Activarea receptorilor de dopamină în Nucleus Accumbens promovează comportamentul de abordare cu întărire a sarcinii cu zahăr (2016)

animale

Opt masculi Long-Evans care au cântărit 275-300 g au fost achiziționați de la Harlan și adăpostiți singuri pe un ciclu 12 h light / dark. Toate experimentele au fost efectuate în faza ușoară. Îngrijirea animalelor a fost identică cu conturile publicate anterior (Nicola, 2010; du Hoffmann și colab., 2011; McGinty și colab., 2013; du Hoffmann și Nicola, 2014; Morrison și Nicola, 2014). La sosire, șobolanilor li sa dat săptămână de odihnă 1 și au fost apoi obișnuiți să fie manipulați de experimentator. După obișnuință, animalele au fost hranite cu alimente la o valoare de ~ 90% din greutatea corporală liberă înainte de începerea etapelor inițiale de antrenament. După etapele timpurii ale antrenamentului, animalelor le-a fost acordat acces liber la hârtia standard de laborator în cuștile lor. Toate procedurile pe animale erau în concordanță cu Institutele Naționale de Sănătate din SUA Ghid pentru îngrijirea și utilizarea animalelor de laborator și au fost aprobate de Comitetul pentru îngrijirea și utilizarea instituțiilor animale la Colegiul de Medicină Albert Einstein.

Camere de operație

Formarea comportamentală a avut loc în camere operante (30 × 25 cm) achiziționate de la Med Associates. Experimentele au fost realizate în dulapuri de atenuare a sunetului, cu iluminare în albastru. Un zgomot alb constant (65 dB) a fost jucat în interiorul camerei pentru a limita distragerile de zgomotul exterior. Camerele operatorii au fost echipate cu un recipient de recompensă pe un perete. Un fotobeam amplasat peste partea din față a recipientului măsurând timpul de intrare și de ieșire al recipientului. O pompă pentru seringi, situată în afara camerei, a fost utilizată pentru a furniza recompensă lichidă de zaharoză în recipientul de recompensă. Ștampilele de timp comportamentale au fost înregistrate cu o rezoluție de 1 ms.

Instruirea de sarcini 2CS

Animalele au fost restricționate pentru hrană în timpul etapelor inițiale de antrenament. Prima etapă de antrenament a necesitat ca animalele să intre în recipientul alimentar, ceea ce a determinat livrarea de 10% zaharoză lichidă. După o întârziere de 10 secunde pentru a permite consumul de recompensă, animalele au trebuit să părăsească recipientul și să intre din nou în el pentru a câștiga recompensă suplimentară. În etapele de antrenament ulterioare, au fost introduse întârzieri de 20 s și apoi 30 s între disponibilitatea recompensei. Performanța criteriului a fost stabilită la 100 de recompense câștigate în 1 oră. După ce performanța criteriului a fost stabilită cu o întârziere de 30 s între disponibilitatea recompensei, au fost introduse două indicii auditive care preziceau fie o recompensă mică, fie mare (150 sau 250 μl de soluție de zaharoză 10% în apă). Indiciile auditive au constat dintr-un ton de sirenă (care circula în frecvență de la 4 la 8 kHz peste 400 ms) și un ton intermitent (ton de 6 kHz activat pentru 40 ms, oprit pentru 50 ms); indicii au fost atribuite la recompensă mare și mică în mod aleatoriu pentru fiecare șobolan și relația cu magnitudinea recompensă a rămas constantă în timpul antrenamentelor și experimentelor pentru un șobolan dat. Livrarea recompensei a fost condiționată de șobolanul care a intrat în recipientul de recompensă în timpul prezentării tacului, moment în care tacul a fost terminat. Indicatorii au fost aprinși până la 5 secunde. Intervalul inter-proces a fost ales pseudorandomial dintr-o distribuție exponențială trunchiată cu o medie de 30 s. Odată ce animalele au răspuns la> 80% din indicii, animalele au fost hrănite ad libitum în cuștile lor de la acel moment până la sfârșitul experimentelor. După stabilizarea sarcinii, concentrația de zaharoză a recompenselor lichide a fost redusă de la 10% la 3%; volumele nu au fost schimbate. Comportamentul a fost monitorizat zilnic până când a fost atinsă performanța sarcinilor asimptotice.

Intervenție Chirurgicală

După stabilizarea performanței comportamentale, canulele de ghidare bilaterale care vizează nucleul NAc au fost implantate cronic, așa cum s-a descris anterior (Nicola, 2010; Lardeux și colab., 2015). Pe scurt, animalele au fost anesteziate cu izofluoran și plasate într-un cadru stereotaxic cu capul plat. Gauri mici au fost forate bilaterale în craniu la 1.4 mm anterior și ± 1.5 mm lateral de la Bregma. Un braț stereotaxic a fost utilizat pentru a plasa cu precizie canulele în aceste găuri și apoi a le coborî în creier până la o adâncime finală de 6 mm de la vârful craniului (2 mm deasupra NAc). Canulele au fost ținute la loc cu șuruburi osoase și ciment dentar. Două stâlpi filetați au fost plasați vertical pe craniu și au fost încorporați în ciment dentar. Aceste posturi au fost conectate cu șuruburi la o scenă a capului care conținea două LED-uri, ceea ce a permis urmărirea automată a imaginilor în timpul experimentelor. Animalele au primit antibioticul enrofloxacină înainte și după 1 după operație. După o intervenție chirurgicală, șobolanilor li sa administrat săptămâna 1 pentru a se recupera înainte de începerea unei perioade scurte de reciclare post-chirurgicală pe sarcina 2CS.

Droguri

Medicamentele au fost achiziționate de la Sigma și proaspăt dizolvate în soluție salină sterilă 0.9% în ziua în care au fost utilizate. Doza de medicament pe fiecare parte a fost: "D1 agonist scăzut", 0.1 μg SKF81297; "Agonist D1 ridicat", 0.4 μg SKF81297; "Antagonist D1", 1.1 pg Schering 23390; "D2 agonist scăzut", 1 μg quinpirole; "Agonist D2 ridicat", 10 μg quinpirole; "Antagonist D2", 2.2 μg racloprid.

Procedura de microinjecție

După cum sa descris anterior (Nicola, 2010; Lardeux și colab., 2015), șobolanii au fost restrânși ușor cu un prosop, în timp ce injectoarele 33 ga au fost introduse în canulele de ghidare astfel încât injectorul extins 2 mm să ventureze mai departe din partea inferioară a ghidajului, ajungând în centrul nucleului NAc. După 1 min, 0.5 μL de soluție de medicament a fost injectată peste 2 min cu o pompă de seringă cu precizie. Medicamentele au primit 1 min pentru a difuza, după care animalele au fost plasate imediat în camerele operatorului. Ordinea injecțiilor de droguri a fost randomizată pe șobolani. Injecțiile au fost efectuate de două ori pe săptămână (marți și fie joia sau vineri), cu o sesiune de intervenție neinjectată care a avut loc în ziua anterioară fiecărei injecții, pentru a se asigura că comportamentul a revenit din injecția anterioară.

Urmărirea videoclipurilor

În zilele de testare, poziția șobolanului a fost înregistrată utilizând o cameră foto (30 cadre / s) și un sistem automat de urmărire (fie Plexon Cineplex, fie Noldus Ethovision). Acest sistem a urmărit pozițiile x și y ale LED-urilor roșii și verzi atașate la capul șobolanului. După cum s-a descris anterior (Nicola, 2010; McGinty și colab., 2013; du Hoffmann și Nicola, 2014; Morrison și Nicola, 2014), pentru a determina poziția șobolanului în camera de operare am calculat un centroid (punctul central) între LED-urile pentru fiecare cadru video. Pozițiile lipsă de până la 10 cadre succesive au fost interpolate liniar; dacă lipseau> 10 cadre succesive, datele erau eliminate. Pentru fiecare cadru, am calculat apoi SD-ul distanțelor pozițiilor centrului într-o fereastră temporală de 200 ms. Când s-a transformat jurnalul, aceste valori SD au fost distribuite bimodal, vârful inferior reprezentând epoci de non-mișcare și mișcarea vârfului superior. Apoi, potrivim două funcții gaussiene la aceste distribuții și pragul de mișcare a fost determinat ca punctul în care distribuțiile superioare și inferioare s-au suprapus cel mai puțin. Mișcarea a fost definită ca 8 cadre consecutive peste acest prag.

Analiza datelor

Un șobolan nu a reusit să atingă nivelurile de performanță pre-chirurgicale după implantarea canulei și astfel nu a fost supus microinjecțiilor. Canulele de la un al doilea șobolan au fost înfundate și, în consecință, nu s-au efectuat unele microinjecții. Astfel, datele au fost obținute din microinjecții 7 pentru unele experimente și 6 pentru alții. Ștampilele de timp de comportament și datele privind poziția de urmărire video brute au fost exportate și analiza a fost efectuată cu rutine personalizate în mediul de calcul statistic R (R Core Team, 2013).

În cifre 1B-E, am calculat raportul răspunsului tactic prin împărțirea numărului de repere la care s-a răspuns cu numărul de indicii prezentați în cutiile 15 min sau 1 h și le-au reprezentat ca mijloc de sesiune transversală. Pentru a evalua variabilele de sarcină care influențează performanța fiecărui medicament, am folosit măsurători repetate ANOVA cu raportul răspuns ca variabilă dependentă față de doi factori, intervalul de timp (1 și 2 h) și tipul de tip (mare și mic). Post-hoc cu două coadă pereche t- testele au fost utilizate în cadrul fiecărei afecțiuni a medicamentului pentru a testa dacă timpul sesiunii și tipul de tac (mare și mic) au influențat semnificativ raportul de răspuns. Welch cu două cozi t- testele au fost utilizate pentru a compara ratele de răspuns pentru fiecare medicament în soluție salină. Valorile P pentru post-hoc t- testele au fost corectate folosind procedura de corecție a comparațiilor multiple Sidak. Pragul de semnificație pentru toate testele statistice a fost stabilit la p <0.05. Rezultatele tuturor testelor statistice pot fi găsite în Tabel Table11.

  

Figura 1

Agoniștii și antagoniștii receptorilor D1 și D2, respectiv, promovează și atenuează abordarea cueed pentru a recompensa. (A) 2CS + sarcină schematică. Timpul nu este la scară. (B, C) Raportul mediu de răspuns dintr-o singură sesiune (% din indicii au răspuns) în coșurile de timp 15 min pentru a indica acest lucru ...

  

Tabelul 1

Rezultatele statistice.

În cifre 2F, G, indiciile fără răspuns au fost semnalate pentru prima oară, iar "pauzele" au fost definite ca ≥ 2 studii succesive fără răspuns. Lungimea pauzei a fost definită ca interval de timp între indicii cu răspunsuri. Timpul cumulat petrecut în pauze este reprezentat de numărul secvențial de pauză (panourile din stânga), iar timpul mediu cumulat petrecut în pauze până la sfârșitul sesiunii este afișat în graficele de bare (panourile din dreapta). S-au folosit ANOVA cu un singur tip de medicament ca factor pentru a evalua dacă numărul de pauze sau timpul cumulat petrecut în pauze a fost diferit între medicamente. Post-hoc cu două cozi, corectat de Sidak, al lui Welch t- testele au fost utilizate pentru a compara atât numărul de pauză cât și timpul total petrecut în pauze în fiecare medicament și soluție salină.

  

Figura 2

Agoniștii receptorilor D1 și D2 scad timpul petrecut în starea non-receptivă. (A-E) Rasters prezintă cinci exemple de sesiuni, câte unul pentru fiecare medicament (numai doze mari). Fiecare linie reprezintă momentul în care un indiciu care prezice o recompensă mare (negru) sau mică (portocalie) ...

