Seksuell erfaring med kvinnelige gnagere: Cellular Mechanisms and Functional Consequences (2006)

Brain Res. 2006 desember 18; 1126(1): 56-65. Publisert på nettet 2006 September 15. gjør jeg:  10.1016 / j.brainres.2006.08.050

Forlagets endelige redigerte versjon av denne artikkelen er tilgjengelig på Brain Res
Se andre artikler i PMC som sitere den publiserte artikkelen.

Abstrakt

Nevrobiologien til kvinnelig seksuell atferd har i stor grad fokusert på mekanismer for hormonhandling på nerveceller og hvordan disse effektene oversettes til visningen av kopulatoriske motoriske mønstre. Selv om de er mindre undersøkt er like viktige, konsekvensene av å delta i seksuell atferd, inkludert de givende egenskapene til seksuelle interaksjoner og hvordan seksuell opplevelse endrer effektiviteten til å kopulere. Denne gjennomgangen oppsummerer effekten av seksuell opplevelse på belønningsprosesser og kopulering hos kvinnelige syriske hamstere. Nevrale korrelater av disse seksuelle interaksjonene inkluderer langsiktige cellulære endringer i dopaminoverføring og postsynaptiske signalveier relatert til nevronal plastisitet (f.eks. Dendritisk ryggraddannelse). Samlet tyder disse studiene på at seksuell erfaring forbedrer de forsterkende egenskapene til seksuell atferd, noe som har et sammenfallende resultat av å øke kopulatorisk effektivitet på en måte som kan øke reproduksjonssuksessen.

nøkkelord: Kopulering, sensibilisering, dopamin, nucleus accumbens, signalering, plastisitet

1. Innledning

"Hvorfor parer dyr?" Er et enkelt spørsmål som ligger i kjernen i nevrobiologien til kvinnelig seksuell atferd. Ingen atferdsspørsmål har et enkelt svar, da det er både nærme og distale årsaker og konsekvenser av atferd som reiser sine egne spørsmål og har egne nevrobiologiske svar. Kanskje er det vanligste svaret på dette spørsmålet “Å produsere avkom”. Dette kan være et svar i sammenheng med en distal konsekvens av atferd, men uansett er et slikt svar utvilsomt feil [2]. Agmo [2] siterer data fra svensker som indikerer at bare rundt 0.1% av (antagelig) heteroseksuelle kopuleringer produserer barn. Selv blant arter som rotter, der en høy prosentvis parring kan føre til avkom, innebærer en slik korrelasjon ikke at graviditet er en forventet konsekvens av kopulering.

Et svar på spørsmålet om hvorfor par parer seg, er et greit syn på kvinnelig seksuell atferd som en 'refleksiv' respons på en svingende reproduktiv fysiologi kombinert med stimuli fra en reproduktiv kompetent hann. Slike undersøkelser av nevrobiologien til kvinnelig seksuell atferd var basert på observasjonen at en sekvens av eksponering av eggstokkhormon dannet en nødvendig fysiologisk tilstand for kvinner å svare seksuelt på en montering mannlig [70]. For gnagere blir flere dager med eksponering for østradiol fulgt av en mer kortvarig bølge av progesteron som koordinerer eggløsning og seksuell respons hos naturlig syklende kvinner [22]. Den påfølgende logikken var at identifisering av hjerneregioner som inneholder reseptorer for østradiol og progesteron, ville gi brennpunkt for detaljering av nevrale veier som regulerer kvinnelig seksuell atferd [70]. Videre vil handlingene til disse steroidhormonene på nerveceller gi innsikt i de cellulære og molekylære mekanismene som medier uttrykk for seksuell respons på kvinner [71]. Det er ingen tvil om at denne programmatiske tilnærmingen til studiet av kvinnelig seksuell atferd har vært meget vellykket, og detaljene i denne nevrobiologien når det gjelder kretsløp, nevrokjemi og genuttrykk er godt etablert [f.eks. 6,71].

Fortsatt er det et annet aspekt som regulerer nevrobiologien til seksuell atferd som er opptatt av de umiddelbare og langsiktige konsekvensene av seksuelle interaksjoner, dvs. motiverende kontroll av seksuell atferd og erfaringseffekter på nevral plastisitet som ligger til grunn for dette systemet. Denne nevrobiologien er vurdert for menn, først og fremst hannrotter [2]. Målet med denne presentasjonen er å undersøke slike plastiske endringer hos kvinner, med fokus på vårt arbeid med kvinnelige syriske hamstere. Fra dette arbeidet fremgår det at selv om de distale konsekvensene av seksuell atferd kan være for reproduksjon, er den proksimale begrunnelsen å aktivere motivasjonssystemer, som faktisk driver oppførselen.

2. Effekt av erfaring på mønstre av kvinnelig seksuell atferd

To arter som tilbyr en fin kontrast til hvordan sosial økologi bidrar til mønstre av seksuell atferd er Norges rotter og syriske hamstere. Begge artene lever i gravsystemer. Innenfor disse gravene har rotter komplekse sosiale strukturer som består av flere generasjoner av menn og kvinner [3], mens voksne hamstere (både hann og kvinne) bor hver for seg i individuell gravs [26].

Det sosiale systemet av rotter gir seg til flere hanner og kvinner som parrer seg samtidig [51]. Til tross for dette tilsynelatende kaotiske opplegget, er hunnrotter i stand til å kontrollere mønsteret av seksuelle interaksjoner med individuelle hanner, inkludert å avgjøre hvilken hann som vil bidra med en utløsning under denne multiple mannlige paringsprosessen [51]. Dermed er de kvinnelige rottene aktive deltakere i parring og gir et effektivt middel for å kontrollere mønsteret av seksuelle interaksjoner, inkludert kameratvalg.

