Consilierea provocată de consumul de droguri la sinapsele excitației în VTA

Un studiu de pionierat realizat de Ungless și colegii săi din 2001 a demonstrat că o singură expunere la cocaină a determinat o creștere a rezistenței sinaptice la sinapsele excitaționale pe neuronii VTA DA atunci când s-a măsurat 24 h mai târziu în felii de creier (Ungless și colab., 2001). Aceasta a fost măsurată ca o creștere a raportului dintre curenții postsynaptici excitativi AMPA (EPSC) și EPSC-urile mediate de NMDA (numit raportul AMPA / NMDA). LTP ulterior evocat electric s-a dovedit a fi ocluzat la sinapsele VTA excitatorii la șoarecii tratați cu cocaină, în timp ce LTD a fost îmbunătățită. Aceste observații, precum și o serie de alte măsuri electrofiziologice, au indicat faptul că schimbarea plasticității a observat mecanisme similare împărtășite LTP-ului evocat sinaptic (Ungless și colab., 2001). Sa demonstrat că administrarea altor medicamente de abuz, inclusiv amfetamina, morfina, etanolul, nicotina și benzodiazepinele, poate induce, de asemenea, creșteri ale puterii sinaptice în VTA, un efect care nu este observat în cazul medicamentelor psihoactive care nu au potențial abuziv (Saal și colab., 2003; Gao și colab., 2010; Tan și colab., 2010). Această observație demonstrează o convergență a răspunsurilor celulare în cadrul VTA de către toate medicamentele abuzate și oferă un posibil mecanism neuronal prin care ar putea fi declanșate neuroadaptările inițiale care stau la baza dependenței.

Efectul administrării non-contingente a medicamentului asupra plasticității sinaptice VTA este exprimat tranzitoriu, cu o durată de cel puțin 5, dar mai puțin de 10 zile și sa dovedit că corelează pozitiv cu dezvoltarea inițială a sensibilizării comportamentale, dar nu și cu expresia sa (Ungless și colab., 2001; Saal și colab., 2003; Borgland și colab., 2004). Dacă cocaina este administrată de sine, rezultatul este destul de diferit, deoarece plasticitatea în VTA devine persistentă și poate fi detectată chiar și în zilele de retragere a 90 (Chen și colab., 2008).

Potențarea sinapselor glutamatergice asupra celulelor VTA DA este probabil legată de capacitatea medicamentelor de abuz de a spori DA extracelular în NAc (Di Chiara și Imperato, 1988)nd reprezintă potențialul de inițiere a învățării "patologice" a recompensei prin care se produce o "stampilare" a asociațiilor de droguri-cue. Într-adevăr, au fost raportate creșteri dependente de receptorul NMDA în tensiunea sinaptică glutamatergică în neuronii VTA DA în timpul achiziționării unei asociații de recompensă curaj (Stuber și colab., 2008) și recent sa confirmat că cocaina mărește selectiv raportul AMPA / NMDA al neuronilor VTA care se proiectează la NAc, spre deosebire de PFC (Lammel și colab., 2011); este bine stabilit că transmisia dopaminei în NAc este critică pentru achiziționarea unei asociații Pavlovian (Kelley, 2004). Astfel, este posibil ca această potențare a neuronilor VTA DA să reprezinte codificarea neuronală similară cu LTP, posibil un proces de învățare asociativ, care poate fi esențial pentru răspunsurile comportamentale induse de cocaina timpurie și are capacitatea de a declanșa adaptări pe termen lung care stau la baza dependenței, deși nu reprezintă statul dependent. Așa cum au propus ceilalți, este posibil ca medicamentele dependente să coopteze circuitele de recompensare a creierului pentru a "suprasolicita" valoarea unui medicament în organism (Kauer și Malenka, 2007).

Originea proiecțiilor pertinente de glutamatergie la VTA implicată în plasticitatea indusă de medicament rămîne a fi pe deplin elucidată. Un studiu a arătat că sinapsele glutamatergice VTA vizate de proiecțiile atât din VTA, cât și din nucleul pedunculopontin (PPN), arată potențarea potențială a cocainei, dar numai sinapsele primite de la ariferele PPN sunt potențate cu Δ⁹-tetrahidrocanabinol (THC) (Bună și Lupică, 2010). Astfel, se pare că acizii glutamatergici specifici implicați în potențarea indusă de medicament pot varia în funcție de drogul în cauză și poate fi de asemenea cazul că o proiecție particulară este comună pentru toată plasticitatea excitativă provocată de medicament în VTA; acesta din urmă este încă de stabilit. TVTA primește proiecții extensive din multiple regiuni ale creierului, inclusiv nucleul PFC, amigdala și nucleul subthalamic (Geisler and Wise, 2008), dintre care multe s-a arătat că influențează arderea de spargere a neuronilor VTA DA (Grillner și Mercuri, 2002). Experimentele viitoare care utilizează tehnici optogenetice ar putea ajuta la determinarea anumitor proiecții responsabile de potențarea consumată de medicamente la sinapsele VTA observate ca răspuns la diferite medicamente de abuz, astfel aruncând lumină asupra naturii exacte a acestei neuroadaptări.

Mecanismele care stau la baza plasticității sinaptice evocate de droguri la sinapse excitaționale în VTA

Ca și în cazul LTP indus electric în neuronii DA midbrain, sa demonstrat că creșterea rezistenței sinaptice în VTA indusă atât de cocaină cât și de nicotină dependentă de activarea receptorului NMDA (Bonci și Malenka, 1999; Ungless și colab., 2001; Mao și colab., 2011). În contrast, sa demonstrat recent că menținerea potențierii provocate de cocaină necesită activitatea protein kinazei Mz (Ho și colab., 2012), o izoformă proteică kinazică C (PKC) activă în mod autonom, în timp ce LTP dependentă de temporizarea dependenței în neuronii VTA DA de șoareci naivi depinde de izoformele PKC convenționale (Luu și Malenka, 2008). În cazul nicotinei, potențarea sinaptică VTA necesită excitația neuronilor DA mediată de receptorii nicotinici de acetilcolină nicotinici (nAChRs) somatodendritice α4βNNMX (Mao și colab., 2011). Creșterea indusă de nicotină a eliberării glutamatului presinaptic contribuie, de asemenea, la inducerea acestei plasticități sinaptice particulare, probabil prin activarea crescută a receptorilor NMDA (Mao și colab., 2011).

