Induksi DeltaFosB dalam Subripan Neuron Sederhana Striatal dalam Responsi terhadap Stimuli Farmakologi, Emosi dan Optogenetik Kronik (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, Cheer JF, Han MH, Dietz DM, DW sendiri, Hurd YL, Vialou V, Nestler EJ.

Source

Jabatan Anatomi dan Neurobiologi, Sekolah Perubatan Universiti Maryland, Baltimore, Maryland 21201, Jabatan Farmakologi Neurosains dan Institut Otak Friedman, Sekolah Perubatan Icahn di Mount Sinai, New York, New York 10029, Jabatan Psikiatri dan Farmakologi dan Sistem Therapeutics, Sekolah Perubatan Icahn di Mount Sinai, New York, New York 10029, Jabatan Psikiatri, Pusat Perubatan Southwestern Universiti Texas, Dallas, Texas 75390, Jabatan Farmakologi dan Toksikologi dan Institut Penyelidikan Ketagihan, Universiti Negeri New York di Buffalo, New York, New York 14214, dan Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, U952, Centre National de Recherche Scientifique, Unité Mixte de Recherche 7224, UPMC, Paris, 75005, Perancis.

Abstrak

Faktor transkripsi, ΔFosB, kuat dan berterusan diinduksi dalam striatum oleh beberapa rangsangan kronik, seperti ubat penyalahgunaan, ubat antipsikotik, ganjaran semula jadi, dan tekanan. Walau bagaimanapun, kajian yang sangat sedikit telah meneliti tahap induksi ΔFosB dalam dua subtipe neuron berduri sederhana (MSN) yang sederhana. Kami menggunakan tikus transgenik BAC fluorescent BAC untuk menilai induksi ΔFosB dalam reseptor dopamine 1 (D1) dan reseptor dopamin 2 (D2) diperkaya MSNs di stratum ventral, shell dan teras nukleus accumbens (NAc) dan striatum dorsal (dStr ) selepas pendedahan kronik kepada beberapa ubat penyalahgunaan termasuk kokain, etanol, Δ (9) -tetrahydrocannabinol, dan opiat; ubat antipsikotik, haloperidol; pengayaan juvana; minum sukrosa; sekatan kalori; antidepresan inhibitor reaktif serotonin, fluoxetine; dan tekanan kekalahan sosial. Penemuan kami menunjukkan bahawa pendedahan kronik kepada banyak rangsangan mendorong ΔFosB dalam corak selektif MSN-subtype di ketiga-tiga wilayah striatal ini. Untuk menerokai induksi ΔFosB yang disusun litar di striatum, kami menggunakan optogenetik untuk meningkatkan aktiviti di kawasan otak limbik yang menghantar input sinaptik kepada NAc; Kawasan-kawasan ini termasuk kawasan tegegalal ventral dan beberapa kawasan afferent glutamatergik: korteks prefrontal tengah, amygdala, dan hippocampus ventral. Keadaan optogenetik ini membawa kepada corak induksi ΔFosB yang sangat berbeza dalam subtipe MSN dalam core NAc dan shell. Bersama-sama, penemuan ini membuktikan corak pemilihan ΔFosB selektif dalam subtipe MSN yang teguh sebagai tindak balas kepada rangsangan kronik dan memberikan wawasan baru ke dalam mekanisme peringkat litar ΔFoB induksi di striatum.

Pengenalan

Rangsangan kronik, termasuk ubat penyalahgunaan, ubat antipsikotik, tekanan, dan ganjaran semula jadi, menyebabkan pengumpulan yang stabil dari ΔFosB, produk yang dipenggal FosB gen, dalam striatum (contohnya, Hope et al., 1994; Hiroi dan Graybiel, 1996; Hiroi et al., 1997; Moratalla et al., 1996; Perrotti et al., 2004, 2008; Muller dan Unterwald, 2005; McDaid et al., 2006; Teegarden dan Bale, 2007; Wallace et al., 2008; Solinas et al., 2009; Vialou et al., 2010, 2011; Kaplan et al., 2011). Pengumpulan ini membawa kepada regulasi dua hala pelbagai gen oleh ΔFosB di rantau otak (McClung dan Nestler, 2003; Renthal et al., 2008, 2009; Vialou et al., 2010; Robison dan Nestler, 2011). Striatum ini terdiri terutamanya daripada ~NNNX%) daripada neuron berjalur sederhana GABAergic (MSNs), yang diasingkan menjadi dua subtipe berdasarkan pengayaan mereka banyak gen, termasuk reseptor dopamin 95 (D1) atau reseptor dopamin 1 (D2)Gerfen, 1992; Graybiel, 2000; Lobo et al., 2006; Heiman et al., 2008) dan dengan output pembezaan mereka kepada struktur subcortikal yang berbeza (Albin et al., 1989; Gerfen, 1992; Kalivas et al., 1993; Graybiel, 2000; Nicola, 2007; Smith et al., 2013). Baru-baru ini, terdapat banyak laporan yang menunjukkan peranan molekul dan fungsional yang berbeza dari subtipe MSN ini di striatum ventral (nukleus accumbens [NAc]) dan striatum dorsal (dStr) dalam pengantara perilaku motivasi dan motor (Lobo dan Nestler, 2011; Gittis dan Kreitzer, 2012).

Kajian terdahulu telah menunjukkan bahawa ΔFosB didorong terutamanya dalam D1-MSNs dengan rawatan kronik dengan kokain atau roda kronik berjalan, bentuk ganjaran semula jadiMoratalla et al., 1996; Werme et al., 2002; Lee et al., 2006), manakala tekanan pengekalan kronik mendorong ΔFosB dalam kedua-dua subtipe MSN (Perrotti et al., 2004). Tambahan pula, keterangan yang menarik dari garis transgenik spesifik jenis sel atau pemindahan gen yang diturunkan oleh virus menunjukkan bahawa induksi FOSB dalam D1-MSN meningkatkan kepekaan tingkah laku dan struktur terhadap kokain, tindak balas tingkah laku kepada morfin, berlari roda, ganjaran makanan, dan ketahanan terhadap kekalahan sosial kronik tekanan, sedangkan induksi FFBB dalam D2-MSNs negatif mengawal tindak balas tingkah laku terhadap roda yang berjalan (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).

Memandangkan peranan penting untuk ΔFosB dalam mengawal rangsangan motivasi kronik ini, dengan kesan yang berbeza dalam D1-MSNs berbanding D2-MSNs, kami melakukan kajian komprehensif mengenai corak ΔFosB induksi dalam subtipe MSN oleh beberapa rangsangan kronik, termasuk pendedahan kronik terhadap ubat-ubatan penyalahgunaan, rawatan kronik dengan ubat antipsikotik, pendedahan kronik kepada rangsangan alam sekitar dan appetitif yang diubah, tekanan kekalahan sosial kronik, dan rawatan kronik dengan antidepresan. Untuk memahami mekanisme litar yang mengawal induksi FosB di striatum oleh beberapa kawasan otak limbung aferen, kami menggunakan teknologi optogenetik untuk berulang kali mengaktifkan badan sel dalam kawasan otak aferent dopaminergik atau glutamatergik dan memeriksa induksi ΔFosB yang dihasilkan dalam subtipe MSN. Keputusan kami memberi gambaran baru tentang induksi ΔFosB dalam steroatal D1-MSNs dan D2-MSNs oleh rangsangan kronik dan, buat kali pertama, menunjukkan induksi-mediasi litar ΔFosB di striatum dan dalam subtip MSN yang terpilih.

Bahan dan Kaedah

Haiwan.

D1-GFP or D2-GFP tikus hemizygote (Gong et al., 2003) pada latar belakang C57BL / 6 dikekalkan pada kitaran gelap 12 h light dengan iklan libitum makanan dan air. Semua kajian telah dijalankan mengikut garis panduan yang ditetapkan oleh Jawatankuasa Penjagaan dan Penggunaan Haiwan Institusi di Sekolah Perubatan Universiti of Maryland dan Sekolah Perubatan Icahn di Gunung Sinai. Tikus jantan (umur 8 minggu) digunakan untuk semua eksperimen. Semua tikus telah diperap, dan otak dikumpulkan pada siang hari kitaran cahaya. Hemizygote D1-GFP and D2-GFP tikus pada latar belakang C57BL / 6 atau FVB / N telah ditunjukkan sama dengan tikus jenis liar berkenaan dengan tingkah laku, fisiologi D1-MSNs dan D2-MSNs, dan pembangunan MSN (Lobo et al., 2006; Chan et al., 2012; Nelson et al., 2012). Selain itu, keseluruhan pola induksi ΔFosB yang dilihat dalam kajian ini adalah setanding dengan yang dilihat dalam haiwan liar jenis dengan alat bukan sel selektif (contohnya, Perrotti et al., 2004, 2008).

Rawatan kokain.

D1-GFP (n = 4 setiap rawatan) dan D2-GFP (n = 4 setiap rawatan) tikus menerima suntikan intraperitoneal harian 7 kokain (20 mg / kg) atau garam 0.9% di kandang rumah. Untuk suntikan 1 atau 3 d cocaine (20 mg / kg), tikus menerima suntikan salur 6 atau 4 d 0.9% diikuti oleh suntikan kokain 1 atau 3 d. Semua tikus telah diperap 24 h selepas suntikan terakhir. Dosis kokain ini dipilih berdasarkan kajian terdahulu (contohnya, Maze et al., 2010).

Rawatan haloperidol.

D1-GFP (n = 3 atau 4 setiap rawatan) dan D2-GFP (n = 4 per rawatan) tikus menerima haloperidol (2 mg / kg) dalam air minuman, pH 6.0 (Narayan et al., 2007), atau air minum biasa, pH 6.0, untuk minggu 3 (21 d). Tikus telah dipancarkan pada hari 22.

Rawatan morfin.

D2-GFP tikus (n = 4 atau 5 setiap rawatan) secara ringkasnya dibiakkan dengan isoflurane dan menerima implan morfin subkutaneus (25 mg) atau pelet sham pada hari 1 dan hari 3 seperti yang dijelaskan sebelumnya (Mazei-Robison et al., 2011). Tikus telah dipancarkan pada hari 5.

Rawatan etanol.

D2-GFP tikus (n = 4 atau 5 setiap rawatan) terdedah kepada etanol 10% (EtOH), dos yang C57BL / 6 telah ditunjukkan untuk minum (Yoneyama et al., 2008). Tikus diberi ujian pilihan dua botol untuk 10% EtOH (botol A) dan air (botol B), sedangkan D2-GFP kawalan menerima air dalam kedua-dua botol (botol A dan B) untuk 10 d. Semua tikus yang menerima botol EtOH mempamerkan pilihan untuk EtOH seperti yang dikira oleh (100 × botol A jumlah / [Botol A jumlah + botol B jumlah]). Tikus yang menerima botol 10% EtOH menggunakan lebih banyak EtOH berbanding dengan air, sedangkan tikus yang menerima air dalam kedua-dua botol menunjukkan tiada perbezaan dalam penggunaan cecair. Pada petang hari 10, semua tikus diberi air minuman yang biasa dan diperap pada hari 11.

Δ (9) -tetrahydrocannabinol (Δ (9) -THC) rawatan.

D2-GFP (n = 3 per rawatan) tikus menerima suntikan intraperitoneal Δ (9) -THC (10 mg / kg) atau kenderaan (0.9% garam dengan 0.3% Tween) dua kali sehari untuk 7 d (Perrotti et al., 2008). Tikus telah diperap 24 h selepas suntikan terakhir.

Cocaine diri pentadbiran.

D2-GFP tikus (n = 4 atau 5 setiap rawatan) pada mulanya dilatih untuk menekan tuil untuk pelet sucrose 20 mg pada jadual pengukuhan nisbah tetap 1 (FR1) sehingga kriteria pemerolehan pelet sucrose 30 yang digunakan untuk hari ujian 3 berturut-turut telah dicapai mengikut prosedur standardLarson et al., 2010). Tikus-tikus yang dipelajari untuk menekan tuuk ditanam secara surgikal dengan kateter jugular intravena untuk membolehkan pentadbiran intravena kokain berikutnya. Satu minggu selepas pembedahan, tikus diperkenalkan kepada paradigma kendiri kendiri semasa sesi harian 2 pada jadual pengukuhan FR1. Peralatan pentadbiran diri (Med Associates) telah diprogramkan supaya respon pada tuil aktif menghasilkan penyerahan (lebih dari 2.5 s) kokain (0.5 mg / kg / infusi setiap tekanan tuil yang betul), sedangkan respon pada tuil yang tidak aktif tidak mempunyai akibat yang diprogramkan. Cocaine sendiri mentadbir tikus pada jadual FR1 dalam sesi 2 harian, 5 d seminggu, untuk minggu 3. D2-GFP tikus yang menerima suntikan salin 0.9% sepanjang tempoh masa yang sama digunakan sebagai kawalan. Tikus telah diperap 24 h selepas kokain terakhir atau pentadbiran salin.

