Dopamine, noradrenaline en verschillen in seksueel gedrag tussen hoog en laag te vermijden mannetjesratten: een microdialyseonderzoek in de voor Prefrontale cortex

Introductie

De Roma High-(RHA) en Low-Avoidance (RLA) outbred ratlijnen, oorspronkelijk geselecteerd voor respectievelijk snelle versus slechte acquisitie van de actieve vermijdingsrespons in de shuttle-box (Bignami, 1965; Broadhurst en Bignami, 1965; Driscoll en Bättig, 1982; Fernández-Teruel et al., 2002; Giorgi et al., 2007) vertonen significante verschillen in seksuele activiteit wanneer ze in de aanwezigheid van een seksueel ontvankelijke vrouwelijke rat worden gebracht. RHA-ratten vertonen inderdaad hogere niveaus van seksuele motivatie dan RLA-ratten, zoals blijkt uit het grotere aantal contactloze erecties van de penis getoond door deze ratten wanneer ze in de aanwezigheid van een ontoegankelijk ontvankelijk vrouwtje werden geplaatst, en betere copulatoire prestaties dan RLA-ratten, zoals onthuld door de significante verschillen in talrijke parameters van het copheel, voornamelijk gevonden in de eerste copulatory test tussen de twee ratlijnen, maar ook na vijf copulatory tests, hoewel verzwakt (Sanna et al., 2014a). Een van de meest uitgesproken verschillen gevonden tussen RHA en RLA-ratten is het percentage ratten dat begint met monteren en intromitting en dat ejaculeert in de eerste copulatory test, 80% van RHA-ratten tegen respectievelijk 40% RLA-ratten (Sanna et al., 2014a). Een grote hoeveelheid experimenteel bewijs suggereert dat een functioneel verschillende dopaminerge tonus betrokken is bij de copulatie verschillen tussen RHA en RLA ratten. In feite is gevonden dat de verschillende copulatiepatronen van RHA- en RLA-ratten verschillend zijn gemodificeerd door apomorfine, een gemengde D1 / D2-dopaminereceptoragonist toegediend in doses die seksueel gedrag vergemakkelijken, en door haloperidol, een D2-dopaminereceptorantagonist, toegediend aan lage doses die seksueel gedrag remmen (Sanna et al., 2014b). Dienovereenkomstig bleken RLA-ratten gevoeliger te zijn voor de facilitering en remming van seksueel gedrag geïnduceerd door respectievelijk apomorfine en haloperidol, zoals aangetoond door de grotere modificaties geïnduceerd door de twee geneesmiddelen, voornamelijk wanneer toegediend in de lagere doses in verschillende copulatieparameters in RLA-ratten met betrekking tot RHA-ratten (Sanna et al., 2014b). Misschien belangrijker voor deze studie, zijn de verschillende copulatiepatronen van RHA- en RLA-ratten ook gerelateerd aan verschillen in de activiteit van de mesolimbische dopaminerge neuronen, waarvan bekend is dat de activiteit tijdens seksueel gedrag toeneemt (Pfaus et al., 1990; Pleim et al., 1990; Pfaus en Phillips, 1991; Damsma et al., 1992; Wenkstern et al., 1993; Balfour et al., 2004; Pitchers et al., 2010, 2013; Beloate et al., 2016). Ondanks het feit dat seksueel naïeve en seksueel ervaren RHA- en RLA-ratten vergelijkbare basale waarden hebben van extracellulair dopamine in het dialysaat van de nucleus accumbens, zijn de concentraties extracellulair dopamine en 3,4-dihydroxyfenylazijnzuur (DOPAC, een van de belangrijkste metabolieten ervan) ), bleken differentieel te stijgen in de dialysaten verkregen uit de nucleus accumbens-schaal van naïeve en seksueel ervaren RHA- en RLA-ratten in zowel de anticiperende als de consumerende fase van seksueel gedrag. De bovenstaande verschillen waren meer uitgesproken tussen seksueel naïeve RHA- en RLA-ratten, maar bleven bestaan ​​tussen seksueel ervaren RHA- en RLA-ratten, hoewel de neiging om te verminderen bij deze ratten, zoals gevonden met de verschillen in seksueel gedrag (Sanna et al., 2015).

De functionele rol van de toename van de dopaminerge activiteit in de nucleus accumbens die wordt waargenomen tijdens seksuele activiteit (hetzij in de appetijtelijke en de consumerende fase van seksueel gedrag) is nog steeds een kwestie van debat evenals die gezien tijdens de voeding die, net als seksuele activiteit, een sterke motivationele valentie. Hoewel dopamine in de nucleus accumbens dus betrokken is bij motivatie en mesolimbische dopaminerge neuronen meestal worden aangeduid als lonende neuronen, ondersteunen recente studies in de laatste 15-jaren de hypothese dat mesolimbische dopamine niet betrokken is bij de primaire expressie van gemotiveerd of lonend gedrag, maar eerder met het leren en herinneren van stimulus-beloningsverenigingen (Agmo et al., 1995; Berridge en Robinson, 1998; Ikemoto en Panksepp, 1999; Pitchers et al., 2013, 2014; Beloate et al., 2016; Salamone et al., 2016). In overeenstemming met deze hypothese is recent ontdekt dat de blokkade van dopaminereceptoren in de nucleus accumbens of inactivatie van dopaminergische neuronen in het ventrale tegmentale gebied de expressie van appetijtelijke en consumptieve aspecten van het copulatiegedrag bij mannelijke ratten niet kan veranderen (Pitchers et al., 2013, 2014; Beloate et al., 2016).

Een rol van andere hersengebieden die dopamine bevatten in de bovengenoemde verschillen in seksueel gedrag tussen RHA- en RLA-ratten kan echter niet worden uitgesloten. Het is daarom algemeen bekend dat dopamine faciliterende effecten heeft op de anticiperende en de consumerende stadia van seksueel gedrag bij laboratoriumdieren en ook bij mensen, niet alleen in de nucleus accumbens (Everitt, 1990; Pfaus et al., 1990; Hull et al., 1991; Pfaus en Everitt, 1995; Melis en Argiolas, 2011), maar ook in andere hersengebieden, zoals het mediale preoptische gebied, de hypothalamus en zijn kernen (dwz paraventriculaire nucleus (PVN); Pfaus en Phillips, 1991; Argiolas en Melis, 1995, 2005, 2013; Hull et al., 1995, 1999; Melis en Argiolas, 1995; Melis et al., 2003; Succu et al., 2007; Pfaus, 2010). Een ander gebied dat dopamine bevat en mogelijk een rol speelt in seksueel gedrag is de mediale prefrontale cortex (mPFC; Fernández-Guasti et al., 1994; Agmo en Villalpando, 1995; Agmo et al., 1995; Hernández-Gonzáles et al., 1998, 2007; Kakeyama et al., 2003; Balfour et al., 2006; Afonso et al., 2007; Davis et al., 2010; Febo, 2011). In feite worden in dit hersengebied de zenuwuiteinden van de mesocorticale dopamine-neuronen gevonden, met hun cellichamen gelokaliseerd in het ventrale tegmentale gebied als mesolimbische dopamineneuronen. Wat de nucleus accumbens betreft, de precieze rol van dit hersengebied in seksueel gedrag is verre van duidelijk. Inderdaad, laesies van de mPFC blijken meestal niet in staat om het seksueel gedrag van mannelijke ratten met een seksueel ontvankelijke vrouw te veranderen (Fernández-Guasti et al., 1994; Agmo en Villalpando, 1995; Agmo et al., 1995; Hernández-Gonzáles et al., 1998, 2007; Kakeyama et al., 2003; Balfour et al., 2006; Afonso et al., 2007), noch de uitdrukking van geconditioneerde plaatsvoorkeur voor seksuele beloning (Davis et al., 2010). Echter, mPFC-laesies, die het uiterlijk van geconditioneerde plaatsvoorkeur voor seksuele beloning niet veranderden, schaften in dezelfde dieren het vermogen af ​​om een ​​geconditioneerde aversie tegen seksuele activiteit te vormen in combinatie met aversieve stimuli (Davis et al., 2010) en selectief afvuren van cellen tijdens naderend gedrag van een mannelijke rat in de richting van een ontoegankelijk seksueel ontvankelijke vrouw werd gemeten in de mPFC van mannelijke ratten (Febo, 2011). Deze bevindingen leidden tot de suggestie dat mPFC-activering tijdens seksueel gedrag een rol speelt bij de integratie van externe en interne informatie voor de uitvoering en controle van doelgericht gedrag in plaats van bij de uitdrukking van aangeboren reacties op natuurlijke versterkers (zie Ga naar en gratie, 2005). Dienovereenkomstig maakt de mPFC samen met de nucleus accumbens deel uit van een complex neuraal systeem dat betrokken is bij de modulatie van gemotiveerd gedrag (doelgericht gedrag), dat de integratie vereist van cognitieve informatie van de mPFC, emotionele informatie van de amygdala en context-gerelateerde gerelateerde informatie van de hippocampus, in de nucleus accumbens (Ga naar en gratie, 2005).

