Tidsskriftet for nevrovitenskap, 1. mai 2001, 21 (9): 3236–3241;
+ Forfattertilknytninger
Abstrakt
Dopamin i dialysat fra nucleus accumbens (NAcc) øker under seksuell og fôringsatferd og etter administrering av misbruksmedisiner, også de som ikke direkte aktiverer dopaminergiske systemer (f.eks. Morfin eller nikotin). Disse funnene og andre har ført til hypoteser som antyder at dopamin er givende, spår at forsterkning vil skje, eller tilskriver insentiv salighet. Undersøkelse av økning i dopamin i NAcc eller striatum under seksuell atferd hos hunnrotter gir en unik situasjon for å studere disse forholdene. Dette skyldes at seksuell atferd for kvinnelig rotte er assosiert med en økning i NAcc-dopamin og betinget stedpreferanse bare under visse testforhold. Dette eksperimentet ble utført for å bestemme hvilke faktorer som er viktige for økningen i dopamin i dialysat fra NAcc og striatum under seksuell atferd hos hunnrotter. Faktorene som ble vurdert var antall kontakter av hannen, tidspunktet for kontaktene av hannen eller kvinnens evne til å kontrollere kontaktene av hannen. Resultatene indikerer at økt NAcc-dopamin er avhengig av tidspunktet for kopulatoriske stimuli, uavhengig av om hunnrotter er aktivt engasjert i å regulere denne timingen. For striatum påvirker tidspunktet for kopulatorisk atferd størrelsen på økningen i dopamin i dialysat, men andre faktorer er også involvert. Vi konkluderer med at økt ekstracellulær dopamin i NAcc og striatum formidler kvalitativ eller fortolkende informasjon om stimulerende verdien. Seksuell atferd hos hunnrotter foreslås som en modell for å bestemme rollen til dopamin i motivert oppførsel.
Introduksjon
Det er postulert at frigjøring av dopamin (DA) i nucleus accumbens (NAcc) og, i mindre grad, striatum medierer de forsterkende egenskapene til mat, rusmidler og seksuell opplevelse ( Wise og Rompre, 1989 ; Phillips et al., 1991 ; Robinson og Berridge, 1993 ). Alternativt har det blitt foreslått at en økning i ekstracellulær DA i NAcc eller striatum er assosiert med stimuli som predikerer forsterkning, eller at denne aktiviteten tilskriver stimuliene insentivmessig fremtredende betydning ( Phillips et al., 1993 ; Schultz et al., 1993 ; Berridge og Robinson, 1998 ). Ved å se på tidspunktet når DA øker i striatum og NAcc, kan vi få ytterligere innsikt i rollene til disse nevrale strukturene i motivert atferd.
Seksuell atferd hos hunnrotter er unik blant naturlig forekommende motivert atferd ved at kopulering under standard laboratorieforhold ikke er givende for hunnrotter ( Oldenburger et al., 1992 ; Paredes og Alonso, 1997 ). Hos hunnrotter og hamstere er det økt DA i dialysat fra striatum og NAcc under kopulering ( Meisel et al., 1993 ; Mermelstein og Becker, 1995 ; Pfaus et al., 1995 ). For hunnrotter er imidlertid denne økningen i NAcc DA bare funnet under forhold der hunnen kan kontrollere eller tempoet for intromisjoner ( Mermelstein og Becker, 1995 ; Pfaus et al., 1995 ). Pacing av intromisjoner avgjør om hormoner som fremmer implantasjon (dvs. progestasjonsrefleksen) vil bli frigjort. Når hunnrotten går frem og tilbake, er inseminasjonene plassert med omtrent 1–2 minutters mellomrom, og sjansen for at inseminasjon vil resultere i drektighet er betydelig økt, sammenlignet med reproduksjonssuksess når inseminasjonsraten er den raskere kopulasjonstakten for hannrotten ( Adler et al., 1970 ).