In Figurile 4A, C, F, H, fiecare proces t a fost codificată ca provocând un răspuns (R +) sau nereușind să obțină un răspuns (R-). Apoi am calculat probabilitatea empirică de apariție a R + sau R- la t+ 1. Această procedură are ca rezultat măsurători ale probabilității 4, fiecare dintre acestea fiind asociată cu un model unic de răspuns și fără răspuns în cele două studii consecutive, t și t+ 1: P_{(R + R +)}, P_{(R + R-)}, P_(R-R-), P_{(R-R +)}. Când aceste probabilități sunt aranjate astfel încât fiecare cuplet care începe cu același tip de răspuns (R + sau R-) se află pe același rând al matricei 2 × 2, fiecare rând se însumează la unu; adică, matricea este stochastică. În Figurile 4A, C, F, H, am reprezentat (separat pentru fiecare medicament) probabilitățile medii pentru fiecare cuplet cu valorile rândului acestor matrici pe aceeași axă. De exemplu, P_{(R + R +)}, P_{(R + R-)} sunt pe axa verticală, deoarece fiecare cuplet începe cu un R +. Deoarece fiecare rând din fiecare matrice se însumează cu unul, valorile matricei sunt toate pozitive, iar șobolanul poate trece în mod liber de la o stare receptivă (R +) la non-receptivă (R-), iar invers, matricea stochastică poate descrie un Markov lanțul pentru care poate fi calculat un vector staționar de probabilitate π. Acești vectori de probabilitate sunt estimări ale probabilității de a găsi șobolanul în stare receptivă și non-receptivă la starea de echilibru a lanțului Markov (Figura (Figure3) .3). Pentru a calcula componentele lui π, am transpus fiecare matrice, am găsit valorile proprii stângi ale matricelor transpuse și apoi am împărțit aceste valori cu suma lor (ceea ce asigură că componentele lui π se însumează la 1). Vectorul de probabilitate mediu pentru fiecare grup de tratament este reprezentat în figuri 4B, D, G, I. Astfel, avem două moduri unice de caracterizare a comportamentului: prin matricea stochastică, care prezintă grafic probabilitățile medii de tranziție, și prin vectorul probabilităților staționare, care dă o estimare a probabilității ca șobolanul să fie fie receptiv, fie non-receptiv stat. Pentru a compara aceste vectori de probabilitate în funcție de droguri și timp, am scos cele două componente ale lui π, o abordare care păstrează informații despre direcția relativă a perechii de estimări de probabilitate. În cifre 4E, J, am complotat mediile medii și cele medii ale acestor diferențe în cadrul fiecărui medicament separat pentru fiecare sesiune hr. Pentru a determina pentru fiecare medicament dacă aceste vectori de probabilitate diferă între prima și a doua oră a sesiunilor, am comparat diferențele dintre acestea cu testele clasate Wilcoxon asociate. În continuare, am efectuat teste de rang semnate Wilcoxon (salină în raport cu medicamentul) în fiecare oră și am corectat valorile 6 p (câte unul pentru fiecare medicament față de soluție salină) cu o corecție Sidak.

  

Figura 3

Schema unui model Markov cu două state. Într-o anumită încercare, un șobolan poate rămâne fie în răspuns (cerc din stânga și săgeată în buclă), fie în starea non-receptivă (cerc drept și săgeată în buclă) sau în trecerea la celălalt stat (săgeți între cercuri). Fiecare ...

  

Figura 4

Agoniștii receptorilor D1 și D2 promovează tranzițiile de la starea de răspuns non-receptiv la reactiv. (A, C, F, H). Aceste grafice prezintă probabilitățile de tranziție asociate pentru toate perechile posibile de răspuns / fără răspuns 4, calculate cu ecuația dată în ...

În cifre 5A, B, indicii pentru care animalul a răspuns au fost izolați pentru prima dată. În figură Figure5A, 5A, s-au calculat latențele animalului pentru a începe mișcarea îndreptată spre recipient (barele din stânga) și pentru a ajunge la recipientul de recompensă (barele drepte) și s-au reprezentat graficul drept medie a sesiunii. În figură Figure5B, 5B, am calculat, pentru fiecare test, lungimea căii (în cm) pe care animalul a luat-o la receptacol din poziția sa la debutul tacului. Apoi am calculat raportul a două valori: (A) distanța în linie dreaptă între poziția șobolanului la debutul tacului și recipientul și (B) lungimea căii reale luate pentru a ajunge la recipient. Aceste rapoarte A: B sunt denumite valori ale „eficienței traseului”; acestea variază de la 0 la 1, cu valori mai apropiate de 1 indicând căi mai eficiente (mai puțin circuite). Eficiența căii a fost reprezentată grafic ca mijloc de sesiune încrucișată pentru fiecare tip de medicament. Pentru a evalua dacă fiecare dintre aceste valori de latență sau măsura eficienței căii au diferit între medicamente, am efectuat ANOVA într-un mod cu medicamentul ca factor. În figură Figure5C, 5C, pentru fiecare încercare cu o intrare recepționat recompensată, am numărat numărul de intrări ale recipientului 5 s înainte de a începe și 5 s după debutul cue. Aceste numere au fost apoi convertite la rate (intrări per s) prin însumarea acestora pe toate încercările recompensate din sesiune și împărțirea acestei valori cu numărul de încercări recompensate înmulțite cu 5 s (cea mai lungă durată de probă posibilă). Ratele medii de sesiune pentru fiecare medicament sunt prezentate în graficele de bare din Figura Figure5C.5C. Pentru a compara aceste două rate, pentru fiecare medicament, am folosit măsuri repetate ANOVA cu intervalul de timp (intervale pre și post cue) ca variabilă independentă. Pentru a compara ratele de intrare a recipientului dintre soluția salină și medicamentul în fiecare interval de timp, am efectuat Welch corectat de Sidak t-tests. În figură Figure5D, 5D, am comparat încercările cu intervalul intervalului precedent (ITI) precedent și am grupat aceste valori în cutiile 10 s. Apoi am calculat ratele de răspuns pentru studiile cu ITI care au căzut în fiecare compartiment și au calculat media sesiunii transversale pentru fiecare medicament. Am folosit numarul bin ITI ca factor intr-o masura repetata ANOVA pentru a evalua daca, in fiecare medicament, probabilitatea de raspuns a variat in intreaga durata a ITI. În figură Figure5E, 5E, pentru fiecare încercare am calculat distanța totală parcursă (în cm) în timpul perioadei ITI precedente. Apoi am calculat distanța medie pe parcursul sesiunii, parcursă în ITI-urile precedente, la care animalul a răspuns și, în mod similar, pentru indicii la care animalul nu a răspuns. Pentru a evalua dacă distanța totală parcursă a diferit între studiile cu și fără răspunsul cueed ulterior, în cadrul fiecărui medicament am utilizat măsurători repetate ANOVA cu un tip de răspuns ca factor. Apoi, am jucat post-hoc Wak a corectat Sidak t- testează compararea lungimilor medii ale traseului parcursă pentru fiecare tip de răspuns (medicament vs. soluție salină).

  

Figura 5

Agoniștii de dopamină măresc locomoția, dar răspunsul crescut al răspunsului nu se datorează locomoției crescute. (A) Grupa de stânga a barelor prezintă efectele injectării de agoniști cu soluție salină, D1 și D2 cu privire la latența medie pentru inițierea mișcării după ...

Histologie

Animalele au fost profund anesteziate cu Euthasol și decapitate cu o ghilotină. Creierul a fost îndepărtat rapid din craniu și apoi fixat în formalină. Înainte de a fi tăiate cu un criostat, creierele au fost crioprotexate prin imersie în 30% zaharoză timp de câteva zile. Secțiunile (50 μm) au fost colorate pentru substanța Nissl pentru a vizualiza canalele și liniile injectorului. Estimările locurilor de injectare pentru fiecare animal sunt arătate în figura Figure66.

  

Figura 6

Reconstrucția histologică a locurilor de injectare. Figura descrie două secțiuni coronare ale creierului de șobolan care cuprind majoritatea extensiei anterioare-posterioare a NAc (0.8-2.8 mm anterior de la Bregma). Punctele negre reprezintă estimări ale locației ...

Răspunsul probabilității

Am instruit șobolani 8 să răspundă la indicații auditive distincte care prezicau fie o recompensă mică sau mare de zaharoză (figura (Figure1A) .1A). Chiar dacă animalele nu au fost restricționate de alimente, ele au răspuns la aproape orice predicție cu privire la zaharoză lichidă 10% (Figurile 1B, C, linii negre), în timp ce nu se deosebește în mod substanțial între mari (Figura 4) (Figure1B) 1B) și mici (Figura (Figure1C) 1C) disponibilitate recompensă. Dimpotrivă, din prima zi în care concentrația de recompensă a zaharozei a fost redusă de la 10% la 3%, a fost observată o scădere pronunțată a răspunsurilor cued în timpul testului 2 h (Figurile 1B, C, linii gri). Există cel puțin două explicații posibile pentru acest efect. În primul rând, se poate datora unei stare de sațietate, deoarece animalele acumulează substanțe nutritive cu răspunsuri succesive. Cu toate acestea, acest lucru este puțin probabil deoarece nutrienții se acumulează mai repede cu recompense 10% decât 3% sucroză de același volum, dar rularea a fost mult mai pronunțată cu 3% sucroză. A doua posibilitate, pe care o preferăm, este aceea că, în timp ce 10% zaharoză este suficient de consolidată pentru a menține răspunsul pe parcursul sesiunii, volumele echivalente de zaharoză 3% nu sunt. Oricare ar fi cauza, efectul de rupere ne-a permis să ne întrebăm dacă activarea receptorilor dopaminergici care utilizează agoniști exogeni crește raportul de răspuns. La această întrebare nu se poate răspunde cu recompense 10% zaharoză sau cu animale restricționate prin alimente, deoarece răspunsul de bază este aproape de 100% în aceste condiții și, prin urmare, nu poate fi mărit.

Până în momentul în care performanța sa stabilizat, 4 zile după trecerea la recompensele 3% zaharoză, o diferență de reacție la indicii de recompensare mari și mici a fost evidentă la începutul sesiunii (comparați Figura Figure1B1B cu figura Figure1C); 1C); această diferență sa diminuat pe măsură ce sesiunea a progresat, iar răspunsul la ambele tipuri de tac a scăzut. Această diferență semnificativă dintre răspunsul la tacâmul mare și cel mic este, de asemenea, evidentă în rata medie de răspuns în prima oră a sesiunii după injecții cu soluție salină (control vehicul) în subiecții NAc: subiecții au răspuns la 54 ± 5% din indiciile asociate recompensei mari și 33 ± 3% din indiciile asociate recompenselor mici (Fig 1D, E, cercuri negre stânga). Probabilitatea de a răspunde la ambele indicii a fost mai mică în a doua oră; în plus, rata de răspuns pentru indicii mari și mici a fost statistic nedenumabilă în această perioadă (Fig 1D, E, cercuri negre dreapta; Vezi masa Table11 pentru rezultate statistice). Prin urmare, animalele au răspuns mai mult la semnalele care prevăd recompense mari decât mici în prima jumătate a sesiunii.