Heroin diri pentadbiran.

Sebelum pentadbiran diri heroin, D2-GFP tikus (n = 4 setiap rawatan) dilatih untuk menekan tuil untuk pelet coklat (BioServ, Pelet Precisionless Dustless) dalam tujuh sesi harian 1. Tikus-tikus yang dipelajari kepada tekan tuuk ditanam secara surgikal dengan kateter jugular intravena untuk membolehkan pentadbiran intravena heroin berikutnya. Satu minggu selepas pembedahan, tikus diperkenalkan kepada paradigma kendiri kendiri semasa sesi harian 3 pada jadual FR1 tetulang mengikut prosedur piawai (Navarro et al., 2001). Peralatan pentadbiran sendiri (Med Associates) telah diprogramkan supaya respon pada tuas aktif menghasilkan penghasilan heroin (5 s) heroin (30 μg / kg / suntikan; NIDA Drug Supply Program), sedangkan respon pada yang tidak aktif Tuas tidak mempunyai akibat yang diprogramkan. Haiwan diberi akses kepada prosedur heroin sendiri untuk 14 d. D2-GFP tikus yang menerima suntikan salin 0.9% sepanjang tempoh masa yang sama digunakan sebagai kawalan. Tikus telah meremajakan 24 h selepas heroin terakhir atau pentadbiran salin.

Pengayaan alam sekitar kanak-kanak.

D2-GFP (n = 4 setiap kumpulan) tikus disapih ke persekitaran diperkaya atau keadaan perumahan normal pada hari selepas hari 21 (P21) menggunakan paradigma yang disesuaikan daripada tikus (Green et al., 2010). Persekitaran yang diperkaya terdiri daripada sangkar hamster yang lebih besar dengan tempat tidur berkembar-o-cob (peralatan tidur Andersons Laboratory) yang dipenuhi dengan alat pengayaan yang termasuk terowong tetikus, kubah dan roda, bola merangkak, pondok (Bio Serv) dan mainan lain. Tikus kekal dalam keadaan perumahan untuk minggu-minggu 4 sehingga P50 dan kemudian diperap.

Rawatan salur.

D2-GFP tikus (n = 4 atau 5 setiap rawatan) diberi ujian pilihan dua botol untuk 10% sukrosa yang serupa dengan kajian terdahuluWallace et al., 2008). Tikus diberi 10% sukrosa (botol A) dan air (botol B), sedangkan D2-GFP kawalan menerima air dalam kedua-dua botol untuk 10 d. Semua tikus yang menerima botol sukrosa mempamerkan keutamaan untuk sukrosa seperti yang dikira oleh (100 × botol A jumlah / botol Satu kelantangan + jumlah botol B). Tikus yang menerima botol sucrose% 10 menggunakan lebih banyak sukrosa berbanding dengan air, manakala tikus yang menerima air dalam kedua-dua botol menunjukkan tiada perbezaan dalam penggunaan cecair. Pada petang hari 10, semua tikus diberi air minuman yang biasa dan diperap pada hari 11.

Pembatasan kalori.

D2-GFP tikus (n = 4 setiap genotip) melalui protokol sekatan kalori, di mana mereka menerima% 60 iklan libitum kalori setiap hari (Vialou et al., 2011) untuk 10 d. D2-GFP tikus kawalan menerima akses penuh ke chow. Pada waktu petang hari 10, semua tikus mendapat akses sepenuhnya ke chow dan diperap pada hari 11.

Tekanan kekalahan sosial.

D2-GFP tikus (n = 4 atau 5 setiap kumpulan) mengalami tekanan kekalahan sosial 10 d seperti yang dijelaskan sebelum ini (Berton et al., 2006; Krishnan et al., 2007). Tikus telah terdedah kepada petani CD1 yang agresif untuk min 5 dalam sangkar hamster yang besar. Tikus kemudian ditempatkan untuk 24 h dalam sangkar yang sama di sisi lain pembahagi berlubang untuk mengekalkan sentuhan deria. Tikus hari berikutnya terdedah kepada tetikus CD1 yang baru di bawah keadaan dan perumahan yang sama. Ini diulangi untuk 10 d dengan CD1 baru setiap hari. Kawalan tikus ditempatkan di bawah keadaan yang sama tanpa tekanan kekalahan. Tikus telah diuji untuk interaksi sosial pada hari 11. Tikus pertama kali diuji untuk masa yang dihabiskan untuk berinteraksi dengan ruang novel di dalam kotak medan terbuka tanpa tetikus lain (tidak ada target) dan kemudian diuji kemudian untuk masa yang dihabiskan berinteraksi dengan tetikus CD1 novel (target) yang terkandung di belakang ruang (Berton et al., 2006; Krishnan et al., 2007). Tikus diasingkan ke dalam kumpulan yang mudah terdedah atau berdaya tahan berdasarkan parameter yang digambarkan sebelumnya (Krishnan et al., 2007). Ini termasuk masa keseluruhan yang dibelanjakan dengan tetikus novel dan nisbah interaksi: (masa yang dihabiskan dengan sasaran / masa yang dibelanjakan tanpa target) × 100. Langkah ini telah ditunjukkan dengan pasti mengenal pasti kumpulan yang mudah terdedah dan berdaya tahan dan sangat dikaitkan dengan perbezaan perilaku lain (Krishnan et al., 2007). Semua tikus telah diperap 24 h selepas ujian interaksi sosial (48 h selepas episod kekalahan sosial terakhir).

Rawatan Fluoxetine.

D2-GFP tikus (n = 3 atau 4 setiap kumpulan) menerima suntikan intraperitoneal harian 14 fluoxetine (20 mg / kg) atau kenderaan (0.9% saline dengan 10% syclodextrin)Berton et al., 2006). Tikus telah diperap 24 h selepas suntikan terakhir.

Pembedahan Stereotaxic.

D2-GFP tikus telah dibiakkan dengan ketamin (100 mg / kg) / xylazine (10 mg / kg), dimasukkan ke dalam alat stereotaxic haiwan kecil, dan permukaan tengkorak mereka terdedah. Tiga puluh tiga jarum jarum suntikan digunakan secara unilateral untuk menanam 0.5-1 μl, pada kadar 0.1 μl per minit, virus bilateral ke kawasan tegar ventral (VTA), korteks prefrontal medial (mPFC), amygdala, atau hippocampus ventral vHippo). AAV [adeno-associated virus] -hSyn-ChR2 [channelrhodopsin 2] -EYFP atau AAV-hSyn-EYFP telah dimasukkan ke dalam VTA D2-GFP tikus (n = 5 setiap kumpulan) pada koordinat stereotaxic (anterior-posterior, -3.3 mm; lateral-medial, 0.5 mm; dorsal-ventral, -4.4 mm, sudut 0 °). Ini diikuti oleh cannula dua hala (26-gauge), dengan panjang 3.9 mm, implantasi di atas VTA (anterior-posterior, -3.3 mm; lateral-medial, 0.5 mm; dorsal-ventral, -3.7 mm)Koo et al., 2012; Chaudhury et al., 2013). AAV-CaMKII-ChR2-mCherry atau AAV-CaMKII-mCherry disuntik ke mPFC (n = 4 atau 5 setiap kumpulan), amygdala (n = 3 atau 4 setiap kumpulan), atau vHippo (n = 3 atau 4 setiap kumpulan) daripada D2-GFP tikus diikuti dengan implantasi serat optik implan optik 105 μm (Sparta et al., 2011). Koordinat adalah seperti berikut: mPFC (infralimbic telah disasarkan, tetapi kami mengamati limpahan virus ke kawasan prelimbik: anterior-posterior, 1.7 mm; lateral-medial, 0.75 mm; dorsal-ventral, -2.5 mm, 15 ° angle) (dorsal-ventral, -2.1 mm); amygdala (amygdala basolateral telah disasarkan, tetapi kami melihat limpahan virus ke nukleus pusat amygdala, anterior-posterior, -1.6 mm; lateral-medial, 3.1 mm; dorsal-ventral, -4.9 mm, 0 ° sudut) dan optik serat (dorsal-ventral, -4.9 mm); vHippo (subiculum ventral telah disasarkan, tetapi kami melihat limpahan virus ke daerah-daerah lain dari hippocampus ventral, anterior-posterior, -3.9 mm; lateral-medial, 3.0 mm; dorsal-ventral, -5.0 mm, sudut 0 °) (dorsal-ventral, -4.6 mm).

Keadaan optogenetik.

Untuk dalam vivo kawalan optik penembakan neuron VTA, kawat tali serat gentian optik 200 μm diubahsuai untuk lampiran ke kanula. Apabila serat itu diamankan ke kanula, hujung serat dilanjutkan ~ 0.5 mm di luar kanula (Lobo et al., 2010; Chaudhury et al., 2013). Untuk dalam vivo Kawalan optik mPFC, amygdala, dan tembakan neuron vHippo, kawat tali serat 62.5 μm perpecahan telah dilampirkan pada gentian gunung kepala implan (Sparta et al., 2011). Serat optik dilampirkan melalui penyesuai FC / PC ke dioda laser biru 473 nm (Laser Lasers, BCL-473-050-M), dan denyutan cahaya dihasilkan melalui stimulator (Agilent, 33220A). Untuk VTA, cahaya biru (473 nm) denyutan phasic, 20 Hz untuk 40 ms (Chaudhury et al., 2013), dihantar untuk min 10 sehari berbanding 5 d. Untuk mPFC, amygdala, dan vHippo, cahaya biru (473 nm) denyutan, 20 Hz untuk 30, dihantar untuk 10 min sehari untuk 5 d. Pengiriman cahaya berlaku di kandang rumah, dan semua tikus telah sempit 24 h selepas rangsangan cahaya terakhir.

Elektrofisiologi patch-clamp in vitro.

Rekod sel-sel diperolehi daripada neuron VTA dopamine atau neuron glutamatergat mPFC dalam kepingan otak akut dari tikus yang disuntik dengan virus yang dinyatakan di atas. Rakaman slice dilakukan pada tikus tanpa dalam vivo rangsangan, tetapi dengan 1 d rangsangan slice (1 d) atau 4 d of dalam vivo rangsangan dan 1 d of slice stimulation (5 d). Untuk meminimumkan tekanan dan mendapatkan kepingan yang sihat, tikus dibubarkan dengan segera selepas dibawa ke kawasan elektrofisiologi dan direbus untuk 40-60 dengan aCSF ais yang mengandungi 128 mm NaCl, 3 mm KCl, 1.25 mm NaH2PO4, 10 mm d-glukosa, 24 mm NaHCO3, XCAM mm CaCl2, dan 2 mm MgCl2 (oksigen dengan 95% O2 dan 5% CO2, pH 7.4, 295-305 mOsm). Kepingan otak akut yang mengandungi mPFC atau VTA dipotong menggunakan mikrosliker (Ted Pella) dalam sukrosa sejuk-aCSF, yang diperoleh dengan menggantikan sepenuhnya NaCl dengan sukrosa 254 mm dan tepu oleh 95% O2 dan 5% CO2. Rempah dipelihara dalam ruang induk dengan aCSF untuk 1 h pada 37 ° C. Pek pipet (3-5 MΩ), untuk sel arus penuh, dipenuhi dengan larutan dalaman yang mengandungi berikut: 115 mm kalium glukonat, 20 mm KCl, 1.5 mm MgCl2, Fosfocreatine 10 mm, HEPES 10 mm, magnesium 2 mm ATP, dan 0.5 mm GTP (pH 7.2, 285 mOsm). Rekod sel-sel dilakukan dengan menggunakan aCSF pada 34 ° C (kadar aliran = 2.5 ml / min). Kereta ringan biru (20 Hz untuk mPFC atau phasic 20 Hz, 40 ms untuk VTA) dihasilkan oleh stimulator yang disambungkan melalui penyesuai FC / PC ke 473 nm biru laser diode (OEM) dan dihantar ke mPFC dan VTA irisan melalui 200 serat optik μm. Eksperimen-clamp semasa dilakukan menggunakan penguat Multiclamp 700B, dan pengambilalihan data dilakukan di pClamp 10 (Peranti Molekul). Rintangan siri dipantau semasa eksperimen, dan arus membran dan tegasan ditapis pada 3 kHz (penapis Bessel).

