Experiența sexuală la rozătoarele feminine: mecanisme celulare și consecințe funcționale (2006)

Brain Res. 2006 Dec 18; 1126 (1): 56-65. Epub 2006 Sep 15.

Meisel RL, Mullins AJ.

Sursă

Departamentul de Științe Psihologice, Universitatea Purdue, 703 Third Street, West Lafayette, IN 47907, SUA. [e-mail protejat]

Abstract

Neurobiologia comportamentului sexual feminin s-a concentrat în mare măsură pe mecanismele de acțiune hormonală asupra celulelor nervoase și modul în care aceste efecte se traduc în afișarea modelelor motorii copulatorii. O importanță egală, deși mai puțin studiată, sunt unele dintre consecințele implicării în comportament sexual, inclusiv proprietățile răsplătitoare ale interacțiunilor sexuale și modul în care experiența sexuală alterează eficiența copulatoare. Această revizuire rezumă efectele experienței sexuale asupra proceselor de recompensare și copulare la hamsterii sirieni de sex feminin. NCorelațiile eurale ale acestor interacțiuni sexuale includ modificări celulare pe termen lung în transmiterea dopaminei și căile de semnalizare postsinaptice legate de plasticitatea neuronală (de exemplu, formarea coloanei vertebrale dendritice). Luate împreună, aceste studii sugerează că experiența sexuală îmbunătățește proprietățile de consolidare ale comportamentului sexual, ceea ce are rezultatul coincident al creșterii eficienței copulatorii într-un mod care poate crește succesul reproductiv.

Cuvinte cheie: Copulare, sensibilizare, dopamină, nucleu accumbens, semnalizare, plasticitate

1. Introducere

"De ce animalele se împerechează?" Este o întrebare simplă care stă la baza neurobiologiei comportamentului sexual feminin. Nici o întrebare comportamentală nu are un răspuns simplu, deoarece există atât cauze apropiate cât și distal și consecințe ale comportamentului care ridică propriile întrebări și au propriile răspunsuri neurobiologice. Poate că cel mai comun răspuns la această întrebare este "A produce pui". Acesta poate fi un răspuns în contextul unei consecințe distal ale comportamentului, dar chiar și așa, un astfel de răspuns este, fără îndoială, incorect [2]. Agmo [2] citează date de la suedezi indicând faptul că doar aproximativ 0.1% din copulațiile (probabil) heterosexuale produc copii. Chiar și în cazul unor specii precum șobolani, în care un procent ridicat de împerechere poate avea ca rezultat puși, o astfel de corelație nu înseamnă că sarcina este de aşteptat consecință a copulației.

Un răspuns la întrebarea de ce partenerul de animale este o viziune directă asupra comportamentului sexual al femeilor ca răspuns "reflexiv" la o fiziologie de reproducere fluctuantă, combinată cu stimuli de la un bărbat competente reproductiv. Astfel de investigații privind neurobiologia comportamentului sexual feminin s-au bazat pe observația că o secvență de expunere a hormonilor ovarieni a constituit o condiție fiziologică necesară pentru ca femeile să răspundă sexual unui bărbat montat [70]. Pentru rozătoare, mai multe zile de expunere la estradiol sunt urmate de o creștere mai tranzitorie a progesteronului care coordonează ovulația și reacția sexuală la femelele cu ciclu natural [22]. Logica care a urmat a fost aceea că identificarea regiunilor cerebrale care conțin receptori pentru estradiol și progesteron ar oferi puncte focale pentru a detalia căile neuronale care reglează comportamentul sexual feminin [70]. Mai mult, acțiunile acestor hormoni steroizi asupra celulelor nervoase ar oferi o perspectivă asupra mecanismelor celulare și moleculare care mediază expresia reacției sexuale feminine [71]. Nu există nicio îndoială că această abordare programatică a studiului comportamentului sexual feminin a fost foarte reușită, iar detaliile acestei neurobiologii în ceea ce privește circuitele, neurochimia și expresia genetică sunt bine stabilite [de exemplu, 6,71].

Totuși, există un alt aspect care reglementează neurobiologia comportamentului sexual care se referă la consecințele imediate și pe termen lung ale interacțiunilor sexuale, adică controlul motivator al comportamentului sexual și efectele experiențiale asupra plasticității neuronale care stă la baza acestui sistem. Această neurobiologie a fost revizuită pentru bărbați, în principal șobolani masculi [2]. Scopul acestei prezentări este de a examina astfel de schimbări plastice la femei, concentrându-ne pe munca noastră cu hamsteri sirieni femele. Din această lucrare, este evident că, deși consecințele distal ale comportamentului sexual pot fi spre reproducere, rațiunea proximală este de a activa sisteme motivaționale, care, de fapt, conduc comportamentul.

2. Efectele experienței asupra modelelor comportamentului sexual feminin

Două specii care oferă un contrast frumos cu modul în care ecologia socială contribuie la tiparele comportamentului sexual sunt șobolanii norvegieni și hamsterii sirieni. Ambele specii trăiesc în sisteme de îngropare. În aceste crepuri, șobolanii au structuri sociale complexe constând din mai multe generații de bărbați și femei [3], în timp ce hamsterii adulți (atât bărbații, cât și femeile) trăiesc separat în cremele individuale [26].

Sistemul social al șobolanilor se împrăștie pe mai mulți bărbați și femele care se împerechează simultan [51]. În ciuda acestei scheme aparent haotice, șobolanii femele sunt capabili să controleze modelul interacțiunilor sexuale cu bărbații individuali, inclusiv să decidă ce bărbat va contribui cu o ejaculare în timpul acestui proces de împerechere masculină multiplă [51]. Astfel, șobolanii femele sunt participanți activi la împerechere și oferă un mijloc eficace de a controla modelul interacțiunilor sexuale, inclusiv selectarea partenerului.

