Curr Neuropharmacol. 2011 Mar; 9 (1): 63 – 67.
Šis raksts ir bijis citēts citiem PMC izstrādājumiem.
Anotācija
Šā pētījuma mērķis bija izpētīt, vai smadzeņu atalgojuma funkcija samazinās no nikotīna un metamfetamīna lietošanas pārtraukšanas, un vai samazināta atalgojuma funkcija ir saistīta ar nepatiku pret zāļu izņemšanu no šīm zālēm. Šim nolūkam tēviņi Sprague-Dawley žurkām tika ievadīti hroniski subkutāni ar 9 mg / kg nikotīna dienā vai ar 6 mg / kg dienā metamfetamīnu, izmantojot osmotiskus minipumpus. Intrakraniālajā pašstimulācijas (ICSS) paradigmā nikotīna un metamfetamīna hroniska infūzija samazināja sānu hipotalāma ICSS sliekšņus, savukārt to antagonisti, mekamilamīns un haloperidols palielināja ICSS sliekšņus attiecīgi žurkām, kas ārstētas ar nikotīnu un metamfetamīnu. Kondicionētās vietas gadījumā pretestības paradigma, mekamilamīns un haloperidols radīja vietu pretestību attiecīgi nikotīna un metamfetamīna infūzijām. Interesanti, ka ICSS atalgojuma sliekšņu paaugstināšanās un vietas izvairīšanās mecamilamīna nogulsnētā nikotīna izdalīšanās laikā bija gandrīz tikpat lielas kā haloperidola nogulsnēšanās metamfetamīna lietošanas laikā. Šajā pētījumā norādīts, ka 1) smadzeņu atalgojuma funkcija samazinājās nikotīna un metamfetamīna lietošanas pārtraukšanas laikā, un 2) atalgojuma funkcijas samazināšanās var atspoguļot negatīvo afektīvo stāvokli (pretestību) izstāšanās no nikotīna un metamfetamīna laikā.
1. IEVADS
Klīniskie pierādījumi liecina, ka abstinences sindroma afektīvās pazīmes var būt nozīmīgākas narkotiku tieksmei un recidīvam uz kompulsīvo narkotiku lietošanu nekā somatiskās pazīmes par atteikšanos [1-3]. Šā iemesla dēļ narkotiku atkarības afektīvie aspekti ir plaši pētīti, izmantojot dažādas eksperimentālās paradigmas. Starp tām ir plaši izmantota intrakraniālās pašstimulācijas (ICSS) metode, lai noteiktu smadzeņu atalgojuma funkciju. Pētījumos ar dzīvniekiem akūtas ļaunprātīgas lietošanas zāles samazina ICSS atlīdzības sliekšņus [4, 5] un šī paaugstinātā jutība pret stimulāciju tiek uzskatīta par zāļu izraisītas euforijas rādītāju [6]. Turklāt tiek pieņemts, ka ICSS atlīdzība var tikt mazināta pēc atkārtotas ļaunprātīgas lietošanas narkotiku lietošanas, ko izraisa smadzeņu atalgojuma sistēmu neiroadapts izmaiņas, un atspoguļo disforiju zāļu izņemšanas laikā [7, 8]. Daudzi pētījumi ir pierādījuši ICSS atalgojuma sliekšņu paaugstināšanos, pārtraucot lietot dažādas narkotiku, tostarp amfetamīna, narkotikas [9], kokaīns [6], opiāti [10], etanols [11] un nikotīns [12], kas visi atbalsta iepriekš minēto hipotēzi. Tāpēc šis pētījums tika izstrādāts, lai noskaidrotu, vai ICSS atalgojuma sliekšņu paaugstināšanās ir saistīta ar negatīvu afektīvo atcelšanas stāvokli, īpaši koncentrējoties uz diviem dažādiem psihostimulantu veidiem, nikotīnu un metamfetamīnu.
2. MATERIĀLI UN METODES
2.1. Dzīvnieki
Septiņdesmit divi vīriešu dzimuma Sprague-Dawley žurki (332-396 g), kas iegūti no Clea Japan Inc. (Tokija), tika individuāli izmitināti dzīvnieku telpā regulētā temperatūrā (22 ± 2 ° C) ar gaismas / tumšo ciklu 12 / 12 stundas (iedegas 8: 00 AM). Katrs žurks tika barots 15 g pārtikas dienas laikā (brīvi pieejams ūdens) visā eksperimentā, izņemot 3 dienas pirms dienas un 7 dienas pēc operācijas. Šis eksperiments tika veikts saskaņā ar Jikei Universitātes Medicīnas skolas laboratorijas dzīvnieku aprūpes principiem.
