Neurotoxicol Teratol. Manuscris de autor; disponibil în PMC 2009 septembrie 1.
Publicat în formularul final modificat ca:
Publicat online 2008 aprilie 22. doi: 10.1016 / j.ntt.2008.04.002
Versiunea editată finală a acestui articol este disponibilă la Neurotoxicol Teratol
Vezi alte articole din PMC că citează articolul publicat.
Abstract
Mecanismele neuronale responsabile pentru vulnerabilitatea sporită a adolescenților pentru inițierea abuzului de droguri sunt neclare. Am investigat dacă diferențele de vârstă în neurotransmisia dopaminei ar putea explica efectele psihomotorii îmbunătățite ale cocainei la șobolanii periladocenți. Stimularea electrică a mănunchiului median al creierului de la vârsta postnatală anesteziată 28 (PN28) și șobolanii PN65 au determinat eliberarea de dopamină în nucleul caudat și în nucleul nucleus accumbens înainte și după 15 mg / kg cocaină IP Concentrațiile extracelulară de dopamină au fost mai mari la PN65 decât PN28 caudate 20 și 60Hz și în nucleul accumbens PN65 urmând stimulentele 60Hz. Cocaina a crescut concentrațiile de dopamină determinate de stimulările 20 Hz 3-fold la adult, dar aproape 9-fold în periadolescent caudate. Rata de eliberare a dopaminei a fost mai scăzută în caudatul periacolescent, deși clearance-ul total al dopaminei a fost similar cu cel al adulților. Calea periadolescentă a atins nivelurile de clearance pentru adulți prin compensarea unui V mai micmax cu afinitate de absorbție mai mare. Reglarea mai strictă a dopaminei extracelulare prin raportul de absorbție / eliberare mai mare în periladolescente a dus la creșteri mai mari după consumul de cocaină. În nucleul accumbens, eliberarea de dopamină și Vmax au fost mai scăzute în rândul adolescenților decât adulții, dar efectul de afinitate și de cocaină a fost similar. Imaturitatea neurotransmisiei dopaminei în striatul dorsal poate submina răspunsurile acute acute la psihostimulanții la șobolanii adolescenți și sugerează un mecanism pentru o mai mare vulnerabilitate a adolescenților la dependența de droguri.
Cuvinte cheie: Dezvoltare, dependență, voltammetrie, neurotransmisia dopaminei, cocaină, adolescență
Abrevieri
- PN
- post-natal (vârstă)
- [DA]p
- concentrația de dopamină eliberată pe pulsul stimulului
- [DA]max
- concentrația maximă de dopamină evocată
Note de subsol
Declinarea responsabilității editorului: Acesta este un fișier PDF al unui manuscris needitat care a fost acceptat pentru publicare. Ca serviciu pentru clienții noștri oferim această versiune timpurie a manuscrisului. Manuscrisul va fi supus copierii, tipăririi și revizuirii probelor rezultate înainte de a fi publicat în forma sa finală. Rețineți că în timpul procesului de producție pot fi descoperite erori care ar putea afecta conținutul și toate denunțările legale care se referă la jurnal.
Referinte
1. Adriani W, Chiarotti F, Laviola G. Cercetarea noutății crescute și sensibilizarea d-amfetaminică specifică la șoarecii periatolescenți comparativ cu șoarecii adulți. Behav.Neurosci. 1998;112: 1152-1166. [PubMed]
2. Andersen SL, Gazzara RA. Ontogenia modificărilor induse de apomorfină ale eliberării de dopamină neostriatală: efecte asupra eliberării spontane. J.Neurochem. 1993;61: 2247-2255. [PubMed]
3. Andersen SL, Thompson AP, Krenzel E, Teicher MH. Schimbările pubertătoare în hormonii gonadali nu stau la baza supraproducției adolescente a receptorilor de dopamină. Psychoneuroendocrinology. 2002;27: 683-691. [PubMed]
4. Belluzzi JD, Lee AG, Oliff HS, Leslie FM. Efectele dependentă de vârstă ale nicotinei asupra activității locomotorii și preferării locului condiționat la șobolani. Psihofarmacologie (Berl) 2004;174: 389-395. [PubMed]