Imunohistokimia.

Tikus telah dibiakkan dengan hidrat klorida dan diperam dengan 0.1 m PBS diikuti oleh paraformaldehyde 4% di PBS. Otak telah di-postfixed dalam 4% paraformaldehyde semalaman dan kemudian cyropreserved dalam 30% sukrosa. Otak dipotong pada cryostat (Leica) di 35 μm ke PBS dengan 0.1% sodium azide. Untuk imunohistokimia, bahagian-bahagian telah disekat dalam serum keldai biasa 3% dengan 0.01% Triton-X dalam PBS untuk 1 h pada shaker pada suhu bilik. Bahagian-bahagian kemudiannya diinkubasi dalam antibodi utama dalam blok semalaman pada shaker pada suhu bilik. Antibodi yang digunakan adalah berikut: anti-FosB kelinci (1: 2000, katalog # sc-48, Santa Cruz Biotechnology), anti-NeuN mouse (1: 1000, katalog #MAB377, Millipore), ayam anti GFP (1: 5000 , katalog # 10-20, Aves), dan anti-CREB arnab (elemen tindak balas cAMP unsur pengikat; 1: 1000, katalog # 06-863, Millipore). Keesokan harinya, bahagian dibilas di PBS diikuti dengan inkubasi 1 dalam antibodi sekunder: kelinci anti kelinci Cy3, keldai anti-tikus Cy5, dan keldai anti-ayam DyLight-488 atau Alexa-488 (Jackson ImmunoResearch Laboratories). Untuk imunohistokimia mCherry dan tyrosine hydroxylase, eksperimen dilakukan seperti yang dinyatakan sebelum ini (Lobo et al., 2010; Mazei-Robison et al., 2011). Seksyen dibilas di PBS, dipasang pada slaid, dan coverlipped.

Pengimejan dan penghitungan sel.

Immunofluorescence dicatatkan pada Zeiss Axioscope atau mikroskop confocal Olympus Bx61. Pengiraan sel dilakukan dengan perisian ImageJ. Gambar percampuran bregma 1.42-1.1 NAc (teras dan shell) dan striatum dorsal diambil dari bahagian otak 2 atau 3 (lihat Rajah 1A). Sejumlah sel 400-500 dikira setiap rantau otak per tetikus menggunakan imej 250 μm × 250 μm. Sel-sel telah dikira menggunakan perisian ImageJ serupa dengan kajian sebelumnya (Lobo et al., 2010). Kira-kira 400-500 jumlah sel NeuN dikira setiap rantau otak per tetikus, dan kemudian bilangan GFP+, GFP+: ΔFosB+, GFP-, dan GFP-: ΔFosB+ sel-sel dikira di setiap rantau. Data dikira seperti berikut: (GFP+: ΔFosB+ neuron × 100%) / (total GFP+ neuron) dan (GFP-: ΔFosB+ neuron × 100%) / (total GFP- neuron). Analisis statistik telah dilakukan menggunakan perisian GraphPad Prism. ANOVA dua hala diikuti oleh ujian pos Bonferroni digunakan untuk semua analisis pengiraan sel.

Rajah 1.  

Kokain kronik secara selektif menginduksi ΔFosB dalam D1-MSNs di kawasan-kawasan striatal. A, Bahagian-bahagian Striatal dari bregma + 1.42 hingga + 1.10 digunakan untuk penghitungan sel. Imej a D2-GFP seksyen striatal menunjukkan ketiga-tiga wilayah yang dikaji: teras NAc, ...

Hasil

ΔFosB adalah berbeza daripada D1-MSNs dan D2-MSNs selepas pendedahan berulang kepada kokain berbanding haloperidol

Kami mula-mula memeriksa induksi ΔFosB dalam subtipe MSN di D1-GFP and D2-GFP tikus yang menggunakan keadaan kokain kronik yang sebelum ini ditunjukkan dengan sengaja mendorong protein ΔFosB dalam D1-MSNs (Moratalla et al., 1996). D1-GFP and D2-GFP BAC tikus transgenik, yang menyatakan peningkatan protein pendarfluor hijau di bawah gen reseptor D1 atau D2 (Rajah 1A), menerima suntikan kokain intraperitoneal kokain (20 mg / kg) atau garam untuk 7 d, dan otak dikumpulkan 24 h selepas suntikan terakhir (Rajah 1B). Kami kemudian melakukan imunohistokimia di bahagian otak menggunakan antibodi terhadap NeuN, GFP, atau FosB dan mengakaun dan mengira sel-sel dalam inti NAc, shell NAc, dan dStr (Rajah 1A,C). Sedangkan antibodi anti-FosB mengiktiraf FosB dan ΔFosB yang penuh dengan panjang, banyak kajian menggunakan pemusnahan Barat atau imunohistokimia telah mengesahkan bahawa ΔFosB adalah satu-satunya spesies yang boleh dikesan yang terdapat di titik masa pengeluaran 24 h (contohnya, Perrotti et al., 2008). Oleh itu, kami menggunakan titik 24 h atau lebih lama untuk mengumpul otak selepas semua keadaan dalam kajian ini untuk memastikan bahawa kami hanya mengesan ΔFosB. Kerana MSN yang striatal terdiri daripada ~95% semua neuron di striatum, kami menggunakan imunolabel NeuN untuk mengenal pasti GFP- neuron, yang diperkayakan di subtype MSN bertentangan (iaitu, D2-MSNs dalam D1-GFP tikus dan D1-MSNs di D2-GFP tikus). Kami mendapati bahawa D1-GFP tikus yang dirawat dengan kokain memaparkan induksi penting ΔFosB dalam GFP+/ NeuN+ neurons (D1-MSNs) dalam inti NAc, shell NAc, dan dStr, manakala GFP-/ NeuN+ sel-sel (D2-MSNs) tidak menunjukkan induksi ketara ΔFosB dalam semua kawasan-kawasan striatal (Rajah 1D): ANOVA dua hala, inti NAc: ubat × jenis sel F(1,12) = 16.41, p <0.05, ujian pos Bonferroni: p <0.01; Cangkang NAc: ubat × jenis sel F(1,12) = 12.41, p <0.05, ujian pos Bonferroni: p <0.001; dStr: ubat × jenis sel F(1,12) = 12.07, p <0.05, ujian pos Bonferroni: p <0.01. Selaras dengan penemuan ini, kami melihat di D2-GFP tikus tidak ada induksi penting ΔFosB dalam GFP+/ NeuN+ neuron (D2-MSNs) tetapi induksi penting ΔFosB dalam GFP-/ NeuN+ (D1-MSNs) di semua kawasan yang striatal selepas rawatan kokain (Rajah 1D): ANOVA dua hala, inti NAc: ubat × jenis sel F(1,12) = 15.76, p <0.01, ujian pos Bonferroni: p <0.0001; NAc shell: ubat × jenis sel: F(1,12) = 20.33, p <0.05, ujian pos Bonferroni: p <0.01; dStr: ubat × jenis sel: F(1,12) = 35.96, p <0.01, ujian pos Bonferroni: p <0.001. Kami memeriksa kinetik induksi ΔFosB dalam MSN setelah 1, 3, atau 7 d kokain (20 mg / kg, ip) suntikan. Kami memerhatikan induksi ΔFosB yang signifikan dalam D1-MSN dengan 3 atau 7 hari rawatan kokain berbanding dengan rawatan garam di semua kawasan striatal (Rajah 1F): graf perwakilan dari dStr; ANOVA dua hala, jenis sel × hari F(2,13) = 17.87, p <0.01, ujian pos Bonferroni: p <0.01, p <0.001. Ini selaras dengan jangka masa pengumpulan ΔFosB dalam striatum yang dilihat sebelumnya oleh Western blotting (Hope et al., 1994) dan mengesahkan induksi terpilih ΔFosB semata-mata dalam D1-MSN sepanjang tempoh pendedahan kokain.

Kami seterusnya mengkaji ΔFuB induksi oleh imunohistokimia dalam subtipe MSN selepas pendedahan kronik kepada haloperidol (Rajah 2). Kerja terdahulu mencadangkan secara tidak langsung bahawa haloperidol kronik mungkin mendorong ΔFosB secara sengaja dalam D2-MSNs (Hiroi dan Graybiel, 1996; Atkins et al., 1999), walaupun ini belum pernah diperiksa secara langsung. D1-GFP and D2-GFP tikus menerima haloperidol (2 mg / kg) dalam air minuman, pH 6.0, sedangkan D1-GFP and D2-GFP tikus kawalan mendapat air minum biasa, pH 6.0, untuk 21 d (minggu 3) dan otak dikumpulkan pada hari 22 (Rajah 2A). Seperti kokain, kita tahu bahawa semua imunoreaktiviti seperti FosB di striatum pada masa ini mewakili ΔFosB, bukan FosB panjang penuh (Atkins et al., 1999). Kami mendapati bahawa D1-GFP tikus yang menerima haloperidol tidak menunjukkan induksi yang signifikan ΔFosB dalam GFP+/ NeuN+ neuron (D1-MSNs) dalam teras NAc, shell NAc, atau dStr; Walau bagaimanapun, peningkatan yang ketara dalam ΔFosB diperhatikan dalam GFP-/ NeuN+ neuron (D2-MSNs) di semua kawasan yang striatal (Rajah 2B,C): ANOVA dua hala, inti NAc: ubat × jenis sel: F(1,10) = 23.29, p <0.05, ujian pos Bonferroni: p <0.01; NAc shell: ubat: ubat × jenis sel: F(1,10) = 30.14, p <0.05, ujian pos Bonferroni: p <0.01; dStr: ubat × jenis sel: F(1,10) = 37.63, p <0.001, ujian pos Bonferroni: p <0.0001. Ini disahkan dengan pemeriksaan D2-GFP tikus: kami melihat induksi penting ΔFosB dalam GFP+/ NeuN+ neuron (D2-MSNs) dalam ketiga-tiga kawasan yang fizikal, tetapi tiada perubahan ketara dalam ΔFosB dalam GFP-/ NeuN+ (D1-MSNs) selepas rawatan haloperidol (Rajah 2B,C): ANOVA dua hala, inti NAc: ubat × jenis sel: F(1,12) = 24.30, p <0.05, ujian pos Bonferroni: p <0.05; NAc shell: ubat × jenis sel: F(1,12) = 26.07, p <0.01, ujian pos Bonferroni: p <0.001; dStr: ubat × jenis sel: F(1,12) = 21.36, p <0.01, ujian pos Bonferroni: p <0.01. Memandangkan kita memerhatikan corak induksi ΔFosB yang serupa pada D1-MSN oleh pendedahan kokain berulang di kedua-duanya D1-GFP (GFP+/ NeuN+) dan D2-GFP (GFP-/ NeuN+) tikus, dan haloperidol berulang di D2-MSNs di D1-GFP (GFP-/ NeuN+) dan D2-GFP (GFP+/ NeuN+) tikus, selebihnya eksperimen kami digunakan D2-GFP tikus untuk memeriksa ΔFoB induksi dalam D1-MSNs (GFP-/ NeuN+) dan D2-MSNs (GFP+/ NeuN+) selepas rangsangan kronik yang lain.

Rajah 2.  

Haloperidol kronik secara selektif menginduksi ΔFosB dalam D2-MSNs di kawasan-kawasan striatal. A, Kursus rawatan 21 d haloperidol (2 mg / kg, dalam air minuman) atau air. B, Immunohistochemistry of NAc shell of D1-GFP and D2-GFP tikus selepas haloperidol ...