Componenta de solicitare a comportamentului sexual feminin la șobolani oferă dovada cea mai clară a modului în care femelele pot controla interacțiunile sexuale permanente cu bărbații. Atunci când șobolanii de sex masculin se apropie de o femelă estră, femela va răspunde cu un model locomotor cu picioare dure, în care va sări în loc (adică sări) sau se va propulsa (adică, să se arunce) departe de bărbat [20,49]. Aceste solicitări, combinate cu alergarea de la bărbat, împiedică bărbatul să monteze femela până când se oprește și permite un contact copulatoriu [49]. Este interesant faptul că femelele vor permite masculilor să se îndrepte din nou mai devreme după o montură fără intromisie decât dacă femeia a primit o intromisiune [20,50]. Această reglementare a comportamentului copular al bărbatului de către șobolani femele se numește "stimulare" și are implicații clare asupra progestării și fertilității [20,21]. Ipoteza de împerechere la șobolani de sex feminin este presupusă a fi sub controlul nucleului accumbens dopamina [4,28,29,32,33,58,84]. La suprafață, modelul complex de stimulare de către șobolanii femelă sugerează un comportament care ar putea fi modificat prin experiență. Cu toate acestea, datele limitate disponibile sugerează altfel [19] și concluzia dominantă [20] este că „… ritmul este o componentă stabilă și înnăscută a receptivității sexuale la șobolanul feminin” (p. 482).

Având în vedere existența lor solitară, hamsterii de sex feminin au un model de împerechere foarte diferit, informația pentru care a fost derivată din studiile de laborator [de exemplu, 46], mai degrabă decât din observațiile naturaliste. Femelele (la fel și cele de sex masculin) introduc ocluziile în tunelul principal care conduc în sistemul de burrow [26]. Un hamster de sex feminin recrutează în mod activ bărbații la burrow prin deschiderea acelei ocluzii și prin stabilirea unui traseu de miros vaginal care duce la intrarea burrowului în așteptarea declanșării estrului său comportamental [46]. Este atât de necunoscut dacă există selecție mate la hamsteri de sex feminin pentru bărbați sau cum ar putea fi realizată o selecție mate în sălbăticie. Odată ce bărbatul este sechestrat în burrow, bărbatul și femelele se află împreună până când femeia atinge starea estroasă și se începe împerecherea [46]. După împerechere, bărbatul este evacuat de pe burta femeii [46].

Imobilietatea poziției sexuale a hamsterului feminin contrastează cu schimbul de lucru activ cu bărbații în timpul comportamentului sexual la șobolanii femele. Hamsterii de sex feminin își asumă repede o poziție rigidă care însoțește lordoza, o poziție care poate fi menținută în sus de 95% dintr-un test 10 min [15]. În timp ce femeia menține această poziție, bărbatul se va așeza și / sau se va monta cu intromission aparent în ritmul propriu. Concluzia aparent evidentă din aceste observații a fost că hamsterii de sex feminin, spre deosebire de șobolanii femele, nu ating ritmul interacțiunilor sexuale ale bărbaților.

În ciuda apariției imobilității, hamsterii de sex feminin sunt, de fapt, participanți destul de activi la interacțiunile de împerechere cu bărbații [46]. Noble [62] a remarcat mai întâi că hamsterii de sex feminin fac mișcări perineale active ca răspuns la stimularea perceptivă tactilă de la un hamster de sex masculin, femeia mutându-și perineul în direcția stimulării. Femela își mișcă vaginul în direcția punctului de contact al tusei bărbatului pentru a facilita inserarea intravaginală de către bărbatul [62]. De fapt, aplicarea unui anestezic local la perineul de hamster feminin reduce dramatic capacitatea de hamster de sex masculin de a realiza inserția penisului [63].

Luate impreuna, sobolanii si hamsterii difera in modul in care doresc sa regleze copularea. Diferența dintre șobolanii femele și hamsterii constă în capacitatea acestor animale de a regla montarea de către mascul. Șobolanii de sex feminin pot determina dacă un mascul se va mânca sau nu. Hamsterii de sex feminin nu controlează frecvența montărilor de către bărbat, dar pot influența dacă bărbatul va intra sau nu cu succes într-o anumită încercare de montare. Ca atare, stimularea la șobolani poate fi observată cu ușurință, în timp ce este foarte dificil de cuantificat mișcările perineale la hamsterii de sex feminin în timpul împerecherii. Ca soluție, am abordat indirect măsurarea rolului hamsterului feminin în reglarea intromisiei de către bărbat. Am motivat că dacă numărul de hamsteri de sex feminin primite este determinat de bărbat, dar momentele culminând cu intromisiunea sunt limitate de comportamentul femeii, atunci procentul de momeli care includ intromisia (în literatura denumită "rata de succes") este de fapt o măsură puternic dependentă de comportamentul femeii.

Pentru a testa această propunere, am examinat hamsterii de sex feminin care au fost naivi sexuali sau femele care au primit anterior 6 săptămânal, 10 interacțiuni sexuale minute cu bărbați [8]. Am lăsat apoi fiecare partener de sex feminin cu un hamster de sex masculin naiv și a înregistrat comportamentul copulativ. Bărbații naivi însoțiți de femele cu experiență sexuală au avut o rată de lovire mai mare (un procent mai mare de păsări cu intromisie) decât bărbații naivi testați cu femele naive (Fig. 1). Mai mult, aceeași diferență în rata de lovire a fost observată dacă femelele au fost testate 1 sau 6 săptămâni după ultimul test de experiență sexuală, sugerând un răspuns stabil învățat.

Figura 1   

Hamsterii de sex feminin au fost testați pentru comportament sexual cu un bărbat naiv, sexual naiv, fie 1, 3, fie 6 săptămâni după ultimul test de experiență. Rata de lovit (proporția de culmi care culminează în intromisiune) ...

Un experiment suplimentar a implicat dopamina în efectele experienței sexuale a femeii asupra performanței copulative a bărbatului [8]. Neurotoxina dopaminei, 6-hidroxidopamina, a fost injectată în creierul bazal, inclusiv nucleul accumbens, al hamsterilor femele înainte de primirea experienței sexuale. Masculii masculi nativi testați cu aceste femele nu au prezentat rata de lovire ridicată caracteristică de împerechere cu femele experimentate (Figura 2). Impactul neurotoxinei dopaminei asupra interacțiunilor sexuale a fost specific pentru creșterea ratei de succes asociate cu experiența sexuală, deoarece nu a existat nici un efect al acestor leziuni asupra comportamentului de perechi de bărbați-femei fără experiență.

Figura 2   

Infuzările neurotoxinei dopaminei, 6-hidroxidopamina (6-OHDA), în regiunea nucleului accumbens înainte de experiența sexuală au eliminat efectul experienței sexuale a hamsterului feminin ...

