Comportamentul sexual și comportamentele de mediu asociate sexului Activarea sistemului mesolimbic la șobolanii de sex masculin (2004)

Neuropsychopharmacology (2004) 29, 718-730,

Margaret E Balfour1, Lei Yu1 și Lique M Coolen1

1Programul de Neuroștiințe, Departamentul de Biologie Celulară, Neurobiologie și Anatomie, Universitatea din Cincinnati College of Medicine, Cincinnati, OH, SUA

Corespondenta: Dr. LM Coolen, Departamentul de Biologie Celulara, Neurobiologie si Anatomie, Universitatea din Cincinnati Colegiul de Medicina, Centrul Vontz pentru Studii Moleculare, 3125 Eden Ave., Cincinnati, OH 45267-0521, SUA. Tel: + 513 558 1209; Fax: + 513 558 4454; E-mail: [e-mail protejat]

Primit la 8 august 2003; Revizuit la 6 octombrie 2003; Acceptat la 9 octombrie 2003; Publicat online la 23 decembrie 2003.

Abstract

Sistemul mezolimbic joacă un rol important în reglementarea comportamentelor patologice, cum ar fi dependența de droguri și comportamentele motivaționale normale, cum ar fi comportamentul sexual. Tel prezintă un studiu care a investigat mecanismul prin care acest sistem este activat endogen în timpul comportamentului sexual. Mai exact, s-au studiat efectele experienței sexuale și ale relațiilor de mediu legate de sex asupra activării mai multor componente ale sistemului mezolimbic.

Sistemul mezolimbic constă dintr-o proiecție dopaminergică din zona tegmentală ventrală (VTA) până la nucleul accumbens (NAc). Studiile anterioare sugerează că acești neuroni sunt sub inhibiție tonică de către interneuronii GABA locali, care, la rândul lor, sunt modulați de liganzii receptorului mu opioid (MOR). Pentru a testa ipoteza că opioidele acționează în VTA în timpul comportamentului sexual, vizualizarea internalizării MOR în VTA a fost utilizată ca marker pentru activarea indusă de ligand a receptorului. Creșteri semnificative ale internalizării MOR au fost observate după copularea sau expunerea la indicii de mediu legați de sex. Următorul scop a fost de a determina dacă comportamentul sexual activează neuronii dopaminergici în VTA, utilizând tirozină hidroxilază ca marker pentru neuronii dopaminergici și Fos-imunoreactivitatea ca marker pentru activarea neuronală. Creșteri semnificative ale procentului de neuroni dopaminergici activi s-au observat după copularea sau expunerea la indicii de mediu legați de sex. În plus, legăturile de împerechere și cele legate de sex au activat o populație mare de neuroni nondopaminergici în VTA, precum și neuroni atât în ​​nucleul NAc, cât și în Shell. Luate impreuna, rezultatele noastre furnizeaza dovezi neuroanatomice functionale ca sistemul mezolimbic este activat atat prin comportamentul sexual, cat si prin expunerea la indicii de mediu legate de sex.

Cuvinte cheie:

ventriculoză, GABA, comportament sexual, Fos

INTRODUCERE

Sistemul mezolimbic de dopamină este o componentă cheie a circuitelor neuronale care reglează motivația și recompensa. Acest sistem poate fi activat prin aplicarea exogenă a medicamentelor de abuz, adesea rezultând un set patologic de comportamente cunoscut sub numele de dependență. Cu toate acestea, sistemul mezolimbic joacă, de asemenea, un rol major în reglarea comportamentelor motivaționale normale, cum ar fi hrănirea, băutul, agresiunea și comportamentul sexual. Deși numeroase studii s-au concentrat asupra activării induse de medicament a acestei căi, se cunoaște mai puțin despre funcția sistemului mezolimbic în condiții naturale. Prin urmare, prezentul studiu investighează mecanismele endogene prin care comportamentul sexual activează sistemul dopolamin mezolimbic.

Comportamentul sexual al rozătoarelor de sex masculin constă într-o fază apetită de urmărire urmată de o fază consummatoare în care animalul se montează și intromitează, culminând cu ejacularea (Hull et al, 2002). Studiile comportamentale indică faptul că comportamentul sexual al rozătoarelor de sex masculin - și în special ejacularea - este un comportament plin de recompense și întărire. Șobolanii masculi dezvoltă cu ușurință o condiție preferată a copulei (Agmo și Berenfeld, 1990; Agmo și Gomez, 1993; Meisel et al, 1996; Paredes și Alonso, 1997; Lopez et al, 1999; Martinez și Paredes, 2001) și va efectua sarcini operant pentru a avea acces la o femeie receptivă sexual (Everitt et al, 1987; Everitt și Stacey, 1987).

Sistemul dopolar mezolimbic, format din neuroni producătoare de dopamină (DA) situați în zona tegmentală ventrală (VTA), care se proiectează la nucleul accumbens (NAc), joacă un rol critic în aspectele motivate și pline de satisfacție ale comportamentului sexual. Studiile de microdializă au arătat că dopamina este eliberată în NAc la prezentarea femeii și rămâne ridicată în timpul manifestării comportamentului sexual (Pfaus et al, 1990; Pfaus și Phillips, 1991; Damsma et al, 1992; Wenkstern et al, 1993). Mai mult, perfuzia de agoniști ai receptorilor DA în NAc facilitează inițierea comportamentului sexual la șobolanii masculi (Everitt et al, 1989), în timp ce antagoniștii au efecte inhibitoare (Pfaus și Phillips, 1989). Neuronii de proiecție dopaminergici din VTA sunt probabil inhibitori tonici ai interneuronilor GABAergici locali. Stimularea lui Gi / o- receptorul opioid mu (MOR) cuplat duce la inhibarea acestor neuroni GABAergici, ceea ce conduce, la rândul său, la dezinhibarea neuronilor de proiecție dopaminergici și eliberarea ulterioară a DA în NAc. Acest model de circuit este susținut de mai multe studii electrofiziologice și farmacologice (Matthews și germană, 1984; Johnson și Nord, 1992; Klitenick et al, 1992; Ikemoto et al, 1997), și este ilustrat în Figura 1. Am presupus că, în timpul comportamentului sexual, opioidele endogene sunt eliberate în VTA, ducând la dezinhibarea neuronilor de proiecție dopaminergici. Această ipoteză este susținută de studii care demonstrează că antagoniștii opioizi infuzați în VTA inhibă motivația sexuală (van Furth și van Ree, 1996). Studiul actual constă într-un set de experimente concepute pentru a furniza dovezi neuroanatomice pentru acest model.