Sebagai kawalan, kami mengkaji tahap ekspresi CREB dalam keadaan kokain dan haloperidol untuk menentukan sama ada penemuan kami boleh diselaraskan kepada faktor transkripsi lain (Rajah 3). Kami memerhatikan tiada perbezaan yang signifikan dalam ekspresi CREB antara tikus kawalan dan dadah yang dirawat. Selanjutnya, kami mendapati tiada perbezaan dalam tahap CREB antara D2-MSNs dan D1-MSNs (Rajah 3B,C).

Rajah 3.  

Kokain kronik atau haloperidol tidak mendorong CREB dalam subtipe MSN. A, Menyeterika untuk CREB dan GFP di striatum D2-GFP tikus selepas kokain kronik atau haloperidol kronik (Rajah 1 and Dan22 legenda untuk rawatan ubat). Bar skala, 50 μm. ...

Corak yang berbeza induksi ΔFosB dalam subtipe MSN oleh ubat penyalahgunaan

Kerana kajian terdahulu telah menunjukkan bahawa ubat-ubatan penyalahgunaan yang lain dapat dengan mudah mendorong ΔFosB di subregions striatal (Perrotti et al., 2008), kami mengkaji ΔFosB dalam subtipe MSN selepas pendedahan kronik kepada opiates, EtOH, atau Δ (9) -THC. Kami mula-mula mengkaji sama ada pendedahan morfin kronik menginduksi ΔFosB dalam subtip MSN spesifik di seluruh kawasan-kawasan yang terbentuk. D2-GFP tikus menerima dua implan subkutaneus dari pukulan palsu atau morfin (25 mg) pada hari 1 dan 3, dan otak dikumpulkan pada hari 5 (Rajah 4A) apabila ΔFosB, tetapi bukan FosB, diinduksi (Zachariou et al., 2006). Berbeza dengan kokain, kedua-dua subtipe MSN memaparkan peningkatan yang ketara (dan hampir boleh dibandingkan) dalam ΔFosB dalam teras NAc, shell NAc, dan dStr dalam kumpulan morfin berbanding dengan kawalan palsu, tanpa induksi subtype sel induktif ΔFosB dilihat merentasi semua striatal kawasan (Rajah 4A): dua arah ANOVA; Inti NAc: dadah F(1,14) = 75.01, p <0.0001, ujian pos Bonferroni: p <0.01 (D2-MSN), p <0.001 (D1-MSN); Cangkang NAc: ubat F(1,14) = 62.87, p <0.0001, ujian pos Bonferroni: p <0.01 (D2-MSN), p <0.05 (D1-MSN); dStr: ubat F(1,14) = 60.11, p <0.001, ujian pos Bonferroni: p <0.01 (D2-MSN), p <0.05 (D1-MSN).

Rajah 4.  

Dadah penyalahgunaan mendorong ΔFosB dalam subtipe MSN di kawasan-kawasan striatal. A, Rawatan morfin kronik (25 mg pelet pada hari 1 dan 3) di D2-GFP tikus menghasilkan induksi signifikan ΔFosB dalam kedua-dua subtipe MSN dalam teras NAc, shell NAc, dan dStr ...

Kami seterusnya menyiasat corak induksi ΔFosB dalam subtipe MSN selepas pendedahan kronik ke EtOH. D2-GFP tikus diberi ujian pilihan dua botol untuk 10% EtOH (botol A) dan air (botol B), sedangkan D2-GFP kawalan menerima air dalam kedua-dua botol (botol A dan B), untuk 10 d dan otak dikumpulkan pada hari 11 (Rajah 4B). Tikus yang menerima botol 10% EtOH lebih banyak menggunakan EtOH berbanding dengan air, sedangkan tikus yang menerima air dalam kedua-dua botol tidak menunjukkan perbezaan dalam penggunaan cecairRajah 4B: pilihan untuk botol A kumpulan air: 50.00 ± 4.551%, kumpulan EtOH: 84.44 ± 8.511%; Pelajar t ujian, p <0.05. Pentadbiran EtOH kronik mengakibatkan induksi ΔFosB secara selektif dalam D1-MSNs dalam teras NAc, shell NAc, dan dStr, tanpa perubahan D2-MSN (Rajah 4B): ANOVA dua hala, inti NAc: ubat × jenis sel: F(1,14) = 24.58, p <0.05, ujian pos Bonferroni: p <0.05; NAc shell: ubat × jenis sel: F(1,14) = 36.51, p <0.01, ujian pos Bonferroni: p <0.01; dStr: ubat × jenis sel: F(1,14) = 29.03, p <0.01, ujian pos Bonferroni: p <0.01.

D2-GFP tikus juga dirawat dengan Δ (9) -THC (10 mg / kg, ip) dua kali sehari untuk 7 d, dan otak dikumpulkan 24 h selepas suntikan terakhir. Sama seperti keadaan kokain dan EtOH, kami mendapati peningkatan yang ketara dalam ΔFosB secara selektif dalam D1-MSNs di semua kawasan striatal dalam tikus yang menerima kronik Δ (9) -THC (Rajah 3E): ANOVA dua hala, inti NAc: ubat × jenis sel F(1,8) = 26.37, p <0.01, ujian pos Bonferroni: p <0.01; NAc shell: ubat × jenis sel: F(1,8) = 44.49, p <0.05, ujian pos Bonferroni: p <0.001; dStr: ubat × jenis sel F(1,8) = 29.30, p <0.05, ujian pos Bonferroni: p <0.01.

Kami seterusnya meneliti sama ada corak induksi ΔFosB yang diperhatikan dalam subtipe MSN oleh pentadbiran penyiasat kokain atau opiat berlaku di paradigma kontigensi di mana tikus secara voluntary menguruskan diri dadah. Pertama, D2-GFP tikus telah dilatih untuk mengendalikan sendiri kokain (0.5 mg / kg / infusi) pada jadual FR1 untuk 2 ha hari untuk minggu 3 dan otak dikumpulkan 24 h selepas infusi terakhir (Rajah 4D), apabila ΔFosB, tetapi bukan FosB, diketahui telah diinduksi (Larson et al., 2010). Tikus menghabiskan lebih banyak masa dengan menekan tuas aktif berbanding lever yang tidak aktifRajah 4D; Pelajar t ujian, p <0.01). Purata dos kokain harian ialah 19.1 mg / kg secara intravena (Rajah 4D), sama dengan dos intraperitoneal 20 mg / kg yang digunakan di atas (Rajah 1). Seperti pendedahan kokain bukan kontena (Rajah 1), kami mendapati bahawa pengambilan diri kokain menyebabkan induksi signifikan ΔFosB hanya dalam D1-MSNs di semua kawasan yang striatal berbanding dengan pendedahan salin (Rajah 4D): ANOVA dua hala, inti NAc: ubat × jenis sel F(1,14) = 21.75, p <0.05, ujian pos Bonferroni: p <0.01; NAc shell: ubat × jenis sel: F(1,14) = 26.52, p <0.01, ujian pos Bonferroni: p <0.01; dStr: ubat × jenis sel F(1,14) = 33.68, p <0.001, ujian pos Bonferroni: p <0.001. Begitu juga, sama seperti pendedahan opiat (morfin) yang tidak berkontaminasi (Rajah 4A), kami mendapati bahawa D2-GFP tikus yang dirawat sendiri oleh heroin (30 μg / kg setiap penyerapan), pada jadual FR1 3 ha hari untuk 2 minggu diperiksa 24 h selepas pendedahan dadah terakhir, dipaparkan induksi ΔFosB yang penting dalam kedua-dua D2-MSNs dan D1-MSNs dalam semua striatal kawasan (Rajah 4E): ANOVA dua hala, inti NA: dadah F(1,12) = 68.88, p <0.001, ujian pos Bonferroni: p <0.01 (D2-MSN), p <0.05 (D1-MSN); Cangkang NAc: ubat F(1,12) = 80.08, p <0.0001, ujian pos Bonferroni: p <0.01 (D2-MSN), p <0.001 (D1-MSN); dStr: ubat F(1,12) = 63.36, p <0.001, ujian pos Bonferroni: p < 0.05 (D2-MSN), p <0.05 (D1-MSN). Purata dos harian untuk heroin adalah 0.459 mg / kg, dan tikus menghabiskan lebih banyak masa untuk menekan tuas aktif berbanding tidak aktif (Student's t ujian, p <0.05) (Rajah 4E).

Pengayaan alam sekitar dan rangsangan appetitive mendorong ΔFosB dalam kedua-dua D1-MSNs dan D2-MSNs

Kerana kajian terdahulu menunjukkan bahawa ganjaran semulajadi mendorong ΔFosB di kawasan-kawasan yang sepi (Werme et al., 2002; Teegarden dan Bale, 2007; Wallace et al., 2008; Solinas et al., 2009; Vialou et al., 2011), dengan induksi oleh roda yang terpilih untuk D1-MSNs (Werme et al., 2002), kami meneliti sama ada induksi oleh ganjaran semulajadi lain menunjukkan kekhususan selular. Kami mula-mula menggunakan paradigma pengkajian remaja di mana D2-GFP tikus ditempatkan dalam persekitaran yang diperkaya dari penyembuhan (minggu 3) untuk tempoh seminggu 4 (Rajah 5A). Pendekatan ini sebelum ini ditunjukkan untuk mendorong ΔFosB dalam tetikus NAc dan dStr (Solinas et al., 2009; Lehmann dan Herkenham, 2011). Berbanding dengan keadaan perumahan yang biasa, persekitaran yang diperkayakan dengan ketara meningkat ΔFosB di semua kawasan yang striatal tetapi tidak berbuat demikian dalam cara khusus jenis sel, dengan induksi yang boleh dilihat dilihat dalam D1-MSNs dan D2-MSNs (Rajah 5A): ANOVA dua hala, inti teras: persekitaran F(1,12) = 89.13, p <0.0001, ujian pos Bonferroni: p <0.0001 (D2-MSN), p <0.0001 (D1-MSN); Cangkang NAc: persekitaran F(1,12) = 80.50, p <0.0001, ujian pos Bonferroni: p <0.001 (D2-MSN), p <0.001 (D1-MSN); dStr: persekitaran F(1,12) = 56.42, p <0.01, ujian pos Bonferroni: p <0.05 (D2-MSN), p <0.05 (D1-MSN).

Rajah 5.  

Pengayaan alam sekitar dan rangsangan appetitive mendorong ΔFosB dalam kedua-dua subtipe MSN. A, D2-GFP tikus yang ditempatkan dalam persekitaran yang diperkaya bermula pada P21 untuk minggu 4 mempamerkan induksi ΔFosB di kedua-dua subjenis MSN di semua striatal ...

Kami seterusnya mengkaji ekspresi ΔFosB dalam subtipe MSN selepas rangsangan selera kronik. Kami mula-mula menguji kesan minuman sucrose kronik, yang sebelum ini ditunjukkan untuk mendorong ΔFosB dalam tikus NAc (Wallace et al., 2008). D2-GFP tikus diberi ujian pilihan dua botol untuk 10% sukrosa (botol A) dan air (botol B), sedangkan D2-GFP kawalan menerima air dalam kedua-dua botol (botol A dan B) untuk 10 d dan otak dikumpulkan pada hari 11 (Rajah 5B). Tikus yang menerima sukrosa 10% dimakan lebih banyak sukrosa, sedangkan tikus yang menerima air di kedua-dua botol menunjukkan tiada perbezaan dalam penggunaan cecairRajah 5B: pilihan untuk botol A, air: 50.00 ± 4.749%, sukrosa: 89.66 ± 4.473%; Pelajar t ujian, p <0.001. Kami mendapati bahawa penggunaan sukrosa kronik menyebabkan ΔFosB dalam teras NAc, shell NAc, dan dStr dan ini berlaku pada kedua-dua subtipe MSN (Rajah 5B): ANOVA dua hala, inti NA: rawatan F(1,12) = 76.15 p <0.0001, ujian pos Bonferroni: p <0.01 (D2-MSN), p <0.01 (D1-MSN); Cangkang NAc: rawatan F(1,12) = 63.35, p <0.001, ujian pos Bonferroni: p <0.05 (D2-MSN), p <0.01 (D1-MSN); dStr: rawatan F(1,12) = 63.36, p <0.001, ujian pos Bonferroni: p <0.01 (D2-MSN), p <0.05 (D1-MSN).

