Endocrinologie. 2013 Mar; 154 (3): 1225-1234.
Publicat online 2013 Jan 31. doi: 10.1210 / en.2012-2042
Abstract
Maturarea adolescentă a răspunsurilor la stimulii sociali este esențială pentru comportamentul socio-sexual tipic pentru adulți. Modificările de dezvoltare care apar în mod natural în răspunsurile masculine ale hamsterului sirian la o tactică socială secretă, secrețiile vaginale de hamster feminin (VS), oferă un bun model de sistem pentru investigarea mecanismelor neuroendocrine ale schimbării adolescenților în răsplata socială. Adolescenții naivi adulți sexuali, dar nu minori, arată o preferință a locului condiționat (CPP) pentru VS, indicând faptul că VS nu este recompensă înainte de pubertate. În această serie de experimente, autorii au examinat rolurile activării receptorului de testosteron și dopamină în medierea câștigului adolescentului în valența pozitivă a VS. Experimentul 1 a arătat că înlocuirea testosteronului este necesară pentru hamsterii adulți gonadectomizați pentru a forma un CPP la VS. Experimentul 2 a arătat că tratamentul cu testosteron este suficient pentru hamsterii juvenili pentru a forma un CPP la VS și că antagonistul receptorilor de dopamină haloperidol blochează formarea unui CPP la VS la aceste animale. Experimentele 3 și 4 au demonstrat că întreruperea VS CPP cu doze mici de haloperidol este rezultatul unei reduceri a proprietăților atractive ale VS și nu poate fi atribuită proprietăților aversive ale haloperidolului. Împreună, aceste studii demonstrează că proprietățile necondiționate de recompensare a unui indiciu social necesar interacțiunilor socio-sexuale adulte de succes au loc ca urmare a creșterii pubertale a testosteronului circulant la hamsteri de sex masculin. Mai mult, această recompensă socială poate fi prevenită prin antagonismul receptorilor dopaminergici, ceea ce indică faptul că circuitele dopaminergice hipotalamice și / sau mezocorticolimbice sunt ținte pentru activarea hormonală a recompensei sociale.
Având în vedere necesitatea interpretării adecvate a stimulilor sociali în interacțiunile sociale și de reproducere ale adulților, o problemă fundamentală pentru psihobiologia dezvoltării este identificarea mecanismelor neuroendocrine care stau la baza maturizării adolescenților în procesarea informațiilor sociale. Barbatii hamsteri sirieni furnizeaza un model util cu care sa studieze schimbarile de dezvoltare in perceptia si raspunsurile la indiciile sociale, deoarece comportamentul lor sexual depinde de procesarea neurala a secretiilor vaginale de hamster feminin (VS) (1, 2), iar răspunsurile lor endocrine, neuronale și comportamentale la VS sunt mature în a doua lună a vieții postnatale, ceea ce corespunde pubertății și adolescenței la această specie (3, 4). Minerii hamsteri de sex masculin nu prezintă atracție tipică pentru adulți la VS (5). Mai mult, VS sunt o recompensă necondiționată numai după pubertate, deoarece hamsterii masculi adulți sexual, dar nu minori, formează o preferință pentru locația condiționată (CPP) pentru ei (6, 7). Atragerea la VS, ca și performanța comportamentului sexual masculin, depinde de efectele activării testosteronului la adulți (8, 9), iar atracția la VS poate fi indusă de tratamentul cu testosteron al masculilor minori (5). Cu toate acestea, nu se cunoaște dacă valoarea de întărire a VS este dependentă, în mod similar, de testosteron fie la hamsteri adulți, fie la hamsteri pentru minori.
Un răspuns important neuronal la stimulii și copulația chemosenzorială la rozătoare este eliberarea dopaminei în zona preoptică mediană (MPOA) și nucleul accumbens (Acb) (10-20). În mod specific, dopamina a fost implicată în mai multe aspecte ale recompensei sexuale. De exemplu, administrarea sistemică a haloperidolului, un antagonist predominant al receptorului de dopamină D2 (NIMH Psychoactive Drug Screening Program, http://pdsp.med.unc.edu), scade motivația necondiționată pentru indicațiile primare feminine vizuale, auditive și chimosenzoriale la șobolanii masculi naivi naivi și motivația condiționată pentru indiciile olfactive asociate anterior cu comportamentul sexual (21, 22). În plus, formarea CPP pentru comportamentul sexual la hamsteri femele este blocată prin administrarea unui antagonist al receptorului D2 (23). Cu toate acestea, alte studii au constatat că activarea receptorilor dopaminergici nu este necesară pentru CPP pentru recompense sexuale la șobolanii și șoarecii de sex masculin (24-26). Rămâne de stabilit dacă activarea receptorului dopaminic este necesară pentru CPP la VS la hamsteri de sex masculin. Cu toate acestea, știm că diferențele comportamentale dintre hamsterii adulți gonad-intact și hamsteri adulți sunt reflectați de răspunsurile lor dopaminergice la VS. Hamsterii adulți, dar nu minori, prezintă o creștere a eliberării și a metabolizării dopaminei ca răspuns la VS în MPOA (18). În mod similar, hamsterii adulți, dar nu minori, exprimă Fos ca răspuns la VS în zona Acb, ventrală tegmentală și cortexul prefrontal medial (7). Astfel, câștigul funcției dopaminergice în timpul adolescenței poate fi necesar pentru recompensa și atracția VS.
