Neirons. 2012: 76: 790 – 803. doi: 10.1016 / j.neuron.2012.09.040. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  8. Chan CS, Peterson JD, Gertler TS, Glajch KE, Quintana RE, Cui Q, Sebel LE, Plotkin JK, Heiman M, Heintz N, Greengard P, Surmeier DJ. Stiatriju specifiskā striatāla fenotipa regulēšana Drd2-eGFP BAC transgēnās pelēs. J Neurosci. 2012: 32: 9124 – 9132. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.0229-12.2012. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  9. Chaudhury D, Walsh JJ, Friedman AK, Juarez B, Ku SM, Koo JW, Ferguson D, Tsai HC, Pomeranz L, Christoffel DJ, Nectow AR, Ekstrand M, Domingos A, Mazei-Robison MS, Mouzon E, Lobo MK, Neve RL, Friedman JM, Russo SJ, Deisseroth K, et al. Ātra depresijas izraisītas uzvedības regulēšana, kontrolējot vidus smadzeņu dopamīna neironus. Daba. 2013: 493: 532 – 536. doi: 10.1038 / nature11713. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  10. Colby CR, Whisler K, Steffen C, Nestler EJ, Self DW. ΔFosB uzlabo kokaīna stimulēšanu. J Neurosci. 2003: 23: 2488 – 2493. [PubMed]
  11. Covington HE, 3rd, Lobo MK, Maze I, Vialou V, Hyman JM, Zaman S, LaPlant Q, Mouzon E, Ghose S, Tamminga CA, Neve RL, Deisseroth K, Nestler EJ. Mediālās prefrontālās garozas optogēnās stimulācijas antidepresīvā iedarbība. J Neurosci. 2010: 30: 16082 – 16090. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1731-10.2010. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  12. Cui G, jūnijs SB, Jin X, Pham MD, Vogel SS, Lovinger DM, Costa RM. Vienlaicīga striatāla tiešo un netiešo ceļu aktivizēšana darbības uzsākšanas laikā. Daba. 2013: 494: 238 – 242. doi: 10.1038 / nature11846. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  13. Enoksson T, Bertran-Gonzalez J, Christie MJ. Nucleus accumbens D2 un D1-receptoru ekspresējošie vidēji smailie neironi tiek selektīvi aktivizēti attiecīgi morfīna izdalīšanās un akūtas morfīna dēļ. Neirofarmakoloģija. 2012: 62: 2463 – 2471. doi: 10.1016 / j.neuropharm.2012.02.020. [PubMed] [Cross Ref]
  14. Gerfen CR. Neostriatālā mozaīka: vairāki nodalījuma organizācijas līmeņi bazālajā ganglijos. Annu Rev Neurosci. 1992: 15: 285 – 320. doi: 10.1146 / annurev.ne.15.030192.001441. [PubMed] [Cross Ref]
  15. Gittis AH, Kreitzer AC. Striatāla mikrocirkulācijas un kustību traucējumi. Tendences Neurosci. 2012: 35: 557 – 564. doi: 10.1016 / j.tins.2012.06.008. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  16. Gongs S, Žengs C, Doughty ML, Losos K, Didkovska N, Šambra UB, Nowak NJ, Joiners A, Leblanc G, Hatten ME, Heintz N. Centrālās nervu sistēmas gēnu ekspresijas atlants, kas balstīts uz baktēriju mākslīgajām hromosomām. Daba. 2003: 425: 917 – 925. doi: 10.1038 / nature02033. [PubMed] [Cross Ref]
  17. Gradinaru V, Mogri M, Thompson KR, Henderson JM, Deisseroth K. Parkinsona nervu shēmu optiskā dekonstrukcija. Zinātne. 2009: 324: 354 – 359. doi: 10.1126 / science.1167093. [PubMed] [Cross Ref]
  18. Gradinaru V, Zhang F, Ramakrishnan C, Mattis J, Prakash R, Diester I, Goshen I, Thompson KR, Deisseroth K. Molekulārās un šūnu pieejas optogenētikas dažādošanai un paplašināšanai. Šūna. 2010: 141: 154 – 165. doi: 10.1016 / j.cell.2010.02.037. [PubMed] [Cross Ref]
