Proc Natl Acad Sci VS A. Jan 19, 2010; 107 (3): 1217-1222.
Gepubliceerd online Dec 29, 2009. doi: 10.1073 / pnas.0911998107
PMCID: PMC2824263
Neurowetenschap leerprogramma
Yan Liu,a,b Brandon J. Aragona,c Kimberly A. Young,a,b David M. Dietz,b,d,e Mohamed Kabbaj,b,d Michelle Mazei-Robison,e Eric J. Nestler,e en Zuoxin Wanga,b,1
Dit artikel is geweest geciteerd door andere artikelen in PMC.
Abstract
De prairie veldmuis (Microtus ochrogaster) is een sociaal monogaam knaagdiersoort die paarbanden vormt na het paren, een gedrag waarbij centrale dopamine (DA) is betrokken. Hier hebben we mannelijke prairiewolken gebruikt om de effecten van blootstelling van geneesmiddelen aan paarbinding en aanverwante neurale circuits te onderzoeken. In ons eerste experiment werd amfetamine (AMPH) gemotiveerd gedrag onderzocht met behulp van een geconditioneerd plaatsvoorkeur (CPP) -paradigma en er werd aangetoond dat het werd gemedieerd door activering van D1-achtige DA-receptoren. Vervolgens onderzochten we de effecten van herhaalde AMPH-blootstelling op paarbinding. Intacte en zoutoplossing voorbehandelde controle-mannetjes vertoonden partnervoorkeuren geïnduceerde partnervoorkeuren, terwijl mannen voorbehandeld met AMPH bij de doses die effectief waren om CPP te induceren, niet in staat zijn door paren geïnduceerde partnervoorkeuren te tonen. Een dergelijke AMPH-behandeling verbeterde ook D1, maar niet D2, DA-receptor-expressie in de nucleus accumbens (NAcc). Bovendien redde de farmacologische blokkade van D1-achtige DA-receptoren in de NAcc de paring-geïnduceerde partnervoorkeuren bij met AMPH behandelde mannetjes. Samen geven onze gegevens aan dat herhaalde blootstelling aan AMPH het gedragsrepertoire van mannelijke prairiewolven kan verkleinen via een DA-receptorspecifiek mechanisme in de NAcc, wat resulteert in een verslechtering van de vorming van paarbindingen.
Het wordt algemeen geaccepteerd dat gemotiveerd en emotioneel gedrag dat fitness bevordert, wordt gereguleerd door circuit voor beloning van de hersenen, inclusief het mesolimbic dopamine (DA) -systeem (1, 2). Hoewel dit systeem vaak betrokken is bij voedselinname en seksueel gedrag (3, 4), is het ook betrokken bij andere van nature voorkomende gemotiveerde gedragingen, zoals sociaal spel tussen jongeren en sociale binding tussen ouder en nageslacht (5-9). Vaak ondervertegenwoordigd in onderzoek zijn de sociale banden gevormd tussen volwassen partners, dat wil zeggen, paarobligaties. Recent onderzoek met een sociaal monogame knaagdiersoort, de veldmuis (Microtus ochrogaster) (10-12), geven aan dat een groot deel van de neurale regulatie die ten grondslag ligt aan de vorming en het in stand houden van de paarbindingen plaatsvindt binnen de nucleus accumbens (NAcc) (13-15) -Een mesolimbisch hersengebied van cruciaal belang voor het bemiddelen van gemotiveerd gedrag (1, 2, 16).
