The Journal of Neuroscience, 1 mei 2001, 21(9): 3236-3241;
+ Auteur Affiliations
Abstract
Dopamine in dialysaat uit de nucleus accumbens (NAcc) neemt toe tijdens seksueel en voedingsgedrag en na toediening van misbruiktegeneesmiddelen, zelfs degenen die dopaminerge systemen (bijv. Morfine of nicotine) niet direct activeren. Deze bevindingen en andere hebben geleid tot hypotheses die suggereren dat dopamine lonend is, voorspelt dat er versterking zal optreden, of dat er sprake is van incentive salience. Het onderzoeken van verhogingen van dopamine in NAcc of striatum tijdens seksueel gedrag bij vrouwelijke ratten biedt een unieke situatie om deze relaties te bestuderen. Dit komt omdat voor de vrouwelijke rat seksueel gedrag alleen onder bepaalde testomstandigheden gepaard gaat met een toename van NAcc-dopamine en geconditioneerde plaatsvoorkeur. Dit experiment werd uitgevoerd om te bepalen welke factoren belangrijk zijn voor de toename van dopamine in dialysaat uit NAcc en striatum tijdens seksueel gedrag bij vrouwelijke ratten. De factoren die werden overwogen, waren het aantal contacten van de man, de timing van contacten door de man, of het vermogen van de vrouw om de contacten van de man te controleren. De resultaten geven aan dat toegenomen NAcc-dopamine afhankelijk is van de timing van copulatoire stimuli, onafhankelijk van het feit of de vrouwelijke rat actief bezig is met het reguleren van deze timing. Voor het striatum beïnvloedt de timing van copulatiegedrag de grootte van de toename van dopamine in dialysaat, maar er zijn ook andere factoren bij betrokken. We concluderen dat verhoogd extracellulair dopamine in het NAcc en striatum kwalitatieve of interpretatieve informatie over de lonende waarde van stimuli bevat. Seksueel gedrag bij de vrouwelijke rat wordt voorgesteld als een model om de rol van dopamine in gemotiveerd gedrag te bepalen.
De afgifte van dopamine (DA) in de nucleus accumbens (NAcc) en, in mindere mate, het striatum is gepostuleerd om de versterkende eigenschappen van voedsel, drugsmisbruik en de seksuele ervaring te mediëren (Wise en Rompre, 1989; Phillips et al., 1991; Robinson en Berridge, 1993). Als alternatief is gesuggereerd dat een toename van extracellulair DA in NAcc of striatum geassocieerd is met stimuli die versterking voorspellen of dat deze activiteit incentive salience aan de stimuli toeschrijft (Phillips et al., 1993; Schultz et al., 1993; Berridge en Robinson, 1998). Door te kijken naar het tijdstip waarop DA toeneemt in het striatum en de NAcc, kunnen we aanvullend inzicht krijgen in de rollen van deze neurale structuren in gemotiveerd gedrag.
Seksueel gedrag bij de vrouwelijke rat is uniek onder van nature voorkomend gemotiveerd gedrag doordat copulatie onder standaard laboratoriumomstandigheden niet lonend is voor de vrouwelijke rat (Oldenburger et al., 1992; Paredes en Alonso, 1997). Bij vrouwelijke ratten en hamsters is er een verhoogde DA in dialysaat uit striatum en NAcc tijdens copulatie (Meisel et al., 1993; Mermelstein en Becker, 1995; Pfaus et al., 1995). Voor vrouwelijke ratten is deze toename in NAcc DA echter alleen gevonden onder omstandigheden waarin het vrouwtje de timing van intromissies kan regelen of temperen (Mermelstein en Becker, 1995; Pfaus et al., 1995). Pacing van intromissies bepaalt of hormonen die implantatie bevorderen (dwz de progestationele reflex) zullen worden vrijgegeven. Wanneer de vrouwelijke rat aan het pacen is, zijn intromissies ~ 1-2 min. Uit elkaar geplaatst, en de kans dat inseminatie zal resulteren in zwangerschap aanzienlijk wordt verhoogd, vergeleken met reproductief succes wanneer de snelheid van intromissies de snellere mate van copulatie voor de man is (Adler et al., 1970).
