извор
Одделение за клеточна биологија, Универзитет Синсинати, Синсинати, Охајо, САД.
Апстракт
ПОЗАДИНА:
Неможноста да се инхибираат однесување откако ќе станат погрешни, е компонента на неколку психијатриски заболувања, а медијалниот префронтален кортекс (mPFC) беше идентификуван како потенцијален посредник на инхибиција на однесувањето. Тековната студија е тестирана дали mPFC е вклучена во инхибиција на сексуалното однесување кога е поврзано со аверзивни исходи.
МЕТОДИ:
Користејќи машки стаорци, ефектите од лезии на инфралимбните и прелимбичните области на mPFC врз изразување на сексуално однесување и способност да го инхибираат парењето беа тестирани со помош на парадигма на аверзија на копулација-контингент.
РЕЗУЛТАТИ:
Лекарските префронтални лезии на кортекс не го менувале изразувањето на сексуалното однесување. Спротивно на тоа, mPFC лезиите целосно го блокираа стекнувањето на климатизација на сексуална аверзија и лезиони животни продолжија да се парат, за разлика од робусното однесување на однесувањето кон копулација кај mPFC недопрените машки животни, што резултира во само 22% од недопрените машки животни продолжуваат да се парат. Сепак, стаорци со mPFC лезии беа способни да формираат условно место предност на сексуална награда и условено место за одвраќање на литиум хлорид, што укажува на тоа дека овие лезии не го променија асоцијативното учење или чувствителноста на литиум хлорид.
ЗАКЛУЧОЦИ:
Тековната студија укажува на тоа дека животните со лезии на mPFC се веројатно способни да формираат асоцијации со аверзивни резултати од нивното однесување, но немаат можност да го потиснат барањето сексуална награда пред аверзивни последици. Овие податоци можат да придонесат за подобро разбирање на заедничката патологија што лежи во основата на нарушувањата во контролата на импулсот, бидејќи компулсивното сексуално однесување има голема преваленца на коморбидитет со психијатриски нарушувања и Паркинсонова болест.
ВОВЕД
Медијалниот префронтален кортекс (mPFC) е вклучен во многу повисоки функции на нервниот систем на цицачи, вклучително и регулирање на емоционална возбуда, однесувања слични на вознемиреност, како и флексибилност во однесувањето и донесување одлуки (1-5) Донесувањето на одлуки заснована на награда се смета дека е контролирано од невронско коло кое се состои од mPFC, амигдала и стриатум (6) во кој mPFC делува како „горе-долу“ контролор на овој процес (7,8) Основна карактеристика на одлучување засновано на награда е можноста да се следат односите „одговор-исход“ со текот на времето (9) На овој начин, кога последиците поврзани со дејствување во однесувањето стануваат неповолни, фреквенцијата на овие дејства се намалува. Ова резултира во позитивна адаптација во однесувањето и овој одговор зависи од недопрената функција на mPFC (8, 10) Неможноста да се сменат дејствија во однесувањето штом тие доведат до неповолна последица е симптом заеднички за различни зависни нарушувања (11-15).
Сексуалното однесување на машки глодар е природно однесување врз основа на награда во кое се следи врската реакција-резултат за да се постигне целта на копулација (16) Сепак, машките стаорци се воздржуваат од копирање кога сексуалното однесување е поврзано со авертивниот стимул литиум хлорид (LiCl; 17, 18). Активноста на mPFC е поврзана со сексуалното однесување кај мажите кај глодарите (19-25) и луѓето (26) Сепак, точната улога на mPFC во сексуалното однесување останува нејасна. Целта на оваа студија беше да се карактеризираат ефектите од лезии на mPFC врз изразувањето на сексуалното однесување и врз стекнувањето на инхибиција на однесувањето кон сексуално однесување кај стаорци со помош на модел на пресметка-контингентна аверзија. Лезиите ги вклучуваат јадрото на инфралимбик (ИЛ) и прелимбична (ПЛ) на mPFC, бидејќи овие подрегиони се покажаа како проектираат на мозочните области вклучени во регулирањето на сексуалното однесување (20) Резултатите од оваа студија покажуваат дека недопрената функција mPFC не е потребна за нормално изразување на сексуално однесување. Наместо тоа, резултатите ја поддржуваат хипотезата дека mPFC го регулира извршувањето на инхибицијата на однесувањето кон сексуално однесување откако ова однесување е поврзано со аверзивни исходи.