Relativ mai mult se cunoaște despre mecanismele care stau la baza plasticității sinaptice evocate de cocaină decât despre plasticitatea subiacentă indusă de alte medicamente de abuz. Aplicarea cocainei la feliile midbrain conduce la potențarea transmiterii receptorilor NMDA în câteva minute și se propune a fi prin inserarea NMDAR-urilor care conțin NR2B în sinapse printr-un mecanism care necesită activarea D₅ receptorii și sinteza de proteine ​​noi (Schilstrom și colab., 2006; Argilli și colab., 2008). Orexina A a fost de asemenea dovedită a fi necesară atât pentru introducerea rapidă a cocainei indusă de receptorii care conțin NR2B, cât și pentru creșterea rapoartelor AMPA / NMDA; în consecință, orexinul₁ receptorul antagonist SB334867 a demonstrat că împiedică dezvoltarea sensibilizării la cocaină (Borgland și colab., 2006). În plus față de modificările expresiei subunității receptorului NMDA, s-au observat nivele crescute ale receptorilor AMPA care conțin GluR1 (lipsiți de GluR2) la sinapse, de îndată ce 3 h după expunerea cocainelore (Argilli și colab., 2008). Această observație, combinată cu alte dovezi recente, a condus la ipoteza că inserția sinaptică a receptorilor lipsiți de GluR2 cu dirijare ridicată contribuie la exprimarea potențării sinaptice induse de cocaină în VTA (Dong și colab., 2004; Bellone și Luscher, 2006; Mameli și colab., 2007; Brown și colab., 2010; Mameli și colab., 2011), pentru recenzii vezi (Kauer and Malenka, 2007; Wolf și Tseng, 2012). Această inserție a receptorilor AMPA lipsiți de GluR2 depinde de transmisia receptorului NMDA în neuronii VTA DA, deoarece este absentă la șoareci lipsiți de receptori NMDA funcționali în neuroni DA (Engblom și colab., 2008; Mameli și colab., 2009). eunserția receptorilor AMPA lipsiți de GluR2 este semnificativă deoarece acestea au proprietăți unice; ele sunt permeabile la calciu, au o conductanță mai mare a canalelor unice decât receptorii care conțin GluR2 și, prin urmare, au o capacitate imensă de a modifica transmisia sinaptică (Isaac și colab., 2007). Prin urmare, inserarea receptorilor AMPA lipsiți de GluR2 în VTA reprezintă un mecanism posibil prin care medicamentele de abuz pot induce adaptarea plastică care stă la baza etapelor inițiale ale consumului de droguri.

Introducerea receptorilor AMPA lipsiți de GluR2 în sinapsele excitative VTA a fost acum prezentată ca răspuns la administrarea medicamentelor din mai multe clase, cum ar fi nicotina și morfina, precum și la activarea optogenetică a neuronilor DA VTA (Brown și colab., 2010). Ta condus la propunerea ca inserția receptorilor AMPA care nu conțin GluR2 cu permeabilitate la calciu să reprezinte un mecanism universal care poate sta la baza potențării evocate de droguri a sinapselor VTABrown și colab., 2010), deși datele pentru amfetamină nu sunt neapărat compatibile cu această ipoteză (Faleiro et al., 2004). Mai mult, deoarece receptorii AMPA lipsiți de GluR2 sunt rectificați spre interior și astfel conduc foarte puțin curent la + 40 mV, inserția lor singură nu poate explica creșteri evocate de medicamente în rapoartele AMPA / NMDA. Un studiu recent, care a măsurat răspunsurile sinaptice unitare evocate de o sursă de glutamat foarte localizată (fotoliza cu două fotoni a glutamatului încorporat) a arătat că, în plus față de afectarea EPSC-urilor mediate de AMPA, expunerea la cocaină a scăzut, de asemenea, EPSC-urile mediate de receptorul NMDA unitar (Mameli et al., 2011), oferind astfel un posibil mecanism prin care rapoartele AMPA / NMDA ar putea fi mărite în acest scenariu (prin scăderea numitorului raportului). Aceasta este încă de investigat cu alte medicamente de abuz.

Schimbul indus de medicament conținând GluR2 cu receptori AMPA lipsiți de GluR2 poate fi inversat prin activarea receptorilor mGluR1 în VTA (Bellone și Luscher, 2006; Mameli și colab., 2007). Astfel, schimbul mediat de mGluR1 al receptorilor AMPA oferă un mecanism care poate explica de ce potențarea provocată de medicament a sinapsei VTA este tranzitorie în natură, durează zile 5 dar nu 10 (Ungless și colab., 2001; Mameli și colab., 2007). Într-adevăr, dacă mGluR1 funcționează în VTA este redus 24 h înainte de administrarea cocainei, atunci rectificarea indusă de cocaină persistă dincolo de zilele 7 (Mameli și colab., 2007, 2009). Prin urmare, o explicație posibilă pentru care întărirea sinaptică provocată de cocaină persistă în VTA ca urmare a autoadministrării cocainei (spre deosebire de administrarea necontingentă) ar putea fi faptul că administrarea cocainei prin autoadministrare duce la depresia semnalizării mGluR1 în VTA.

Sinteza plastică sinaptică evocată de medicamente la sinapsele inhibitorii din VTA

Esinapsele xcitatorii nu sunt singurele tipuri de sinapsă în neuronii VTA DA care sunt afectați de administrarea non-contingentă a medicamentelor de abuz. Sinapsele inhibitorii din VTA au, de asemenea, un rol critic în controlul ratei de ardere a neuronilor DA, astfel încât plasticitatea la sinapsele GABAergic are capacitatea de a influența în mod dramatic transmiterea DA. Într-adevăr, cocaina, morfina și etanolul pot influența toate plasticitatea sinaptică inhibitoare în VTA (Melis și colab., 2002; Liu și colab., 2005; Nugent și colab., 2007). Repetarea expunerii la cocaină in vivo pentru zilele 5-7 determină o reducere a amplitudinii curenților sinaptici mediate de GABA, facilitând astfel inducerea LTP în celulele VTA prin reducerea rezistenței inhibării GABAergice (Liu și colab., 2005). Studiile ulterioare relevă mecanismul acestei inhibiții endocannabinoid dependent de LTD la sinapsele GABAergice care implică activarea ERK1 / 2 (Pan și colab., 2008, 2011). GABA_A sinapse de receptori asupra neuronilor de dopamină VTA prezintă de asemenea LTP dependent de NMDA robust (denumit LTP_GABA) ca răspuns la stimularea cu frecvență înaltă (Nugent și colab., 2007). Acest LTP_GABA este absent în felii VTA 2 și / sau 24 h după in vivo administrarea de morfină, nicotină, cocaină sau etanol (Nugent și colab., 2007; Guan și Ye, 2010; Niehaus și colab., 2010). În cazul etanolului prevenirea LTP_GABA este mediată de receptorul p-opioid (Guan și Ye, 2010) Împreună cu potențializarea sinaptică la sinapsele excitaționale, această pierdere de LTP_GABA ar trebui să crească arderea neuronilor VTA DA după expunerea la medicament.