Influența dopaminergică în recompensa sexuală este reglementată de testosteron la rozătoare. Castrarea determină o scădere a comportamentului sexual după 2 până la 8 wk, care coincide cu scăderea nivelurilor bazale ale dopaminei și a cifrei de afaceri în cazul Acb și MPOA (27). Absența sau prezența unui răspuns dopaminergic MPOA precopulator la un stimulent feminin este predictivă pentru dispariția sau recuperarea comportamentului de copulație după gonadectomie și înlocuirea ulterioară a testosteronului (11, 28). Mai mult, comportamentul sexual poate fi parțial restabilit în șobolani masculi castrați pe termen lung prin injecții sistemice și intra-MPOA de apomorfină, un agonist al dopaminei (29). În cele din urmă, concentrațiile de testosteron și circuitele de dopamină se modifică în timpul pubertății (30, 31). Prin urmare, această serie de studii a testat ipoteza că testosteronul activează recompensa socială prin influențe asupra circuitelor recompensate dopaminergice, utilizând formarea CPP la VS la hamsterii masculi adulți și minori ca sistem model.
Materiale și metode
animale
Hamsteri sirieni (Mesocricetus auratus) au fost obținute de la Laboratoarele Harlan (Madison, Wisconsin) și adăpostite în vivaria controlată de temperatură și umiditate cu un ciclu lumină: întuneric de 14 ore lumină: 10 ore întuneric și acces ad libitum la alimente (dieta Teklad Rodent 8640; Laboratoarele Harlan) si apa. La sosire (a se vedea experimentele specifice pentru vârste), masculii tineri au fost adăpostiți cu colegii lor de sex masculin și cu mamele biologice până la înțărcare la P18. Înțărcarea și bărbații adulți au fost adăpostiți individual în cuști transparente din policarbonat (30.5 × 10.2 × 20.3 cm). Toți bărbații erau naivi sexual la momentul studiului și utilizați într-un singur experiment. Șaizeci de hamsteri adulți de sex feminin, cu vârsta de aproximativ 12 luni, au fost adăpostiți în condiții similare într-o vivaria separată și folosiți ca sursă de VS. Hamsterii de sex feminin au fost ovariectomizați cu câteva săptămâni înainte de administrarea hormonilor pentru controlul experimental al zilei de estrus indus de hormoni, când secreția VS este maximă. Aceștia au fost injectați subcutanat cu 10 μg de benzoat de estradiol și 500 μg de progesteron în ulei de susan, 52 și respectiv 4 ore, înainte de colectarea VS prin palpare vaginală ușoară. Toate experimentele au fost efectuate sub <4 lux de lumină roșie la 1 până la 5 ore în faza întunecată. Hamsterii au fost tratați în conformitate cu Institutele Naționale de Sănătate Ghid pentru îngrijirea și utilizarea animalelor de laborator, iar protocoalele au fost aprobate de Comitetul de îngrijire și utilizare a animalelor instituționale din Michigan State.
Chirurgie și implantarea hormonilor
Hamsterii din grupurile experimentale gonadectomizate (GDX) au suferit intervenții chirurgicale cu anestezie izofluranică. Au fost făcute incizii longitudinale scletale longitudinale, iar testiculele au fost îndepărtate cu o tăietură distală la ligatură (adulți) sau cauterizare (juvenile). Grupele GDX + 0 și GDX + T au fost, de asemenea, implantate subcutanat cu capsule X1NUMX blank sau capsule silastice care conțin testosteron (un 2 mm și un 5 mm de testosteron [Sigma-Aldrich, St Louis, Missouri] 13 mm adeziv silastic, diametru interior 4 mm, diametru exterior 1.98 mm). Aceste capsule produc niveluri fiziologice adulte de testosteron circulant (~ 3.18-2 ng / ml, Tabelul 1). Subiecții au primit o injecție subcutanată de analgezic ketoprofen la momentul intervenției chirurgicale și din nou 24 ore după.
Masurile de testosteron din plasmă
La o oră după terminarea testului CPP sau a ultimului test olfactiv, hamsterii au fost eutanasiați cu o supradoză de pentobarbital de sodiu (150 mg / kg, intraperitoneal) și o probă de sânge terminală a fost colectată prin puncție cardiacă pentru radiomunoanaliza testosteronului plasmatic circulant. Probele duplicate 50-μl de testosteron plasmatic au fost analizate într-o singură analiză utilizând Kitul de testosteron total Coat-A-Count (Diagnostic Products, Los Angeles, California). Concentrația minimă detectabilă și coeficientul de variație intra-analiză au fost 0.08 ng / ml și 7.9% în experimentele 1 și 2 și 0.12 ng / ml și 5.8% în experimentele 3 și 4. Cinci (experiment 2) și 2 (experiment 3) hamsteri au eliminat capsulele de testosteron și au fost excluse din analizele comportamentale sau ale testosteronului. Dimensiunile grupurilor finale sunt indicate în Tabelul 1.