МАТЕРИЈАЛИ И МЕТОДИ
Животни
Машки за возрасни (250-260 грама) Стаорци на Спраг Доли добиени од лабораториите на Харлан (Индијанаполис) биле сместени индивидуално во вештачки осветлена просторија на обратна светлина / темно циклус (12: 12 h, светнува во 10 AM) на температура од 72 ° F Храна и вода беа достапни во секое време. Во сите тестови за парење се користеа овариктомизирани, естроген (sc силастична капсула со 5% 17-бета-естрадиол бензоат) и прогестерон (sc инјекција 500 μg во 0.1 ml масло од сусам), кои се подготвуваат женски стаорци Sprague Dawley (210-225 грамови) започна четири часа по почетокот на темниот период и однесувањето беше спроведено во правоаголен тест кафез на плексиглас (60 × 45 × 50 cm) под светло црвено осветлување. Сите процедури беа одобрени од страна на Комитетот за нега и употреба на животните од Универзитетот во Синсинати, Универзитет во Западен Онтарио Комитет за нега на животни и беа во согласност со упатствата за NIH и CCAC кои вклучуваат 'рбетни животни во истражувањето.
Хирургија на лезија
Animивотните биле анестетизирани со 1-ml / kg доза (87 mg / kg Кетамин и 13 mg / kg Ксилазин). Animивотните беа ставени во стереотаксичен апарат (инструменти „Копф“, Тујунга, Калифорнија САД), направен е засек за изложување на черепот, а дупките беа дупчат над местата за инјектирање со помош на вежба за дриммел (Дремел, САД). Иботенска киселина (0.25μl, 2% во PBS) била внесена билатерално со употреба на две инјекции во различни дорзовентрални координати, секоја во текот на еден 1.5 минутен период со употреба на шприц 5μl Хамилтон на следниве координати во однос на Брегма (со черепот израмнат хоризонтално): За PL и IL лезии: АП = 2.9, ML = 0.6, DV = −5.0 и −2.5. Шамските лезии се изведувале со истите методи, но користејќи инјекции на возила (ПБС). На сите животни им беше дозволено да се опорават за 7-10 дена пред тестирањето во однесувањето.
дизајн
Изразување на сексуално однесување
Лезии на ПЛ и ИЛ беа извршени кај животни кои биле сексуално наивни пред операцијата. По закрепнувањето, на животните им било дозволено да се парат еднаш неделно до прикажување на една ејакулација, за вкупно четири последователни недели по операцијата. Разликите во сексуалните параметри (т.е. латентност за монтирање, интомиција, ејакулација и број на монтирања и интомиции) во рамките на секој експеримент беа анализирани со употреба на еднонасочна АНОВА со операција на лезија како фактор. После хок компарациите беа спроведени со помош на тестовите на Fishers PLSD, сите со 5% ниво на значење.
Подигнати плус лавиринтски експерименти
Alsивотните со лезии или срамниот третман биле тестирани на покачениот плус лавиринт (ЕПМ). Овој тест беше извршен пет недели по операцијата и една недела по последната сесија за парење. ЕПМ беше направен од јасен Плексиглас и се состоеше од четири краци со еднаква должина што се протегаат од централната арена што формираше форма на знак плус. Двете краци на лавиринтот беа отворени за надворешното опкружување, а другите две краци на лавиринтот беа затворени со темни странични страни (високи 40cm) што се протегаа по целата должина на раката. Границите помеѓу средната област и рацете беа дефинирани со бели ленти на рацете лоцирани 12cm од средината на лавиринтот. EPM тестовите беа спроведени под слабо осветлување, 1-4 часа по почетокот на темниот период. Разликите помеѓу срамните и лезионите животни беа утврдени со употреба на студентски т-тестови со 5% ниво на значење.