Transmiterea lentă GABA sa dovedit de curând a fi afectată de droguri de abuz. Astfel, o singură doză de metamfetamină sau cocaină este suficientă pentru a slabi semnificativ capacitatea GABA_B receptorii pentru a controla arderea neuronilor VTA GABA atunci când au fost măsurați ex vivo 24 h mai târziu (Padgett et al., 2012). Pierderea indusă de metamfetamină a potențialului postsynaptic lent inhibitor (IPSC) rezultă dintr-o reducere a GABA_B Receptor-G legat de canalele de canal de potasiu recuperat în interior (GIRK), datorită schimbărilor în traficul de proteine, și este însoțit de o scădere semnificativă a sensibilității GABA presinaptice_B receptori în neuronii GABA ai VTA. Spre deosebire de influențele induse de droguri asupra GABA_A sinapsează această depresie a GABA_BSemnalarea R-GIRK persistă zile după injecție (Padgett și colab., 2012).

Comportamentele comportamentale corelează potențarea evocată de medicamente în celulele VTA DA

Așa cum s-a menționat mai devreme, efectul administrării non-contingente de medicament asupra plasticității sinaptice în neuronii VTA DA este exprimat tranzitoriu, care durează cel puțin 5, dar mai puțin de zile 10 și sa dovedit că corelează pozitiv cu dezvoltarea inițială a sensibilizării comportamentale, dar nu cu expresia sa (Ungless și colab., 2001; Saal și colab., 2003; Borgland și colab., 2004). În susținerea ipotezei că potențarea medicamentoasă a potențialelor sinapse VTA reprezintă inducerea sensibilizării comportamentale, administrarea intra-VTA a antagoniștilor de glutamat reduce, iar reglarea în sus a GluR1 mediată virală sporește proprietățile sensibilizatoare locomotorii ale medicamentelor (Carlezon și colab. 1997; Carlezon și Nestler, 2002). Dovezi puternice privind implicarea receptorilor NMDA care conțin NR2A și B sunt furnizate prin observația că inhibiția farmacologică fie previne atât dezvoltarea sensibilizării, cât și creșterile induse de cocaină asociate cu rapoartele AMPA / NMDA (Schumann și colab., 2009). Cu toate acestea, șoarecii cu deleție țintă a NR1 sau GluR1 (neuroni DA selectivi până la midbrain DA) sau deleția globală GluR1 prezintă senzitivitate comportamentală intactă și totuși prezintă curenți receptori AMPA afectați după tratamentul cu cocaină (Dong et al. 2004; Engblom și colab., 2008). O răsucire suplimentară este furnizată prin observarea faptului că CPP și comportamentul locomotor condiționat lipsesc la șoarecii knock-out GluR1 (Dong și colab., 2004) și extincția de cocaină CPP este absentă la șoareci cu deleția GluR1 orientată spre neuronii DA midbrain (Engblom și colab., 2008), în timp ce în șoarecii knock-out NR1 restabilirea cocainei CPP și exprimarea sensibilizării comportamentale sunt atenuate (Engblom și colab., 2008; Zweifel și colab., 2008). Astfel, chiar și cu atenuarea compensării potențiale a dezvoltării la șoareci mutanți și / sau posibila ștergere incompletă, este posibil ca acele procese neuronale care guvernează potențiarea de droguri a neuronilor DA și sensibilizarea comportamentală să fie disociate. Mai degrabă ar putea fi faptul că potențarea sinapselor VTA poate contribui la atribuirea caracterului stimulativ la indicii asociate consumului de droguri.

Măsurarea modificărilor sinaptice în urma administrării non-contingente a medicamentului este limitată în ceea ce privește informarea cu privire la starea actuală a bolii de dependență. Mai relevante pentru starea umană sunt studiile în care modificările în plasticitatea sinaptică sunt măsurate după administrarea concomitentă a medicamentului, de exemplu, auto-administrarea operatorului. În acest sens, întărirea sinaptică a celulelor DA VTA indusă de autoadministrarea cocainei este persistentă în mod unic, durează luni de abstinență 3 și se dovedește a fi rezistentă la antrenamentul de extincție (Chen și colab., 2008). Astfel, deși inițial sa propus să fie un eveniment tranzitoriu, se pare că plasticitatea evocată de droguri în VTA are capacitatea de a fi de lungă durată, demonstrând că metoda de administrare (contingent versus non-contingent) este un determinant critic al longevității sale . Acest lucru este susținut de observația conform căreia controalele joked în acest studiu nu au arătat o creștere similară a raportului AMPA / NMDA; sugerând că este vorba despre învățarea asociației de recompensă sau de acțiune-rezultat care conduce plasticitatea. În contrast, administrarea automată de alimente sau sucroză sub parametri asemănători produce creșteri ale rapoartelor AMPA / NMDA care persistă pentru abstinența 7, dar nu 21, în mod evident tranzitorie în comparație cu cea indusă de cocaină (Chen și colab. 2008). Lipsa persistenței plasticității induse de alimente demonstrează că schimbarea în puterea sinaptică indusă de cocaină nu este doar o reprezentare neurală a proceselor de învățare instrumentale sau de recompensare implicate în paradigma operativă de autoadministrare în sine, mai degrabă un efect specific medicamentului, care ar putea reprezenta o întărire patologică a asociațiilor de droguri. Așa cum sa menționat anterior, indicii de predicție a recompensării au determinat de asemenea o creștere a rapoartelor AMPA / NMDA în VTA, deși nu la fel de persistente, susținând un rol pentru această modificare a funcției sinaptice excitatorii în învățarea recompensă (Stuber și colab. 2008).

Interesant este că mărimea creșterii raportului AMPA / NMDA este similară indiferent de numărul de injecții (unică vs. multiple), protocol de administrare (contingent vs. non-contingent) și lungimea accesului (acces limitat vs. acces extins) (Borgland et al., 2004; Chen și colab., 2008; Mameli și colab., 2009). Acest lucru indică faptul că creșterea ratei AMPA / NMDA observată în celulele VTA DA este potențial un eveniment permisiv, probabil semnalarea "salienței", spre deosebire de reprezentarea unei inițiere a neuropatologiei de bază care ar crește probabil cu expunerea continuă.