Pentru a examina modelul temporal de a răspunde mai detaliat, am construit parcele raster care arată timpul fiecărei prezentări de tac și dacă animalul a răspuns (top raster, Figura Figure2A) 2A) sau nu (raster de jos). Așa cum este arătat într-o sesiune de exemplu înaintea căreia s-a injectat soluție salină, ambele răspunsuri și eșecurile de a răspunde au apărut în mod tipic în grupuri de mai multe indicii succesive (figura (Figure2A) .2A). Acest lucru sugerează că există două stări care dictează probabilitatea de răspuns: responsabilă și nereactivă. În plus, pe măsură ce sesiunea a progresat, reducerea probabilității de răspuns sa datorat perioadelor mai lungi de timp petrecute în starea non-receptivă (figura (Figure2A, 2A, top raster). Pentru a cuantifica durata schimbătoare a stărilor non-responsive, am reprezentat, pentru fiecare sesiune, timpul cumulat petrecut în starea întreruptă (non-responsive) față de numărul de pauză secvențială. În toate sesiunile de injectare salină, aceste linii au devenit mai abrupte spre sfârșitul sesiunii, indicând faptul că stările individuale non-receptive au devenit mai lungi pe măsură ce sesiunile au progresat (Cifre 2F, G, linii negre).

Pentru a evalua contribuția dozei corelate de NAc la decizia de a răspunde indicațiilor recompensă-predictivă, am crescut farmacologic sau am scăzut semnalizarea receptorilor de dopamină D1 sau D2 prin microinjectarea agonistului receptorului D1 SKF 81297 sau a antagonistului SCH 23390 sau a agonistului receptorului D2 quinpirole sau antagonist racloprid. Am constatat că ambii agoniști D1 și D2 au crescut în mod semnificativ, răspunzând la indicii (Fig (Figure1D, 1D, pătrate roșii luminoase; Figura Figure1E, 1E, pătrate albastru deschis); în particular, doza scăzută a fiecărui agonist a crescut răspunzătoare doar în a doua oră, în timp ce dozele mari au crescut răspunzând în întreaga sesiune (Figura (Figure1D, 1D, pătrate roșii luminoase deschise; Figura Figure1E, 1E, pătrate albastre deschis deschise). În general, răspunsul la indicii de recompensare mari și mici a fost crescut la grade aproximativ echivalente, și acesta a fost cazul atât pentru agoniștii receptorilor D1, cât și pentru cei cu D2 (figurile 1D, E și tabelul Table11).

Aceste creșteri ale raportului de răspuns au fost însoțite de un alt model de răspuns în comparație cu animalele tratate cu soluție salină (Fig 2B, C). Spre deosebire de starea de control, unde timpul petrecut în starea non-receptivă a crescut odată cu evoluția sesiunii, răspunsurile animalelor tratate cu agonist au fost relativ susținute pentru întreaga sesiune, cu tranziții scurte dar relativ frecvente la starea non-receptivă (Figura (Figure2F, 2F, Agonist D1, linii roșii luminoase; Figura Figure2G, 2G, Agonist D2, linii albastru deschis). Ambii agoniști au redus semnificativ timpul cumulat petrecut în starea de pauză non-receptivă și au împiedicat în mare măsură creșterea abruptă a timpului cumulat petrecut în pauzele care au apărut în a doua oră a sesiunii la animalele tratate cu soluție salină.

Antagoniștii la ambii receptori D1 și D2 au avut efectul opus al agoniștilor. Antagoniștii au redus foarte mult răspunsul la semnale în prima jumătate a sesiunii, lăsând în a doua jumătate să raspundă neschimbată (posibil datorită efectului de fund) (Figura (Figure1D), 1D), triunghiuri roșii întunecate; (Figura (Figure1E, 1E, triunghiurile albastru închis). Ambii antagoniști au prelungit în mod semnificativ timpul cumulat petrecut în starea non-receptivă (Fig 2D, E, F, G).

Probabilități de tranziție

Creșterea răspunsurilor tacice cauzate de agoniștii D1 și D2, precum și timpul mai mare petrecut în starea de răspuns mai puțin receptiv decât cel receptiv, s-ar putea explica fie printr-o probabilitate crescută de tranziție de la starea de respingere nesupusă la starea de răspuns, sau invers, o probabilitate scăzută de tranziție de la starea de răspuns la starea non-receptivă (sau ambele). Pentru a determina care dintre acestea a fost cazul am implementat un model simplu Markov de două state (Figura (Figure3) 3) prin calcularea matricelor de probabilitate de tranziție empirică pentru perechile posibile 4 ale evenimentelor succesive: două răspunsuri cu răspunsuri succesive (R + R +), un răspuns la un indiciu urmat de un non-răspuns la următorul tac (R + R-) -responsiune urmată de un răspuns (R-R +), și un non-răspuns urmat de un non-răspuns (R-R-). Rețineți că R + R + și R-R corespund restului în stările receptive și non-responsive, respectiv; și că R + R- și R-R + corespund tranziției de la o stare la alta. Probabilitatea fiecăruia dintre aceste perechi de rezultate a fost calculată prin împărțirea numărului de repetări ale perechii într-o anumită fereastră de timp (de exemplu, prima oră a sesiunii) cu numărul de întâlniri efectuate de primul membru al perechii (de exemplu, P_{(R + R-)} = N_{(R + R-)} / N_{(R +)}; consultați secțiunea Metode de analiză a datelor). Rețineți că probabilitatea trecerii dintr-o stare este 1 minus probabilitatea de a rămâne într-o stare (de exemplu, P_{(R + R-)} = 1 - P_{(R + R +)}). Astfel, în figuri 4A, C, F, H, datele de pe axa verticală a graficelor din stânga arată probabilitatea medie (între șobolani) de a menține sau de a ieși din starea de răspuns, în timp ce datele de pe axa orizontală arată probabilitatea menținerii sau trecerii în afara stării non-receptive .

În prima oră de testare comportamentală, șobolanii tratați cu salin au avut tendința de a-și împărți răspunsul: dacă au răspuns la o tac, probabilitatea ca răspunsul la următorul tac să fie mai mare decât cel al unui non-răspuns (P_{(R + R +)} > P_{(R + R-)}; Figura Figure4A, 4A, axa verticala); dimpotrivă, în cazul în care nu au răspuns la un tac, probabilitatea ca un răspuns neadecvat la următorul tac să fie mai mare decât cel al unui răspuns (P_(R-R-) > P_{(R-R +)}; Figura Figure4A, 4A, axă orizontală). Tratamentul cu agonistul D1 sau D2 nu a modificat puternic probabilitatea de a rămâne în starea de răspuns (R + R +) [sau, echivalent, probabilitatea trecerii la starea non-receptivă (R + R-)], injecții (figura (Figure4A, 4A, axa verticala). Cu toate acestea, animalele tratate cu agonist s-au transferat semnificativ mai frecvent de la starea de răspuns necunoscut la starea de răspuns (și, în mod echivalent, au rămas mai puțin frecvent în starea non-receptivă; Figure4A, 4A, axă orizontală).

În cea de-a doua oră a ședinței, șobolanii tratați cu soluție salină au prezentat o scădere semnificativă a probabilității ca aceștia să treacă de la starea de respingere la starea de răspuns față de prima oră (Figura (Figure4C4C față de Figura Figure4A, 4A, axă orizontală). În plus, au fost mai multe șanse să treacă de la starea de răspuns la starea non-receptivă în a doua oră decât prima (Figura (Figure4C4C față de Figura Figure4A, 4A, axa verticala). Prin urmare, pe măsură ce sesiunea a progresat, în condițiile de control, declinul răspunsului (Fig 1B, D) sa datorat atât stărilor non-receptive mai lungi, cât și stărilor receptive mai scurte. Tratamentul cu agoniști D1 sau D2 a schimbat probabilitățile de răspuns în a doua oră de-a lungul ambelor axe (Figura (Figure4C) .4C). Prin urmare, în timp ce în prima oră agoniștii au crescut probabilitatea de a ieși din starea non-responsivă fără a afecta tranzițiile din starea de răspuns, în a doua oră agoniștii au crescut tranzițiile din starea non-receptivă și au scăzut tranzițiile din starea de reacție - ceea ce înseamnă că agoniștii au mărit lungimea stărilor receptive și au diminuat lungimea statelor care nu răspund. În mod special, aceste efecte ale agoniștilor au determinat probabilitățile de tranziție de a doua oră să semene cu cele din prima oră în starea de control. Adică agoniștii au împiedicat declinul de a răspunde în a doua oră prin împiedicarea trecerii normale spre probabilitățile de tranziție care au favorizat starea non-receptivă.

Atât antagonistul D1, cât și antagonistul D2 s-au mutat răspunzând în prima oră de-a lungul ambelor axe, indicând faptul că au încurajat tranzițiile spre starea non-receptivă și au împiedicat tranzițiile la starea de răspuns (Figura (Figure4F) .4F). Intuitiv, în a doua oră, probabilitățile de tranziție în antagonist și în soluție salină au fost aproape identice (Figura (Figure4H), 4H), iar probabilitățile de tranziție la animalele tratate cu antagoniști nu au fost semnificativ diferite în prima și a doua oră (Figura (Figure4F4F față de Figura Figure4H) .4H). Aceste rezultate indică faptul că antagoniștii D1 și D2 induc, în prima oră, un set de probabilități de tranziție care este aproape identic cu cel care apare în mod normal în a doua jumătate a sesiunii în condiții de control, corespunzând lungimii lungi de non-receptivitate la indici .

Pentru a compara statistic aceste probabilități de tranziție în medicamente și soluții saline, am rezolvat fiecare matrice în vectori de probabilitate; de exemplu, am estimat, din matricele de tranziție, probabilitatea ca fiecare șobolan din fiecare condiție să fie într-o stare receptivă și non-receptivă la starea de echilibru a lanțului Markov (vezi Metode, secțiunea Analiza datelor și figura Figure3) .3). În cifre 4B, D, este evident că, în starea de control (salină), distribuțiile de probabilitate pentru starea de răspuns și nonresponsiv se schimbă puternic către starea non-receptivă în a doua oră. În schimb, aceste probabilități sunt relativ stabile în ambii agoniști pe întreaga sesiune. În antagonist (Fig 4G, I), distribuția probabilităților fiecărei stări este puternic deplasată către starea non-receptivă în ambele ore și aceste probabilități sunt aproape identice cu cele din a doua oră în cazul animalelor tratate cu soluție salină. În cifre 4E, J am scos, pentru fiecare sesiune hr și fiecare medicament, componentele vectorilor de probabilitate prezentați în Figuri 4B, D, G, I. Astfel, valorile deasupra și sub zero indică o probabilitate mai mare de a fi în starea de răspuns și respectiv non-receptiv. În prima oră în ser fiziologic, a existat o probabilitate aproape egală de a fi în stările receptive și non-receptive. În cea de-a doua oră, această distribuție a probabilităților de stare s-a schimbat semnificativ spre starea non-receptivă (Figura (Figure4E, 4E, puncte negre stânga față de puncte negre drepte). În doza mare de agonist, a existat o creștere semnificativă a probabilității de a fi în stare receptivă în prima oră în comparație cu soluția salină (figura (Figure4E, 4E, puncte stânga) și acest lucru a fost menținut în a doua oră a sesiunii (Figura (Figure4E, 4E, puncte drepte). Astfel, activarea constitutivă a receptorilor de dopamină este suficientă pentru a promova și menține starea de răspuns în condiții de satietate normativă. Antagoniștii au avut efectul opus; au schimbat puternic și semnificativ distribuția probabilităților de stare către starea non-receptivă atât în ​​prima, cât și în cea de-a doua oră de sesiune. Mai mult, nu a existat nici o diferență statistică între distribuțiile de probabilitate de stat în antagonist și în soluție salină în timpul celei de-a doua ore a sesiunii. Astfel, blocarea activării receptorului dopaminic induce o stare non-receptivă cu aceeași eficacitate ca și experiența de sarcină în timp în starea de control. Mai mult, activarea acelorași receptori promovează puternic o tranziție către starea de răspuns la indicii care prevăd recompensa alimentară chiar și în absența necesităților calorice.