  19. Graybiel AM. Bazālais ganglijs. Curr Biol. 2000: 10: R509 – R511. doi: 10.1016 / S0960-9822 (00) 00593-5. [PubMed] [Cross Ref]
  20. Green TA, Alibhai IN, Roybal CN, Winstanley CA, Theobald DE, Birnbaum SG, Graham AR, Unterberg S, Graham DL, Vialou V, Bass CE, Terwilliger EF, Bardo MT, Nestler EJ. Vides bagātināšana rada uzvedības fenotipu, ko mediē ar zemu ciklisku adenozīna monofosfāta reakcijas elementu saistīšanās (CREB) aktivitāti kodolā. Biol Psihiatrija. 2010: 67: 28 – 35. doi: 10.1016 / j.biopsych.2009.06.022. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  21. Grueter BA, Robison AJ, Neve RL, Nestler EJ, Malenka RC. ΔFosB diferencēti modulē tiešo un netiešo kodola funkciju. Proc Natl Acad Sci US A. 2013, 110: 1923 – 1928. doi: 10.1073 / pnas.1221742110. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  22. Guez-Barber D, Fanous S, Golden SA, Schrama R, Koya E, Stern AL, Bossert JM, Harvey BK, Picciotto MR, Hope BT. FACS identificē unikālu kokaīna izraisītu gēnu regulēšanu selektīvi aktivizētos pieaugušo striatāla neironos. J Neurosci. 2011: 31: 4251 – 4259. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.6195-10.2011. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  23. Heiman M, Schaefer A, Gong S, Peterson JD, M diena, Ramsey KE, Suárez-Farinas M, Schwarz C, Stephan DA, Surmeier DJ, Greengard P, Heintz N. Tulkošanas profila metode CNS šūnu tipu molekulārajai raksturošanai . Šūna. 2008: 135: 738 – 748. doi: 10.1016 / j.cell.2008.10.028. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  24. Hiroi N, Greibiels, AM. Netipiska un tipiska neiroleptiska ārstēšana izraisa atšķirīgas transkripcijas faktora ekspresijas programmas striatumā. J Comp Neurol. 1996; 374: 70–83. doi: 10.1002 / (SICI) 1096-9861 (19961007) 374: 1 <70 :: AID-CNE5> 3.0.CO% 3B2-K. [PubMed] [Cross Ref]
  25. Hiroi N, Brown JR, Haile CN, Ye H, Greenberg ME, Nestler EJ. FosB mutantu peles: ar Fos saistītu olbaltumvielu hroniskas kokaīna indukcijas zudums un paaugstināta jutība pret kokaīna psihomotoru un atalgojošo iedarbību. Proc Natl Acad Sci, US A. 1997; 94: 10397–10402. doi: 10.1073 / pnas.94.19.10397. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  26. Hope BT, Nye HE, Kelz MB, Self DW, Iadarola MJ, Nakabeppu Y, Duman RS, Nestler EJ. Ilgstošas ​​AP-1 kompleksa, kas sastāv no mainītiem fos līdzīgiem proteīniem smadzenēs, indukcija ar hronisku kokaīnu un citām hroniskām procedūrām. Neirons. 1994: 13: 1235 – 1244. doi: 10.1016 / 0896-6273 (94) 90061-2. [PubMed] [Cross Ref]
  27. Kalivas PW, Churchill L, Klitenick MA. GABA un enkefalīna projekcija no kodola accumbens un ventrālā paloduma līdz vēdera apvalka zonai. Neirozinātne. 1993: 57: 1047 – 1060. doi: 10.1016 / 0306-4522 (93) 90048-K. [PubMed] [Cross Ref]
  28. Kaplan GB, Leite-Morris KA, Fan W, Young AJ, Guy MD. Opiātu sensibilizācija izraisa FosB / ΔFosB ekspresiju prefrontālajās kortikālo, striatālo un amigdala smadzeņu zonās. PLoS One. 2011: 6: e23574. doi: 10.1371 / journal.pone.0023574. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  29. Kelz MB, Chen J, Carlezon WA, Jr, Whisler K, Gilden L, Beckmann AM, Steffen C, Zhang YJ, Marotti L, Self DW, Tkatch T, Baranauskas G, Surmeier DJ, Neve RL, Duman RS, Picciotto MR, Nestler EJ. Transkripcijas faktora ΔFosB ekspresija smadzenēs kontrolē jutību pret kokaīnu. Daba. 1999: 401: 272 – 276. doi: 10.1038 / 45790. [PubMed] [Cross Ref]