Det er individuelle forskjeller mellom hunnrotter i det optimale tempoet for intromisjoner ( Adler, 1978 ). Hver hunnrotte har en individuell «vaginal kode» som er optimal for å indusere progestasjonsrefleksen hos den individuelle rotten ( Adler et al., 1970 ; McClintock og Anisko, 1982 ; McClintock et al., 1982 ; McClintock, 1984 ; Adler og Toner, 1986 ). I laboratoriesituasjonen oppstår pacingatferd hvis det er en barriere som hunnrotten kan unnslippe fra hannrotten bak ( McClintock, 1984 ; Erskine, 1989 ). Videre, som nevnt ovenfor, er økningen i DA-konsentrasjoner i dialysat fra striatum og NAcc hos hunnrotter som pacer kopulering betydelig større enn hos hunnrotter som ikke kan pace eller atferdsmottakende dyr testet uten en hannrotte ( Mermelstein og Becker, 1995 ). Dette gjelder selv når hunner som pacer og hunner som ikke pacer får samme antall rideturer, intromisjoner og ejakulasjoner i løpet av en times kopulerende opplevelse. Disse resultatene reiser følgende spørsmål. Hva er viktig for økningen i ekstracellulær DA i NAcc og striatum under pacing av seksuell atferd? Er det mengden kopulerende stimuli, tidspunktet for kopulerende stimuli, eller handlingen med å kontrollere den kopulerende atferden til hannrotten som induserer økningen i ekstracellulær DA? Resultatene av dette eksperimentet vil hjelpe oss å bedre forstå rollen til striatum og NAcc i den seksuelle opplevelsen og i motivert atferd generelt.
MATERIALER OG METODER
Forsøkspersoner. Voksne hann- og hunnrotter av typen Long-Evans (Charles River Laboratories, Wilmington, MA) veide 180–200 g ved begynnelsen av dette eksperimentet. Hunnrotter ble holdt i to eller tre per bur inntil de gjennomgikk stereotaktisk kirurgi, hvoretter de ble holdt individuelt. Hannrotter ble holdt i par gjennom hele dette eksperimentet. Alle rottene ble holdt på en 14/10 timers lys/mørke-syklus med fri tilgang til fytoøstrogenfritt rottefoder (2014 Teklad Global 14 % protein gnagervedlikeholdsdiett; Harlan, Madison, WI) og vann.
Kirurgiske prosedyrer. Hunrotter ble ovariektomisert (OVX) med en dorsal tilnærming under metoksyfluranbedøvelse ~2 uker etter ankomst. Vaginalepitelet ble undersøkt daglig med saltvannsskylling i 8 dager etter operasjonen for å avgjøre om alle dyrene var fullstendig OVX.
Stereotaksisk kirurgi ble utført under natriumpentobarbitalbedøvelse (45 mg / kg, ip) supplert med metoksyfluran. Veiledningskanyler ble implantert kronisk gjennom hodeskallen og rettet mot den dorsolaterale striatum og kontralaterale nucleus accumbens (venstre – høyre randomisert). Veiledningskanylene ble sikret med tannakryl holdt på skallen med gullsmedskruer. Stereotaksiske koordinater (fra bregma, hodeskalleflatt) var som følger: for dorsolateral striatum, rostral 0.2 mm, lateral 3.2 mm og ventral 1 mm; for nucleus accumbens, rostral 1.8 mm, lateral 1.5 mm og ventral 1 mm.
Atferdstesting . OVX-dyr som kontinuerlig viste et diestrøs vaginalt utstryk ble testet for pacing av seksuell atferd etter subkutan priming med 5 μg østradiolbenzoat (EB) i 3 påfølgende dager, startende 72 timer før testing, og med 500 μg progesteron 4–6 timer før atferdstesten på den fjerde dagen. Testkammeret (61 × 25 × 46 cm) var pleksiglass, med en ugjennomsiktig vegg (20 × 0.25 × 25 cm) som skilte den seksuelle atferdsarenaen (der hannen befant seg) fra en del av kammeret der hunnen kunne flykte fra hannen. Hunnen hadde fri tilgang til begge sider; hannen ble trent ved passiv unngåelse til å holde seg på én side. Pacing ble definert av forskjellen i returlatens (tid i sekunder fra hannens kontakt til hunnens retur til hannens side av arenaen) mellom rideturer, intromisjoner og ejakulasjoner. Hunnene pacet bare hvis returlatensen etter monteringer var mindre enn returlatensen etter intromisjoner, som var mindre enn returlatensen etter ejakulasjoner. OVX-hunner som ikke viste en forskjell på 10 % i intervallene mellom kontakter på denne testen ble eliminert fra studien ( n = 9 av 59 rotter).