Figura 1.

Figura 1 - Din păcate, nu putem oferi un text alternativ accesibil pentru acest lucru. Dacă aveți nevoie de asistență pentru a accesa această imagine, vă rugăm să contactați help@nature.com sau autorul

Modelul propus al circuitelor de activare mezolimbică în timpul comportamentului sexual. În acest model, peptidele opioide endogene sunt eliberate în VTA și se leagă la MOR, inhibând interneuronii GABAergici. Aceasta eliberează neuronii de proiecție dopaminergici de inhibare, ducând la eliberarea DA în NAc.

Figura și legenda completă (30K)

Primul scop al acestui studiu este extinderea cunoștințelor noastre privind distribuția anatomică a MOR în VTA, în special în ceea ce privește neuronii GABAergici. În ciuda bogăției de date farmacologice, se cunoaște relativ puțin despre organizarea anatomică a acestei circuite. Sa demonstrat că MOR sunt prezente în primul rând în neuronii nondopaminergici în VTA (Garzon și Pickel, 2001). Cu toate acestea, nu se cunoaște dacă MOR se află pe neuronii GABA.

Scopul general al studiului de față este de a investiga activarea neuronilor MOR și DA în VTA în timpul comportamentului sexual masculin. În primul rând, pentru a testa ipoteza că opioidele sunt eliberate în VTA în timpul comportamentului sexual, am folosit internalizarea MOR ca marker pentru activarea indusă de ligand a receptorului. Această tehnică profită de faptul că receptorii cuplați cu proteină G suferă endocitoză după legarea ligandului. În special, s-a arătat că MOR suferă atât endocitoză indusă de ligand in vitro (Keith et al, 1998) precum și in vivo (Eckersell et al, 1998; Trafton et al, 2000; Sinchak și Micevych, 2001). Particulele endozomale internalizate pot fi vizualizate folosind microscopia confocală, iar cuantificarea acestor particule oferă o măsură indirectă a eliberării peptidei opioide endogene. În plus, această tehnică permite rezolvarea celulară în determinarea țintelor acțiunii opioide endogene. Următorul nostru obiectiv a fost să determinăm dacă comportamentul sexual activează neuronii DA în VTA. Pentru a aborda această întrebare, am utilizat imunoreactivitatea Fos (Fos-IR) ca marker al activării neuronale. În cele din urmă, pentru a evalua dacă NAc este activat în timpul comportamentului sexual, am cuantificat Fos-IR în ambele subregiuni NAc Core și Shell.

Experiența și mediul joacă, de asemenea, un rol important în activarea sistemului mezolimbic. La om, dependenții de droguri raportează adesea reacții intense de poftă după expunerea la indicii de mediu asociate drogurilor (Childress et al, 1988; Wallace, 1989). La rozătoare, expunerea la indicii asociate cu medicamente conduce la activarea condiționată a sistemului mezolimbic de dopamină, fapt evidențiat prin eliberarea crescută de DA (Duvauchelle et al, 2000) și exprimarea imediată a genei timpurii în NAc (Ostrander et al, 2003) ca urmare a expunerii la un mediu asociat drogurilor. Se cunosc mai puține despre răspunsurile condiționate la indicii de mediu asociate cu comportamentele motivaționale normale, cum ar fi comportamentul sexual. Șobolanii masculi cu experiență sexuală afișează creșteri în NAc DA atunci când sunt expuși la o femeie estroasă în spatele unei plasă de sârmă (Damsma et al, 1992). Cu toate acestea, expunerea la așternuturile murdare de o femeie estroasă stimulează de asemenea eliberarea DA în NAc (Mitchell și Gratton, 1991) și nu se cunoaște dacă activarea condiționată a sistemului mezolimbic depinde de intrarea olfactivă. Prin urmare, un obiectiv major al studiului de față este de a determina dacă semnele spațiale și tactile asociate sexului activează sistemul mezolimbic, în absența introducerii olfactive. Mai specific, am folosit metodele descrise mai sus pentru a compara activarea indusă de sex a sistemului mezolimbic la animalele cu experiență sexuală vs animale naive. În plus, am comparat animalele care și-au câștigat experiența în medii diferite, pentru a investiga efectul indicațiilor de mediu legate de sex asupra activării sistemului DA mezolimbic.

Începutul paginii   

MATERIALE SI METODE

animale

Șobolani masculi adulți Sprague-Dawley (250-260 g) au fost obținuți din Harlan (Indianapolis, IN) și adăpostiți individual în cuști din plexiglas pe durata experimentului. Sala de colonii a fost menținută pe ciclul 12 / 12 h cu lumină-întuneric invers (lumina se stinge la 1000 h). Au fost disponibile alimente și apă ad libitum. Femelele de stimulare pentru testele comportamentului de împerechere au fost ovariectomizate bilateral și au primit un implant subcutanat conținând 5% benzoat de estradiol (EB) și 95% colesterol. A fost indusă receptivitatea sexuală prin administrarea 500 mug progesteron (subcutanat) în ulei de susan 0.1 ml, 5 h înainte de testare. Toate procedurile au fost aprobate de Comitetul pentru îngrijirea și utilizarea animalelor de la Universitatea din Cincinnati și au fost conforme cu orientările NIH care implică cercetări în animalele vertebrate.