Droguri-plasticitate evocată la sinapsele excitației în NAc

Spre deosebire de VTA, o singură injecție de cocaină nu determină creșteri ale rezistenței sinaptice în NAc atunci când se măsoară 24 h mai târziu (Thomas și colab., 2001; Kourrich și colab., 2007). Această observație și calendarul bidirecțional care urmează după administrarea și retragerea repetată ddemonstrează că plasticitatea indusă de medicament în NAc este semnificativ diferită de cea observată în VTA. Intr-adevar, atunci când se administrează injecții repetate de cocaină (astfel încât să se inducă sensibilizarea comportamentală), se observă o scădere a raportului AMPA / NMDA la sinapsele coacilului NAc atunci când se măsoară 24 h după ultima administraren (Kourrich și colab., 2007). Această depresie sinaptică din cocaina repetată pare a fi legată de plasticitate în VTA; la întreruperea selectivă a funcției mGluR1 în VTA, numai o singură injecție de cocaină este necesară pentru a provoca aceeași depresie a sinapselor NAc (Mameli și colab., 2009). Tautorii acestui studiu postulează faptul că excitația îmbunătățită a proiecțiilor VTA poate facilita eliberarea coincidentă a DA și a glutamatului în NAc printr-o eliberare îmbunătățită a DA. Aceasta poate muta apoi pragul pentru inducerea plasticității locale în NAc prin afectarea excitabilității circuitului sau prin integrarea proceselor de semnalizare intracelulară (Mameli și colab., 2009).

Semnificația funcțională a depresiei sinapselor NAC în timpul retragerii acute este neclară în această etapă. O posibilă explicație ar putea fi aceea că depresia neuronilor spinoși medii (NSC) de la NAc reduce răspunsul lor la stimulii naturali recompensați, contribuind astfel la anhedonia experimentată în timpul retragerii acute. De asemenea, ar putea fi faptul că scăderea observată în raportul AMPA / NMDA poate fi rezultatul introducerii în membrană a receptorilor NMDA care conțin NR2B (crescând astfel numitorul raportului), deoarece sinapsele silențioase noi apar în cochilia NAc după expunerea la cocaină (Huang și colab., 2009). Sintezele sinaptice de glutamatergie, care exprimă curenți funcționali ai receptorului NMDA în absența curenților mediați de receptorii AMPA, se consideră că posedă o capacitate crescută de a se supune amplificării transmisiei sinaptice (Isaac și colab., 1995). După generare, aceste sinapse silențioase pot facilita recrutarea receptorilor AMPA, mărind astfel transmisia sinaptică excitantă. Acest lucru oferă un mecanism posibil de explicare a creșterii nivelului de suprafață al receptorilor AMPA și a raportului AMPAR / NMDAR ulterior observat în NAc în timpul retragerii prelungite (Boudreau și Wolf, 2005; Boudreau și colab., 2007; Kourrich și colab., 2007; Conrad și colab., 2008). Receptorii NMDA care conțin NR2B în NAc ar putea fi, de asemenea, implicați în formarea asociațiilor medicament-context, deoarece knockdown-ul siRNA al acestei subunități previne CPP-ul morfinei la șoareci, dar nu sensibilizarea comportamentală (Kao și colab. 2011).

Spre deosebire de cocaină, un regim repetat de expunere intermitentă la etanol are ca rezultat o potențare a sinapselor ca răspuns la un protocol anterior de stimulare a inducerii LTD, când s-a măsurat 24 h după ultima expunere (Jeanes et al. 2011). Această potențare dependentă de NMDA este tranzitorie, după ce după un 48 h de retragere a fost disipată și nici LTP, nici LTD nu pot fi induse (Jeanes și colab., 2011). Autorii interpretează astfel de modificări robuste în plasticitatea NAc ca un indicator al importanței potențiale a acestui proces în neuroadaptările induse de etanol. Mai mult decât atât, spre deosebire de psihostimulante, etanolul poate acționa la receptorii NMDA, deci are capacitatea de a influența în mod direct semnalizarea glutamatergică.

Potențarea synaptică observată în NAc după o perioadă de retragere

Spre deosebire de depresia observată în timpul retragerii acute, potențarea sinapselor de coajă NAc se observă după ce 10-14 zile de retragere din administrarea repetată de cocaină sau morfină (Kourrich și colab., 2007; Wu și colab., 2012). Mai mult, după ce 7 zile de retragere dintr-o singură administrare de cocaină, se constată o creștere a amplitudinii mEPSC, precum și o pierdere a LTP indusă de stimulare înaltă frecvență (HFS) atât în ​​neuronii NAc de bază, cât și de pe coajă care exprimă dopamina D₁ receptor (Pascoli și colab., 2012). Tschimbarea sa în capacitatea de a induce plasticitatea sinaptică este denumită metaplastică. Metaplastia indusă de cocaină este de asemenea observată după retragerea de la administrarea de cocaină. Astfel, șobolanii care au auto-administrat cocaina urmat de 3 săptămâni de extincție sau de abstinență prezintă o in vivo deficit în capacitatea de a dezvolta LTP în nucleul NAc după stimularea PFC. Această observație a fost însoțită de o schimbare spre stânga a curbei intrări-ieșiri care sugerează potențarea amplitudinii fEPSP (Moussawi și colab., 2009). Potențarea sinapselor NAc se observă, de asemenea, sub formă de curenți mediate de AMPA crescut după o perioadă extinsă de abstinență după autoadministrare (Conrad și colab., 2008). În mod colectiv, aceste date sugerează că potențarea sinaptică în NAc se dezvoltă fie ca o funcție a duratei de retragere, fie ca o funcție a timpului de la prima administrare de cocaină. Un studiu recent susține ultima interpretare, deoarece creșteri similare ale frecvenței mEPSC s-au observat în D₁ receptori care exprimă MSN la șoareci, în ciuda absenței sau prezenței unei perioade de așteptare prelungite după administrarea repetată de cocaină (Dobi și colab., 2011). Prin urmare, se pare că evenimentele care duc la modificările transmisiei glutamatergice în NAc necesită ceva timp pentru a se dezvolta.