Er zijn individuele verschillen tussen vrouwelijke ratten in het optimale tempo van intromissies (Adler, 1978). Elke vrouwelijke rat heeft een individuele "vaginale code" die optimaal is om de progestationele reflex in die individuele rat te induceren (Adler et al., 1970; McClintock en Anisko, 1982; McClintock et al., 1982; McClintock, 1984; Adler en toner, 1986). In het laboratorium vindt pacing plaats als er een barrière is waarachter de vrouwelijke rat kan ontsnappen van de mannelijke rat (McClintock, 1984; Erskine, 1989). Bovendien is, zoals hierboven vermeld, de toename in DA-concentraties in dialysaat uit striatum en NAcc van vrouwelijke ratten die pacing-copulatie zijn, aanzienlijk groter dan die van vrouwelijke ratten die geen tempo hebben of gedragsreceptieve dieren getest zonder mannelijke rat (Mermelstein en Becker, 1995). Dit is zelfs zo als pacingvrouwtjes en niet-perende vrouwen hetzelfde aantal mounts, intromissies en ejaculaties ontvangen gedurende een uur van copulatie. Deze resultaten roepen de volgende vragen op. Wat is belangrijk voor de toename van extracellulaire DA in de NAcc en het striatum tijdens het stimuleren van seksueel gedrag? Is het de hoeveelheid copulatoire stimuli, de timing van copulatoire stimuli, of de handeling van het reguleren van het copulatiegedrag van de mannelijke rat die de toename van extracellulaire DA induceert? De resultaten van dit experiment zullen ons helpen om de rol van het striatum en NAcc in de seksuele ervaring en in gemotiveerd gedrag in het algemeen beter te begrijpen.
MATERIALEN EN METHODES
Onderwerpen. Volwassen mannelijke en vrouwelijke Long-Evans-ratten (Charles River Laboratories, Wilmington, MA) wogen 180-200 gm aan het begin van dit experiment. Vrouwtjes werden twee of drie per kooi gehuisvest totdat ze een stereotaxische operatie ondergingen, waarna ze individueel werden gehuisvest. Mannelijke ratten werden gehuisvest in paren gedurende dit experiment. Alle ratten werden op een 14 / 10 hr licht / donker cyclus gehouden met vrije toegang tot fyto-oestrogeenvrije rattenvoer (2014 Teklad Global 14% eiwit knaagdieronderhoudsdieet; Harlan, Madison, WI) en water.
Chirurgische procedures. Vrouwelijke ratten werden geovariectomiseerd (OVX) door een dorsale benadering onder methoxyfluraananesthesie ~ 2 weken na aankomst. Het vaginale epitheel werd dagelijks onderzocht door saline lavage gedurende 8 opeenvolgende dagen na de operatie om te bepalen of alle dieren volledig OVX waren.
Stereotactische chirurgie werd uitgevoerd onder anesthesie met natriumpentobarbital (45 mg / kg, ip) aangevuld met methoxyfluraan. Geleidecanules werden chronisch door de schedel geïmplanteerd en gericht op het dorsolaterale striatum en contralaterale nucleus accumbens (links-rechts gerandomiseerd). De geleidecanules werden vastgezet met tandheelkundig acryl dat met juwelierschroeven op de schedel werd vastgehouden. Stereotactische coördinaten (van bregma, platte schedel) waren als volgt: voor het dorsolaterale striatum, rostraal 0.2 mm, lateraal 3.2 mm en ventraal 1 mm; voor de nucleus accumbens, rostraal 1.8 mm, lateraal 1.5 mm en ventraal 1 mm.
Gedragstesten. OVX-dieren die continu een vaginaal uitstrijkje vertoonden, werden getest op stimulatie van seksueel gedrag na subcutane priming met 5 μg oestradiolbenzoaat (EB) gedurende 3 opeenvolgende dagen, beginnend 72 uur voor het testen, en met 500 μg progesteron 4-6 uur voor de gedragstest op de vierde dag. De testkamer (61 × 25 × 46 cm) was van plexiglas, met een ondoorzichtige wand (20 × 0.25 × 25 cm) die de arena voor seksueel gedrag (waar het mannetje was) scheidde van een deel van de kamer waarin het vrouwtje kon ontsnappen van het mannetje. Het vrouwtje had vrije toegang tot beide kanten; het mannetje werd door passief vermijden getraind om aan één kant te blijven. Pacing werd bepaald door het verschil in de terugkeerlatentie (tijd in seconden van contact door man tot terugkeer van vrouw naar de mannelijke kant van de arena) tussen mounts, intromissions en ejaculaties. Vrouwtjes waren alleen aan het pacen als de terugkeerlatentie na koppelingen minder was dan de terugkeerlatentie na intromissies, wat minder was dan de terugkeerlatentie na ejaculaties. OVX-vrouwtjes die geen verschil van 10% vertoonden in de intervallen tussen contacten op deze test, werden uit het onderzoek verwijderd (n = 9 van 59-ratten).