Locomoție cu loc de trai

Este posibil ca efectele agoniste să rezulte din intrări mai mari de recipiente ne-direcționate, datorită unei creșteri nespecifice a locomoției, mai degrabă decât o creștere a răspunsurilor de abordare orientate către recepție. Pentru a compara aceste ipoteze, am folosit date de urmărire video pentru a examina parametrii de mișcare post-cue în studiile în care animalul a răspuns la tac. Nu a existat o diferență semnificativă statistic între ședințele de control și cele tratate cu agonist în perioada de latență pentru inițierea locomoției după debutul tac (fig. (Figure5A, 5A, barele din stânga) sau latența pentru a ajunge la recipient (Figura (Figure5A, 5A, bare dreapta). În plus, eficiența traseului mișcării cuantice (raportul dintre lungimea unei linii drepte între animal și recipient la lungimea căii pe care animalul a urmat efectiv) nu a fost modificată de tratamentele agoniste (Figura (Figure5B) .5B). Deoarece mișcările aleatorii ne-direcționate care duc la intrarea în recipiente ar fi de așteptat să fie mai puțin directe (și, prin urmare, mai puțin eficiente) și / sau să se producă la o latență mai lungă, aceste observații sugerează că animalele tratate cu agonist au făcut mișcări direcționate spre recipientul de recompensă după cue inceapa intr-un mod similar cu mișcările lor de abordare cuantică în soluție salină.

Apoi am evaluat dacă creșterile induse de agonist în intrările cu adaos ar fi putut fi datorate unei creșteri nespecifice. Examinând numai încercările cu răspuns, am comparat rata de intrări ale receptoarelor în 5 s înainte de a începe cu rata de intrare în 5 s după debutul cue. Agoniștii nu au crescut semnificativ rata medie a intrărilor spontane sau cuantificate (Figura (Figure5C) 5C), ceea ce sugerează că intrarea receptorului rămâne sub control la agonist. Împreună, rezultatele din Figuri 5A-C demonstrează că creșterea probabilității de abordare cuantică provocată de agoniști nu poate fi atribuită unor factori nespecifici, cum ar fi o creștere a locomoției nedirecționate sau a ratei intrărilor de recipiente neacoperite.

Locomoție în timpul ITIs

Deși creșterea indusă de agonist în răspunsul cued nu a fost atribuită unei creșteri a locomoției nedirecționate, această concluzie nu exclude posibilitatea ca agoniștii să inducă totuși o creștere concomitentă a locomoției care nu este îndreptată spre recipient. Pentru a cuantifica locomoția în timpul ITI, am întrebat mai întâi dacă probabilitatea unui răspuns tactic a variat ca o funcție a lungimii ITI. Așa cum se arată în figura Figure5D, 5D, raportul de răspuns (care sa prăbușit prin indiciile mari și mici) a fost destul de constant în întreaga gamă de lungimi ale ITI atât în ​​agonist cât și în soluție salină. Apoi, am calculat distanța medie parcursă per sută din ITI pentru fiecare grupă de tratament și am comparat această rată de locomoție în studiile la care șobolanii au răspuns și nu au răspuns la indicația ulterioară. Intr-adevăr, în starea de control (salină), a existat o locomoție semnificativ mai mare în timpul ITI-urilor, urmată de o abordare cu receptacul cue (Figure5E, 5E, bară neagră dreaptă) decât atunci când animalele nu au reușit să realizeze o abordare ulterioară a recipientelor de cue (Figura (Figure5E, 5E, stânga bară neagră). Aceste rezultate sugerează că locomoția neobișnuită are loc cu o frecvență mai mare atunci când animalul este în stare receptivă.

Pentru a determina dacă acest proces implică activarea receptorului dopaminic în NAc, am evaluat efectele agoniștilor dopaminergici asupra locomoției în timpul ITI. Agonistul D1 a crescut semnificativ locomoția în timpul ITI, atât cu cât și fără răspuns ulterior; în mod similar, agonistul D2 a determinat fie o creștere semnificativă (studii fără răspuns), fie o tendință de creștere (studii de răspuns) (Figura (Figure5E) .5E). Astfel, agoniștii dopaminergici au determinat o creștere generală a locomoției în timpul ITI. În prezența agoniștilor, această locomoție a apărut la niveluri similare, chiar dacă animalul a răspuns sau nu, sugerând că locomoția ITI este mai sensibilă la activarea receptorilor de dopamină decât reacția tacului. În concluzie, rezultatele prezentate în figura Figure55 sugerează că, printr-un mecanism în cadrul NAc, activarea receptorului dopaminei îi influențează pe animale atât spre o probabilitate mai mare de a răspunde la indici și la rate mai mari de localizare spontană și că, deși dopamina are ambele efecte, probabilitatea de răspuns mai mare determinată de dopamină nu este o consecință falsă a unor rate mai mari de localizare spontană.

Nac dopamina este necesară și suficientă pentru abordarea taxică cued

Abordarea Cue este dependentă puternic de proiecția mezoteliomatică a dopaminei de la VTA la NAc numai în circumstanțe foarte specifice: cele în care răspunsul implică o abordare flexibilă (Nicola, 2010) [numit și "taxic" (Petrosini et al., 1996) sau „îndrumare” (O'keefe și Nadel, 1978) abordare; aici va fi folosit termenul „abordare fiscală”]. Abordarea fiscală se referă la locomoția care este direcționată către un obiect vizibil din locațiile de pornire care variază în funcție de ocaziile de abordare. Important, abordarea fiscală necesită creierului să calculeze o nouă cale de mișcare pentru fiecare eveniment de abordare [spre deosebire de abordarea „praxică”, „orientare” sau „inflexibilă”, care apare atunci când locațiile de început și de sfârșit sunt constante între evenimentele de abordare (O'keefe și Nadel, 1978; Petrosini și colab., 1996; Nicola, 2010)]. Prezentul studiu extinde concluzia că dopamina NAc este necesară pentru abordarea taxică în patru moduri. În primul rând, în timp ce dependența abordării taxice asupra dopaminei mezolimbice a fost stabilită inițial folosind o sarcină de stimulare discriminativă (DS) care a cerut animalului să se apropie de un operand (pârghie sau nas) pentru a obține recompensa de zaharoză livrată într-un recipient din apropiere (Yun și colab. . 2004a,b; Ambroggi și colab., 2008; Nicola, 2010), în sarcina de față, animalele trebuiau pur și simplu să se apropie de recipientul recompensei în sine. La fel ca în sarcina DS, indicii au fost prezentate la intervale lungi și variabile, rezultând diverse locații de pornire la debutul tacului datorită mișcării animalului în jurul camerei în timpul intervalului intertrial (neprezentat) - condiții în care comportamentul de abordare este neapărat taxic. Observația noastră că injectarea antagonistă a receptorilor de dopamină D1 și D2 în nucleul NAc a redus proporția de indicii la care animalul a răspuns paralel cu observațiile anterioare cu sarcina DS (Yun și colab., 2004a,b; Ambroggi și colab., 2008; Nicola, 2010). Similar cu descoperirile anterioare cu o sarcină progresivă de întârziere (Wakabayashi și colab., 2004), rezultatele noastre confirmă, într-o sarcină mult mai simplă, că includerea unei contingențe explicite de operant într-o locație care diferă de site-ul de livrare a recompensei nu este o caracteristică de sarcină critică care face ca comportamentul taxei de abordare să depindă de dopamina NAc.

În al doilea rând, în timp ce studiile anterioare au fost efectuate pe animale cu hrană alimentară, lucrarea prezentă demonstrează că abordarea taxică este afectată de injectarea antagonistului de dopamină NAc chiar și la animalele date ad libitum acces la chow. Prin urmare, dependența abordării fiscale de dopamina mesolimbică nu este o funcție a deficitului de nutrienți sau a stării de foame a subiectului. Într-adevăr, rezultatele actuale susțin un rol pentru dopamina mesolimbică în promovarea abordării provocate de indicii pentru alimentele bogate în calorii, chiar și în absența unei necesități homeostatice de calorii, susținând ipoteza că acest circuit contribuie la supraalimentare și obezitate (Berridge și colab., 2010; Kenny 2011; Stice și colab., 2013; Meye și Adan, 2014).

În al treilea rând, în timp ce studiile anterioare au folosit antagoniști ai dopaminei pentru a arăta că dopamina NAc este necesară pentru abordarea taxică combinată, în lucrarea de față demonstrăm că creșterea activării receptorului de dopamină NAc D1 sau D2 prin injectarea de agoniști ai acestor receptori este suficientă pentru a crește probabilitatea ca cue va provoca abordare taxică. Acest experiment nu a fost posibil în majoritatea studiilor anterioare, deoarece șobolanii cu restricție la alimentație reacționează la aproape 100% din indicii care prezică în mod fiabil substanțele nutritive, impunând un plafon pentru efectele agoniste potențiale. Cu toate acestea, atunci cand predictia sucrozei a fost facuta mai putin fiabila intr-o sarcina probabilistica (PS) in care PS a prezis recompensa 10% sucroza doar pe 15% din studii, probabilitatea de raspuns a fost mai mica si blocarea farmacologica a recaptarii dopaminei a crescut aceasta probabilitate (Nicola și colab., 2005). În prezentul studiu, șobolanii au fost hrăniți ad libitum și recompensa pentru răspunsul cue a fost 3% în loc de 10% zaharoză. În aceste condiții, chiar dacă indicii au prezis o recompensă fiabilă, animalele au răspuns la o fracțiune mai mică de indicii decât în ​​condiții de hrană restrictivă sau 10% zaharoză, eliminând efectul plafonului și permițându-ne să evaluăm efectele agoniștilor asupra abordării taxi cue. În concordanță cu rezultatele din sarcina PS, injecția agonistă a dopaminei în nucleul NAc a produs o creștere robustă în răspunsul tac. Rezultatele actuale stabilesc prin urmare că activarea NAc de bază a receptorilor de dopamină este atât necesară, cât și suficientă pentru a promova abordarea taxică combinată, susținând concluzia noastră anterioară că dopamina mezolimbică face parte din mecanismul cauzal pentru inițierea abordării taxice (du Hoffmann și Nicola, 2014).

În al patrulea rând, observația noastră că agoniștii D1 și D2 au efecte foarte similare, care sunt opusul efectelor antagoniștilor D1 și D2, are implicații importante pentru concluziile cu privire la specificitatea efectelor medicamentelor. În majoritatea studiilor anterioare, antagoniștii microinjectați D1 și D2 au avut un comportament foarte similar (Hiroi și White, 1991; Ozer și colab., 1997; Koch și colab., 2000; Yun și colab., 2004b; Eiler și colab., 2006; Pezze și colab., 2007; Lex și Hauber, 2008; Liao, 2008; Nicola, 2010; Shin și colab., 2010; Haghparast și colab., 2012; Steinberg și colab., 2014) și electrofiziologice (du Hoffmann și Nicola, 2014) efecte. Deoarece concentrația de antagoniști injectați necesari pentru a observa efectele este mult mai mare decât constantele de legare ale acestor medicamente pentru receptorii lor țintă, similaritatea efectelor antagoniste ale D1 și D2 pune sub semnul întrebării specificitatea lor: este posibil ca medicamentele fie să se lege la aceleași dopamină sau la o a treia clasă de receptor care nu este deloc un receptor dopaminic. În primul caz, activarea unuia dintre receptori nu trebuie să producă efecte comportamentale; în acest din urmă caz, activarea receptorului nu trebuie să producă un efect comportamental. Cu toate acestea, constatăm că agoniștii D1 și D2 produc atât efecte comportamentale, cât și că efectele lor sunt identice una cu cealaltă și exact opuse celor ale antagoniștilor. Ar fi remarcabil dacă 4 diferite medicamente au acționat la același receptor off-target. Prin urmare, scenariul mai probabil este că toate medicamentele acționează în mod specific la receptorii lor țintă.