Comportamentul sexual

Opt grupuri experimentale au fost incluse în acest experiment (a se vedea Tabelul 1). Aceste grupuri diferă în ceea ce privește experiența sexuală (naivă vs cu experiență), mediul în care a fost efectuată testarea comportamentului sexual (cușcă vs colivie) și comportamentul în ziua testului final (sex vs control nemulțumit). În primul rând, animalele au fost împărțite în patru grupuri care diferă în ceea ce privește experiența sexuală și mediul în care au fost testate. Mediul a constat din cușcă de casă sau dintr-o cușcă de testare. Cage-ul de origine se referă la cuștile standard din plexiglas în care animalele au fost adăpostite individual pe durata experimentului. Cusca de testare se referă la o cușcă diferită de cea din casă, adică, mai mare și fără indicii de miros (60 ori 45 ori 50 cm3), în care animalele au fost plasate în timpul fiecărei sesiuni de testare (a se vedea mai jos). Această cușcă de test a fost curățată complet cu soluție de alcool (70%) între ședințe și a conținut așternut curat. Animalelor din grupurile cu experiență sexuală li s-a permis să se împerecheze cu o femelă receptivă la o ejaculare sau timp de 60 de minute, după cum a venit prima, în timpul a cinci sesiuni de testare de două ori pe săptămână. În timpul acestor sesiuni pre-test, animalele fie împerecheate în cuștile de acasă, fie în cușca de testare mai mare, cu așternuturi curate. Animalele care au câștigat experiență sexuală în cușca de testare au fost plasate în cușca de testare timp de 60 min înainte de introducerea femelei, apoi au fost lăsate să se împerecheze cu o ejaculare sau 60 min. Bărbații care au câștigat experiență sexuală în cușca de origine au primit o femelă receptivă în cușca de origine și au fost lăsați să se împerecheze la o ejaculare sau timp de 60 de minute. La o săptămână după ultima sesiune de împerechere pre-test, șobolanii cu experiență sexuală au fost împărțiți la întâmplare în grupuri împerecheate („sex”) și nelipsite („control”) (în total patru grupuri cu experiență sexuală, N= 4 fiecare). În timpul testului final, animalelor „sex” li s-a permis să se împerecheze la o ejaculare în același mediu în care au dobândit experiență, adică acasă sau cușcă de testare. Astfel, animalele care au câștigat experiență sexuală în cuștile de acasă au rămas în cușca de origine, au primit o femelă receptivă și s-au împerecheat cu o ejaculare. Animalele care au câștigat experiență sexuală în cușca de test au fost plasate în cuștile de testare timp de 1 oră, după care o femelă a fost plasată în cușca de testare și bărbații s-au împerecheat cu o ejaculare. La 5 minute după ejaculare, partenerul feminin a fost îndepărtat, iar bărbatul a rămas în cușca de origine sau în cușca de testare timp de 1 oră până la sacrificare. Animalele de control nu au primit un partener feminin receptiv în ultima zi de testare, ci au fost luate în schimb din cușca de origine sau au fost introduse în cușca de testare fără o femelă receptivă timp de 2 ore înainte de sacrificare, în funcție de mediul în care au dobândit experiență sexuală . Animalele naive din punct de vedere sexual (animale care nu au primit experiență sexuală) au fost fie lăsate nedisturbate în cușca de acasă, fie au fost plasate în cuștile de test fără o femelă timp de 1 oră pentru cinci ședințe de două ori pe săptămână. La 1 săptămână după ultima sesiune pre-test, șobolanii au fost împărțiți aleatoriu în grupuri de „sex” și „control” (în total patru grupuri naive din punct de vedere sexual, N= 4 fiecare). Similar cu grupurile cu experiență sexuală, mediul în care s-a realizat testul final a fost același ca în timpul ședințelor pre-test. Prin urmare, bărbații naivi expuși la cușca de testare în timpul sesiunilor de testare anterioară au fost plasați în cuștile de testare timp de 1 oră, după care o femelă a fost plasată în cușca de testare și bărbații împerecheați la o ejaculare („sex”) sau plasat în cușca de test fără o femelă receptivă timp de 2 ore (control nemijlocit). Bărbații care au rămas în cuștile de acasă au primit fie o femelă receptivă și s-au împerecheat cu o ejaculare („sex”), fie au fost uciși din cușca din casă (control nemarcat). În grupurile „sex”, partenerul feminin a fost îndepărtat la 5 minute după ejaculare, iar bărbații au rămas în cușca de origine sau în cușca de testare timp de 1 oră până la sacrificare.

 

Pregătirea țesuturilor

Animalele au fost anesteziate profund folosind pentobarbital (200 mg / kg) și perfuzate transcardial cu 100 ml de 0.9% NaCl urmat de 500 ml de paraformaldehidă 4% în tampon fosfat 0.1 M (PB, pH 7.3). Creierii au fost îndepărtați și post-fixați pentru 1 h la temperatura camerei în fixativ, apoi au fost plasați în zaharoză 20% în 0.1 M PB și depozitate la 4 ° C. Secțiuni coronare (35 mum) au fost tăiate pe microtome de congelare (Richard Allen, Kalamazoo, MI), colectate în patru serii paralele în soluție de crioprotector (30% zaharoză, 30% etilen glicol în 0.1 M PB; Watson et al, 1986) și depozitate la -20 ° C până la prelucrarea ulterioară.

imunocitochimie

Toate incubările au fost efectuate la temperatura camerei cu agitare ușoară. Secțiunile plutitoare libere au fost spălate extensiv cu soluție salină tamponată cu fosfat 0.1 M (PBS) între incubări. Secțiunile au fost incubate pentru 10 min cu 1% H2O2, apoi blocată pentru 1 h cu soluție de incubare (PBS conținând 0.1% albumină serică bovină și 0.4% triton X-100). Toate incubările cu anticorpi primari au fost efectuate în soluția de incubare, peste noapte la temperatura camerei. După colorare, secțiunile au fost spălate bine în 0.1 M PB, montate pe culise de sticlă cu 0.3% gelatină în ddH2O și acoperite cu DPX (Electron Microscopy Sciences, Fort Washington, PA) sau un mediu de montare apoasă (Gelvatol) care conține un agent anti-decolorare 1,4-diazabiciclo (2,2) octan (DABCO, 50 mg / ml, Sigma-Aldrich, Louis, MO), preparat așa cum s-a descris anterior (Harlow și Lane, 1988). Controlul imunocitochimic a inclus omiterea anticorpilor primari. Serii VTA și / sau NAc au fost colorate pentru următorii markeri:

Fos / TH

 

Secvențele VTA și NAc au fost incubate peste noapte cu un anticorp policlonal de iepure la c-Fos (1: 7500; SC-52; Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA) urmat de o incubare de o oră cu IgG anti-iepure de măgar biotinilat (1: 400 , Jackson ImmunoResearch Laboratories, West Grove, PA) și complexul de peroxidază de avardă-hrean (1: 1000; ABC Elite Kit, Vector Laboratories, Burlingame, CA). În cele din urmă, secțiunile au fost incubate pentru 10 min în 0.02%. diaminobenzidină (DAB, Sigma-Aldrich, St Louis, MO) în 0.1 M PB conținând 0.012% peroxid de hidrogen și 0.08% sulfat de nichel, rezultând un produs de reacție alb-negru. În continuare, secțiunile VTA au fost incubate peste noapte cu anticorp monoclonal de șoarece pentru hidroxilaza tirozinei (TH, 1: 400 000, Chemicon International, Temecula, CA), anticorp secundar IgG anti-șoarece biotinilat IgG (1: 400, Jackson ImmunoResearch Laboratories, West Grove, PA) și ABC așa cum este descris mai sus. În cele din urmă, secțiunile au fost incubate timp de 10 min în 0.02% DAB în 0.1 M PB conținând 0.012% peroxid de hidrogen, rezultând un produs de reacție cafeniu roșcat.

MOR

 

Secțiunile VTA au fost incubate peste noapte cu un anticorp polimeric de iepure care recunoaște regiunea C-terminală a MOR1 de șobolan (1: 10 000, DiaSorin, Saluggia, Italia), IgG anti-iepure de măceș biotinilat și ABC, așa cum s-a descris mai sus. Apoi, secțiunile au fost incubate pentru 10 min cu tiramidă biotinilată (BT; 1: 250 în PBS + 0.003% H2O2; Kitul de amplificare a semnalului de tiramidă, NEN Life Sciences, Boston, MA) și pentru 30 min cu steptavidină conjugată cu CY-3 (1: 200, Jackson ImmunoResearch Laboratories, West Grove, PA).

GABA / MOR

 

Secțiunile VTA au fost incubate peste noapte cu un anticorp monoclonal de șoarece la GABA (1: 1000 în PBS / BSA fără TX, Sigma-Aldrich, St Louis, MO) și pentru 30 min cu IgG de capră anti-șoarece conjugat cu Alexa 488 (1: 200 în PBS / BSA; Jackson ImmunoResearch Laboratories, West Grove, PA). Secțiunile au fost apoi colorate pentru MOR, așa cum s-a descris mai sus.

GAD / TH

 

Secțiunile VTA au fost incubate cu un anticorp policlonal de iepure care recunoaște decarboxilaza acidului glutamic (GAD, 1: 1500, Chemicon International, Temecula, CA), urmată de incubări cu streptavidină conjugată cu IgG măcinată anti-iepure, ABC, BT și CY-3 , așa cum este descris mai sus. În continuare, secțiunile au fost incubate cu un anticorp monoclonal de șoarece la hidroxilaza tirozinei (TH; 1: 40 000; Chemicon International, Temecula, CA), urmată de o incubare 30-min cu IgG de capră anti-șoarece conjugată la Alexa 488 (1: 200 , Jackson ImmunoResearch Laboratories, West Grove, PA).

Analiza datelor

Anatomia VTA

 

Pentru analiza anatomică a VTA, stivele de 1 mum secțiuni optice au fost capturate de-a lungul z-axis, folosind un microscop Zeiss LSM-510 cu scanare laser. Fluorescența CY3 a fost înregistrată cu un filtru de emisie 567 nm și un laser He-Ne și Alexa 488 cu filtru de emisie 505 nm și laser de argon. Sa investigat distribuția fibrelor GAD-IR în raport cu neuronii TH. În plus, a fost investigată localizarea MOR în raport cu corpurile celulare GABA-IR și a fost cuantificată distribuția rostrocaudală a neuronilor MOR-IR co-exprimând GABA la un animal. În plus, distribuția rostrocaudală pe corpurile de celule MOR-IR pe tot parcursul VTA a fost analizată la trei animale.

Comportamentul sexual

 

S-au observat toate sesiunile de testare pre-test și de testare finală și a fost înregistrat un comportament sexual: numărul de momeli (#M), numărul de intromisiuni (#I), latențele de montare și intromisiune (ML și IL, adică timpul de la prezentarea femeii la prima montură sau intromisie) și latența ejacularii (EL, timpul de la prima intromisie până la ejaculare). Rezultatele fiecărei măsuri pentru ultima zi a sesiunilor de împerechere înainte de testare au fost analizate utilizând un ANOVA cu sens unic, pentru a determina dacă mediul de împerechere vs colivie) au afectat experiența sexuală. Rezultatele din ziua de testare finală au fost analizate utilizând un ANOVA cu două căi (factori: experiență, mediu) și post hoc comparațiile au fost efectuate folosind PLSD-ul lui Fisher, toate cu niveluri de semnificație de 5%.