Eén week na stereotaxische chirurgie werden OVX-ratten opnieuw getest op gangmakingsgedrag zoals hierboven beschreven. De gemiddelde terugkeerlatentie na intromissies (voor de twee stimulatiesessies) werd gebruikt als het voorkeursstimulatie-interval van het dier.
Vrouwelijke OVX-ratten werden willekeurig toegewezen aan een van de volgende groepen (hieronder beschreven): stimulatie (n = 8), voorkeursstimulatie-interval (PPI; n = 9), vaginaal masker (n= 8), niet-pakkend (n = 9), niet-pauze 30 sec-interval (NP-30 sec; n = 8), of niet-pakkend 10 min-interval (NP-10 min; n = 8). Vóór dialyse werden alle OVX-ratten behandeld met EB en progesteron zoals hierboven beschreven. De gangmakingsgroep werd getest tijdens dialyse in de gangmakingskamer. De PPI-groep werd in dezelfde kamer getest met de barrière verwijderd en de mannelijke rat werd uit de kamer verwijderd na een intromissie of ejaculatie en teruggebracht op het voorkeursinterval van de vrouw (87-120 sec; gemiddelde = 100.1 sec), als bepaald in de voorgaande gangmakingssituaties. De vaginale maskergroep werd getest onder stimulatieomstandigheden, maar met een klein stukje maskeertape dat de vagina afsluit. De tape werd geplaatst vóór de eerste verzameling van basislijnmonsters en bleef tijdens de dialyse op zijn plaats. De niet-bindende groep werd zonder de ondoorzichtige barrière in de testkamer geplaatst, zodat de man vrije toegang had tot het vrouwtje gedurende de tijd dat hij in de kamer was. De niet-bindende intervalgroepen werden ook getest zonder dat de barrière op zijn plaats was, maar de reu werd verwijderd na een intromissie of ejaculatie en keerde hetzij 30 sec of 10 min. Later terug. Gedrag werd op video opgenomen tijdens de 1 -uurperiode dat het mannetje in de kamer aanwezig was. Gedrag werd gescoord door waarnemers die blind waren voor de experimentele hypothese. Voor dieren in de gangmakingskamer werd de terugkeerlatentie bepaald na koppelingen, intromissies en ejaculaties gedurende elk 15 min interval van dialyse monsterverzameling. Voor alle dieren werd het aantal keren dat het vrouwtje het midden van de kamer doorkruiste (kruisingen) bepaald, evenals het aantal keren dat de vrouw werd opgezet, intromissies en ejaculaties gedurende elk 15 min dialyse monsterverzamelingsinterval.
Microdialyse testen. We gebruikten dialysesondes zoals beschreven door Robinson en Whishaw (1988) of in de handel verkrijgbare sondes (CMA / 11; CMA / Microdialysis AB, Chelmsford, MA). Alle sondes werden getest op herstel in vitro bij 37 ° C vóór gebruik zoals eerder beschreven (Becker en Rudick, 1999). Er werden sondes gebruikt met DA-herstel van 18 ± 4% voor striatum of 12 ± 4% voor de accumbens. De sondes werden verlaagd tot 6.25 mm (4 mm dialysemembraan) voor striatum of 8.25 mm (2 mm dialysemembraan) voor accumbens. Microdialyseprobes werden ingebracht in het dorsolaterale striatum en contralaterale nucleus accumbens onder methoxyfluraananesthesie 12-18 uur voorafgaand aan het verzamelen van monsters. De stroomsnelheid door de probe was 1.5 μl / min, en monsters werden verzameld met intervallen van 15 min. De concentraties van DA, dihydroxyfenylazijnzuur (DOPAC) en homovanillinezuur (HVA) werden bepaald in dialysaat met behulp van HPLC en elektrochemische detectie zoals eerder beschreven (Becker en Rudick, 1999). Het gemiddelde van twee basislijnmonsters werd gebruikt om de basale extracellulaire concentratie van DA, DOPAC en HVA te bepalen (gecorrigeerd voor percentage van herstel). Alle waarden worden uitgedrukt als femtomol in 15 μl dialysaat.