Experimenteel bewijs suggereert dat dopamine-afgifte in de mPFC betrokken is bij de adaptieve regulatie van gemotiveerd gedrag, en een deregulering van deze mechanismen wordt verondersteld een rol te spelen bij pathologische of slecht aangepaste aandoeningen, zoals psychiatrische stoornissen zoals schizofrenie, aandachtstekort en hyperactieve stoornissen ( ADHD), depressie (Dunlop en Nemeroff, 2007; Masana et al., 2011), of middelenmisbruik en gokgedrag (Everitt en Robbins, 2005). Interessant is dat de activiteit van dopamine die vrijkomt in de mPFC kan worden beïnvloed door noradrenaline (NA), dat aanwezig is in de mPFC op hogere niveaus dan dopamine, en in het bijzonder door de NA-transporter (NET), die niet alleen overvloediger is dan de dopaminetransporter (DAT) in de mPFC (Carboni et al., 1990, 2006; Gresch et al., 1995; Westernik et al., 1998), maar vertoont ook een affiniteit voor dopamine die nog hoger is dan die voor NA (Hoorn, 1973). Omdat dopamine en NA vaak samenwerken in veel mPFC-functies, variërend van werkgeheugen en aandachtssetvorming en verschuiving naar omkeringsleren, responsremming en reactie op stress (zie Robbins en Arnsten, 2009), dit verhoogt de mogelijkheid dat dopamine, alleen of samen met NA, in de mPFC ook een rol kan spelen in de gedragsverschillen tussen RHA- en RLA-ratten, inclusief die welke gevonden worden in seksueel gedrag.

Om deze hypothese te testen, werd de activiteit van het mesocorticale dopaminerge systeem en van het noradrenerge systeem in de mPFC bestudeerd in de twee RHA- en RLA-ratlijnen door middel van intracerebrale microdialyse. In het kort werden dopamine (en de belangrijkste metaboliet DOPAC) en NA gemeten in dialysaten verkregen uit de prelimbische (PrL) en infralimbische (IL) compartimenten van de mPFC van seksueel naïef (bijvoorbeeld nooit blootgesteld aan een receptieve vrouw) en seksueel ervaren RHA en RLA-ratten (die bijvoorbeeld vijf voorafgaande copulatietesten ondergingen en constante niveaus van copulatoire activiteit vertoonden) wanneer ze in de aanwezigheid van een ontoegankelijk ontvankelijk vrouwtje en tijdens directe seksuele interactie door hogedrukvloeistofchromatografie gekoppeld met elektrochemische detectie (HPLC-ECD) werden gebracht.

Materialen en methoden

Dieren

Outbred RHA en RLA mannelijke ratten (N = 30 voor elke regel, met ≈300 g aan het begin van het experimentele werk) waren allemaal afkomstig van de kolonie die werd opgericht in 1998 aan de universiteit van Cagliari, Italië (Giorgi et al., 2007). De procedures voor het selectief fokken van de Sardijnse kolonie zijn reeds in detail beschreven (Giorgi et al., 2005).

Ovariectomiseerde stimulus SD-vrouwelijke ratten (250-300 g aan het begin van het experimentele werk) die in alle experimenten werden gebruikt, werden verkregen van Envigo (San Pietro al Natisone, Italië). Dieren werden vier per kooi (38 cm60 cm x 20 cm) aan de huisvestingsfaciliteiten van het Departement Biomedische Wetenschappen van de Universiteit van Cagliari gewend voor een minimum van 10 dagen vóór het begin van de experimenten, bij 24 ° C, vochtigheid 60%, omgekeerd 12 h licht / donker cyclus (licht op van 08: 00 h tot 20: 00 h), water en standaard laboratoriumvoeding ad libitum. Dieren werden gedurende de gehele gewenningsperiode dagelijks behandeld voor 1-2 min om manipulatiestress tijdens de experimenten te beperken; bovendien was contact met het onderhoudspersoneel van het dierenhuis beperkt tot één begeleider en werd het strooisel in de kooien thuis nooit veranderd, noch de dag ervoor, noch op de dag van de experimenten. Alle experimenten zijn uitgevoerd tussen 10: 00 h en 18: 00 h. Deze studie werd uitgevoerd in overeenstemming met de aanbevelingen van de richtlijnen van de Europese Gemeenschappen, Richtlijn van september 22, 2010 (2010 / 63 / EU) en de Italiaanse wetgeving (DL maart 4, 2014, nr. 26). Het protocol werd goedgekeurd door de ethische commissie voor dierproeven van de universiteit van Cagliari (autorisatienummer 361 / 2016-PR, april 08, 2016 tot FS).

Experimentele groepen

Seksueel naïeve en seksueel ervaren mannelijke RHA- en RLA-ratten werden gebruikt. Seksueel naïeve ratten werden nooit blootgesteld aan een seksueel ontvankelijke-ovariëctomie en oestradiol + progesteron-priming-vrouw; seksueel ervaren ratten waren ratten die al vijf opeenvolgende copulatietesten van 60 min ondergingen met 3-dagen met een receptieve vrouw (Sanna et al., 2014a,b). Vrouwen werden in oestrus gebracht door behandeling met subcutaan estradiolbenzoaat (200 μg / rat in pindaolie) en progesteron (0.5 mg / rat in pindaolie), 48 h en 6 h voor de copulatieproeven, respectievelijk. Oestrus werd geverifieerd door May-Grunwald-Giemsa kleuring en microscopisch onderzoek van vaginale uitstrijkjes 1 h vóór de experimenten. In overeenstemming met eerdere studies (Sanna et al., 2014a,b, 2015) vijf voorlopige copulatietesten bleken voldoende te zijn om mannelijke Romeinse ratten van beide lijnen constante niveaus van copulatie-activiteit te laten vertonen: bijv. seksueel ervaren RHA- en RLA-ratten voldeden aan het criterium van ten minste één ejaculatie bereikt in elk van de laatste twee tests (één RHA-rat en twee RLA-ratten die niet aan dit criterium voldeden, werden in deze fase weggegooid). Twee dagen na deze voorlopige copulatory tests ondergingen seksueel ervaren Romeinse ratten een stereotaxische operatie voor het implanteren van een microdialyse probe in de mPFC, zoals hieronder beschreven (Sanna et al., 2015).

Microdialyse in de mPFC tijdens seksueel gedrag

De dag voor microdialyse werden seksueel naïeve of ervaren RHA- en RLA-ratten gepositioneerd in een stereotaxisch apparaat (Stoelting Co., Wood Dale, IL, VS) onder isofluraananesthesie (1.5% -2%; Harvard Apparatus, Holliston, MA, VS) en geïmplanteerd met een verticale zelfgemaakte microdialysesonde (dialysemembraan ≈3 mm vrij oppervlak; Melis et al., 2003), en eenzijdig gericht op de mPFC-, PrL- en IL-compartimenten (coördinaten: 3.0 mm voorste en 0.7 mm lateraal voor bregma en 5.5 mm ventrale naar dura; Paxinos en Watson, 2004). Op de dag van het experiment werden de dieren tijdens de donkere fase van de cyclus overgebracht naar de bijpassende kooi (45 cm × 30 cm × 24 cm), die zich bevond in een geluiddichte ruimte die werd verlicht door een zwak rood licht en binnenin een andere ruimte bevatte kleine plexiglas kooi (15 cm × 15 cm × 15 cm) met 25 gaten (Ø 2 mm) in de verticale wanden voor visuele, olfactorische en akoestische maar geen directe interactie. Na een gewenningsperiode van 2 h was de microdialysesonde verbonden met een CMA / 100-micro-infusiepomp (Harvard Apparatus, Holliston, MA, VS) met polyethyleenbuis en geperfuseerd met een Ringer's oplossing (147 mM NaCl, 3 mM KCl en 1.2 mM CaCl₂, pH 6.5), met een stroomsnelheid van 2.5 μl / min. Na een equilibratieperiode van 2 h van het perfusiemedium met het extracellulaire fluïdum werden gedurende het experiment in ijsgekoelde polyetheenbuizen elk 37.5 min. Dialysaatmonsters van 15 μL verzameld voor het meten van de concentratie van dopamine, DOPAC en NA, zoals beschreven hieronder. Na het verzamelen van ten minste vier dialyseporties, werd een ontvangende vrouwelijke rat geïntroduceerd in de kleine kooi die zich binnen de paringskooi voor 30 min. Bevond. Tijdens deze 30 min werden andere twee dialyseporties verzameld. Onder deze omstandigheden kunnen mannelijke ratten geen directe interactie hebben met het vrouwtje, maar vertonen zij niet-contact erecties (zie hieronder). Na deze periode werd de kleine kooi verwijderd, werd copulatie toegestaan ​​voor 75 min. En werden andere vijf dialysaatmonsters verzameld. Aan het einde van deze periode werd het vrouwtje vervolgens uit de bijpassende kooi verwijderd en werd een extra dialyseportie verzameld (Pfaus en Everitt, 1995; Melis et al., 2003; Sanna et al., 2015). Seksuele parameters gerelateerd aan de anticiperende en consumerende fasen van seksueel gedrag werden gedurende het hele experiment vastgelegd (zie hieronder).