  30. Kim KM, Baratta MV, Yang A, Lee D, Boyden ES, Fiorillo CD. Operanta pastiprināšanai pietiek ar dopamīna neironu pārejošās aktivācijas optogēno mimiku, izmantojot dabisku atlīdzību. PLoS One. 2012: 7: e33612. doi: 10.1371 / journal.pone.0033612. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  31. Kim TI, McCall JG, Jung YH, Huang X, Siuda ER, Li Y, Song J, Song YM, Pao HA, Kim RH, Lu C, Lee SD, Song IS, Shin G, Al-Hasani R, Kim S, Al-Hasani R, Kim S, Tan MP, Huang Y, Omenetto FG, Rogers JA, et al. Injicējama, šūnu mēroga optoelektronika ar lietojumiem bezvadu optogenētikai. Zinātne. 2013: 340: 211 – 216. doi: 10.1126 / science.1232437. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  32. Koo JW, Mazei-Robison MS, Chaudhury D, Juarez B, LaPlant Q, Ferguson D, Feng J, Sun H, Scobie KN, Damez-Werno D, Crumiller M, Ohnishi YN, Ohnishi YH, Mouzon E, Dietz DM, Lobo MK, Neve RL, Russo SJ, Han MH, Nestler EJ. BDNF ir morfīna darbības negatīvs modulators. Zinātne. 2012: 338: 124 – 128. doi: 10.1126 / science.1222265. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  33. Krishnan V, Han MH, Graham DL, Berton O, Renthal W, Russo SJ, Laplant Q, Graham A, Lutter M, Lagace DC, Ghose S, Reister R, Tannous P, Green TA, Neve RL, Chakravarty S, Kumar A , Eisch AJ, Self DW, Lee FS, et al. Molekulārās adaptācijas, kas ir jutīgas un izturīgas pret sociālo sakāvi smadzeņu atlīdzības reģionos. Šūna. 2007: 131: 391 – 404. doi: 10.1016 / j.cell.2007.09.018. [PubMed] [Cross Ref]
  34. Kumar S, Black SJ, Hultman R, Szabo ST, DeMaio KD, Du J, Katz BM, Feng G, Covington HE, 3rd, Dzirasa K. Korektīvo afektīvo tīklu kontrole. J Neurosci. 2013: 33: 1116 – 1129. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.0092-12.2013. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  35. Lammel S, Ion DI, Roeper J, Malenka RC. Dopamīna neironu sinapšu projekcijas specifiska modulācija, izmantojot atbaidošus un atalgojošus stimulus. Neirons. 2011: 70: 855 – 862. doi: 10.1016 / j.neuron.2011.03.025. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  36. Lammel S, Lim BK, Ran C, Huang KW, Betley MJ, Tye KM, Deisseroth K, Malenka RC. Ievades specifikas kontrole atalgojumam un nepatiku pret ventrālo tegmentālo zonu. Daba. 2012: 491: 212 – 217. doi: 10.1038 / nature11527. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  37. Larson EB, Akkentli F, Edwards S, Graham DL, Simmons DL, Alibhai IN, Nestler EJ, Self DW. OsFosB, FosB un cFos striatāla regulēšana kokaīna pašpārvaldes un izņemšanas laikā. J Neurochem. 2010: 115: 112 – 122. doi: 10.1111 / j.1471-4159.2010.06907.x. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  38. Lee KW, Kim Y, Kim AM, Helmins K, Nairna AC, Greengards P. Kokaīna izraisīta dendrīta mugurkaula veidošanās D1 un D2 dopamīna receptoru saturošos vidējos smadzeņu neironus kodolkrūmos. Proc Natl Acad Sci US A. 2006, 103: 3399 – 3404. doi: 10.1073 / pnas.0511244103. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  39. Lehmann ML, Herkenham M. Vides bagātināšana nodrošina stresa noturību pret sociālo sakāvi, izmantojot infralimbisko garozas atkarīgo neiroanatomisko ceļu. J Neurosci. 2011: 31: 6159 – 6173. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.0577-11.2011. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  40. Liu QR, Rubio FJ, Bossert JM, Marchant NJ, Fanous S, Hou X, Shaham Y, Hope BT. Metamfetamīna aktivēto Fos ekspresējošo neironu molekulāro izmaiņu noteikšana no viena žurka muguras striatuma, izmantojot fluorescences aktivētu šūnu šķirošanu (FACS) J Neurochem. 2013 doi: 10.1111 / jnc.12381. doi: 10.1111 / jnc.12381. Iepriekšēja tiešsaistes publikācija. Ielādēts jūlijs 29, 2013. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  41. Lobo MK, Covington HE, 3rd, Chaudhury D, Friedman AK, Sun H, Damez-Werno D, Dietz DM, Zaman S, Koo JW, Kennedy PJ, Mouzon E, Mogri M, Neve RL, Deisseroth K, Han MH, Nestler EJ. BDNF signalizācijas šūnu tipa specifiskais zudums imitē kokaīna atalgojuma optogenētisko kontroli. Zinātne. 2010: 330: 385 – 390. doi: 10.1126 / science.1188472. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  42. Lobo MK, Nestler EJ. Striatāla balansēšanas akts narkotiku atkarībā: tiešas un netiešas vidējas smailes neironu loma. Front Neuroanat. 2011: 5: 41. doi: 10.3389 / fnana.2011.00041. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  43. Lobo MK, Karsten SL, Gray M, Geschwind DH, Yang XW. FACS-masīvs projekcijas neironu apakštipu profilēšana nepilngadīgo un pieaugušo peles smadzenēs. Nat Neurosci. 2006: 9: 443 – 452. doi: 10.1038 / nn1654. [PubMed] [Cross Ref]
  44. MacAskill AF, Little JP, Cassel JM, Carter AG. Subcellulāro savienojumu pamatā ir specifiska signāla pārraide kodolā. Nat Neurosci. 2012: 15: 1624 – 1626. doi: 10.1038 / nn.3254. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  45. Maze I, Covington HE, 3rd, Dietz DM, LaPlant Q, Renthal W, Russo SJ, Mechanic M, Mouzon E, Neve RL, Haggarty SJ, Ren Y, Sampath SC, Hurd YL, Greengard P, Tarakhovsky A, Schaefer A, Nestler EJ. Histona metiltransferāzes G9a būtiska loma kokaīna izraisītā plastiskumā. Zinātne. 2010: 327: 213 – 216. doi: 10.1126 / science.1179438. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  46. Mazei-Robison MS, Koo JW, Friedman AK, Lansink CS, Robison AJ, Vinish M, Krishnan V, Kim S, Siuta MA, Galli A, Niswender KD, Appasani R, Horvath MC, Neve RL, Worley PF, Snyder SH, Hurd YL, Cheer JF, Han MH, Russo SJ, et al. MTOR signalizācijas un neironu aktivitātes loma morfīna inducētos pielāgojumos ventrālā tegmentālā apgabala dopamīna neironiem. Neirons. 2011: 72: 977 – 990. doi: 10.1016 / j.neuron.2011.10.012. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  47. McClung CA, Nestler EJ. Gēnu ekspresijas un kokaīna atlīdzības regulēšana ar CREB un ΔFosB. Nat Neurosci. 2003: 6: 1208 – 1215. doi: 10.1038 / nn1143. [PubMed] [Cross Ref]
  48. McDaid J, Graham MP, Napier TC. Metamfetamīna izraisīta sensibilizācija atšķirīgi maina pCREB un ΔFosB visā zīdītāju smadzeņu limbiskajā ķēdē. Mol Pharmacol. 2006: 70: 2064 – 2074. doi: 10.1124 / mol.106.023051. [PubMed] [Cross Ref]