Oppfordringskomponenten til kvinnelig seksuell atferd hos rotter gir det tydeligste beviset for hvordan kvinner kan kontrollere pågående seksuelle interaksjoner med menn. Når hannrotter nærmer seg en estro kvinne, vil hunnen svare med et stivt benbevegelsesmønster der hun vil hoppe på plass (dvs. hoppe) eller skyve seg selv (dvs. dart) vekk fra hannen [20,49]. Disse oppfordringene, kombinert med løping fra hannen, forhindrer hannen fra å montere hunnen til hun stopper og tillater en kopulerende kontakt [49]. Det er interessant at kvinner vil tillate hannene å montere igjen før en fjell uten intromisjon enn om hunnen fikk en intromisjon [20,50]. Denne reguleringen av hannens kopulerende atferd hos hunnrotter kalles "pacing" og har klare implikasjoner for progestasjon og fruktbarhet [20,21]. Paced paring atferd hos hunnrotter antas å være under kontroll av nucleus accumbens dopamine [4,28,29,32,33,58,84]. På overflaten antyder det komplekse mønsteret med pacing av hunnrotter en oppførsel som kan endres av erfaring. De begrensede tilgjengelige dataene antyder imidlertid annet [19] og den rådende konklusjonen [20] er at “… pacing er en stabil og medfødt komponent i seksuell respons på den kvinnelige rotta” (s. 482).

Gitt deres ensomme eksistens, har kvinnelige hamstere et helt annet paringsmønster, hvis informasjon er hentet fra laboratorieundersøkelser [f.eks. 46], snarere enn fra naturalistiske observasjoner. Kvinnelige (så vel som hannlige) hamstere setter inn okklusjoner i hovedtunnelen som fører inn i hulsystemet [26]. En kvinnelig hamster rekrutterer aktivt hanner til graven ved å åpne den okklusjonen og legge ned en vaginal duftsti som fører til hulen inngangen i påvente av utbruddet av hennes atferds estrus [46]. Det er begge ukjent om det er kameratutvelgelse av kvinnelige hamstere for menn eller hvordan et slikt kameratvalg kan oppnås i naturen. Når hannen er bundet i graven, bor hannen og hunnen sammen til hunnen oppnår den estustiske tilstanden og parring initieres [46]. Etter parring blir hannen kastet ut av kvinnens hule [46].

Immobiliteten til den kvinnelige hamsterens seksuelle holdning står i kontrast til den åpenlyst aktive omvekslingen med menn under seksuell atferd hos hunnrotter. Kvinnelige hamstere antar raskt en stiv holdning som ledsager lordose, en holdning som kan opprettholdes oppover på 95% av en 10 min-test [15]. Mens hunnen opprettholder denne posisjonen, vil hannen bli montert og / eller montere med intromisjon tilsynelatende i sitt eget tempo. Den tilsynelatende åpenbare konklusjonen som ble trukket fra disse observasjonene var at kvinnelige hamstere, i motsetning til hunnrotter, ikke setter tempoet til mannens seksuelle interaksjoner.

Til tross for utseendet til ubevegelighet, er kvinnelige hamstere faktisk ganske aktive deltakere i parringsinteraksjoner med menn [46]. Edel [62] bemerket først at kvinnelige hamstere gjør aktive perineale bevegelser som svar på perivaginal taktil stimulering fra en hannhamster, med hunnen som beveger perineum i retning av stimuleringen. Hunnen beveger skjeden hennes i retning av kontaktpunktet til hannens skyver for å lette hannenes intravaginal innsetting [62]. Faktisk reduserer påføring av et aktuell bedøvelsesmiddel på den kvinnelige hamsterens perineum dramatisk den mannlige hamsterens evne til å oppnå innsetting av penis [63].

Samlet sett er kvinnelige rotter og hamstere forskjellige på måten de ser ut for å regulere kopulering. Forskjellen mellom hunnrotter og hamstere ligger i evnen til disse dyrene å regulere montering av hannen. Hunnrotter kan bestemme om en hann faktisk vil montere eller ikke. Kvinnelige hamstere kontrollerer ikke frekvensen av monteringer av hannen, men kan påvirke om hannen vil lykkes med et bestemt monteringsforsøk. Som sådan kan tempo i rotter lett observeres, mens det er veldig vanskelig å kvantifisere perineale bevegelser hos kvinnelige hamstere under parring. Som en løsning tok vi en indirekte tilnærming til å måle den kvinnelige hamsterens rolle i å regulere intromisjon av hannen. Vi resonnerte at hvis antall monteringer en kvinnelig hamster mottar bestemmes av hannen, men fester som kulminerer med intromisjon er begrenset av kvinnens oppførsel, er prosentandelen av monteringer som inkluderer intromisjon (i litteraturen kalt "hit rate") faktisk et tiltak sterkt avhengig av kvinnens oppførsel.

For å teste dette forslaget undersøkte vi kvinnelige hamstere som var seksuelt naive eller kvinner som tidligere hadde fått 6 ukentlig, 10 minutters seksuelle interaksjoner med menn [8]. Vi la deretter hver kvinnelige kamerat med en seksuelt naiv mannlig hamster og registrerte den kopulerende atferden. Naive hanner parret med seksuelt erfarne kvinner hadde en høyere treffrate (større prosentandel av fjellbeslag) enn naive menn testet med naive kvinner (Fig. 1). Videre ble den samme forskjellen i trefffrekvens observert om kvinnene ble testet 1 eller 6 uker etter deres siste seksuelle opplevelsestest, noe som tyder på en stabil lærd respons.

Figur 1    

Kvinnelige hamstere ble testet for seksuell atferd med en seksuelt naiv mann enten 1, 3 eller 6 uker etter deres siste erfaringstest. Trefffrekvensen (andel fester som kulminerte med intromisjon) ...

Et ekstra eksperiment impliserte dopamin i effektene av kvinnens seksuelle opplevelse på hannens kopulatoriske ytelse [8]. Dopamin-nevrotoksinet, 6-hydroksydopamin, ble injisert i den basale forhjernen, inkludert nucleus accumbens, av kvinnelige hamstere før de fikk seksuell erfaring. Naive menn testet med disse hunnene viste ikke den høye trefffrekvensen som er karakteristisk for parring med erfarne kvinner (Figur 2). Virkningen av dopamin-nevrotoksin på seksuelle interaksjoner var spesifikk for økningen i trefffrekvens assosiert med seksuell opplevelse, da det ikke var noen effekt av disse lesjonene på oppførselen til uerfarne hann-kvinnelige paringer.

Figur 2    

Infusjoner av dopamin-neurotoksinet, 6-hydroksydopamin (6-OHDA), i regionen til nucleus accumbens før seksuell erfaring, eliminerte effekten av den kvinnelige hamsterens seksuelle opplevelse ...