3. Experiența sexuală are consecințe recompensatoare la femei

Interacțiunile sexuale repetate cu bărbații produc, de asemenea, consecințe comportamentale pe termen lung pentru femeie, în contextul recompensei. Preferință condiționată [14] a fost o abordare utilă pentru descoperirea componentelor de consolidare ale comportamentului sexual. În această paradigmă, interacțiunile sexuale repetate cu un bărbat sunt asociate cu un compartiment al unei camere cu mai multe compartimente. La ocazii potrivite, femela este plasată singură într-un compartiment similar, dar distinctiv. Înainte și după aceste încercări de condiționare, femeia este oferită posibilitatea de a explora aparatul (în absența unui bărbat) pentru a determina timpul relativ petrecut de femeie în compartimentul asociat copulării. Copulația cu bărbatul este definită operațional ca întărire dacă femela petrece semnificativ mai mult timp în compartimentul asociat cu împerecherea după încercările de comportament sexual decât înainte de condiționare.

Rezultatul clar (deși probabil neimpresiv) al acestor studii la șobolani de sex feminin [de exemplu, 65,69] și hamsteri [56] este că interacțiunile sexuale se consolidează. Cerințele de stimul pentru ca această condiționare să apară nu au fost la fel de evidente. Pentru șobolani și nici hamsteri nu este afișarea simplă a lordozei în timpul testelor de împerechere suficientă pentru a efectua preferința condiționată a locului. După cum s-a menționat, șobolanii au o rată preferată a contactelor sexuale cu masculul în montare care are consecințe neuroendocrine legate de progestare și fertilitate. Permiterea șobolanilor de sex feminin să facă ritmul în intervalul preferat este necesară pentru dobândirea unei preferințe de loc condiționate, întrucât interacțiunile sexuale în care femela nu face ritm nu produc condiționare [25,27,34,67,68]. Modelul temporal aici este important, deși nu neapărat controlul stimulării, deoarece stimularea de reglare prin eliminarea și introducerea unui mascul la intervalul preferat al femeii va duce, de asemenea, la condiționarea preferinței locului [34].

Hamsterii de sex feminin nu au o cerință temporală pentru împerechere [42], deși prezintă, de asemenea, preferința locului condiționat de împerechere [56]. O modalitate în care importanța contactelor sexuale de către bărbatul pentru condiționarea condițiilor de preferință a fost testată la hamsterii de sex feminin a fost compararea eficacității interacțiunilor sexuale normale cu interacțiunile sexuale în care intromisiunea intravaginală a bărbatului a fost prevenită prin ocluzia vaginului feminin [39]. Aici, condiționarea condiției de preferință a fost evidentă indiferent dacă femelele au primit sau nu stimulare vaginală în timpul studiilor de condiționare a comportamentului sexual. Acest rezultat experimental pare să încalce observația conform căreia ocluzia vaginală similară împiedică creșterea în dopamină a accumbens în timpul interacțiunilor sexuale cu un bărbat [40]. Cu toate acestea, femelele au fost naivi sexuali în acest studiu de microdializă. Se pare că multitudinea de proprietăți senzoriale acumulate în timpul experienței sexuale, de exemplu în timpul studiilor de condiționare a unei paradigme de preferință a locului [39], lărgesc stimulii senzorici care contribuie la recompensa sexuală din rolul restricționat al stimulenței vaginale la femelele naivi sexuali [40].

Nu s-au făcut puține investigații asupra sistemelor de neurotransmițători care mediază condiționarea preferințelor locurilor față de interacțiunile sexuale. Într-un studiu, antagonizarea neurotransmisiei opioide prin tratarea șobolanilor cu naloxonă înainte de interacțiuni sexuale a eliminat condiționarea preferinței locului [68]. În schimb, mai multe studii care utilizează antagoniști ai receptorului dopaminei au obținut rezultate mixte. Pretractarea hamsterilor de sex feminin cu antagoniști ai receptorului Daminei D2 [57] a împiedicat dobândirea unui loc condiționat de preferință față de interacțiunile sexuale (Fig. 3). Un studiu similar la șobolani nu a avut efect [30].

Figura 3   

Repetarea perechilor de copulație cu compartimentul gri într-un aparat de preferință de preferință a locului (CPP) a determinat hamsterii de sex feminin să petreacă mai mult timp în acest compartiment în absența copulației ...

4. Neurotransmitatorul și plasticitatea celulară în urma experienței sexuale la femei

Există o tradiție bogată în cercetarea mecanismelor de semnalizare a dopaminei, deoarece acestea se referă la componente ale comportamentelor motivate și ale consumului de droguri [de exemplu, 60]. Împrumutând din această literatură, am explorat posibilitatea ca experiența sexuală să afecteze neurotransmisia dopaminei pe calea mezolimbică și că plasticitatea acestui sistem a fost baza consecințelor comportamentale ale experienței sexuale, de exemplu, schimbări în eficiența copulatoare și recompensă. În sistemul dopaminei mezolimbice există atât dovezi pentru activarea în timpul interacțiunilor sexuale feminine, cât și efecte pe termen lung asupra plasticității structurale și neurochimice. Primele experimente de microdializă au demonstrat că nivelurile de dopamină extracelulară din nucleul obișnuit al femelelor au fost crescute în timpul împerecherii [55,58]. Pentru femelele de șobolan, eliberarea de dopamină a fost deosebit de sensibilă la interacțiunile de împerechere ritmată cu bărbații [4,33,58] și pentru hamsteri de sex feminin (cel puțin sexual naiv), creșterile de dopamină depind de stimularea vaginală primită în timpul împerecherii [40]. euîn experimentul de urmărire, am adoptat o abordare ușor diferită, de data aceasta măsurând dopamina extracelulară din nucleul obișnuit în timpul împerecherii la hamsteri sexuali naivi sau la femele care au avut experiență sexuală înainte de testul de microdialysis [38]. Experiența sexuală a produs o creștere exagerată a dopaminei extracelulare care a persistat pe parcursul interacțiunii sexuale cu un bărbat, în comparație cu nivelurile de dopamină la femeile naive sexual (Figura 4). Poate că răspunsul crescut la dopamină la femeile cu experiență sexuală reflectă o serie îmbogățită de stimuli asociați la împerechere la care hamsterii de sex feminin devin receptivi ca urmare a acestei experiențe.