Seksueel gedrag

Verschillende parameters van seksuele motivatie en copulatoire prestaties gerelateerd aan de anticiperende en consumerende fasen van seksueel gedrag werden gedurende het hele experiment vastgelegd door een observator die niet op de hoogte was van de specifieke experimentele omstandigheden, bijv. Die de rij en het niveau van seksuele ervaring niet kenden van de dieren die in dat experiment werden gebruikt (zie hieronder). Kort samengevat, de latentie tot de eerste niet-contact-erectie (NCPEL, getimed vanaf de introductie van het receptieve vrouwtje in de binnenste kleine kooi) en hun frequentie (NCPEF, het aantal contactloze penis-erecties die optreden in de periode waarin het vrouwtje is aanwezig in de binnenste kooi) werden geregistreerd. Deze door feromonen gemedieerde erecties van de penis, die optreden bij seksueel krachtige mannelijke ratten in de aanwezigheid van een ontoegankelijk ontvankelijk vrouwtje, worden beschouwd als een belangrijke index voor seksuele opwinding (Sachs et al., 1994; Sachs, 2000; Melis et al., 2003). Wanneer seksuele interactie was toegestaan, bijvoorbeeld tijdens copulatie, latentie om te koppelen en intromit (ML en IL, getimed van het verwijderen van de binnenste kleine kooi tot de eerste mount of de eerste intromission, respectievelijk); frequentie van monteren en intromitting (MF en IF, het aantal mounts en intromissies respectievelijk in de eerste reeks van copulatoire activiteit en gedurende de gehele copulatieperiode); latentie tot ejaculatie (EL, getimed van de eerste intromissie van de eerste serie tot de ejaculatie); frequentie van ejaculatie (EF, het totale aantal ejaculaties tijdens de copulatietest) en post-ejaculatie-interval (PEI, getimed van de eerste ejaculatie tot de volgende intromissie), werden geregistreerd. Verder copulatory efficacy (CE; het aantal intromissies van een gegeven reeks gedeeld door de som van het aantal mounts en van intromissies in dezelfde serie) en inter-intromission interval (III; de verhouding tussen de ejaculatie latentie van een gegeven reeks en het aantal intromissies in die reeks) werden ook berekend voor de eerste reeks van copulatoire activiteit (Sachs en Barfield, 1976; Meisel en Sachs, 1994; Melis et al., 2003; Sanna et al., 2014a,b, 2015).

Bepaling van Dopamine, DOPAC en Noradrenaline concentraties in het dialysaat van de mPFC

Dopamine-, DOPAC- en NA-concentraties werden gemeten in 20 μL van hetzelfde dialysaatdeel uit de mPFC door hogedrukvloeistofchromatografie (HPLC) gekoppeld aan elektrochemische detectie met behulp van een 4011 duale cel (Coulochem II, ESA, Cambridge, MA, VS) als reeds beschreven (Melis et al., 2003). Detectie werd uitgevoerd in de reductiemodus op + 350 en -180 mV. De HPLC was uitgerust met een Supelcosil C18-kolom (7.5 cmx 3.0 mm id, 3 μm deeltjesgrootte; Supelco, Supelchem, Milaan, Italië), geëlueerd met 0.06 M citraat / acetaat pH 4.2, bevattende methanol 20% v / v, 0.1 mM EDTA, 1 μM triethylamine en 0.03 mM natriumdodecylsulfaat als een mobiele fase, met een stroomsnelheid van 0.6 ml / min en kamertemperatuur. De gevoeligheid van de test was 0.125 pg voor dopamine, 0.1 pg voor DOPAC en 0.2 pg voor NA.

histologie

Aan het einde van de experimenten werden de ratten gedood door onthoofding, werden de hersenen onmiddellijk uit de schedel verwijderd en ondergedompeld in 4% waterig formaldehyde voor 12-15 dagen. Na deze periode werden 40 μm coronale hersensecties bereid met een bevriezend microtoom, gekleurd met neutraal rood en geïnspecteerd op een fasecontrastmicroscoop. De positie van de punt van de sonde werd vervolgens gelokaliseerd in de mPFC door het kanaal van de sonde te volgen door een reeks hersensecties (zie figuur 1). Alleen ratten waarvan is vastgesteld dat ze het actieve deel van het dialysemembraan correct gepositioneerd hebben in de PrL- en IL-compartimenten van de mPFC, werden in aanmerking genomen voor de statistische evaluatie van de resultaten (één rat van elke experimentele groep werd in deze fase weggegooid).

Statistieken

Statistische analyses van biochemische (dopamine, DOPAC en NA) en gedragsmatige (NCPEL en NCPEF, ML, IL en EL, MF, IF en EF, en PEI) gegevens werden uitgevoerd met inbegrip van alle proefpersonen (zoals traditioneel gedaan in studies van mannelijke ratten). copulatiegedrag) of met uitsluiting van die personen die niet copuleren tot ejaculatie tijdens het microdialyse-experiment. In het eerste geval, toen alle dieren werden opgenomen in de analyses, kregen dieren die NCPE niet vertoonden binnen de tijd dat het vrouwtje ontoegankelijk was of die niet was aangekoppeld of intromit of ejaculeren met het beschikbare vrouwtje de respectieve scores voor het volledige bereik toegewezen: 1800 s als het mannetje liet NCPE niet zien in de 30 min waarin het vrouwtje ontoegankelijk was; 900 s voor ML en IL als het mannetje niet is aangekomen of intromit met het beschikbare vrouwtje; 1800 s voor EL als de man de ejaculatie en 600 s voor PEI niet heeft bereikt als de man na de eerste ejaculatie niet intromiteerde. In het tweede geval werden die dieren die niet copuleerden tot ejaculatie uitgesloten van de analyses. Dit werd gedaan om te beoordelen of de verschillen in seksueel gedrag kunnen worden gecorreleerd met verschillen in de concentraties van extracellulair dopamine, DOPAC en NA in de mPFC van de Romeinse ratlijnen tijdens de twee fasen van seksuele activiteit die mogelijke verwarrende interferenties uitsluiten vanwege de inclusie van onderwerpen die geen seksueel gedrag vertoonden door hen vaste waarden toe te kennen voor de geanalyseerde seksuele parameters.

Verschillende statistische analyses werden uitgevoerd met ANOVA's om mogelijke verschillen tussen de gebruikte experimentele omstandigheden te detecteren en beter te karakteriseren. Voordat ANOVA's werden uitgevoerd, werden datasets van elk van de verschillende experimentele variabelen geïnspecteerd op homogeniteit van varianties tussen de vier experimentele groepen (uitgevoerd met alle dieren of met alleen ratten die copuleren tot ejaculatie) met de Bartlett- of Levine-test, afhankelijk van het geval. Wanneer significante verschillen in varianties werden gevonden, werden datasets getransformeerd met logaritme (dat wil zeggen, experimentele Y-waarden gewijzigd in Log Y-waarden), opnieuw gecontroleerd op homogeniteit van varianties en vervolgens geanalyseerd door ANOVA's. In het kort, gedragsparameters die eerder werden verkregen (bijv. Met de ontoegankelijke vrouw) en tijdens de eerste reeks van copulatoire activiteit (van de eerste montering / intromissie tot de eerste montering / intromissie na de eerste ejaculatie) van naïeve en seksueel ervaren mannelijke RHA- en RLA-ratten tijdens microdialyse werden geanalyseerd door tweezijdige ANOVA's, door gebruik te maken van de ratlijn en het seksuele ervaringsniveau tussen subjectfactoren (de gemiddelde waarden van de gedragsparameters zijn vermeld in tabel 1 en F waarden en significantieniveaus van ANOVA-analyses in tabel 2).

Bovendien werd een algemene analyse van de gegevens verkregen van elke rat tijdens microdialyse gedaan door eerst de AUC's te berekenen die werden verkregen door de waarden van de concentraties van dopamine, DOPAC of NA of het aantal niet-contact erecties, mounts, intromissies en ejaculaties te plotten versus tijd (start 1 h na de introductie van de mannelijke rat in de paringkooi tot het einde van het experiment -180 min gedeeld in fracties van 15 min voor de neurochemische waarden) of op het moment dat het vrouwtje in de bijpassende kooi werd geïntroduceerd voor de gedragsparameters) en vervolgens door de berekende waarden te vergelijken met bidirectionele ANOVA's door de ratlijn en het seksuele ervaringsniveau te gebruiken tussen subjectfactoren (gemiddelde waarden van de AUC's van neurochemische en gedragsparameters worden vermeld in de tabel) 4 en F waarden en significantieniveaus van ANOVA-analyses in tabel 5). Ten slotte werd een meer gedetailleerde point-to-point-analyse van elke reeks gegevens (dwz de waarden van de concentraties van dopamine, DOPAC, NA en het aantal niet-contact erecties, mounts, intromissies en ejaculaties vs. tijd) uitgevoerd door faculteit ANOVA's voor herhaalde metingen, door de ratlijn en het niveau van seksuele ervaring te gebruiken als tussen subjectfactoren en tijd (ie dialysaatfracties) als binnen subjectfactor (de F waarden en significantieniveaus van deze ANOVA-analyses zijn vermeld in de tabel 6). Vergelijkbare analyses werden ook uitgevoerd waarbij alleen basale waarden van neurochemische parameters werden overwogen (de laatste vier dialysaatdelen werden verzameld vóór de introductie in de bijpassende kooi van het receptieve vrouwtje), waarvan de gemiddelde waarden in de tabel zijn vermeld 3. Als eerste, maar niet als tweede orde werden interacties gevonden bij het uitvoeren van de algemene factoriële ANOVA's voor herhaalde metingen, in het bijzonder lijn x tijd en ervaring x tijd interacties voor neurochemische parameters (zie tabel 6), tweewegs-ANOVA's met de lijn of het niveau van seksuele ervaring als tussen de subjectfactor en de tijd als binnen de subjectfactor werden uitgevoerd op deze sets van gegevens door seksueel naïeve of ervaren RHA- versus RLA-ratten direct te vergelijken, of seksueel ervaren vs. naïeve RHA-ratten of seksueel ervaren vs. naïeve RLA-ratten. De resultaten van de post hoc paarsgewijze contrasten uitgevoerd met behulp van de HSD-test van Tukey op significante interacties die worden onthuld door deze tweewegs-ANOVA's, worden weergegeven in de figuur 2. In alle andere gevallen, post hoc vergelijkingen werden niet gerapporteerd, omdat ANOVA's geen significante interactie tussen de ratlijn, het seksuele ervaringsniveau en de tijd konden onthullen. Statistische analyses werden allemaal uitgevoerd met Graph Pad 5 (PRISM, San Diego, CA, VS) en STATISTICA 12 (Statsoft, Tulsa, OK, VS) met het significantieniveau ingesteld op P <0.05.