Akhirnya, kami memeriksa ekspresi ΔFosB dalam subtipe MSN selepas sekatan kalori kerana keadaan ini, yang meningkatkan aktiviti locomotor dan keadaan motivasi, sebelum ini ditunjukkan untuk meningkatkan paras ΔFosB dalam tetikus NAc (Vialou et al., 2011). D2-GFP tikus melalui protokol yang dibataskan kalori, di mana mereka menerima 60% daripada iklan libitum kalori harian untuk 10 d dan otak dikumpulkan pada hari 11 (Rajah 5C). Pembatasan kalori meningkat paras ΔFosB dalam inti NAc dan shell NAc seperti yang ditunjukkan sebelum ini (Vialou et al., 2011) dan juga meningkatkan paras ΔFosB dalam dStr. Walau bagaimanapun, kami mendapati tiada induksi pembezaan dalam D1-MSNs berbanding D2-MSNs (Rajah 5C): ANOVA dua hala, inti NA: rawatan F(1,12) = 67.94 p <0.0001, ujian pos Bonferroni: p <0.01 (D2-MSN), p <0.01 (D1-MSN); Cangkang NAc: rawatan F(1,12) = 67.84, p <0.0001, ujian pos Bonferroni: p <0.001 (D2-MSN), p <0.01 (D1-MSN); dStr: rawatan F(1,12) = 82.70, p <0.0001, ujian pos Bonferroni: p <0.001 (D2-MSN), p <0.001 (D1-MSN).

Tekanan kekalahan sosial kronik dan rawatan antidepresan menyebabkan induksi pembezaan ΔFosB dalam subtipe MSN

Sebelum ini kami menunjukkan bahawa ΔFosB meningkat dalam NAc tikus selepas tekanan kekalahan sosial kronik (Vialou et al., 2010). Walaupun induksi ini diperhatikan dalam kedua-dua tikus yang mudah terdedah (yang menunjukkan kerisuhan tekanan yang buruk) serta pada tikus yang berdaya tahan (yang melarikan diri dari kebanyakan kesan buruk ini), induksi FosB lebih tinggi dalam subkelompok yang berdaya tahan dan ditunjukkan secara langsung untuk memeterai keadaan daya tahan. Dalam kajian ini, kami mendapati kekhususan selular yang ketara untuk induksi ΔFosB dalam dua kumpulan fenotip ini. D2-GFP tikus telah mengalami tekanan kekalahan sosial 10 dan dipisahkan kepada populasi yang mudah terdedah dan berdaya tahan berdasarkan ukuran interaksi sosial (Rajah 6A), yang berkorelasi dengan gejala tingkah laku yang lain (Krishnan et al., 2007). Tikus yang membangunkan tingkah laku yang terdedah selepas tekanan kekalahan sosial menunjukkan induksi signifikan ΔFosB dalam D2-MSNs dalam teras NAc, shell NAc, dan dStr berbanding dengan tikus kawalan dan berdaya tahan, tanpa jelas induksi dalam D1-MSNs. Dalam kontras yang luar biasa, tikus-tikus yang berdaya tahan menunjukkan induksi ΔFoB yang signifikan dalam D1-MSNs di semua kawasan yang striatal berbanding dengan tikus yang mudah dikesan dan kawalan, tanpa induksi jelas dalam D2-MSNs (Rajah 6A; dua arah ANOVA, inti NAc: kumpulan × jenis sel F(1,20) = 20.11, p <0.05, Ujian pos Bonferroni: D2-MSN / rentan p <0.05, D1-MSN / berdaya tahan p <0.05; Cangkang NAc: kumpulan × jenis sel F(1,20) = 27.79, p <0.01, Ujian pos Bonferroni: D2-MSN / rentan p <0.001, D1-MSN / berdaya tahan p <0.01; dStr: kumpulan × jenis sel F(1,20) = 19.76, p <0.01, Ujian pos Bonferroni: D2-MSN / rentan p <0.05, D1-MSN / berdaya tahan p <0.01).

Rajah 6.  

Tekanan kekalahan sosial kronik dan fluoxetine kronik menyebabkan induksi ΔFoB dalam subtipe MSN berbeza dalam striatum. A, D2-GFP yang mudah terdedah kepada kursus 10 d ketegangan tekanan kekalahan sosial ΔFosB induksi dalam D2-MSNs dalam semua striatal ...

Rawatan kronik dengan antidepresan SSRI, fluoxetine, membalikkan tingkah laku seperti kemurungan yang dipamerkan oleh tikus rentan selepas tekanan kekalahan sosial kronik (Berton et al., 2006). Lebih-lebih lagi, rawatan sedemikian mendorong ΔFosB dalam NAc tikus yang mudah diserang dan juga kawalan, dan kami telah menunjukkan bahawa induksi seperti itu diperlukan untuk kesan tingkah laku bermanfaat fluoxetine (Vialou et al., 2010). Oleh itu, kami meneliti kekhususan sel induksi ΔFosB selepas pentadbiran fluoxetine kronik. D2-GFP tikus menerima fluoxetine (20 mg / kg, ip) untuk 14 d, dan otak dikumpulkan pada hari 15 (Rajah 6B). Kami mengamati induksi penting ΔFosB dalam D1-MSNs, tetapi tidak dalam D2-MSNs, dalam tikus yang dirawat fluoxetine berbanding dengan kawalan kenderaan (Rajah 6B; dua hala ANOVA, NAc teras: ubat × jenis sel F(1,10) = 14.59, p <0.05, ujian pos Bonferroni: p <0.01; NAc shell: ubat × jenis sel: F(1,10) = 26.14, p <0.05, ujian pos Bonferroni: p <0.01; dStr: ubat × jenis sel F(1,10) = 8.19, p <0.05, ujian pos Bonferroni: p <0.001).

Dalam manipulasi optogenetik vivo kawasan otak NAFF aferent menyebabkan pola induksi ΔFosB yang berbeza di kawasan-kawasan striatal dan subtipe MSN

Memandangkan input dopaminergik dan glutamatergik kepada NAc boleh memudahkan ganjaran mencari dan mengubah tingkah laku seperti kemurunganTsai et al., 2009; Covington et al., 2010; Adamantidis et al., 2011; Witten et al., 2011; Britt et al., 2012; Lammel et al., 2012; Stuber et al., 2012; Chaudhury et al., 2013; Kumar et al., 2013; Tye et al., 2013), kami memeriksa induksi ΔFoB dalam subtipe MSN yang striatal selepas memanipulasi aktiviti beberapa kawasan utama otak aferen. Kami secara terperinci menyatakan ChR2 di setiap kawasan dan mengaktifkannya dengan cahaya biru (473 nm) seperti yang dinyatakan sebelum ini (Gradinaru et al., 2010; Yizhar et al., 2011). Kerana satu kajian baru-baru ini menunjukkan bahawa rangsangan phasic dengan cahaya biru, selepas ekspresi non-selektif ChR2 dalam VTA, menghasilkan fenotip tingkah laku yang sama sebagai rangsangan phasic ChR2 selektif neuron VTA dopamine (Chaudhury et al., 2013), kami menyatakan ChR2 menggunakan AAV-hsyn-ChR2-EYFP dalam VTA D2-GFP tikus; tikus kawalan disuntik dengan AAV-hsyn-EYFP. Bahagian VTA digabungkan dengan tyrosine hydroxylase dan GFP untuk menggambarkan ungkapan ChR2-EYFP (Rajah 7C). D2-GFP tikus yang menyatakan ChR2-EFYP atau EYFP sahaja dalam VTA menerima 5 d 10 min rangsangan phasic cahaya biru VTA seperti yang dinyatakan sebelum ini (Koo et al., 2012; Chaudhury et al., 2013) (Rajah 7A), dan otak dikumpulkan 24 h selepas rangsangan terakhir. Tidak ada desensitisasi keupayaan ChR2 untuk mengaktifkan neuron VTA dopamin selepas 5 d rangsangan (Rajah 7B). Kami mendapati bahawa stimulasi phasic berulang dari neuron VTA yang menyatakan ChR2-EYFP meningkatkan ΔFosB dalam kedua-dua subtipe MSN dalam teras NAc, tetapi hanya dalam D1-MSNs dalam shell NAc (Rajah 7C; ANOVA dua hala, teras NAc: rangsangan optogenetik F(1,16) = 51.97, p <0.0001, ujian pos Bonferroni: p <0.001; (kedua-dua subtipe MSN) Cangkang NAc: rangsangan optogenetik × jenis sel: F(1,16) = 13.82, p <0.05, ujian pos Bonferroni: p <0.01). Kami memerhatikan tidak ada induksi ΔFosB dalam dStr setelah rangsangan fasa cahaya biru ke ChR2-EYFP yang mengekspresikan VTA dibandingkan dengan kawalan EYFP. Hasil ini harus ditafsirkan dengan berhati-hati, kerana kami tidak secara selektif menargetkan neuron dopamin VTA untuk rangsangan optik, dan kajian baru-baru ini menunjukkan neuron unjuran nopopaminergik di VTA serta heterogenitas VTA yang cukup besar, yang dapat menyebabkan tindak balas tingkah laku yang berbeza bergantung pada penembakan parameter dan subpopulasi neuron yang terjejas (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 dan Stuber, 2012; Chaudhury et al., 2013; Tye et al., 2013).

Rajah 7.  

Pengaktifan optogenetik di kawasan otak yang menginspirasi NAc menyebabkan pola induksi ΔFosB yang berbeza dalam subtipe MSN dan kawasan-kawasan striatal. A, Paradigma rangsangan optogenetik untuk semua keadaan. Otak dituai 24 h selepas optogenetik 5 d ...

Kami seterusnya menggunakan vektor AAV-CaMKII-ChR2-mCherry dan AAV-CaMKII-mCherry untuk menyatakan ChR2-mCherry, atau mCherry sahaja sebagai kawalan, dalam mPFC, amygdala, atau vHippo D2-GFP tikus (Rajah 7D-F). Ekspresi ChR2 dan mCherry yang dikawal oleh virus CaMKII-ChR2 sebelum ini telah ditunjukkan untuk mencolok dengan ekspresi CaMKII, yang melabelkan neuron glutamatergik (Gradinaru et al., 2009; Warden et al., 2012). Kami mengaktifkan sel-sel yang meluahkan ChR2 di kawasan-kawasan ini dengan cahaya biru 20 Hz untuk 10 min sehari untuk 5 d, dan otak dikumpulkan 24 h selepas rangsangan terakhir (Rajah 7A). Rangsangan ini menimbulkan ~ 27-33 Hz menembak, terutamanya disebabkan oleh spiking doublet yang diperhatikan. Tiada desensitisasi jelas ChR2 berlaku dengan rangsangan 5; Walau bagaimanapun, kami melihat sedikit peningkatan dalam menembak dari 1 hingga 5 d (32-33 Hz) rangsangan. Kami mendapati bahawa pengaktifan optogenetik neuron mPFC mengakibatkan induksi ΔFosB dalam D1-MSNs dalam inti NAc, manakala induksi ΔFosB berlaku dalam kedua-dua subtipe MSN dalam shell NAc (Rajah 7D; ANOVA dua hala, teras NAc: rangsangan optogenetik × jenis sel F(1,14) = 10.31, p <0.05, ujian pos Bonferroni: p <0.01; Cangkang NAc: rangsangan optogenetik F(1,14) = 57.17, p <0.001, ujian pos Bonferroni: p <0.05 (D2-MSN), p <0.01 (D1-MSN)). Tidak ada perubahan pada tahap ΔFosB yang diperhatikan dalam dStr setelah pengaktifan mPFC. Sebaliknya, pengaktifan optogenetik neuron amigdala menyebabkan ΔFosB pada kedua subtipe MSN dalam teras NAc, dan secara selektif dalam D1-MSN dalam shell NAc, tanpa perubahan yang berlaku dalam dStr (Rajah 7E; ANOVA dua hala, teras NAc: rangsangan optogenetik F(1,10) = 78.92, p <0.0001, ujian pos Bonferroni: p <0.001 (D2-MSN), p <0.0001 (D1-MSN); Cangkang NAc: rangsangan optogenetik × jenis sel: F(1,10) = 30.31, p <0.0001, ujian pos Bonferroni: p <0.0001). Akhirnya, pengaktifan optogenetik neuron vHippo menyebabkan induksi ΔFosB yang ketara hanya pada D1-MSN di kedua-dua teras NAc dan shell NAc, dengan sekali lagi tidak ada perubahan yang diperhatikan dalam dStr (Rajah 7F; ANOVA dua hala, teras NAc: rangsangan optogenetik × jenis sel F(1,10) = 18.30, p <0.05, ujian pos Bonferroni: p <0.01; Cangkang NAc: rangsangan optogenetik × jenis sel: F(1,10) = 22.69, p <0.05, ujian pos Bonferroni: p <0.01).