Figura 4   

Experienții experimentați (experimentați) sau cei fără experiență (fără experiență) au fost impliați cu sonde de microdializă în nucleul accumbens și femelele au fost plasate cu un mascul pentru 1 hr. Au fost prelevate eșantioane ...

Creșterea eliberării dopaminei la hamsteri experimentați de femelă amintește de efectele expunerii repetate a animalelor la medicamentele de abuz [75]. În această literatură, nivelul sporit de dopamină ca răspuns la o doză fixă ​​de medicament este denumit "sensibilizare" [75]. Sensibilizarea medicamentelor este însoțită de o varietate de răspunsuri celulare gândite pentru a îmbunătăți eficacitatea sinaptică și fluxul de informații pe calea mezolimbică [74].

Oun punct de intrare în mecanismul prin care experiența comportamentală ar putea modifica plasticitatea neuronală este la nivelul sinapselor. O abordare indirectă a acestei întrebări a fost luată prin măsurarea modificărilor dendritice ale neuronilor striatali (inclusiv nucleul accumbens) ca răspuns la administrarea de medicamente sau după experiența comportamentală. Administrarea repetată a unei varietăți de substanțe abuzate, cu profiluri farmacologice diferite, va crește lungimea dendritică și / sau densitatea coloanei vertebrale în ramurile dendritice terminale ale neuronilor medii spinoși [13,23,44,45,64,76,77,78]. Există mult mai puține exemple pentru experiența comportamentală care produce efecte comparabile asupra dendritelor, deși inducerea poftei de sare [79], comportamentul sexual masculin [24] și comportamentul sexual feminin [59] va modifica morfologia dendritică în neuronii spinoși medii ai nucleului accumbens.

Experiența sexuală la hamsteri de sex feminin a avut un impact diferențial asupra densității dendritice a coloanei vertebrale [59] în funcție de regiunea examinată (Fig. 5). În acest experiment, hamsterii de sex feminin au primit paradigma noastră de bază de săptămâni de experiență sexuală 6 sau au rămas naivi sexuali [38]. Pe 7th săptămânal, tuturor femelelor li s-a administrat o schemă de primare pentru estradiol și progesteron și s-au sacrificat după 4 hr după injectarea de progesteron. Creierele au fost procesate pentru colorarea cu Golgi și s-au analizat felii 240 μm. Spinii au fost numărați din ramificațiile terminale dendritice ale neuronilor piramidali în cortexul prefrontal medial, neuronii spini neuroni ai nucleului accumbens (coajă și miezul combinat) sau neuronii medii spinați ai caudatului dorsal. În interiorul neuronilor spini ai nucleului accumbens, densitatea dendritică a coloanei vertebrale (normalizată la 10 μm a lungimii dendritice) a fost mai mare la cei cu experiență sexuală decât la femelele naivi sexuali. Conversia a fost găsită în dendritele apice ale neuronilor din stratul V din cortexul prefrontal. Nu au existat diferențe de grup în ceea ce privește densitatea coloanei vertebrale în neuronii spina neuroni caudați. Interpretarea acestor diferențe în densitatea coloanei vertebrale reflectă plasticitatea în neurotransmisia excitațională asupra neuronilor receptivi dopaminergici [37].

Figura 5   

Densitățile coloanei (normalizate pe 10 μm) au fost măsurate în dendritele terminale ale neuronilor (exemple de colorare Golgi sunt prezentate în panoul din dreapta) din cortexul prefrontal, nucleul accumbens ...

Dacă luăm plasticitatea coloanei vertebrale dendritice ca un marker celular distal al experienței sexuale, putem ipoteza o cascadă de evenimente celulare care sunt declanșate de interacțiuni sexuale repetate. Cu alte cuvinte, accentul ar trebui să se axeze pe două dintre clasele de răspunsuri ilustrate prin tratamentul cu droguri de abuz [36], adică un răspuns exagerat la un comportament sexual și alte răspunsuri celulare în absența unui comportament sexual. Evenimentele de semnalizare propuse sunt redate în Fig. 6. Această propunere nu este nici nouă, nici radicală, deoarece plasticitatea dendritică rezultă din stimuli la fel de diferiți ca hormonii steroizi [54], droguri de abuz [61] sau potențarea pe termen lung [1] toate implică evenimentele ilustrate. Aceasta se datorează faptului că aceste căi sunt atât de bine reprezentate în exemple variate de plasticitate neurală, încât se pare că, pe măsură ce spațiile sunt umplute în același lucru, vor fi adevărate efectele comportamentului sexual asupra nucleului accumbens.

Figura 6   

Diagrama schematică a unor căi de semnalizare care ar putea media schimbările pe termen lung în plasticitatea celulară ca o funcție a experienței sexuale. Analizele noastre microarray [7] a indicat mai multe noduri din acestea ...

Abordarea descoperire, folosind microarrays gena [7], împreună cu abordările experimentale au început să valideze activitatea modificată sau expresia proteică în mai multe puncte din aceste căi care rezultă din experiența sexuală. Factorii de transcripție reprezintă un set de evenimente moleculare care pot influența structura dendritică conducând la plasticitate pe termen lung [5,17,52]. Atât colorația c-Fos cât și FosB au fost examinate ca răspuns la experiența sexuală și împerecherea la hamsterii de sex feminin sirieni. În urma interacțiunilor sexuale cu un bărbat, colorarea c-Fos a fost crescută în nucleul nucleului accumbens, un răspuns care a fost amplificat la femeile cu experiență sexuală (Fig. 7) [9]. Colorarea FosB nu a fost afectată detectabil de o interacțiune sexuală, deși nivelurile de colorare au fost mai mari în nucleul nucleului accumbens la hamsteri de sex feminin cu experiență sexuală, comparativ cu femelele naive (Fig. 8). Nici c-Fos, nici FosB nu au fost afectate de comportamentul sexual sau de experiența sexuală la nici coaja nucleului accumbens și nici striatul dorsal la aceste femei. În experimentele noastre, modificările în c-Fos și FosB apar în paralel, atât la nivel regional, cât și în funcție de experiență, deși în alte studii, alterarea acestor proteine ​​nu este întotdeauna covară.y [de exemplu, 12].

