fonte
Departamento de Biologia Celular, Universidade de Cincinnati, Cincinnati, Ohio, EUA.
Sumário
TEMA:
A incapacidade de inibir comportamentos, uma vez que se tornam mal-adaptativos, é um componente de várias doenças psiquiátricas, e o córtex pré-frontal medial (CPFm) foi identificado como um mediador potencial de inibição comportamental. O presente estudo testou se o mPFC está envolvido na inibição do comportamento sexual quando associado a resultados aversivos.
MÉTODOS:
Utilizando ratos machos, os efeitos das lesões das áreas infálnicas e pré-límbicas do mPFC na expressão do comportamento sexual e capacidade de inibir o acasalamento foram testados usando um paradigma de aversão contingente-copular.
RESULTADOS:
As lesões do córtex pré-frontal medial não alteraram a expressão do comportamento sexual. Em contraste, as lesões mPFC bloquearam completamente a aquisição de condicionamento por aversão ao sexo e animais lesionados continuaram a acasalar, em contraste com a inibição comportamental robusta em relação à cópula em animais machos intactos mPFC, resultando em apenas 22% de animais machos intactos continuando a acasalar. No entanto, ratos com lesões mPFC foram capazes de formar uma preferência de lugar condicionado à recompensa sexual e aversão condicionada ao cloreto de lítio, sugerindo que essas lesões não alteram o aprendizado associativo ou a sensibilidade ao cloreto de lítio.
CONCLUSÕES:
O estudo atual indica que os animais com lesões de mPFC são provavelmente capazes de formar associações com resultados aversivos de seu comportamento, mas não têm a capacidade de suprimir a busca de recompensa sexual em face das consequências aversivas. Esses dados podem contribuir para um melhor entendimento de uma patologia comum subjacente aos transtornos de controle dos impulsos, visto que o comportamento sexual compulsivo tem uma alta prevalência de comorbidade com transtornos psiquiátricos e doença de Parkinson.
INTRODUÇÃO
O córtex pré-frontal medial (mPFC) está envolvido em muitas funções de ordem superior do sistema nervoso dos mamíferos, incluindo a regulação da excitação emocional, comportamentos semelhantes à ansiedade, bem como flexibilidade comportamental e tomada de decisão (1-5). Acredita-se que a tomada de decisão baseada em recompensas seja controlada por um circuito neuronal composto de mPFC, amígdala e estriado (6) em que o mPFC atua como um controlador "top-down" desse processo (7,8). Uma característica central da tomada de decisão baseada em recompensas é a capacidade de rastrear as relações “resposta-resultado” ao longo do tempo (9). Dessa forma, quando as consequências associadas a uma ação comportamental se tornam desfavoráveis, a frequência dessas ações diminui. Isso resulta em uma adaptação comportamental positiva, e essa resposta é dependente da função mPFC intacta (8, 10). A incapacidade de alterar as ações comportamentais, uma vez que elas levam a conseqüências adversas, é um sintoma comum a uma variedade de transtornos aditivos (11-15).
O comportamento sexual masculino de roedores é um comportamento natural baseado em recompensas, no qual as relações resposta-resultado são monitoradas para atingir o objetivo da cópula (16). No entanto, ratos machos abstêm-se de copular quando o comportamento sexual é emparelhado com o estímulo aversivo cloreto de lítio (LiCl; 17, 18). A atividade do mPFC foi correlacionada com o comportamento sexual masculino em roedores (19-25) e humanos (26). No entanto, o papel exato do mPFC no comportamento sexual permanece incerto. O objetivo do presente estudo foi caracterizar os efeitos de lesões mPFC na expressão do comportamento sexual e na aquisição da inibição comportamental em relação ao comportamento sexual em ratos, usando um modelo de aversão à cópula-contingente. As lesões incluíam os núcleos infralímbico (IL) e pré-límbico (PL) do mPFC, uma vez que estas sub-regiões demonstraram projectar-se em áreas do cérebro envolvidas na regulação do comportamento sexual (20). Os resultados deste estudo mostram que a função mPFC intacta não é necessária para a expressão normal do comportamento sexual. Em vez disso, os resultados apóiam a hipótese de que o mPFC regula a execução da inibição comportamental em relação ao comportamento sexual, uma vez que esse comportamento está associado a resultados aversivos.
