Neurotoxicol Teratol. Auteur manuscript; beschikbaar in PMC 2009 september 1.
Gepubliceerd in definitief bewerkte vorm als:
Gepubliceerd online 2008 april 22. doi: 10.1016 / j.ntt.2008.04.002
De definitieve bewerkte versie van dit artikel is beschikbaar op Neurotoxicol Teratol
Zie andere artikelen in PMC dat citeren het gepubliceerde artikel.
Abstract
De neurale mechanismen die verantwoordelijk zijn voor de verhoogde kwetsbaarheid van adolescenten voor het initiëren van drugsmisbruik, zijn onduidelijk. We hebben onderzocht of leeftijdsverschillen in dopamine-neurotransmissie de verbeterde psychomotorische effecten van cocaïne in de peri-adolescente rat kunnen verklaren. Elektrische stimulatie de mediale voorhersenen bundel van anesthesie na de geboorte 28 dagen (PN28) en PN65 ratten lokten dopamine-afgifte uit in caudate nucleus en nucleus accumbens kern voor en na 15 mg / kg cocaïne ip Extracellulaire dopamineconcentraties waren groter in PN65 dan PN28 caudaat na 20- en 60Hz-stimulaties en in de PN65-nucleus accumbens na 60Hz-stimulaties. Cocaïne verhoogde de dopamineconcentraties opgewekt door 20 Hz-stimulaties 3-voudig bij de volwassene, maar bijna 9-voudig in periadolescent caudaat. De afgiftesnelheid van dopamine was lager in het periadolescent caudaat, hoewel de totale dopamineklaring vergelijkbaar was met die van volwassenen. Het peri-adolescente caudaat bereikte volwassen niveaus van klaring door te compenseren voor een lagere Vmax met hogere opnamaffiniteit. Strengere regulatie van extracellulair dopamine door de hogere opname / afgifte-verhouding in periadolescenten leidde tot een grotere toename na cocaïne. In nucleus accumbens, dopamine-afgifte en Vmax waren lager in periadolescents dan volwassenen, maar de opname-affiniteit en cocaïne-effecten waren vergelijkbaar. Onvolwassenheid van dopamine-neurotransmissie in het dorsale striatum kan ten grondslag liggen aan verhoogde acute reacties op psychostimulantia bij adolescente ratten en suggereert een mechanisme voor de grotere kwetsbaarheid van adolescente mensen voor drugsverslaving.
sleutelwoorden: Ontwikkeling, verslaving, voltammetrie, dopamine neurotransmissie, cocaïne, adolescentie
Afkortingen
- PN
- postnatale (leeftijd)
- [DA]p
- concentratie van dopamine afgegeven per stimuluspuls
- [DA]max
- maximale opgeroepen dopamineconcentratie
voetnoten
Disclaimer uitgever: Dit is een PDF-bestand van een onbewerkt manuscript dat is geaccepteerd voor publicatie. Als service aan onze klanten bieden wij deze vroege versie van het manuscript. Het manuscript zal een copy-editing ondergaan, een typografie en een review van het resulterende bewijs voordat het in zijn definitieve citeervorm wordt gepubliceerd. Houd er rekening mee dat tijdens het productieproces fouten kunnen worden ontdekt die van invloed kunnen zijn op de inhoud en alle wettelijke disclaimers die van toepassing zijn op het tijdschrift.