Efectele agoniștilor de dopamină nu se datorează unei creșteri generalizate a locomoției

O complicație potențială cu interpretarea pe care agoniștii dopaminergici au promovat răspunsul este că efectul ar fi putut fi datorat unei creșteri generalizate a locomoției, ducând la intrări de recipiente false care s-ar fi produs dacă un semn ar fi fost prezentat sau nu. Într-adevăr, în condiția de control, datele de urmărire video obținute în cursul sesiunii au arătat că rata de locomoție în intervalul intercalat a fost corelată pe o probă de probă cu probabilitatea de intrare a recepției în timpul prezentării ulterioare. Mai mult, agoniștii au crescut atât locomoția în timpul intervalelor de încercare, cât și probabilitatea de răspuns tactic. O modalitate de a exclude un efect motorizat generalizat este utilizarea unui stimul de predicție non-recompensă (NS) pentru a arăta că răspunsul la prezentarea NS nu este crescut de agoniști. Nu am inclus un NS în designul nostru. Am presupus că dacă am fi făcut-o, am observat o creștere a locomoției în timpul NS (așa cum sa întâmplat în intervalul intertrial), dar nu o creștere a numărului de intrări în recipient. Această ipoteză se bazează pe mai multe observații care indică faptul că probabilitatea crescută de intrare după prezentarea cue nu a fost rezultatul unei localizări generalizate crescute. În primul rând, creșterea locomotării în timpul intervalului inter-proces cauzat de agoniști a fost decuplată de creșterea răspunsului tac, care a avut loc chiar și în intervale care au fost urmate de un non-răspuns la tac (Figura (Figure5E) .5E). În al doilea rând, probabilitatea unei intrări de recipiente neacoperite în timpul ITI nu a fost mărită de agoniști (Figura (Figure5C) .5C). În cele din urmă, în comparație cu intrările direcționate, intrările care rezultă dintr-o creștere generalizată a locomotării ar fi de așteptat să apară la o latență mai lungă după apariția cueului și animalul ar urma să urmeze o cale mai curbată de la locația sa la debutul tactului la recipient; cu toate acestea, agoniștii nu au crescut latenciile de intrare cu răspuns (fig (Figure5A) 5A) și nici scăderea eficienței căii de circulație (Figura (Figure5B) .5B). Împreună, aceste rezultate indică faptul că mărirea numărului de intrări în recipiente cu efect de stimulare cauzate de agoniști nu se datorează creșterii concomitente a locomoției. O explicație mai probabilă este că unele evenimente locomotorii spontane au fost abordări tangibile față de obiectele din interiorul camerei, iar probabilitatea unor astfel de abordări a fost crescută de agoniști, la fel cum a crescut probabilitatea de abordare taxică ca răspuns la indiciile noastre prezentate explicit.

Lipsa unei diferențe pronunțate în a răspunde la indicii care prevăd recompensa mare și mică

O altă diferență între sarcina actuală și studiile noastre anterioare care utilizează sarcinile DS și PS este că am prezentat două indicii recompensă-predictive, care au prezis volume mari și mici de zaharoză, mai degrabă decât un tactic recompensiv-predictiv și un stimul non-recompensă-predictivă NS). Am inclus sugestii duble recompensă-predicție în proiectarea sarcinii pentru a evalua dacă manipulările receptorilor de dopamină NAc influențează diferențiat comportamentul declanșat de indicii de predicție a diferitelor magnitudine de recompensă. Cu toate acestea, nu am putut efectua o astfel de analiză deoarece animalele nu au făcut diferența între cele două indicii. Atunci când recompensa a fost 10% sucroză, nu au existat diferențe semnificative în raportul de răspuns între indiciile predictive mari și mici; și când recompensa a fost 3% sucroză, o mică diferență (~ 20%) a fost observată numai în prima oră a sesiunii (Figura (Figure1) .1). Aceste observații contrastează cu comportamentul tipic în sarcina DS folosind exact aceiași stimuli auditivi, în care animalele răspund la> 80% din prezentările DS și <10% din prezentările NS (Nicola, 2010). Mai recent, am constatat că, într-o sarcină similară cu cea actuală, folosind aceiași doi stimuli auditivi, dar cu un indiciu predictiv al recompensei în funcție de intrarea în recipient și un NS, răspunsul la NS a fost destul de mare (> 20%; nu este prezentat) ). Acest răspuns ridicat (comparativ cu raportul de răspuns NS scăzut în sarcinile DS cu o cerință explicită de operant) se datorează probabil unui anumit grad de generalizare între indicii predictivi și non-predictivi, precum și lipsei unei contingențe de răspuns operant. Absența unei astfel de contingențe înseamnă că răspunsul la indicii este mai puțin dificil și necesită mai puțin efort decât răspunsul la indicii în sarcina DS, explicând potențial diferența de probabilitate de răspuns NS. Dacă raporturile de răspuns de> 20% pentru un NS sunt obișnuite, atunci acestea ar trebui să fie chiar mai mari atunci când tacul prezice o cantitate mică de recompensă, exact așa cum s-a observat în prezentul studiu.

Scăderea răspunsului în timp poate fi un efect asemănător extincției

O caracteristică izbitoare a comportamentului observat în cazul nostru ad libitum animalele hrănite cu hrănire a fost o scădere a probabilității de reacție în timpul sesiunii 2 h, care a fost mult mai pronunțată atunci când recompensa a fost 3% sucroză decât atunci când a fost 10% zaharoză. Șobolanii care au primit acces liber la zaharoză arată o scădere similară a ratei de liză de la începutul sesiunii, care se datorează satierii: mecanismele post-ingerate de detecție a nutrienților semnalează creierului, rezultând consum redus (Smith, 2001). Cu toate acestea, este puțin probabil ca satierea să reprezinte scăderea răspunsului tacut observat aici, deoarece creșterea cantității de nutrienți atunci când 10% zaharoză a fost recompensa ar fi de așteptat să producă o scădere mai rapidă a răspunsului decât atunci când a fost administrat 3% zaharoză, totuși a avut loc contrariul (Figura (Figure1) .1). O altă explicație posibilă este că declinul este un efect asemănător extincției care se datorează livrării de agenți de întărire care nu au o magnitudine suficientă pentru a menține răspunsul la indicațiile din studiile ulterioare. Deși nu avem dovezi directe că acest lucru este cazul, pur și simplu încetarea furnizării de zaharoză are ca rezultat și declinul răspunsului (nu este arătat). Deși acest efect de extincție reală este mai rapid decât cel observat aici, se așteaptă un curs mai lent de dispariție în cazul de față, deoarece a fost livrată o cantitate mică de zaharoză. Mai mult decât atât, atunci când o concentrație mai mare de zaharoză (10%) a fost livrată, nu sa observat aproape nici un declin, conform ideii că agenții de întărire a zahărului 3% au o mărime insuficientă pentru a menține răspunsul.

Această zaharoză 3% este mai puțin rigidă decât 10% nu este deloc surprinzătoare, având în vedere nu numai faptul că zahărul 3% este mai puțin preferat față de apă decât 10% (Sclafani, 1987), dar, de asemenea, este posibil ca 10% zaharoza să activeze mai puternic după procesele ingerate care detectează aportul de nutrienți, ceea ce poate contribui la întărirea chiar și în absența gustului (de Araujo et al. 2012; Sclafani și Ackroff, 2012; Sclafani, 2013; de Araujo, 2016). Aceste procese promovează semnalizarea dopaminei și, de fapt, par a fi responsabile pentru capacitatea de întărire a sucrozei nutritive de a susține performanța sarcinilor progresive în raport cu o măsură mult mai mare decât întăritorii dulci non-nutritivi (Beeler și colab., 2012). Într-adevăr, indiciile predictive ale zaharzei generează mai multă eliberare de dopamină în NAc decât indicii predictive ale dulciunii non-nutritive (McCutcheon și colab., 2012) și, în anumite condiții, sucroza însăși eliberează mai multă eliberare de dopamină decât cea dulce (Beeler și colab., 2012). Aceste rezultate sugerează că un semnal atenuat al dopaminei în timpul sesiunilor de zaharoză 3% (față de 10%) ar putea fi responsabil pentru declinul de tip extincție în răspunsul la utilizarea concentrației scăzute de zaharoză.

În concordanță cu această ipoteză, activarea și inhibarea receptorilor dopaminergici au interacționat cu efectul de extincție. D1 sau injectarea de agonist al receptorilor de dopamină D2 a crescut rata inițială (prima oră) de răspuns și a redus foarte mult amploarea scăderii normale a răspunsului de la prima la a doua oră în comparație cu starea de control (Figurile 1D, E), prevenind în esență efectul asemănător cu extincția. În contrast, injecția antagonistă D1 sau D2 a redus rata de răspuns în prima oră a sesiunii la valori care nu pot fi diferențiate de cele observate în mod normal în a doua oră, mimetizând în mod esențial și / sau accelerând extincția. O posibilitate este că dopamina de bază NAc face parte din mecanismul de întărire care împiedică dispariția. Această idee este în concordanță cu rolul propus pentru dopamină ca semnal de eroare de predicție a recompensării, care se consideră a fi baza schimbărilor învățate în reprezentarea neuronală a valorii prezise de stimuli (Montague și colab., 1996; Schultz și colab., 1997; Schultz, 1998). De asemenea, este în concordanță cu rolul dopaminei în "reboostarea" unor astfel de reprezentări de valoare (Berridge, 2012). Pe de altă parte, agoniștii dopaminergici ar fi de așteptat să activeze în mod constitutiv receptorii dopaminici, imitând așa-numita dopamină "tonică"; deși agoniștii ar activa receptorii dopaminergici în momentul în care răsplata este livrată, ei ar activa, de asemenea, receptorii la un nivel similar în alte timpuri. Este dificil să conceptualizăm modul în care un astfel de semnal constant poate fi interpretat ca o eroare de predicție sau ca un semnal de "reboostare" care servește pentru a indica faptul că a avut loc un eveniment de armare discret.

O ipoteză alternativă este că medicamentele din dopamină nu interferează cu armarea, ci cu un mecanism neural care activează direct comportamentul de apropiere. Această propunere este susținută de studiile noastre anterioare care demonstrează că o mare parte (aproape jumătate) de neuroni NAc sunt excitați de indicii într-o sarcină DS (Ambroggi et al., 2008; McGinty și colab., 2013; du Hoffmann și Nicola, 2014; Morrison și Nicola, 2014); în plus, într-o sarcină similară cu cea utilizată aici (adică, fără o contingență de răspuns operant), o proporție similară a neuronilor NAc este excitată (Caref și Nicola, 2014). Folosind urmărirea video, am stabilit că aceste excitații preced inițiativa de apropiere și prezică latența la care va avea loc (McGinty et al., 2013; du Hoffmann și Nicola, 2014; Morrison și Nicola, 2014). Mai mult, injectarea antagoniștilor dopaminergici în NAc a redus amploarea acestor excitații, în timp ce le-a afectat capacitatea de inițiere a abordării cueed (du Hoffmann și Nicola, 2014). Aceste rezultate sugerează că dopamina facilitează în mod direct excitațiile provocate de cuie ale neuronilor NAc care conduc abordarea, probabil, făcându-i mai excitabili ca răspuns la intrarea glutamatergică (Nicola și colab., 2000, 2004; Hopf și colab., 2003). Astfel, tratamentul neuronilor NAc cu agoniști ai receptorilor de dopamină poate să fi crescut probabilitatea de comportament de abordare cuget prin imitarea unui efect neuromodulator excitant al dopaminei endogene și, prin urmare, creșterea mărimii excitațiilor provocate de tac.