Resultaten

RHA- en RLA-ratten tonen een ander aantal niet-contact-erecties en verschillende patronen van copulatiegedrag

In overeenstemming met eerdere studies (Sanna et al., 2014a,b, 2015), een ander aantal seksueel naïeve mannelijke RHA- en RLA-ratten raakten betrokken bij seksuele activiteit wanneer zij samen met een receptieve vrouw tijdens de verzameling van dialysaatmonsters uit de mPFC door intracerebrale microdialyse werden samengesteld. Kort samengevat, in dit onderzoek 10 uit 12 seksueel naïeve mannelijke RHA-ratten (83%) coproduceerden tot ejaculatie in hun eerste copulatory test, tegen alleen 6 uit 12 naïeve RLA-ratten (50%) tijdens het microdialyse-experiment. Dit verschil werd ook gevonden in seksueel ervaren mannelijke RHA- en RLA-ratten (na vijf copulatory tests), hoewel verzwakt, waarbij alle 12 RHA-ratten de ejaculatie bereikten tegen 9 uit 12 RLA-ratten tijdens microdialyse. Altijd in overeenstemming met eerdere studies, vertoonden ook in deze studie de twee Romeinse rattenlijnen verschillende latencies en frequenties van niet-contact penis erecties wanneer ze werden blootgesteld aan een ontoegankelijk ontvankelijk vrouwtje alsook verschillende patronen van copulatie gedrag tijdens seksuele interactie. Deze verschillen werden gevonden, hetzij bij het beschouwen van de gegevens van alle proefdieren van een gegeven groep, ongeacht of ze copuleerden tot ejaculatie of niet (bijv. Door volledige scores toe te kennen aan die dieren die het gedrag niet vertoonden, dat wil zeggen ratten die niet copuleerden om ejaculatie) of bij het beschouwen van de gegevens van de dieren die alleen het gedrag van een bepaalde groep vertoonden (bijv. dieren die copuleren tot ejaculatie; 1). Dienovereenkomstig vertoonden statistische analyses van de waarden van niet-contact erecties (NCPE) en van de copulatieparameters gemeten in de eerste reeks van copulatoire activiteit door tweeweg-ANOVA's significante verschillen tussen de twee ratlijnen, hetzij bij beschouwing van alle experimentele ratten of alleen copulating ratten in de vier experimentele groepen (zie tabel 2). Wanneer de gegevens verkregen van alle proefdieren in overweging werden genomen, was het aantal niet-contact erecties groter en waren de NCPEL, ML, IL en PEI significant korter in RHA-ratten vergeleken met RLA-ratten. Verder waren de EF en de CE hoger, terwijl de III significant korter was in RHA-ratten vergeleken met RLA-ratten. Sommige van de bovenstaande verschillen tussen de twee Romeinse ratlijnen hadden de neiging af te nemen of te verdwijnen met herhaalde copulatory tests. Niettemin waren sommige van deze verschillen nog steeds aanwezig na stabilisatie van seksueel gedrag door herhaalde seksuele ervaring. Vergelijkbare resultaten werden verkregen wanneer alleen de waarden van de dieren van de vier experimentele groepen werden beschouwd die copuleerden naar de ejaculatie, behalve de EF (zie tabellen). 1, 2).

Basale concentraties van extracellulaire dopamine, DOPAC en noradrenaline in mPFC-dialysaten van seksueel naïef en ervaren RHA- en RLA-ratten

Onder de huidige experimentele omstandigheden waren de hoeveelheden dopamine, DOPAC en NA in de dialysaten verkregen uit de mPFC van allen (bijvoorbeeld onafhankelijk van of ze copuleerden tot ejaculatie of niet) seksueel naïeve RHA- en RLA-ratten, 2.32 pg en 2.11 pg voor dopamine, 322.56 pg en 124.42 pg voor DOPAC en 6.05 pg en 2.24 pg voor NA, respectievelijk, in 20 μl dialysaat. Vergelijkbare hoeveelheden werden gemeten in de dialysaten verkregen uit de mPFC van seksueel ervaren RHA- en RLA-ratten (dopamine: 3.73 pg en 3.33 pg, DOPAC: 353.62 pg en 133.32 pg, NA: 7.17 pg en 2.78 pg in respectievelijk RHA- en RLA-ratten). . Deze waarden geven een concentratie aan van ≅0.8-1.2 nM en ≅95-100 nM voor respectievelijk extracellulair dopamine en DOPAC en ≅1.8-2.2 nM voor extracellulair NA, in de mPFC van RHA-ratten en een concentratie ≅0.8-1.2 nM en ≅35-40 nM voor respectievelijk extracellulair dopamine en DOPAC en ≅0.6-0.9 nM voor extracellulair NA, in de mPFC van RLA-ratten (Tabel 3). De bovenstaande waarden werden verkregen na een 2 h-equilibratieperiode van de dialysebuffer met de mPFC extracellulaire vloeistof. Omdat de recovery van authentiek dopamine, DOPAC en NA van de dialyseprobes naar schatting dicht bij 20% lagen, kunnen de extracellulaire dopamine-, DOPAC- en NA-concentraties naar schatting dicht bij ≅4-5 nM in beide lijnen voor dopamine, ≅500, liggen en ≅ 200 nM voor respectievelijk DOPAC en ≅10 en ≅4 nM voor NA in de mPFC van RHA- en RLA-ratten. Factoriale ANOVA's voor herhaalde metingen uitgevoerd op de bovenstaande waarden na logaritmetransformatie, lieten significante verschillen zien in de basale niveaus van dopamine tussen seksueel naïeve en seksueel ervaren ratten (F_(1,44,132) = 26.05, P <0.001), en in de basale niveaus van DOPAC (F_(1,44,132) = 63.36, P <0.001) en van NA (F_(1,44,132) = 42.14, P <0.001) tussen RHA- en RLA-ratten (laatste vier monsters verzameld vóór de introductie van het vrouwtje in de kleine kooi). Vergelijkbare waarden werden gevonden bij het beschouwen van alleen ratten die tijdens het microdialyse-experiment copuleerden met ejaculatie (tabel 3). Ook in dit geval toonden factoriële ANOVA's voor herhaalde metingen gedaan op de waarden na logaritmetransformatie significante verschillen aan in de basale niveaus van dopamine tussen seksueel naïeve en seksueel ervaren ratten (F_(1,33,99) = 26.97, P <0.001), en in de basale niveaus van DOPAC (F_(1,33,99) = 42.95, P <0.001) en van NA (F_(1,33,99) = 27.63, P <0.001) tussen RHA- en RLA-ratten.

De concentraties van extracellulaire dopamine, DOPAC en noradrenaline in mPFC-dialysaten van seksueel naïef en ervaren RHA- en RLA-ratten veranderen differentieel tijdens seksuele activiteit

De aanwezigheid van het ontoegankelijke vrouwelijke recept in de binnenste kleine kooi en daaropvolgende directe seksuele interactie verhoogde de concentraties van extracellulair dopamine, DOPAC en NA in de mPFC-dialysaten verkregen uit zowel seksueel naïeve als ervaren mannelijke RHA- en RLA-ratten, hoewel met significante verschillen tussen de twee ratlijnen en het niveau van ervaringscondities, hetzij bij het beschouwen van alle proefdieren, hetzij alleen diegene die copuleren tot ejaculatie (figuur 2). In feite toonden tweewegs-ANOVA's van de AUC's van de concentraties van dopamine, DOPAC en NA, dat de totale inhoud van dopamine, DOPAC en NA van de gehele test significant hoger was in RHA-ratten in vergelijking met RLA-ratten en in seksueel opzicht. ervaren vergeleken met naïeve ratten (zie tabel 4 voor AUC-waarden en tabel 5 For F waarden en significantieniveau). Deze verschillen werden verder bevestigd door punt-tot-punt-factoriële ANOVA's voor herhaalde metingen van dopamine-, DOPAC- en NA-hoeveelheden van de twee seksueel naïeve en ervaren ratlijnen langs het experiment, die significante hoofdeffecten van lijn, ervaring, tijd en significante lijn x-tijd onthulden. en ervaring × Tijd eerste orde interacties (zie tabel 6 For F waarden en significantieniveau).

De concentraties van extracellulaire dopamine, DOPAC en noradrenaline in mPFC-dialysaten verkregen uit seksueel naïef RHA en RLA-ratten veranderen differentieel tijdens seksuele activiteit

Bij seksueel naïeve RHA- en RLA-ratten nam extracellulair dopamine, maar niet DOPAC, eerst toe toen het in de aanwezigheid van het ontoegankelijke vrouwtje werd aangebracht, terwijl NA alleen in RHA-ratten toeneemt. Bij naïeve RHA-ratten nam extracellulair dopamine verder toe in de eerste 15 min van seksuele interactie zoals gevonden met DOPAC en NA. De toename in extracellulair dopamine, DOPAC en NA duurde gedurende de hele copulatieperiode, waarbij dopamine, DOPAC en NA respectievelijk een piekwaarde bereikten bij 60 min, 75 min en 75 min., Vervolgens extracellulair dopamine en, in mindere mate, DOPAC en NA , verlaagd tot waarden die overeenkomen met de basale waarden na verwijdering van het vrouwtje.