Figura 7   

Testarea comportamentului sexual (Test) crește în mod semnificativ colorarea c-Fos (ap <0.05 vs. Fără test) în nucleul nucleului accumbens al hamsterilor feminini, efect care se mărește în experiența sexuală ...
Figura 8   

Hamsterii de sex feminin au primit paradigma noastră standard de 6 săptămânal, 10 teste de comportament sexual min sau au fost hormon primiti, dar nu au fost testate. Pe 7th săptămâna, aceste grupuri au fost subdivizate, astfel încât jumătate din animale au fost ...

Proteinele Fos pot fi activate prin mai multe cai de semnalizare, incluzând kinaza MAP [18]. ERK este o kinază în aval în această cale și am examinat regulamentul ERK ca urmare a comportamentului sexual (Fig. 9). În bloturile Western, nivelurile totale ale ERK 2 nu au fost afectate nici de comportamentul sexual, nici de experiența sexuală. În contrast, pERK 2 a fost crescut în nucleul accumbens după un comportament sexual, dar numai la femeile cu experiență sexuală anterioară.

Figura 9   

Nivelurile de ERK1 / 2 au fost măsurate prin Western blot de la perforațiile nucleului accumbens și nucleul caudat al hamsterilor de sex feminin. Dălți de țesut (diametrul 2 mm) de la nucleul accumbens (atât nucleul, cât și coaja) ...

Intrarea în calea kinazei MAP poate proveni din mai multe surse, inclusiv activarea receptorului de glutamat [1], Receptori cuplați cu proteină G (de exemplu, receptori dopaminici) [83], căi inositol trifosfatice [66] și prin receptorii factorului de creștere [16]. Efectele de experiență sexuală asupra acestor căi au fost implicate prin analize microarray [7], dar nu au fost examinate direct. Un mecanism care, de fapt, este reglementat de experiența sexuală este cuplarea receptorului de dopamină la adenilat ciclaza [10]. Homogenatele de la nucleul accumbens au fost luate de la hamsteri de sex feminin experimentați sau neexperimentați. Aceste omogenate au fost stimulate cu măsurarea dopaminei și acumulării cAMP (Fig. 10). Acumularea de cAMP stimulată de dopamină la toate grupele de tratament, cu o stimulare mai mare la omogenatele de la femeile cu experiență sexuală. Tacțiunile hepatice ale dopaminei au fost determinate ca fiind mediate de receptorul D1. Deși o componentă a plasticității în urma experienței sexuale este presinaptică (adică, un efect de dopamină crescut în timpul interacțiunilor sexuale), este la fel de clar că există modificări postsinaptice care nu sunt doar reflectări ale nivelului crescut de dopamină sinaptică.

Fig 10   

Homogenatele de la nucleul accumbens de hamsteri femele care au primit experiență sexuală sau fără experiență au fost măsurate pentru acumularea de cAMP după stimularea cu dopamină (datele sunt% de no-dopamină ...

5. Rezumat și concluzie

O ipoteză a funcției dopaminei mesolimbice este că această cale este sensibilă la proprietățile condiționate asociate cu comportamentele care apar în mod natural, într-un mod care optimizează consecințele funcționale ale acestor comportamente. [80]. Din acest cadru putem concepe un model de comportament în care stimularea vaginală primită de femei în timpul copulării stimulează neurotransmisia dopaminei. Deși inițial acest răspuns este necondiționat [55], cu experiența femelelor să învețe să producă mișcări subtile de perineu care cresc probabilitatea de a primi stimulare vaginală de la masculul montat [8]. La rândul său, există o activare mai mare a dopaminei, care se alimentează înainte pentru a menține răspunsul comportamental. Deoarece primirea stimulării vaginale prin intromisiuni de la bărbatul montant (precedând ejacularea de către bărbat) este necesară pentru inducerea stării progestative care însoțește fertilizarea (și, prin urmare, sarcina de succes) [42], această reglementare comportamentală ar avea efectul indirect al creșterii eficienței copulatorii care să conducă la succesul reproductiv. Răspunsul la întrebarea „De ce se împerechează femelele?” Este să primească stimulare care are consecințe satisfăcătoare sub forma activității dopaminei anterioare. Aceste componente „plăcute” ale comportamentului sexual au consecințele neanticipate (din punctul de vedere al femeii), deși extrem de adaptative, ale unei sarcini reușite și la nașterea descendenței.

recunoasteri

Am dori să mulțumim un număr de persoane care au contribuit în mod semnificativ la această cercetare, printre care Dr. Katherine Bradley, Alma Haas, Margaret Joppa, Dr. Jess Kohlert, Richard Rowe și Dr. Val Watts. Mulțumiri speciale lui Paul Mermelstein pentru sfaturile sale și interesul susținut pentru munca noastră. Această revizuire se bazează pe o discuție făcută la 2006 Workshop privind hormonii steroizi și funcția creierului, Breckenridge, Co. Suntem recunoscători Fundației Naționale de Științe (IBN-9412543 și IBN-9723876) și Institutului Național de Sănătate (DA13680) sprijinirea acestei cercetări.