Teste CPP
Ajustarea condițiilor de preferință a avut loc așa cum a fost descris anterior (6, 7) într-un aparat cu compartiment de mijloc 1 și compartimente externe 2 (Med Associates, St. Albans, Vermont). Aceste compartimente externe au fost proiectate pentru a permite asociațiilor specifice, cu indicații distincte vizuale, tactile și olfactive. Animalele au fost aclimatizate la manipularea și camere noi 2 d înainte de începerea regimului CPP. Regimul CPP a inclus o pretestare, sesiuni de condiționare 10 și testare, toate care au avut loc în același timp al zilei (± 1 h) pentru fiecare hamster. Pentru a reduce numărul de cohorte necesare și pentru a împiedica expunerea animalelor de control la mirosul stimulilor, animalele de control au fost adăpostite într-o încăpere separată, în care faza întunecată a început la 8: 00 am și testarea la 9: 00 am. Animalele experimentale au fost adăpostite în încăperile în care faza întunecată a început la 2: 00 pm și testarea la 3: 00 pm.
O testare preliminară (2 minute în compartimentul din mijloc urmată de 15 minute de acces la toate compartimentele) a fost utilizată pentru a determina preferința de compartiment inițială a fiecărui hamster fără niciun stimul prezent. Compartimentul exterior în care hamsterul a petrecut mai mult timp a fost definit ca compartimentul preferat inițial. Un scor de preferință, definit ca [timp în compartimentul inițial nepreferit / (timp în compartimentul preferat inițial + timp în compartimentul inițial nepreferit)] și un scor diferențial, definit ca [timp în compartimentul inițial preferat - timp în compartiment nepreferit] au fost calculate pentru fiecare animal (6). Pentru a se asigura că fiecare hamster a avut posibilitatea de a-și face o preferință în cunoștință de cauză, hamsterii care nu au intrat în fiecare compartiment de cel puțin 5 ori au fost excluși din instruirea ulterioară. Animalele au fost repartizate grupurilor experimentale și de control astfel încât să se egaleze grupurile pentru preferințele camerei inițiale și scorurile de preferință și reprezentarea gunoiului în diferitele grupe.
După pretest, hamsterii au primit un număr total de sesiuni de condiționare 10 30-minute în compartimentele laterale, sesiuni 1 pe zi în zile consecutive, alternând no-stimulent 5 și sesiuni de pereche de stimulare 5. În timpul sesiunilor de condiționare fără stimuli, hamsterii din grupurile experimentale și de control au fost plasați în compartimentele preferate inițial, unde au rămas singuri. În timpul sesiunilor de condiționare cu perechi de stimuli, hamsterii din grupul experimental au fost plasați în compartimentele inițial neimprimate cu stimulul. Hamsterii din grupurile de control au fost, de asemenea, plasați în compartimentele lor inițial neimplicate, dar nu li sa dat stimulul. Acest grup a servit la cuantificarea oricărei modificări a preferințelor sau scorului diferenței între testele care au fost atribuite habituării în timpul condiționării. Aparatul CPP a fost curățat cu atenție cu 25% etanol între fiecare animal și cu 75% etanol la sfârșitul fiecărei zile de condiționare.
În experimentele 1 și 2, VS au fost folosite ca stimul în sesiunile de condiționare. Cu o oră înainte de utilizare, aproximativ 500 μl VS au fost colectate de la femele 30 și amestecate împreună pentru a se asigura că fiecare mascul a fost expus la același stimul. Aproximativ 15 μl VS au fost aplicate pe tifon de bumbac umectat în apă, ambalat într-un tub Eppendorf 2-ml, tub 1 pentru fiecare mascul. Imediat înainte de testare, tubul a fost plasat la îndemâna bărbatului din partea superioară a peretelui din spate în compartimentul inițial neimplicat în sesiunile de condiționare pereche VS pentru grupul VS. Grupele eppendorf goale au fost utilizate pentru grupul de control în toate sesiunile de condiționare și pentru grupul VS în sesiunile de condiționare fără stimulare. Pentru a asigura expunerea la componentele nonvolatile ale VS, restul de 200 μl VS au fost amestecate cu 1.5 ml de ulei mineral și aproximativ 10 μl din acest amestec a fost aplicat cu o spatulă metalică direct pe nasul hamsterilor din grupul VS imediat înainte de hamsterii au fost plasați în compartimentul pereche VS. Uleiul curat a fost aplicat la nasul hamsterilor din grupul de control pentru toate sesiunile de condiționare și cele din grupul VS pentru sesiuni de condiționare fără stimulare.
Douăzeci și patru de ore după ultima sesiune de condiționare, hamsterii au fost testați pentru preferința lor de loc, urmând aceeași procedură folosită pentru pretest. Ca și în pretest, nu a fost prezent nici un stimul și s-au calculat scorurile de preferință și de diferență pentru fiecare animal.
Experimentul 1: Sunt hormonii testiculari necesari pentru formarea unui CPP la VS la hamsteri adulți?