Условена сексуална аверзија
Машките стаорци биле подложени на три сесии за парење за да се стекнат со сексуално искуство пред операција на лезија или срам. Thisивотните кои прикажаа ејакулација за време на најмалку два од три тестови за парење пред хирургија беа вклучени во оваа студија и случајно поделени во четири експериментални групи: Шам-ЛиКл, Лесион-ЛиКл, Шам-Солин и Лесион-Солен. Операциите со лезии или срам биле извршени 3 дена по последната тренинг сесија. На животните им беше дозволено да се опоравуваат една недела по операциите пред да започнат сесиите за климатизација. За време на сесиите за климатизација, половина од срамните и лезионите мажи добиле LiCl веднаш по парењето (Sham-LiCl и Lesion-LiCl), додека другата половина од срамните и лезионите мажи служеле како контроли и добивале солена вода веднаш по парењето (Sham-Saline и Лесион-солен). На денот на климатизацијата 1, на животните им беше дозволено да се парат на една ејакулација и им беа инјектирани во рок од една минута по ејакулацијата со доза 20ml / kg или 0.15M LiCl или солена вода и потоа повторно се ставаат во нивните кафези. Во утринските часови на денот на климатизација 2, сите машки беа тежени, а солени климатизирани животни им беше дадена 20ml / kg доза на 0.15M LiCl, додека на животни во услови на LiCl им се вбризгуваше еднаква доза на солена вода. Оваа парадигма се повтори во текот на дваесет последователни дена вкупно десет комплетни сесии за климатизација. Параметрите на сексуално однесување беа снимени за време на секое судење. Разликите во процентот на животни што прикажувале монтирање и интомикации или ејакулации биле анализирани за секое испитување со употреба на Chi-Square анализа со 5% ниво на значење. Бидејќи не беа откриени никакви разлики помеѓу групите Шам-Солена и Лесион-Солена во ниту еден параметар, овие две групи беа комбинирани за статистичка анализа (n = 9) и беа споредени со групата Lesion-LiCl или Sham-LiCl.
Условен избор на место
Сексуално наивни животни биле подложени на операција на лезија, како што е опишано погоре, и им било дозволено да закрепнат една недела пред тестирањето во однесувањето. Сите тестирања во однесувањето започнаа 4 часа по почетокот на темниот период. Апаратот за претпочитање на условеното место беше поделен во три комори со неутрална централна комора. Едната страна на комората имала бели wallsидови и решеткаста под, додека другата страна била црна со шипки од не'рѓосувачки челик како тротоарите, средишната комора била сива со подни Плексиглас (Med Associates, St. Albans, VT). Прво, беше извршен пред-тест за да се утврди природна предност за секоја индивидуа пред да се започне со климатизацијата, сите животни беа ставени во средишната комора со слободен пристап до сите комори за петнаесет минути и беше снимено вкупното време поминато во секоја комора. Следниот ден, т.е. денот на климатизација 1, мажјаците засновани на една ејакулација во нивниот кафез врз кој веднаш биле сместени во првично не-претпочитаната комора триесет минути без пристап до другите комори или биле сместени во првично склопот на комората за триесет минути без претходно сексуално однесување. Вториот климатизиран ден, мажјаците добија спротивен третман. Оваа парадигма за климатизација се повтори уште еднаш. Следниот ден, беше спроведен пост-тест, кој беше процедурално идентичен со претходниот тест. Две одделни вредности беа користени за да се утврди дали mPFC-лезионите животни формираат условно место предност на сексот. Првиот резултат беше резултат на разликата, дефиниран како разлика помеѓу времето поминато во првично склопот на комората и времето поминато во првично не-претпочитаната комора. Предност на резултатот беше дефиниран како времето поминато во првично не-најпосакуваната комора поделено со времето поминато во првично непосакуваната комора плус времето поминато во првично склопот на комората. Резултатите за претпочитање и разлики беа споредени за секое животно помеѓу пред-тест и пост-тест со користење на спарени студентски Т-тестови со 5% ниво на значење. Претходните студии покажаа дека резултатите од парење во робусно условено место пред употреба со оваа парадигма, и дека контролните третмани не резултираат со промени во претпочитањето (27-29).
Условена аверзија на место
Сексуално наивни животни биле подложени на операција на лезија или бесрамно оружје, како што е опишано погоре, и им било дозволено да закрепнат една недела пред тестирањето во однесувањето. Сите тестирања во однесувањето започна 4 часа по почетокот на периодот на светлина. Користејќи го апаратот CPP опишано погоре, инјекциите на LiCl или солена вода беа спарени со првично претпочитаната или не-претпочитаната комора, соодветно за време на две испитувања за климатизација на контрабалансиран начин. Беа спроведени пред- и пост тестови и анализирани се податоците како што е опишано погоре користејќи спарени студентски Т-тестови со 5% ниво на значење.