MOR internalizare

 

Pentru analiza cantitativă a numărului de endozomi în neuronii VTA, z-Pachete de 1 mum secțiunilor optice prin neuronii 15-30 au fost capturate folosind un sistem de microscop confocal cu laser de scanare Zeiss (Zeiss LSM-510). Din fiecare stiva de imagini prin neuroni, două secțiuni consecutive în mijlocul neuronului au fost folosite pentru analiză. Numerele de particule intracelulare imunoreactive au fost numărate pentru fiecare celulă de către un observator orb la grupul experimental și au fost medii pe animal. În plus, procentul celulelor MOR-IR internalizate a fost cuantificat; Neuronii MOR-IR conținând trei sau mai multe particule intracelulare imunoreactive au fost considerați internalizați. Rezultatele au fost analizate folosind un ANOVA cu trei căi (factori: împerechere, experiență și mediu) și post hoc comparații (Fisher's PLSD) folosind 5% niveluri de semnificație. Imaginile au fost importate în Adobe Photoshop 7.0 (Adobe Systems, San Jose, CA) pentru a compune cifrele. Imaginile nu au fost ajustate sau modificate în niciun fel, cu excepția luminozității.

Fos / TH

 

Folosind un tub de desen atașat la un microscop Leica (Leica Microsystems; Wetzlar, Germania), au fost realizate desene lucidice de la secțiunile analizate de la fiecare animal. În VTA, desenele lucidice ale camerei au fost realizate din patru secțiuni de aproximativ 280 mum în afară, reprezentând patru niveluri rostral la niveluri caudale în VTA (Figura 2). Folosind colorarea TH și localizarea lemniscus medial (ml) și fasciculus retroflexus (fr) ca repere, s-au definit zone standard în care s-au numărat nucleele Fos-IR și celulele marcate Fos / TH dublu-marcate. Numărarea celulelor a fost efectuată în zone standard, variind de la 2.16 mm2 (rostral și două nivele medii) la 1.6 mm2 (cel mai caudal nivel). În desenul NAc, desenele lucidice ale camerei au fost formate din trei secțiuni de aproximativ 600 mum în afară, reprezentând trei niveluri rostral-caudal în NAc (Figura 3). La fiecare nivel, zone standard de 0.24 mm2 au fost definite, în care să se numere nucleele Fos-IR atât în ​​nucleul NAc, cât și în NAc Shell. Grupul a fost calculat pentru fiecare nivel rostral-la-caudal separat atât în ​​NAc, cât și în VTA. În plus, o medie a celor patru (VTA) sau trei (NAc) niveluri rostral-la-caudal au fost calculate pe animal, iar grupul se bazează pe medii animale. Rezultatele au fost analizate folosind un ANOVA cu trei căi (factori: împerechere, experiență și mediu) și post hoc comparații (Fisher's PLSD) folosind 5% niveluri de semnificație. În mod specific, s-au făcut comparații în cadrul fiecărui nivel rostrocaudal între: (1) fiecare grup de sex și grupul de control corespunzător, (2) toate grupurile de control și (3) toate grupurile de sex. Imaginile digitale ale secțiunilor imunostinse au fost surprinse folosind o cameră digitală (Magnafire, Optronics) atașată la un microscop Leica (Leica Microsystems; Wetzlar, Germania). Imaginile au fost importate în Adobe Photoshop 7.0 (Adobe Systems, San Jose, CA) pentru a compune cifrele. Imaginile nu au fost ajustate sau modificate în niciun fel, cu excepția ajustării ocazionale a luminozității.

Figura 2.

Figura 2 - Din păcate, nu putem oferi un text alternativ accesibil pentru acest lucru. Dacă aveți nevoie de asistență pentru a accesa această imagine, vă rugăm să contactați help@nature.com sau autorul

Scheme schematice care ilustrează zonele de analiză a Fos / TH-IR, indicate prin cutii, în VTA la patru niveluri de la rostral până la caudal. (a) Rostral, zona de analiză = 1.8 mm ori 1.2 mm. (b) Middle-1, zona de analiză = 1.8 mm ori 1.2 mm. (c) Middle-2, zona de analiză = 1.8 mm ori 1.2 mm. (d) Caudal, zona de analiză = 1.6 mm ori 1.0 mm. Abrevieri: AQ, apeduct cerebral; PAG, gri periaquaductal; fr, fasiculus retroflexus; ml, lemniscus medial; cpd, peduncul cerebral; SN, substantia nigra; LG, complex genicular lateral; SPFp, nucleul parafazicular talamus parvicelular; VPM, thalamus ventricular posteriomedial nucleu; PH, nucleul hupotalamic posterior; MRN, nucleul reticular mesencefalic; MGv, parte ventriculară complexă mediană; APN, nucleul pretectal anterior; SC, collicul superior; MM, nucleul mamal medial.

Figura și legenda completă (129K)

Figura 3.

Figura 3 - Din păcate, nu putem oferi un text alternativ accesibil pentru acest lucru. Dacă aveți nevoie de asistență pentru a accesa această imagine, vă rugăm să contactați help@nature.com sau autorul

Diagrame schematice care ilustrează zonele de analiză (indicate de casete) ale Fos-IR în nucleul NAc și în cochilie la trei nivele rostral-caudale (a-c). Zona de analiză = 400 mum ori 600 mum. Abrevieri: nucleu C, NAc; S, NAc shell; VL, ventricul lateral; ac, comisia anterioară; cc, corpus callosum; ec, capsule externe; CP, caudate putamen.

Figura și legenda completă (89K)

Începutul paginii   

REZULTATE

Anatomia VTA

MOR-IR a fost observat atât pe terminalele axon cât și pe cele ale celulelor (Figura 4a) și în fibre în apropierea apropiată de neuronii GABA-IR. În plus, s-a observat că MOR-IR se colocalizează cu GABA-IR în organismele celulare (Figura 4a). Aproximativ 79% din neuronii MOR-IR coexprimă GABA-IR în porțiunea rostral a VTA unde se află majoritatea neuronilor MOR-IR. Puține neuroni MOR-IR au fost observate în VTA caudală, deși aproximativ 50% din acești neuroni MOR-IR co-exprimă GABA. În plus, am observat fibre GAD-IR în apropiere apropiată de neuronii TH-IR pe tot parcursul VTA (Figura 4b).