En uke etter stereotaksisk kirurgi ble OVX-rotter testet på nytt for stimuleringsatferd som beskrevet ovenfor. Den gjennomsnittlige returtiden etter intromisjoner (for de to stimuleringsøktene) ble brukt som det foretrukne stimuleringsintervallet for dyret.
OVX-hunrotter ble tilfeldig tildelt en av følgende grupper (beskrevet nedenfor): pacing ( n = 8), foretrukket pacingintervall (PPI; n = 9), vaginalmaske ( n = 8), ikke-pacing ( n = 9), ikke-pacing 30 sekunders intervall (NP-30 sek; n = 8), eller ikke-pacing 10 minutters intervall (NP-10 min; n = 8). Før dialyse ble alle OVX-rotter behandlet med EB og progesteron som beskrevet ovenfor. Pacinggruppen ble testet under dialyse i pacingkammeret. PPI-gruppen ble testet i samme kammer med barrieren fjernet, og hannrotten ble fjernet fra kammeret etter en intromisjon eller ejakulasjon og returnert med det foretrukne intervallet for hunnrotten (87–120 sek; gjennomsnitt = 100.1 sek), som bestemt i de tidligere pacingsituasjonene. Vaginalmaskegruppen ble testet under pacingforhold, men med et lite stykke maskeringstape som okkluderte vaginaen. Tapen ble satt på plass før den første innsamlingen av baseline-prøver og forble på plass gjennom hele dialysen. Gruppen uten pacing ble plassert i testkammeret uten den ugjennomsiktige barrieren, slik at hannen hadde fri tilgang til hunnen mens han var i kammeret. Gruppene uten pacingintervall ble også testet uten barrieren på plass, men hannen ble fjernet etter en intromisjon eller ejakulasjon og returnerte enten 30 sekunder eller 10 minutter senere. Atferden ble videofilmet i løpet av den 1 timen hannen var tilstede i kammeret. Atferden ble scoret av observatører som var blinde for den eksperimentelle hypotesen. For dyr i pacingkammeret ble returlatens bestemt etter opphisselser, intromisjoner og ejakulasjoner i løpet av hvert 15-minutters intervall av dialyseprøveinnsamlingen. For alle dyr ble antall ganger hunnen krysset midten av kammeret (kryssinger) bestemt, i tillegg til antall opphisselser, intromisjoner og ejakulasjoner i løpet av hvert 15-minutters intervall av dialyseprøveinnsamlingen.
Mikrodialysetesting . Vi brukte enten dialyseprober som beskrevet av Robinson og Whishaw (1988) eller kommersielt tilgjengelige prober (CMA/11; CMA/Microdialysis AB, Chelmsford, MA). Alle prober ble testet for gjenfinning in vitro ved 37 °C før bruk som beskrevet tidligere ( Becker og Rudick, 1999 ). Prober med DA-gjenfinning på 18 ± 4 % for striatum eller 12 ± 4 % for accumbens ble brukt. Probene ble senket til 6.25 mm (4 mm dialysemembran) for striatum eller 8.25 mm (2 mm dialysemembran) for accumbens. Mikrodialyseprober ble satt inn i det dorsolaterale striatum og den kontralaterale nucleus accumbens under metoksyfluran-anestesi 12–18 timer før prøveinnsamling. Strømningshastigheten gjennom proben var 1.5 μl/min, og prøvene ble samlet inn med 15 minutters intervaller. Konsentrasjonene av DA, dihydroksyfenyleddiksyre (DOPAC) og homovanillinsyre (HVA) ble bestemt i dialysatet ved hjelp av HPLC og elektrokjemisk deteksjon som beskrevet tidligere ( Becker og Rudick, 1999 ). Gjennomsnittet av to baselineprøver ble brukt til å bestemme den basale ekstracellulære konsentrasjonen av DA, DOPAC og HVA (korrigert for prosentvis gjenvinning). Alle verdier er uttrykt som femtomol i 15 μl dialysat.