2.2. Narkotikas
(-) - nikotīna ūdeņraža tartrāts (Sigma, St. Louis, MO, ASV), mekamilamīna hidrohlorīds (Sigma), (-) metamfetamīna hidrohlorīds (Dainipponn Seiyaku, Japāna) un haloperidola hidrohlorīds (Sigma) tika izšķīdināti sāls šķīdumā un injicēti tilpums 1.0 ml / kg.
2.3. Intrakraniālā pašstimulācija
2.3.1. Aparatūra
Standarta operētājsistēma 29.5 (W) x 23.5 (L) x 28.7 (H) cm (ENV-008; Med Associates, Inc., St. Albans, VT, ASV), kas aprīkota ar vienu sviru un cue gaismas virs sviras uz priekšējās sienas un mājas aizmugurējās sienas apgaismojums. Sānu sienas izgatavotas no caurspīdīga Plexiglas.
2.3.2. Ķirurģija
Žurkas anestezēja ar nātrija pentobarbitālu (50mg / kg, ip) un sagatavoja ar nerūsējošā tērauda bipolāru elektrodu (Neuroscience, Japāna) sānu hipotalāmā (koordinātas 3.8mm aizmugurē līdz bregmai; 1.4mm sānu līdz viduslīnijai; 8.4mm ventrālā līdz dura) Paxinos un Watson atlantam [13]. Lai līdzsvarotu jebkādas iespējamās smadzeņu asimetrijas, puse no žurkām saņēma implantus smadzeņu labajā pusē, bet otrs - kreisajā pusē.
2.3.3. Procedūra
ICSS treniņos tika ieslēgta mājas gaisma un cue gaismas, un elektriskie stimuli tika doti katru reizi uzreiz pēc tam, kad žurka nospiež sviru. Stimuli veidoja 1.5 msec taisnstūra katoda impulsi, ko 100 Hz piegādāja 150 msec ar fiksētu strāvu 120 μA. Katra apmācība ilga 15 min. ICSS apmācība tika veikta vismaz 6 dienās un turpinājās, līdz sviras preses skaitam 30 secīgās dienās bija vairāk nekā 3 minūtē.
Lai novērtētu ICSS reaģēšanas sākumstāvokli, pirms katras ICSS sliekšņa testa 15 tika veikts sākotnējais tests. Sākotnējā testa procedūra bija tāda pati kā ICSS apmācībā. ICSS sliekšņa tests sastāvēja no 11 laika intervāliem 3 min, kas atdalītas ar 1 min laiku. Laika gaitā tika izslēgta mājas gaisma un cue lampa. Katrā testa tvertnē šīs gaismas tika ieslēgtas un žurkas saņēma elektrisko stimulāciju pēc katras sviras nospiešanas. Visās tvertnēs elektriskās stimulācijas strāvu samazināja 10 μA no 120 μA uz 20 μA dilstošā secībā.
Pirms minipumpu implantācijas tika konstatēta stabila ICSS reakcijas sākotnējā līnija visiem žurkām. 1 dienā osmotisko minipumpu (Alzet 2001, Alza Corporation, CA, ASV) ar plūsmas ātrumu 1.03 μl / h, kas piepildīts ar nikotīnu vai metamfetamīnu sāls šķīdumā, subkutāni implantēja žurkām, kas bija anestezētas ar dietilēteri. Nikotīna un metamfetamīna koncentrācija tika koriģēta atbilstoši ķermeņa masas atšķirībām, bet bija aptuveni 116 un 77.3 mg / ml, kā rezultātā tika veikta nepārtraukta subkutāna infūzija ar nikotīna devu 9 mg / kg dienā un ar ātrumu 6 mg / kg metamfetamīna dienā saskaņā ar iepriekšējā pētījuma metodi [14]. ICSS sliekšņa tests tika veikts 2, 4 un 6 dienā pēc minipumpu implantācijas.
7 dienā pēc minipumpu implantācijas žurkas saņēma mecamilamīnu (0.0, 0.1, 0.5, 1.0 mg / kg, sc) inficētās grupās ar nikotīnu un sāls šķīdumu vai haloperidolu (0.0, 0.1, 0.25, 0.5 mg / kg, sc) metamfetamīna un fizioloģiskā šķīduma infūzijas grupās, 15 min pirms ICSS sliekšņa testa sesijas sākuma, izmantojot latīņu kvadrāta dizainu. Dzīvniekiem vajadzēja atgriezties pie sākotnējā ICSS sliekšņa līmeņa vismaz vienā ICSS sesijā pirms nākamajām antagonistu vai transportlīdzekļu injekcijām.