Histologie. Aan het einde van de microdialyse kregen de vrouwtjes een dodelijke injectie van natriumpentobarbital en intracardiale perfusies van 0.9% zoutoplossing gevolgd door 4% formaline. De positie van de probe in het dorsolaterale striatum of NAcc werd bepaald uit cresyl violet-gekleurde 50 μm-coupes. De plaats van de laesie werd bepaald door een waarnemer die blind was voor de behandeling van het dier. Dialyse-gegevens werden uitgesloten voor vier dieren met dialysesondes in het striatum en acht dieren met sondes in de NAcc, maar dit waren niet dezelfde dieren en werden over de groepen verdeeld. Dialyse-sondes in het NAcc bleken overwegend in de kern te zijn (n = 34), maar enkele lagen in de kern-schilgrens (n = 4) of alleen in de schaal (n = 4). De variatie in core-shell verdeling was willekeurig verdeeld over groepen, en dialyse data verschilden niet met probe plaatsing. Uiteindelijke nummers voor dialysaatgegevens van elke groep zijn aangegeven in de legenda van de figuren. Gedrag werd geanalyseerd voor alle dieren.
statistische analyse. Gegevens werden geëvalueerd met ANOVA met herhaalde metingen om te bepalen of er groepsverschillen waren. Post hoc vergelijkingen op individuele tijdstippen werden gemaakt met behulp van de Bonferroni-Dunn-correctie. Vergelijkingen binnen een groep om te bepalen of er een verandering was in extracellulair DA tijdens blootstelling aan het mannelijk werden gedaan met gepaarde t testen. Alle analyses zijn uitgevoerd met behulp van Statview 4.5 + voor de Macintosh-computer.
RESULTATEN
Nucleus accumbens
DA in dialysaat uit NAcc steeg significant meer dan de uitgangswaarde gedurende het uur dat de mannelijke rat in de testkamer aanwezig was voor alle groepen behalve de NP-10 min-groep (gemiddelde tijdens baseline versus gemiddelde gedurende uur met mannelijke aanwezigheid; ttesten; p <0.05). De toename van extracellulaire DA was significant groter voor de stimulatie- en PPI-groepen dan voor alle andere groepen (Fig. 1) (hoofdeffect van groep,F (5,42) = 9.49; p <0.0001). Bij paarsgewijze vergelijkingen waren de toenames in extracellulaire DA voor de pacing- en PPI-groepen significant groter dan voor alle andere groepen (p <0.003), en er waren geen andere verschillen tussen groepen. De toenames in extracellulaire DA voor de pacing- en PPI-groepen verschilden niet van elkaar.
DA-concentraties in dialysaat (fmol / 15 min) verkregen uit nucleus accumbens van seksueel ontvankelijke vrouwelijke ratten. De verkregen waarde voor tijd 0 is het gemiddelde van twee 15 min-basislijnmonsters verkregen onmiddellijk voor de introductie van de mannelijke rat in de kamer. Waarden geven het gemiddelde ± SEM aan. ** De toename in DA in dialysaat gedurende de tijd dat de man aanwezig was, was significant groter voor de pacing- en PPI-groepen dan voor alle andere groepen (p <0.003). Er waren geen andere verschillen tussen de groepen.
Zoals te zien in figuur 1, er waren kleine verschillen in de basale extracellulaire DA, waarbij de NP-10 min-groep het experiment startte met hogere basale DA in dialysaat dan de niet-bindende, vaginale masker- of NP-30 sec-groepen. De NP-30 sec-groep begon met lagere extracellulaire DA dan de vaginale masker-, pacing- en PPI-groepen. Basale extracellulaire DA-concentraties hadden geen duidelijke invloed op de vraag of een dier een toename van extracellulair DA tijdens de testperiode vertoonde.
striatum
DA in dialysaat van striatum nam significant toe ten opzichte van de uitgangswaarde gedurende het uur dat de mannelijke rat in de testkamer aanwezig was voor alle groepen, met uitzondering van de NP-10 min en NP-30 sec-groepen (gemiddelde tijdens baseline versus gemiddelde gedurende uur met aanwezige mannelijke; gepaardet testen; p <0.02). De toename van extracellulaire DA was significant groter voor de stimulatiegroep en de PPI-groep dan voor alle andere groepen (Fig.2) (hoofdeffect van groep,F (5,40) = 16.68; p <0.0001). Bij paarsgewijze vergelijkingen was de toename in extracellulaire DA voor de stimulatie- en PPI-groepen significant groter dan voor alle andere groepen (p <0.003) en verschilden niet van de een tot de ander. De toename in extracellulaire DA voor de non-pacinggroep was significant groter dan die waargenomen in de NP-10 min en NP-30 sec groepen (p <0.0033).