Referenties
1. Adriani W, Chiarotti F, Laviola G. Verhoogd zoeken naar nieuwe dingen en eigenaardige sensitisatie van d-amfetamine in periadolescente muizen in vergelijking met volwassen muizen. Behav.Neurosci. 1998;112: 1152-1166. [PubMed]
2. Andersen SL, Gazzara RA. De ontogenese van apomorfine-geïnduceerde veranderingen van neostriatale dopamine-afgifte: effecten op spontane afgifte. J.Neurochem. 1993;61: 2247-2255. [PubMed]
3. Andersen SL, Thompson AP, Krenzel E, Teicher MH. Pubertale veranderingen in gonadale hormonen liggen niet ten grondslag aan de overproductie van de dopamine-receptor bij adolescenten. Psychoneuroendocrinology. 2002;27: 683-691. [PubMed]
4. Belluzzi JD, Lee AG, Oliff HS, Leslie FM. Leeftijd-afhankelijke effecten van nicotine op locomotorische activiteit en geconditioneerde plaatsvoorkeur bij ratten. Psychopharmacology (Berl) 2004;174: 389-395. [PubMed]
5. Belluzzi JD, Wang RH, Leslie FM. Acetaldehyde verbetert de verwerving van nicotine zelftoediening bij adolescente ratten. Neuropsychopharmacology. 2005;30: 705-712. [PubMed]
6. Bergstrom BP, Garris PA. 'Passieve stabilisatie' van striatale extracellulaire dopamine over het laesiespectrum dat de presymptomatische fase van de ziekte van Parkinson omvat: een voltammetrische studie bij de 6-OHDA-beschadigde rat. J.Neurochem. 2003;87: 1224-1236. [PubMed]
7. Bjork JM, Knutson B, Fong GW, Caggiano DM, Bennett SM, Hommer DW. Door incentives opgewekte hersenactivatie bij adolescenten: overeenkomsten en verschillen tussen jongvolwassenen. J. Neurosci. 2004;24: 1793-1802. [PubMed]
8. Bolanos CA, Glatt SJ, Jackson D. Subsensitiviteit voor dopaminerge geneesmiddelen in periadolescente ratten: een gedrags- en neurochemische analyse. Brain Res Dev.Brain Res. 1998;111: 25-33. [PubMed]
9. Cahill PS, Walker QD, Finnegan JM, Mickelson GE, Travis ER, Wightman RM. Micro-elektroden voor het meten van catecholamines in biologische systemen. Anal.Chem. 1996;68: 3180-3186. [PubMed]
10. Caster JM, Walker QD, Kuhn CM. Verbeterde gedragsreactie op cocaïne met herhaalde dosering bij adolescente ratten. Psychopharmacology (Berl) 2005;183: 218-225. [PubMed]
11. Caster JM, Walker QD, Kuhn CM. Verbeterde gedragsreactie op cocaïne met herhaalde dosering bij adolescente ratten. Psychopharmacology. 2005;183: 218-225. [PubMed]
12. Catlow BJ, Kirstein CL. Verhoogde door cocaïne geïnduceerde locomotorische activiteit bij adolescenten in vergelijking met volwassen vrouwelijke ratten. J.Psychopharmacol. 2005;19: 443-447. [PMC gratis artikel] [PubMed]
13. Chambers RA, Taylor JR, Potenza MN. Ontwikkelingsneuscircuit van motivatie in de adolescentie: een kritieke periode van kwetsbaarheid voor verslaving. Am.J.Psychiatry. 2003;160: 1041-1052. [PMC gratis artikel] [PubMed]
14. Chen K, Kandel DB, Davies M. Relaties tussen frequentie en hoeveelheid marihuanagebruik en proxyafhankelijkheid vorig jaar bij adolescenten en volwassenen in de Verenigde Staten. Drug Alcohol Depend. 1997;46: 53-67. [PubMed]
15. Clark DB, Kirisci L, Tarter RE. Adolescent versus volwassen begin en de ontwikkeling van substantiegebruiksstoornissen bij mannen. Drug Alcohol Depend. 1998;49: 115-121. [PubMed]
16. Collins SL, Izenwasser S. Chronische nicotine verandert op een verschillende manier de door cocaïne geïnduceerde locomotorische activiteit bij volwassen mannelijke en vrouwelijke ratten. Neurofarmacologie. 2004;46: 349-362. [PubMed]