Aan de andere kant trad de eerste significante toename en piekwaarde in extracellulair dopamine, DOPAC en NA op in naïeve RLA-ratten tijdens de eerste 15 min van copulatie. Echter, in afwijking van RHA-ratten, hadden RLA-ratten extracellulair dopamine, DOPAC en NA de neiging om terug te keren naar waarden die overeenkomen met de basale waarden binnen de eerste 30 min van directe interactie met het vrouwtje (zie Figuren 2A, C, E).

Ten slotte waren tijdens copulatie de incrementen in extracellulair dopamine groter en persistenter in seksueel naïeve RHA dan RLA-ratten (zie figuur 2A) terwijl in de afwezigheid van het vrouwtje hun concentraties vergelijkbaar, hoewel niet identiek, waren over de twee ratlijnen (zie hierboven en Tabel 3). Interessant is dat hoewel er geen verschil werd gevonden tussen de twee Romeinse lijnen in de procentuele toename van DOPAC en, in mindere mate, NA-concentraties tijdens de aanwezigheid van de receptieve vrouw, een verschil van meer dan twee keer in absolute waarden van DOPAC en NA concentraties werd waargenomen tussen de twee ratlijnen, zowel in basale condities (zie tabel 3) en gedurende de test met het receptieve vrouwtje (zie Figuren 2C, E).

De concentraties van extracellulaire dopamine, DOPAC en noradrenaline in mPFC-dialysaten verkregen uit seksueel ervaren RHA en RLA-ratten veranderen differentieel tijdens seksuele activiteit

Zoals gevonden in seksueel naïeve RHA- en RLA-ratten, leidde de aanwezigheid van de ontoegankelijke vrouwelijke en daaropvolgende directe seksuele interactie tot een toename van extracellulair dopamine en DOPAC in het mPFC-dialysaat verkregen uit seksueel ervaren mannelijke RHA- en RLA-ratten. Er werden echter ook in dit geval rattenlijn-gerelateerde verschillen gevonden, hetzij bij het beschouwen van alle proefdieren of, in mindere mate, alleen die welke copuleerden naar ejaculatie (figuur 2). Bij seksueel ervaren RHA- en RLA-ratten trad de eerste toename van extracellulair dopamine op bij het ontoegankelijke vrouwtje. Daarna namen dopamineconcentraties toe tijdens copulatie in beide rattenlijnen. Dopamine-concentraties bereikten hun piekwaarden na 45-60 min van copulatie en daalden langzaam naar basale waarden aan het einde van de copulatory test (zie figuur 2B). Net als bij seksueel naïeve ratten waren de extracellulaire dopamineconcentraties bij seksueel ervaren RHA-ratten hoger dan bij RLA-ratten, voornamelijk in de hoeveelheden dialysaat die werden verzameld tijdens het centrale deel van de copulatiefase (na 30-45 min van copulatie). DOPAC-concentraties namen alleen toe bij de aanwezigheid van het ontoegankelijke vrouwtje in RHA-ratten, terwijl het in vergelijkbare mate toenam in beide rattenlijnen tijdens copulatie (piekwaarden bij 75-90 min) en de neiging om terug te keren naar de basale waarden aan het einde van de copulatory test (zie figuur 2D). NA-concentraties namen ook toe in beide seksueel ervaren ratlijnen na de introductie van de vrouw die de piekwaarden bereikte bij 90 min in RHA-ratten en bij 45 min in RLA-ratten (zie figuur 2F). In afwijking van dopamine (zie hierboven) werd een vergelijkbaar verschil gevonden in de verhogingen van DOPAC- en NA-concentraties bij seksueel ervaren ratten van beide lijnen bij het beschouwen van alle dieren versus dieren die alleen ejaculatie bereikten. Echter, zoals gevonden bij seksueel naïeve ratten, hoewel het percentage verhogingen van DOPAC en NA-concentraties vergelijkbaar waren, werden significante verschillen in absolute waarden van DOPAC en NA gevonden tussen seksueel ervaren RHA- en RLA-ratten gedurende de test (dwz vóór, tijdens en na de aanwezigheid van het receptieve vrouwtje), waarbij RHA-ratten hogere waarden vertonen dan RLA-ratten (zie tabel 3 voor basale waarden en figuren 2D, F voor de waarden langs de hele test).

Seksuele ervaring beïnvloedt de veranderingen in dopamine- en noradrenalineconcentraties in mPFC-dialysaten verkregen van RHA en RLA-ratten tijdens seksuele activiteit

Een vergelijking van de concentraties van extracellulair dopamine en NA in seksueel naïeve en ervaren RHA- en RLA-ratten toonde aan dat de seksuele ervaring de concentratie van extracellulair dopamine en, in mindere mate, NA in beide rattenlijnen veranderde, hetzij bij beschouwing van alle proefdieren of degenen die alleen copuleren tot ejaculatie (figuren 2A, B, E, F). Dienovereenkomstig traden er significante verschillen op in de basale waarden van dopamine tussen seksueel naïeve en ervaren ratten van beide lijnen (zie tabel 3) en de dopaminewaarden tijdens de copulatieactiviteit waren in het algemeen hoger bij seksueel ervaren RHA- en RLA-ratten in vergelijking met hun naïeve tegenhangers (zie figuur 2B). Bovendien, in seksueel ervaren RHA-ratten, hoewel de dopaminetoename die werd gevonden tijdens de aanwezigheid van het ontoegankelijke vrouwtje hetzelfde patroon in de tijd volgde dat werd waargenomen bij seksueel naïeve ratten, werden verschillen in het temporale patroon gevonden tijdens copulatie. In feite was in dit geval, in afwijking van wat werd waargenomen bij seksueel naïeve RHA-ratten (één hoofdpiek bij 60 min), twee hoofdpiekwaarden gevonden, de eerste na 15 min en de tweede na 45 min van copulatie. Na deze laatste toename hadden de dopaminewaarden de neiging terug te keren naar de basale waarden (zie figuur) 2B).

Een soortgelijk beeld werd gevonden in seksueel naïeve versus ervaren RLA-ratten. Net als bij RHA-ratten werd ook in ervaren RLA-ratten een tijdelijk patroon gevonden dat werd gekenmerkt door drie belangrijke verhogingen van extracellulair dopamine: het eerste met het ontoegankelijke wijfje en de andere twee tijdens copulatie, dwz na 15 min en 60 min van copulatie (zie figuren 2A, B). Over het algemeen lijkt seksuele ervaring meer langdurige veranderingen te veroorzaken in het temporele patroon van dopamine-afgifte in beide rattenlijnen bij het passeren van de seksueel naïeve naar de ervaren toestand.

Zoals getoond in de figuren 2C-Fer werden slechts kleine verschillen gedetecteerd in de DOPAC- en NA-concentratie tussen naïeve en ervaren ratten van beide lijnen. Echter, een niet significante trend in extracellulair NA naar hogere waarden in ervaren vergeleken met naïeve ratten werd waargenomen in basale (vóór de introductie van het receptieve vrouwtje, zie Tabel 3) en in de totale NA-hoeveelheden, zoals blijkt uit de AUC-waarden (zie tabel 4) berekend op extracellulaire concentraties verkregen uit de gehele test (vóór en tijdens de aanwezigheid van het receptieve vrouwtje). Ten slotte was het temporale patroon van NA-concentraties erg vergelijkbaar bij het vergelijken van ervaren ratten van beide ratlijnen met hun naïeve tegenhangers, wat aangeeft dat seksuele ervaring kan leiden tot een algemene toename van extracellulaire NA in plaats van veranderingen in het patroon van de toename (zie Figuren 2E, F).

Veranderingen in de concentraties van extracellulaire dopamine en noradrenaline in mPFC-dialysaten verkregen uit seksueel naïef en ervaren RHA- en RLA-ratten komen gelijktijdig voor met veranderingen in seksueel gedrag

De verschillen in de concentraties van extracellulair dopamine, DOPAC en NA in de dialysaten verkregen uit de mPFC gevonden in zowel seksueel naïeve als ervaren RHA- en RLA-ratten tijdens de test (figuur 2) optraden samen met modificaties in verschillende seksuele parameters gemeten tijdens de twee hoofdfasen van de experimenten (dat wil zeggen, vrouwen ontoegankelijk en beschikbaar voor de man, respectievelijk), waaronder, onder andere, niet-contact penis erecties (figuren 3A, B), mounts (figuren 3C, D), intromissies (figuren 3E, F) en ejaculaties (figuren 3G, H). Deze verschillen zijn gevonden bij het beschouwen van alle proefdieren of dieren die alleen copuleren tot ejaculatie. In feite een voorlopige analyse van de AUC-waarden van deze parameters door tweewegs-ANOVA's (zie tabel 4 voor AUC-waarden en tabel 5 For F waarden en significantieniveau) gevolgd door een punt-tot-punt-analyse van de waarden van deze parameters langs het experiment met factoriële ANOVA voor herhaalde metingen onthulde belangrijke hoofdeffecten van lijn, ervaring, tijd, significante eerste orde lijn x tijd en ervaring x tijdinteracties, en een significante tweede orde interactie voor mounts (zie tabel 6 For F waarden en significantieniveau). Dienovereenkomstig, in overeenstemming met eerdere studies (Sanna et al., 2015): (i) seksueel naïeve RHA-ratten vertoonden meer niet-contact penis erecties, mounts, intromissies en ejaculaties dan hun RLA tegenhangers; (ii) seksueel ervaren RHA-ratten vertoonden een groter aantal contactloze penis-erecties, intromissies en ejaculaties dan hun RLA-tegenhangers; en (iii) seksueel ervaren ratten van beide lijnen, en in het bijzonder RLA-ratten, toonden meer niet-contact penis erecties, intromissies en ejaculaties dan hun seksueel naïeve tegenhangers. Terwijl in RHA-ratten het grootste deel van de door seksuele ervaring veroorzaakte veranderingen plaatsvond in de tijdsverloop in plaats van in de frequentie van de gedragsparameters (bijv. Ervaren ratten copuleerden voornamelijk in de eerste helft van de test, terwijl naïeve ratten toonden een vergelijkbare copulatory trend gedurende de test), in RLA-ratten werd een duidelijkere algemene verbetering van seksueel gedrag, voornamelijk in seksuele prestaties, geproduceerd door seksuele ervaring, zoals onthuld door de veranderingen in de waarden van copulatieparameters bij ervaren RLA-ratten in vergelijking met hun naïeve tegenhangers.