DA-concentraties in dialysaat (fmol / 15 min) verkregen van striatum van seksueel ontvankelijke vrouwelijke ratten. Waarden geven het gemiddelde ± SEM aan. ** De toename in DA in dialysaat gedurende de tijd dat de man aanwezig was, was significant groter voor de pacing- en PPI-groepen dan voor alle andere groepen (p <0.003). * De toename van DA in dialysaat gedurende de tijd dat het mannetje aanwezig was, was significant groter voor de non-pacinggroep dan voor de NP-10 min en NP-30 sec groepen (p <0.0033).
Zoals te zien in figuur 2er waren ook kleine verschillen in de basale extracellulaire DA, waarbij de NP-30 sec-groep het experiment startte met lagere extracellulaire DA dan de pacing-, PPI- en niet-toegediende groepen. Basale extracellulaire DA-concentraties hadden geen duidelijke invloed op de vraag of een dier een toename van extracellulair DA tijdens de testperiode vertoonde.
De hoeveelheid HVA en DOPAC gedetecteerd in dialysaat uit zowel NAcc als striatum nam toe gedurende de periode waarin de mannelijke rat zich in de kamer bevond, maar er waren geen verschillen tussen groepen in beide hersengebieden (gegevens niet getoond).
Gedrag
Zoals te zien in figuur3 A, de vaginale maskergroep ontving het grootste aantal mounts tijdens het eerste 15 min-interval. Over het hele uur ontving de NP-10 min-groep minder mounts dan de vaginale maskergroep en de NP-30 sec-groep (Fig. 3 A) (p <0.005). Dit is waarschijnlijk een artefact van het mannetje dat gedurende 10 minuten herhaaldelijk uit de kamer wordt verwijderd in de NP-10 min-groep.
Seksueel gedrag (A,B) en activiteit (C) gedurende het uur dat het mannetje in de testkamer was met de vrouwelijke rat.A, Mounts ontvangen door vrouwen tijdens elk van de 15 min-monsterinzamelperioden wanneer het mannetje aanwezig was. B, Intromissies plus ejaculaties ontvangen door vrouwen gedurende elk van de 15 min-monsterverzamelperioden wanneer het mannetje aanwezig was. De niet-bindende groep ontving meer intromissies plus ejaculaties dan de pacing- of PPI-groepen (p <0.01). De NP-30 sec-groep ontving meer intromissies plus ejaculaties dan de PPI-groep (p <0.01). C, Algemene activiteit (aantal keren dat een middellijn in de kooi wordt overgestoken) gedurende het uur dat de mannelijke rat in de kamer met de vrouwelijke rat aanwezig was. Inzamelperioden waren tijden waarin het mannetje aanwezig was. De niet-bindende groep maakte meer kooi-overgangen dan de NP-10 min, vaginale maskers, pacing of PPI-groepen (p <0.003). De NP-30 sec-groep maakte meer kooikruisingen dan de NP-10 min- of pacinggroepen (p <0.0033).
Wanneer het aantal intromissies dat werd ontvangen door de gangmakings-, niet-stimulerende, NP-30 sec- en PPI-groepen werden vergeleken, was er een significant effect van de groep (Fig. 3 A) (F (3,30)= 4.986; p = 0.0063; de vaginale maskergroep ontving geen intromissies, de NP-10 min-groep ontving zeer weinig intromissies, en beide werden uitgesloten om te voorkomen dat de statistieken scheef werden getrokken). Bij paarsgewijze vergelijkingen ontving de niet-perende groep meer intromissies plus ejaculaties dan de stimulatie- of PPI-groepen (p <0.01), en de NP-30 sec-groep ontving meer intromissies plus ejaculaties dan de PPI-groep (p <0.01).
Uiteindelijk waren alle ratten actief gedurende het uur dat de mannelijke rat in de testkamer aanwezig was, waarbij alle dieren ten minste 25-kruisingen over een middellijn in de kamer vertoonden. De niet-afdekkende groep vertoonde meer kruisingen dan de NP-10 min, de PPI, het vaginale masker of de stimulatiegroepen (p <0.0033). De NP-30 sec-groep vertoonde meer kruisingen dan de NP-10 min-groep en de stimulatiegroep (p <0.0033).