3. Seksuell erfaring har givende konsekvenser hos kvinner

Gjentatte seksuelle interaksjoner med menn gir også langsiktige atferdsmessige konsekvenser for kvinnene i forbindelse med belønning. Kondisjon sted preferanse [14] har vært en nyttig tilnærming for å avdekke forsterkende komponenter av seksuell atferd. I dette paradigmet er gjentatte seksuelle interaksjoner med en hann forbundet med ett rom i et kammer med flere rom. Ved matchede anledninger plasseres hunnen alene i et lignende, men særegent rom. Før og etter disse konditioneringsforsøkene, blir hunnen tilbudt muligheten til å utforske apparatet (i mangel av en hann) for å bestemme den relative tiden kvinnelig bruker i kupeen assosiert med kopulering. Kopulering med hannen er operasjonelt definert som forsterkende hvis hunnen bruker betydelig mer tid i kupeen assosiert med parring etter forsøkene med seksuell atferd enn før kondisjonering.

Det klare (men kanskje overraskende) utfallet av disse studiene på hunnrotter [f.eks. 65,69] og hamstere [56] er at seksuelle interaksjoner forsterkes. Stimuleringskravene for at denne kondisjoneringen skulle oppstå var ikke like åpenbare. For verken rotter eller hamstere er den enkle fremvisningen av lordose under parringstester tilstrekkelig til å oppnå betinget stedpreferanse. Som bemerket har hunnrotter en foretrukket frekvens av seksuelle kontakter med den monterende hannen som har nevroendokrine konsekvenser relatert til progestasjon og fruktbarhet. Å tillate hunnrotter å fange med sitt foretrukne intervall er nødvendig for å oppnå en betinget stedpreferanse, ettersom seksuelle interaksjoner der hunnen ikke tempoer ikke produserer kondisjon [25,27,34,67,68]. Det tidsmessige mønsteret her er viktig, men ikke nødvendigvis kontrollen av stimulering, da regulering av tempo ved å fjerne og introdusere en hann i hunnens foretrukne intervall også vil føre til fortrinnsbetingelse av sted [34].

Kvinnelige hamstere har ikke et tidsmessig krav for parring [42], selv om de også viser betinget stedsfortrinn til parring [56]. En måte som viktigheten av seksuelle kontakter av hannen for stedlig preferanse ble testet i kvinnelige hamstere, var å sammenligne effektiviteten av normale seksuelle interaksjoner med seksuelle interaksjoner der intravaginal intromisjon av hannen ble forhindret ved å okkludere hunnens skjede [39]. Her var det foretatt kondisjonering av stedspreferanse uavhengig av om kvinnelig mottok vaginal stimulering under seksuelle atferdsforsøk. Dette eksperimentelle utfallet ser ut til å krenke observasjonen av at lignende vaginal okklusjon forhindrer økning av dumamin hos accumbens under seksuelle interaksjoner med en mann [40]. Imidlertid var kvinnene seksuelt naive i den mikrodialysestudien. Det ser ut til at mangfoldet av sanseegenskaper påløpt under seksuell opplevelse, for eksempel under konditioneringsforsøkene med et stedspreferanseparadigme [39], utvider sensoriske stimuli som bidrar til seksuell belønning fra den begrensede rollen til vaginal stimulering hos seksuelt naive kvinner [40].

Det har vært liten undersøkelse av nevrotransmitter-systemer som formidlet betingelse av stedets preferanse til seksuelle interaksjoner. I en studie eliminert antagoniserende opioid nevrotransmisjon ved å behandle hunnrotter med nalokson før seksuell interaksjon kondisjon av stedets preferanse [68]. Motsatt har flere studier som bruker dopaminreseptorantagonister gitt blandede resultater. Forbehandling av kvinnelige hamstere med dopamin D2 reseptorantagonister [57] forhindret anskaffelse av en betinget stedpreferanse til seksuelle interaksjoner (Fig. 3). En lignende studie på rotter ga ingen effekt [30].

Figur 3    

Gjentatte sammenkoblinger av kopulering med det grå avdelingen i et CPP-apparat (Conditioned Place Preference) resulterte i at kvinnelige hamstere brukte mer tid i det avdelingen i fravær av kopulering ...

4. Nevrotransmitter og cellulær plastisitet etter seksuell erfaring hos kvinner

Det er en rik tradisjon for forskning på mekanismer for dopamin-signalering da de forholder seg til komponenter av motivert oppførsel og stoffmisbruk [f.eks. 60]. På bakgrunn av den litteraturen undersøkte vi muligheten for at seksuell opplevelse kunne påvirke dopamin-neurotransmisjon i mesolimbisk vei, og at plastisitet i det systemet var grunnlaget for atferdsmessige konsekvenser av seksuell opplevelse, for eksempel endringer i kopuleringseffektivitet og belønning. I det mesolimbiske dopaminsystemet er det både bevis for aktivering under kvinnelige seksuelle interaksjoner, samt langsiktige effekter på strukturell og nevrokjemisk plastisitet. Opprinnelige mikrodialyseeksperimenter demonstrerte at ekstracellulære dopaminnivåer i kjernen av kvinner ble forhøyet under parring [55,58]. For kvinnelige rotter var frigjøring av dopamin spesielt følsom for farlige parringsinteraksjoner med menn [4,33,58], og for (minst seksuelt naive) kvinnelige hamstere, var dopaminforhøyninger avhengige av vaginal stimulering mottatt under parring [40]. I et oppfølgingseksperiment tok vi en litt annen tilnærming, denne gangen målte vi ekstracellulær dopamin i nucleus accumbens under parring i seksuelt naive hunnhamster eller hos kvinner som hadde seksuell erfaring før mikrodialysetesten [38]. Seksuell erfaring ga en overdreven økning i ekstracellulær dopamin som vedvarte gjennom seksuell interaksjon med en mann, sammenlignet med dopaminnivået hos seksuelt naive kvinner (Figur 4). Kanskje reflekterer den økte dopaminresponsen hos seksuelt erfarne kvinner det berikede utvalget av parringsassosiert stimuli som kvinnelige hamstere blir responsive som et resultat av den opplevelsen.