5. Belluzzi JD, Wang RH, Leslie FM. Acetaldehida îmbunătățește achiziția de autoadministrare a nicotinei la șobolani adolescenți. Neuropsychopharmacology. 2005;30: 705-712. [PubMed]
6. Bergstrom BP, Garris PA. „Stabilizarea pasivă” a dopaminei extracelulare striatale în spectrul leziunii cuprinzând faza presimptomatică a bolii Parkinson: un studiu voltammetric la șobolanul cu leziuni 6-OHDA. J.Neurochem. 2003;87: 1224-1236. [PubMed]
7. Bjork JM, Knutson B, Fong GW, Caggiano DM, Bennett SM, Hommer DW. Stimularea activării creierului la adolescenți: asemănări și diferențe față de adulții tineri. J.Neurosci. 2004;24: 1793-1802. [PubMed]
8. Bolanos CA, Glatt SJ, Jackson D. Subsensibilitatea la medicamentele dopaminergice la șobolanii periadolescenți: o analiză comportamentală și neurochimică. Brain Res Dev.Brain Res. 1998;111: 25-33. [PubMed]
9. Cahill PS, Walker QD, Finnegan JM, Mickelson GE, Travis ER, Wightman RM. Microelectrozi pentru măsurarea catecolaminelor în sistemele biologice. Anal. 1996;68: 3180-3186. [PubMed]
10. Caster JM, Walker QD, Kuhn CM. Îmbunătățirea răspunsului comportamental la cocaina cu doze repetate la șobolani adolescenți. Psihofarmacologie (Berl) 2005;183: 218-225. [PubMed]
11. Caster JM, Walker QD, Kuhn CM. Îmbunătățirea răspunsului comportamental la cocaina cu doze repetate la șobolani adolescenți. Psychopharmacology. 2005;183: 218-225. [PubMed]
12. Catlow BJ, Kirstein CL. Activitate locomotorie indusă de cocaină intensificată la adolescent comparativ cu șobolani adulți femele. J.Psychopharmacol. 2005;19: 443-447. [Articol gratuit PMC] [PubMed]
13. Chambers RA, Taylor JR, Potenza MN. Dezvoltarea neurocircuitării motivației în adolescență: o perioadă critică a vulnerabilității dependenței. Am.J.Psychiatry. 2003;160: 1041-1052. [Articol gratuit PMC] [PubMed]
14. Chen K, Kandel DB, Davies M. Relațiile dintre frecvența și cantitatea utilizării marijuanei și dependența de proxy de anul trecut în rândul adolescenților și adulților din Statele Unite. Alcoolul de droguri depinde. 1997;46: 53-67. [PubMed]
15. Clark DB, Kirisci L, Tarter RE. Adolescent versus debutul adulților și dezvoltarea tulburărilor de utilizare a substanțelor la bărbați. Alcoolul de droguri depinde. 1998;49: 115-121. [PubMed]
16. Collins SL, Izenwasser S. Nicotina cronică modifică diferențiat activitatea locomotorie indusă de cocaină la șobolani masculi și femele adulți față de adulți. Neuropharmacology. 2004;46: 349-362. [PubMed]
17. Costall B, Naylor RJ. O comparație a capacităților agenților neuroleptici tipici și a tioridazinei, clozapinei, sulpiridei și metoclopramidei pentru a antagoniza hiperactivitatea indusă de dopamină aplicată intracerebral în zone ale sistemelor extrapiramidale și mezolimbice. Eur.J.Pharmacol. 1976;40: 9-19. [PubMed]
18. Creese I, Iverson SD. Blocarea stimulării motorii induse de amfetamină și a stereotipiei la șobolanul adult după tratamentul neonatal cu 6-hidroxidopamina. Brain Res. 1973;55: 369-382. [PubMed]
19. Cunningham MG, Bhattacharyya S, Benes FM. Creșterea amigdo-corticală continuă până la maturitatea timpurie: Implicațiile pentru dezvoltarea funcției normale și anormale în timpul adolescenței. J.Comp.Neurol. 2002;453: 116-130. [PubMed]
20. Estroff TW, Schwartz RH, Hoffmann NG. Abuzul de cocaină la adolescenți - potențial de dependență, efecte comportamentale și psihiatrice. Clinica de Pediatrie. 1989;28: 550-555. [PubMed]
21. Everitt BJ, Dickinson A, Robbins TW. Baza neuropsihologică a comportamentului de dependență. Brain Res Brain Res Rev. 2001;36: 129-138. [PubMed]
22. Frantz KJ, O'Dell LE, Parsons LH. Răspunsurile comportamentale și neurochimice la cocaină la șobolanii periat și adulți. Neuropsychopharmacology. 2007;32: 625-637. [PubMed]