  49. Moratalla R, Vallejo M, Elibol B, Graybiel AM. D1 klases dopamīna receptoriem ir ietekme uz kokaīna izraisītu fos-saistītu proteīnu ekspresiju striatumā. Neiroreport. 1996: 8: 1 – 5. doi: 10.1097 / 00001756-199612200-00001. [PubMed] [Cross Ref]
  50. Muller DL, Unterwald EM. D1 dopamīna receptori modulē δFosB indukciju žurku striatumā pēc periodiskas morfīna ievadīšanas. J Pharmacol Exp Ther. 2005: 314: 148 – 154. doi: 10.1124 / jpet.105.083410. [PubMed] [Cross Ref]
  51. Narayan S, Kass KE, Thomas EA. Hroniska haloperidola terapija samazina ar mielīnu / oligodendrocītu saistīto gēnu ekspresiju peles smadzenēs. J Neurosci Res. 2007: 85: 757 – 765. doi: 10.1002 / jnr.21161. [PubMed] [Cross Ref]
  52. Navarro M, Carrera MR, Fratta W, Valverde O, Cossu G, Fattore L, Chowen JA, Gomez R, del Arco I, Villanua MA, Maldonado R, Koob GF, Rodriguez de Fonseca F. Funkcionālā mijiedarbība starp opioīdiem un kanabinoīdu receptoriem narkotiku pašpārvalde. J Neurosci. 2001: 21: 5344 – 5350. [PubMed]
  53. Nelson AB, Hang GB, Grueter BA, Pascoli V, Luscher C, Malenka RC, Kreitzer AC. Striatāla atkarīgo uzvedību salīdzinājums savvaļas tipa un hemizigotās Drd1a un Drd2 BAC transgēnās pelēs. J Neurosci. 2012: 32: 9119 – 9123. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.0224-12.2012. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  54. Nicola SM. Kodols accumbens ir daļa no bazālās gangliju darbības izvēles ķēdes. Psihofarmakoloģija. 2007: 191: 521 – 550. doi: 10.1007 / s00213-006-0510-4. [PubMed] [Cross Ref]
  55. Olausson P, Jentsch JD, Tronson N, Neve RL, Nestler EJ, Taylor JR. ΔFosB kodolā accumbens regulē pastiprinātu instrumentālo uzvedību un motivāciju. J Neurosci. 2006: 26: 9196 – 9204. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1124-06.2006. [PubMed] [Cross Ref]
  56. Perrotti LI, Hadeishi Y, Ulery PG, Barrot M, Monteggia L, Duman RS, Nestler EJ. ΔFosB indukcija ar smadzenēm saistītajās smadzeņu struktūrās pēc hroniska stresa. J Neurosci. 2004: 24: 10594 – 10602. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.2542-04.2004. [PubMed] [Cross Ref]
  57. Perrotti LI, Weaver RR, Robison B, Renthal W, Maze I, Yazdani S, Elmore RG, Knapp DJ, Selley DE, Martin BR, Sim-Selley L, Bachtell RK, Self DW, Nestler EJ. DeltaFosB indukcijas smadzenēs atšķiras no ļaunprātīgas narkotikas. Sinapse. 2008: 62: 358 – 369. doi: 10.1002 / syn.20500. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  58. Renthal W, Carle TL, Maze I, Covington HE, 3rd, Truong HT, Alibhai I, Kumar A, Montgomery RL, Olson EN, Nestler EJ. ΔFosB mediē c-fos gēna epigenetisko desensibilizāciju pēc hroniskas amfetamīna iedarbības. J Neurosci. 2008: 28: 7344 – 7349. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1043-08.2008. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  59. Renthal W, Kumar A, Xiao G, Wilkinson M, Covington HE, 3rd, Maze I, Sikder D, Robison AJ, LaPlant Q, Dietz DM, Russo SJ, Vialou V, Chakravarty S, Kodadek TJ, Stack A, Kabbaj M, Nestler EJ. Genoma plaša hromatīna regulējuma analīze ar kokaīnu atklāj jaunu lomu sirtuīniem. Neirons. 2009: 62: 335 – 348. doi: 10.1016 / j.neuron.2009.03.026. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  60. Robison AJ, Nestler EJ. Atkarības transkripcijas un epigenetiskie mehānismi. Nat Rev Neurosci. 