Figur 4    

Seksuelt erfarne hammer (Exper) eller uerfarne hunner (No Exper) ble implantert med mikrodialysesonder i nucleus accumbens, og hunnene ble plassert med en hann i 1 timer. Det ble tatt prøver ...

Høyden i dopaminfrigivelse i erfarne kvinnelige hamstere minner om effektene av gjentatt eksponering av dyr til rusmidler [75]. I denne litteraturen kalles det økte nivået av dopamin som respons på en fast dose medikament "sensitivitet" [75]. Legemiddel-sensibilisering er ledsaget av en rekke cellulære responser antatt å øke synaptisk effekt og informasjonsflyt gjennom mesolimbisk vei [74].

Et inngangspunkt i mekanismen som atferdserfaring kan endre neuronal plastisitet, er på nivå med synapser. En indirekte tilnærming til dette spørsmålet har blitt tatt ved å måle dendritiske forandringer i striatal (inkludert nucleus accumbens) nevroner som svar på medisineadministrering eller etter atferdserfaring. Gjentatt administrering av en rekke misbrukte stoffer med forskjellige farmakologiske profiler vil øke dendritisk lengde og / eller ryggetetthet i de terminale dendritiske grenene til medium spiny nevroner [13,23,44,45,64,76,77,78]. Det er langt færre eksempler på atferdserfaring som gir sammenlignbare effekter på dendritter, selv om induksjon av saltlyst [79], mannlig seksuell oppførsel [24] og kvinnelig seksuell oppførsel [59] vil forandre dendritisk morfologi i medium spiny nevroner av nucleus accumbens.

Seksuell erfaring hos kvinnelige hamstere hadde forskjellig innvirkning på dendritisk ryggetetthet [59] avhengig av den undersøkte regionen (Fig. 5). I dette eksperimentet fikk kvinnelige hamstere vårt grunnleggende paradigme av 6 ukers seksuell erfaring eller forble seksuelt naive [38]. På 7th uke fikk alle kvinner et østradiol- og progesteron-grunnregime og ofret omtrent 4 timer etter progesteroninjeksjon. Hjerner ble behandlet for Golgi-farging og 240 um skiver ble analysert. Ryggrader ble talt fra terminale dendritiske grener av pyramidale nevroner i den mediale prefrontale cortex, medium spiny nevroner i nucleus accumbens (skall og kjerne kombinert), eller medium spiny nevroner i rygg caudate. Innenfor de middels spiny nevronene i nucleus accumbens var dendritisk ryggetetthet (normalisert til 10 mikrometer dendritisk lengde) høyere hos seksuelt erfarne enn hos seksuelt naive kvinner. Det omvendte ble funnet i de apikale dendrittene av lag V-nevroner i den prefrontale cortex. Det var ingen gruppeforskjeller i ryggetetthet i caudate medium spiny nevroner. Vi tolker disse forskjellene i ryggetetthet som reflekterer plastisitet i eksitatorisk nevrotransmisjon på dopaminerge responsive nevroner [37].

Figur 5    

Ryggetetthet (normalisert per 10 μm) ble målt i de terminale dendritter av nevroner (eksempler på Golgi-farging er presentert i høyre panel) fra den prefrontale cortex, nucleus accumbens ...

Hvis vi tar plastisitet i dendritiske ryggrader som en distal cellulær markør for seksuell opplevelse, kan vi antage en kaskade av cellulære hendelser som utløses av gjentatte seksuelle interaksjoner. Med andre ord, fokuset bør være på to av klassene av svar illustrert ved behandling med misbruk av legemidler [36], dvs. en overdrevet respons på seksuell atferd og endrede cellulære reaksjoner i fravær av seksuell atferd. De foreslåtte signalhendelsene er avbildet i Fig. 6. Dette forslaget er verken nytt eller radikalt, så dendritisk plastisitet som oppstår ved stimuli som er så forskjellige som steroidhormoner [54], rusmisbruk [61], eller langsiktig potensiering [1] alle involverer de illustrerte hendelsene. Det er fordi disse banene er så godt representert i forskjellige eksempler på nevral plastisitet at det virker sannsynlig at når hullene fylles ut, vil det samme være tilfelle av seksuelle atferdseffekter på nucleus accumbens.

Figur 6    

Skjematisk diagram over noen signalveier som kan formidle langsiktige endringer i cellulær plastisitet som en funksjon av seksuell opplevelse. Våre mikroarray-analyser [7] pekte på flere noder i disse ...

Funntilnærmingen, ved bruk av genmikrokarakterer [7], sammen med eksperimentelle tilnærminger har begynt å validere endret aktivitet eller proteinuttrykk på flere punkter i disse veiene som følge av seksuell erfaring. Transkripsjonsfaktorer representerer ett sett med molekylære hendelser som kan påvirke dendritisk struktur som fører til langvarig plastisitet [5,17,52]. Både c-Fos og FosB-farging ble undersøkt som respons på seksuell erfaring og parring hos kvinnelige syriske hamstere. Etter seksuell interaksjon med en mannlig, ble c-Fos-farging forhøyet i kjernen av nucleus accumbens, en respons som ble forsterket hos seksuelt erfarne kvinner (Fig. 7) [9]. FosB-farging ble ikke synlig påvirket av en seksuell interaksjon, selv om nivåene av farging var høyere i kjernen av nucleus accumbens hos seksuelt erfarne kvinnelige hamstere sammenlignet med naive hunner (Fig. 8). Verken c-Fos eller FosB ble påvirket av seksuell atferd eller seksuell erfaring i verken skallet på nucleus accumbens eller dorsal striatum hos disse kvinnene. I våre eksperimenter forekommer endringer i c-Fos og FosB parallelt, både regionalt og som en funksjon av erfaring, selv om endringer i disse proteinene i andre studier ikke alltid er covary [f.eks. 12].

Figur 7    

Testing av seksuell atferd (Test) øker c-Fos-farging betydelig (ap <0.05 vs. ingen test) i kjernen av kvinnelige hamstere, en effekt som forstørres hos seksuelt erfarne ...
Figur 8    

Kvinnelige hamstere fikk vårt standardparadigme med 6 ukentlig, 10 min seksuell atferdstester eller ble hormonprimet, men ikke testet. På 7th uke, ble disse gruppene delt inn, slik at halvparten av dyrene var ...