MATERIAIS E MÉTODOS
Animais
Machos adultos (250-260 gramas) ratos Sprague Dawley obtidos de laborat�ios Harlan (Indianapolis) foram alojados individualmente num espa� artificialmente iluminado num ciclo de luz / escuro invertido (12: 12 h, luzes apagadas a 10 AM) a uma temperatura de 72 ° F. Comida e água estavam disponíveis em todos os momentos. Foram utilizadas em todos os testes de cruzamento, cápsulas de estrogénio ovomicectomizado (cápsula silasticada com benzoato de 5-beta-estradiol-benzoato de 17) e progesterona (500 injectada com 0.1 em óleo de gergelim) e ratos Sprague Dawley fêmeas com 210-225. começou quatro horas após o início do período escuro e o comportamento foi conduzido numa caixa de teste de Plexiglas rectangular (60 × 45 × 50 cm) sob iluminação vermelha escura. Todos os procedimentos foram aprovados pelo Comitê de Cuidados e Uso de Animais da Universidade de Cincinnati, Comitê de Cuidados com Animais da Universidade de Western Ontario, e conformados com as diretrizes do NIH e CCAC envolvendo animais vertebrados em pesquisa.
Cirurgia de Lesão
Os animais foram anestesiados com uma dose de 1-ml / kg (87 mg / kg de Ketamina e 13 mg / kg de Xilazina). Os animais foram colocados em um aparelho estereotáxico (instrumentos Kopf, Tujunga, CA, EUA), foi feita uma incisão para expor o crânio e perfurações foram feitas acima dos locais de injeção, usando-se uma broca dremmel (Dremmel, EUA). Ácido Ibotênico (0.25μl, 2% em PBS) foi infundido bilateralmente usando duas injeções em diferentes coordenadas dorsoventrais, cada uma ao longo de um período 1.5 minuto usando uma seringa 5μl Hamilton nas seguintes coordenadas relativas a Bregma (com o crânio nivelado horizontalmente): Para PL e IL lesões: AP = 2.9, ML = 0.6, DV = −5.0 e −2.5. Lesões simuladas foram realizadas usando os mesmos métodos, mas usando injeções de veículo (PBS). Todos os animais foram autorizados a recuperar por 7-10 dias antes do teste comportamental.
Design
Expressão de comportamento sexual
Lesões de PL e IL foram realizadas em animais que eram sexualmente ingênuos antes da cirurgia. Após a recuperação, os animais foram autorizados a acasalar uma vez por semana até a exibição de uma ejaculação, durante um total de quatro semanas consecutivas após a cirurgia. As diferenças nos parâmetros sexuais (isto é, latências para montar, intromissão, ejaculação e números de montarias e intromissões) dentro de cada experimento foram analisadas usando uma ANOVA unidirecional com cirurgia de lesão como um fator. Comparações post hoc foram conduzidas usando testes PLSD de Fisher, todos com níveis de significância 5%.
Experimentos de labirinto em cruz elevado
Animais com lesões ou tratamento simulado foram testados no labirinto em cruz elevado (EPM). Este teste foi realizado cinco semanas após a cirurgia e uma semana após a última sessão de acasalamento. O EPM era feito de acrílico transparente e consistia em quatro braços de igual comprimento, que se estendiam de uma arena central que formava a forma de um sinal de mais. Dois braços do labirinto estavam abertos para o ambiente externo e os outros dois braços do labirinto estavam envolvidos por desvios escuros (40cm de altura) que se estendiam ao longo de todo o comprimento do braço. Bordas entre a área do meio e os braços foram definidas por faixas brancas nos braços localizados 12cm do meio do labirinto. Os testes de EPM foram conduzidos sob iluminação fraca, 1-4 horas após o início do período escuro. As diferenças entre animais simulados e lesionados foram determinadas usando testes t de Student com nível de significância 5%.