Contribuția anumitor subunități ale receptorilor AMPA la această modificare variază în funcție de stadiul de retragere și de metoda de administrare; 10-21 zile în retragere din ambii receptori pasivi și autoadministrați cu receptori AMPA care conțin GluR2 par să fie responsabili pentru modificările transmisiei AMPA (Boudreau și Wolf, 2005; Boudreau și colab., 2007; Kourrich și colab., 2007; Ferrario și colab., 2010) în timp ce dincolo de 21 zile, la sinapse se adaugă receptori AMPA lipsiți de GluR2. Această ultimă constatare pare a fi cazul numai atunci când cocaina este autoadministrată (Conrad și colab., 2008; McCutcheon și colab., 2011), deși vezi (Mameli și colab., 2009). Având în vedere conducerea crescută a receptorilor AMPA lipsiți de GluR2, este posibil ca inserția lor să apară ca răspuns la depresia sinapselor de NAc provocate de autoadministrarea cocainei, ceea ce duce la creșterea răspunsului MSN la intrările excitatorii care declanșează căutarea de cocaină în viitor. Într-adevăr, blocarea receptorilor AMPA lipsiți de GluR2 în NAc previne exprimarea cocainei induse de indicele incubat (Conrad și colab., 2008) și căutarea de cocaină indusă fie de AMPA, fie de cocaină este, de asemenea, blocată prin injectarea de oligonucleotide antisens ale ARNm GluR1 în NAc (Ping și colab., 2008).

Provocarea de droguri după retragere readuce potențiația sinaptică la depresie

Creșterea rezistenței sinaptice și a expresiei de suprafață a subunităților receptorilor AMPA indusă de cocaină în NAc după retragerea din administrarea necontingentă este ulterior inversată după administrarea altor injecții de cocaină (re-provocare) (Thomas și colab., 2001; Boudreau și colab., 2007; Kourrich și colab., 2007; Ferrario și colab., 2010). Astfel, depresia sinaptică este din nou observată în carcasa NAc atunci când se măsoară 24 h după această injectare de cocaină (Thomas și colab., 2001), deși vezi (Pascoli și colab., 2012). Din punct de vedere comportamental, acest lucru pare să se coreleze cu expresia sensibilizării și cel puțin în cazul amfetaminei s-a dovedit că este mediată de clathrin și se bazează pe endocitoza dependentă de GluR2 a receptorilor AMPA postsynaptic (Brebner și colab. 2005). Scăderea expresiei suprafeței receptorilor AMPA ca urmare a provocării de cocaină este tranzitorie, deoarece în timpul zilei 7 se recuperează expresia de suprafață la niveluri comparabile cu șobolanii preconstituiți cu cocaină necontestați (Ferrario și colab., 2010). Ca atare, se pare că istoricul expunerii și retragerii cocainei poate modifica ușor direcția plasticității sinaptice în NAc.

O legătură directă a fost făcută recent între potențarea sinapselor cortico-acumbal pe D₁ receptorilor pozitivi după retragerea zilelor 7 și exprimarea sensibilizării. Așa cum am menționat anterior, după 7 zile de retragere dintr-o singură administrare de cocaină, aceste sinapse se constată că sunt potențate atât în ​​miez cât și în cochilie (măsurată printr-o creștere a amplitudinii mEPSC) și LTP indus de HFS este redus. Același lucru nu a fost găsit pentru sinapsele pe D₂ receptori pozitivi (Pascoli și colab., 2012). Când este inversat optogenetic in vivo printr-un protocol cunoscut pentru a induce LTD, sinapselor cortico-acumbalate pe D₁- celulele pozitive ale receptorului au prezentat mEPSC reduse și a fost prevenită expresia sensibilizării locomotorii. Foarte important, capacitatea HFS de a induce LTP a fost restaurată la acești neuroni (Pascoli și colab., 2012), demonstrând astfel o legătură directă între această adaptare sinaptică particulară la sinapselor cortico-acumbalale și expresia sensibilizării la cocaină.

Factori de transcriere

Factorii de transcripție sunt proteine ​​care se leagă la secvențe ADN specifice pentru a regla transcripția genei prin interacțiunea cu complexul ARN polimerază II (Mitchell și Tjian, 1989). Factorii de transcripție pot fi induse sau reprimate ca răspuns la stimuli de mediu, ducând la modificări ale expresiei genelor și, în cele din urmă, la funcția neuronală. Un număr de factori de transcripție au fost identificați pentru rolul lor potențial în dependență, deoarece expresia și activarea lor este reglementată în calea mezocorticolimbică la expunerea la medicamente de abuz. ΔFosB este un astfel de factor de transcriere care a primit o atenție deosebită datorită stabilității sale neobișnuite. ΔFosB este o varianta trunchiată a genei FosB și împărtășește omologia cu alți membri ai familiei Fos, inclusiv c-Fos, FosB, Fra1 și Fra2 care toate heterodimerizează cu proteine ​​de familie Jun (c-Jun, JunB sau JunD) protector activator 1 (AP-1) (Morgan și Curran, 1995). Acești alți membri ai familiei Fos sunt induse rapid în striatum ca răspuns la administrarea acută de psihostimulante, totuși datorită instabilității această expresie este tranzitorie și revine la nivelurile bazale în câteva ore (Graybiel și colab., 1990; Young și colab., 1991; Hope și colab., 1992). Dimpotrivă, ΔFosB se acumulează în striat după administrarea cronică a medicamentului, iar expresia lui persistă câteva săptămâni după ultima expunere la medicament (Hope și colab., 1994; Nye și colab., 1995; Nye și Nestler, 1996; Pich și colab., 1997; Muller și Unterwald, 2005; McDaid și colab., 2006). Datele din experimentele comportamentale susțin un rol pentru ΔFosB în unele dintre efectele de durată impuse de droguri de abuz. Supraexpresia ΔFosB în striat are ca rezultat răspunsuri locomotorii crescute la cocaina acută și cronică și crește proprietățile de întărire ale cocainei și morfinei (Kelz și colab., 1999; Colby și colab., 2003; Zachariou și colab., 2006), în timp ce inhibarea ΔFosB produce efecte comportamentale opuse (Peakman și colab., 2003). Datorită capacității sale de a crește proprietățile motivaționale stimulative ale medicamentelor de abuz, acest factor de transcripție a fost propus să reprezinte un "comutator molecular" care facilitează trecerea la dependență (Nestler, 2008).