Histologi. Ved avslutningen av mikrodialysen fikk hunnene en dødelig injeksjon med natriumpentobarbital og intrakardiale perfusjoner av 0.9 % saltvann etterfulgt av 4 % formalin. Sondens posisjon i det dorsolaterale striatum eller NAcc ble bestemt fra kresylfiolettfargede 50 μm-snitt. Lesjonsstedet ble bestemt av en observatør blind for behandlingen av dyret. Dialysedata ble ekskludert for fire dyr med dialyseprober i striatum og åtte dyr med prober i NAcc, men disse var ikke de samme dyrene og var fordelt på tvers av gruppene. Dialyseprober i NAcc ble hovedsakelig funnet å være i kjernen ( n = 34), men noen få var i kjerne-skall-grensen ( n = 4) eller utelukkende i skallet ( n = 4). Variasjonen i kjerne-skall-fordeling ble randomisert på tvers av gruppene, og dialysedata varierte ikke med probeplassering. Endelige tall for dialysatdata for hver gruppe er angitt i tegnforklaringene til figurene. Atferd ble analysert for alle dyr.
Statistiske analyser . Dataene ble evaluert med gjentatte målinger ANOVA for å avgjøre om det var gruppeforskjeller. Post hoc- sammenligninger på individuelle tidspunkter ble gjort ved hjelp av Bonferroni-Dunn-korreksjon. Sammenligninger innad i en gruppe for å avgjøre om det hadde vært en endring i ekstracellulær DA under eksponering for hannen ble gjort med parede t- tester. Alle analyser ble utført ved hjelp av Statview 4.5+ for Macintosh-datamaskinen.
RESULTATER
Nucleus accumbens
DA i dialysat fra NAcc økte signifikant mer enn baseline i løpet av timen hannrotten var til stede i testkammeret for alle grupper unntatt NP-10 min-gruppen (gjennomsnitt under baseline vs. gjennomsnitt i løpet av timen med hannrotten til stede; parede t- tester; p < 0.05). Økningen i ekstracellulær DA var signifikant større for pacing- og PPI-gruppene enn for alle andre grupper (fig. 1 ) (hovedeffekt av gruppen, F (5,42) = 9.49; p < 0.0001). Ved parvise sammenligninger var økningene i ekstracellulær DA for pacing- og PPI-gruppene signifikant større enn for alle andre grupper ( p < 0.003), og det var ingen andre forskjeller mellom gruppene. Økningene i ekstracellulær DA for pacing- og PPI-gruppene skilte seg ikke fra hverandre.
DA-konsentrasjoner i dialysat ( fmol/15 min ) hentet fra nucleus accumbens hos seksuelt mottakelige hunnrotter. Verdien som ble oppnådd for tid 0 er gjennomsnittet av to 15 minutters baselineprøver tatt rett før hannrotten ble introdusert i kammeret. Verdiene indikerer gjennomsnitt ± SEM. **Økningen i DA i dialysat i løpet av tiden hannrotten var til stede var signifikant større for pacing- og PPI-gruppene enn for alle andre grupper ( p < 0.003). Det var ingen andre forskjeller mellom gruppene.
Som det kan sees i figur 1 , var det små forskjeller i den basale ekstracellulære DA, der NP-10 min-gruppen startet eksperimentet med høyere basal DA i dialysat enn gruppene uten pacing, vaginalmaske eller NP-30 sek. NP-30 sek-gruppen startet med lavere ekstracellulær DA enn gruppene med vaginalmaske, pacing og PPI. Basale ekstracellulære DA-konsentrasjoner hadde ingen åpenbar innflytelse på om et dyr viste en økning i ekstracellulær DA i løpet av testperioden.
striatum
DA i dialysat fra striatum økte signifikant fra baseline i løpet av timen hannrotten var tilstede i testkammeret for alle grupper unntatt NP-10 min- og NP-30 sek-gruppene (gjennomsnitt under baseline vs. gjennomsnitt i løpet av timen med hannrotten til stede; parede t- tester; p < 0.02). Økningen i ekstracellulær DA var signifikant større for pacinggruppen og PPI-gruppen enn for alle andre grupper (fig. 2 ) (hovedeffekt av gruppen, F (5,40) = 16.68; p < 0.0001). Ved parvise sammenligninger var økningen i ekstracellulær DA for pacing- og PPI-gruppene signifikant større enn for alle andre grupper ( p < 0.003) og skilte seg ikke fra den ene til den andre. Økningen i ekstracellulær DA for ikke-pacinggruppen var signifikant større enn den som ble sett i NP-10 min- og NP-30 sek-gruppene ( p < 0.0033).