Aversão Sexual Condicionada
Ratos machos foram submetidos a três sessões de acasalamento para obter experiência sexual antes da lesão ou cirurgia simulada. Os animais que exibiram uma ejaculação durante pelo menos dois dos três testes de acasalamento pré-operatórios foram incluídos neste estudo e divididos aleatoriamente em quatro grupos experimentais: Sham-LiCl, Lesion-LiCl, Sham-Saline e Lesion-Saline. Cirurgias com lesões ou simuladas foram realizadas 3 dias após a última sessão de treinamento. Animais foram autorizados a recuperar por uma semana após as cirurgias antes do início das sessões de condicionamento. Durante as sessões de condicionamento, metade dos machos sham e lesionados receberam LiCl imediatamente após o acasalamento (Sham-LiCl e Lesion-LiCl), enquanto a outra metade dos machos sham e lesionados serviram como controle e receberam solução salina imediatamente após o acasalamento (Sham-Saline e Lesion-Saline). No dia de condicionamento 1, permitiu-se que os animais acasalassem com uma ejaculação e foram injectados no espaço de um minuto após a ejaculação com uma dose de 20ml / kg de 0.15M LiCl ou solução salina e depois colocados de novo nas suas gaiolas. De manhã, no dia de condicionamento 2, todos os machos foram pesados e os animais condicionados com solução salina receberam uma dose 20ml / kg de 0.15M LiCl, enquanto os animais condicionados com LiCl foram injectados com uma dose equivalente de solução salina. Este paradigma foi repetido durante vinte dias consecutivos, totalizando dez sessões de condicionamento completas. Parâmetros de comportamento sexual foram registrados durante cada tentativa. Diferenças nas percentagens de animais que exibiram montarias e intromissões, ou ejaculações foram analisadas para cada ensaio usando a análise Qui-Quadrado com um nível de significância 5%. Uma vez que não foram detectadas diferenças entre os grupos Sham-Saline e Lesion-Saline em qualquer parâmetro, estes dois grupos foram combinados para análise estatística (n = 9) e foram comparados com o grupo Lesion-LiCl ou Sham-LiCl.
Preferência de lugar condicionado
Animais sexualmente ingênuos foram submetidos à cirurgia de lesão conforme descrito acima e foram autorizados a se recuperar por uma semana antes do teste comportamental. Todos os testes comportamentais começaram 4 horas após o início do período escuro. O aparelho condicionado de preferência local foi dividido em três câmaras com uma câmara central neutra. Um lado da câmara tinha paredes brancas e um piso de grade, enquanto o outro lado era preto com varas de aço inoxidável como piso, a câmara central era cinza com piso de acrílico (Med Associates, St. Albans, VT). Primeiro, um pré-teste foi realizado para estabelecer uma preferência natural para cada indivíduo antes do condicionamento começar, todos os animais foram colocados na câmara central com acesso livre a todas as câmaras por quinze minutos e o tempo total gasto em cada câmara foi registrado. No dia seguinte, isto é, dia de acondicionamento 1, os machos acasalaram com uma ejaculação na gaiola onde foram colocados imediatamente na câmara inicialmente não preferida durante trinta minutos sem acesso às outras câmaras ou foram colocados na sua câmara inicialmente preferida para trinta minutos sem comportamento sexual prévio. No segundo dia de condicionamento, os machos receberam o tratamento oposto. Este paradigma de condicionamento foi repetido mais uma vez. No dia seguinte, foi realizado um pós-teste que era procedimentalmente idêntico ao pré-teste. Dois valores separados foram utilizados para determinar se os animais lesionados com mPFC formavam uma preferência condicionada por sexo. O primeiro escore foi o escore de diferença, definido como a diferença entre o tempo gasto na câmara inicialmente preferida e o tempo gasto na câmara inicialmente não-preferida. A pontuação de preferência foi definida como o tempo gasto na câmara inicialmente não preferida dividido pelo tempo gasto na câmara inicialmente não preferida mais o tempo gasto na câmara inicialmente preferida. Os escores de preferência e diferença foram comparados para cada animal entre o pré-teste e o pós-teste, utilizando-se testes t de Student pareados com níveis de significância 5%. Estudos anteriores demonstraram que o acasalamento resulta em preferência de lugar condicionada robusta usando este paradigma, e que tratamentos de controle não resultam em mudanças na preferência (27-29).
Aversão do lugar condicionado
Animais sexualmente ingênuos sofreram lesão ou cirurgia simulada, como descrito acima, e tiveram permissão para se recuperar por uma semana antes do teste comportamental. Todos os testes comportamentais começaram 4 horas após o início do período de luz. Utilizando o aparelho de CPP descrito acima, as injecções de LiCl ou de solução salina foram emparelhadas com a câmara inicialmente preferida ou não preferida, respectivamente, durante dois ensaios de condicionamento de um modo contrabalançado. Os pré e pós testes foram conduzidos e os dados analisados como descrito acima usando testes t de Student pareados com níveis de significância 5%.