Fos-proteiner kan aktiveres gjennom flere signalveier, inkludert MAP-kinase [18]. ERK er en nedstrøms kinase i denne veien, og vi undersøkte reguleringen av ERK etter seksuell atferd (Fig. 9). I vestlige blotting ble totale ERK 2-nivåer ikke påvirket av verken seksuell atferd eller seksuell opplevelse. I kontrast ble pERK 2 forhøyet i nucleus accumbens etter seksuell atferd, men bare hos kvinner med tidligere seksuell erfaring.

Figur 9    

Nivåene av ERK1 / 2 ble målt ved Western blot fra slag av nucleus accumbens og caudate nucleus av kvinnelige hamstere. Vevstemper (2 mm diameter) fra nucleus accumbens (både kjerne og skall) ...

Oppføring i MAP-kinase-banen kan komme fra flere kilder, inkludert glutamatreseptoraktivering [1], G-proteinkoblede reseptorer (f.eks. Dopaminreseptorer) [83], inositol trifosfatbaner [66], og gjennom vekstfaktorreseptorer [16]. Seksuelle opplevelseseffekter på disse traséene er blitt implisert gjennom mikroarray-analyser [7], men har egentlig ikke blitt undersøkt direkte. En mekanisme som faktisk reguleres av seksuell erfaring er dopaminreseptor kobling til adenylat cyclase [10]. Homogenater fra nucleus accumbens ble hentet fra seksuelt erfarne eller uerfarne kvinnelige hamstere. Disse homogenatene ble stimulert med dopamin og cAMP-akkumulering målt (Fig. 10). Dopamin stimulerte cAMP-akkumulering i alle behandlingsgrupper, med større stimulering i homogenater fra de seksuelt erfarne kvinnene. Disse virkningene av dopamin ble bestemt til å være D1-reseptormediert. Selv om en komponent av plastisitet etter seksuell erfaring er presynaptisk (dvs. økt dopaminutstrømning under seksuelle interaksjoner), er det like tydelig at det er postsynaptiske modifikasjoner som ikke bare er refleksjoner av økt synaptisk dopaminnivå.

fig 10    

Homogenater fra nucleus accumbens hos kvinnelige hamstere som fikk enten seksuell erfaring eller ingen erfaring ble målt for cAMP-akkumulering etter dopaminstimulering (data er% no-dopamine ...

5. Sammendrag og konklusjon

En hypotese om mesolimbisk dopaminfunksjon er at denne traseen er følsom for de betingede egenskapene forbundet med naturlig forekommende atferd på en måte som optimaliserer de funksjonelle konsekvensene av denne atferden [80]. Fra dette rammeverket kan vi tenke oss et atferdsmønster der vaginal stimulering mottatt av kvinner under kopulering stimulerer dopamin-neurotransmisjon. Selv om dette svaret i utgangspunktet er ubetinget [55], med erfaring kvinner lærer å produsere subtile perineale bevegelser som øker sannsynligheten for å få vaginal stimulering fra den monterende hannen [8]. I sin tur er det større dopaminaktivering, som strømmer frem for å opprettholde den atferdsmessige responsen. Fordi mottak av vaginal stimulering gjennom intromisjoner fra den monterende hannen (forut for utløsning av hannen) er nødvendig for induksjon av den progestasjonstilstand som følger med befruktning (og derfor vellykket graviditet) [42], vil denne atferdsreguleringen ha den indirekte effekten av å øke kopulatorisk effektivitet og føre til reproduksjonssuksess. Svaret på spørsmålet om "Hvorfor parer kvinner seg?" Er å få stimulering som har givende konsekvenser i form av dopaminaktivitet i hjernen. Disse 'behagelige' komponentene i seksuell atferd har de uventede (fra kvinnelig synspunkt), selv om de er svært tilpasningsdyktige, konsekvensene av vellykket graviditet og fødselen til avkom.

Erkjennelsene

Vi vil takke en rekke mennesker som har bidratt viktig til denne forskningen, inkludert Dr. Katherine Bradley, Alma Haas, Margaret Joppa, Dr. Jess Kohlert, Richard Rowe og Dr. Val Watts. Spesiell takk til Paul Mermelstein for hans råd og vedvarende interesse for vårt arbeid. Denne vurderingen er basert på en tale holdt på 2006 Workshop on Steroid Hormones and Brain Function, Breckenridge, Co. Vi er takknemlige for The National Science Foundation (IBN-9412543 og IBN-9723876) og National Institutes of Health (DA13680) for deres støtte til denne forskningen.