23. Garris PA, Walker QD, Wightman RM. Ratele de eliberare și de absorbție a dopaminei scad atât în striatum parțial denervat proporțional cu pierderea terminalelor de dopamină. Brain Res. 1997;753: 225-234. [PubMed]
24. Giedd JN, Blumenthal J, Jeffries NO, Castellanos FX, Liu H, Zijdenbos A, Paus T, Evans AC, Rapoport JL. Dezvoltarea creierului în timpul copilăriei și adolescenței: studiu longitudinal RMN. Nature Neurosci. 1999;2: 861-863. [PubMed]
25. Haycock W, Becker L, Ang L, Furukawa Y, Hornykiewicz O, Kish SJ. Marcat disparitate între schimbările legate de vârstă în dopamină și alte markeri dopaminergici presinaptice în striatum uman. J.Neurochem. 2003;87: 574-585. [PubMed]
26. Hyman SE, Malenka RC, Nestler EJ. Mecanisme neurale de dependență: Rolul învățării și memoriei legate de recompense. Revizuirea anuală a neuroștiinței. 2006;29: 565-598. [PubMed]
27. Ito R, Robbins TW, Everitt BJ. Controlul diferențial asupra comportamentului de căutare a cocainei de către nucleul nucleului accumbens și coajă. Natură Neuroștiință. 2004;7: 389-397. [PubMed]
28. Jones SR, Garris PA, Wightman RM. Efectele diferite ale cocainei și nomifensinei asupra absorbției dopaminei în caudate-putamen și nucleul accumbens. J.Pharmacol.Exp.Ther. 1995;274: 396-403. [PubMed]
29. Kantak KM, Goodrich CM, Uribe V. Influența sexului, a ciclului estrogen și a vârstei de apariție a medicamentului la administrarea de cocaină la șobolani (Rattus norvegicus) Exp.Clin.Psychopharmacol. 2007;15: 37-47. [PubMed]
30. Kelley AE, Schochet T, Landry CF. Asumarea riscurilor și căutarea de noutăți în adolescență - Introducere în partea I. Creierul creierului adolescent: Vulnerabilități și oportunități. 2004;1021: 27-32. [PubMed]
31. Kelly PH. Comportamentul motorului indus de consumul de droguri. In: Iverson LL, Iversen SD, Snyder SH, editori. Manualul în psihofarmacologie. New York: Plenum Press; 1977. pp. 295-332.
32. Kelly PH, Seviour PW, Iverson SD. Răspunsurile la amfetamină și apomorfină la șobolan după leziunile 6-OHDA ale nucleului accumbens septi și ale striatumului corpus. Brain Res. 1975;94: 507-522. [PubMed]
33. Kerstetter KA, Kantak KM. Efectele diferențiate ale cocainei autoadministrate la șobolani adolescenți și adulți pe învățarea cu stimulare-recompensă. Psychopharmacology. 2007;194: 403-411. [PubMed]
34. Lanier LP, Isaacson RL. Schimbări timpurii ale dezvoltării răspunsului locomotor la amfetamină și relația lor cu funcția hipocampală. Brain Res. 1977;126: 567-575. [PubMed]
35. Laviola G, Dellomo G, Alleva E, Bignami G. Ontogeneza hiperactivității cocainei și preferința locului condiționat la șoareci. Psychopharmacology. 1992;107: 221-228. [PubMed]
36. Laviola G, Pascucci T, Pieretti S. Sensibilizarea striatală a dopaminei la D-amfetamină la șobolani periadolescenți, dar nu la șobolani adulți. Pharmacol.Biochem.Behav. 2001;68: 115-124. [PubMed]
37. Le Moal M, Simon H. Rețea dopaminergică mezocorticolimbică - Roluri funcționale și de reglementare. Recenzii fiziologice. 1991;71: 155-234. [PubMed]
38. Leslie FM, Loughlin SE, Wang RH, Perez L, Lotfipour S, Belluzzi JD. Dezvoltarea adolescenților a capacității de reacție stimulatoare a creierului anterior - Prezentări din studiile pe animale. Creierul creierului adolescent: Vulnerabilități și oportunități. 2004;1021: 148-159. [PubMed]
39. Lew R, Patel A, Vaughan RA, Wilson A, Kuhar MJ. Microheterogenitatea transportatorilor de dopamină în Striatum de șobolan și în nucleu-acumbeni. Brain Res. 1992;584: 266-271. [PubMed]
40. Li LB, Chen N, Ramamoorthy S, Chi L, Cui XN, Wang LC, Reith ME. Rolul N-glicozilarei în traficul de funcții și de suprafață al transportorului uman de dopamină. J.Biol.Chem. 2004;279: 21012-21020. [PubMed]