Acest experiment a testat dacă sunt necesare hormoni testiculari circulanți pentru afișarea unui CPP la VS la hamsteri adulți. Studiile pilot în acest laborator au indicat că hamsterii de sex masculin au format un CPP la VS atunci când a început tratamentul cu 1 wk după gonadectomie (32), sugerând că efectele activationale putative ale hormonilor testiculari nu se spală acut, similar cu scăderea graduală a comportamentului sexual care apare în mai multe săptămâni după gonadectomie la rozătoarele masculine (33). Prin urmare, în acest experiment, am studiat hamsterii care au fost GDX 10 wk înainte de începerea condiționării. Toți adulții au ajuns în laborator la ziua postnatală P56-63, dar sosirile au fost eșalonate, astfel încât grupurile să poată fi testate în același timp. Animalele de control fără stimuli au fost lăsate intactă în gonad și au fost testate la P64-71. Hamsterii din grupul GDX + 0 au fost GDX la P57-64, au rămas nemanipulați pentru 10 wk și apoi au fost implantați cu capsule goale la P127-134, 1 wk înainte de pretest la P134-141. Grupul GDX + T a fost GDX și a primit capsule de testosteron la P57-64, 1 wk înainte de pretest la P64-71, pentru a servi ca martori pozitivi pentru a demonstra un CPP semnificativ. Acest aranjament necesită condiționarea și testarea animalelor la vârste diferite de tineri adulți, dar nu am observat niciodată diferențe legate de vârstă în răspunsurile comportamentale sau neuronale la testosteron în experimentele anterioare care au controlat această variabilă la adulții tineri34). În plus, hamsterii de sex masculin tratați cu GDX / testosteron de vârste similare cu cei din grupul GDX + 0 formează în mod fiabil un CPP la VS (35). Prin urmare, am considerat că menținerea controlului non-stimulent și a grupurilor GDX + T în săptămânile 10 în laborator nu a fost necesară și nu a putut justifica costurile de a face acest lucru.
Experiment 2: Sunt necesare activarea receptorilor de testosteron și receptori dopaminergici pentru un CPP la VS la hamsteri minori?
Acest experiment a testat implicarea dopaminei în CPP facilitată de testosteron la VS la hamsterii de sex masculin juvenili. Toate animalele au ajuns la P12, au fost pretestate la P20 și au fost conduse în cohorte 3. Gonzi-hamsteri intacți au fost utilizați ca martori fără stimuli, în timp ce alte grupuri au fost GDX și s-au administrat capsule goale sau testosteron la săptămâna P13, 1 înainte de testare. Grupul GDX + 0 a fost inclus pentru a confirma că minorii cu nivel scăzut de testosteron (ca și în cazul animalelor gonad-intacte) nu prezintă CPP la VS. Un grup GDX + T a fost inclus pentru a determina dacă tratamentul cu testosteron poate induce un CPP la VS. Grupurile rămase au fost toate GDX + T și au fost administrate injecții intraperitoneale cu haloperidol (0.05, 0.15 și 0.45 mg / kg) sau purtător de propilen glicol 30 minute înainte de sesiunile de condiționare VS și fără stimulare. Haloperidolul este un antagonist puternic al D2, dar poate, de asemenea, să leagă receptorii D1, adrenergici și sigma mai puțin (NIMH Psychoactive Drug Screening Program, http://pdsp.med.unc.edu/). Fără stimulent, grupurile de control GDX + 0 și GDX + T au primit injecții cu vehicul de propilen glicol 30 min înainte de ambele sesiuni de condiționare.
Experiment 3: Doar antagonismul receptorilor dopaminergici modifică preferința locului în hamsterii minori?
Acest experiment a fost conceput pentru a determina dacă dozele de haloperidol utilizate în experimentul 2 au avut calități aversive intrinsece la hamsterii tratați cu testosteron, astfel încât aceștia să inducă o aversiune condiționată (CPA). Dacă s-ar fi întâmplat, prevenirea CPP pentru VS în experimentul 2 ar putea fi atribuită evitării mediilor condiționate de haloperidol. Toate animalele au ajuns la P11 sau P12, au fost GDX + T la P13, au fost testate la P20 și au rulat în cohorte 2 eșalonate de ziua 1. O paradigmă de condiționare similară a fost utilizată ca cea descrisă, dar haloperidolul a fost dat în camera inițială preferată, în încercarea de a reduce preferințele inițiale, și nu s-au utilizat VS. Mișcările locomotorii (numărul de modificări ale rupturilor fasciculului infraroșu) și producția de fecale boli în timpul sesiunilor de condiționare au fost de asemenea cuantificate ca indicatori ai efectelor fiziologice ale haloperidolului.
Test de atracție necondiționat
Experimentul 4: Are antagonismul receptorilor dopaminici afectarea atracției la VS la hamsterii minori?
Acest experiment a determinat dacă haloperidolul reduce proprietățile atractive ale VS. Animalele care au fost excluse din experimentul 3 după pretest (și înainte de expunerea la haloperidol) din cauza explorării insuficiente au fost folosite aici; astfel, acești bărbați au ajuns la P11-12, au fost tratați cu GDX și testosteron pe P13 și au fost testați pe 5 zile pe P28-32. VS au fost colectate de la femele de stimulare 1 zi înainte de prima zi de testare, așa cum este descris; VS de la femelele ~ 14 au fost amestecate împreună cu 100 μl de ulei mineral în 1 de tuburi 5 Eppendorf. Tuburile au fost depozitate la 4 ° C până când tubul 1 a fost decongelat cu 30 minute înainte de debutul testelor în fiecare zi. O spatulă metalică a fost utilizată pentru a depista aproximativ 15 μl amestec de ulei mineral sau amestec VS pe un strat de sticlă, 1 per hamster, imediat înainte de testare. Un diapozitiv curat și VS-smeared au fost lipite cu aproximativ 5 cm în sus pe pereții din părțile opuse ale acvariilor din sticlă (51 × 26 × 31.5 cm) într-o procedură adaptată de la (36, 37). Localizarea mirosului a fost contrabalansată între grupuri și în cadrul unui animal.