Referanser

1. Adams JP, Roberson ED, engelsk JD, Selcher JC, Sweatt JD. MAPK-regulering av genuttrykk i sentralnervesystemet. Acta Neurobiol Exp (Wars) 2000; 60: 377 – 394. [PubMed]
2. Ågmo A. Seksuell motivasjon - en undersøkelse av hendelser som bestemmer forekomsten av seksuell atferd. Behav Brain Res. 1999; 105: 129–150. [PubMed]
3. Barnett SA. Rotta: En studie i oppførsel. Aldine; Chicago: 1963.
4. Becker JB, Rudick CN, Jenkins WJ. Dopaminens rolle i kjernen accumbens og striatum under seksuell oppførsel hos hunrotter. J Neurosci. 2001, 21: 3236-3241. [PubMed]
5. Bibb JA. Rollen til Cdk5 i nevronal signalering, plastisitet og stoffmisbruk. Neuro-signaler. 2003, 12: 191-199. [PubMed]
6. Blaustein JD, Erskine MS. Feminin seksuell atferd: Cellulær integrasjon av hormonell og afferent informasjon i gnagerehjernen. I: Pfaff DW, Arnold AP, Etgen AM, Fahrbach SE, Rubin RT, redaktører. Hormoner hjerne og atferd. Vol. 1. Academic Press; Amsterdam: 2002. s. 139 – 214.
7. Bradley KC, Boulware MB, Jiang H, Doerge RW, Meisel RL, Mermelstein PG. Seksuell erfaring genererer tydelige mønstre av genuttrykk i nucleus accumbens og ryggstriatum hos kvinnelige syriske hamstere. Gener Brain Behav. 2005, 4: 31-44. [PubMed]
8. Bradley KC, Haas AR, Meisel RL. 6-Hydroxydopamin-lesjoner i kvinnelige hamstere (Mesocricetus auratus) opphever de sensibiliserte effektene av seksuell erfaring på kopulerende interaksjoner med menn. Oppfør Neurosci. 2005, 119: 224-232. [PubMed]
9. Bradley KC, Meisel RL. Seksuell atferd induksjon av c-Fos i nucleus accumbens og amfetamin-stimulert lokomotorisk aktivitet blir sensibilisert av tidligere seksuell erfaring hos kvinnelige syriske hamstere. J Neurosci. 2001, 21: 2123-2130. [PubMed]
10. Bradley KC, Mullins AJ, Meisel RL, Watts VJ. Seksuell erfaring endrer dopamin D1 reseptormediert syklisk AMP-produksjon i nucleus accumbens av kvinnelige syriske hamstere. Synapse. 2004, 53: 20-27. [PubMed]
11. Bramham CR, Messaoudi E. BDNF-funksjon i synaptisk plastisitet for voksne: Den synaptiske konsolideringshypotesen. Prog Neurobiol. 2005, 76: 99-125. [PubMed]
12. Brenhouse HC, Stellar JR. c-Fos og ΔFosB-ekspresjon er differensielt endret i distinkte underregioner av nucleus accumbens-skallet i kokain-sensibiliserte rotter. Neuroscience. 2006, 137: 773-780. [PubMed]
13. Brun RW, Kolb B. Nikotinsensibilisering øker dendritisk lengde og ryggetetthet i nucleus accumbens og cingulate cortex. Brain Res. 2001, 899: 94-100. [PubMed]
14. Carr GD, Fibiger HC, Phillips AG. Kondisjonert stedspreferanse som et mål på medikamentbelønning. I: Leibman JM, Cooper SJ, redaktører. Det nevrofarmakologiske grunnlaget for belønning. Clarendon Press; Oxford: 1989. s. 264 – 319.
15. Carter CS. Postcopulatory seksuell mottaklighet i den kvinnelige hamsteren: eggstokkens rolle og binyrene. Horm Behav. 1972, 3: 261-265. [PubMed]
16. Chao MV. Nevrotrofiner og deres reseptorer: Et konvergenspunkt for mange signalveier. Nat Rev Neurosci. 2003, 4: 299-309. [PubMed]
17. Cheung ZH, Fu AKY, Ip NY. Synaptiske roller for Cdk5; Implikasjoner ved høyere kognitiv funksjon og nevrodegenerative sykdommer. Neuron. 2006, 50: 13-18. [PubMed]
18. Davis RJ. Transkripsjonell regulering av MAP-kinaser. Mol Reprod Dev. 1995, 42: 459-467. [PubMed]
19. Erskine MS. Effekter av tempo coital stimulering på estrus varighet i intakte sykkelrotter og ovariektomiserte og ovariectomized-adrenalectomized hormon-primed rotter. Oppfør Neurosci. 1985, 99: 151-161. [PubMed]
20. Erskine MS. Oppfordringsatferd hos den estrous kvinnelige rotta: En gjennomgang. Horm Behav. 1989, 23: 473-502. [PubMed]
21. Erskine MS, Kornberg E, Cherry JA. Temporert kopulering hos rotter: Effekter av intromisjonsfrekvens og varighet på luteal aktivering og estruslengde. Fysiol Behav. 1989, 45: 33-39. [PubMed]
22. Feder HH. Estrous syklus for pattedyr. I: Adler NT, redaktør. Reproduksjon av nevroendokrinologi. Plenum Press; New York: s. 279 – 348.
23. Ferrario CR, Gorny G, Crombag HS, Li Y, Kolb B, Robinson TE. Neural og atferdsmessig plastisitet forbundet med overgangen fra kontrollert til eskalert kokainbruk. Biolpsykiatri. 2005, 58: 751-759. [PubMed]
24. Fiorino DF, Kolb BS. Society for Neuroscience. New Orleans, LA, 2003 Abstract Viewer and Itinerary Planner; Washington, DC: 2003. Seksuell erfaring fører til langvarig morfologiske forandringer i prefrontale cortex av hannrotter, parietal cortex og nucleus accumbens nevroner.
25. Gans S, Erskine MS. Effekter av neonatal testosteronbehandling på stimulerende atferd og utvikling av en betinget stedpreferanse. Horm Behav. 2003, 44: 354-364. [PubMed]
26. Gattermann R, Fritzsche P, Neumann K, Kayser A, Abiad M, Yaku R. Merknader om den nåværende fordelingen og økologien til ville gyldne hamstere (Mesocricetus auratus) J Zool Lond. 2001, 254: 359-365.
27. González-Florez O, Camacho FJ, Dominguez-Salazar E, Ramírez-Orduna JM, Beyer C, Paredes RG. Progestins og betingelse av stedspreferanser etter tempo i parring. Horm Behav. 2004, 46: 151-157. [PubMed]