Hoewel motiverende circuits zijn geëvolueerd om fitnessbevorderend gedrag te bevorderen, zoals voeding, paring en sociale binding (1, 17), is het kwetsbaar voor kunstmatige usurpatie door drugsmisbruik (8). Bijvoorbeeld, de toediening van psychostimulerende drugs van misbruik, zoals cocaïne en amfetamine (AMPH), resulteert in aanhoudende veranderingen van mesolimbische DA-activiteit (18, 19). De intense impact op dit circuit door deze en andere verslavende drugs is gesuggereerd om de waargenomen waarde van natuurlijke incentives te verminderen (20), inclusief die met een sociaal karakter (8). Hoewel bekend is dat drugsverslaafden slecht sociaal gedrag vertonen (21), is de neurale regulatie van interacties tussen drugservaring en sociale hechting slecht begrepen. Dit is omdat, gedeeltelijk, dergelijke interacties moeilijk te modelleren zijn in traditionele laboratorium knaagdieren die geen sociale binding vertonen tussen volwassen soortgenoten.
De neurobiologie van dergelijke sociale hechting, in het bijzonder parenbinding tussen volwassenen, is uitgebreid bestudeerd in de prairiemuis (10-12) en recentelijk is deze soort vastgesteld als een levensvatbaar model om de motivationele waarde van AMPH te onderzoeken (22). Bovendien worden zowel de vorming van paarbruggen als AMPH-versterking gemedieerd, ten minste gedeeltelijk, door DA-transmissie binnen de NAcc (14, 15, 23). Daarom werd in het huidige onderzoek het prairiewormmodel gebruikt om een gedragstest op te stellen om de effecten van blootstelling aan drugs bij sociale binding te bestuderen en gefocust op het NAcc DA-signaleringssysteem om een neuraal mechanisme te onthullen dat ten grondslag ligt aan deze gedragseffecten.
Resultaten
AMPH-geïnduceerde geconditioneerde plaatsvoorkeur (CPP) wordt gemedieerd door DA op een receptorspecifieke wijze.
De vorming van een CPP werd gedefinieerd door een significante toename van de tijd doorgebracht in de AMPH-gepaarde kooi tijdens de nameting, na 3 dagen van AMPH-conditionering, ten opzichte van de voormeting. Noch zoutoplossinginjecties noch zoutoplossing die de twee laagste geteste doses AMPH bevatten (0.1 en 0.5 mg / kg) veranderde kooifrequenties (Fig 1A). Mannen werden echter geconditioneerd met hogere doses AMPH, waaronder 1.0 (t = 2.87, P <0.01), 3.0 (t = 3.63, P <0.01) of 5.0 mg / kg (t = 3.03, P <0.01), weergegeven CPP (Fig 1A).
Omdat AMPH DA-neurotransmissie aanzienlijk verhoogt in prairie-woelmuizen (24), en DA bemiddelt AMPH-versterking in andere soorten (23), onderzochten we DA-receptor (DAR) regulatie van AMPH-geïnduceerde CPP in mannelijke weidevliegen. Proefpersonen werden gepretest in het CPP-paradigma, behandeld met zoutoplossing of zoutoplossing met verschillende doses van de niet-selectieve DAR-antagonist (haloperidol) voor AMPH (1.0 mg / kg) injecties gedurende 3 dagen van conditionering, en daarna getest voor CPP in een posttest. Personen behandeld met zoutoplossing (t = 2.69, P <0.01) of zoutoplossing die de twee laagste doses haloperidol bevat (0.1 mg / kg; t = 3.62, P <0.01; 1.0 mg / kg; t = 3.89, P <0.01) voordat AMPH-conditionering AMPH-geïnduceerde CPP vertoonde, terwijl haloperidol bij 5.0 mg / kg AMPH-geïnduceerde CPP blokkeerde, wat de betrokkenheid van DAR's bij de gedragseffecten van AMPH (Fig 1B). Om te bepalen welk DAR-subtype AMPH-geïnduceerde CPP medieert, hebben we vervolgens hetzij een D1-achtige specifieke antagonist (SCH23390) of een D2-achtige specifieke antagonist (eticlopride) toegediend vóór AMPH-injecties tijdens conditionering. D2-achtig antagonisme blokkeerde AMPH-geïnduceerde CPP niet (t = 3.15, P <0.01 voor 0.5 mg / kg en t = 2.60, P <0.05 voor 5.0 mg / kg eticlopride) maar blokkade van D1-achtige receptoren elimineerde AMPH-geïnduceerde CPP (Fig 1B), wat aantoont dat door AMPH geïnduceerde CPP wordt gemedieerd door activering van D1-achtige, maar niet D2-achtige, receptoren in mannelijke weidevliegen.