În zilele 1 și 5, animalele au fost injectate cu vehicul de propilen glicol intraperitoneal 30 minute înainte de testare. În zilele de la 2 la 4, animalele au fost injectate cu 0.05, 0.15 sau 0.45 mg / kg haloperidol, în ordine contrabalansată. Animalele au rămas în camera lor de colonii până imediat înainte de testare. Pentru a incepe testarea, hamsterii au fost plasati in mijlocul acvariului si comportamentele lor au fost inregistrate live si video inregistrate pentru 5 minute. După terminarea testului, hamsterii au fost returnați în camera lor de colonii, diapozitivele au fost îndepărtate și acvariile au fost curățate cu etanol 75%. Durata de timp în care un hamster a petrecut investigația fiecărui diapozitiv, cu nasul mai mic de 0.5 cm de la diapozitiv, a fost cuantificat din înregistrările video de către un orbitor înscris la locul tubului VS. Pentru fiecare animal a fost calculat un punct de atracție (timpul cu diapozitiv VS cu timp de alunecare cu ulei).
analize statistice
Pentru a confirma că toate grupurile de control și cele experimentale au avut scoruri preferate și diferențe inițiale similare, a fost utilizat un ANOVA cu o singură cale. Pentru a evalua dacă stimulii au indus un CPP sau CPA în experimente 1 la 3, s-au analizat modificările în scorurile de preferință și diferență, așa cum s-a raportat anterior (7). Modificările în scorurile de preferință și diferență au fost determinate prin scăderea măsurilor de testare din măsurile de testare pentru fiecare hamster. La animalele de control, măsurile de schimbare medie pentru scorul de preferință și scorul diferenței au fost determinate pentru a oferi un standard pentru schimbarea necondiționată. Măsurile de schimbare a controlului în scorurile de preferință și diferență au fost apoi scăzute din scorurile fiecărui animal experimental pentru a corecta orice modificare necondiționată. Prin urmare, măsurile de control nu sunt prezentate în figuri. Modificările corectate în scorurile de preferință și diferență au fost apoi utilizate în 1 eșantion t teste în cadrul fiecărui grup, comparând valoarea cu zero pentru a evalua diferențele semnificative de preferința de șansă. Aceste proceduri statistice sunt similare cu cele din studiile anterioare care au utilizat perechea t teste pentru a determina schimbările în preferințele și scorurile diferenței dintr-un grup (6, 38-43). În plus, corectarea modificărilor necondiționate observate la animalele de control reduce șansele de rezultate fals pozitive, deoarece orice preferință inițială pentru un compartiment exterior poate fi uneori redusă după expuneri echivalente echivalente cu aceste camere (6, 7). Au fost necesare schimbări semnificative atât în scorul de preferință, cât și în diferența de diferență pentru a concluziona că a fost stabilit un CPP. Pentru a evalua efectele haloperidolului asupra variabilelor fiziologice în experimentul 3, eșantioanele asociate t testele au fost utilizate pentru compararea rezultatelor de mișcare și de producere a fecalelor în camerele asociate cu haloperidol și vehicul, în cadrul fiecărui grup de doze haloperidol.
Pentru a evalua dacă antagonistul receptorului de dopamină haloperidol a afectat atracția necondiționată la VS în experimentul 4, sa utilizat o măsurătoare repetată ANOVA pentru a testa efectul dozei de haloperidol asupra scorului de atracție, cu t teste de urmărire și corecții Bonferroni. În plus, proba 1 t testele au fost folosite pentru a determina dacă preferințele fiecărei doze și scorurile diferenței au fost semnificativ diferite de șansă, jumătate sau, respectiv, zero. Măsurile provenite de la injecțiile vehiculelor în prima și ultima zi de testare nu au diferit și au fost calculate împreună pe animal. O măsură repetată ANOVA a fost utilizată pentru a determina efectele medicamentului asupra numărului de treceri de linie, pentru a indica efectele medicamentului asupra activității locomotorii. În toate analizele, P <.05 a fost considerat semnificativ și toate analizele statistice au fost făcute cu software SPSS (PASW Statistics 20; SPSS, An IBM Company, Chicago, Illinois).
REZULTATE
Experimentul 1: Sunt hormonii testiculari necesari pentru formarea unui CPP la VS la hamsteri adulți?
Hamsterii adulți GDX pe termen lung nu au reușit să formeze un CPP pentru VS (Figura 1). Nu s-au observat modificări ale preferințelor sau scorului diferenței grupului GDX + 0 ca rezultat al condiționării cu VS, deoarece proba 1 t testele au arătat că nici modificarea corectată a preferinței (t(9) = -1.98, NS) sau diferența (t(9) = 1.19, NS) au fost semnificativ diferite de zero. În schimb, grupul GDX + T a prezentat un CPP la VS, ca 1-way t testele au arătat că modificarea corectată a preferințelor (t(9) = 4.06, P <.01) și diferența (t(9) = -4.23, P <.01) scorurile au fost semnificativ diferite de zero. Grupurile nu au diferit în ceea ce privește scorul de preferință inițial (F(2,29) = 2.17, NS) sau scorul de diferență (F(2,29) = 1.95, NS). Prin urmare, expunerea recentă la hormoni testiculari este necesară pentru CPP indus de VS.