2011: 12: 623 – 637. doi: 10.1038 / nrn3111. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  61. Robison AJ, Vialou V, Mazei-Robison M, Feng J, Kourrich S, Collins M, Wee S, Koob G, Turecki G, Neve R, Thomas M, Nestler EJ. Uzvedības un strukturālajai reakcijai uz hronisku kokaīnu ir nepieciešama avota cilpa, kas ietver ΔFosB un kalcija / kalmodulīna atkarīgo proteīnkināzi II kodolā. J Neurosci. 2013: 33: 4295 – 4307. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.5192-12.2013. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  62. Smith RJ, Lobo MK, Spencer S, Kalivas PW. Kokaīna izraisītie pielāgojumi D1 un D2 accumbens projicē neironus (dichotomija, kas ne vienmēr ir sinonīms tiešiem un netiešiem ceļiem) Curr Opin Neurobiol. 2013: 23: 546 – 552. doi: 10.1016 / j.conb.2013.01.026. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  63. Solinas M, Thiriet N, El Rawas R, Lardeux V, Jaber M. Vides bagātināšana agrīnos dzīves posmos samazina kokaīna uzvedības, neiroķīmiskās un molekulārās sekas. Neiropsihofarmakoloģija. 2009: 34: 1102 – 1111. doi: 10.1038 / npp.2008.51. [PubMed] [Cross Ref]
  64. Sparta DR, Stamatakis AM, Phillips JL, Hovelsø N, van Zessen R, Stuber GD. Implantējamu optisko šķiedru konstrukcija, lai ilgstoši manipulētu ar neironu ķēdēm. Nat Protoc. 2012: 7: 12 – 23. doi: 10.1038 / nprot.2011.413. [PubMed] [Cross Ref]
  65. Stamatakis AM, Stuber GD. Sānu habenula ievadīšana ventrālajā vidus smadzenē veicina uzvedības novēršanu. Nat Neurosci. 2012: 24: 1105 – 1107. doi: 10.1038 / nn.3145. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  66. Stuber GD, Britt JP, Bonci A. Neironu ķēžu optogenētiskā modulācija, kas ir pamatā atlīdzības meklēšanai. Biol Psihiatrija. 2012: 71: 1061 – 1067. doi: 10.1016 / j.biopsych.2011.11.010. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  67. Tan KR, Yvon C, Turiault M, Mirzabekov JJ, Doehner J, Labouèbe G, Deisseroth K, Tye KM, Lüscher C. GABA neironi VTA vadītā vietā. Neirons. 2012: 73: 1173 – 1183. doi: 10.1016 / j.neuron.2012.02.015. [PubMed] [Cross Ref]
  68. Teegarden SL, Bale TL. Uzturvērtības samazināšana rada paaugstinātu emocionalitāti un risku uztura recidīvam. Biol Psihiatrija. 2007: 61: 1021 – 1029. doi: 10.1016 / j.biopsych.2006.09.032. [PubMed] [Cross Ref]
  69. Tsai HC, Zhang F, Adamantidis A, Stuber GD, Bonci A, de Lecea L, Deisseroth K. Fasiskā apdedzināšana dopamīnerģiskajos neironos ir pietiekama uzvedības kondicionēšanai. Zinātne. 2009: 324: 1080 – 1084. doi: 10.1126 / science.1168878. [PubMed] [Cross Ref]
  70. Tye KM, Mirzabekov JJ, Warden MR, Ferenczi EA, Tsai HC, Finkelstein J, Kim SY, Adhikari A, Thompson KR, Andalman AS, Gunaydin LA, Witten IB, Deisseroth K. Dopamīna neironi modulē neirālo kodējumu un ar depresiju saistīto ekspresiju uzvedību. Daba. 2013: 493: 537 – 541. doi: 10.1038 / nature11740. [PubMed] [Cross Ref]