Perbincangan

Kajian ini meneliti ΔFuB induksi dalam D1-MSNs dan D2-MSNs di kawasan-kawasan yang teruk selepas beberapa rangsangan kronik (Jadual 1). Kami mula-mula menubuhkan kemungkinan untuk menggunakannya D1-GFP and D2-GFP garis wartawan untuk menunjukkan induksi ΔFosB selektif dalam D1-MSNs selepas kokain kronik dan dalam D2-MSNs selepas haloperidol kronik. Penemuan kokain selaras dengan kajian sebelumnya (Moratalla et al., 1996; Lee et al., 2006) dan peranan yang ditetapkan untuk ΔFosB dalam D1-MSNs dalam mempromosikan ganjaran kokain (Kelz et al., 1999; Colby et al., 2003; Grueter et al., 2013). Kami sebelum ini menunjukkan bahawa cocaine penyiasat dan sendiri yang dikendalikan menginduksi ΔFosB ke tahap setara dalam NAc (Winstanley et al., 2007; Perrotti et al., 2008), dan pentingnya kami menunjukkan di sini bahawa kedua-dua mod pengambilan kokain mendorong ΔFosB secara selektif dalam D1-MSNs dalam ketiga-tiga wilayah yang tegang. Penemuan kami adalah konsisten dengan kajian terdahulu yang menunjukkan bahawa kokain akut menginduksi gen awal dan fosforilasi lain dari beberapa protein isyarat intraselular hanya dalam D1-MSNs (Bateup et al., 2008; Bertran-Gonzalez et al., 2008). Begitu juga, corak yang bertentangan induksi ΔFosB selepas haloperidol kronik adalah selaras dengan sekatan induksi ini oleh agonis reseptor seperti D2 (Atkins et al., 1999), dan dengan induksi seloper haloperidol akut dari gen awal segera dan fosforilasi beberapa protein isyarat dalam D2-MSN (Bateup et al., 2008; Bertran-Gonzalez et al., 2008).

Jadual 1.  

ΔFoB induksi dalam subtipe MSN striatal selepas rangsangan farmakologi, emosi, dan optogenetik kronika

Seperti kokain, kami mendapati bahawa pendedahan kronik kepada dua ubat penyalahgunaan, EtOH dan Δ (9) -THC, mendorong ΔFosB secara selektif dalam D1-MSNs di semua kawasan striatal. Sebelum ini kami menunjukkan bahawa EtOH menginduksi ΔFosB dalam inti NAc, shell NAc, dan dStr, tetapi Δ (9) -THC dengan ketara mengimbangi ΔFosB dalam core NAc, dengan trend yang dilihat di kawasan lain (Perrotti et al., 2008). Kami juga melihat di sini indeks Δ (9) -THC terbesar ΔFosB dalam teras NAc dalam D1-MSNs; keupayaan kami untuk menunjukkan induksi di rantau-striatal yang lain mungkin disebabkan analisis sel khusus yang digunakan. Menariknya, morfin kronik dan pentadbiran diri heroin, tidak seperti ubat-ubatan penyalahgunaan yang lain, mendorong ΔFosB dalam kedua-dua subtipe MSN ke tahap yang setanding di semua kawasan striatal. Kajian baru-baru ini menunjukkan bahawa morfin akut menginduksi c-Fos dalam D1-MSNs, manakala pengeluaran naloxone-precipitated selepas morfin kronik mendorong c-Fos dalam D2-MSNs (Enoksson et al., 2012). Walaupun kita tidak mengamati tanda-tanda penzahiran penarikan dalam kajian kita, kita dapati bahawa pengeluaran yang lebih halus yang berlaku dengan pentadbiran morfin atau heroin pada masa yang dikaji adalah bertanggungjawab untuk induksi FFB dalam D2-MSN yang dilihat di sini. Kami menunjukkan lebih awal bahawa ΔFosB dalam D1-MSNs, tetapi tidak D2-MSNs, meningkatkan respon ganjaran kepada morfin (Zachariou et al., 2006). Kini akan menjadi menarik untuk menguji kemungkinan bahawa induksi FOEB dalam D2-MSNs menyumbang kepada kesan-kesan pencegahan opiate. Begitu juga, sumbangan potensi penarikan dadah dan keinginan untuk induksi FOSB yang dilihat dengan semua ubat perlu disiasat.

Kajian terdahulu menunjukkan bahawa pengayaan alam sekitar semasa pembangunan mendorong ΔFosB dalam NAc dan dStr (Solinas et al., 2009; Lehmann dan Herkenham, 2011). Data kami menunjukkan bahawa pengumpulan ini berlaku sama dalam D1-MSNs dan D2-MSNs di semua kawasan striatal. Paradigma pengayaan sebelum ini ditunjukkan untuk memberi tanggapan ganjaran dan lokomotor kepada kokain (Solinas et al., 2009); Walau bagaimanapun, fenotip tingkah laku ini tidak mungkin akibat daripada akumulasi ΔFosB kerana induksi FOSB dalam D1-MSNs sahaja meningkatkan tindak balas tingkah laku terhadap kokain, manakala induksi sedemikian dalam D2-MSNs tidak mempunyai kesan yang dapat dilihat (Kelz et al., 1999; Colby et al., 2003; Grueter et al., 2013). Penggunaan sukrosa kronik sebelum ini ditunjukkan untuk meningkatkan ΔFosB dalam NAc, dan overexpression ΔFosB, sama ada dalam D1-MSN sahaja atau dalam kedua-dua subtipe, dalam NAc meningkatkan penggunaan sukrosa (Olausson et al., 2006; Wallace et al., 2008). Di sini, kami melihat induksi ΔFosB yang sama di kedua-dua subtipe MSN dalam NAc dan dStr selepas minum sukrosa. Akhir sekali, kami menunjukkan lebih awal bahawa induksi ΔFosB dalam NAc mengantara respon adaptif tertentu kepada sekatan kalori melalui motivasi yang dipertingkatkan untuk makanan lemak tinggi dan perbelanjaan tenaga yang dikurangkan (Vialou et al., 2011). Secara keseluruhannya, keputusan ini menunjukkan bahawa akumulasi FOSB dalam NAc dan dStr berlaku di kedua-dua D1-MSNs dan D2-MSNs sebagai tindak balas kepada beberapa ganjaran semula jadi. Tinjauan ini mengejutkan kerana pemerhatian bahawa ΔFosB berkumpul di D1-MSNs hanya selepas ganjaran semulajadi yang lain, roda kronik berlari, dan overexpression ΔFosB dalam roda D1-MSN yang dipertingkatkan manakala yang dialami oleh overexpression ΔFosB dalam roda D2-MSN berkurangan (Werme et al., 2002). Walau bagaimanapun, pengendalian roda boleh mengaktifkan laluan motor yang berbeza, yang bertanggungjawab untuk corak induksi ΔFosB yang berbeza. Walau apa pun, keputusan dengan ganjaran semula jadi yang lain menunjukkan bahawa mereka mengendalikan ΔFosB di striatum secara berbeza berbanding dengan ganjaran dadah yang lebih kuat, seperti kokain, EtOH, dan Δ (9) -THC. Induksi FoB dalam kedua-dua subtipe MSN di bawah keadaan ganjaran semulajadi adalah selaras dengan kajian baru-baru ini yang menunjukkan bahawa inisiasi tindakan bagi ganjaran makanan mengaktifkan kedua-dua subtipe MSN (Cui et al., 2013).

Tekanan kekalahan sosial kronik mendorong ΔFosB dalam cangkang NAc tikus yang mudah terdedah dan berdaya tahan tetapi dalam teras NAc hanya dalam tikus yang berdaya tahan (Vialou et al., 2010). Selanjutnya, overexpression ΔFosB dalam D1-MSNs menggalakkan daya tahan selepas tekanan kekalahan sosial kronik. Rawatan kronik dengan fluoxetine juga menyebabkan akumulasi FOSB dalam tikus naif tekanan tikus dan tikus yang mudah dijejaskan selepas stres kekalahan sosial kronik, dan overexpression ΔFosB ditunjukkan untuk mengatasi tindak balas tindak balas seperti antidepresan di bawah keadaan yang terakhir (Vialou et al., 2010). Akhir sekali, kajian terdahulu menunjukkan induksi ΔFosB dalam kedua-dua subtipe MSN selepas stres pengekalan kronik (Perrotti et al., 2004). Keputusan kajian ini, di mana kami menunjukkan induksi FosB secara selektif dalam D1-MSNs dalam tikus yang dirawat berdaya tahan dan fluoxetine, tetapi secara selektif dalam D2-MSNs dalam tikus yang mudah terdedah, memberikan wawasan yang penting terhadap penemuan awal ini dan menyokong hipotesis bahawa ΔFosB dalam D1- MSN mengantara daya ketahanan dan tindakan antidepresan, sedangkan ΔFosB dalam D2-MSNs mungkin menengahi kerentanan. Kerja lanjut kini diperlukan untuk menguji hipotesis ini.

Kerja terkini menggunakan optogenetik menunjukkan peranan dopaminergik dan glutamatergik yang kuat kepada NAc dalam memodulasi tindak balas ganjaran dan tekanan (lihat Keputusan). Kami menggunakan alat optogenetik ini untuk memeriksa induksi ΔFosB dalam D1-MSNs dan D2-MSNs selepas pengaktifan berulang kawasan NAc afferent. Kami mendapati bahawa rangsangan phasic neuron VTA, atau pengaktifan terutamanya neuron glutamatergik di amygdala, mendorong ΔFosB dalam D1-MSNs dalam shell NAc dan kedua-dua subtipe MSN dalam teras NAc. Sebaliknya, pengaktifan neuron mPFC menghasilkan corak yang bertentangan induksi ΔFosB, dengan peningkatan tahap dalam D1-MSNs dalam inti NAc tetapi induksi dalam kedua-dua subtipe MSN dalam shell NAc. Akhirnya, pengaktifan optogenetik neuron vHippo menyebabkan akumulasi FOSB hanya dalam D1-MSNs dalam teras NAc dan shell. Penemuan vHippo selaras dengan kajian baru-baru ini menunjukkan bahawa input hippocampal jauh lebih lemah ke D2-MSN berbanding dengan D1-MSNs (MacAskill et al., 2012) dan bahawa input ini mengawal pergerakan akibat kokain (Britt et al., 2012). Selain itu, demonstrasi ΔFosB kami didominasi dalam D1-MSNs dengan semua input konsisten dengan kajian terdahulu yang menunjukkan bahawa ΔFosB dalam D1-MSNs meningkatkan ganjaran kepada ubat-ubatan penyalahgunaan serta kajian-kajian yang menunjukkan rangsangan optogenetik neuron dopamine VTA atau mPFC, amygdala, atau terminal vHippo di NAc menggalakkan ganjaran (Kelz et al., 1999; Zachariou et al., 2006; Tsai et al., 2009; Witten et al., 2011; Britt et al., 2012; Grueter et al., 2013).