17. Costall B, Naylor RJ. Een vergelijking van de mogelijkheden van typische neuroleptica en van thioridazine, clozapine, sulpiride en metoclopramide om de hyperactiviteit te induceren die wordt veroorzaakt door dopamine die intracerebraal wordt toegediend aan gebieden van het extrapyramidale en mesolimbische systeem. Eur.J.Pharmacol. 1976;40: 9-19. [PubMed]
18. Creese I, Iverson SD. Blokkering van door amfetamine geïnduceerde motorische stimulatie en stereotypie bij de volwassen rat na neonatale behandeling met 6-hydroxydopamine. Brain Res. 1973;55: 369-382. [PubMed]
19. Cunningham MG, Bhattacharyya S, Benes FM. Amygdalo-corticale ontspruiting gaat verder in de vroege volwassenheid: implicaties voor de ontwikkeling van een normale en abnormale functie tijdens de adolescentie. J.Comp.Neurol. 2002;453: 116-130. [PubMed]
20. Estroff TW, Schwartz RH, Hoffmann NG. Adolescent cocaïne misbruik - verslavende potentiële, gedrags- en psychiatrische effecten. Klinische pediatrie. 1989;28: 550-555. [PubMed]
21. Everitt BJ, Dickinson A, Robbins TW. De neuropsychologische basis van verslavend gedrag. Brain Res Brain Res Rev. 2001;36: 129-138. [PubMed]
22. Frantz KJ, O'Dell LE, Parsons LH. Gedrags- en neurochemische reacties op cocaïne bij periadolescente en volwassen ratten. Neuropsychopharmacology. 2007;32: 625-637. [PubMed]
23. Garris PA, Walker QD, Wightman RM. Dopamine-afgifte en opnamesnelheden nemen beide af in het gedeeltelijk gedenerveerde striatum in verhouding tot het verlies van dopamineterminals. Brain Res. 1997;753: 225-234. [PubMed]
24. Giedd JN, Blumenthal J, Jeffries NO, Castellanos FX, Liu H, Zijdenbos A, Paus T, Evans AC, Rapoport JL. Hersenontwikkeling tijdens de kindertijd en adolescentie: een longitudinale MRI-studie. Nature Neurosci. 1999;2: 861-863. [PubMed]
25. Hooiopper W, Becker L, Ang L, Furukawa Y, Hornykiewicz O, Kish SJ. Gemarkeerde ongelijkheid tussen leeftijdgerelateerde veranderingen in dopamine en andere presynaptische dopaminerge markers in het menselijk striatum. J.Neurochem. 2003;87: 574-585. [PubMed]
26. Hyman SE, Malenka RC, Nestler EJ. Neurale verslavingsmechanismen: de rol van beloningsgerelateerd leren en geheugen. Jaaroverzicht van neurowetenschap. 2006;29: 565-598. [PubMed]
27. Ito R, Robbins TW, Everitt BJ. Differentiële controle over het zoeken naar cocaïne door nucleus accumbens core en shell. Nature Neuroscience. 2004;7: 389-397. [PubMed]
28. Jones SR, Garris PA, Wightman RM. Verschillende effecten van cocaïne en nomifensine op de opname van dopamine in het caudate-putamen en nucleus accumbens. J.Pharmacol.Exp.Ther. 1995;274: 396-403. [PubMed]
29. Kantak KM, Goodrich CM, Uribe V. Invloed van geslacht, oestruscyclus en leeftijd vanaf het begin van het medicijn op zelftoediening door cocaïne bij ratten (Rattus norvegicus) Exp.Clin.Psychopharmacol. 2007;15: 37-47. [PubMed]
30. Kelley AE, Schochet T, Landry CF. Risico's nemen en nieuwe dingen zoeken tijdens de adolescentie - Inleiding tot deel I. Adolescent Brain Development: Vulnerabilities and Opportunities. 2004;1021: 27-32. [PubMed]
31. Kelly PH. Door drugs geïnduceerd motorisch gedrag. In: Iverson LL, Iversen SD, Snyder SH, editors. Handboek in Psychopharmacology. New York: Plenum Press; 1977. pp. 295-332.