2.3.4. Histoloģija
Žurkas nolaupīja ar dziļu anestēziju ar nātrija pentobarbitālu. Smadzenes tika noņemtas un uzglabātas 10% formaldehīda šķīdumā. Smadzenes tika sagrieztas 100 μm biezumā, un elektroda gals tika mikroskopiski pārbaudīts.
2.4. Stāvoklis Novietojiet
2.4.1. Appatarus
Vieta kondicionēšana tika veikta saskaņā ar Suzuki metodi un citi. [15, 16]. Aparāts sastāvēja no shuttle box (30 × 60 × 30 cm: w × l × h), kas tika sadalīts divos vienāda izmēra nodalījumos. Viens nodalījums bija balts ar teksturētu grīdu un otrs bija melns ar gludu grīdu.
2.4.2. Procedūra
1 dienā žurkām tika sagatavotas osmotiskas minipumpas ar nikotīna, metamfetamīna vai sāls šķīduma palīdzību tādos pašos apstākļos, kādi aprakstīti ICSS pētījumā.
No rīta (9: 00) nikotīna vai metamfetamīna infūzijas 7 dienā žurkām subkutāni injicēja testa medikamenta (mekamilamīna vai haloperidola) antagonistu vai sāls šķīdumu (1.0 ml / kg), un uzreiz tika ierobežots ar vienu nodalījumu. testēšanas iekārta 60 min. Vakarā (21: 00) tajā pašā dienā žurkas tika attiecīgi apstrādātas ar fizioloģisko šķīdumu vai antagonistu (mekamilamīnu vai haloperidolu) un aprobežojās ar otru nodalījumu 60 min. Injekcijas (antagonista vai fizioloģiskā šķīduma) un nodalījuma (balta vai melna) pārī tika līdzsvaroti visi subjekti. Kontroles žurkām nikotīna, metamfetamīna un sāls šķīduma infūzijas grupās kondicionēšanas sesijā injicēja fizioloģisko šķīdumu mecamilamīna vai haloperidola vietā. Pēc sāls šķīduma ievadīšanas žurkas bija tikai vienā nodalījumā no rīta un otrā nodalījumā vakarā.
No rīta 8 dienā kondicionēšanas testi tika veikti šādi: nodalījums, kas atdalīja abus nodalījumus, tika pacelts uz 12 cm virs grīdas, un neitrāla platforma tika ievietota gar šuvi, kas atdala nodalījumus. Laiku, kas pavadīts katrā nodalījumā 900 sesijas laikā, mērīja automātiski ar infrasarkano staru staru sensoru (kn-80, Natsyme Seisakusho, Tokija, Japāna).
2.5. Somatisko izņemšanas zīmju novērtēšana
ICSS eksperimentā katrs žurks tika ievietots cilindriskā plastmasas novērošanas kamerā tūlīt pēc ICSS atalgojuma sliekšņa pārtraukšanas pēc tam, kad tika ievadīts mekamilamīns vai haloperidols, un 10 min tika novērotas somatiskās atsaukšanās pazīmes. Somatisko abstinences pazīmju novērtēšanas laikā abstinences simptomu biežums tika reģistrēts, izmantojot opiātu-abstinences skalu, kas tika modificēta, lai iegūtu nikotīna vai metamfetamīna atturību [1]. Eksperti bija akli pret katras žurkas ārstēšanu. CPP eksperimentā tika novērotas somatiskās izņemšanas pazīmes tādā pašā veidā kā ICSS eksperimentā, izņemot to, ka somatisko abstinences pazīmju novērošana tika veikta CPP aparātā.
2.6. Datu analīze
ICSS reaģēšanas mērījumam kā mērījumu tika izmantots stiprinājums uz katru tvertni minūtē. Testa dienās pastiprinājumu skaits katrā elektriskajā strāvā tika pārveidots procentos no bāzes līnijas, kas iegūta tajā dienā. Lai noteiktu ICSS slieksni, S-veida līkne tika individuāli uzstādīta saskaņā ar sigmoid-Gompertz modeli. Izmantojot šo modeli, kā ICSS slieksnis tika noteikts elektriskās strāvas daudzums, kas inducē 50% no bāzes līnijas. Visi dati tika analizēti, izmantojot divvirzienu vienību atkārtotas mērījumu dispersijas analīzi (ANOVA), kam sekoja Tukey studentu diapazona metode pēc statistiski nozīmīgas ārstēšanas apstākļu ietekmes novērošanas ANOVA.