Wanneer gekeken wordt naar het gedrag van het vrouwelijke, kan de latentie na een contact tot het volgende man-vrouwcontact optreedt worden onderzocht om het temporale patroon van coïtstimulatie dat het vrouwtje krijgt te bepalen. Zoals te zien in figuur 4, vrouwen in de gangmakingsgroep hadden de langste intervallen na ejaculaties, met perioden die significant langer waren dan de niet-stimulerende of PPI-groepen (p <0.008). De pacing- en PPI-groepen hadden langere perioden na intromissies dan de andere groepen (p <0.008). Ten slotte had de PPI-groep kortere latenties na mounts dan de NP-30 sec-groep (p <0.008).
Latentie na een contact met de mannelijke rat voor het volgende man-vrouwcontact voor elke groep. Gegevens niet weergegeven voor de NP-10 min-groep omdat de waarden kunstmatig werden gecontroleerd door de experimentator en altijd> 10 minuten waren. Deze gegevens zijn om dezelfde reden ook niet meegenomen in de gegevensanalyses voor retourlatentie. Histogrammen geven het gemiddelde aan; foutbalken geven ± SEM aan.P, Pacing; PPIvoorkeursstimulatie-interval; NP, niet-pakkend; NP-30 sec, niet-pakt-30 sec groep; NP-10 min, niet-perende 10 min-groep. * De stimulatie- en PPI-groepen hadden langere perioden na intromissies dan de andere groepen (p<0.008). ** Het interval na een ejaculatie was langer voor dieren in de pacinggroep dan de nonpacing- of PPI-groepen (p <0.008). † De PPI-groep had kortere perioden na mounts dan de NP-30 sec-groep (p <0.008).
DISCUSSIE
De resultaten van dit experiment geven aan dat de timing van copulatoire stimuli cruciaal is voor de grootte van de toename van extracellulair DA in dialysaat uit de NAcc. Hoewel niet-gehechte en NP-30 sec-dieren het grootste aantal intromissies en ejaculaties ontvingen, hadden de pacing- en PPI-groepen de grootste toename in DA in dialysaat uit de NAcc. Voor het striatum induceerden copulatoire stimuli die optraden bij het voorkeursinterval van het vrouwtje ook de grootste toename in extracellulair DA. Dit was waar, ongeacht of het vrouwtje de snelheid van het interval actief controleerde. De toename van de striatale DA die werd waargenomen voor de niet-perende groep was echter groter dan voor groepen waarin de man was verwijderd en teruggebracht met andere intervallen dan de voorkeur van de vrouw. De gegevens van de PPI-groep geven aan dat de vrouwelijke rat niet actief betrokken hoeft te zijn bij gedrag dat geassocieerd is met pacing (dwz het verlaten van de man of terugkeren naar de man) om de toename van extracellulaire DA in NAcc of striatum groter te maken dan die gezien onder alle andere testomstandigheden. De significante toename van extracellulair DA in de PPI-groep, in tegenstelling tot het ontbreken van extracellulaire DA in groepen met kortere (NP-30 sec) of langere (NP-10 min) interintermissie-intervallen, ondersteunt het idee dat de timing van de coïtstimulatie is cruciaal voor de DA-toename. De resultaten van de vaginale maskergroep geven aan dat het stimulatieapparaat en de aanwezigheid van een mannelijke rat een kleine toename in extracellulair DA in NAcc of striatum kunnen induceren, maar in de afwezigheid van vaginocervicale stimulatie is deze toename aanzienlijk lager dan voor de stimulatie of PPI groepen.
Men zou kunnen stellen dat de toename in DA in dialysaat uit het NAcc en striatum afhankelijk is van de hoeveelheid intromissies en ejaculaties. Als dit het geval was, zou men een initiële DA-toename in de niet-bindende en NP-30 sec-groepen hebben verwacht. Deze twee groepen ontvingen ~ 20 intromissies plus ejaculaties per 15 min, terwijl de stimulatie- en PPI-groepen minder dan vijf intromissies plus ejaculaties per 15 min ontvingen (Fig. 3 B). In de NAcc was er een kleine toename in extracellulair DA gedurende het uur dat de mannelijke rat in de kamer was voor de niet-bindende en NP-30 sec-groepen. Voor het striatum was de DA-toename significant groter voor de niet-perende groep dan de NP-30 sec- en NP-10 min-groepen. Gedurende alle intervallen was de toename in NAcc en striatale DA voor de stimulatie- en PPI-groepen echter aanzienlijk groter dan voor alle andere groepen. De DA-respons is dus geen maatstaf voor hoeveel vaginocervicale stimulatie is ontvangen. De toename van DA in het striatum en NAcc is ook niet gerelateerd aan locomotorische activiteit, omdat de niet-bindende en NP-30 sec-groepen ook actiever waren dan de andere groepen en toch lagere extracellulaire DA hadden.