32. Kelly PH, Seviour PW, Iverson SD. Amfetamine- en apomorfine-reacties bij de rat na 6-OHDA-laesies van de nucleus accumbens septi en corpus striatum. Brain Res. 1975;94: 507-522. [PubMed]
33. Kerstetter KA, Kantak KM. Differentiële effecten van zelf toegediende cocaïne bij adolescente en volwassen ratten op het stimuleren van stimulusbeloningen. Psychopharmacology. 2007;194: 403-411. [PubMed]
34. Lanier LP, Isaacson RL. Vroege ontwikkelingsveranderingen in de locomotorische respons op amfetamine en hun relatie tot hippocampusfunctie. Brain Res. 1977;126: 567-575. [PubMed]
35. Laviola G, Dellomo G, Alleva E, Bignami G. Ontogenie van Cocaïne Hyperactiviteit en Geconditioneerde Plaatsvoorkeur bij muizen. Psychopharmacology. 1992;107: 221-228. [PubMed]
36. Laviola G, Pascucci T, Pieretti S. Striatal dopamine-overgevoeligheid voor D-amfetamine in periadolescente maar niet bij volwassen ratten. Pharmacol.Biochem.Behav. 2001;68: 115-124. [PubMed]
37. Le Moal M, Simon H. Mesocorticolimbic dopaminerge netwerk - Functionele en regulerende rollen. Fysiologische beoordelingen. 1991;71: 155-234. [PubMed]
38. Leslie FM, Loughlin SE, Wang RH, Perez L, Lotfipour S, Belluzzi JD. Ontwikkeling van het reactievermogen van voorhersenen stimulerende middelen bij adolescenten - Inzichten uit dierstudies. Adolescent Brain Development: Vulnerabilities and Opportunities. 2004;1021: 148-159. [PubMed]
39. Lew R, Patel A, Vaughan RA, Wilson A, Kuhar MJ. Microheterogeniteit van Dopamine Transporters in Rat Striatum en Nucleus-Accumbens. Brain Res. 1992;584: 266-271. [PubMed]
40. Li LB, Chen N, Ramamoorthy S, Chi L, Cui XN, Wang LC, Reith ME. De rol van N-glycosylatie in functie en oppervlaktetransmissie van de menselijke dopaminetransporteur. Chem. 2004;279: 21012-21020. [PubMed]
41. Maldonado AM, Kirstein CL. Door cocaïne geïnduceerde locomotorische activiteit wordt verhoogd door voorafgaand gebruik bij adolescente maar niet bij volwassen vrouwelijke ratten. Physiol.Behav. 2005;86: 568-572. [PubMed]
42. Masse LC, Tremblay RE. Gedrag van jongens in de kleuterklas en het begin van middelengebruik tijdens de adolescentie. Arch.Gen.Psychiatry. 1997;54: 62-68. [PubMed]
43. May LJ, Kuhr WG, Wightman RM. Differentiatie van dopamine-overloop en opnameprocessen in de extracellulaire vloeistof van de caudate nucleus van de rat met fast-scan in vivo voltammetrie. J Neurochem. 1988;51: 1060-1069. [PubMed]
44. Meng SZ, Ozawa Y, Itoh M, Takashima S. Ontwikkelings- en leeftijdsgebonden veranderingen van de dopaminetransporteur en dopamine D1- en D2-receptoren in menselijke basale ganglia. Brain Res. 1999;843: 136-144. [PubMed]
45. Michael J, Joseph JD, Kilpatrick MR, Travis ER, Wightman RM. Verbetering van de data-acquisitie voor fast-scan cyclische voltammetrie. Anal.Chem. 1999;71: 3941-3947. [PubMed]
46. Millar J, Stamford JA, Kruk ZL, Wightman RM. Elektrochemisch, farmacologisch en elektrofysiologisch bewijs van snelle afgifte en verwijdering van dopamine in de caudate nucleus van de rat na elektrische stimulatie van de mediane voorhersenenbundel. Eur J Pharmacol. 1985;109: 341-348. [PubMed]
47. Montague DM, Lawler CP, Mailman RB, Gilmore JH. Ontwikkelingsregulatie van de dopamine D-1-receptor in menselijk caudaat en putamen. Neuropsychopharmacology. 1999;21: 641-649. [PubMed]
48. Palacios JM, Camps M, Cortes R, Probst A. dopamine-receptoren in het menselijk brein in kaart brengen. J.Neural Transm. 1988 Suppl, 27: 227-235. [PubMed]
49. Patel AP, Cerruti C, Vaughan RA, Kuhar MJ. Ontwikkelingsgecontroleerde glycosylatie van dopaminetransporter. Brain Res., Developmental Brain. 1994: 53-58. [PubMed]
50. Paus T, Zijdenbos A, Worsley K, Collins DL, Blumenthal J, Giedd JN, Rapoport JL, Evans AC. Structurele rijping van neurale paden bij kinderen en adolescenten: in vivo onderzoek. Science. 1999;283: 1908-1911. [PubMed]