  71. van Zessen R, Phillips JL, Budygin EA, Stuber GD. VTA GABA neironu aktivizēšana traucē atlīdzības patēriņu. Neirons. 2012: 73: 1184 – 1194. doi: 10.1016 / j.neuron.2012.02.016. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  72. Vialou V, Robison AJ, Laplants QC, Covingtona HE, 3rd, Dietz DM, Ohnishi YN, Mouzon E, Rush AJ, 3rd, Watts EL, Wallace DL, Iñiguez SD, Ohnishi YH, Steiner MA, Warren BL, Krišnaņa V, Bolaños CA, Neve RL, Ghose S, Berton O, Tamminga CA, et al. ΔFosB smadzeņu atalgojuma shēmās nodrošina izturību pret stresu un antidepresantu reakcijām. Nat Neurosci. 2010: 13: 745 – 752. doi: 10.1038 / nn.2551. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  73. Vialou V, Cui H, Perello M, Mahgoubs M, Yu HG, Rushs AJ, Pranavs H, Jungs S, Yangisawa M, Zigmans JM, Elmkists JK, Nestleris EJ, Luters M. Loma ΔFosB loma kaloriju ierobežojumu izraisītu vielmaiņas izmaiņu gadījumā . Biol Psihiatrija. 2011: 70: 204 – 207. doi: 10.1016 / j.biopsych.2010.11.027. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  74. Wallace DL, Vialou V, Rios L, Carle-Florence TL, Chakravarty S, Kumar A, Graham DL, Green TA, Kirk A, Iñiguez SD, Perrotti LI, Barrot M, DiLeone RJ, Nestler EJ, Bolaños-Guzmán CA. DeltaFosB ietekme uz kodoliem ir saistīta ar dabisku atalgojumu. J Neurosci. 2008: 28: 10272 – 10277. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1531-08.2008. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  75. Warden MR, Selimbeyoglu A, Mirzabekov JJ, Lo M, Thompson KR, Kim SY, Adhikari A, Tye KM, Frank LM, Deisseroth K. Prezentatīva garozas smadzeņu nerva projekcija, kas kontrolē reakciju uz uzvedības problēmu. Daba. 2012: 492: 428 – 432. doi: 10.1038 / nature11617. [PubMed] [Cross Ref]
  76. Watabe-Uchida M, Zhu L, Ogawa SK, Vamanrao A, Uchida N. Vidējas smadzeņu dopamīna neironu tiešo ievadu pilnīga smadzeņu kartēšana. Neirons. 2012: 74: 858 – 873. doi: 10.1016 / j.neuron.2012.03.017. [PubMed] [Cross Ref]
  77. Werme M, Messer C, Olson L, Gilden L, Thorén P, Nestler EJ, Brené S. ΔFosB regulē riteņu kustību. J Neurosci. 2002: 22: 8133 – 8138. [PubMed]
  78. Winstanley CA, LaPlant Q, Theobald DE, Green TA, Bachtell RK, Perrotti LI, DiLeone RJ, Russo SJ, Garth WJ, Self DW, Nestler EJ. ΔFosB indukcija orbitofrontālā garozā izdala toleranci pret kokaīna izraisītu kognitīvo disfunkciju. J Neurosci. 2007: 27: 10497 – 10507. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.2566-07.2007. [PubMed] [Cross Ref]
  79. Witten IB, Steinberg EE, Lee SY, Davidson TJ, Zalocusky KA, Brodska M, Yizhar O, Cho SL, Gong S, Ramakrishnan C, Stuber GD, Tye KM, Janak PH, Deisseroth K. Rekombināzes vadītāja žurku līnijas: rīki, metodes, un optogenētisku pielietojumu ar dopamīnu saistītā pastiprināšanā. Neirons. 2011: 72: 721 – 733. doi: 10.1016 / j.neuron.2011.10.028. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  80. Yizhar O, Fenno LE, Davidson TJ, Mogri M, Deisseroth K. Optogenetics neironu sistēmās. Neirons. 2011: 71: 9 – 34. doi: 10.1016 / j.neuron.2011.06.004. [PubMed] [Cross Ref]
  81. Yoneyama N, Crabbe JC, Ford MM, Murillo A, Finn DA. Brīvprātīgs etanola patēriņš 22 inbred peles celmos. Alkohols. 2008: 42: 149 – 160. doi: 10.1016 / j.alcohol.2007.12.006. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  82. Zachariou V, Bolanos CA, Selley DE, Theobald D, Cassidy MP, Kelz MB, Shaw-Lutchman T, Berton O, Sim-Selley LJ, Dileone RJ, Kumar A, Nestler EJ. DeltaFosB būtiska loma morfīna iedarbības kodolā. Nat Neurosci. 2006: 9: 205 – 211. doi: 10.1038 / nn1636. [PubMed] [Cross Ref]