Kondicionēšanas rādītāji atspoguļo laiku, kas pavadīts zāļu pāra vietā, atskaitot laiku, kas pavadīts transportlīdzekļa pārī, un tiek izteikts kā vidējais ± SEM Uzvedības dati tika statistiski novērtēti ar divvirzienu atkārtotiem pasākumiem ANOVA, ko izmantoja, lai noteiktu ārstēšanas ietekme uz antagonistu izraisītu vietu kondicionēšanu. Kad ANOVA norādīja uz būtiskas ietekmes klātbūtni, tika veikta papildu analīze ar Tukey studentu diapazona metodi.
3. REZULTĀTI
3.1. ICSS sliekšņi
Hroniskas lietošanas laikā nikotīns (\ tF (2, 35) = 5.28, P<0.01) un metamfetamīnu (F (2, 35) = 7.62, P<0.01) ievērojami pazemināja ICSS atlīdzības sliekšņus. Atsevišķu vidējo salīdzinājumu rezultātā tika konstatēta nozīmīga ietekme uz nikotīna infūzijas 4. un 5. dienu (P<0.05), un metamfetamīna infūzijas 2., 4. un 5. dienā (P
Kā parādīts attēlā (11), ar hroniskām nikotīna infūzijām un ar metamfetamīnu inficētām žurkām, \ tF (1, 47) = 9.59, P<0.01) un haloperidolu (F (1, 47) = 10.64, P<0.01) izraisīja ievērojamu ICSS atlīdzības sliekšņu paaugstināšanos. Atsevišķu vidējo salīdzinājumu rezultātā tika konstatēta nozīmīga ietekme, lietojot 1.0 mg / kg mekamilamīna (P<0.05) un 0.25 un 0.5 mg / kg haloperidola (P<0.05). Arī žurkām, kas inficētas ar nikotīnu, devas nebija nozīmīgas (F (3, 47) = 1.87, P> 0.05) vai žurkām ar metamfetamīnu (F (3, 47) = 2.24, P> 0.05) vai ārstēšanas × devas mijiedarbība vai nu ar nikotīnu inficētām žurkām (F (3, 47) = 1.56, P> 0.05) vai žurkām ar metamfetamīnu (F(3, 47) = 1.77, P> 0.05).
3.2. Kondicionēta vieta (CPA)
Kā parādīts attēlā (22), fizioloģiskā šķīduma kontroles žurkām nebija nekādas priekšrocības nevienam nodalījumam. Mecamilamīns un haloperidols neradīja nozīmīgu vietu izvēli vai vietas pretestību infūzijām ar infūzijām. No otras puses, mamamlamīns (F (1, 47) = 8.62, P<0.01) un haloperidolu (F (1, 47) = 11.28, P<0.01) izraisīja nevēlēšanos pēc vietas attiecīgi ar hroniskām nikotīna un metamfetamīna ievadītām žurkām. Lietojot 1.0 mg / kg mekamilamīna (P<0.01) un 0.25 un 0.5 mg / kg haloperidola (P <0.05 un P <0.01). Arī žurkām, kas inficētas ar nikotīnu, devas nebija nozīmīgas (F (3, 47) = 1.98, P> 0.05) vai žurkām ar metamfetamīnu (F (3, 47) = 2.56, P> 0.05) vai ārstēšanas × devas mijiedarbība vai nu ar nikotīnu inficētām žurkām (F (3, 47) = 1.74, P> 0.05) vai žurkām ar metamfetamīnu (F (3, 47) = 2.28, P> 0.05).
3.3. Somatiskās zīmes
Kopējā somatisko pazīmju skaita atšķirība nikotīna un sāls šķīduma ārstētajām žurkām laikā, kad tika ieviesta mecamilamīna vai nu ICSS eksperimentā (F (1, 47) = 2.02, P> 0.05) vai CPA eksperimentā (F (1, 47) = 1.87, P> 0.05). Turklāt ICSO eksperimentā tie neatšķīrās ar metamfetamīnu un sāls šķīdumu ārstētām žurkām haloperidola lietošanas laikā (F (1, 47) = 1.53, P> 0.05) vai CPA eksperimentā (F (1, 47) = 2.33, P> 0.05).
3.4. Histoloģiskā analīze
Histoloģiskās analīzes rezultāti liecināja, ka elektrodu galiņi atrodas sānu hipotalāmu rajonā, priekšējā / aizmugurējā diapazonā, kas stiepjas no -3.84 mm līdz -4.20 mm no bregmas. Šķiet, ka nav atšķirību starp kontroles un eksperimentālo dzīvnieku elektrodu atrašanās vietām. 33).