AMPH-ervaring verandert partnerkeuze door partnervoorkeuren.
Hoewel door AMPH geïnduceerde CPP activering van D1-achtige receptoren vereiste (Fig 1B), hebben we eerder aangetoond dat activering van D1-achtige receptoren paring-geïnduceerde paarbandvorming voorkomt (14). Daarom stelden we de hypothese vast dat AMPH-voorbehandeling zou interfereren met door paring geïnduceerde paarbinding in mannelijke weidevliegen. Mannetjes werden verdeeld in vier groepen die geen injecties (intact), zoutoplossing-injecties of injecties van 1.0 of 5.0 mg / kg AMPH gedurende 3-dagen ontvingen (een injectieparadigma dat voldoende is om CPP te induceren). Op de vierde dag werden alle mannen gepaard met een seksueel ontvankelijke vrouw voor 24 h en vervolgens getest op partnervoorkeuren. In overeenstemming met eerdere studies (14, 25-27), intacte mannetjes en mannetjes die gedurende 3 dagen voor het paren zoutoplossing injecties kregen toegediend, vertoonden door paring geïnduceerde partnervoorkeuren (intacte mannetjes; t = 3.05, P <0.01, met zoutoplossing geïnjecteerde mannen; t = 3.21, P <0.01; Fig 2A). Mannetjes die voorafgaand aan de paring één dag eerder waren voorbehandeld met een dosis AMPH voor 3, konden partnervoorkeuren echter niet weergeven (Fig 2A). Belangrijk is dat AMPH-voorbehandeling geen invloed had op de frequentie van de paring tijdens de samenlevingsperiode (F(3, 26) = 0.26, P = 0.85; Fig 2B) of locomotorische activiteit tijdens de partnervoorkeurtest (F(3, 26)= 2.34, P = 0.10; Fig 2C), wat aangeeft dat AMPH direct interfereerde met door paring geïnduceerde partnervoorkeuren.
AMPH-ervaring verhoogt D1-receptoren in de NAcc.
Aangezien AMPH-pre-blootstelling de voorkeur van de partner en zowel AMPH-geïnduceerde CPP (zie hierboven) als paarbinding heeft aangetast (14) gereguleerd door NAcc DA, veronderstelden we dat AMPH de mesolimbische DA-circuits in mannelijke weidevliegen significant zou veranderen. Hersenen van subjecten van het bovengenoemde gedragsexperiment werden verwerkt voor in situ labeling van DA marker mRNA's. Mannen behandeld met AMPH (1.0 mg / kg) vertoonden een significante toename van de D1-receptor (D1R; t = 3.06, P <0.01), maar niet D2-receptor (D2R), mRNA-labeling binnen de NAcc, vergeleken met mannen die voorbehandeling met zoutoplossing kregen (Fig 3 A-C). Er werden echter geen groepsverschillen gevonden in de dichtheid van mRNA-labeling voor tyrosinehydroxylase (TH), DA-transporter (DAT) of D2R's binnen het ventrale tegmentale gebied (VTA) - het hersengebied dat de primaire dopaminerge input levert aan de NAcc (Fig 3 D-G). Verhoogde expressie van D1R's in de NAcc werd verder bevestigd door Western blotting (t = 1.90, P <0.05; Fig 3 H en I). Samen geven deze gegevens aan dat blootstelling aan AMPH receptor- en plaatsspecifieke effecten heeft op het mesolimbische DA-systeem van volken in de mannelijke prairie, waardoor het niveau van D1R's in de NAcc wordt verhoogd.