28. Guarraci FA, Megroz AB, Clark AS. Effekter av iboteninsyrelesjoner av kjernen accumbens på tempoet med parringsatferd hos hunnrotter. Oppfør Neurosci. 2002, 116: 568-576. [PubMed]
29. Guarraci FA, Megroz AB, Clark AS. Tempoet parringsatferd hos hunnrotter etter lesjoner i tre regioner som reagerer på vaginocervikal stimulering. Brain Res. 2004, 999: 40-52. [PubMed]
30. Horsman PG, Paredes RG. Dopaminantagonister blokkerer ikke betinget stedpreferanse indusert av tempoet parringsatferd hos hunnrotter. Oppfør Neurosci. 2004, 118: 356-364. [PubMed]
31. Hyman SE, Malenka RC. Avhengighet og hjerne: Nevrobiologien til tvang og dens utholdenhet. Nat Rev Neurosci. 2001, 2: 695-703. [PubMed]
32. Jenkins WJ, Becker JB. Rollen til striatum og nucleus accumbens i tempo kopulatorisk atferd hos hunnrotter. Behav Brain Res. 2001, 121: 119-128. [PubMed]
33. Jenkins WJ, Becker JB. Dynamisk økning i dopamin under hastig kopulering hos hunnrotter. Eur J Neurosci. 2003, 18: 1997-2001. [PubMed]
34. Jenkins WJ, Becker JB. Kvinnelige rotter utvikler betinget stedspreferanse for sex i det foretrukne intervallet. Horm Behav. 2003, 43: 503-507. [PubMed]
35. Ji Y, Pang PT, Feng L, Lu B. Cyklisk AMP kontrollerer BDNF-indusert TrkB-fosforylering og dendritisk ryggraddannelse i modne hippocampale nevroner. Nat Neruosci. 2005, 8: 164-172. [PubMed]
36. Kalivas PW, Toda S, Bowers MS, Baker DA, Ghasemzadeh MB. Den tidsmessige sekvensen av endringer i genuttrykk ved misbruk av medikamenter. I: Wang JQ, redaktør. Metoder i molekylær medisin: Narkotikamisbruk: nevrologiske anmeldelser og protokoller. Vol. 79. Humana Press; Totowa, NJ: 2003. s. 3 – 11.
37. Kalivas PW, Volkow N, Seamans J. Uhåndterbar motivasjon i avhengighet: En patologi i prefrontal-accumbens glutamatoverføring. Neuron. 2005, 45: 647-650. [PubMed]
38. Kohlert JG, Meisel RL. Seksuell erfaring sensibiliserer parringsrelaterte nucleus accumbens dopamin-responser fra kvinnelige syriske hamstere. Behav Brain Res. 1999, 99: 45-52. [PubMed]
39. Kohlert JG, Olexa N. Rollen som vaginal stimulering for anskaffelse av betinget stedpreferanse hos kvinnelige syriske hamstere. Fysiol Behav. 2005, 84: 135-139. [PubMed]
40. Kohlert JG, Rowe RK, Meisel RL. Intromissiv stimulering fra hannen øker ekstracellulær dopaminfrigjøring fra fluoro-gullidentifiserte nevroner i mellomhinnen hos kvinnelige hamstere. Horm Behav. 1997, 32: 143-154. [PubMed]
41. Kumar V, Zhang MX, Swank MW, Kunz J, Wu GY. Regulering av dendritisk morfogenese ved Ras-PI3K-Akt-mTOR og Ras-MAPK signalveier. J Neurosci. 2005, 25: 11288-11299. [PubMed]
42. Lanier DL, Estep DQ, Dewsbury DA. Kopulatorisk oppførsel av gyldne hamstere: Effekter på graviditet. Fysiol Behav. 1975, 15: 209-212. [PubMed]
43. Lee KW, Kim Y, Kim AM, Helmin K, Nairn AC, Greengard P. kokainindusert dendritisk ryggraddannelse i D1 og D2 dopaminreseptorholdige medium spiny nevroner i nucleus accumbens. Proc Natl Acad Sci USA. 2006, 103: 3399-3404. [PMC gratis artikkel] [PubMed]
44. Li Y, Acerbo MJ, Robinson TE. Induksjon av atferdssensibilisering er assosiert med kokainindusert strukturell plastisitet i kjernen (men ikke skallet) i nucleus accumbens. Eur J Neurosci. 2004, 20: 1647-1654. [PubMed]
45. Li Y, Kolb B, Robinson TE. Plasseringen av vedvarende amfetamininduserte endringer i tettheten av dendritiske ryggrader på middels spinnete nevroner i nucleus accumbens og caudate-putamen. Neuropsychopharmacol. 2003, 28: 1082-1085. [PubMed]
46. Lisk RD, Ciaccio LA, Catanzaro C. Paringsatferd fra den gyldne hamster under seminaturlige forhold. Anim Behav. 1983, 31: 659-666.
47. Lonze BE, Ginty DD. Funksjon og regulering av transkripsjonsfaktorer i CREB-familien i nervesystemet. Neuron. 2002, 35: 605-623. [PubMed]
48. Marinissen MJ, Gutkind JS. G-proteinkoblede reseptorer og signalnettverk: nye paradigmer. Trender Pharmacol Sci. 2001, 22: 368-376. [PubMed]
49. McClintock MK, Adler NT. Kvinnens rolle under kopulering hos ville og røde Norge-rotter (Rattus norvegicus) Oppførsel. 1978, 67: 67-96.
50. McClintock MK, Anisko JJ. Gruppeparring blant rotter i Norge. Kjønnsforskjeller i mønster og nevroendokrine konsekvenser av kopulering. Anim Behav. 1982, 30: 398-409.
51. McClintock MK, Anisko JJ, Adler NT. Gruppeparring blant rotter i Norge II. Den sosiale dynamikken i kopulering: konkurranse, samarbeid og kameratvalg. Anim Behav. 1982, 30: 410-425.
52. McClung CA, Nestler EJ. Regulering av genuttrykk og kokainbelønning av CREB og ΔFosB. Nat Neurosci. 2003, 6: 1208-1215. [PubMed]
53. McClung CA, Ulery PG, Perrotti LI, Zachariou V, Berton O, Nestler EJ. ΔFosB: en molekylær bryter for langsiktig tilpasning i hjernen. Mol Brain Res. 2004, 132: 146-154. [PubMed]
54. McEwen BS. Østrogeneffekter på hjernen: flere steder og molekylære mekanismer. J Appl Physiol. 2001, 91: 2785-2801. [PubMed]
55. Meisel RL, Camp DM, Robinson TE. En mikrodialysestudie av ventral striatal dopamin under seksuell atferd hos kvinnelige syriske hamstere. Behav Brain Res. 1993, 55: 151-157. [PubMed]
56. Meisel RL, Joppa MA. Kondisjonert stedspreferanse hos kvinnelige hamstere etter aggressive eller seksuelle møter. Fysiol Behav. 1994, 56: 1115-1118. [PubMed]