Figura 4.

Figura 4 - Din păcate, nu putem oferi un text alternativ accesibil pentru acest lucru. Dacă aveți nevoie de asistență pentru a accesa această imagine, vă rugăm să contactați help@nature.com sau autorul

(a) Imaginea confocală care ilustrează MOR (roșu) localizată pe corpurile celulare GABA-IR (verde) (săgeată) și fibrele MOR-IR în apropierea celulelor GABA-IR (triunghi) în VTA. (b) Imaginea confocală care ilustrează fibrele GAD-IR (roșu) în apropierea celulelor TH-IR (verde) din VTA. (c) Imaginea confocală care ilustrează MOR-IR în VTA a unui animal de control nematos. (d) Imagine confocală care ilustrează MOR-IR în VTA a unui animal împerecheat. Săgețile indică particule asemănătoare endosomului MOR-IR. Imaginile confocale din (b-d) sunt 1 mum secțiuni optice și imaginea (a) este un 5 mum secțiune optică. (e, f) Fotomicrografe ilustrând Fos-IR (triunghi negru, umplut) și TH-IR (triunghi maro, deschis) în VTA. Celulele marcate cu două cifre sunt indicate prin săgeți. Scările de bare indică 10 mum.

Figura și legenda completă (549K)

 

Comportamentul sexual

Măsurătorile pentru comportamentul sexual în ultima zi a sesiunilor de împerechere înainte de testarea bărbaților cu experiență sexuală sunt ilustrate în Tabelul 2. Mediul în care bărbații cu experiență și-au câștigat experiența nu a afectat niciunul dintre parametrii analizați ai comportamentului sexual (Tabelul 2). În special, în ultima zi a sesiunilor de împerechere înainte de testare, nu au existat diferențe între bărbații care au împerecheat în cușcă sau în cușca de testare. Măsurătorile pentru comportamentul sexual în timpul zilei de testare sunt ilustrate în Tabelul 3. Au fost observate diferențe semnificative între bărbații naivi și cei experimentați în ziua testului (F(1,12)= 8.927; p= 0.0113; Tabelul 3). Masculii naivi care au împerecheat în cușca de testare aveau un număr mai mare de suporturi și o perioadă mai îndelungată de așteptare pentru a fi montate, intromise și ejaculare în comparație cu bărbații experimentați care se îmbogățeau fie în cuștile de testare, fie în cușcă. Am observat o tendință similară la bărbații naivi care s-au împerecheat în casă, deși diferențele nu au ajuns la o semnificație în post hoc teste. Diferențe statistic semnificative în comportamentul sexual între bărbații naivi care au împerecheat acasă vs cuștile de testare au fost observate numai în IL, ceea ce a fost mai mare la bărbații naivi care au fost îmbinați în cuștile de testare.

 

MOR Internalizare

Îmbunătățirea internării induse de MOR a fost analizată în neuronii localizați în VTA rostral (Figura 4c, d), unde au fost localizate majoritatea corpurilor MOR-IR. Comportamentul sexual a crescut semnificativ internalizarea MOR în VTA (F(1,23)= 112.382; p<0.0001). Creșteri semnificative ale numărului de particule asemănătoare endozomilor induse de împerechere au fost observate la toți masculii care s-au împerecheat în ziua testului, comparativ cu martorii lor (Figura 5a, umplut vs bare deschise; p<0.03). În plus, expunerea doar la mediul legat de sex a dus la o creștere semnificativă a internalizării MOR. În special, a fost observată o interacțiune în trei direcții între împerechere, experiență și mediu (F(123)= 16.370; p= 0.0005) și post hoc analiza a arătat că internalizarea MOR a fost semnificativ crescută la bărbații experimentați care au fost plasați în mediul în care au primit experiență sexuală anterioară, dar nu s-au asociat în ziua testului în comparație cu toate celelalte grupuri de control nemulțumiteFigura 5a, bare deschise; p<0.05). Comportamentul sexual a crescut, de asemenea, semnificativ procentul de neuroni MOR-IR care au prezentat internalizare (F(1,23)= 136.312; p<0.0001). În special, o proporție mai mare de neuroni MOR-IR internalizați a fost observată la bărbații care s-au împerecheat în ziua testului, comparativ cu controalele lor nemărite (Figura 5b, umplut vs bare deschise; p<0.03) și la bărbații cu experiență sexuală care au fost expuși la mediul legat de sex, dar care nu s-au împerecheat în comparație cu toate celelalte grupuri de control nemărite (Figura 5b, bare deschise; p

Figura 5.

Figura 5 - Din păcate, nu putem oferi un text alternativ accesibil pentru acest lucru. Dacă aveți nevoie de asistență pentru a accesa această imagine, vă rugăm să contactați help@nature.com sau autorul

Internalizarea MOR în neuronii VTA. (a) Numere de particule asemănătoare endosomului MOR-IR per celulă. Numerele mediiplus minusSEM de particule asemănătoare endosomului MOR-IR per celulă pe grup de comportament. (b) Procentele celulelor care arată internalizarea MOR. Procentaje mediiplus minusSEM de celule VTA MOR-IR care conțin trei sau mai multe endozomi pe grupul de comportament. Barele solide reprezintă grupuri care au împerecheat în ziua testului, iar barele deschise reprezintă grupuri de control care nu s-au împerecheat în ziua testării. Relația statistică dintre grupuri este indicată prin litere mici; grupurile care împart o scrisoare comună nu diferă semnificativ.