D1-receptoren in de NAcc Mediëren AMPH-verslechtering van partnervoorkeuren.
We hebben eerder aangetoond dat activering van D1R's in de NAcc bij mannelijke prairiewolmelen de vorming van partnervoorkeuren verhinderde (14) en de huidige studie toont aan dat blootstelling aan AMPH de D1R's in de NAcc opwaarts reguleert (Fig 3). Daarom hebben we de hypothese getest dat AMPH-geïnduceerde stoornissen in partnervoorkeuren worden gemedieerd door D1R's binnen de NAcc. Mannen ontvingen stereotaxische canulatie bilateraal gericht op de NAcc schaal (Fig 4A). Kunstmatige cerebrospinale vloeistof (CSF) alleen of CSF met verschillende doses van de D1-achtige receptorantagonist SCH23390 werd geïnjecteerd in de NAcc vóór AMPH-injecties (1.0 mg / kg) gedurende 3 dagen van conditionering. Daarna werden proefpersonen gepaard met een vrouwtje voor 24 h en vervolgens getest op partnervoorkeuren. Zoals met het bovenstaande experiment (Fig 2), AMPH-blootstelling verhinderde door paring geïnduceerde partnervoorkeuren bij mannen die intra-NAcc-injecties van CSF of een lage dosis SCH23390 kregen (Fig 4B). Mannen die werden geïnjecteerd met een hoge dosis SCH23390 (100 ng / kg) vertoonden partnervoorkeuren (t = 2.55, P <0.05), wat aangeeft dat D1R-blokkade in de NAcc de AMPH-geïnduceerde verslechtering van de vorming van partnervoorkeuren elimineerde (Fig 4B). Er werden geen groepsverschillen gevonden in de paringsfrequentie tijdens de samenwoning of locomotorische activiteit tijdens de partnervoorkeurstest.
Discussie
In deze studie repliceren we onze eerdere bevinding dat blootstelling aan AMPH CPP induceert in mannelijke weidevliegen (22) en aantonen dat D1R-activering in de NAcc noodzakelijk is voor dit gedrag, een resultaat dat overeenkomt met studies bij andere knaagdiersoorten (28). Deze bevinding, samen met eerdere studies, suggereert dat verschillende DAergische mechanismen in de NAcc reguleren AMPH- en partner-gemotiveerd gedrag: AMPH-gemotiveerd gedrag (CPP) wordt gemedieerd door D1R, terwijl partner gemotiveerd gedrag (partner voorkeuren) wordt vergemakkelijkt door D2R activering en geremd door activering van D1R binnen de NAcc (13-15). [Het is belangrijk op te merken dat in de NAcc de D2R-activering door geneesmiddelen veroorzaakte CPP medieert onder bepaalde voorwaarden (29) en activatie van D1R is betrokken bij andere sociaal gemotiveerde gedragingen, zoals die gericht zijn op nakomelingen (7, 30)].
Differentiële DAergische regulatie van CPP en vorming van partnervoorkeuren wordt hoogstwaarschijnlijk bereikt door verschillen in de mate van stimulusopwekkende DA-concentratie die verschillende DAR-subtypen activeert. Vanwege verschillen in bindingsaffiniteiten zijn robuuste verhogingen in DA-concentratie nodig om D1R's met lage affiniteit te activeren, terwijl bescheiden verhogingen van DA-concentraties bij voorkeur D2R's met hoge affiniteit activeren (31). In Prairie voles roept AMPH veel grotere verhogingen van de DA-concentratie op (24) vergeleken met die opgeroepen door paring (15, 25). Deze gegevens suggereren dat relatief kleine stijgingen van de DA-concentratie tijdens sociale interacties (15, 25) maken specifieke activering van D2R's met hoge affiniteit mogelijk en vergemakkelijken aldus de vorming van paarbindingen. Omgekeerd is een robuuste toename van de DA-concentratie na toediening van AMPH waarschijnlijk voldoende om D1R's met lage affiniteit te activeren, waardoor AMPH-geïnduceerde CPP wordt vergemakkelijkt.