Referinte

1. Adams JP, Roberson ED, Engleză JD, Selcher JC, Sweatt JD. Reglarea MAPK a expresiei genelor în sistemul nervos central. Acta Neurobiol Exp (Războaie) 2000; 60: 377-394. [PubMed]
2. Ågmo A. Motivația sexuală - o anchetă asupra evenimentelor care determină apariția comportamentului sexual. Comportament Brain Res. 1999; 105: 129-150. [PubMed]
3. Barnett SA. Sobolanul: Un studiu în comportament. Aldine; Chicago: 1963.
4. Becker JB, Rudick CN, Jenkins WJ. Rolul dopaminei în nucleul accumbens și striatum în timpul comportamentului sexual la șobolanul feminin. J Neurosci. 2001; 21: 3236-3241. [PubMed]
5. Bibb JA. Rolul Cdk5 în semnalizarea neuronală, plasticitatea și abuzul de droguri. Neuro-semnale. 2003; 12: 191-199. [PubMed]
6. Blaustein JD, Erskine MS. Comportamentul sexual feminin: Integrarea celulară a informațiilor hormonale și aferente în creierul rozului. In: Pfaff DW, Arnold AP, Etgen AM, Fahrbach SE, Rubin RT, editori. Hormoni creier și comportament. Voi. 1. Academic Press; Amsterdam: 2002. pp. 139-214.
7. Bradley KC, Boulware MB, Jiang H, Doerge RW, Meisel RL, Mermelstein PG. Experiența sexuală generează modele distincte de exprimare a genelor în nucleul accumbens și striatum dorsal al hamsterilor sirieni femele. Genele Brain Behav. 2005; 4: 31-44. [PubMed]
8. Bradley KC, Haas AR, Meisel RL. Leziunile 6-hidroxidopamină la hamsterii de sex feminin (Mesocricetus auratus) elimină efectele sensibilizate ale experienței sexuale asupra interacțiunilor copulative cu bărbații. Behav Neurosci. 2005; 119: 224-232. [PubMed]
9. Bradley KC, Meisel RL. Inducerea comportamentului sexual al c-Fos în nucleul accumbens și activitatea locomotorie stimulată de amfetamină este sensibilizată de experiența sexuală anterioară la hamsterile siriene femele. J Neurosci. 2001; 21: 2123-2130. [PubMed]
10. Bradley KC, Mullins AJ, Meisel RL, Watts VJ. Experiența sexuală modifică dopamina D1 receptori mediate de AMP ciclic în nucleul accumbens al hamsterilor de sex feminin sirieni. Synapse. 2004; 53: 20-27. [PubMed]
11. Bramham CR, Messaoudi E. Funcția BDNF în plasticitatea sinaptică adultă: ipoteza de consolidare sinaptică. Prog Neurobiol. 2005; 76: 99-125. [PubMed]
12. Brenhouse HC, Stellar JR. Expresiile c-Fos și ΔFosB sunt modificate diferențiat în subregiuni distincte ale cochiliei nucleului accumbens la șobolanii sensibili la cocaină. Neuroscience. 2006; 137: 773-780. [PubMed]
13. Brown RW, Kolb B. Sensibilizarea nicotinei crește lungimea dendritică și densitatea coloanei vertebrale în nucleul accumbens și cortexul cingular. Brain Res. 2001; 899: 94-100. [PubMed]
14. Carr GD, Fibiger HC, Phillips AG. Condiția preferată a locului ca măsură a recompensei de droguri. In: Leibman JM, Cooper SJ, editori. Baza neurofarmacologică a recompensei. Clarendon Press; Oxford: 1989. pp. 264-319.
15. Carter CS. Recensivitatea sexuală postcopulatorie la hamsterul feminin: rolul ovarului și al suprarenalelor. Hormonul Behav. 1972; 3: 261-265. [PubMed]
16. Chao MV. Neurotrofinele și receptorii lor: un punct de convergență pentru multe căi de semnalizare. Nat Rev Neurosci. 2003; 4: 299-309. [PubMed]
17. Cheung ZH, Fu Aky, Ip NY. Rolul Synaptic al Cdk5; Implicații în funcția cognitivă superioară și bolile neurodegenerative. Neuron. 2006; 50: 13-18. [PubMed]
18. Davis RJ. Reglementarea transcripțională prin kinazele MAP. Mol Reprod Dev. 1995; 42: 459-467. [PubMed]
19. Erskine MS. Efectele stimulării coitalului stimulat asupra duratei de estru la șobolanii intacti de ciclism și la șobolanii primari cu hormon adrenalocomic ovariectomizat și ovariectomizat. Behav Neurosci. 1985; 99: 151-161. [PubMed]
20. Erskine MS. Comportamentul de solicitare la șobolanul femele estrous: o revizuire. Hormonul Behav. 1989; 23: 473-502. [PubMed]
21. Erskine MS, Kornberg E, Cherry JA. Complicarea ritmică la șobolani: Efectele frecvenței și duratei intromisiei asupra activării luteale și a lungimii estrului. Physiol Behav. 1989; 45: 33-39. [PubMed]
22. Feder HH. Ciclicitatea ciclotropică la mamifere. În: Adler NT, editor. Neuroendocrinologia reproducerii. Plenum Press; New York: pp. 279-348.
23. Ferrario CR, Gorny G, Crombag HS, Li Y, Kolb B, Robinson TE. Nevralitatea și plasticitatea comportamentală asociate cu trecerea de la utilizarea controlată la consumul de cocaină escaladată. Biol Psihiatrie. 2005; 58: 751-759. [PubMed]
24. Fiorino DF, Kolb BS. Societatea pentru Neuroștiințe. New Orleans, LA, 2003 Vizualizator abstract și planificator itinerar; Washington, DC: 2003. Experiența sexuală conduce la modificări morfologice de lungă durată la cortexul prefrontal mascul de șobolan, la cortexul parietal și la neuronii nucleului accumbens.
25. Gans S, Erskine MS. Efectele tratamentului neonatal de testosteron asupra comportamentelor de stimulare și dezvoltarea unei preferințe a locului condiționat. Hormonul Behav. 2003; 44: 354-364. [PubMed]
26. Gattermann R, Fritzsche P, Neumann K, Kayser A, Abiad M, Yaku R. Note privind distribuția actuală și ecologia hamsterilor sălbatici de aur (Mesocricetus auratus) J Zool Lond. 2001; 254: 359-365.
27. González-Florez O, Camacho FJ, Dominguez-Salazar E, Ramirez-Orduna JM, Beyer C, Paredes RG. Progestine și condiționarea preferinței locului după împerecherea ritmică. Hormonul Behav. 2004; 46: 151-157. [PubMed]
28. Guarraci FA, Megroz AB, Clark AS. Efectele leziunilor de acid ibotenic ale nucleului accumbens asupra comportamentului de împerechere ritmică la șobolanii femele. Behav Neurosci. 2002; 116: 568-576. [PubMed]