51. Paxinos G, Watson C. De rattenhersenen in stereotaxische coördinaten. New York: Academic Press; 1986.
52. Pijnenburg AJJ, Honig WMM, Van Rossum JM. Antagonisme van apomorfine- en d-amfetamine-geïnduceerd stereotiep gedrag door injectie van lage doses haloperidol in de caudate nucleus en de nucleus accumbens. Psychopharmacologia. 1975;45: 65-71.
53. Pijnenburg AJJ, Honig WMM, Van Rossum JM. Remming van d-amfetamine-geïnduceerde locomotorische activiteit door injectie van haloperidol in de nucleus accumbens van de rat. Psychopharmacologia. 1975;41: 87-95. [PubMed]
54. Robbins TW, Everitt BJ. Drugsverslaving: slechte gewoonten kloppen. Natuur. 1999;398: 567-570. [PubMed]
55. Robins LN, Przybeck TR. Leeftijd van het begin van drugsgebruik als een factor in drugs- en andere aandoeningen. Nida Res Monogr. 1995;56: 178-192. [PubMed]
56. Robinson TE, Berridge KC. De psychologie en neurobiologie van verslaving: een mening over sensibilisatie. Verslaving. 2000;95 Suppl 2: S91-S117. [PubMed]
57. Seeman P. Afbeeldingen in de neurowetenschappen. Hersenenontwikkeling, X: snoeien tijdens de ontwikkeling. Am.J.Psychiatry. 1999;156: 168. [PubMed]
58. Seeman P, Bzowej NH, Guan HC, Bergeron C, Becker LE, Reynolds GP, Bird ED, Riederer P, Jellinger K, Watanabe S. Dermaminereceptoren voor menselijke hersenen bij kinderen en ouder wordende volwassenen. Synapse. 1987;1: 399-404. [PubMed]
59. Sharp T, Zetterstrom T, Ljungberg T, Ungerstedt U. Een directe vergelijking van door amfetamine geïnduceerd gedrag en regionale dopamineafgifte van hersenen bij de rat met behulp van intracerebrale dialyse. Brain Res. 1987;401: 322-330. [PubMed]
60. Sowell ER, Thompson PM, Holmes CJ, Jernigan TL, Toga AW. In vivo bewijs voor post-adolescente hersenrijping in frontale en striatale regio's. Nature Neurosci. 1999;2: 859-861. [PubMed]
61. Spanagel R, Weiss F. De dopamine-hypothese van beloning: verleden en huidige status. Trends Neurosci. 1999;22: 521-527. [PubMed]
62. Speer LP. De adolescente hersenen en aan leeftijd gerelateerde gedragsuitingen. Neurosci Biobehav Rev. 2000;24: 417-463. [PubMed]
63. Spear LP, Brick J. Cocaïne-geïnduceerd gedrag bij de ontwikkelende rat. Behav.Neural Biol. 1979;26: 401-415. [PubMed]
64. Stamford JA. Ontwikkeling en veroudering van het ratten Nigrostriatal Dopamine-systeem Bestudeerd met snelle cyclische voltametrie. J.Neurochem. 1989;52: 1582-1589. [PubMed]
65. Tarazi FI, Tomasini EC, Baldessarini RJ. Postnatale ontwikkeling van dopamine D4-achtige receptoren in regio's van rattenhersenen: vergelijking met D2-achtige receptoren. Brain Res Dev.Brain Res. 1998;110: 227-233. [PubMed]