Receptor-specifieke gedragsregulatie door DA is consistent met extracellulaire elektrofysiologische onderzoeken bij vrij bewegende ratten die aantonen dat medicamenten en natuurlijke stimuli worden verwerkt door verschillende neuronale populaties in de NAcc (32). Hoewel dergelijke elektrofysiologische onderzoeken niet in staat zijn om het subtype van DA-receptoren tot expressie gebracht op individuele neuronen te identificeren, tonen anatomische onderzoeken aan dat de NAcc bestaat uit projectie-neuronen die ofwel D1R's ofwel D2R's met zeer weinig co-expressie tot expressie brengen (33). Psychostimulanten activeren bij voorkeur de intracellulaire signaalroutes stroomafwaarts van D1R's (zoals bepaald door verhoogde fosforylatie van signaalmoleculen) (34) en we hebben eerder aangetoond dat verhoogde activering van deze signaalroutes vorming van partnervoorkeuren voorkomt (35). Hoewel DA-transmissie binnen het NAcc een belangrijke rol speelt in de respons op AMPH en de vorming van partnervoorkeuren, worden deze gedragingen waarschijnlijk gemedieerd door afzonderlijke microcircuits die striatale projectiesystemen omvatten (33, 36). Dit is van bijzonder belang omdat de vorming van paarbanden wordt gemedieerd door activering van D2R tot expressie brengende neuronen die bij voorkeur naar het ventrale pallidum projecteren (33), een ander hersengebied dat belangrijk is voor paarbinding (26).
In deze studie bewijzen we dat de AMPH-ervaring door paring veroorzaakte paarsgewijze binding voorkomt. Omdat de partnervoorkeurtests in deze experimenten 48 h na de laatste AMPH-blootstelling werden uitgevoerd (dwz nadat het medicijn volledig was gemetaboliseerd), suggereren deze gegevens een aanhoudend effect van AMPH op sociale binding. Eén potentieel mechanisme, consistent met de effecten van AMPH bij andere soorten (37, 38), waardoor AMPH de binding van paren kan schaden, is door de toename van D1R-expressie in de NAcc. Dit idee wordt ondersteund door de antagonistische rol van NAcc D1R's in de vorming van partnervoorkeuren (14, 24) en door de huidige gegevens die de redding aantonen van partnergestuurde partnervoorkeur door intra-NAcc D1R-blokkade bij met AMPH behandelde dieren (Fig 4). Interessant is dat we eerder hebben aangetoond dat, in mannelijke prairiemuizen, opwaartse regulatie van NAcc D1R's na 2 weken van paarbinding selectieve agressie naar meer specifieke vreemdelingen, waaronder seksueel ontvankelijke vrouwtjes, mogelijk maakt, wat suggereert dat deze neurale plasticiteit een ontwikkeld mechanisme is waarmee mannelijke woelmuizen onderhouden van reeds gevestigde paarobligaties (14). De huidige studie suggereert dat AMPH kunstmatig deze neuroplasticiteit triggert, wat leidt tot AMPH-verslechtering van paarbinding. Het is ook mogelijk dat AMPH-behandelde mannen het vrouwtje associëren met een aversieve staat van AMPH-terugtrekking, en dus zou deze negatieve associatie ten grondslag kunnen liggen aan de AMPH-beschadiging van paarbinding. Een eerdere studie toonde aan dat intrekking van een escalerend doseringsschema van d-amfetamine seksueel gedrag bij mannelijke ratten verminderde (39). In onze studie vertoonden woelmuizen uit verschillende behandelingsgroepen vergelijkbare paringsperioden (Fig 2B), wat aangeeft dat ze waarschijnlijk niet in staat waren om zich terug te trekken uit amfetamine. Niettemin moet deze mogelijkheid nader worden onderzocht.