Верификација на лезија
За верификација на лезиите, животните беа перфузно транскардијално со 4% параформалдехид и мозоците беа пресечени (коронално). Секциите беа и имунопроценирани за невронски маркер NeuN користејќи примарен антисерум во раствор за инкубација, препознавајќи NeuN (моноклонален анти-NeuN антисерум; 1: 10,000; Chemicon) и стандардни методи на имунопероксидаза (19) Локацијата и големината на иботенските лезии е одредена со анализа на областа во соседните делови на mPFC, ослободени од боење на Neon, неврон. Лезии на mPFC обично се распространуваа од оддалеченост од АП + 4.85 до + 1.70 во однос на брегмата (Слика 1A-C) Лезиите се сметаа за целосни ако 100% од IL и 80% од PL се уништени, а само животните со целосни лезии беа вклучени во статистичките анализи (експеримент за однесување на полот, лезија n = 11, sham n = 12; EPM експеримент, лезија n = 5, sham n = 4; условен сексуален експеримент за аверзија, sham-солен n = 4, sham-LiCl n = 9, солзија на сол n = 5, лезија-LiCl n = 12; условно место предност експеримент, лезија n = 5 ; условен експеримент за аверзија на место, срам n = 12, лезија n = 9).
Слика 1
РЕЗУЛТАТИ
Сексуално однесување
PL / IL лезиите не влијаеле на ниту еден сексуален параметар тестиран кај мажи кои биле сексуално наивни пред операцијата (Слика 1D – F) Во договор, не биле откриени ефекти на PL / IL лезии на сексуално однесување кај сексуално искусни мажи вклучени во условниот експеримент за аверзија на сексуални односи, за време на првото судење, па оттука и пред спарувањето на LiCl со сексуално однесување (Табела 1) Оттука, PL / IL лезиите не влијаеле врз сексуалното однесување независно од сексуалното искуство.
Табела 1
Подигнат плус лавиринт
Во договор со претходните извештаи (27-29), машки стаорци со mPFC лезии кај мажјаци прикажани повеќе записи во отворените раце на ЕПМ во споредба со контролите (Слика 1G), сугерирајќи дека функцијата mPFC е клучна за ситуации кои бараат проценка на ризик.
Кондициониран аверзија на половиот
Ефекти од климатизацијата на LiCl врз сексуалното однесување
Кондиционирањето LiCl резултираше со значително намалување на процентот на машки мажи кои прикажаа монтирање, интомикации или ејакулација во споредба со контролата на солена вода (Слика 2A – B) Сепак, mPFC лезиите целосно ја блокираа инхибицијата предизвикана од климатизацијата LiCl. Анализата на квадрат открива значителни разлики помеѓу групите откриени во процентите на животни кои прикажале монтирање (Слика 2A), интромизии (не се прикажани; податоци идентични со Слика 2A) или ејакулации (Слика 2B) Поточно, процентот на мажјаци кои прикажале монтирање, интомирање или ејакулација биле значително пониски во групата Шам-ЛиКл во споредба со контролирани животни со солена вода (Шам и Лесион), што укажува на нарушувачки ефект на климатизацијата на LiCl врз акумулацијата кај животните Шам. Спротивно на тоа, не е забележан ефект на климатизација на LiCl кај мажјаците од Лесион-ЛиКл (Бројките 2A – B) Така, функцијата mPFC е клучна за стекнување на условно инхибирање на сексуалното однесување. Сепак, можно е дека PL / IL лезиите го ослабуваат асоцијативното учење поврзано со сексуална награда, така што во посебна студија ефекти на PL / IL лезии при стекнување на условно место предност за сексуална награда беше тестиран.
Слика 2
Условно место предност и аверзија
Стаорците со лезии на mPFC прикажаа нормално асоцијативно учење на контекстуални индиции спарени со сексуална награда, што е прикажано со зголемен резултат за разлика и преференцијален резултат за време на пост-тестот (Слика 3A – B) Згора на тоа, лезиите не влијаат врз асоцијативното учење на контекстуални знаци со слабост предизвикана од LiCl, што е индицирано со значително намалување на разликите и резултатите од претпочитањето за време на пост тестот (Слика 3C-D).
Слика 3
ДИСКУСИЈА
Во оваа студија, ние известуваме дека лезиите во регионите на IL и PL на mPFC не влијаат на изразување на сексуално однесување, ниту на стекнување на условно место предност на сексуална награда. Наместо тоа, лезиите спречуваат стекнување на условена сексуална аверзија. Овие резултати обезбедуваат функционален доказ за хипотезата дека можноста да се направат прилагодливи промени во однесувањето е регулирана со IL и PL подрегионите на mPFC.