DA-konsentrasjoner i dialysat ( fmol/15 min ) hentet fra striatum hos seksuelt mottakelige hunnrotter. Verdiene indikerer gjennomsnitt ± SEM. **Økningen i DA i dialysat i løpet av tiden hannen var til stede var signifikant større for pacing- og PPI-gruppene enn for alle andre grupper ( p < 0.003). *Økningen i DA i dialysat i løpet av tiden hannen var til stede var signifikant større for ikke-pacing-gruppen enn for NP-10 min- og NP-30 sek-gruppene ( p < 0.0033).
Som det fremgår av figur 2 , var det også små forskjeller i den basale ekstracellulære DA, der NP-30 sek-gruppen startet eksperimentet med lavere ekstracellulær DA enn pacing-, PPI- og ikke-pacing-gruppene. Basale ekstracellulære DA-konsentrasjoner hadde ingen åpenbar innflytelse på om et dyr viste en økning i ekstracellulær DA i løpet av testperioden.
Mengden HVA og DOPAC påvist i dialysat fra både NAcc og striatum økte i løpet av den tiden da hannrotten var i kammeret, men det var ingen forskjeller mellom grupper i verken hjerneområde (data ikke vist).
Behavior
Som det kan sees i figur 3 A , mottok vaginalmaske-gruppen det største antallet doser i løpet av det første 15-minuttersintervallet. I løpet av hele timen mottok NP-10-minutters-gruppen færre doser enn vaginalmaske-gruppen og NP-30-sekunders-gruppen (fig. 3 A ) ( p < 0.005). Dette er mest sannsynlig en artefakt av at mannen gjentatte ganger har blitt fjernet fra kammeret i 10 minutter i NP-10-minutters-gruppen.
Seksuell atferd ( A , B ) og aktivitet ( C ) i løpet av timen hannen var i testkammeret med hunnrotten. A , Mounties mottatt av hunner i løpet av hver av de 15 minutter lange prøveinnsamlingsperiodene når hannen var til stede. B , Intromisjoner pluss ejakulasjoner mottatt av hunner i løpet av hver av de 15 minutter lange prøveinnsamlingsperiodene når hannen var til stede. Gruppen uten pacing fikk flere intromisjoner pluss ejakulasjoner enn gruppene med pacing eller PPI ( p < 0.01). NP-30 sekunders gruppen fikk flere intromisjoner pluss ejakulasjoner enn PPI-gruppen ( p < 0.01). C , Generell aktivitet (antall ganger en midtlinje i buret krysset) i løpet av timen hannrotten var til stede i kammeret med hunnrotten. Innsamlingsperiodene var tidspunktene da hannen var til stede. Gruppen uten pacing gjorde flere burkryssinger enn gruppene med NP-10 minutter, vaginalmaske, pacing eller PPI ( p < 0.003). NP-30 sek-gruppen foretok flere burkryssinger enn NP-10 min- eller pacing-gruppene ( p < 0.0033).
Da antallet intromisjoner mottatt av pacing-, ikke-pacing-, NP-30 sek- og PPI-gruppene ble sammenlignet, var det en signifikant effekt av gruppen (fig. 3 A ) ( F (3,30) = 4.986; p = 0.0063; vaginalmaske-gruppen mottok ikke intromisjoner, NP-10 min-gruppen mottok svært få intromisjoner, og begge ble ekskludert for å unngå å skjeve statistikken). I parvise sammenligninger mottok ikke-pacing-gruppen flere intromisjoner pluss ejakulasjoner enn pacing- eller PPI-gruppene ( p < 0.01), og NP-30 sek-gruppen mottok flere intromisjoner pluss ejakulasjoner enn PPI-gruppen ( p < 0.01).
Til slutt var alle rottene aktive i løpet av den timen hannrotten var til stede i testkammeret, og alle dyrene viste minst 25 kryssinger over en midtlinje i kammeret. Gruppen uten pacing viste flere kryssinger enn NP-10 min-, PPI-, vaginalmaske- eller pacinggruppene ( p < 0.0033). NP-30 sek-gruppen viste flere kryssinger enn NP-10 min-gruppen og pacinggruppen ( p < 0.0033).