(CREB) este un alt factor de transcripție care a fost în centrul unei cantități considerabile de cercetare datorită rolului său propus în plasticitatea indusă de droguri (McPherson și Lawrence, 2007). CREB este exprimat omniprezent în creier și poate fi activat de o multitudine de cai de semnalizare intracelulare care culminează cu fosforilarea sa la serina 133 (Mayr și Montminy, 2001). CREB-ul fosforilat (pCREB) stimulează recrutarea proteinei care leagă CREB (CBP) care facilitează transcripția diferitelor gene descendente (Arias și colab., 1994). pCREB este indus rapid în striatum după expunerea la psihostimulante (Konradi și colab., 1994; Kano și colab., 1995; Walters și Blendy, 2001; Choe și colab., 2002) și se presupune că acesta reprezintă un mecanism homeostatic care contracarează răspunsurile comportamentale la medicamentele de abuz (McClung și Nestler, 2003; Dong și colab., 2006). În concordanță cu aceasta, supraexprimarea CREB în carcasa NAc reduce proprietățile de recompensare ale cocainei într-o paradigmă preferată a locului de preferință (CPP), în timp ce contrastul se observă la inhibarea CREB în această regiune (Carlezon și colab. 1998; Pliakas și colab., 2001). Similar, distrugerea genetică sau inhibarea CREB în striatul dorsal conferă sensibilitate crescută la proprietățile de activare locomotoare ale psihostimulanților, adăugând un sprijin suplimentar acestei ipoteze (Fasano și colab., 2009; Madsen și colab., 2012).

În timp ce datele obținute din experimentele CPP susțin ideea că CREB este un modulator negativ al recompensei de droguri, cel puțin în ceea ce privește cocaina, aceasta ar putea fi o simplificare superficială. Un număr de studii care utilizează diferite tehnici pentru a modifica funcția CREB în coaja NAc au arătat că inhibarea CREB reduce armarea cocainei într-o paradigmă de autoadministrare (Choi și colab., 2006; Green și colab., 2010; Larson și colab., 2011), în timp ce armarea cocainei este sporită de supraexpresia CREB în această regiune (Larson și colab., 2011). Aceste constatări divergente se datorează, probabil, diferențelor fundamentale între procedurile condiționale și Pavlovian, precum și cele voluntare vs. administrarea involuntară a medicamentului. CPP implică procese de învățare asociativă și se consideră a fi o măsură indirectă a proprietăților hedonice ale unui medicament, mai degrabă decât a armării medicamentului în sine (Bardo și Bevins, 2000). Administrarea voluntară de autoadministrare poate fi influențată de un număr de factori emoționali și de capacitatea activității CREB în NAc pentru a reduce răspunsurile la stimulii anxiogeni (Barrot și colab., 2002) și atenuează comportamentul depresiv (Pliakas și colab., 2001) ar putea influența tendința de auto-administrare a medicamentului. Interesant, ștergerea CREB din PFC are ca rezultat o motivație scăzută de autoadministrare a cocainei (McPherson și colab., 2010), demonstrând că efectul manipulării CREB asupra comportamentului variază de asemenea pentru diferite regiuni ale creierului. Acest lucru nu este surprinzător, având în vedere că transcriptoamul CREB diferă semnificativ în funcție de tipul celulei (Cha-Molstad și colab., 2004) și, prin urmare, ar fi important să se identifice schimbările în expresia genelor care apar în fluxul de CREB care contribuie la aceste fenotipuri. Complicarea lucrurilor mai departe este observarea faptului că CREB în carcasa NAc este esențială pentru CPP de nicotină (Brunzell și colab., 2009), sugerând că mecanismele care stau la baza recompensării condiționate a nicotinei diferă de cele care stau la baza cocainei și morfinei, care sunt ameliorate atât de inhibarea CREB în coaja NAc (Carlezon și colab. 1998; Pliakas și colab., 2001; Barrot și colab., 2002).

Mecanisme epigenetice

Epigenetica are un număr de definiții, dar în neuroștiință este definită în mod obișnuit ca schimbări în expresia genelor care apar prin modularea cromatinei, care nu sunt cauzate de schimbări în secvența de ADN care stau la baza (McQuown and Wood, 2010). Cromatina descrie starea ADN-ului când este ambalat în celulă. Unitatea repetitivă de bază a cromatinei este nucleozomul, care constă din perechi de bază 147 de ADN înfășurat în jurul unui octamer compus din perechi de histone cu patru nuclee (H2A, H2B, H3 și H4) (Luger și colab. 1997). Cozile de amino-terminale ale acestor histone nucleare pot suferi un număr de modificări post-translaționale incluzând acetilarea, metilarea, fosforilarea, ubiquitinizarea și sumolarea (Berger, 2007). Adăugarea și îndepărtarea acestor grupuri funcționale din cozile histonei este efectuată de un număr mare de enzime care modifică histone, incluzând acetiltransferaze, deacetilaze, metiltransferaze, demethylaze și kinaze (Kouzarides, 2007). Aceste modificări histone servesc la semnalarea recrutării factorilor de transcripție și a altor proteine ​​implicate în reglarea transcripțională și modificarea conformației cromatinei pentru a face ADN mai mult sau mai puțin accesibil mașinii transcripționale (Strahl și Allis, 2000; Kouzarides, 2007; Taverna și colab., 2007). Mecanismele epigenetice reprezintă, prin urmare, un mijloc important prin care stimulii de mediu pot regla expresia genelor și, în cele din urmă, comportamentul.

Recent, modificarea cromatinei a fost recunoscută ca un mecanism important care stă la baza schimbărilor induse de medicament în plasticitate și comportament (Renthal și Nestler, 2008; Bredy și colab., 2010; McQuown și Wood, 2010; Maze și Nestler, 2011; Robison și Nestler, 2011). Prima dovadă pentru aceasta a venit din experimentele lui Kumar și colegilor care au folosit teste de imunoprecipitare cu cromatină (ChIP) pentru a demonstra că cocaina induce modificări histone la promotori genetici specifici în striatum (Kumar și colab. 2005). În mod specific, administrarea acută de cocaină a avut ca rezultat hiperacetilarea H4 a cFos promotor, în timp ce administrarea cronică a avut ca rezultat hiperacetilarea H3 a BDNF și Cdk5 promotori. Acetilarea histonei implică transferul enzimatic al unei grupări acetil la coada N-terminală a unei histone, care neutralizează interacțiunea electrostatică între histonă și ADN-ul încărcat negativ, făcându-l mai accesibil aparatului transcripțional (Loidl, 1994). Acest lucru este în concordanță cu capacitatea cocainei de a crește acut expresia factorilor de transcripție ai familiei Fos (Graybiel și colab., 1990; Young și colab., 1991), în timp ce BDNF și Cdk5 sunt induse numai la expunerea cronică (Bibb și colab., 2001; Grimm și colab., 2003).