Verificação de Lesões
Para verificação da lesão, os animais foram perfundidos transcardiamente com 4% paraformaldeído e os cérebros foram seccionados (coronalmente). As secções foram e imunoprocessadas para o marcador neuronal NeuN utilizando um anti-soro primário em solução de incubação, reconhecendo os métodos de NeuN (anti-NeuN monoclonal anti-NeuN; 1: 10,000; Chemicon) e de imunoperoxidase padrão (19). A localização e o tamanho das lesões ibotênicas foram determinados pela análise da área em seções mPFC adjacentes, sem coloração de neurônios NeuN. As lesões do mPFC tipicamente se estendiam a uma distância de AP + 4.85 a + 1.70 em relação ao bregma (Figura 1A – C). As lesões foram consideradas completas se 100% da IL e 80% do LP foi destruído, e apenas animais com lesões completas foram incluídos em análises estatísticas (Experimento de comportamento sexual, lesão n = 11, simulação n = 12; experimento EPM, lesão n = 5, sham n = 4; experimento de aversão sexual condicionada, sham-saline n = 4, sham-LiCl n = 9, lesão salina n = 5, lesão-LiCl n = 12; experimento de preferência de local condicionado, lesão n = 5 experimento de aversão ao local condicionado, sham n = 12, lesão n = 9).
PREÇO/ RESULTADOS
Comportamento Sexual
As lesões de PL / IL não afetaram nenhum parâmetro sexual testado em homens sexualmente ingênuos antes da cirurgia (Figura 1D – F). De acordo, nenhum efeito das lesões de PL / IL no comportamento sexual foi detectado nos homens sexualmente experientes incluídos no experimento de aversão ao sexo condicionado, durante o primeiro ensaio, portanto antes do emparelhamento de LiCl com o comportamento sexual (tabela 1). Assim, as lesões de PL / IL não afetaram o comportamento sexual independente da experiência sexual.
Labirinto Mais Elevado
De acordo com relatórios anteriores (27-29), ratos machos com lesões mPFC machos exibiram mais entradas nos braços abertos do EPM comparado aos controles (Figura 1G), sugerindo que a função mPFC é crítica para situações que requerem avaliação de risco.
Aversão Sexual Condicionada
Efeitos do condicionamento de LiCl no comportamento sexual
O condicionamento com LiCl resultou em uma redução significativa das porcentagens de machos simulados que exibiram montarias, intromissões ou ejaculação, em comparação com os controles com solução salina simulada (Figura 2A – B). No entanto, as lesões mPFC bloquearam completamente a inibição causada pelo condicionamento de LiCl. A análise qui-quadrado revelou diferenças significativas entre os grupos detectados nas percentagens de animais que exibiram montarias (Figura 2A), intromissões (não mostradas; dados idênticos aos Figura 2A) ou ejaculações (Figura 2B). Especificamente, as percentagens de machos que exibiram montarias, intromissões ou ejaculação foram significativamente menores no grupo Sham-LiCl em comparação com animais de controlo tratados com solução salina (Sham and Lesion), indicando um efeito disruptivo do condicionamento de LiCl na cópula em animais Sham. Em contraste, nenhum efeito do condicionamento de LiCl foi observado em machos Lesion-LiCl (Figuras 2A – B). Assim, a função mPFC é crítica para a aquisição da inibição condicionada do comportamento sexual. No entanto, é possível que lesões de PL / IL atenuem o aprendizado associativo associado à recompensa sexual, assim, em um estudo separado, os efeitos das lesões de PL / IL na aquisição de uma preferência de lugar condicionado por recompensa sexual foram testados.
Preferência e Aversão ao Lugar Condicionado
Ratos com lesões mPFC exibiram aprendizagem associativa normal de pistas contextuais pareadas com recompensa sexual, como indicado por um aumento no escore de diferença e escore de preferência durante o pós-teste (Figura 3A – B). Além disso, as lesões não afetaram a aprendizagem associativa de pistas contextuais com mal-estar induzido por LiCl, indicadas por reduções significativas na diferença e nos escores de preferência durante o pós-teste (Figura 3C – D).
Figura 3
DISCUSSÃO
Neste estudo, relatamos que as lesões das regiões IL e PL do mPFC não afetam a expressão do comportamento sexual, nem a aquisição de uma preferência de lugar condicionada à recompensa sexual. Em vez disso, as lesões impedem a aquisição da aversão sexual condicionada. Estes resultados fornecem evidências funcionais para a hipótese de que a capacidade de fazer alterações comportamentais adaptativas é regulada pelas sub-regiões IL e PL do CPFm.