Претходните податоци од нашата лабораторија посочија дека mPFC невроните се активираат за време на сексуалното однесување кај машки стаорци (20) Како и да е, лесните стаорци на mPFC во оваа студија се разликуваат од стаорци за контрола на стаорци во кој било од анализираните параметри на сексуалното однесување. Во договор со претходните извештаи (30, 32) лезии на mPFC произведоа анксиолитички ефекти како што се проценува од перформансите на покачениот плус лавиринт, што укажува дека нашиот протокол за лезија е ефикасен. Затоа, сегашните резултати укажуваат на активирање на поделбите на IL и PL во рамките на mPFC за време на сексуалното однесување не е потребно за нормално изразување на сексуално однесување. Спротивно на тоа, претходната студија на Агмо и соработниците покажала дека лезии на предната цингуларна област (АЦА) ги зголемило латентноста на монтирање и навлегување и го намалила процентот на машки кои препираат (25) Затоа, можно е АЦА да игра улога во вршењето на сексуалното однесување, додека регионите на ИЛ и ПЛ посредуваат во инхибиција на однесувањето штом еднаш се поврзува со аверзивни исходи.
Иако се пријавени лезии на mPFC кои нарушуваат различни форми на консолидација на меморијата (33, 34), ефектите од лезии на mPFC врз инхибиција на однесувањето, пријавени тука, не можат да се припишат на дефицит на учење. Во посебен пакет на експерименти, mPFC лезионираните мажи биле тестирани за можноста да се воспостави условно место предност на сексуално однесување. Асоцијативното учење поврзано со наградувањето останува недопрено кај животните со лезии на mPFC бидејќи овие мажи биле во можност да формираат условено место предност на комора за спарени сексуални награди. Овој наод е во согласност со претходните студии кои ја испитуваат улогата на PL или целосна mPFC за стекнување на CPP индуцирана од психостимуланти (35, 36), Згора на тоа, асоцијативното учење за аверзивниот стимул LiCl не беше засегнато од лезии на mPFC, во согласност со претходните извештаи дека лезии на PFC не спречија стекнување на условена аверзија на вкус (34) Колективно, овие податоци сугерираат дека претходно забележано активирање на поделбите на PL / IL во рамките на mPFC (20) не се неопходни за стекнување на асоцијативно учење поврзано со награда, сепак се неопходни за правилно искористување на овие информации, бидејќи се однесува на извршување на контрола на однесувањето. Овој поим е во согласност со сегашното тврдење дека недопрената функција на ИЛ е неопходна за испитување и дејствување врз инхибиторни и ексцитативни влезови кои пренесуваат информации за непредвидени ситуации за наградување (37) Понатаму, животни со PL (35) или ИЛ (8, 37, 38) лезиите покажуваат нормално учење за истребување и покрај неможноста да се користат овие информации за да се донесат решенија насочени кон целите.
Како заклучок, сегашната студија укажува на тоа дека животните со лезии на mPFC веројатно се способни да формираат здруженија со аверзивни исходи од нивното однесување, но немаат можност да го потиснат барањето на сексуална награда, во спротивност со авертивните последици. Кај луѓето сексуалната возбуда е комплексно искуство при што обработката на когнитивно-емоционални информации служи за да се утврди дали хедонските својства на одреден стимул се доволни за да дејствуваат како сексуален поттик (39) Тековните податоци сугерираат дека дисфункцијата на mPFC може да придонесе за преземање сексуален ризик или принудно барање сексуално однесување. Покрај тоа, дисфункцијата на mPFC е поврзана со неколку психијатриски нарушувања (13, 40) сугерирајќи дека дисфункцијата на mPFC може да биде основна патологија која се дели со другите нарушувања и дека компулсивно сексуално однесување може да биде поврзано со други нарушувања. Навистина, кај луѓето, хиперсексуалноста или компулсивно сексуално однесување е забележано дека има голема застапеност на коморбидитет со психијатриски состојби (вклучувајќи злоупотреба на супстанции, вознемиреност и нарушувања на расположението) (41) и распространетост приближно 10% во Паркинсонова болест заедно со компулсивно купување, коцкање и јадење (42-44).
Фусноти
Одрекување на издавачот: Ова е PDF-датотека на неодредена ракопис која е прифатена за објавување. Како услуга за нашите клиенти ја обезбедуваме оваа рана верзија на ракописот. Ракописот ќе се подложи на копирање, наведување и преглед на добиениот доказ пред да биде објавен во неговата конечна форма. Забележете дека за време на производниот процес може да се откријат грешки кои би можеле да влијаат на содржината и да се однесуваат сите правни одрекувања што се однесуваат на весникот.
;