Modelul de răspuns clustering poate fi datorat fluctuațiilor nivelurilor tonice de dopamină

O altă caracteristică a performanței sarcinilor animalelor este că răspunsurile și non-răspunsurile la indicii nu au fost distribuite aleatoriu, ci par să fie grupate în rafale de mai multe răspunsuri consecutive sau non-răspunsuri. În condițiile de control (injecție vehicul sau fără injecție), grupurile de răspuns au fost mai lungi și mai frecvente spre începutul sesiunii, devenind mai scurte și mai puțin frecvente spre sfârșitul sesiunii; și în mod necesar viceversa pentru clustere fără răspuns. Acest model sugerează că există două stări, receptive și non-responsive (Figura (Figure3), 3), care fluctuează cu un curs de timp de minute și care se deplasează de la o prejudecată inițială spre starea de răspuns la o tendință ulterioară față de starea non-receptivă. Injecția de agonist de dopamină a promovat starea de răspuns prin scăderea probabilității de tranziție la starea non-receptivă (extinderea clusterelor de răspuns) și creșterea probabilității de tranziție la starea de răspuns (scurtarea clusterelor non-răspuns), în timp ce antagoniștii au avut efectul opus. Consecințele cele mai frapante ale efectelor agoniste au apărut în a doua oră a sesiunii, când medicamentele par să fi împiedicat tendința normală crescută față de starea non-receptivă: probabilitățile de tranziție de două ore au continuat să semene cu cele din prima oră, mai degrabă decât trecerea spre favorizarea stării non-receptive. În contrast, antagoniștii au avut cele mai mari efecte în prima oră, când au determinat probabilitățile de tranziție să favorizeze starea non-receptivă, similar cu probabilitățile de tranziție care apar în mod normal în a doua oră.

Efectele agoniștilor și antagoniștilor de dopamină asupra probabilităților de tranziție sunt în concordanță cu ipoteza că starea de răspuns este o funcție a ocupării receptorilor dopaminergici. Astfel, atunci când nivelele de dopamină NAc ating și depășesc un prag, animalul este în stare receptivă; sub acest prag, animalul este în stare nereactivă. Testarea acestei ipoteze ar necesita măsurarea nivelurilor tonice de dopamină, deoarece animalele efectuează această sau o activitate similară; ipoteza prezice că nivelele de dopamină ar trebui să fie mai mari în timpul grupărilor de răspuns decât clusterele non-răspuns. Deși, după cunoștințele noastre, studiile de microdializă anterioare nu au examinat dacă fluctuațiile nivelului de dopamină se corelează cu probabilitatea de abordare taxică locală, o anchetă anterioară a constatat că nivelele de dopamină NAc au fost mai mari atunci când peletele alimentare au fost scoase în recipiente la intervale 45 s sau 4 min necesitând o abordare taxică pentru obținerea alimentelor pe fiecare proces) decât atunci când alimentele erau disponibile în mod liber (o situație care minimizează nevoia de abordare taxică) (McCullough și Salamone, 1992). Studiile care au variat cerințele ratei răspunsului operatorului au produs rezultate oarecum contradictorii, unele observând o corelație pozitivă între rata răspunsului operatorului și nivelul dopaminei (McCullough și colab., 1993; Sokolowski și colab., 1998; Cousins ​​și colab., 1999) și alții găsind excepții de la această relație propusă (Salamone și colab., 1994; Veri și salamone, 1996; Ahn și Phillips, 2007; Ostlund și colab., 2011). O explicație potențială pentru această discrepanță este aceea că sarcinile operatorului diferit implică nevoia de abordare taxică în grade diferite (Nicola, 2010); corelațiile cu nivelul dopaminei pot fi mai robuste pentru probabilitatea de abordare taxică decât pentru rata răspunsului operant.

O propunere înrudită constă în faptul că nivelurile de dopamină tonice nu numai că determină rate mai rapide de răspuns (sau probabil o probabilitate mai mare de abordare taxică), dar și că nivelurile de dopamină sunt stabilite de rata de întărire (Niv et al. 2005, 2007), o idee care a câștigat recent sprijin experimental (Hamid et al., 2016). În consecință, nivelele de dopamină la animalele care lucrează pentru agenți de întărire nutritivi ar trebui să fie mai mici în ad libitum- în comparație cu animalele înfometate [așa cum se întâmplă de fapt (Ostlund et al., 2011)] și mai scăzută atunci când agentul de întărire este 3% zaharoză decât atunci când acesta este un volum echivalent de zaharoză 10%. Nivelele scăzute de dopamină sugerate în 3% zaharoză ar putea avea ca rezultat o reacție în lanț, cu dopamină scăzută, rezultând o probabilitate scăzută de a răspunde la orice sugestie dată; eșecurile de a reacționa la rândul său determină rata de întărire și, prin urmare, nivelul de dopamină este încă mai scăzut și, prin urmare, probabilitatea de răspuns la următoarea prezentare tactică devine, de asemenea, mai mică. Rezultatul ar fi o reducere progresivă a ratei de răspuns similară celei observate aici.

Concluzii: Abordarea taxică cuantică este un model pentru investigarea reglementării dopaminei mezolimbice prin starea de nutrienți

Probabilitatea scăzută a răspunsului dependent de dopamină în ad libitumAnimalele hrănite observate aici sunt în concordanță cu multe studii recente de reglare a neuronilor dopaminici de către mesageri, cum ar fi colecistochinina, orexina, grelina, leptina, insulina și peptida asemănătoare glucagonului 1, care semnalează starea nutrienților organismului detectată prin diferite mecanisme. În general, semnalele care raportează deficitul de nutrienți cresc activitatea neuronală a dopaminei, în timp ce semnalele care raportează sațietatea sau excesul de nutrienți o scad (Ladurelle și colab., 1997; Helm și colab., 2003; Krügel și colab., 2003; Abizaid și colab., 2006; Fulton și colab., 2006; Hommel și colab., 2006; Narita și colab., 2006; Kawahara și colab., 2009; Leinninger și colab., 2009; Quarta și colab., 2009, 2011; Jerlhag și colab., 2010; Perry și colab., 2010; Domingos și colab., 2011; España și colab., 2011; Skibicka și colab., 2011, 2012a,b, 2013; Davis și colab., 2011a,b; Mebel și colab., 2012; Patyal și colab., 2012; Egecioglu și colab., 2013; Cone și colab., 2014, 2015; Mietlicki-Baase și colab., 2014). Sensibilitatea deosebită a semnalizării mezolimbice a dopaminei la starea nutritivă este în concordanță cu propunerea că probabilitatea comportamentului mezolimbic dependent de dopamină se poate schimba instantaneu ca urmare a valorii, în raport cu starea nutritivă a armatorului (Berridge, 2012). Observăm că agenții de întărire cu valoare redusă livrați animalelor relativ saturate duc la probabilități de răspuns fluctuante suprapuse peste o scădere generală a probabilității de răspuns. Aceste observații, împreună cu schimbările dramatice ale probabilităților de răspuns și de tranziție produse prin injectarea de agoniști și antagoniști ai dopaminei în NAc, sugerează că, în condițiile noastre, nivelul de dopamină este menținut la niveluri scăzute prin mecanismele de detectare a nutrienților. Controlul nivelurilor de dopamină de către acești parametri și alți parametri (cum ar fi rata recentă de întărire) poate produce niveluri de dopamină care fluctuează în jurul pragului pentru a determina un răspuns, provocând răspunsuri tactice și non-răspunsuri în clustere. Paradigma comportamentală pe care o folosim aici - abordarea taxică mezolimbică dependentă de zaharoză, dependentă de zaharoză, în ad libitumanimalele de hrană - este, prin urmare, ideal pentru investigarea ulterioară a reglementării dinamicii dopaminei prin starea nutritivă, rata de întărire și alți parametri și a mecanismului prin care aceste variabile influențează comportamentul dependent de dopamină NAc.

Declarație privind conflictul de interese

Autorii declară că cercetarea a fost efectuată în absența oricăror relații comerciale sau financiare care ar putea fi interpretate ca un potențial conflict de interese.

Această lucrare a fost susținută de subvenții de la NIH (DA019473, DA038412, DA041725), Klarman Family Foundation și NARSAD la SN.