Discussie

Deze studie bevestigt en breidt de bevindingen uit eerdere onderzoeken uit die aantonen dat RHA- en RLA-ratten, die opvallend verschillende behandelstijlen vertonen als reactie op aversieve aandoeningen (Driscoll en Bättig, 1982; Giorgi et al., 2003a; Steimer en Driscoll, 2003), vertonen verschillende gedragspatronen in de aanwezigheid van een ontoegankelijk ontvankelijk vrouwelijk en tijdens klassieke copulatory tests (Sanna et al., 2014a,b, 2015). Dienovereenkomstig toont ook deze studie aan dat seksueel naïeve RHA-ratten (nooit eerder blootgesteld aan een receptieve vrouw) hogere seksuele motivatie en betere seksuele prestaties vertoonden in vergelijking met seksueel naïeve RLA-ratten, bijv. RHA-ratten vertonen een groter aantal niet-contactpenecties (feromonen) geïnduceerde penis erecties beschouwd als een index van seksuele opwinding; Sachs et al., 1994; Sachs, 2000) en verschillende pro-seksuele veranderingen in verschillende parameters van het copheel zoals gevonden in eerdere studies (Sanna et al., 2014a,b, 2015). Deze verschillen bleven nog bestaan ​​in beide Romeinse ratlijnen na het verwerven van seksuele ervaring, dat wil zeggen, na stabilisatie van seksueel gedrag met vijf exposities en copulatieproeven met een receptieve vrouw. Deze studie toont ook voor het eerst aan dat in zowel RHA- als RLA-rattenlijnen, in hetzij de naïeve of ervaren toestand, niet-contact penis erecties en seksuele interactie gelijktijdig met een toename van de concentraties van extracellulair dopamine (en zijn belangrijkste metaboliet DOPAC optraden). ) en NA in de dialysaten verkregen door intracerebrale microdialyse van de mPFC van beide Romeinse ratlijnen. Interessant is dat deze verhogingen van extracellulair dopamine en NA in de mPFC verband lijken te houden met verschillen in het fenotype van de rat of in het niveau van seksuele ervaring. Dienovereenkomstig vertoonden, zoals uitvoerig getoond in de resultatensectie, zowel seksueel naïeve als ervaren RHA-ratten hogere en langdurige stijgingen van extracellulair dopamine en NA in vergelijking met hun RLA-tegenhangers in zowel de appetitieve als de consumptieve fase van seksueel gedrag. Bovendien vertoonden seksueel ervaren ratten van beide Romeinse lijnen een hogere en langdurige toename in extracellulair dopamine en NA in de mPFC in beide fasen van seksueel gedrag in vergelijking met hun naïeve tegenhangers. Ten slotte waren alle bovengenoemde verschillen in extracellulair dopamine en NA in de mPFC blijkbaar gerelateerd aan verschillen in de gedragsparameters van seksueel gedrag, bijv. Seksueel ervaren ratten van beide Romeinse lijnen vertoonden hogere seksuele motivatie en betere copulatoire prestaties vergeleken met hun naïeve tegenhangers en seksueel naïeve en ervaren RHA-ratten vertoonden een hogere seksuele motivatie en betere copulatory-prestaties in vergelijking met hun seksueel naïeve en ervaren RLA-tegenhangers.

Wat betreft de toenames in extracellulair dopamine gevonden in het mPFC-dialysaat tijdens seksuele activiteit, trad de eerste toename op in de eerste 15 min na de introductie van het seksueel ontvankelijke vrouwtje in het paarapparaat, toen het vrouwtje ontoegankelijk was voor het mannetje, wat meestal aantoont in deze toestand niet-contact penis erecties. Een tweede en grotere toename van extracellulair dopamine trad op tijdens de eerste 15 min nadat het vrouwtje voor copulatie toegankelijk was gemaakt voor het mannetje. Interessant is dat, terwijl in de naïeve toestand extracellulaire dopamine voornamelijk in het eerste deel van de test toenam met het toegankelijke vrouwtje met een neiging om terug te keren naar de basale waarden in het tweede deel, in de seksueel ervaren toestand bleef dopamine tijdens de test verhoogd tot piekwaarden. na 45-60 min van copulatie in beide Romeinse ratlijnen.

Afgezien van de bovengenoemde verschillen in extracellulair dopamine tijdens de verschillende fasen van seksuele activiteit tussen RHA- en RLA-ratten in de seksueel naïeve en ervaren toestand, vertoont deze studie ook onverwachte belangrijke en zeer significante verschillen in extracellulaire DOPAC-concentratie tussen de twee Romeinse ratlijnen vóór (ie basale waarden) en na de introductie van het receptieve vrouwtje in de paringsinrichting. Dienovereenkomstig werden basale waarden van extracellulaire DOPAC in het mPFC-dialysaat bij RHA-ratten gevonden ongeveer 2.6-voudig hoger te zijn dan die gevonden in RLA-ratten. Dit verschil tussen RHA- en RLA-ratten trad op en bleef bestaan ​​in de seksueel naïeve en ervaren condities ondanks zeer bescheiden verschillen in de basale waarden van extracellulair dopamine in de mPFC-dialysaten verkregen uit de twee Romeinse ratlijnen in deze experimentele omstandigheden. Alles bij elkaar genomen duiden deze verschillen mogelijk op een andere dopamine-turnover op het niveau van de mPFC tussen de twee Romeinse ratlijnen. Dienovereenkomstig weerspiegelen DOPAC-concentraties gewoonlijk de hoeveelheid afgegeven dopamine en vervolgens heroverd door dopaminergische zenuwuiteinden en omgezet in DOPAC door monoaminooxydase (MAO; Carlsson, 1975). Vandaar dat de hogere basale DOPAC-concentraties gevonden in RHA-ratten suggereren dat grotere hoeveelheden dopamine worden afgegeven en opnieuw worden ingenomen door dopaminerge zenuwuiteinden in de mPFC van RHA-ratten, bijvoorbeeld een hogere basale activiteit van het mesocorticale dopaminerge systeem van RHA-ratten in vergelijking met RLA ratten. Een hogere mesocorticale dopaminerge tonus in RHA-ratten dan in RLA-ratten wordt ook ondersteund door de hogere extracellulaire dopamineconcentraties die worden gevonden tijdens seksuele activiteit in het mPFC-dialysaat van zowel seksueel naïeve als ervaren RHA-ratten met betrekking tot die van hun RLA-tegenhangers. In dit opzicht is het relevant om te herinneren dat een hogere dopaminergische toon als verantwoordelijk wordt beschouwd, ten minste gedeeltelijk, van veel van de verschillende en zelfs tegengestelde gedragskenmerken die aanwezig zijn in RHA- en RLA-ratten. Dienovereenkomstig zijn RHA-ratten actieve copers, zeer impulsieve, nieuwheids- en sensatiezoekers en zijn vatbaar voor inname en misbruiken verschillende klassen van verslaafden, terwijl RLA-ratten reactieve copers zijn, hyperemotioneel zijn en vatbaar zijn voor de ontwikkeling van depressiefachtige symptomen (Zeier et al., 1978; Giorgi et al., 1994, 2003b, 2007; Corda et al., 1997, 2014; Escorihuela et al., 1999; Steimer en Driscoll, 2003; Lecca et al., 2004; Giménez-Llort et al., 2005; Carrasco et al., 2008; Fattore et al., 2009; Moreno et al., 2010; Coppens et al., 2012; Díaz-Morán et al., 2012; Sabariego et al., 2013; Manzo et al., 2014a,b; Oliveras et al., 2015), inclusief de hogere seksuele motivatie en betere copulatory prestaties van seksueel naïeve en ervaren RHA-ratten versus RHA-ratten (Sanna et al., 2015). De hogere toename van de concentraties extracellulair dopamine in het dialysaat uit de mPFC van seksueel naïeve en ervaren RHA-ratten lijkt op de hogere extracellulaire dopamineconcentraties in het dialysaat uit de nucleus accumbens van seksueel naïeve en ervaren RHA-ratten met betrekking tot hun RLA-tegenhangers (Sanna et al., 2015). Echter, in afwijking van de mPFC verschilden de basale niveaus van extracellulair dopamine en DOPAC in het dialysaat van de nucleus accumbens van zowel seksueel naïeve als ervaren RHA- en RLA-ratten niet significant (Sanna et al., 2015). Aldus kan de hogere mesolimbische dopaminerge tonus in de nucleus accumbens van seksueel naïeve en ervaren RHA-ratten alleen worden afgeleid uit de hogere extracellulaire dopamineconcentraties die in de dialysaten uit de nucleus accumbens van RHA-ratten worden gevonden in vergelijking met RLA-tegenhangers in de aanwezigheid van de receptieve cellen. vrouw, en niet door een andere basale dopaminerge activiteit die wordt onthuld door respectievelijk de hogere en lagere basale niveaus van DOPAC-concentratie in RHA-ratten en RLA-ratten, zoals blijkt uit de mPFC in deze studie. Dit is ook in overeenstemming met de resultaten van eerdere rapporten die aantoonden dat extracellulaire dopaminegehalten in het dialysaat van de mPFC van RHA-ratten hoger waren gevonden dan die van RLA-ratten, terwijl vergelijkbare dopaminegehalten werden gevonden in het dialysaat uit de schaal van de nucleus accumbens. van RHA- en RLA-ratten onder verschillende experimentele omstandigheden (D'Angio et al., 1988; Scatton et al., 1988; Willig et al., 1991; Giorgi et al., 2003a, 2007). Ondanks de bovenstaande verschillen tussen mPFC en de nucleus accumbens lijkt seksuele ervaring in de mPFC langer aanhoudende stijgingen van het temporele patroon van dopamine-afgifte in beide Romeinse ratlijnen te veroorzaken bij het passeren van de seksueel naïeve naar de ervaren toestand, hoewel dergelijke toenames waren meestal hoger bij RHA-ratten dan bij RLA-ratten. Dit is enigszins verschillend van wat werd aangetroffen in de nucleus accumbens, waar seksuele ervaring de neiging had om extracellulaire verhoging van dopamine te verplaatsen naar het eerste deel van de copulatory test bij RHA-ratten, terwijl het verhoogd werd gedurende de gehele copulatietest bij RLA-ratten (Sanna et al., 2015).