Akhir sekali, terdapat kemungkinan terdapat ensembel neuron dalam dua subtipe MSN yang secara aktif diaktifkan oleh rangsangan positif atau negatif. Ini boleh mengambil kira pemantauan ΔFosB kami dalam D2-MSNs dalam keadaan ganjaran tertentu (opiates dan ganjaran semula jadi) serta keadaan aversive (sosial kekalahan). Striatum adalah sangat heterogen di luar subjenis MSN, termasuk kompartmen patch dan matriks di kedua-dua striatum dorsal dan ventral (Gerfen, 1992; Watabe-Uchida et al., 2012). Tambahan pula, kajian terdahulu menunjukkan pengaktifan peratusan neuronal yang sangat kecil oleh psikostimulan, dengan peningkatan induksi FosB gen dalam neuron diaktifkan (Guez-Barber et al., 2011; Liu et al., 2013), walaupun tidak diketahui apakah ini neuron yang aktif adalah D1-MSNs atau D2-MSNs. Fungsi ΔFosB dalam teras versus shell dalam pengantaraan peralihan ganjaran dan perilaku aversive juga tidak diketahui. Overexpression ΔFosB dalam D1-MSNs meningkatkan sinaps senyap dalam kedua-dua inti dan shell, tetapi ungkapan dalam D2-MSNs menurunkan sinaps senyap dalam shell sahaja (Grueter et al., 2013). Selanjutnya, induksi ΔFosB dalam teras berbanding shell mungkin dimalir melalui mekanisme yang berbeza, kerana kami mendapati CaMKIIα pengantaraan kokain yang diimplementasikan ΔFosB dalam shell tetapi tidak teras yang membawa kepada pengumpulan FOSB yang lebih besar dalam shell (Robison et al., 2013). Kajian masa depan yang secara selektif menyasarkan subtipe MSN dalam inti berbanding shell, konstruk neuron diaktifkan, atau patch berbanding ruang matriks akan membantu menentukan peranan tingkah laku ΔFosB dalam kawasan-kawasan heterogen ini.

Secara keseluruhannya, corak induksi jenis sel-sel yang diselaraskan oleh litar ΔFosB di NAc menunjukkan bahawa rangsangan yang memberi ganjaran dan tekanan secara berbeza melibatkan pembolehubah NA yang berbeza untuk menyandikan ciri-ciri tertentu rangsangan ini. Keputusan kami bukan sahaja memberi gambaran menyeluruh mengenai induksi ΔFosB dalam subtipe MSN yang striatal oleh rangsangan kronik tetapi juga menggambarkan utiliti menggunakan ΔFosB sebagai penanda molekul untuk memahami kesan-kesan berkekalan litar saraf tertentu dalam mempengaruhi fungsi NAc.

Nota kaki

Penulis mengisytiharkan tiada kepentingan kewangan yang bersaing.