Pacing-gedrag bij vrouwelijke ratten is pas recent een onderwerp van laboratoriumonderzoek geworden (Erskine, 1989). Seksueel gedrag bij de vrouwelijke rat is typisch bestudeerd in het laboratorium onder omstandigheden waarbij de mannelijke rat naar wens kan paren met de vrouwelijke rat. Dit resulteert in lage niveaus van door vrouwen geïnitieerde contacten en hoge mate van reflexief en defensief gedrag bij de vrouwelijke rat. Met behulp van semi-natuurlijke omstandigheden, werd waargenomen dat de vrouwelijke rat actief het tempo van het copulatiegedrag regelt door hoppen en darten te vertonen evenals door zich actief terug te trekken van het mannelijke (McClintock, 1984). Het evolutionaire belang van pacinggedrag voor reproductief succes is duidelijk. Voor de mannelijke rat is een snelle reeks intromissies (<1 min tussen intromissies) optimaal om ejaculatie te induceren bij het minste aantal intromissies (Adler, 1978). De vrouwelijke rat, aan de andere kant, vereist gedragsactivering van een progestationele reflex. Wanneer intromissies worden gestimuleerd door het vrouwtje, is de kans dat inseminatie zal leiden tot zwangerschap aanzienlijk verbeterd (Adler, 1978). Deze seksueel dimorfe paringsstrategieën zijn optimaal voor het reproductieve succes van zowel mannen als vrouwen. In het wild wordt vermeld dat paring plaatsvindt binnen een groep dieren, in plaats van in individuele paren van mannetjes en vrouwtjes. Met snelle intromissies en ejaculatie maximaliseert de paarstrategie van de man het aantal vrouwtjes dat hij kan insemineren. Het stimulatiegedrag van de vrouw verhoogt de kans dat zwangerschap optreedt.
Naast verbeterde vruchtbaarheid met pacinggedrag, ontwikkelt de vrouwelijke rat een voorkeur voor een plek waar ze zich bezighoudt met seks als ze de snelheid van intromissies kan temperen (Oldenburger et al., 1992;Paredes en Alonso, 1997). Aan de andere kant ontwikkelen vrouwelijke ratten geen voorkeur voor een plaats waar ze zich bezighouden met seks onder standaard laboratoriumomstandigheden (Oldenburger et al., 1992). Het betrekken van seksueel gedrag bij pacing van intromissies is dus geassocieerd met verhoogde DA in striatum en NAcc en versterkt voor de vrouwelijke rat.
In een recent onderzoek van dit laboratorium hebben we gevonden dat vrouwelijke ratten met bilaterale NAcc-laesies die de schaal omvatten, meer kans hebben om seksueel contact met een man te vermijden dan dieren met controleletsels of laesies van de NAcc-kern (Jenkins en Becker, 2001). Deze resultaten suggereren dat seksuele motivatie wordt gemedieerd door de NAcc, in het bijzonder het schaalgedeelte van de NAcc. In de huidige studie werd de locatie van de sondes in de NAcc onderzocht post hoc. De meeste sondes werden geplaatst in de kern van de NAcc. Resultaten van selectieve microdialyse in de schaal versus de kern van de NAcc suggereren dat verhogingen van DA zelfs groter zouden zijn, maar in dezelfde richting, indien de sondes selectief in de schaal waren geplaatst (Sokolowski et al., 1998.). Er zijn echter onvoldoende gegevens uit dit experiment om dit probleem aan te pakken.
De resultaten van dit experiment tonen aan dat de toename in DA in dialysaat uit de NAcc geen passieve respons is op coïtstimulatie of copulatie-gerelateerde motoractiviteit. In plaats daarvan geeft het kwalitatieve informatie weer over de timing van ontvangen stimulusstimuli. In het striatum kan een toename in DA echter ook worden geïnduceerd door coïtstimulatie die niet wordt ontvangen op het voorkeursinterval van het vrouwtje, zoals gezien in de niet-pakkinggroep. De timing van coïtstimulatie lijkt dus niet zo kritiek te zijn voor de toename van DA in striatum als voor de DA-toename in de NAcc.