Voorzover ons bekend, laat deze studie ook voor het eerst zien dat niet alleen extracellulair dopamine, maar ook extracellulair NA tijdens seksuele activiteit in het dialysaat uit de mPFC van zowel RHA- als RLA-ratten, zoals gevonden met dopamine, maar ook in dit geval met verschillen gerelateerd aan de Romeinse ratlijn en aan seksuele ervaring. In het bijzonder waren, in afwijking van de basale dopaminegehalten die in het dialysaat van de mPFC van zowel RHA- als RLA-ratten zeer vergelijkbaar waren, de basale niveaus van extracellulair NA in het dialysaat van de mPFC van RHA-ratten significant hoger (ongeveer 2,5-vouwing). ) dan die van RLA-ratten. De redenen voor deze verschillen zijn onbekend, maar zoals hierboven besproken voor dopamine en DOPAC, kunnen deze resultaten erop duiden dat er een hogere basale noradrenergische toon bestaat in ten minste de mPFC-cortex van RHA-ratten in vergelijking met RLA-ratten. Een dergelijke hogere noradrenergische tonus kan ook betrokken zijn bij de verschillende en vaak tegengestelde gedragskenmerken aanwezig in RHA- en RLA-ratten, zoals hierboven besproken voor dopamine. Verdere ondersteuning voor een hogere noradrenerge tonus in RHA-ratten dan in RLA-ratten in de mPFC komt voort uit de resultaten die aantonen dat de verschillen in basale extracellulaire NA-niveaus ook tijdens seksuele activiteit in zowel seksueel naïeve als ervaren condities aanhielden, bijvoorbeeld extracellulaire NA-spiegels toegenomen in het mPFC-dialysaat in RHA-ratten bij blootstelling aan het ontoegankelijke vrouwtje en gedurende de gehele copulatieperiode veel meer dan bij RLA-ratten, waarbij NA-niveaus alleen in de eerste 15 min van de copulatieperiode toenamen, waarna NA-niveaus terugkeerden naar basale waarden . Deze veranderingen in extracellulaire NA-spiegels werden waargenomen in zowel de seksueel naïeve als ervaren aandoening, maar de verhogingen van NA-spiegels waren hoger bij seksueel ervaren RHA- en RLA-ratten in vergelijking met hun seksueel naïeve tegenhangers. Dus seksuele ervaring induceert blijkbaar een verdere versterking van de noradrenergische activiteit in de mPFC van RHA-ratten en, in mindere mate, van RLA-ratten, zoals reeds besproken voor dopamine. De bijkomende hogere noradrenerge en dopaminerge tonen in de mPFC van RHA-ratten in vergelijking met RLA-ratten verdienen enige commentaar. In feite werd gemeld dat noradrenerge activiteit in de mPFC dopamine-afgifte via verschillende mechanismen kan beïnvloeden (zie bijvoorbeeld Carboni et al., 1990, 2006; Gresch et al., 1995; Westernik et al., 1998 en referenties daarin). Een van deze is gerelateerd aan de activiteit van het NET, waarvan werd aangetoond dat het dopamine bindt met een affiniteit die zelfs hoger is dan die voor NA in synaptosomen verkregen uit homogenaten van de PFC (Hoorn, 1973). Als dit in de mPFC zou voorkomen in vivodopamine die vrijkomt in de mPFC kon niet alleen worden teruggevonden door dopaminergica, maar ook door noradrenergische zenuwuiteinden met een snelheid die zelfs hoger is dan die van NA. Dit kan op zijn beurt een toename van de afgifte van dopamine uit dopaminerge uiteinden veroorzaken (bijv. Een verhoogde dopaminerge tint) om de hoeveelheid dopamine die uit de synaptische spleet is verwijderd te compenseren; dus de hogere noradrenergische tonus gevonden in RHA-ratten zou, tenminste gedeeltelijk, kunnen bijdragen aan de hogere dopaminerge tonus gevonden in de mPFC van RHA-ratten in vergelijking met RLA-ratten. Verdere studies zijn vereist om deze mogelijkheid te verifiëren. Met name kan het verschil in noradrenerge activiteit die in deze studie in de mPFC tussen RHA- en RLA-ratten wordt geïdentificeerd ook een rol spelen in hun verschillende respons op behandeling met antidepressiva. In feite worden RHA-ratten beschouwd als een model van veerkracht en RLA-ratten zijn een model van kwetsbaarheid voor depressie. Dienovereenkomstig verbeterden acute of chronische behandeling met antidepressiva zoals desipramine, fluoxetine en chloorimipramine de gedragsresponsen in de gedwongen zwemtest bij RLA-ratten significant zonder de reacties van RHA-ratten te beïnvloeden (Piras et al., 2010, 2014).

Ten slotte bevestigt en verlengt dit onderzoek eerdere bevindingen waaruit blijkt dat de mPFC betrokken is bij de controle van seksueel gedrag, hoewel de precieze rol van dit hersengebied in seksueel gedrag verre van duidelijk is (Fernández-Guasti et al., 1994; Agmo en Villalpando, 1995; Agmo et al., 1995; Hernández-Gonzáles et al., 1998, 2007; Kakeyama et al., 2003; Balfour et al., 2006; Afonso et al., 2007; Davis et al., 2010; Febo, 2011). Onlangs werd selectieve celverbranding in de mPFC tijdens naderend gedrag van een mannelijke rat in de richting van een ontoegankelijke, seksueel ontvankelijke vrouw getoond met behulp van een schietcamera met enkele cel (Febo, 2011). Interessant is dat neuronen die niet reageerden tijdens de eerste blootstelling van het mannetje aan het ontoegankelijke vrouwelijke ontvankelijk, actief werden tijdens de tweede expositie, alsof de vorige ervaring in staat was om plastische veranderingen teweeg te brengen die leidden tot variatie in de gedragsreacties. Desondanks bleken laesies met iboteninezuur van de mPFC niet in staat om het seksueel gedrag van mannelijke ratten met een seksueel ontvankelijke vrouw te veranderen, noch de expressie van geconditioneerde plaatsvoorkeur voor seksuele beloning. Het vermogen om geconditioneerde aversie tegen seksuele activiteit te vormen in combinatie met aversieve stimuli bleek echter volledig te zijn verdwenen bij deze laesies (Davis et al., 2010). Dit suggereert dat mPFC-activering tijdens seksueel gedrag een rol speelt bij de integratie van externe en interne informatie voor de uitvoering en controle van doelgericht gedrag in plaats van bij de uitdrukking van aangeboren reacties op natuurlijke versterkers (zie Ga naar en gratie, 2005). Belangrijker voor dit werk is dat verschillende studies hebben aangetoond dat hersengebieden die betrokken zijn bij seksuele motivatie en seksueel gedrag zoals de nucleus accumbens, ventrale tegmentale ruimte, mediale preoptische omgeving, bedkern van de stria-terminis, basolaterale amygdala en parvocellulaire subparafasculaire thalamische nucleus inputs ontvangen. van de mPFC tijdens seksuele activiteit (zie Balfour et al., 2006). Veel van deze hersengebieden nemen deel aan een complex neuraal circuit dat betrokken is bij de controle van seksueel gedrag, van seksuele motivatie en beloning tot seksuele prestaties. Dit circuit omvat oxytocinerge neuronen die hun oorsprong vinden in de PVN van de hypothalamus (PVN) en uitsteken naar het ventrale tegmentale gebied, nucleus accumbens, hippocampus, amygdala, PFC, bedkern van de stria-terminis, medulla oblongata en ruggenmerg, mesolimbische / mesocorticale dopaminerge activiteit. neuronen die vanuit het ventrale tegmentale gebied naar de nucleus accumbens en PFC projecteren, incertohypothalamische dopaminergische neuronen en glutamaterge neuronen die op lokaal en systeemniveau deelnemen in verschillende delen van het circuit (zie Melis en Argiolas, 1995, 2011; Melis et al., 2003, 2007, 2009, 2010; Succu et al., 2007, 2008, 2011). Aldus kan de toename van extracellulair dopamine (maar ook van NA) in de dialysaten van de mPFC die wordt gezien tijdens seksuele activiteit erop wijzen dat de mPFC een actief onderdeel van deze schakeling is, dat wil zeggen dat mesocorticale dopaminerge neuronen deelnemen aan de controle van seksuele activiteit samen met noradrenerge, mesolimbische dopaminerge, oxytocinerge en glutamaterge neuronen, hoewel het niet strikt noodzakelijk lijkt voor de uitdrukking van seksueel gedrag (Davis et al., 2010). In overeenstemming met deze hypothese laat deze studie zien dat de verschillen in dopamine en NA-afgifte in de mPFC tijdens seksuele activiteit gelijktijdig optreden met verschillen in het aantal contactloze penis-erecties en veranderingen in de parameters van het coproces, met een hogere afgifte van dopamine en NA tijdens de appetijtelijke en consumptieve fasen in verband met hogere seksuele motivatie en betere copulatory prestaties in zowel de Romeinse rat lijnen en in zowel de seksueel naïef en ervaren omstandigheden.