Figura și legenda completă (45K)

 

Exprimarea Fos în neuronii dopaminergici

Comportamentul sexual și expunerea la mediul legat de sex au determinat activarea neuronilor dopaminergici în VTA (Figurile 4e, f și 6). A existat un efect semnificativ al împerecherii asupra procentului de celule TH care exprima Fos pe tot parcursul VTA (F(1,24)= 99.774; p Post hoc analiza a indicat creșteri semnificative induse de împerechere în expresia Fos la bărbații naivi care s-au împerecheat fie în casă, fie în cuști de testare, comparativ cu controalele neimplicate, și la bărbații cu experiență care s-au împerecheat în cușca de origine în comparație cu martorii lor nemulțumițiFigura 6, p<0.0001). În plus, a fost observată o interacțiune bidirecțională între împerechere și mediu (F(1,24)= 12.479; p= 0.0017). Post hoc analiza a arătat că procentul de celule TH activate a fost semnificativ crescut la bărbații cu control nemulțumit experimentați care au fost expuși mediului în care au primit experiență sexuală anterioară în comparație cu toate celelalte grupuri de control nemulțumiteFigura 6, p<0.001). Interesant este că împerecherea nu a sporit în continuare procentele de neuroni TH activați la bărbații experimentați, în raport cu activarea indusă de tac observată la controalele nemărite. În general, procentele de neuroni TH activate de sex / mediu au apărut mai mari la nivelurile rostrale ale VTA comparativ cu nivelurile caudale, deși acest lucru nu a fost analizat statistic (Tabelul 4).

Figura 6.

Figura 6 - Din păcate, nu putem oferi un text alternativ accesibil pentru acest lucru. Dacă aveți nevoie de asistență pentru a accesa această imagine, vă rugăm să contactați help@nature.com sau autorul

Procentaje ale celulelor TH-IR care sunt Fos-IR în VTA. Procentaje mediiplus minusSEM a celulelor TH-IR care sunt Fos-IR medii pe patru nivele rostral-la-caudal. Barele solide reprezintă grupuri care au împerecheat în ziua testului, iar barele deschise reprezintă grupuri de control care nu s-au împerecheat în ziua testării. Relația statistică dintre grupuri este indicată prin litere mici; grupurile care împart o scrisoare comună nu diferă semnificativ.

Figura și legenda completă (22K)

 

Exprimarea Fos în neuronii nedondaminergici

Deși comportamentul sexual și indiciile legate de sex au indus expresia Fos în neuronii TH, majoritatea (80-90%) a neuronilor Fos-IR din VTA nu a exprimat TH. Analiza expresiei Fos în acești neuroni nondopaminergici a evidențiat un model de inducție similar cu cel al neuronilor TH (Figura 7). În mod specific, a fost observat un efect semnificativ al împerecherii asupra exprimării Fos (F(1,24)= 40.093, p<0.0001) și creșteri semnificative ale numărului de neuroni Fos-IR induse de împerechere au fost prezente la bărbații naivi și experimentați care s-au împerecheat în cuștile de la domiciliu în comparație cu martorii lor neperechi, precum și la masculii naivi care s-au împerecheat în cușca de test comparativ cu controalele lor necoordonate (Figura 7, p<0.006). Mai mult, a existat o interacțiune semnificativă între împerechere și mediu (F(1,24)= 5.288, p= 0.0305) și o creștere semnificativă a exprimării Fos a fost observată la bărbații cu experiență nemăsurat care au fost plasați în mediul în care au primit experiență sexuală anterioară în comparație cu toate celelalte grupuri martor nemodificateFigura 7, p<0.02). Comportamentul sexual la bărbații experimentați care s-au împerecheat în cușca de testare nu a sporit și mai mult nivelul expresiei Fos în comparație cu controalele lor nemărite. Analiza expresiei Fos în fiecare dintre nivelurile rostrocaudale separate ale VTA a relevat un model similar de expresie Fos descris mai sus pentru VTA total. Cu toate acestea, majoritatea neuronilor Fos-IR au fost observați la nivelurile rostrale ale VTA (Tabelul 5), deși diferențele de exprimare a Fos între nivelele rostrocaudale nu au fost analizate statistic.

Figura 7.

Figura 7 - Din păcate, nu putem oferi un text alternativ accesibil pentru acest lucru. Dacă aveți nevoie de asistență pentru a accesa această imagine, vă rugăm să contactați help@nature.com sau autorul

Numere de celule nondopaminergice care sunt Fos-IR în VTA. Numerele mediiplus minusSEM a celulelor Fos-IR care nu sunt TH-IR medii pe patru nivele rostral-la-caudal. Barele solide reprezintă grupuri care au împerecheat în ziua testului, iar barele deschise reprezintă grupuri de control care nu s-au împerecheat în ziua testării. Barele solide reprezintă grupuri care au împerecheat în ziua testului, iar barele deschise reprezintă grupuri de control care nu s-au împerecheat în ziua testării. Relația statistică dintre grupuri este indicată prin litere mici; grupurile care împart o scrisoare comună nu diferă semnificativ.

Figura și legenda completă (23K)

 

Expresia Fos în NAc

Comportamentul sexual și expunerea la mediul sexual au determinat activarea neuronală în NAc (Figura 8). A existat un efect semnificativ al împerecherii asupra numărului de celule care exprimă Fos atât în ​​nucleul NAc (F(1,24)= 457.265, p<0.0001) și NAc Shell (F(1,24)= 234.159, p<0.0001). În nucleul NAc, o creștere semnificativă indusă de împerechere a numărului de neuroni activi a fost prezentă la toți bărbații care s-au împerecheat în ziua testului comparativ cu controalele lor (Figura 8b, p<0.0001). În plus, a fost observată o interacțiune bidirecțională între împerechere și mediu (F(1,24)= 3.244, p= 0.0294). Post hoc analiza a arătat că numărul celulelor activate a fost semnificativ crescut la bărbații cu control nemulțumit experimentați care au fost expuși mediului în care au primit experiență sexuală anterioară (Figura 8b, p<0.002). În mod similar, în cochilia NAc, o creștere semnificativă indusă de împerechere a numărului de neuroni activi a fost prezentă la toți bărbații care s-au împerecheat în ziua testului comparativ cu controalele lor (Figura 8a, p<0.0001). În plus, a fost observată o interacțiune bidirecțională între împerechere și mediu (F(1,24)= 8.725; p= 0.0069). Post hoc analiza a arătat că numărul celulelor activate a fost semnificativ crescut la bărbații cu experiență de control care au fost expuși mediului în care au primit experiență sexuală anterioară comparativ cu toate celelalte grupuri martor nemulțiteFigura 8a, p<0.005). Rezultatele de la toate cele trei niveluri rostrocaudale sunt prezentate în Tabelul 6a și b.