Når man ser på kvinnens atferd, kan latensen etter en kontakt til neste mann-kvinne-kontakt inntreffer undersøkes for å bestemme det tidsmessige mønsteret av samleiestimulering som kvinnen mottar. Som vist i figur 4 , hadde kvinner i pacing-gruppen de lengste intervallene etter ejakulasjoner, med perioder som var betydelig lengre enn ikke-pacing- eller PPI-gruppene ( p < 0.008). Pacing- og PPI-gruppene hadde lengre perioder etter intromisjoner enn de andre gruppene ( p < 0.008). Til slutt hadde PPI-gruppen kortere latenser etter monteringer enn NP-30 sekunders gruppen ( p < 0.008).
Latens etter kontakt med hannrotten før neste hann-hun-kontakt for hver gruppe. Data er ikke vist for NP-10 min-gruppen fordi verdiene ble kunstig kontrollert av forsøkslederen og alltid var >10 min. Disse dataene ble heller ikke inkludert i dataanalysene for returlatens av samme grunn. Histogrammer indikerer gjennomsnittet; feilfelt indikerer ± SEM. P , Pacing; PPI , foretrukket pacingintervall; NP , ikke-pacing; NP-30 sek , ikke-pacing-30 sek-gruppe; NP-10 min , ikke-pacing 10 min-gruppe. *Pacing- og PPI-gruppene hadde lengre perioder etter intromisjoner enn de andre gruppene ( p < 0.008). **Intervallet etter en ejakulasjon var lengre for dyr i pacing-gruppen enn ikke-pacing- eller PPI-gruppene ( p < 0.008). † PPI-gruppen hadde kortere perioder etter monteringer enn NP-30 sek-gruppen ( p < 0.008).
DISKUSJON
Resultatene fra dette eksperimentet indikerer at tidspunktet for kopulatoriske stimuli er kritisk for størrelsen på økningen i ekstracellulær DA i dialysat fra NAcc. Selv om dyr uten avstand og NP-30 sek mottok det største antall intromisjoner og utløsning, hadde pacing- og PPI-gruppene den største økningen i DA i dialysat fra NAcc. For striatum induserte kopulatoriske stimuli som skjedde ved det foretrukne intervallet av hunnen den største økningen i ekstracellulær DA. Dette stemte uansett om kvinnelig aktivt kontrollerte intervallet. Økningen i striatal DA som ble sett for ikke-avstandsgruppen, var imidlertid større enn for grupper hvor hannen var fjernet og returnert i andre intervaller enn det kvinnelige foretrakk. Dataene fra PPI-gruppen indikerer at hunnrotten ikke trenger å være aktivt engasjert i atferd assosiert med tempo (dvs. forlate hannen eller gå tilbake til hannen) for at økningen i ekstracellulær DA i NAcc eller striatum skal være større enn det som sees under alle andre testforhold. Den signifikante økningen i ekstracellulær DA i PPI-gruppen, i motsetning til mangelen på økning i ekstracellulær DA i grupper med kortere (NP-30 sek) eller lengre (NP-10 min) inter-intromisjonsintervaller, støtter ideen om at tidspunktet av coital stimulering er avgjørende for DA økningen. Resultatene fra gruppen av vaginalmaske indikerer at stimuleringsapparatet og tilstedeværelsen av en hannrotte kan indusere en liten økning i ekstracellulær DA i NAcc eller striatum, men i fravær av vaginocervikal stimulering er denne økningen betydelig lavere enn for stimulering eller PPI grupper.
Man kan postulere at økningen i DA i dialysat fra NAcc og striatum er avhengig av mengden intromisjoner og ejakulasjoner. Hvis dette var tilfelle, ville man ha forventet en initial økning i DA i ikke-pacing- og NP-30 sek-gruppene. Disse to gruppene mottok ~20 intromisjoner pluss ejakulasjoner per 15 min, mens pacing- og PPI-gruppene mottok mindre enn fem intromisjoner pluss ejakulasjoner per 15 min (fig. 3B ) . I NAcc var det en liten økning i ekstracellulær DA i løpet av timen hannrotten var i kammeret for ikke-pacing- og NP-30 sek-gruppene. For striatum var DA-økningen betydelig større for ikke-pacing-gruppen enn for NP-30 sek- og NP-10 min-gruppene. I alle intervaller var imidlertid økningen i NAcc og striatal DA for pacing- og PPI-gruppene betydelig større enn for alle andre grupper. DA-responsen er dermed ikke et mål på hvor mye vaginocervikal stimulering som er mottatt. Økningen i DA i striatum og NAcc er heller ikke relatert til lokomotorisk aktivitet fordi ikke-pacing- og NP-30 sek-gruppene også var mer aktive enn de andre gruppene, men likevel hadde lavere ekstracellulær DA.