Het is algemeen aanvaard dat door geneesmiddelen veroorzaakte neurale plasticiteit van fundamenteel belang is voor drugsverslaving (40). Psychostimulanten veranderen de structurele plasticiteit in het mesolimbische DA-systeem drastisch (41) en er zijn aanwijzingen dat dergelijke veranderingen duurzamer zijn in neuronen die D1 tot expressie brengen (37). Bovendien hebben elektrofysiologische studies aangetoond dat cocaïnebeleving latere neuroplasticiteit in de NAcc kan verminderen (42). Geneesmiddelengeïnduceerde neurale reorganisatie van de NAcc verzwakt de van nature voorkomende neurale reorganisatie na nieuwe blootstelling aan complexe omgevingen (43). Daarom wordt drugsverslaving algemeen erkend als een stoornis in leren en geheugen (1, 40, 44), wordt het vaak ondergewaardeerd dat een door drugs geïnduceerd verlies van het potentieel voor extra verandering in mesolimbische circuits ook essentieel kan zijn voor verslaving. Een dergelijke vermindering van plasticiteit kan een gedragsrepertoire beperken tot het zoeken naar medicijnen. Het is daarom niet verrassend dat met AMPH behandelde woelmuizen een gereduceerd paarbindingsgedrag vertoonden. De huidige effecten van AMPH-blootstelling op pair bonding komen overeen met eerdere studies die de schadelijke effecten van psychostimulantia op ander sociaal gedrag, inclusief maternaal gedrag, illustreren (45-47) en sociaal spel (48-50). Samen bieden dergelijke werkzaamheden de belofte dat onderzoek naar de interactie van drugs en sociale stimuli in de hersenen ons begrip van de sterke interacties tussen sociaal gedrag en drugsgebruik bij mensen aanzienlijk kan vergroten (21).
Materialen en methoden
Onderwerpen.
Onderwerpen waren seksueel naïeve mannelijke prairie-woelmuizen uit een kweekkolonie in een laboratorium. De proefpersonen werden gespeend op 21-dagen en gehuisvest in broers en zussen van hetzelfde geslacht in plastic kooien (12 × 28 × 16 cm) waar ad libitum water en voedsel werd verstrekt. Alle kooien werden onderhouden onder een 14: 10 licht-donkercyclus en de temperatuur was ongeveer 20 ° C. Alle proefpersonen waren getest op 90-dagen. Stereotaxische canulatie en plaatsspecifieke infusie van DA-geneesmiddelen zijn elders in detail beschreven (14).
Gedragstesten.
CPP-testen werden uitgevoerd zoals eerder beschreven (22) met de volgende uitzonderingen. De initiële kooiconferentie voor elk onderwerp werd bepaald in een 30-min-pretest op dag 1. De proefpersonen werden vervolgens geconditioneerd, tijdens 40 min. Sessies, met AMPH naar de niet-geprefereerde kooi en zoutoplossing naar de voorkeurskooi (beide AMPH- en zoutoplossinginjecties werden op dezelfde dag gegeven, 6 h uit elkaar) gedurende 3 opeenvolgende dagen (dagen 2-4). Daarna werden proefpersonen getest (posttest) op de aanwezigheid van een CPP op dag 5.
Partnerpreferentietests werden uitgevoerd zoals eerder beschreven (14). Kort samengevat bestond het testapparaat uit een centrale kooi (12 × 28 × 16 cm) verbonden door holle buizen (7.5 × 16 cm) tot twee parallelle identieke kooien die elk een stimulusdier huisvesten. De stimulusdieren waren de vertrouwde "partner" (vrouwelijke partner van het onderwerp) en een onbekende "vreemdeling" (een vrouw die niet eerder het onderwerp was tegengekomen) die losjes vastgebonden waren in hun afzonderlijke kooien zonder direct contact met elkaar. Bij het begin van de 3-h-test werden de proefpersonen in de centrale kooi geplaatst en konden ze vrij door het apparaat bewegen. Gedrag werd vastgelegd met behulp van een time-lapse video-opnamesysteem. Experimenten die blind waren voor de manipulatie, beoordeelden de tape en registreerden het gedrag van het onderwerp. Een partnervoorkeur werd gedefinieerd als het onderwerp dat aanzienlijk meer tijd besteedt aan naast elkaar contact met de partner dan de vreemdeling, zoals aangegeven door een gepaarde steekproef t test (27).