Experiment 2: Sunt necesare activarea receptorilor de testosteron și receptori dopaminici pentru CPP la VS la hamsteri minori?
Testosteronul a fost suficient pentru a promova un CPP pentru VS la hamsteri minori (Figura 2). Grupul GDX + T VS care a primit injecția de vehicul a prezentat un CPP la VS, ca 1-way t Testele au constatat că modificarea corectată a preferințelor (t(5) = 3.11, P <.05) și diferența (t(5) = -2.77, P <.05) scorurile au fost semnificativ diferite de zero. Grupul GDX + 0 VS nu a arătat o modificare semnificativă corectată nici în scorul de preferință, nici în diferență ca urmare a condiționării (t(6) = 0.09 [NS] și t(6) = -1.74 [NS], respectiv), efecte de replicare observate la adolescenți cu gonad-intacte cu concentrații similare ale hormonului circulant (7). În plus, antagonismul receptorilor dopaminici a blocat CPP pentru VS la hamsterii juvenili tratați cu T (Figura 2). CPP a fost blocat de haloperidol la toate dozele 3: grupurile 0.05-, 0.15- și 0.45-mg / kg GDX + T VS nu au prezentat modificări corectate în scorurile de preferință (t(7) = 0.35 [NS], t(6) = 0.52 [NS] și t(7) = -0.10 [NS], respectiv) sau scoruri diferențiale (t(7) = -0.44 [NS], t(6) = -0.18 [NS] și t(7) = 0.31 [NS], respectiv) care s-au diferențiat semnificativ de zero ca urmare a condiționării. Grupurile nu diferă în scorul lor de preferință inițial (F(5,47) = 0.27, NS) sau scorul de diferență (F(5,47) = 0.26, NS).
Experiment 3: Doar antagonismul receptorilor dopaminergici modifică preferința locului în hamsterii minori?
Dozele mai mici de 2 ale haloperidolului nu au fost aversive (Figura 3). Nici grupul 0.05 și 0.15 mg / kg nu a prezentat un CPA pentru haloperidol, deoarece 1-way t testele au arătat că nici modificarea corectată a preferinței (t(7) = -0.23 [NS] și t(8) = 0.55 [NS], respectiv), nici diferența (t(7) = -0.02 [NS] și t(9) = -0.54 [NS], respectiv) scorurile au fost semnificativ diferite de zero. A fost detectată o CPA în cea mai mare doză de haloperidol. Într-un fel t testele au arătat că modificarea corectată a scorului de preferință a fost semnificativ diferită de zero (t(7) = 2.55, P <.05), dar modificarea corectată a scorului diferenței nu a fost (t(7) = -1.88, NS). Grupurile nu diferă în scorul lor de preferință inițial (F(3,32) = 0.01, NS) sau scorul de diferență (F(3,32) = 0.14, NS). Haloperidolul a avut un efect redus asupra activității locomotorii și a numărului de afecțiuni fecale (Figura 4). Eșantioane pereche t testele au demonstrat că mișcarea nu a fost afectată de haloperidol la dozele 0.00-, 0.05-, 0.15- sau 0.45-mg / kg (t(8) = -0.26 [NS], t(8) = 0.28, [NS], t(8) = 0.26 [NS] și t(8) = 1.21 [NS], respectiv). Producția de boală fecală a fost crescută la doza 0.45-mg / kg (t(8) = -2.67, P <05), dar nu la dozele de 0.00-, 0.05- sau 0.15-mg / kg (t(8) = -1.10 [NS], t(8) = -0.59 [NS] și t(8) = -1.74 [NS], respectiv).
Experimentul 4: Are antagonismul receptorilor dopaminici afectarea atracției la VS la hamsterii minori?
Dopajul antagonist al receptorilor dopaminici a afectat atracția la VS într-o manieră dependentă de doză (Figura 5). În analiza măsurilor repetate, un efect semnificativ al dozei a fost observat în scorul de atracție cu corecția Greenhouse-Geisser, F(1.42,11.38) = 9.802, P <.01, astfel încât în continuare t teste, scorurile vehiculelor au fost semnificativ diferite de cele ale 0.05-, 0.15- și 0.45-mg / kg (t(8) = -4.74, -3.46 și -3.80, toate P <, Respectiv, 01). Cu toate acestea, testele cu 1 eșantion t, comparând scorurile diferenței cu preferința șanselor dintre diapozitive (zero), indică faptul că atracția către VS era încă intactă în grupul de 0.15 mg / kg, ca și în grupul vehiculului: 0.00 și 0.15 scorurile de atracție a dozei de mg / kg au fost semnificativ diferite de șansă (t(8) = 4.22, P <.01 și t(8) = 2.81, P <05, respectiv), în timp ce scorurile de doză de 0.05 și 0.45 mg / kg nu au fost diferite de întâmplare (t(8) = 1.72 și -0.11, ambele NS, respectiv). Nu s-au constatat efecte ale dozei asupra numărului de puncte de trecere prin măsurători repetate ANOVA (F(3,24) = 0.11, NS), datele nu sunt prezentate. Astfel, haloperidolul a redus în mod semnificativ atracția la VS la unele doze.