66. Tarazi FI, Tomasini EC, Baldessarini RJ. Postnatale ontwikkeling van dopamine D1-achtige receptoren in ratten corticale en striatolimbische hersenregio's: een autoradiografische studie. Dev.Neurosci. 1999;21: 43-49. [PubMed]
67. Teicher MH, Andersen SL, Hostetter JC. Bewijs voor dopamine-receptor Snoeien tussen adolescentie en volwassenheid in Striatum maar niet voor Nucleus-Accumbens. Dev.Brain Res. 1995;89: 167-172. [PubMed]
68. Thompson PM, Giedd JN, Woods RP, MacDonald D, Evans AC, Toga AW. Groeipatronen in de ontwikkelende hersenen gedetecteerd door gebruik van continuum mechanische tensorkaarten. Natuur. 2000;404: 190-193. [PubMed]
69. Vanderschuren LJ, Di Ciano P, Everitt BJ. Betrokkenheid van het dorsale striatum bij cue-controlled cocaïne zoeken. J. Neurosci. 2005;25: 8665-8670. [PubMed]
70. Vasilev V, Veskov R, Janac B, Rakic L, Stojiljkovic M. Leeftijdgerelateerde verschillen in MK-801- en amfetamine-geïnduceerde locomotorische en stereotype activiteiten van ratten. Neurobiol.Aging. 2003;24: 715-723. [PubMed]
71. Walker QD, Morris S, Caster JM, Nagel J, Kuhn CM. Overdreven gedragsreacties op stimulantia bij adolescenten. Soc.Neurosci.Abst. 2005: 1026.4.
72. Walker QD, Ray R, Kuhn CM. Geslachtsverschillen in neurochemische effecten van dopaminerge geneesmiddelen in rattenstriatum. Neuropsychopharmacology. 2006;31: 1193-1202. [PubMed]
73. Walker QD, Rooney MB, Wightman RM, Kuhn CM. De afgifte en opname van dopamine zijn groter in het vrouwelijke striatum dan in het mannelijke rat, gemeten aan de hand van snelle cyclische voltammetrie. Neuroscience. 2000;95: 1061-1070. [PubMed]
74. Wightman RM, Amatore C, Engstrom RC, Hale PD, Kristensen EW, Kuhr WG, mei LJ. Realtime karakterisatie van dopamine-overloop en opname in het striatum van de rat. Neuroscience. 1988;25: 513-523. [PubMed]
75. Wightman RM, Zimmerman JB. Beheersing van de extracellulaire concentratie van Dopamine in Rat Striatum door impulsstroom en opname. Brain Res.Rev. 1990;15: 135-144. [PubMed]
76. Wills TA, Vaccaro D, McNamara G. Op zoek naar nieuwigheden, het nemen van risico's en verwante constructen als voorspellers van middelengebruik door adolescenten: een toepassing van de theorie van Cloninger. J.Substance Abuse. 1994;6: 1-20. [PubMed]
77. Wu Q, Reith ME, Wightman RM, Kawagoe KT, Garris PA. Bepaling van de afgifte- en opnameparameters van elektrisch opgewekte dopaminedynamica gemeten door real-time voltammetrie. J.Neurosci.Methods. 2001;112: 119-133. [PubMed]
78. Zuckerman M. Sensation-seeking en de endogene deficietheorie van drugsmisbruik. NIDA.Res.Monogr. 1986;74: 59-70. [PubMed]
;