In situ hybridisatie en Western Immunoblotting.
Specifieke antisense-riboprobes (Tabel 1) werden gebruikt voor D1R, D2R, TH en DAT in situ mRNA labeling. Etikettering werd uitgevoerd met 35S-gelabelde probes en sense mRNA-controles voor elke DA-marker zoals eerder beschreven (51). Voor Western-blotanalyse werd DAR-eiwit geëxtraheerd uit het supernatant van NAcc-weefselstempels en getest zoals eerder beschreven (52).
Gegevens Kwantificering en Analyse.
CPP- en partnervoorkeuren werden bepaald door gepaarde monsters t testen. Groepsverschillen in paringsperioden tijdens de eerste 6 h van paren met een vrouw en kooi-ingangen tijdens de partnervoorkeurtest werden geanalyseerd door ANOVA. De optische dichtheden van D1R en D2R mRNA labeling in de NAcc evenals TH, DAT en D2R mRNA labeling in de VTA werden gekwantificeerd van autoradiogrammen met behulp van een gecomputeriseerd beeldprogramma (NIH IMAGE 1.64). Gegevens werden gepresenteerd als procentuele verandering van het gemiddelde van de zoutoplossing-controlegroep en groepsverschillen werden geanalyseerd met t testen. Ten slotte werden de optische dichtheden van D1R en D2R op de röntgenfilm van de Western blotting-experimenten geanalyseerd door t testen.
Experimenteel ontwerp.
Experiment 1a stelde een dosis-responscurve vast voor door AMPH geïnduceerde CPP. Onderwerpen werden vooraf gepreft in het CPP-apparaat op dag 1, willekeurig toegewezen aan een van de zes experimentele groepen die ip (ip) -injecties van zoutoplossing met verschillende concentraties AMPH [0 (n = 12), 0.1 (n = 8), 0.5 (n = 9), 1.0 (n = 12), 3.0 (n = 12), of 5.0 mg / kg (n = 13)] tijdens 3 dagen (dag 2-4) van conditionering, en vervolgens getest op CPP in een nameting op dag 5.
Experiment 1b onthulde de rollen van DA-receptoren in AMPH-geïnduceerde CPP. Onderwerpen werden vooraf getest in het CPP-apparaat en willekeurig toegewezen aan één van de acht experimentele groepen die een sc (sc) injectie van zoutoplossing ontvingen (n = 10) of zoutoplossing met verschillende concentraties van een niet-selectieve DA-receptorantagonist [haloperidol; 0.1 (n = 8), 1.0 (n = 8), of 5.0mg / kg (n = 8)], of een D1-achtige specifieke (SCH23390; 0.5 (n = 7) of 5.0 mg / kg (n = 7)] of D2-achtige specifieke DA-receptorantagonist [eticlopride; 0.5 (n = 8) of 5.0 mg / kg (n = 8)]. Dertig minuten later werd een drempeldosis AMPH (1.0mg / kg), die CPP induceerde in Experiment 1a, gebruikt voor AMPH-conditionering. Na 3 dagen van AMPH-conditionering kregen alle proefpersonen een CPP-posttest.