Măsuri fiziologice
Măsurile fiziologice sunt prezentate în Tabelul 1 și confirmă eficacitatea capsulelor de testosteron în creșterea testosteronului circulant la ambele vârste. Grupurile de aceeași vârstă nu diferă în greutatea corporală.
Discuție
Aceste studii demonstrează că percepția unui stimul chimosenzorial specific speciilor ca recompensă este dependentă de testosteron și implică activarea receptorilor dopaminergici. Mai precis, am constatat că hamsterii de sex masculin adulți GDX pe termen lung nu formează un CPP la VS, în timp ce tratamentul cu testosteron al minorilor este suficient pentru a le permite să formeze un CPP pentru VS. În plus, în principal antagonistul receptorului D2 haloperidol a împiedicat exprimarea unui CPP la VS la hamsteri minori tratați cu testosteron. Din aceste constatări deducem că maturizarea adolescentă a prelucrării informației sociale este rezultatul creșterii pubertale a testosteronului circulant, care, prin intermediul influențelor încă neidentificate asupra circuitelor dopaminergice, are drept rezultat o percepție a stimulentelor chimosensorii feminine și a mediilor asociate cu acei stimuli.
Testosteronul și recompensa socială
Având în vedere necesitatea testosteronului în recompensa VS la vârsta adultă și capacitatea testosteronului de a promova recompensa VS la animalele tinere, presupunem că reacțiile recompensatoare asemănătoare adultului cu VS se produc în mod normal din cauza creșterii pubertale a testosteronului circulant și 1 ) nu sunt necesare alte procese de dezvoltare independentă de hormoni sau independente pentru dezvoltarea recompenselor VS. Într-adevăr, efectele organizatorice ale testosteronului în timpul pubertății nu sunt necesare pentru recompensa VS, deoarece animalele lipsite de hormoni gonadali în timpul pubertății și tratați cu testosteron la maturitate arată un CPP robust la VS35). Efectele activationale ale testosteronului in VS CPP reflecta cele observate in studiile de atractie la VS atat la adolescenti si adulti, cat si la comportamentele de raspuns sexual care in mod normal cresc in timpul adolescentei (5, 9, 44). Deși mecanismul prin care testosteronul facilitează răspunsurile de recompensă la VS nu a fost identificat în mod specific, propunem să promoveze tonul dopaminergic prin activarea receptorului D2.
Dopamina și recompensa socială
Studiul nostru demonstrează un rol pentru activarea receptorului D2 în interpretarea de recompensă a VS, deoarece antagonistul receptorului D2 haloperidol în primul rând a blocat CPP la VS. Această blocare se datorează unei reduceri a proprietăților atractive și pline de satisfacție ale VS, după cum demonstrează testul de atracție necondiționat. Deși aceste efecte teoretic pot fi atribuite unei reduceri induse de haloperidol în abilitățile olfactive (45), Activarea receptorului D2 anterior sa dovedit a scădea sensibilitatea și discriminarea olfactivă (46-48). În plus, în studiile pilot, hamsterii expuși chiar și celei mai mari doze de haloperidol au fost în continuare capabili să detecteze indicii olfactive alimentare (49). Mai mult, blocarea unui CPP nu a fost atribuită proprietăților aversive ale haloperidolului care au determinat animalul să evite compartimentul CPP asociat cu haloperidol, deoarece experimentul 3 a demonstrat că dozele mai mici de 2 de haloperidol, 0.05 și 0.15 mg / kg nu au fost aversive. În plus, haloperidolul nu a afectat mișcarea și afectarea bolilor febale afectate numai la cea mai mare doză. Deoarece boala fecală a fost produsă clasic a fost utilizată ca indicator al anxietății și aversiunii (50), aceste constatări sunt în paralel cu formarea unei CPA la doza cea mai mare de haloperidol, cu toate că se prevede că activarea receptorului D2 inhibă motilitatea intestinului în sistemul nervos enteric51). Luate impreuna, este putin probabil ca haloperidolul sa interfereze cu detectarea senzoriala a VS sau ca este in sine aversiv la dozele mai mici folosite in acest studiu; prin urmare, putem concluziona că activarea receptorului D2 este necesară pentru ca VS să fie percepută ca o recompensă.
Dopamina anterior a fost implicată în multiple aspecte ale comportamentului sexual, inclusiv comportamente anticipative sau apetisante (52), comportamente copulative sau consumatoare (53) și răspunsurile de întărire a interacțiunii sexuale (23). În plus, acțiunea dopaminergică la receptorii D2 este probabil importantă pentru asocierea stimulilor socio-sexuali cu indicatori de mediu sau de altă natură. Dozele scăzute sistemice ale unui antagonist nespecific al antagonistului de dopamină blochează preferința partenerului condiționat la șobolani femele (54) și un agonist D2 în timpul conviețuirii cu un partener parfumat de același sex induce o preferință de partener de același sex pentru bărbații parfumați la șobolani masculi (55). Lucrările la prunele monogame sprijină importanța receptorului D2 în asocierea recompenselor sexuale cu stimuli sau indivizi, deoarece injecțiile sistemice ale D2, dar nu D1, agonistul și antagonistul receptorului, facilitează și perturbe preferința partenerului la voile de sex masculin, respectiv56). Studiul actual sprijină rolul activării receptorului D2 în întărirea răspunsurilor la indicii sociale necondiționate la animalele naivă sexuală și paralelă cu efectele haloperidolului în reducerea motivației pentru indicațiile primare feminine vizuale, auditive și chemosenzoriale la șobolanii masculi naivi naivi57).