57. Meisel RL, Joppa MA, Rowe RK. Dopaminreseptorantagonister demper betinget sted ved seksuell atferd hos kvinnelige syriske hamstere. Eur J Pharmacol. 1996, 309: 21-24. [PubMed]
58. Mermelstein PG, Becker JB. Økt ekstracellulær dopamin i nucleus accumbens og striatum av hunnrotter under hastig kopulatorisk atferd. Oppfør Neurosci. 1995, 109: 354-365. [PubMed]
59. Mullins AJ, Sengelaub DR, Meisel RL. Society for Neuroscience. San Diego: 2004 Abstract Viewer and ItineraryPlanner; Washington, DC: 2004. Effekter av seksuell erfaring hos kvinnelige hamstere på MAP-kinasesignalering og dendritisk morfologi.
60. Nestler EJ. Molekylært grunnlag av langsiktig plastisitet underliggende avhengighet. Nat Rev Neurosci. 2001, 2: 119-128. [PubMed]
61. Nestler EJ. Molekylære mekanismer for medikamentavhengighet. Neuropharmacol. 2004, 47: 24-32. [PubMed]
62. Edel RG. Den seksuelle responsen til den kvinnelige hamsteren: En beskrivende analyse. Fysiol Behav. 1979, 23: 1001-1005. [PubMed]
63. Edel RG. Seksuelle svar fra den kvinnelige hamsteren: Effekter på mannlig ytelse. Fysiol Behav. 1980, 24: 237-242. [PubMed]
64. Norrholm SD, Bibb JA, Nestler EJ, Ouimet CC, Taylor JR, Greengard P. Kokainindusert spredning av dendritiske ryggrader i nucleus accumbens er avhengig av aktiviteten til syklinavhengig kinase-5. Neuroscience. 2003, 116: 19-22. [PubMed]
65. Oldenberger WP, Everitt BJ, De Jonge FH. Kondisjon stedets preferanse indusert av seksuell interaksjon hos hunnrotter. Horm Behav. 1992, 26: 214-228. [PubMed]
66. Opazo P, Watabe AM, Grant SGN, Odell TJ. Fosfatidylinositol 3-kinase regulerer induksjon av langvarig potensering gjennom ekstracellulære signalrelaterte kinase-uavhengige mekanismer. J Neurosci. 2003, 23: 3679-3688. [PubMed]
67. Paredes RG, Alonso A. Seksuell atferd regulert (tempo) av kvinnelige induserer betinget stedpreferanse. Oppfør Neurosci. 1997, 111: 123-128. [PubMed]
68. Paredes RG, Martínez I. Naloxone blokkerer preferansekondisjonering etter tempo i parring hos hunnrotter. Oppfør Neurosci. 2001, 115: 1363-1367. [PubMed]
69. Paredes RG, Vazquez B. Hva liker hunnrotter ved sex? Paced paring Behav Brain Res. 1999, 105: 117-127. [PubMed]
70. Pfaff DW. Østrogener og hjernefunksjon. Springer-Verlag; New York: 1980.
71. Pfaff D, Ogawa S, Kia K, Vasudevan N, Krebs C, Frolich J, Kow LM. Genetiske mekanismer i nevrale og hormonelle kontroller av kvinnelig reproduksjonsatferd. I: Pfaff DW, Arnold AP, Etgen AM, Fahrbach SE, Rubin RT, redaktører. Hormoner hjerne og atferd. Vol. 3. Academic Press; Amsterdam: 2002. s. 441 – 509.
72. Poo MM. Neurotrofiner som synaptiske modulatorer. Nat Rev Neurosci. 2001, 2: 24-32. [PubMed]
73. Radwanska K, Valjent E, Trzaskos J, Caboche J, Kaczmarek L. Regulering av kokainindusert aktivatorprotein 1-påskriftfaktorer ved den ekstracellulærregulerte kinaseveien. Neruoscience. 2006, 137: 253-264. [PubMed]
74. Robinson TE, Berridge KC. Avhengighetens psykologi og nevrobiologi: et incitament-sensibiliserende syn. Avhengighet. 2000; 95 (suppl 2): S91 – 117. [PubMed]
75. Robinson TE, Berridge KC. Avhengighet. Annu Rev Psychol. 2003, 54: 25-53. [PubMed]
76. Robinson TE, Gorny G, Mitton E, Kolb B. Selvadministrasjon av kokain endrer morfologien til dendritter og dendritiske ryggrader i nucleus accumbens og neocortex. Synapse. 2001, 39: 257-266. [PubMed]
77. Robinson TE, Gorny G, Savage VR, Kolb B. Utbredte, men regionale spesifikke effekter av eksperimentant versus selvadministrert morfin på dendritiske ryggrader i nucleus accumbens, hippocampus og neocortex hos voksne rotter. Synapse. 2002, 46: 271-279. [PubMed]
78. Robinson TE, Kolb B. Forandringer i morfologien av dendritter og dendritiske ryggrader i nucleus accumbens og prefrontal cortex etter gjentatt behandling med amfetamin eller kokain. Eur J Neurosci. 1999, 11: 1598-1604. [PubMed]
79. Roitman MF, Na E, Anderson G, Jones TA, Bernstein IL. Induksjon av en saltlyst endrer dendritisk morfologi i nucleus accumbens og sensibiliserer rotter for amfetamin. J Neurosci. 2002, 22: RC225. (1 – 5) [PubMed]
80. Salamone JD, Correa M, Mingote SM, Weber SM. Utover belønningshypotesen: alternative funksjoner av nucleus accumbens dopamin. Curr Opin Pharmacol. 2005, 5: 34-41. [PubMed]
81. Steward O, Worley PF. En cellulær mekanisme for å målrette nylig syntetiserte mRNA til synaptiske steder på dendritter. Proc Natl Acad Sci USA. 2001, 98: 7062-7068. [PMC gratis artikkel] [PubMed]
82. Sweatt JD. Den neuronale MAP-kinasekaskaden: et biokjemisk signalintegrasjonssystem som undergraver synaptisk plastisitet og minne. J Neurochem. 2001, 76: 1-10. [PubMed]
83. Valjent E, Pascoli V, Svenningsson P, Paul S, Enslen H, Corvol JC, Stipanovich A, Caboche J, Lombroso PJ, Nairne AC, Greengard P, Herve D, Girault JA. Regulering av en proteinfosfatasekaskade lar konvergente dopamin- og glutamatsignaler aktivere ERK i striatum. Proc Nat Acad Sci (USA) 2005; 102: 491 – 496. [PMC gratis artikkel] [PubMed]
84. Xiao L, Becker JB. Hormonal aktivering av striatum og nucleus accumbens modulerer tempoet i parringsatferd hos hunnrotter. Horm Behav. 1997, 32: 114-124. [PubMed]