O stare hiperacetilată a histonei poate fi de asemenea realizată experimental prin administrarea de inhibitori ai deacetilazei histone (HDAC) și aceste medicamente au fost utilizate pentru a examina efectele creșterilor globale ale acetilației histonei asupra răspunsurilor comportamentale la medicamentele de abuz. Administrarea sistemică a inhibitorilor HDAC crește în mod sinergie hiperacetilarea observată ca răspuns la cocaină în striatum (Kumar și colab., 2005), ceea ce potențează locomoția indusă de cocaină și recompensa de cocaină (Kumar și colab., 2005; Sun și colab., 2008; Sanchis-Segura și colab., 2009). Inhibarea HDAC poate de asemenea să crească sensibilizarea locomotorie la etanol și morfină și să faciliteze CPP-ul morfinei (Sanchis-Segura și colab., 2009). Totuși, inhibitorii HDAC s-a descoperit de asemenea că împiedică dezvoltarea sensibilizării la o expunere individuală la morfină (Jing și colab., 2011) și să reducă motivația de autoadministrare a cocainei (Romieu et al., 2008). Aceste constatări contrastante pot reflecta diferențe în protocoalele de administrare și, în mod important, ele demonstrează că inhibitorii HDAC nu potențează în mod nediscriminatoriu răspunsurile comportamentale la medicamente în toate condițiile.

Datorită efectului lor permisiv asupra transcripției genetice, inhibitorii HDAC pot de asemenea să acționeze pentru a facilita anumite tipuri de învățare (Bredy și colab., 2007; Lattal și colab., 2007). Recent, sa demonstrat că administrarea unui inhibitor HDAC după reexpunerea la un mediu asociat anterior cu cocaină poate facilita extincția CPP indusă de cocaină și acest lucru este probabil legat de creșterea acetilării histonei H3 în NAc (Malvaez și colab., 2010). Infuzarea inhibitorului HDAC suberoilanilid acid hidroxamic (SAHA) direct în NAc în timpul fazei de condiționare a CPP crește rata de cocaină condiționată (Renthal și colab., 2007), indicând că inhibarea HDAC în această regiune poate facilita atât învățarea bazată pe recompensă, cât și învățarea prin extincție, în funcție de contextul în care este administrat medicamentul. Experimentele ulterioare au relevat un rol pentru HDAC5, iar HDAC endogen exprimat înalt în NAc în modularea recompensei de cocaină. Administrarea cocainei crește funcția HDAC5 prin reglarea defosforilării sale și a importului nuclear ulterior, iar defosforilarea HDAC5 în NAc afectează dezvoltarea unei CPP de cocaină (Taniguchi și colab., 2012). În mod similar, supraexpresia HDAC5 în NAc în timpul fazei de condiționare a CPP atenuează recompensa de cocaină și acest efect este inversat prin exprimarea formei mutante de HDAC5 în NAc (Renthal și colab., 2007). Este posibil ca HDAC5 să exercite aceste efecte prin inhibarea transcripției genei induse de medicamente care, în mod normal, crește proprietățile recompensatoare ale cocainei.

Analiza la nivelul genomului a modificărilor cromatinei care apar în NAc ca urmare a expunerii la cocaină a evidențiat o multitudine de modificări ale cromatinei la regiunile promotor ale genelor descendente ale CREB și ΔFosB (Renthal și colab., 2009). Această analiză a evidențiat, de asemenea, reglarea în sus a două sirtuine, SIRT1 și SIRT2, care sunt proteine ​​care posedă activitate HDAC și pot deacetila alte proteine ​​celulare (Denu, 2005). Inducția SIRT1 și SIRT2 este asociată cu creșterea acetilării H3 și creșterea legării ΔFosB la promotorii genei, sugerând că acestea sunt ținte descendente ale ΔFosB (Renthal și colab., 2009). Suspendarea SIRT1 și SIRT2 se consideră că are relevanță comportamentală; sirtuinele scad excitabilitatea MSNs NAc in vitro, iar inhibarea farmacologică a sirtuinelor scade recompensa de cocaină, în timp ce activarea acestora mărește răsplata răspunsurilor la cocaină (Renthal și colab., 2009).

În plus față de rolul funcțional al HDAC, studiile genetice au arătat, de asemenea, un rol pentru histone acetiltransferazele (HAT) în medierea unor reacții comportamentale la medicamentele de abuz. Se poate spune că cel mai important mecanism prin care CBP este capabil să îmbunătățească transcripția genetică este prin activitatea sa intrinsecă de HAT (Bannister și Kouzarides, 1996), iar constatările recente implică activitatea HAT a CBP în unele dintre modificările epigenetice care rezultă din expunerea la medicament. Ca răspuns la cocaina acută, CBP este recrutată la FosB promotor unde acetilarea histonei H4 și creșterea expresiei FosB (Levine și colab., 2005). La șoareci haploinficienți pentru CBP, mai puțin CBP este recrutat la promotor rezultând în scăderea acetilării histonei și expresia FosB. Acest lucru corespunde de asemenea unei acumulări mai scăzute de ΔFosB în striatum și, fără în mod surprinzător, acești șoareci prezintă o sensibilizare scăzută ca răspuns la o provocare de cocaină (Levine și colab., 2005). Recent, folosind sistemul de recombinare cre-lox, Malvaez și colegii au investigat rolul activității CBP localizată specific în NAc asupra transcripției și comportamentului genei induse de cocaină (Malvaez și colab., 2011). S-a raportat că o deleție vizată a CBP în NAc a determinat o reducere a acetilării histonei și a expresiei c-Fos și o activare locomotorie afectată ca răspuns la cocaina acută și cronică (Malvaez și colab., 2011). Condiția de recompensă a cocainei a fost, de asemenea, inhibată la acești șoareci, furnizând prima dovadă că activitatea CBP în NAc este importantă pentru formarea de memorii asociate medicamentului (Malvaez și colab., 2011).