1. Abizaid A., Liu ZW, Andrews ZB, Shanabrough M., Borok E., Elsworth JD, și colab. . (2006). Ghrelin modulează activitatea și organizarea sinaptică de intrare a neuronilor dopaminergici midbrain în timp ce promovează pofta de mâncare. J. Clin. Investi. 116, 3229-3239. 10.1172 / JCI29867 [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
2. Ahn S., Phillips AG (2007). Efluxul de dopamină în nucleul accumbens în timpul extincției în cadrul sesiunii, dependența de rezultate și reacția instrumentală pe bază de obicei pentru recompensarea alimentară. Psihofarmacologie (Berl.) 191, 641-651. 10.1007 / s00213-006-0526-9 [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
3. Ambroggi F., Ishikawa A., Fields HL, Nicola SM (2008). Neuronii amigdali bazolaterali facilitează comportamentul de căutare a recompenselor prin neuronii nucleului accumbens excitant. Neuron 59, 648-661. 10.1016 / j.neuron.2008.07.004 [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
4. Beeler JA, Mccutcheon JE, Cao ZF, Murakami M., Alexander E., Roitman MF, și colab. . (2012). Gustul decuplat din nutriție nu reușește să susțină proprietățile de întărire ale alimentelor. Euro. J. Neurosci. 36, 2533-2546. 10.1111 / j.1460-9568.2012.08167.x [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
5. Berridge KC (2012). De la eroarea de predicție la caracterul stimulativ: calculul mesolimbic al motivației recompensării. Euro. J. Neurosci. 35, 1124-1143. 10.1111 / j.1460-9568.2012.07990.x [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
6. Berridge KC, Ho CY, Richard JM, Difeliceantonio AG (2010). Creierul tentat mănâncă: circuite de plăcere și dorință în obezitate și tulburări de alimentație. Brain Res. 1350, 43-64. 10.1016 / j.brainres.2010.04.003 [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
7. Boulos R., Vikre EK, Oppenheimer S., Chang H., Kanarek RB (2012). ObesiTV: modul în care televiziunea influențează epidemia de obezitate. Physiol. Behav. 107, 146-153. 10.1016 / j.physbeh.2012.05.022 [PubMed] [Cross Ref]
8. Boyland EJ, Halford JC (2013). Publicitate și branding de televiziune. Efecte asupra comportamentului alimentar și a preferințelor alimentare la copii. Apetitul 62, 236-241. 10.1016 / j.appet.2012.01.032 [PubMed] [Cross Ref]
9. Branch SY, Goertz RB, Sharpe AL, Pierce J., Roy S., Ko D. și colab. . (2013). Restricția la hrană mărește arderea spărturilor mediate de receptorul de glutamat de neuroni ai dopaminei. J. Neurosci. 33, 13861-13872. 10.1523 / JNEUROSCI.5099-12.2013 [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
10. Caref K., Nicola SM (2014). Opioidele Nucleus accumbens conduc abordarea condiționată la recompensarea înaltă a caloriilor numai în absența unui impuls homeostatic, în cadrul reuniunii anuale a Societății pentru Neuroștiințe (Washington, DC:).
11. Cone JJ, Mccutcheon JE, Roitman MF (2014). Ghrelin acționează ca o interfață între starea fiziologică și semnalarea dopaminei fazice. J. Neurosci. 34, 4905-4913. 10.1523 / JNEUROSCI.4404-13.2014 [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
12. Cone JJ, Roitman JD, Roitman MF (2015). Ghrelin reglează semnalizarea fazică a dopaminei și a nucleului accumbens evocate de stimulii predictivi alimentari. J. Neurochem. 133, 844-856. 10.1111 / jnc.13080 [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
13. Câini MS, Salamone JD (1996). Implicarea dopaminei striate ventrulare în inițierea și executarea mișcării: o microdializă și investigație comportamentală. Neuroștiință 70, 849-859. 10.1016 / 0306-4522 (95) 00407-6 [PubMed] [Cross Ref]
14. Cousins ​​MS, Trevitt J., Atherton A., Salamone JD (1999). Diferitele funcții comportamentale ale dopaminei în nucleul accumbens și striatul ventrolateral: o microdializă și investigație comportamentală. Neuroștiință 91, 925-934. 10.1016 / S0306-4522 (98) 00617-4 [PubMed] [Cross Ref]
15. Davis JF, Choi DL, Schurdak JD, Fitzgerald MF, Clegg DJ, Lipton JW, și colab. . (2011a). Leptina reglează echilibrul energetic și motivația prin acțiune la circuite neuronale distincte. Biol. Psihiatrie 69, 668-674. 10.1016 / j.biopsych.2010.08.028 [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
16. Davis JF, Choi DL, Shurdak JD, Krause EG, Fitzgerald MF, Lipton JW, și colab. . (2011b). Melanocortinele centrale modulează activitatea mezocorticolimbică și comportamentul de căutare a alimentelor la șobolan. Physiol. Behav. 102, 491-495. 10.1016 / j.physbeh.2010.12.017 [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
17. de Araujo IE (2016). Organizarea circuitelor de armare a zahărului. Physiol. Behav. [Epub înainte de imprimare]. 10.1016 / j.physbeh.2016.04.041 [PubMed] [Cross Ref]
18. de Araujo IE, Ferreira JG, Tellez LA, Ren X., Yeckel CW (2012). Axa interactivă a dopaminei intestinale: un sistem de reglementare pentru aportul caloric. Physiol. Behav. 106, 394-399. 10.1016 / j.physbeh.2012.02.026 [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
19. Domingos AI, Vaynshteyn J., Voss HU, Ren X., Gradinaru V., Zang F., și colab. . (2011). Leptina reglează valoarea de recompensă a nutrientului. Nat. Neurosci. 14, 1562-1568. 10.1038 / nn.2977 [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
20. du Hoffmann J., Kim JJ, Nicola SM (2011). O gamă ieftină de microelectrozi canulați pentru înregistrarea simultană a unităților și infuzia de droguri în același nucleu al creierului de șobolani comportamentali. J. Neurophysiol. 106, 1054-1064. 10.1152 / jn.00349.2011 [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
21. du Hoffmann J., Nicola SM (2014). Dopamina invigorează recompensa căutând prin promovarea excitației provocată de excitație în nucleul accumbens. J. Neurosci. 34, 14349-14364. 10.1523 / JNEUROSCI.3492-14.2014 [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
22. Egecioglu E., Engel JA, Jerlhag E. (2013). Exendin-1, analogul 4 analogic cu glucagon, atenuează stimularea locomotorie indusă de nicotină, eliberarea de dopamină cumbală, preferința locului condiționat, precum și expresia sensibilizării locomotorii la șoareci. PLoS ONE 8: e77284. 10.1371 / journal.pone.0077284 [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
23. Eiler WJ II, Masters, J., Mckay PF, Hardy L., III, Goergen J., Mensah-Zoe B., și colab. . (2006). Amfetamina scade pragul de recompensă a stimulării creierului (BSR) la șobolanii care preferă alcoolul (P) și -preferind (NP): reglarea de către receptorii D-sub-1 și D-sub-2 în nucleul accumbens. Exp. Clin. Psychopharmacol. 14, 361-376. 10.1037 / 1064-1297.14.3.361 [PubMed] [Cross Ref]
24. España RA, Melchior JR, Roberts DC, Jones SR (2011). Hypocretin 1 / orexin A în zona tegmentală ventrală îmbunătățește răspunsurile dopaminei la cocaină și promovează auto-administrarea cocainei. Psihofarmacologie (Berl.) 214, 415-426. 10.1007 / s00213-010-2048-8 [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
25. Fulton S., Pissios P., Manchon RP, Stiles L., Frank L., Pothos EN, și colab. . (2006). Reglementarea cu leptină a căii dopaminei mezoaccumbens. Neuron 51, 811-822. 10.1016 / j.neuron.2006.09.006 [PubMed] [Cross Ref]
26. Haghparast A., Ghalandari-Shamami M., Hassanpour-Ezatti M. (2012). Blocarea receptorilor de dopamină D1 / D2 din nucleul accumbens a atenuat efectul antinociceptiv al agonistului receptorului canabinoid în amigdala bazolaterală. Brain Res. 1471, 23-32. 10.1016 / j.brainres.2012.06.023 [PubMed] [Cross Ref]
27. Hamid AA, Pettibone JR, Mabrouk OS, Hetrick VL, Schmidt R., Vander Weele CM și colab. . (2016). Mesolimbicul de dopamină semnalează valoarea muncii. Nat. Neurosci. 19, 117-126. 10.1038 / nn.4173 [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
28. Helm KA, Rada P., Hoebel BG (2003). Cholecystokininul combinat cu serotonina în hipotalamus limitează eliberarea dopumbinei accumbens în timp ce creșterea acetilcolinei: un posibil mecanism de satializare. Brain Res. 963, 290-297. 10.1016 / S0006-8993 (02) 04051-9 [PubMed] [Cross Ref]
29. Hiroi N., White NM (1991). Preferința preferată a locului de amfetamină: implicarea diferențiată a subtipurilor de receptori ai dopaminei și două zone terminale dopaminergice. Brain Res. 552, 141-152. 10.1016 / 0006-8993 (91) 90672-I [PubMed] [Cross Ref]
30. Hommel JD, Trinko R., Sears RM, Georgescu D., Liu ZW, Gao XB și colab. . (2006). Semnalarea receptorilor de leptină în neuronii dopaminei midbraine reglează hrănirea. Neuron 51, 801-810. 10.1016 / j.neuron.2006.08.023 [PubMed] [Cross Ref]
31. Hopf FW, Cascini MG, Gordon AS, Diamond I., Bonci A. (2003). Activarea prin cooperație a receptorilor D1 și D2 ai dopaminei crește arderea spike a neuronilor nucleului accumbens prin subunitățile G-protein βγ. J. Neurosci. 23, 5079-5087. Disponibil online la: http://www.jneurosci.org/content/23/12/5079.long [PubMed]
32. Jerlhag E., Egecioglu E., Dickson SL, Engel JA (2010). Antagonismul receptorului Ghrelin atenuează stimularea locomotorie indusă de cocaină și amfetamină, eliberarea de dopamină acumbalată și preferința locului condiționat. Psihofarmacologie (Berl.) 211, 415-422. 10.1007 / s00213-010-1907-7 [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
33. Kawahara Y., Kawahara H., Kaneko F., Yamada M., Nishi Y., Tanaka E., și colab. . (2009). Ghrelinul administrat periferic induce efecte bimodale asupra sistemului dopaminic mezolimbic, în funcție de stările consumatoare de alimente. Neuroștiință 161, 855-864. 10.1016 / j.neuroscience.2009.03.086 [PubMed] [Cross Ref]
34. Kenny PJ (2011). Mecanisme de recompensare în obezitate: noi perspective și direcții viitoare. Neuron 69, 664-679. 10.1016 / j.neuron.2011.02.016 [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
35. Koch M., Schmid A., Schnitzler HU (2000). Rolul muschilor accumbens dopamine D1 și receptorii D2 în paradigmele instrumentale și paradigme Pavlovian de recompensă condiționată. Psihofarmacologie (Berl.) 152, 67-73. 10.1007 / s002130000505 [PubMed] [Cross Ref]
36. Krügel U., Schraft T., Kittner H., Kiess W., Illes P. (2003). Eliberarea de dopamină evocată prin bazală și hrănire în nucleul accumbens de șobolan este deprimată de leptină. Euro. J. Pharmacol. 482, 185-187. 10.1016 / j.ejphar.2003.09.047 [PubMed] [Cross Ref]
37. Ladurelle N., Keller G., Blommaert A., Roques BP, Daugé V. (1997). Agonistul CCK-B, BC264, crește dopamina în nucleul accumbens și facilitează motivația și atenția după injectarea intraperitoneală la șobolani. Euro. J. Neurosci. 9, 1804-1814. 10.1111 / j.1460-9568.1997.tb00747.x [PubMed] [Cross Ref]
38. Lardeux S., Kim JJ, Nicola SM (2015). Intermitentul cu consum redus de grăsimi dulce nu are nevoie de receptori opioizi sau de dopamină în nucleul accumbens. Behav. Brain Res. 292, 194-208. 10.1016 / j.bbr.2015.06.015 [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
39. Leinninger GM, Jo YH, Leshan RL, Louis GW, Yang H., Barrera JG și colab. . (2009). Leptina acționează prin intermediul neuronilor hipotalamici laterali care exprimă receptorul de leptină pentru a modula sistemul dopaminic mezolimbic și pentru a suprima hrănirea. Cell Metab. 10, 89-98. 10.1016 / j.cmet.2009.06.011 [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
40. Lex A., Hauber W. (2008). Dopamine D1 și receptorii D2 din nucleul nucleului accumbens și coaja mediază transferul instrumental Pavlovian. Învăța. Mem. 15, 483-491. 10.1101 / lm.978708 [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
41. Liao RM (2008). Dezvoltarea preferinței locului condiționat, indusă de infuzia de amfetamină intra-accumbens, este atenuată prin co-perfuzarea antagoniștilor receptorilor de dopamină D1 și D2. Pharmacol. Biochem. Behav. 89, 367-373. 10.1016 / j.pbb.2008.01.009 [PubMed] [Cross Ref]