Dados anteriores do nosso laboratório indicaram que neurônios mPFC são ativados durante o comportamento sexual em ratos machos (20). No entanto, os ratos lesionados com mPFC neste estudo são indistinguíveis dos ratos de controlo simulado em qualquer dos parâmetros analisados do comportamento sexual. De acordo com relatórios anteriores (30, 32) As lesões de mPFC produziram efeitos ansiolíticos, conforme avaliado pelo desempenho no labirinto em cruz elevado, indicando que nosso protocolo de lesão foi efetivo. Portanto, os resultados atuais sugerem que a ativação das subdivisões IL e PL dentro do mPFC durante o comportamento sexual não é necessária para a expressão normal do comportamento sexual. Em contraste, um estudo anterior feito por Agmo e colaboradores demonstrou que lesões na área do cíngulo anterior (ACA) aumentaram as latências de montagem e intromissão e reduziram a porcentagem de machos que copularam (25). Portanto, é possível que o ACA desempenhe um papel no desempenho do comportamento sexual, enquanto as regiões de IL e PL medeiam a inibição do comportamento, uma vez associada a resultados aversivos.
Embora tenha sido relatado que as lesões de mPFC interrompem várias formas de consolidação de memória (33, 34), os efeitos das lesões mPFC na inibição comportamental relatada aqui não podem ser atribuídos a déficits de aprendizado. Em um conjunto separado de experimentos, machos lesionados com mPFC foram testados quanto à capacidade de estabelecer uma preferência condicionada de lugar ao comportamento sexual. A aprendizagem associativa relacionada à recompensa permaneceu intacta em animais lesionados com mPFC, uma vez que estes machos foram capazes de formar uma preferência de lugar condicionado para uma câmara pareada de recompensa sexual. Esse achado está de acordo com estudos prévios que examinaram o papel do PL ou mPFC completo para a aquisição de CPP induzida por psicoestimulante (35, 36Além disso, a aprendizagem associativa para o estímulo aversivo LiCl não foi afetada por lesões mPFC, consistente com relatos anteriores de que as lesões de PFC não impediram a aquisição da aversão ao sabor condicionado (34). Coletivamente, esses dados sugerem que a ativação observada anteriormente das subdivisões PL / IL dentro do mPFC (20) não são necessárias para a aquisição de aprendizagem associativa relacionada à recompensa, no entanto, são necessárias para a utilização adequada dessas informações, no que se refere à execução do controle comportamental. Esta noção está de acordo com a atual alegação de que a função intacta de IL é necessária para pesquisar e atuar sobre entradas inibitórias e excitatórias que transmitem informações sobre as contingências de aversão à recompensa (37). Além disso, animais com PL (35) ou IL (8, 37, 38) as lesões exibem um aprendizado normal de extinção, apesar da incapacidade de utilizar essas informações para tomar decisões direcionadas aos objetivos.
Em conclusão, o presente estudo indica que os animais com lesões mPFC são provavelmente capazes de formar associações com resultados aversivos de seu comportamento, mas não têm a capacidade de suprimir a busca de recompensa sexual em face de consequências aversivas. Em humanos, a excitação sexual é uma experiência complexa, em que o processamento de informações cognitivo-emocionais serve para determinar se as propriedades hedônicas de um estímulo particular são suficientes para agir como um incentivo sexual (39). Os dados atuais sugerem que a disfunção do mPFC pode contribuir para o risco sexual ou para a busca compulsiva de comportamento sexual. Além disso, a disfunção da CPFm tem sido associada a vários distúrbios psiquiátricos (13, 40) sugerindo que a disfunção do mPFC pode ser uma patologia subjacente que é compartilhada com os outros distúrbios e que o comportamento sexual compulsivo pode estar associado a outros distúrbios. De fato, em humanos, a hipersexualidade ou comportamento sexual compulsivo foi relatado como tendo alta prevalência de comorbidade com condições psiquiátricas (incluindo abuso de substâncias, ansiedade e transtornos do humor) (41) e prevalência de aproximadamente 10% na Doença de Parkinson, juntamente com compra compulsiva, jogo e alimentação (42-44).
Notas de rodapé
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