Pacingatferd hos hunnrotter har nylig blitt et tema for laboratorieundersøkelser ( Erskine, 1989 ). Seksuell atferd hos hunnrotter har vanligvis blitt studert i laboratoriet under forhold der hannrotten er i stand til å kopulere med hunnrotten etter eget ønske. Dette resulterer i lave nivåer av hunninitierte kontakter og høye rater av refleksiv og defensiv atferd hos hunnrotter. Ved bruk av seminaturlige forhold ble det observert at hunnrotter aktivt kontrollerer tempoet i kopulasjonsatferden ved å vise hoppende og pilende atferd, samt ved aktivt å trekke seg tilbake fra hannrotter ( McClintock, 1984 ). Den evolusjonære betydningen av pacingatferd for reproduksjonssuksess er tydelig. For hannrotter er en raskt tempoet serie intromisjoner (<1 minutt mellom intromisjoner) optimal for å indusere ejakulasjon med færrest mulig intromisjoner ( Adler, 1978 ). Hunrotter, derimot, krever atferdsmessig aktivering av en progestasjonsrefleks. Når hunnen styrer inseminasjonen, øker sjansen for at inseminasjon vil resultere i drektighet betydelig ( Adler, 1978 ). Disse seksuelt dimorfe paringsstrategiene er optimale for reproduksjonssuksessen til både hanner og hunner. I naturen rapporteres paring å forekomme i en gruppe dyr, snarere enn i individuelle hann-hun-par. Med raske inseminasjoner og ejakulasjon maksimerer hannens paringsstrategi antallet hunner han er i stand til å inseminere. Hunnens pacingatferd øker sannsynligheten for at drektighet vil inntreffe.
I tillegg til økt fertilitet med pacing-atferd, utvikler hunnrotten en preferanse for et sted der den har hatt sex hvis den kan pace intromisjonene ( Oldenburger et al., 1992 ; Paredes og Alonso, 1997 ). På den annen side utvikler ikke hunnrotter en preferanse for et sted der de har hatt sex under standard laboratorieforhold ( Oldenburger et al., 1992 ). Dermed er det å delta i seksuell atferd når pacing av intromisjoner er mulig assosiert med økt DA i striatum og NAcc, og det er forsterkende for hunnrotten.
I en nylig studie fra dette laboratoriet fant vi at hunnrotter med bilaterale NAcc-lesjoner som inkluderer skallet, har større sannsynlighet for å unngå seksuell kontakt med en hann enn dyr med kontrolllesjoner eller lesjoner i NAcc-kjernen ( Jenkins og Becker, 2001 ). Disse resultatene tyder på at seksuell motivasjon medieres av NAcc, spesielt skalldelen av NAcc. I denne studien ble plasseringen av probene i NAcc undersøkt i etterkant . De fleste probene ble plassert i kjernen av NAcc. Resultater av selektiv mikrodialyse i skall versus kjerne av NAcc tyder på at økningen i DA ville vært enda større, men i samme retning, hvis probene hadde blitt plassert selektivt i skallet ( Sokolowski et al., 1998 ). Det finnes imidlertid ikke nok data fra dette eksperimentet til å løse dette problemet.
Resultatene fra dette eksperimentet indikerer at økningen i DA i dialysat fra NAcc ikke er en passiv respons på coital stimulering eller kopuleringsrelatert motorisk aktivitet. I stedet gjenspeiler det kvalitativ informasjon om tidspunktet for mottatt stimulans. I striatum kan imidlertid en økning i DA også induseres ved coital stimulering som ikke er mottatt med det foretrukne intervallet til hunnen, sett i gruppen som ikke er avstand. Tidspunktet for coital stimulering ser ikke ut til å være så kritisk for økningen i DA i striatum som for DA-økningen i NAcc.