42. McCullough LD, Cousins ​​MS, Salamone JD (1993). Rolul nucleului accumbens dopamina în răspunsul la un program operant de întărire continuă: un studiu neurochimic și comportamental. Pharmacol. Biochem. Behav. 46, 581-586. 10.1016 / 0091-3057 (93) 90547-7 [PubMed] [Cross Ref]
43. McCullough LD, Salamone JD (1992). Implicarea nucleului accumbens dopamina în activitatea motorie indusă de prezentarea periodică a alimentelor: o microdializă și un studiu comportamental. Brain Res. 592, 29-36. 10.1016 / 0006-8993 (92) 91654-W [PubMed] [Cross Ref]
44. McCutcheon JE, Beeler JA, Roitman MF (2012). Zaharoza-indicii predictivi evoca o eliberare mai mare de dopamina fazica decat indicii predictive de zaharina. Synapse 66, 346-351. 10.1002 / syn.21519 [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
45. McGinty VB, Lardeux S., Taha SA, Kim JJ, Nicola SM (2013). Invigorarea căutării de recompense prin codificarea apropierii și proximității în nucleul accumbens. Neuron 78, 910-922. 10.1016 / j.neuron.2013.04.010 [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
46. Mebel DM, Wong JC, Dong YJ, Borgland SL (2012). Insulina din zona tegmentală ventrală reduce alimentarea hedonică și suprimă concentrația dopaminei prin recaptare crescută. Euro. J. Neurosci. 36, 2336-2346. 10.1111 / j.1460-9568.2012.08168.x [PubMed] [Cross Ref]
47. Meye FJ, Adan RA (2014). Sentimente legate de alimentație: zona tegmentală ventrală în răsplata alimentară și alimentația emoțională. Trends Pharmacol. Sci. 35, 31-40. 10.1016 / j.tips.2013.11.003 [PubMed] [Cross Ref]
48. Mietlicki-Baase EG, Reiner DJ, Cone JJ, Olivos DR, Mcgrath LE, Zimmer DJ, și colab. . (2014). Amilina modulează sistemul mezolimbic de dopamină pentru a controla echilibrul energetic. Neuropsihopharmacologie 40, 372-385. 10.1038 / npp.2014.18 [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
49. Montague PR, Dayan P., Sejnowski TJ (1996). Un cadru pentru sistemele de dopamină mesencefalică bazate pe învățarea predictivă Hebbian. J. Neurosci. 16, 1936-1947. [PubMed]
50. Morrison SE, Nicola SM (2014). Neuronii din nucleul accumbens promovează tendința de selecție pentru obiectele mai apropiate. J. Neurosci. 34, 14147-14162. 10.1523 / JNEUROSCI.2197-14.2014 [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
51. Narita M., Nagumo Y., Hashimoto S., Narita M., Khotib J., Miyatake M., și colab. . (2006). Implicarea directă a sistemelor orexinergice în activarea căii dopaminergice mezolimbice și a comportamentelor asociate induse de morfină. J. Neurosci. 26, 398-405. 10.1523 / JNEUROSCI.2761-05.2006 [PubMed] [Cross Ref]
52. Nicola SM (2010). Ipoteza flexibilă de abordare: unificarea efortului și a ipotezelor de reacție pentru rolul nucleului accumbens dopamina în activarea comportamentului care caută recompensa. J. Neurosci. 30, 16585-16600. 10.1523 / JNEUROSCI.3958-10.2010 [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
53. Nicola SM, Hopf FW, Hjelmstad GO (2004). Îmbunătățirea contrastului: un efect fiziologic al dopaminei striate? Cell Tissue Res. 318, 93-106. 10.1007 / s00441-004-0929-z [PubMed] [Cross Ref]
54. Nicola SM, Surmeier J., Malenka RC (2000). Modularea dopaminergică a excitabilității neuronale în striatum și nucleul accumbens. Annu. Rev. Neurosci. 23, 185-215. 10.1146 / anurev.neuro.23.1.185 [PubMed] [Cross Ref]
55. Nicola SM, Taha SA, Kim SW, câmpurile HL (2005). Nucleus accumbens de eliberare a dopaminei este necesar și suficient pentru a promova răspunsul comportamental la recompense-indicii de predicție. Neuroștiință 135, 1025-1033. 10.1016 / j.neuroscience.2005.06.088 [PubMed] [Cross Ref]
56. Niv Y., Daw N., Dayan P. (2005). Cât de repede se lucrează: vigoarea răspunsului, motivația și dopamina tonică, în sistemele de procesare a informației neuronale 18, ediții Weiss Y., Scholkopf B., Platt J., editori. (Cambridge, MA: MIT Press;), 1019-1026.
57. Niv Y., Daw N., Joel D., Dayan P. (2007). Tonic dopamina: costuri de oportunitate și controlul vigorii răspunsului. Psihofarmacologie 191, 507-520. 10.1007 / s00213-006-0502-4 [PubMed] [Cross Ref]
58. O'keefe J., Nadel L. (1978). Hipocampul ca hartă cognitivă. Oxford: Clarendon.
59. Ostlund SB, Wassum KM, NP Murphy, Balleine BW, Maidment NT (2011). Nivelurile extracelulare de dopamină din subregiunea striatală urmăresc modificări în motivarea și costul de răspuns în timpul condiționării instrumentale. J. Neurosci. 31, 200-207. 10.1523 / JNEUROSCI.4759-10.2011 [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
60. Ozer H., Ekinci AC, Starr MS (1997). Dopaminele D1- și D2-dependente de catalepsie la șobolan necesită receptori NMDA funcționali în corpus striatum, nucleus accumbens și substantia nigra pars reticulata. Brain Res. 777, 51-59. 10.1016 / S0006-8993 (97) 00706-3 [PubMed] [Cross Ref]
61. Patyal R., Woo EY, Borgland SL (2012). Hipocretinul local 1 modulează concentrația terminală a dopaminei în cochilia nucleului accumbens. Față. Behav. Neurosci. 6: 82. 10.3389 / fnbeh.2012.00082 [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
62. Perry ML, Leinninger GM, Chen R., Luderman KD, Yang H., Gnegy ME, și colab. . (2010). Leptina promovează activitatea transportatorului de dopamină și a hidroxilazei tirozinei în nucleul accumbens al șobolanilor Sprague-Dawley. J. Neurochem. 114, 666-674. 10.1111 / j.1471-4159.2010.06757.x [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
63. Petrosini L., Molinari M., Dell'anna ME (1996). Contribuția cerebelară la procesarea evenimentelor spațiale: labirintul de apă Morris și labirintul T. Euro. J. Neurosci. 8, 1882–1896. 10.1111 / j.1460-9568.1996.tb01332.x [PubMed] [Cross Ref]
64. Pezze MA, Dalley JW, Robbins TW (2007). Rolul diferențial al receptorilor D1 și D2 ai dopaminei în nucleul accumbens în performanța atentă asupra sarcinii de reacție serială cu cinci alegeri. Neuropsihopharmacologie 32, 273-283. 10.1038 / sj.npp.1301073 [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
65. Quarta D., Di Francesco C., Melotto S., Mangiarini L., Heidbreder C., Hedou G. (2009). Administrarea sistemică a ghrelinului crește dopamina extracelulară în coajă, dar nu subdiviziunea nucleară a nucleului accumbens. Neurochem. Int. 54, 89-94. 10.1016 / j.neuint.2008.12.006 [PubMed] [Cross Ref]
66. Quarta D., Leslie CP, Carletti R., Valerio E., Caberlotto L. (2011). Administrarea centrală a NPY sau o creștere a agonistului selectiv NPY-Y5 in vivo nivelurile extracelulare de monoamină în zonele proiectate mezocorticolimbic. Neuropharmacologie 60, 328-335. 10.1016 / j.neuropharm.2010.09.016 [PubMed] [Cross Ref]
67. R Core Team (2013). R: O limbă și mediul pentru calculul statistic. Fundația pentru Calculul Statistic. Disponibil online la: http://www.R-project.org/ (Accesat 2016).
68. Salamone JD, Cousins ​​MS, McCullough LD, Carriero DL, Berkowitz RJ (1994). Nucleus accumbens eliberarea dopaminei crește în timpul presării instrumentale a pârghiei pentru alimente, dar nu și pentru consumul alimentar gratuit. Pharmacol. Biochem. Behav. 49, 25-31. 10.1016 / 0091-3057 (94) 90452-9 [PubMed] [Cross Ref]
69. Schultz W. (1998). Semnal de recompensă predictivă a neuronilor dopaminergici. J. Neurophysiol. 80, 1-27. [PubMed]
70. Schultz W., Dayan P., Montague PR (1997). Un substrat neural de predicție și recompensă. Știință 275, 1593-1599. 10.1126 / science.275.5306.1593 [PubMed] [Cross Ref]
71. Sclafani A. (1987). Gustul carbohidrat, apetitul și obezitatea: o prezentare generală. Neurosci. Biobehav. Rev. 11, 131-153. 10.1016 / S0149-7634 (87) 80019-2 [PubMed] [Cross Ref]
72. Sclafani A. (2013). Sensibilitatea nutritivă a intestinului gros. Aventura vs. satiation. Apetitul 71, 454-458. 10.1016 / j.appet.2012.05.024 [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
73. Sclafani A., Ackroff K. (2012). Rolul intestinelor intestinale de sensibilizare în stimularea apetitului și de a condiționa preferințele alimentare. A.m. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 302, R1119-R1133. 10.1152 / ajpregu.00038.2012 [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
74. Shin R., Cao J., Webb SM, Ikemoto S. (2010). Administrarea amfetaminei în striatum ventral facilitează interacțiunea comportamentală cu semnale vizuale necondiționate la șobolani. PLoS ONE 5: e8741. 10.1371 / journal.pone.0008741 [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
75. Skibicka KP, Hansson C., Alvarez-Crespo M., Friberg PA, Dickson SL (2011). Ghrelin vizează direct zona tegmentală ventrală pentru a crește motivația alimentară. Neuroștiință 180, 129-137. 10.1016 / j.neuroscience.2011.02.016 [PubMed] [Cross Ref]
76. Skibicka KP, Hansson C., Egecioglu E., Dickson SL (2012a). Rolul ghrelinului în recompensa alimentară: impactul ghrelinului asupra administrării de sucroză de sine și expresia genei receptoare mezolimbice de dopamină și acetilcolină. Addict. Biol. 17, 95-107. 10.1111 / j.1369-1600.2010.00294.x [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
77. Skibicka KP, Shirazi RH, Hansson C., Dickson SL (2012b). Ghrelin interacționează cu neuropeptidul Y Y1 și receptorii opioizi pentru a crește recompensa alimentară. Endocrinologie 153, 1194-1205. 10.1210 / ro.2011-1606 [PubMed] [Cross Ref]
78. Skibicka KP, Shirazi RH, Rabasa-Papio C., Alvarez-Crespo M., Neuber C., Vogel H., și colab. . (2013). Circuite divergente care stau la baza recompensei alimentare și a efectelor aportului de grelină: proiecția dopaminergică VTA-accumbens mediază efectul ghrelin asupra recompensei alimentare, dar nu și a consumului de alimente. Neuropharmacology 73, 274-283. 10.1016 / j.neuropharm.2013.06.004 [PubMed] [Cross Ref]
79. Smith GP (2001). John Davis și sensurile de lins. Apetitul 36, 84-92. 10.1006 / appe.2000.0371 [PubMed] [Cross Ref]
80. Sokolowski JD, Conlan AN, Salamone JD (1998). Un studiu de microdializă a nucleului nucleului accumbens și a dopaminei în timpul operantului care răspunde la șobolan. Neuroștiință 86, 1001-1009. 10.1016 / S0306-4522 (98) 00066-9 [PubMed] [Cross Ref]
81. Steinberg EE, Boivin JR, Saunders BT, Witten IB, Deisseroth K., Janak PH (2014). Armarea pozitivă mediată de neuronii dopaminei midbrain necesită activarea receptorilor D1 și D2 în nucleul accumbens. PLoS ONE 9: e94771. 10.1371 / journal.pone.0094771 [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
82. Stice E., Figlewicz DP, Gosnell BA, Levine AS, Pratt WE (2013). Contribuția circuitelor de recompensare a creierului la epidemia de obezitate. Neurosci. Biobehav. Rev. 37, 2047-2058. 10.1016 / j.neubiorev.2012.12.001 [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
83. Wakabayashi KT, câmpurile HL, Nicola SM (2004). Disocierea rolului nucleului accumbens dopamină în răspunsul la indicațiile recompensă-predictive și în așteptarea recompensării. Behav. Brain Res. 154, 19-30. 10.1016 / j.bbr.2004.01.013 [PubMed] [Cross Ref]
84. Yun IA, Nicola SM, Fields HL (2004a). Efectele contrastante ale injectării antagoniste ale receptorilor de dopamină și glutamat în nucleul accumbens sugerează un mecanism neural care stă la baza comportamentului orientat spre țintă. Euro. J. Neurosci. 20, 249-263. 10.1111 / j.1460-9568.2004.03476.x [PubMed] [Cross Ref]
85. Yun IA, Wakabayashi KT, Fields HL, Nicola SM (2004b). Suprafața tegmentală ventrală este necesară pentru răspunsurile comportamentale și nucleu accumbens de ardere neuronală la indicii de stimulare. J. Neurosci. 24, 2923-2933. 10.1523 / JNEUROSCI.5282-03.2004 [PubMed] [Cross Ref]