Experiment 2 onderzocht of AMPH-ervaring interfereerde met pair bonding. Onderwerpen werden willekeurig toegewezen aan een van de drie experimentele groepen die ip-injecties met zoutoplossing ontvingen (n = 8) of zoutoplossing met 1.0 mg / kg (n = 8) of 5.0 mg / kg (n = 7) AMPH eenmaal per dag gedurende 3 opeenvolgende dagen - een paradigma dat CPP veroorzaakte in mannelijke weidevliegen. Op de vierde dag werden proefpersonen gepaard met een oestrogeen-primer vrouwtje voor 24 h (14) en werden vervolgens getest in een 3-h-voorkeurstest voor partners. Om te controleren op de mogelijke effecten van injecties op paarbinding, een vierde experimentele groep van intacte mannen die geen injecties hebben gekregen (n = 6) werd gepaard met oestrogeen-geprimede vrouwen voor 24 h en vervolgens getest op partnervoorkeuren. Alle gedragstests werden met video's uitgevoerd om de paring te verifiëren. De duur van de proefpersonen naast elkaar contact met de partner en de vreemdeling werden gekwantificeerd. Bovendien werden de frequenties van paringsperioden tijdens de eerste 6 h van paring en locomotorische activiteit (aangegeven door kooi-kruising) tijdens de 3-h partnervoorkeurstest gekwantificeerd. Na de partnervoorkeurtest werden proefpersonen onmiddellijk gedood. Alle hersenen werden geoogst, ingevroren op droogijs en bewaard bij -80 ° C voor in situ hybridisatie-labelling van DA-merker-mRNA's.
Experiment 3 onderzocht of AMPH-verstoorde paarbinding geassocieerd was met veranderingen in mesolimbische DA-activiteit. Hersenen van de proefpersonen die een zoutoplossing kregen (n = 8) of 1.0 mg / kg AMPH (n = 8) in Experiment 2 werden geknipt op een cryostaat in coronale secties (dikte 14 μm) die werden ontdooid op Superfrost / plus dia's (Fisher Scientific). Hersensecties met 98-μm intervallen werden verwerkt voor in situ hybridisatie-labeling van D1R-, D2R-, TH- en DAT-mRNA's. Omdat volken met 1.0 mg / kg AMPH een toename in D1R vertoonden, maar niet in D2R, mRNA-labeling in de NAcc, in vergelijking met zoutoplossing-geïnjecteerde controles, werden twee extra groepen proefpersonen gegenereerd die injecties met zoutoplossing kregen (n = 6) of 1.0 mg / kg AMPH (n = 6), 24 h van paring en vervolgens partnervoorkeur testen, zoals hierboven beschreven. Onderwerpen werden onthoofd en de hersenen werden op een cryostaat gesneden met een dikte van 300 μm. Weefselponsen die bilateraal waren genomen uit de NAcc werden verwerkt voor Western blotting van D1R en D2R.
Experiment 4 onderzocht of activering van receptoren van het D1-type in de NAcc verantwoordelijk was voor AMPH-stoornissen in de paarvorming. Proefpersonen werden geïmplanteerd met geleidecanulae bilateraal gericht op de NAcc schaal. Na 3 hersteldagen werden ze willekeurig toegewezen aan een van de drie experimentele groepen waarin ze intra-NAcc-injecties met CSF kregen toegediend (200 nL / side, n = 11) of CSF met 0.4 (n = 6) of 100 ng / zijkant (n = 7) SCH23390. Dertig minuten later ontvingen ze ip-injecties met 1.0 mg / kg AMPH. Deze procedure werd herhaald voor 3 opeenvolgende dagen. Op de vierde dag werden proefpersonen gepaard met een oestrogeen-primer voor 24 h en vervolgens getest op partnervoorkeuren.
Dankwoord
De auteurs danken Kyle Gobrogge, Claudia Lieberwirth, Kelly Lei en Melissa Martin voor het kritisch lezen van dit manuscript. Dit werk werd ondersteund door National Institutes of Health Grants MHR01-58616, DAR01-19627 en DAK02-23048 naar ZW
voetnoten
De auteurs verklaren geen belangenconflict.
Dit artikel is een PNAS Directe inzending.
Referenties
;