4. DISKUSIJA
Pašreizējā pētījuma rezultāti liecina, ka hroniska nikotīna un metamfetamīna lietošana samazina ICSS atalgojuma sliekšņus, bet to antagonisti, mekamilamīns un haloperidols palielina ICSS atlīdzības sliekšņus un inducē CPA attiecīgi žurkām, kas ārstētas ar nikotīnu un metamfetamīnu. Attiecībā uz izmaiņām smadzeņu atalgojuma shēmā atsaukšanas laikā ir apgalvots, ka, attīstoties atkarībai, neuroadaptācijas notiek tajā pašā smadzeņu ķēdē, kas veicina ļaunprātīgas lietošanas pastiprinošu vai atalgojošu iedarbību, kas izraisa negatīvu afektīvu iedarbību. izņemšanas pazīmes pēc zāļu abstinences [7, 8]. Saskaņā ar šo jēdzienu šis pētījums norādīja, ka gan nikotīns, gan metamfetamīns uzrādīja ICSS atalgojuma sliekšņu samazināšanos akūtās lietošanas laikā un palielinās antagonistu izraisītās izdalīšanās laikā. Citas ļaunprātīgas lietošanas narkotikas, piemēram, kokaīns [6], opiāti [10] un etanols [11] ir ziņots, ka tās izraisa līdzīgu ietekmi uz ICSS atlīdzības sliekšņiem. Jautājums par to, vai šādas smadzeņu atlīdzības shēmas izmaiņas ir pietiekamas, lai ņemtu vērā negatīvās atteikuma sekas, ir izmeklēts. CPA paradigma ir noderīgs un jutīgs uzvedības indekss, lai noteiktu atcelšanas pretestību, kā norādīts iepriekšējos pētījumos, kuros iesaistīts nikotīns [15, 16] un opiāti [17, 10]. Šajā pētījumā mekamilamīns un haloperidols izraisīja CPA devās, kas liecina par ICSS atalgojuma sliekšņu paaugstināšanos, kas liecina, ka ICSS atalgojuma sliekšņa paaugstināšanās var būt par iemeslu nepatiku pret nikotīnu un metamfetamīnu. No otras puses, mekamilamīns un haloperidols neizraisīja somatiskas izdalīšanās pazīmes. Ir zināms, ka psihostimulantu izņemšanas somatiskās pazīmes ir vājākas nekā opiātu, barbiturātu un alkohola lietošanas pazīmes. Turklāt ir grūtāk novērot nikotīna antagonistu izgulsnētos somatiskos izņemšanas simptomus nekā tie, ko izraisa spontāna atsaukšana [12]. Interesanti, ka šajā pētījumā ICSS atalgojuma sliekšņa paaugstināšanās un vietas izvairīšanās no nikotīna lietošanas pārtraukšanas bija gandrīz tāds pats kā metamfetamīna lietošanas pārtraukšanas laikā, kas var liecināt par to, ka smadzeņu atalgojuma funkcijas samazināšanās, kas noved pie atsaukšanas, var būtiski atšķirties intensitāte starp nikotīnu un metamfetamīnu neatkarīgi no šo zāļu akūtās ietekmes uz atalgojuma sistēmu. Citiem vārdiem sakot, tiek pieņemts, ka neuroadaptācijas smadzeņu atlīdzības shēmā attīstās gandrīz tādā pašā līmenī kā nikotīns un metamfetamīns, lai gan tie stimulē atalgojuma sistēmu citā pakāpē, kad akūta metamfetamīns ir spēcīgāks par akūtu nikotīnu. Tomēr ir vajadzīgi turpmāki pētījumi, lai noskaidrotu šo jautājumu, izmantojot plašāku zāļu devu klāstu vai cita veida eksperimentālas paradigmas.
Nobeigumā, šis pētījums norāda, ka nikotīna un metamfetamīna lietošanas pārtraukšanas laikā 1) smadzeņu atlīdzības funkcija samazinājās, un 2) atalgojuma funkcijas samazināšanās var atspoguļot negatīvo afektīvo stāvokli (nepatiku) nikotīna un metamfetamīna lietošanas laikā.
PATEICĪBA
Šo pētījumu daļēji atbalstīja Japānas Izglītības, kultūras, sporta, zinātnes un tehnoloģijas ministrijas (Nr. 16591166) un Smēķēšanas pētniecības fonda dotācijas.
ATSAUCES
;