Rujukan

  1. Adamantidis AR, Tsai HC, Boutrel B, Zhang F, Stuber GD, Budygin EA, Touriño C, Bonci A, Deisseroth K, de Lecea L. Optogenetik interogasi modulasi dopaminergik dari pelbagai fasa perilaku mencari ganjaran. J Neurosci. 2011; 31: 10829-10835. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.2246-11.2011. [Artikel percuma PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  2. Albin RL, Young AB, Penney JB. Anatomi berfungsi gangguan ganglia basal. Trend 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. Induksi spesifik kawasan δFosB dengan pemberian ubat antipsikotik khas berbanding atipikal berulang. 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. Peraturan spesifik jenis sel fosforilasi DARPP-32 oleh psikostimulan dan ubat antipsikotik. Nat neurosci. 2008; 11: 932-939. doi: 10.1038 / nn.2153. [Artikel percuma PMC] [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, DW Self, Nestler EJ. Peranan penting BDNF dalam laluan dopamine mesolimbi dalam tekanan kekalahan sosial. Sains. 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. Menentang pola pengaktifan isyarat dalam dopamine D1 dan reseptor D2-mengekspresikan neuron striatal sebagai tindak balas terhadap kokain dan haloperidol. 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, Bijaksana RA, Bonci A. Synaptic dan profil tingkah laku input glutamatergik berganda ke accumbens nukleus. Neuron. 2012; 76: 790-803. doi: 10.1016 / j.neuron.2012.09.040. [Artikel percuma PMC] [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. Peraturan spesifik tegasan fenotip striatal dalam tikus transgenik Drd2-eGFP BAC. J Neurosci. 2012; 32: 9124-9132. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.0229-12.2012. [Artikel percuma PMC] [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, Neve RL, Friedman JM, Russo SJ, Deisseroth K, et al. Peraturan pesat tingkah laku yang berkaitan dengan kemurungan dengan mengawal neuron dopamin tengah. Alam. 2013; 493: 532-536. doi: 10.1038 / nature11713. [Artikel percuma PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  10. Colby CR, Whisler K, Steffen C, Nestler EJ, Self DW. ΔFosB meningkatkan insentif untuk kokain. 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. Kesan antidepresan rangsangan optogenetik korteks prefrontal medial. J Neurosci. 2010; 30: 16082-16090. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1731-10.2010. [Artikel percuma PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  12. Cui G, Jun SB, Jin X, Pham MD, Vogel SS, Lovinger DM, Costa RM. Pengaktifan serentak jalur langsung dan tidak langsung semasa pelaksanaan tindakan. Alam. 2013; 494: 238-242. doi: 10.1038 / nature11846. [Artikel percuma PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  13. Enoksson T, Bertran-Gonzalez J, Christie MJ. Nucleus accumbens D2- dan reseptor D1 yang mengekspresikan neuron berduri sederhana dipilih secara aktif oleh pengeluaran morfin dan morfin akut. Neuropharmacology. 2012; 62: 2463-2471. doi: 10.1016 / j.neuropharm.2012.02.020. [PubMed] [Cross Ref]
  14. Gerfen CR. Mochrial neostriatal: pelbagai peringkat pertubuhan organisasi dalam ganglia basal. Annu Rev Neurosci. 1992; 15: 285-320. doi: 10.1146 / annurev.ne.15.030192.001441. [PubMed] [Cross Ref]
  15. Gittis AH, Kreitzer AC. Striatal microcircuitry dan gangguan pergerakan. Trend Neurosci. 2012; 35: 557-564. doi: 10.1016 / j.tins.2012.06.008. [Artikel percuma PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  16. Gong S, Zheng C, Doughty ML, Losos K, Didkovsky N, Schambra UB, Nowak NJ, Joyner A, Leblanc G, Hatten ME, Heintz N. Atlas ungkapan gen pada sistem saraf pusat berdasarkan kromosom buatan bakteria. Alam. 2003; 425: 917-925. doi: 10.1038 / nature02033. [PubMed] [Cross Ref]
  17. Gradinaru V, Mogri M, Thompson KR, Henderson JM, Deisseroth K. Penyulingan optik litar neural parkinsonian. Sains. 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. Pendekatan molekular dan selular untuk mempelbagaikan dan memperluaskan optogenetik. Sel. 2010; 141: 154-165. doi: 10.1016 / j.cell.2010.02.037. [PubMed] [Cross Ref]
  19. Graybiel AM. Ganglia basal. 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. Pengayaan alam sekitar menghasilkan fenotip tingkah laku yang diantarkan oleh unsur tindak balas elemen tindak balas adenosin monofosphat siklik rendah (CREB) dalam nukleus accumbens. Biol Psikiatri. 2010; 67: 28-35. doi: 10.1016 / j.biopsych.2009.06.022. [Artikel percuma PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  21. Grueter BA, Robison AJ, Neve RL, Nestler EJ, Malenka RC. ΔFosB memodulatkan nukleus berbeza mengakibatkan fungsi laluan langsung dan tidak langsung. Proc Natl Acad Sci US A. 2013; 110: 1923-1928. doi: 10.1073 / pnas.1221742110. [Artikel percuma PMC] [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 mengenal pasti peraturan gen yang disebabkan oleh kokain yang unik di neuron striatal dewasa yang aktif diaktifkan. J Neurosci. 2011; 31: 4251-4259. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.6195-10.2011. [Artikel percuma PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  23. Heiman M, Schaefer A, Gong S, Peterson JD, Hari M, Ramsey KE, Suárez-Farinas M, Schwarz C, Stephan DA, Surmeier DJ, Greengard P, Heintz N. Pendekatan profil translasi untuk pencirian molekul jenis sel CNS . Sel. 2008; 135: 738-748. doi: 10.1016 / j.cell.2008.10.028. [Artikel percuma PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  24. Hiroi N, Graybiel AM. Rawatan neuroleptik atipikal dan tipikal mendorong program ekspresi faktor transkripsi yang berbeza pada striatum. 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. Tikus mutan FosB: Kehilangan induksi kokain kronik protein berkaitan Fos dan peningkatan kepekaan terhadap psikomotor kokain dan kesan yang bermanfaat. Proc Natl Acad Sci US A. 1997; 94: 10397-10402. doi: 10.1073 / pnas.94.19.10397. [Artikel percuma PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  26. Hope BT, Nye HE, Kelz MB, Self DW, Iadarola MJ, Nakabeppu Y, Duman RS, Nestler EJ. Induksi kompleks AP-1 yang berpanjangan terdiri daripada protein seperti fos diubah di otak oleh kokain kronik dan rawatan kronik yang lain. Neuron. 1994; 13: 1235-1244. doi: 10.1016 / 0896-6273 (94) 90061-2. [PubMed] [Cross Ref]
  27. Kalivas PW, Churchill L, Klitenick MA. GABA dan enkephalin unjuran daripada nukleus accumbens dan pallidum ventral ke kawasan tegegal ventralal. Neurosains. 1993; 57: 1047-1060. doi: 10.1016 / 0306-4522 (93) 90048-K. [PubMed] [Cross Ref]
  28. Kaplan GB, KA Leite-Morris, Fan W, Young AJ, Guy MD. Pemekaan opiate mendorong ekspresi FosB / ΔFosB dalam kawasan otak prefrontal, striatal dan amygdala otak. PLoS One. 2011; 6: e23574. doi: 10.1371 / journal.pone.0023574. [Artikel percuma PMC] [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, Nestler EJ. Ekspresi faktor transkripsi ΔFosB di otak mengawal kepekaan terhadap kokain. Alam. 1999; 401: 272-276. doi: 10.1038 / 45790. [PubMed] [Cross Ref]
  30. Kim KM, Baratta MV, Yang A, Lee D, Boyden ES, Fiorillo CD. Meniru optogenetik pengaktifan neuron dopamine secara fisi oleh ganjaran semulajadi adalah mencukupi untuk tetulang pengendali. PLoS One. 2012; 7: e33612. doi: 10.1371 / journal.pone.0033612. [Artikel percuma PMC] [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, Tan MP, Huang Y, Omenetto FG, Rogers JA, et al. Optik, optoelektronik berskala selular dengan aplikasi untuk optogenetik tanpa wayar. Sains. 2013; 340: 211-216. doi: 10.1126 / science.1232437. [Artikel percuma PMC] [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 adalah modulator negatif tindakan morfin. Sains. 2012; 338: 124-128. doi: 10.1126 / science.1222265. [Artikel percuma PMC] [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. Penyesuaian molekul yang mendasari kerentanan dan ketahanan terhadap kekalahan sosial di kawasan ganjaran otak. Sel. 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. Kawalan kortikal rangkaian afektif. J Neurosci. 2013; 33: 1116-1129. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.0092-12.2013. [Artikel percuma PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  35. Lammel S, Ion DI, Roeper J, Malenka RC. Modulasi khusus untuk unjuran sinapsis neuron dopamin dengan rangsangan aversive dan rewarding. Neuron. 2011; 70: 855-862. doi: 10.1016 / j.neuron.2011.03.025. [Artikel percuma PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  36. Lammel S, Lim BK, Ran C, Huang KW, Betley MJ, Tye KM, Deisseroth K, Malenka RC. Kawalan spesifik input ganjaran dan keengganan di kawasan tegegal ventral. Alam. 2012; 491: 212-217. doi: 10.1038 / nature11527. [Artikel percuma PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  37. Larson EB, Akkentli F, Edwards S, Graham DL, Simmons DL, Alibhai IN, Nestler EJ, Self DW. Peraturan striatal ΔFosB, FosB, dan cFos semasa pengambilan diri dan pengeluaran sendiri kokain. J Neurochem. 2010; 115: 112-122. doi: 10.1111 / j.1471-4159.2010.06907.x. [Artikel percuma PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  38. Lee KW, Kim Y, Kim AM, Helmin K, Nairn AC, pembentukan tulang belakang dendritik yang diakibatkan oleh Cocaine dalam D1 dan D2 dopamin yang mengandung neuron berkilat sederhana dalam nukleus accumbens. Proc Natl Acad Sci US A. 2006; 103: 3399-3404. doi: 10.1073 / pnas.0511244103. [Artikel percuma PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  39. Lehmann ML, Herkenham M. Pengayaan alam sekitar memberikan tekanan ketegangan kepada kekalahan sosial melalui jalur neuroanatomis yang bergantung kepada korteks infralimbik. J Neurosci. 2011; 31: 6159-6173. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.0577-11.2011. [Artikel percuma PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  40. Liu QR, Rubio FJ, Bossert JM, Marchant NJ, Fanous S, Hou X, Shaham Y, Hope BT. Pengesanan perubahan molekul dalam methamphetamine-activated Fos-expressing neurons dari striatum dorsal tikus tunggal menggunakan pemecahan sel diaktifkan fluoresen (FACS) J Neurochem. 2013 doi: 10.1111 / jnc.12381. doi: 10.1111 / jnc.12381. Majukan penerbitan dalam talian. Diperoleh Julai 29, 2013. [Artikel percuma PMC] [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, EJ. Kehilangan spesifik sel jenis isyarat BDNF meniru kawalan optogenetik ganjaran kokain. Sains. 2010; 330: 385-390. doi: 10.1126 / science.1188472. [Artikel percuma PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  42. Lobo MK, Nestler EJ. Tindakan pengimbangan striat dalam ketagihan dadah: peranan yang berbeza dari neuron berkilat sederhana dan tidak langsung. Neuroanat hadapan. 2011; 5: 41. doi: 10.3389 / fnana.2011.00041. [Artikel percuma PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  43. Lobo MK, Karsten SL, Gray M, Geschwind DH, Yang XW. FACS-pelbagai profil subjeksi neuron unjuran striatal dalam otak tikus juvana dan dewasa. Nat neurosci. 2006; 9: 443-452. doi: 10.1038 / nn1654. [PubMed] [Cross Ref]
  44. MacAskill AF, Little JP, Cassel JM, Carter AG. Kesambungan subselular mendasari isyarat khusus laluan dalam nukleus accumbens. Nat neurosci. 2012; 15: 1624-1626. doi: 10.1038 / nn.3254. [Artikel percuma PMC] [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. Peranan penting methyltransferase histone G9a dalam kepekaan cocaine-induced. Sains. 2010; 327: 213-216. doi: 10.1126 / science.1179438. [Artikel percuma PMC] [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, Hurd YL, Cheer JF, Han MH, Russo SJ, et al. Peranan untuk mTOR isyarat dan aktiviti neuron dalam penyesuaian yang disebabkan oleh morfin dalam kawasan ventral tegmental neuron dopamin. Neuron. 2011; 72: 977-990. doi: 10.1016 / j.neuron.2011.10.012. [Artikel percuma PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  47. McClung CA, Nestler EJ. Peraturan ekspresi gen dan ganjaran kokain oleh CREB dan ΔFosB. Nat neurosci. 2003; 6: 1208-1215. doi: 10.1038 / nn1143. [PubMed] [Cross Ref]
  48. McDaid J, Ahli Parlimen Graham, Napier TC. Pemekaan yang disebabkan oleh methamphetamine berbeza mengubah pCREB dan ΔFosB di sepanjang litar limbik otak mamalia. Mol Pharmacol. 2006; 70: 2064-2074. doi: 10.1124 / mol.106.023051. [PubMed] [Cross Ref]
  49. Moratalla R, Vallejo M, Elibol B, Graybiel AM. Reseptor dopamin kelas D1 mempengaruhi ekspresi berterusan cocaine protein yang berkaitan dengan koko di striatum. Neuroreport. 1996; 8: 1-5. doi: 10.1097 / 00001756-199612200-00001. [PubMed] [Cross Ref]
  50. Muller DL, Unterwald EM. Reseptor dopamine D1 memodulasi induksi δFosB dalam striatum tikus selepas pentadbiran morfin yang terputus-putus. J Pharmacol Exp Ther. 2005; 314: 148-154. doi: 10.1124 / jpet.105.083410. [PubMed] [Cross Ref]
  51. Narayan S, Kass KE, Thomas EA. Rawatan haloperidol kronik mengakibatkan penurunan dalam ekspresi gen berkaitan myelin / oligodendrocyte dalam otak tikus. J Neurosci Res. 2007; 85: 757-765. doi: 10.1002 / jnr.21161. [PubMed] [Cross Ref]
  52. Interaksi fungsional antara reseptor opioid dan cannabinoid dalam Fasilitator, 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 pentadbiran diri dadah. J Neurosci. 2001; 21: 5344-5350. [PubMed]
  53. Nelson AB, Hang GB, Grueter BA, Pascoli V, Luscher C, Malenka RC, Kreitzer AC. Perbandingan tingkah laku yang bergantung kepada striatal dalam jenis liar dan hemisfer Drd1a dan tikus transgenik Drd2 BAC. J Neurosci. 2012; 32: 9119-9123. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.0224-12.2012. [Artikel percuma PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  54. Nicola SM. Nukleus akrab sebagai sebahagian daripada litar pemilihan tindakan basal ganglia. Psychopharmacology. 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 dalam accumbens nukleus mengawal kelakuan dan motivasi instrumental yang diperkuatkan oleh makanan. 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. Induksi δFosB dalam struktur otak berkaitan ganjaran selepas tekanan kronik. 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, DW Self, Nestler EJ. Corak berbeza induksi DeltaFosB di otak oleh dadah penyalahgunaan. Sinaps. 2008; 62: 358-369. doi: 10.1002 / syn.20500. [Artikel percuma PMC] [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 mengantara desensitisasi epigenetik gen c-fos selepas pendedahan amphetamine kronik. J Neurosci. 2008; 28: 7344-7349. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1043-08.2008. [Artikel percuma PMC] [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, Nestler EJ. Analisis luas genom terhadap peraturan kromatin oleh kokain menunjukkan peranan baru untuk sirtuin. Neuron. 2009; 62: 335-348. doi: 10.1016 / j.neuron.2009.03.026. [Artikel percuma PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  60. Robison AJ, Nestler EJ. Mekanisme transkriptional dan epigenetik ketagihan. Nat Rev Neurosci. 2011; 12: 623-637. doi: 10.1038 / nrn3111. [Artikel percuma PMC] [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. Respons tindak balas tindakbalas dan struktur terhadap kokain kronik memerlukan gelung feedforward yang melibatkan ΔFosB dan kinase II yang bergantung kepada kalsium / calmodulin di dalam shell nukleus accumbens. J Neurosci. 2013; 33: 4295-4307. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.5192-12.2013. [Artikel percuma PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  62. Smith RJ, Lobo MK, Spencer S, Kalivas PW. Penyesuaian yang diakibatkan oleh kokain dalam D1 dan D2 menimbulkan neuron unjuran (dikotomi tidak semestinya sinonim dengan laluan langsung dan tidak langsung) Curr Opin Neurobiol. 2013; 23: 546-552. doi: 10.1016 / j.conb.2013.01.026. [Artikel percuma PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  63. Solinas M, Thiriet N, El Rawas R, Lardeux V, Jaber M. Pengayaan alam sekitar pada peringkat awal kehidupan mengurangkan kesan perilaku, neurokimia, dan molekul kokain. Neuropsychopharmacology. 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. Pembinaan gentian optik yang boleh diimplan untuk manipulasi optogenetik jangka panjang litar saraf. Nat Protoc. 2012; 7: 12-23. doi: 10.1038 / nprot.2011.413. [PubMed] [Cross Ref]
  65. Stamatakis AM, Stuber GD. Pengaktifan input habenula lateral ke tengah otak ventral menggalakkan penghindaran perilaku. Nat neurosci. 2012; 24: 1105-1107. doi: 10.1038 / nn.3145. [Artikel percuma PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  66. Stuber GD, Britt JP, Bonci A. Modulasi optogenetik litar saraf yang mendasari usaha mencari ganjaran. Biol Psikiatri. 2012; 71: 1061-1067. doi: 10.1016 / j.biopsych.2011.11.010. [Artikel percuma PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  67. Tan KR, Yvon C, Turiault M, Mirzabekov JJ, Doehner J, Labouèbe G, Deisseroth K, Tye KM, Lüscher C. GABA neurons dari VTA memandu keengganan tempat yang dikondisikan. Neuron. 2012; 73: 1173-1183. doi: 10.1016 / j.neuron.2012.02.015. [PubMed] [Cross Ref]
  68. Teegarden SL, Bale TL. Mengurangkan keutamaan diet menghasilkan peningkatan emosional dan risiko untuk kambuh makanan. Biol Psikiatri. 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. Phasic menembak dalam neuron dopaminergik adalah mencukupi untuk penyesuaian tingkah laku. Sains. 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. Dopamine neurons modulate encoding neural and expression related depression tingkah laku. Alam. 2013; 493: 537-541. doi: 10.1038 / nature11740. [PubMed] [Cross Ref]
  71. van Zessen R, Phillips JL, Budygin EA, Stuber GD. Pengaktifan neuron VTA GABA mengganggu penggunaan ganjaran. Neuron. 2012; 73: 1184-1194. doi: 10.1016 / j.neuron.2012.02.016. [Artikel percuma PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  72. Vialou V, Robison AJ, QC Laplant, Covington HE, 3rd, Dietz DM, Ohnishi YN, Mouzon E, Rush AJ, 3rd, Watts EL, Wallace DL, Iñiguez SD, Ohnishi YH, Steiner MA, Warren BL, Krishnan V, Bolaños CA, Neve RL, Ghose S, Berton O, Tamminga CA, et al. ΔFosB dalam rangkaian ganjaran otak mengantara daya tahan terhadap tekanan dan tindak balas antidepresan. Nat neurosci. 2010; 13: 745-752. doi: 10.1038 / nn.2551. [Artikel percuma PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  73. Vialou V, Cui H, Perello M, Mahgoub M, Yu HG, Rush AJ, Pranav H, Jung S, Yangisawa M, Zigman JM, Elmquist JK, Nestler EJ, Lutter M. Peranan untuk ΔFosB dalam perubahan metabolik akibat larangan kalori . Biol Psikiatri. 2011; 70: 204-207. doi: 10.1016 / j.biopsych.2010.11.027. [Artikel percuma PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  74. Wallace DL, Vialou V, Rios L, Carle-Florence TL, Chakravarty S, Kumar A, Graham DL, Green TA, Kirk A, Iigiguez SD, Perrotti LI, Barrot M, DiLeone RJ, Nestler EJ, Bolaños-Guzmán CA. Pengaruh DeltaFosB dalam nukleus akrab dengan tingkah laku yang berkaitan dengan imbalan semula jadi. J Neurosci. 2008; 28: 10272-10277. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1531-08.2008. [Artikel percuma PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  75. Warden MR, Selimbeyoglu A, Mirzabekov JJ, Lo M, Thompson KR, Kim SY, Adhikari A, Tye KM, Frank LM, Deisseroth K. Unjuran korteks-brainstem unjuran neuron yang mengawal respon terhadap cabaran tingkah laku. Alam. 2012; 492: 428-432. doi: 10.1038 / nature11617. [PubMed] [Cross Ref]
  76. Watabe-Uchida M, Zhu L, Ogawa SK, Vamanrao A, Uchida N. Pemetaan keseluruhan otak-masukan langsung ke neuron dopamine tengah. Neuron. 2012; 74: 858-873. doi: 10.1016 / j.neuron.2012.03.017. [PubMed] [Cross Ref]
  77. Werme M, Messer C, Olson L, Gilden L, Thoren P, Nestler EJ, Brené S. ΔFosB mengawal roda berjalan. 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. Induksi FosB dalam korteks orbitofrontal menstabilkan toleransi kepada disfungsi kognitif akibat kokain. 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, Brodsky M, Yizhar O, Cho SL, Gong S, Ramakrishnan C, Stuber GD, Tye KM, Janak PH, Deisseroth K. Recombinase- teknik, dan aplikasi optogenetik untuk tetulang dopamine-mediated. Neuron. 2011; 72: 721-733. doi: 10.1016 / j.neuron.2011.10.028. [Artikel percuma PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  80. Yizhar O, Fenno LE, Davidson TJ, Mogri M, Deisseroth K. Optogenetik dalam sistem saraf. Neuron. 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. Penggunaan etanol secara sukarela dalam strain tetikus 22 inbred. Alkohol. 2008; 42: 149-160. doi: 10.1016 / j.alcohol.2007.12.006. [Artikel percuma PMC] [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. Peranan penting untuk DeltaFosB dalam nukleus akrab dalam tindakan morfin. Nat neurosci. 2006; 9: 205-211. doi: 10.1038 / nn1636. [PubMed] [Cross Ref]