29. Guarraci FA, Megroz AB, Clark AS. Comportamentul ritmului de împerechere la șobolanii femele după leziunile a trei regiuni receptive la stimularea vaginocervicală. Brain Res. 2004; 999: 40-52. [PubMed]
30. Horsman PG, Paredes RG. Antagoniștii de dopamină nu blochează preferința locului condiționat, indusă de comportamentul ritmului de împerechere la șobolani femele. Behav Neurosci. 2004; 118: 356-364. [PubMed]
31. Hyman SE, Malenka RC. Dependența și creierul: Neurobiologia constrângerii și persistența acesteia. Nat Rev Neurosci. 2001; 2: 695-703. [PubMed]
32. Jenkins WJ, Becker JB. Rolul striatumului și nucleului accumbens în comportamentul copulator ritmat la șobolanul feminin. Behav Brain Res. 2001; 121: 119-128. [PubMed]
33. Jenkins WJ, Becker JB. Creșteri dinamice ale dopaminei în timpul copulației ritmice la șobolanii femele. Eur J Neurosci. 2003; 18: 1997-2001. [PubMed]
34. Jenkins WJ, Becker JB. Șobolanii femele dezvoltă preferința locului condiționat pentru sex la intervalul preferat. Hormonul Behav. 2003; 43: 503-507. [PubMed]
35. Ji Y, Pang PT, Feng L, Lu B. AMP ciclic controlează fosforilarea TrkB indusă de BDNF și formarea coloanei vertebrale dendritice în neuronii hipocampali maturi. Nat Neruosci. 2005; 8: 164-172. [PubMed]
36. Kalivas PW, Toda S, Bowers MS, Baker DA, Ghasemzadeh MB. Secvența temporală a schimbărilor în expresia genelor prin medicamente de abuz. În: Wang JQ, redactor. Metode în medicina moleculară: Droguri de abuz: revizii și protocoale neurologice. Voi. 79. Humana Press; Totowa, NJ: 2003. pp. 3-11.
37. Kalivas PW, Volkow N, Seamans J. Motivația necontrolabilă în dependență: O patologie în transmisia prefrontal-accumbens glutamat. Neuron. 2005; 45: 647-650. [PubMed]
38. Kohlert JG, Meisel RL. Experiența sexuală sensibilizează răspunsurile legate de dopamina legate de nucleul accumbens legate de hamsteri de sex feminin sirieni. Behav Brain Res. 1999; 99: 45-52. [PubMed]
39. Kohlert JG, Olexa N. Rolul stimulării vaginale pentru obținerea preferinței locului condiționat la hamsterii sirieni femele. Physiol Behav. 2005; 84: 135-139. [PubMed]
40. Kohlert JG, Rowe RK, Meisel RL. Stimularea intromasculară de la bărbat crește eliberarea dopaminei extracelulare de la neuronii identificați cu fluor-aur în midbrainul hamsterilor de sex feminin. Hormonul Behav. 1997; 32: 143-154. [PubMed]
41. Kumar V, Zhang MX, Swank MW, Kunz J, Wu GY. Reglarea morfogenezei dendritice prin căile de semnalizare Ras-PI3K-Akt-mTOR și Ras-MAPK. J Neurosci. 2005; 25: 11288-11299. [PubMed]
42. Lanier DL, Estep DQ, Dewsbury DA. Comportamentul comportamental al hamsterilor de aur: Efecte asupra sarcinii. Physiol Behav. 1975; 15: 209-212. [PubMed]
43. Lee KW, Kim Y, Kim AM, Helmin K, Nairn AC, Greengard P. cocaina indusă de formarea coloanei vertebrale dendritice în D1 și D2 receptorul dopaminergic conținând neuroni spini medii în nucleul accumbens. Proc Natl Acad Sci SUA. 2006; 103: 3399-3404. [Articol gratuit PMC] [PubMed]
44. Li Y, Acerbo MJ, Robinson TE. Inducerea sensibilizării comportamentale este asociată cu plasticitatea structurală indusă de cocaină în nucleul nucleului accumbens (dar nu în coajă). Eur J Neurosci. 2004; 20: 1647-1654. [PubMed]
45. Li Y, Kolb B, Robinson TE. Localizarea modificărilor induse de amfetamină persistente în densitatea dăunurilor dendritice pe neuronii spini medii în nucleul accumbens și caudate-putamen. Neuropsychopharmacol. 2003; 28: 1082-1085. [PubMed]
46. Lisk RD, Ciaccio LA, Catanzaro C. Comportamentul de împerechere a hamsterului de aur în condiții seminatural. Animatul Behav. 1983; 31: 659-666.
47. Lonze BE, Ginty DD. Funcția și reglarea factorilor de transcripție ai familiei CREB în sistemul nervos. Neuron. 2002; 35: 605-623. [PubMed]
48. Marinissen MJ, Gutkind JS. G-receptori cuplați și rețele de semnalizare: paradigme emergente. Trends Pharmacol Sci. 2001; 22: 368-376. [PubMed]
49. McClintock MK, Adler NT. Rolul femeii în timpul copularii la șobolanii sălbatici și cei din Norvegia (Rattus norvegicus) Comportament. 1978; 67: 67-96.
50. McClintock MK, Anisko JJ. Împerecherea grupului în rândul șobolanilor din Norvegia I. Diferențele sexuale în model și consecințele neuroendocrine ale copulației. Animatul Behav. 1982; 30: 398-409.
51. McClintock MK, Anisko JJ, Adler NT. Împerecherea în rândul șobolanilor din Norvegia II. Dinamica socială a copulației: concurența, cooperarea și alegerea partenerului. Animatul Behav. 1982; 30: 410-425.
52. McClung CA, Nestler EJ. Reglementarea expresiei genelor și a recompensei de cocaină de către CREB și ΔFosB. Nat Neurosci. 2003; 6: 1208-1215. [PubMed]
53. McClung CA, Ulery PG, Perrotti LI, Zachariou V, Berton O, Nestler EJ. ΔFosB: un comutator molecular pentru adaptarea pe termen lung în creier. Mol Brain Res. 2004; 132: 146-154. [PubMed]
54. McEwen BS. Efectele estrogenice asupra creierului: site-uri multiple și mecanisme moleculare. J Appl Physiol. 2001; 91: 2785-2801. [PubMed]
55. Meisel RL, Camp DM, Robinson TE. Un studiu de microdializă a dopaminei striatale ventrale în timpul comportamentului sexual al hamsterilor sirieni femele. Behav Brain Res. 1993; 55: 151-157. [PubMed]
56. Meisel RL, Joppa MA. Condiții preferate de locație pentru hamsterii de sex feminin în urma unor întâlniri agresive sau sexuale. Physiol Behav. 1994; 56: 1115-1118. [PubMed]