41. Maldonado AM, Kirstein CL. Activitatea locomotorie indusă de cocaină este crescută prin manipularea prealabilă la șobolani adulți, dar nu și adulți. Physiol.Behav. 2005;86: 568-572. [PubMed]
42. Masse LC, Tremblay RE. Comportamentul băieților la grădiniță și debutul consumului de substanțe în timpul adolescenței. Arch.Gen.Psychiatry. 1997;54: 62-68. [PubMed]
43. Mai LJ, Kuhr WG, Wightman RM. Diferențierea proceselor de depășire și preluare a dopaminei în lichidul extracelular al nucleului caudat de șobolan cu voltametrie in vivo de scanare rapidă. J Neurochem. 1988;51: 1060-1069. [PubMed]
44. Meng SZ, Ozawa Y, Itoh M, Takashima S. Modificări legate de evoluție și de vârstă ale transportorului de dopamină și a receptorilor dopaminergici D1 și D2 în ganglioni bazali umani. Brain Res. 1999;843: 136-144. [PubMed]
45. Michael J, Joseph JD, Kilpatrick MR, Travis ER, Wightman RM. Îmbunătățirea achiziției de date pentru voltammetria ciclică de scanare rapidă. Anal. 1999;71: 3941-3947. [PubMed]
46. Millar J, Stamford JA, Kruk ZL, Wightman RM. Dovezi electrochimice, farmacologice și electrofiziologice ale eliberării și eliminării rapide a dopaminei în nucleul caudat de șobolan, ca urmare a stimulării electrice a mănunchiului median al creierului anterior. Eur J Pharmacol. 1985;109: 341-348. [PubMed]
47. Montague DM, Lawler CP, Mailman RB, Gilmore JH. Reglarea dezvoltării receptorului D-1 al dopaminei în caudatul și putamenul uman. Neuropsychopharmacology. 1999;21: 641-649. [PubMed]
48. Palacios JM, Camps M, Cortes R, Probst A. Maparea receptorilor de dopamină în creierul uman. J.Neural Transm. 1988 Suppl, 27: 227-235. [PubMed]
49. Patel AP, Cerruti C, Vaughan RA, Kuhar MJ. Dezvoltarea glicozilării reglementată a transportorului de dopamină. Brain Res., Creierul dezvoltării. 1994: 53-58. [PubMed]
50. Paus T, Zijdenbos A, Worsley K, Collins DL, Blumenthal J, Giedd JN, Rapoport JL, Evans AC. Maturarea structurală a căilor neurale la copii și adolescenți: Studiu in vivo. Știință. 1999;283: 1908-1911. [PubMed]
51. Paxinos G, Watson C. Brainul de șobolan în coordonatele stereotaxice. New York: Academic Press; 1986.
52. Pijnenburg AJJ, Honig WMM, Van Rossum JM. Antagonismul comportamentului stereotip indus de apomorfină și d-amfetamină prin injectarea de doze mici de haloperidol în nucleul caudat și nucleul accumbens. Psychopharmacologia. 1975;45: 65-71.
53. Pijnenburg AJJ, Honig WMM, Van Rossum JM. Inhibarea d- activitatea locomotorie indusă de amfetamină prin injectarea de haloperidol în nucleul accumbens al șobolanului. Psychopharmacologia. 1975;41: 87-95. [PubMed]
54. Robbins TW, Everitt BJ. Dependența de droguri: obiceiurile proaste se adaugă. Natura. 1999;398: 567-570. [PubMed]
55. Robins LN, Przybeck TR. Varsta de debut a consumului de droguri ca factor de droguri si alte tulburari. Nida Res Monogr. 1995;56: 178-192. [PubMed]
56. Robinson TE, Berridge KC. Psihologia și neurobiologia dependenței: o viziune de stimulare-sensibilizare. Dependenta. 2000;95 Suppl 2: S91-S117. [PubMed]
57. Seeman P. Imagini în neuroștiință. Dezvoltarea creierului, X: tăierea în timpul dezvoltării. Am.J.Psychiatry. 1999;156: 168. [PubMed]
58. Seeman P, Bzowej NH, Guan HC, Bergeron C, Becker LE, Reynolds GP, Bird ED, Riederer P, Jellinger K, Watanabe S. Receptorii dopaminei creierului uman la copii și adulții în vârstă. Synapse. 1987;1: 399-404. [PubMed]
59. Sharp T, Zetterstrom T, Ljungberg T, Ungerstedt U. O comparație directă a comportamentelor induse de amfetamină și a eliberării regionale a dopaminei cerebrale la șobolan utilizând dializă intracerebrală. Brain Res. 1987;401: 322-330. [PubMed]