Betingede stedspreferanser dannes når hunnrotter følger tempoet på seksuell atferd, men ikke når de har sex uten tempo ( Oldenburger et al., 1992 ). Fra disse studiene konkluderer vi at tempoet på seksuell atferd er givende. Tatt i betraktning funnene fra dette eksperimentet, tyder resultatene på at økningen i NAcc DA i PPI-gruppen indikerer at de kopulerende stimuliene har blitt tolket som givende. Pågående eksperimenter vil teste hypotesen om at det å introdusere hannen ved hunnens PPI er tilstrekkelig til å indusere en foretrukket stedspreferanse.
Spørsmålet kan deretter reises om økningen i NAcc DA under pacet kopulasjon indikerer den hedoniske verdien av stimuleringen eller dens insentivsaliens (dvs. liking kontra begjær). Hvis økningen i NAcc DA gjenspeiler den hedoniske verdien av stimuli, kan hunnen under ikke-pacert seksuell atferd oppleve nytelse med de første få intromisjonene, samtidig med en økning i NAcc DA. Men når intromisjoner forekommer for ofte (eller for sjelden), vil følelsen miste hedonisk verdi, og DA vil avta. Under pacet seksuell atferd, hvis prøver tas med passende intervaller, kortere enn de i dette eksperimentet, bør DA øke under en intromisjon og falle før hunnen gjenopptar kontakten med hannen for å søke en ny intromisjon. Et sammenlignbart mønster sees under selvadministrasjon av kokain ( Wise et al., 1995 ). På den annen side, hvis NAcc DA tilskriver insentivsaliens til den seksuelle opplevelsen, vil man forutsi at DA-økningen ikke vil skje i PPI-gruppen før etter at noen få intromisjoner er mottatt med det foretrukne intervallet. Videre, hvis NAcc DA tilskriver insentivsalientitet, bør DA øke når hunnen gjenopptar kontakten med hannen. Med andre ord, fordi det er tidspunktet for stimuliene som enten er ønsket eller likt, kan tidspunktet for økningen i NAcc DA, i forhold til når en kvinne mottar en intromisjon, brukes til å lære hvilken rolle DA spiller i denne forbindelse.
Funnet om at størrelsen på økningen i NAcc DA ikke var forskjellig mellom gruppene som aktivt styrte seksuell atferd og de i PPI-gruppen, tyder på at dette nevrale systemet ikke spesifikt medierer kontroll eller initiering av atferd for å søke forsterkning. Det motsatte er sant. Dette DA-systemet aktiveres som en konsekvens av at kopulasjonen skjer med hunnens foretrukne intervall. Disse dataene tyder også på at DA-systemet ikke primært er interessert i signaler som forutsier at en belønning vil oppstå. Tatt i betraktning at NAcc-lesjoner som inkluderer skallet hemmer initieringen av seksuell atferd hos hunnrotter ( Jenkins og Becker, 2001 ), er det mulig at informasjon fra DA i NAcc tolkes av intrinsiske nevroner for å indusere hunnen til å søke hannen (i dette tilfellet).
Vi konkluderer med at rollen som DA i NAcc og i mindre grad striatum er å formidle kvalitativ eller tolkende informasjon om stimulansens givende verdi. På grunn av de unike egenskapene til seksuell atferd hos hunnrotter, hevder vi at dette systemet er unikt designet for å være i stand til å avgjøre om verdien som tilskrives er forårsaket av den hedoniske verdien av stimuli eller dets incitament salience.
Fotnoter
- Mottatt November 2, 2000.
- Revisjon mottatt Januar 4, 2001.
- Akseptert Februar 8, 2001.
-
Dette arbeidet ble støttet av National Science Foundation Grant BNS9816673. W. Jenkins ble støttet av et stipend fra National Science Foundation. Vi takker Kent Berridge og Terry Robinson for nyttige kommentarer til en tidligere versjon av dette manuskriptet.
Korrespondanse skal rettes til Jill B. Becker, Psykologisk avdeling, Biopsykologiområdet, 525 East University, Ann Arbor, MI 48109-1109. E-post: [email protected].
Dr. Rudnicks nåværende adresse: Neuroscience Graduate Program, Northwestern University, Evanston, Illinois 60201.
- Copyright © 2001 Society for Neuroscience