Pentru că am constatat că multiple regiuni ale creierului sensibile la dopamină, inclusiv amigdala, MPOA și Acb, sunt implicate în răspunsurile comportamentale la VS (7, 18), intervenția sistemică a fost utilizată pentru a antagoniza receptorii de dopamină în locurile multiple de acțiune multiple. Deși site-ul (locurile) de acțiune al dopaminei nu poate fi determinat din acest studiu, există mai mulți candidați potențiali. Agoniștii și antagoniștii dopaminei în MPOA facilitează și reduc performanța comportamentului sexual, respectiv, la șobolani masculi și femele (58-61). În plus, MPOA este implicată în comportamente sexuale anticipative și preferințe feminine (62, 63). Sistemul mezolimbic nu pare să fie implicat în realizarea comportamentelor copulatorii, cu excepția capacităților motorii generale (63, 64). Cu toate acestea, acțiunea dopaminergică în Acb poate fi implicată în comportamentul sexual anticipativ, cum ar fi creșterea activității locomotorii și erecțiile ca răspuns la semnalele feminine, independent de efectele motorii (62, 65). În plus, Acb este important în asocierea perechilor și asocierea mate-cue, după cum reiese din munca în voles (66, 67). Astfel, acțiunea dopaminei în MPOA, Acb sau ambele regiuni poate fi importantă pentru CPP la VS.
Modularea testosteronică a sistemelor dopaminergice
Studiile anterioare demonstrează modificările legate de pubertate în ceea ce privește conținutul de dopamină, transportatorii, receptorii și răspunsurile sinaptice în Acb (68-73). Indiferent dacă aceste modificări sunt dependente de creșterea pubertă a testosteronului, nu a fost studiată, cu excepția notabilă că modelul adolescentului de supraproducție inițială și tăierea ulterioară a receptorilor D1 și D2 la șobolanul Acb are loc independent de prezența sau absența hormonilor gonadali74). Deși modificările de dezvoltare ale dopaminei MPOA au fost bine studiate la rozătoarele femele (75), se cunoaște mai puțin despre modificările adolescentului în tonul dopaminergic în MPOA mascul. Cu toate acestea, sensibilitatea hormonală a MPOA pentru adulți este bine stabilită. Mai multe studii au demonstrat că gonadecomia pe termen lung (2-8 wk) are ca rezultat o creștere a numărului de măsuri de ton dopaminergic în MPOA, inclusiv conținutul de țesuturi și eliberarea de dopamină indusă de amfetamină, dar o scădere a dopaminei extracelulare la șobolani în repaus27, 76-79). Foarte important, răspunsurile MPAA dopaminergice la stimulii femele la șobolanii masculi adulți sunt modulați în mod similar prin testosteron (11, 28). Deși efectele castrării în striatum ventral sunt mai puțin coerente decât cele din MPOA, gonadectomia 28 d reduce în general concentrațiile de dopamină și DOPAC în țesutul Acb (27, 80, 81). Astfel, este plauzibil ca creșterea normativă a testosteronului circulant în timpul adolescenței să promoveze eliberarea dopaminergică ca răspuns la VS, în MPOA, Acb sau ambele, promovând astfel recompensa VS. Cu toate acestea, multe dintre aceste studii au fost efectuate la animale adulte și sunt necesare mai multe eforturi pentru a confirma această ipoteză în creierul creator, deoarece efectele expunerii la testosteron la animalele tinere pot fi diferite de cele ale adulților (34).
Luate împreună, aceste studii demonstrează importanța testosteronului și a dopaminei în recompensarea răspunsurilor la un stimulent social necondiționat. Atât sistemele de testosteron, cât și cele ale dopaminei se maturizează în timpul adolescenței, când se obține în mod obișnuit calitatea satisfacatoare a VS. Trebuie remarcat faptul că circuitul dopaminergic ar putea fi funcțional în cazul animalelor juvenile pentru a media CPP la VS, dar activarea dependentă de testosteron a altor circuite neuronale este, de asemenea, necesară pentru recompensa VS. Cu toate acestea, explicația cea mai parsimonioasă, având în vedere dovezile justificative, este că tratamentul cu testosteron la animalele minore imită creșterea normativă a testosteronului pubertal, care, la rândul său, afectează sistemul dopaminergic pentru a permite recompensa VS.
recunoasteri
Autorii îi recunosc cu recunoștință pe Jane Venier, Andrew Kneynsberg, Elaine Sinclair, Susie Sonnenschein, Joshua Paasewe, Jennifer Lampen și Shannon O'Connell pentru multele lor ore de ajutor cu CPP. În plus, autorii apreciază feedback-ul util de la Kayla De Lorme și Maggie Mohr privind proiectarea și scrierea experimentală.
Această lucrare a fost susținută de granturile naționale R01-MH068764 (către CS), T32-MH070343 (până la MB) și T32-NS44928 (până la MB).
Descrierea sumară: Autorii nu au nimic de dezvăluit.
Note de subsol
Abrevieri:
- ACB
- nucleul accumbens
- CPA
- condiționate evitarea locului
- CPP
- condiția preferată a locului
- GDX
- gonadectomized
- MPOA
- zona preoptică mediană
- VS
- secreții vaginale.
Referinte