60. Sowell ER, Thompson PM, Holmes CJ, Jernigan TL, Toga AW. Dovezi in vivo pentru maturizarea creierului post-adolescent în regiunile frontale și striatale. Nature Neurosci. 1999;2: 859-861. [PubMed]
61. Spanagel R, Weiss F. Ipoteza dopaminei de recompensă: starea trecută și cea actuală. Tendințe Neurosci. 1999;22: 521-527. [PubMed]
62. Spear LP. Creierul adolescent și manifestările comportamentale legate de vârstă. Neurosci Biobehav Rev. 2000;24: 417-463. [PubMed]
63. Spear LP, Brick J. Comportamentul indus de cocaină la șobolanii în curs de dezvoltare. Behav.Neural Biol. 1979;26: 401-415. [PubMed]
64. Stamford JA. Dezvoltarea și îmbătrânirea sistemului de dopamină nigrostriatal de șobolan studiat cu voltametrie ciclică rapidă. J.Neurochem. 1989;52: 1582-1589. [PubMed]
65. Tarazi FI, Tomasini CE, Baldessarini RJ. Dezvoltarea postnatală a receptorilor dopaminergici de tip D4 în regiunile antebrațelor de șobolan: comparație cu receptorii tip D2. Brain Res Dev.Brain Res. 1998;110: 227-233. [PubMed]
66. Tarazi FI, Tomasini CE, Baldessarini RJ. Dezvoltarea postnatală a receptorilor dopaminici D1 în regiunile cerebrale corticale și striatolimbice de șobolan: un studiu autoradiografic. Dev.Neurosci. 1999;21: 43-49. [PubMed]
67. Teicher MH, Andersen SL, Hostetter JC. Dovezi pentru tăierea receptorilor dopaminergici între adolescență și adulți în Striatum, dar nu nucleul-acumbeni. Dev.Brain Res. 1995;89: 167-172. [PubMed]
68. Thompson PM, Giedd JN, Woods RP, MacDonald D, Evans AC, Toga AW. Modelele de creștere în creierul în curs de dezvoltare au fost detectate prin utilizarea hărților tensor mecanice continue. Natura. 2000;404: 190-193. [PubMed]
69. Vanderschuren LJ, Di Ciano P, Everitt BJ. Implicarea striatumului dorsal în căutarea de cocaină controlată de cue. J.Neurosci. 2005;25: 8665-8670. [PubMed]
70. Vasilev V, Veskov R, Janac B, Rakic L, Stojiljkovic M. Diferențe legate de vârstă în activitățile locomotorii și stereotipice induse de amfetamine MK-801 și șobolani. Neurobiol.Aging. 2003;24: 715-723. [PubMed]
71. Walker QD, Morris S, Caster JM, Nagel J, Kuhn CM. Răspunsuri comportamentale exagerate la stimulente la adolescenți. Soc.Neurosci.Abst. 2005: 1026.4.
72. Walker QD, Ray R, Kuhn CM. Diferențele sexuale în efectele neurochimice ale medicamentelor dopaminergice în striatum de șobolan. Neuropsychopharmacology. 2006;31: 1193-1202. [PubMed]
73. Walker QD, Rooney MB, Wightman RM, Kuhn CM. Eliberarea și absorbția de dopamină sunt mai mari la striatum de șobolan femele decât mascul, măsurată prin voltametrie ciclică rapidă. Neuroscience. 2000;95: 1061-1070. [PubMed]
74. Wightman RM, Amatore C, Engstrom RC, Hale PD, Kristensen EW, Kuhr WG, mai LJ. Caracterizarea în timp real a depășirii și absorbției dopaminei în striatum de șobolan. Neuroscience. 1988;25: 513-523. [PubMed]
75. Wightman RM, Zimmerman JB. Controlul concentrării extracelulare a dopaminei în Striatul de șobolan prin debitul și absorbția impulsurilor. Brain Res.Rev. 1990;15: 135-144. [PubMed]
76. Wills TA, Vaccaro D, McNamara G. Căutarea de noutăți, asumarea riscurilor și constructele conexe ca predictori ai consumului de substanțe adolescente: o aplicație a teoriei lui Cloninger. J. Abuzul persoanelor. 1994;6: 1-20. [PubMed]
77. Wu Q, Reith ME, Wightman RM, Kawagoe KT, Garris PA. Determinarea parametrilor de eliberare și preluare din dinamica dopaminei evocată electric măsurată prin voltammetrie în timp real. J.Neurosci.Methods. 2001;112: 119-133. [PubMed]
78. Zuckerman M. Sensation-seeking și teoria deficitului endogen al abuzului de droguri. NIDA.Res.Monogr. 1986;74: 59-70. [PubMed]
;