Geconditioneerde plaatsvoorkeuren worden gevormd wanneer vrouwelijke ratten aan het slingeren zijn met seksueel gedrag, maar niet wanneer ze zich bezighouden met niet-gepacipuleerde seks (Oldenburger et al., 1992). Uit deze onderzoeken concluderen we dat gestimuleerd seksueel gedrag lonend is. Genomen met de bevindingen van dit experiment, suggereren de resultaten dat de toename in NAcc DA in de PPI-groep aangeeft dat de stimulerende stimuli zijn geïnterpreteerd als lonend. De lopende experimenten zullen de hypothese testen dat het introduceren van het mannetje bij de PPI van het vrouwtje voldoende is om een voorkeursplaatsvoorkeur te induceren.
De vraag kan dan worden gesteld of de toename in NAcc DA tijdens gestopte copulatie de hedonische waarde van de stimulatie of de incentive salience aangeeft (dat wil zeggen, willen versus willen). Als de toename in NAcc DA de hedonische waarde van stimuli weerspiegelt, dan zou het vrouwelijke tijdens niet-gepacificeerd seksueel gedrag plezier kunnen ervaren met de eerste paar initiële intromissies, samenvallend met een toename in NAcc DA. Wanneer intromissies echter te vaak (of te weinig) plaatsvinden, zou de sensatie de hedonische waarde verliezen en zou DA afnemen. Tijdens gestimuleerd seksueel gedrag, als monsters worden verkregen met geschikte tussenpozen, korter dan die in dit experiment, moet DA stijgen tijdens een intromissie en vallen voordat het vrouwelijke contact opnieuw begint met het mannetje om een andere intromissie te zoeken. Een vergelijkbaar patroon wordt waargenomen tijdens zelftoediening van cocaïne (Wise et al., 1995). Aan de andere kant, als NAcc DA incentive salience toewijst aan de seksuele ervaring, zou men voorspellen dat de DA-toename niet zou optreden in de PPI-groep tot na een paar intromissies op het gewenste interval zijn ontvangen. Als NAcc DA incentive salience toekent, moet DA bovendien toenemen naarmate het vrouwelijke contact met het mannetje opnieuw wordt geïnitieerd. Met andere woorden, omdat het de timing is van de stimuli die gewenst of leuk zijn, kan de timing van de toename in NAcc DA, ten opzichte van wanneer een vrouw een intromissie ontvangt, worden gebruikt om te leren welke rol DA speelt in dit opzicht .
De bevinding dat de omvang van de toename in NAcc DA niet verschilde tussen groepen die actief seksueel gedrag afsloten en die in de PPI-groep suggereert dat dit neurale systeem niet specifiek de controle of initiatie van gedrag bemiddelt om versterking te zoeken. Het omgekeerde is waar. Dit DA-systeem wordt geactiveerd als gevolg van de copulatie die optreedt bij het voorkeursinterval van het vrouwtje. Deze gegevens suggereren ook dat het DA-systeem niet in de eerste plaats geïnteresseerd is in signalen die voorspellen dat een beloning zal plaatsvinden. Overgenomen met de bevinding dat NAcc laesies met de schaal de initiatie van seksueel gedrag bij vrouwelijke ratten remmen (Jenkins en Becker, 2001) is het mogelijk dat informatie van DA in het NAcc door intrinsieke neuronen wordt geïnterpreteerd om het vrouwtje te bewegen het mannelijke (in dit geval) te zoeken.
We concluderen dat de rol van DA in het NAcc en in mindere mate in het striatum bestaat uit het overbrengen van kwalitatieve of interpretatieve informatie over de belonende waarde van stimuli. Vanwege de unieke eigenschappen van seksueel gedrag bij de vrouwelijke rat, beweren we dat dit systeem op een unieke manier is ontworpen om te kunnen bepalen of de toegekende waarde wordt veroorzaakt door de hedonistische waarde van de stimuli of de incentive-salience.
voetnoten
- Ontvangen November 2, 2000.
- Revisie ontvangen Januari 4, 2001.
- Aanvaard Februari 8, 2001.
Dit werk werd ondersteund door National Science Foundation Grant BNS9816673. W. Jenkins werd gesteund door een fellowship van de National Science Foundation. We bedanken Kent Berridge en Terry Robinson voor nuttige opmerkingen over een eerdere versie van dit manuscript.
Correspondentie moet worden gericht aan Jill B. Becker, afdeling Psychologie, gebied Biopsychologie, 525 East University, Ann Arbor, MI 48109-1109. E-mail: [e-mail beveiligd].
Het huidige adres van Dr. Rudnick: Neuroscience Graduate Program, Northwestern University, Evanston, Illinois 60201.
- Copyright © 2001 Society for Neuroscience
;