Recent, experimentele din laboratorul Kandel au arătat că mecanismele epigenetice pot sta la baza abilității ipotetice a nicotinei de a acționa ca „medicament de intrare”. Șoarecii pretratați cronic cu nicotină înainte de expunerea la cocaină au prezentat o sensibilizare locomotorie sporită și recompensă la cocaină comparativ cu șoarecii naivi cu nicotină (Levine și colab., 2011). În plus, pre-tratamentul cu nicotină a determinat depresia indusă de cocaină a LTP în sinapsele excitaționale în nucleul NAc, un efect care nu a fost observat numai cu nicotină. Analiza modificărilor histonice induse de expunerea la nicotină 7-zi a evidențiat creșterea acetilării H3 și H4 la FosB promotor în striat, efect care nu a fost la fel de pronunțat ca răspuns la administrarea de 7 zile de cocaină. Activitatea HDAC a fost redusă în striatul șoarecilor tratați cu nicotină, dar neschimbată la șoarecii tratați cu cocaină. În mod remarcabil, perfuzia unui inhibitor HDAC direct în NAc a fost capabilă să imite efectele pretratării nicotinei în potențarea efectelor cocainei. Niciuna dintre aceste modificări nu a fost observată atunci când șoarecii au fost tratați cu cocaină înainte de nicotină, confirmând specificitatea temporală a acestor efecte. Acest set elegant de experimente a oferit o posibilă explicație epigenetică de ce fumatul țigării precede aproape întotdeauna consumul de cocaină la populația umană (Kandel, 1975; Kandel și colab., 1992).

În plus față de acetilarea histonei, metilarea histonei a fost recent recunoscută ca o modificare cromatină relevantă din punct de vedere comportamental indusă de medicamente de abuz (Laplant și colab., 2010; Maze și colab., 2010, 2011). Methilarea histonei implică adăugarea enzimatică a grupărilor metil, două sau trei metil la resturile de lizină sau arginină la N-terminal al cozilor histonei și este asociată fie cu activare transcripțională, fie cu reprimare, în funcție de natura modificării (Rice și Allis . 2001). Primele studii pentru a examina metilarea histonei induse de cocaină au condus la identificarea a două histone metiltransferaze, G9a și proteina asemănătoare cu G9a (GLP), care au fost în mod constant reglementate în jos în NAc 24 h în urma expunerii non-contingente a cocainei și a cocainei - administrare (Renthal și colab., 2009; Maze și colab., 2010). Această reglare în jos a fost legată de scăderi similare în metilarea histonei H3 lizina 9 (H3K9) și 27 (H3K27). Ulterior, supraexpresia G9a în NAc a demonstrat că reduce expresia indusă de cocaină a genelor selectate, scade rata de cocaină măsurată prin CPP și inhibă creșterea densității dendritice a coloanei vertebrale observată în mod normal ca răspuns la cocaina repetată (Maze și colab. 2010). Opusul a avut loc când expresia G9a din NAc a fost inhibată, ducând la o densitate crescută a coloanei vertebrale dendritice și la o recompensă sporită a cocainei. Există dovezi că aceste modificări induse de cocaină în expresia G9a și scăderile ulterioare ale H3K9 și H3K27 sunt reglementate de ΔFosB (Maze și colab., 2010). În mod colectiv, aceste experimente au identificat un rol important pentru metilarea histonului de către G9a în unele dintre consecințele comportamentale și biochimice pe termen lung ale expunerii repetate la cocaină.

Recent, sa demonstrat că trimetilarea histonei H3 lizina 9 (H3K9me3) care a fost anterior considerată a fi o marcă heterochromatică relativ stabilă în NAc prin expunerea cocaină acută și cronică (Maze și colab., 2011). Cocaina repetată a condus la scăderi persistente ale legării H3K9me3 care a fost în mod special îmbogățită în regiuni genomice necodificatoare (Maze și colab., 2011). Aceste constatări inițiale sugerează că expunerea repetată la cocaină poate duce la deznădejirea anumitor elemente retrotransposabile în neuronii NAc și ar fi de mare interes să se constate consecințele comportamentale ale acestor adaptări epigenetice noi.

Având în vedere natura durabilă a dependenței, cercetările recente au explorat, de asemenea, rolul de metilare a ADN-ului, care este o adaptare epigenetică mai stabilă comparativ cu modificarea histonei. Metilarea ADN implică adăugarea de grupări metil la bazele cisteinei în ADN și este în general asociată cu represiunea transcripțională (Stolzenberg și colab., 2011). Analiza creierului la șobolani care au primit injecții pasive de cocaină în timpul zilelor 7 sau că cocaina auto-administrată în timpul zilelor 13 a evidențiat o reglare în jos a ADN metiltransferazei DNMT3a în NAc 24 h după ultima expunere de cocaină (Laplant și colab. 2010). În schimb, în ​​urma unei expuneri mai cronice cronice (atât pasive cât și auto-administrată pentru săptămâni de 3 sau mai mult) și o perioadă de așteptare pentru 28, dnmt3a s-a găsit că mRNA a fost semnificativ îmbunătățită în NAc (Laplant și colab., 2010). Inhibiția de metilare a ADN / DNMT3a specifică în NAc a demonstrat ulterior că ameliorează sensibilizarea CPC și locomotor la cocaină, în timp ce contrastul a fost observat în urma supraexprimării DNMT3a în această regiune. Mai mult, inhibarea DNMT3a din NAc a împiedicat, de asemenea, creșterea indusă de cocaină a densității dendritice a coloanei vertebrale (Laplant și colab., 2010). Relevanța comportamentală a modificărilor induse de cocaină în densitatea coloanei vertebrale NAc nu este încă bine înțeleasă. Manipulările care inhibă inducerea indusă de medicamente a coloanei vertebrale au demonstrat că reduc proprietățile recompensatoare ale cocainei (Russo și colab., 2009; Maze și colab., 2010); totuși, alte studii au constatat că inhibarea spinogenezei potențează recompensa de cocaină (Pulipparacharuvil și colab., 2008; Laplant și colab., 2010). Deoarece cocaina pare să inducă o reglare foarte complexă a diferitelor coloane dendritice pe parcursul expunerii și retragerii (Shen et al., 2009), s-a sugerat că aceste diferențe pot depinde de tipul de coloane dendritice modificate (Laplant și colab., 2010).

Din experimentele descrise aici, este clar că reglarea indusă de medicament a potențialului transcripțional al celulelor reprezintă un mecanism cheie care influențează răspunsurile comportamentale la medicamente și învățarea legată de recompense. Un alt pas important ar fi identificarea care dintre aceste modificări epigenetice sunt cele mai relevante pentru starea de dependență umană a bolii. Având în vedere că simpla expunere la medicamente este insuficientă pentru a produce "dependență" atât la oameni, cât și la animale, încorporarea modelelor care măsoară mai atent semnele comportamentale ale dependenței, cum ar fi consumul compulsiv de droguri și recadere, vor avea o valoare semnificativă.