De hierboven gegeven discussie is voornamelijk gebaseerd op de welbekende toename van extracellulair dopamine dat optreedt in de nucleus accumbens van mannelijke ratten tijdens seksuele activiteit (Pfaus et al., 1990; Pleim et al., 1990; Pfaus en Phillips, 1991; Damsma et al., 1992; Wenkstern et al., 1993). Echter, dopamine en andere neurotransmitters kunnen worden vrijgegeven in de mPFC (en in de nucleus accumbens) in andere experimentele omstandigheden, zoals tijdens stress of het ermee omgaan (Thierry et al., 1976; Fadda et al., 1978), die niet strikt gerelateerd zijn aan seksueel gedrag. Zo kan men stellen dat de dopamine toename gevonden in extracellulair dopamine in de mPFC (deze studie) of in de nucleus accumbens (Sanna et al., 2015), is meer gerelateerd aan de stress secundair aan, of aan het omgaan met de aanwezigheid van en / of interactie met de seksueel ontvankelijke vrouw in plaats van met seksuele activiteit. Dit kan van belang zijn voor RHA- en RLA-ratten, die duidelijk verschillende behandelstijlen en verschillende activatie van de hypothalamus-hypofyse-bijnieras vertonen als reactie op aversieve aandoeningen (RLA-ratten vertonen een activering van deze as veel hoger dan die van RHA-ratten; zie Carrasco et al., 2008; Díaz-Morán et al., 2012). Dit verhoogt ook de mogelijkheid dat stresshormonen (dwz corticosteroïden) de dopaminerge activiteit in de mPFC en andere hersengebieden ook kunnen beïnvloeden. RLA-ratten zijn inderdaad reactieve copers en vertonen hyperemotioneel gedrag gekenmerkt door hypomotiliteit en bevriezing, terwijl RHA-ratten een proactief coping-gedrag vertonen dat gericht is op het verkrijgen van controle over de stressor (Driscoll en Bättig, 1982; Willig et al., 1991; Escorihuela et al., 1999; Steimer en Driscoll, 2003; Giorgi et al., 2007). Hoewel het onmogelijk is om volledig uit te sluiten dat dit kan voorkomen bij seksueel naïeve ratten (die nooit eerder interactie hebben gehad met een receptief vrouwtje) en in het bijzonder bij seksueel naïeve RLA-ratten (zie hierboven), is dit onwaarschijnlijk. In onze experimentele omstandigheden wordt al het mogelijke gedaan om alle soorten stress te vermijden (zie de sectie 'Materialen en methoden') en experimenten worden zo georganiseerd dat mannetjes niet onmiddellijk met het vrouwtje omgaan, maar pas na 30 minuten blootstelling aan haar. , waarbij de gemeten toename van dopamine veel lager is dan die tijdens seksuele interactie. Als de dopamine-toename die wordt gevonden in de mPFC (en in de nucleus accumbens) van Romeinse ratten (seksueel naïeve RHA- en RLA-ratten hebben basale niveaus van extracellulaire dopamine in het dialysaat van de mPFC en de nucleus accumbens, lijken ze erg op elkaar) echt ondergeschikt aan de stress door, of het omgaan met de aanwezigheid van / interactie met het vrouwtje: (i) de dopamine-toename zou veel hoger zijn gevonden in de eerste periode dat de mannetjes in het bijzijn van het vrouwtje worden geplaatst en niet later, zoals gevonden tijdens copulatie; en (ii) de toename van dopamine zou naar verwachting verdwijnen of sterk worden verminderd na het verwerven van een stabiele seksuele activiteit, dat wil zeggen wanneer leerprocessen (inclusief het omgaan met nieuwheid) zijn voltooid en slechts een ondergeschikte rol spelen bij de uitvoering van seksuele handelingen. activiteit, terwijl het daarentegen blijft optreden wanneer seksuele activiteit wordt herhaald. Met andere woorden, extracellulaire dopamine in de mPFC (en in de nucleus accumbens) neemt altijd toe tijdens copulatie, zelfs nadat seksueel gedrag is geleerd. Verdere studies zijn nodig om de functionele rol van deze toename van dopamine-activiteit in de mPFC (en in de nucleus accumbens; zie de sectie "Inleiding en referenties" daarin) te verduidelijken.

Concluderend laat dit onderzoek voor het eerst zien dat de aanwezigheid van, en zelfs meer, de interactie met een seksueel ontvankelijke vrouw leidt tot een toename van extracellulair dopamine en NA in het dialysaat van de mPFC van seksueel naïef (nooit blootgesteld aan seksuele stimuli ) en seksueel ervaren (die vijf voorbereidende copulatietesten ondergingen en stabiele seksuele prestaties vertoonden) RHA- en RLA-ratten, die duidelijk verschillende behandelstijlen vertonen als reactie op aversieve aandoeningen en verschillende patronen van copulatiegedrag bij een seksueel ontvankelijke vrouw. Dientengevolge werden dopamine- en NA-concentraties hoger gevonden in het dialysaat van seksueel naïeve en ervaren RHA-ratten in vergelijking met hun RLA-tegenhangers tijdens zowel de anticiperende als consumerende fasen van seksuele activiteit. Deze resultaten kunnen gedeeltelijk te wijten zijn aan een dopaminerge en noradrenergische toon in de mPFC van RHA-ratten die hoger zijn dan die van RLA-ratten, zoals gerapporteerd voor dopamine in de nucleus accumbens (Sanna et al., 2015). Bovendien werden extracellulair mPFC-dopamine en NA ook gevonden in seksueel ervaren RHA en, in mindere mate, RLA-ratten in vergelijking met hun seksueel naïeve tegenhangers in basale condities evenals tijdens de appetitieve en consumerende fasen van seksueel gedrag. Dit suggereert dat seksuele ervaring plastische processen induceert die dopamine en NA-neurotransmissie in de mPFC verder versterken, zoals gevonden voor dopamine in de nucleus accumbens van beide Romeinse ratlijnen (Sanna et al., 2015). De bovengenoemde verschillen in dopaminerge en noradrenerge neurotransmissie in de mPFC van de twee Romeinse lijnen kunnen een rol spelen, niet alleen in de verschillende patronen van seksueel gedrag, maar ook in de verschillende en vaak tegenovergestelde gedragskenmerken die deze twee ratlijnen kenmerken.

Bijdragen van auteurs

FS, AA, MRM, OG en MGC hebben het project ontworpen. FS en JB hebben de gegevens van seksueel gedrag en microdialyse-experimenten ontworpen, uitgevoerd en geanalyseerd. MAP, OG en MGC geselecteerde en gefokte Romeinse ratten. FS, AA, MRM, OG en MGC begeleidden het onderzoek. FS, AA, MRM, OG en MGC hebben het manuscript geschreven. Alle auteurs bespraken de resultaten en becommentariëren het manuscript.

Financiering

Dit werk werd gedeeltelijk ondersteund door subsidies van het Italiaanse ministerie van universiteit en onderzoek (MIUR) (wetenschappelijke onafhankelijkheid van jonge onderzoekers, SIR 2014, code nr. RBSI14IUX7) tot FS, uit de autonome regio Sardinië (ARS) (LR 7 / 2007 , "Bevordering van wetenschappelijk onderzoek en technologische innovatie op Sardinië", Europees Sociaal Fonds, 2007-2013, Projectcode Nr. CRP-59842) aan OG, en van de Universiteit van Cagliari aan AA, MRM, FS, OG en MGC.

Belangenconflict verklaring

De auteurs verklaren dat het onderzoek is uitgevoerd in afwezigheid van commerciële of financiële relaties die kunnen worden beschouwd als een potentieel belangenconflict.

Dankwoord

Dr. Barbara Tuveri, Universiteit van Cagliari, voor huisvesting en verzorging van dieren.

Referenties