57. Meisel RL, Joppa MA, Rowe RK. Antagoniștii receptorilor dopaminergici atenuează preferința locului condiționat în urma comportamentului sexual la hamsterii de sex feminin sirieni. Eur J Pharmacol. 1996; 309: 21-24. [PubMed]
58. Mermelstein PG, Becker JB. Creșterea dopaminei extracelulare în nucleul accumbens și striatum al șobolanului feminin în timpul comportamentului copulator ritmic. Behav Neurosci. 1995; 109: 354-365. [PubMed]
59. Mullins AJ, Sengelaub DR, Meisel RL. Societatea pentru Neuroștiințe. San Diego: 2004 Vizualizator abstract și ItineraryPlanner; Washington, DC: 2004. Efectele experienței sexuale asupra hamsterilor feminini asupra semnalizării kinazei MAP și morfologiei dendritice.
60. Nestler EJ. Baza moleculară a plasticității pe termen lung care stă la baza dependenței. Nat Rev Neurosci. 2001; 2: 119-128. [PubMed]
61. Nestler EJ. Mecanisme moleculare ale dependenței de droguri. Neuropharmacol. 2004; 47: 24-32. [PubMed]
62. Noble RG. Răspunsurile sexuale ale hamsterului feminin: O analiză descriptivă. Physiol Behav. 1979; 23: 1001-1005. [PubMed]
63. Noble RG. Răspunsurile sexuale ale hamsterului feminin: Efecte asupra performanței masculine. Physiol Behav. 1980; 24: 237-242. [PubMed]
64. Norrholm SD, Bibb JA, Nestler EJ, Ouimet CC, Taylor JR, Greengard P. Proliferarea indusă de cocaină a coloanei dendritice în nucleul accumbens este dependentă de activitatea kinazei dependentă de ciclina-5. Neuroscience. 2003; 116: 19-22. [PubMed]
65. Oldenberger WP, Everitt BJ, De Jonge FH. Condiția preferată a locului indusă de interacțiunea sexuală la șobolani femele. Hormonul Behav. 1992; 26: 214-228. [PubMed]
66. Opazo P, Watabe AM, Grant SGN, Odell TJ. Fosfatidilinozitol 3-kinaza reglează inducerea potențierii pe termen lung prin mecanisme independente de semnal-dependent de kinază. J Neurosci. 2003; 23: 3679-3688. [PubMed]
67. Paredes RG, Alonso A. Comportamentul sexual reglementat (paced) de către femela determină preferința locului condiționat. Behav Neurosci. 1997; 111: 123-128. [PubMed]
68. Paredes RG, Martínez I. Naloxonul blochează condiționarea condiției de preferință după împerecherea ritmică la șobolanii femele. Behav Neurosci. 2001; 115: 1363-1367. [PubMed]
69. Paredes RG, Vazquez B. Ce se întâmplă cu șobolanii de sex feminin? Pace de împerechere Behav Brain Res. 1999; 105: 117-127. [PubMed]
70. Pfaff DW. Estrogeni și funcția creierului. Springer-Verlag; New York: 1980.
71. Pfaff D, Ogawa S, Kia K, Vasudevan N, Krebs C, Frolich J, Kow LM. Mecanisme genetice în controlul neuronal și hormonal asupra comportamentelor reproductive feminine. In: Pfaff DW, Arnold AP, Etgen AM, Fahrbach SE, Rubin RT, editori. Hormoni creier și comportament. Voi. 3. Academic Press; Amsterdam: 2002. pp. 441-509.
72. Poo MM. Neurotrofinele ca modulatoare sinaptice. Nat Rev Neurosci. 2001; 2: 24-32. [PubMed]
73. Radwanska K, Valjent E, Trzaskos J, Caboche J, Kaczmarek L. Reglarea factorilor de tanscripție ai proteinei activatoare indusă de cocaina 1 prin calea kinazei reglementată extracelular. Neruoscience. 2006; 137: 253-264. [PubMed]
74. Robinson TE, Berridge KC. Psihologia și neurobiologia dependenței: o viziune de stimulare-sensibilizare. Dependenta. 2000; 95 (Suppl 2): S91-117. [PubMed]
75. Robinson TE, Berridge KC. Dependenta. Annu Rev Psychol. 2003; 54: 25-53. [PubMed]
76. Robinson TE, Gorny G, Mitton E, Kolb B. Administrarea de cocaină autoadministrează modificarea morfologiei dendritelor și a coloanei dendritice în nucleul accumbens și neocortex. Synapse. 2001; 39: 257-266. [PubMed]
77. Robinson TE, Gorny G, Savage VR, Kolb B. Efecte specifice pe scară largă ale experimentului experimental-versus morfina administrată pe tijă dendritică în nucleul accumbens, hipocampus și neocortex la șobolanii adulți. Synapse. 2002; 46: 271-279. [PubMed]
78. Robinson TE, Kolb B. Modificări ale morfologiei dendritelor și a coloanei dendritice în nucleul accumbens și cortexul prefrontal după tratamentul repetat cu amfetamină sau cocaină. Eur J Neurosci. 1999; 11: 1598-1604. [PubMed]
79. Roitman MF, Na E, Anderson G., Jones TA, Bernstein IL. Inducerea unui apetit de sare modifică morfologia dendritică în nucleul accumbens și sensibilizează șobolanii la amfetamină. J Neurosci. 2002; 22: RC225. (1-5) [PubMed]
80. Salamone JD, Correa M, Mingote SM, Weber SM. Dincolo de ipoteza recompensării: funcții alternative ale nucleului accumbens dopamină. Curr Opin Pharmacol. 2005; 5: 34-41. [PubMed]
81. Steward O, Worley PF. Un mecanism celular pentru direcționarea mRNA nou sintetizat către situsuri sinaptice pe dendriți. Proc Natl Acad Sci SUA. 2001; 98: 7062-7068. [Articol gratuit PMC] [PubMed]
82. Sweatt JD. Cascada neuronală a kinazei MAP: un sistem de integrare a semnalelor biochimice care subliniază plasticitatea și memoria sinaptică. J Neurochem. 2001; 76: 1-10. [PubMed]
83. Valjent E, Pascoli V, Svenningsson P, Paul S, Enslen H, Corvol JC, Stipanovich A, Caboche J, Lombroso PJ, Nairne AC, Greengard P, Herve D, Girault JA. Reglarea unei cascade de fosfatază proteică permite semnale convergente de dopamină și glutamat pentru a activa ERK în striatum. Proc Nat Acad Sci (SUA) 2005; 102: 491-496. [Articol gratuit PMC] [PubMed]
84. Xiao L, Becker JB. Activarea hormonală a striatului și a nucleului accumbens modulează comportamentul de împerechere ritmică la șobolanul feminin. Hormonul Behav. 1997; 32: 114-124. [PubMed]