Figura 8.

Figura 8 - Din păcate, nu putem oferi un text alternativ accesibil pentru acest lucru. Dacă aveți nevoie de asistență pentru a accesa această imagine, vă rugăm să contactați help@nature.com sau autorul

Numere de celule Fos-IR în NAc. Numerele mediiplus minusSEM a celulelor Fos-IR în carcasa NAc (a) sau în nucleul NAc (b) medie în trei nivele de la rostral la caudal. Barele solide reprezintă grupuri care au împerecheat în ziua testului, iar barele deschise reprezintă grupuri de control care nu s-au împerecheat în ziua testării. Relația statistică dintre grupuri este indicată prin litere mici; grupurile care împart o scrisoare comună nu diferă semnificativ.

Figura și legenda completă (44K)

Începutul paginii   

DISCUŢIE

Studiul actual oferă prima dovadă anatomică directă că atât MOR, cât și neuronii dopaminergici din VTA sunt activate în timpul comportamentului sexual. Aceste rezultate confirmă rezultatele anterioare prin studii de microdializă și farmacologie, sugerând că calea mezolimbică DA este activată în timpul comportamentului sexual. În primul rând, s-a demonstrat că împerecherea are ca rezultat activarea indusă de ligand a MOR în neuronii VTA, sugerând că activarea VTA este mediată de opioide endogene eliberate în timpul comportamentului sexual. În al doilea rând, s-a arătat că împerecherea conduce la activarea neuronilor DA în VTA, contribuind potențial la eliberarea DA în NAc. Într-adevăr, un model similar de activare indusă de împerechere a fost observat în neuronii NAc, posibil datorită eliberării DA. În cele din urmă, comportamentul sexual a dus la activarea neuronilor nondopaminergici în VTA. Interesant, toate aceste efecte au fost observate, de asemenea, ca răspuns la indicii de mediu și tactile legate de experiențele sexuale anterioare. Luate împreună, aceste date sprijină implicarea căii mezolimbice în comportamentul sexual masculin și recompensa.

Din păcate, nu putem oferi un text alternativ accesibil pentru acest lucru. Dacă aveți nevoie de asistență pentru a accesa această imagine, vă rugăm să contactați help@nature.com sau autorul

Studiul de față marchează prima demonstrație a activării MOR în VTA fie printr-un comportament natural, fie prin intermediul unor indicii de mediu. Alții au folosit tehnici similare pentru a vizualiza activarea MOR în alte zone ale creierului și măduvei spinării, ca răspuns la opioidele aplicate exogen (Keith et al, 1998; Trafton et al, 2000) și estrogen (Eckersell et al, 1998; Sinchak și Micevych, 2001). Studii recente din laboratorul nostru au arătat că comportamentul sexual provoacă internalizarea MOR în nucleul preoptic medial al hipotalamusului la șobolanii masculi (Coolen et al, 2003). În prezentul studiu, internalizarea MOR a fost detectată în VTA după atât comportamentul sexual, cât și indicațiile de mediu asociate sexului, sugerând că peptidele endogene de opioid sunt eliberate ca răspuns la acești stimuli. Deși această tehnică oferă un marker util pentru activarea endogenă a MOR, acesta este un marker indirect pentru eliberarea de opioide. Mai mult, ligandul opioid specific implicat în activarea MOR în VTA nu a fost identificat. Studiile anatomice arată atât beta-endorfina (Mansour et al, 1988) și enkefalină (Johnson et al, 1980; Fallon și Leslie, 1986), iar dovezile farmacologice arată că ambele peptide pot activa sistemul DA mezolimbic (Broekkamp et al, 1979; Stinus et al, 1980; Dauge et al, 1992). În plus, rapoartele recente au indicat prezența liganzilor specifici MOR endomorfină-1 și -2 în VTA (Greenwell et al, 2002). Deși studiul de față se axează exclusiv pe MOR, este posibil ca și alți receptori opioizi să fie implicați și în activarea indusă de sex a sistemului mezolimbic. Studiile autoradiografice arată că receptorii opioizi delta și kappa sunt prezenți în VTA, deși la densități mult mai mici comparativ cu MOR (Mansour et al, 1987, 1988; Dilts și Kalivas, 1990; Xia și Haddad, 1991). Mai mult, agoniștii delta infuzați în VTA sunt 100-1000 ori mai puțin puternici la stimularea eliberării DA în NAc, în timp ce agonistii kappa nu reușesc să facă acest lucru cu totul (Devine et al, 1993), sugerând că activarea indusă de sex a căii DA mezolimbice apare în principal prin activarea MOR.

Datele anatomice din acest studiu susțin în continuare dovezile că MOR activează indirect neuronii mezolimbici ai dopaminei prin inhibarea interneuronilor GABA. Folosind microscopia confocală, MOR au fost observate atât pe corpurile celulare GABAergic, cât și pe fibre, în apropierea neuronilor GABAergici. Aceste fibre aveau aspectul de butelii, indicând terminalele axonului; prin urmare, MOR par a fi localizate presinaptice la organismele celulare GABAergic. Aceste constatări sunt în concordanță cu observațiile anterioare conform cărora MOR în VTA nu sunt localizate pe neuroni DA (Garzon și Pickel, 2001), sugerând o relație indirectă. Mai mult, studiile farmacologice au arătat că agoniștii MOR inhibă arderea neuronilor GABA, stimulează arderea neuronilor DA și sporesc eliberarea DA în NAc (Matthews și germană, 1984; Leu et al, 1991; Johnson și Nord, 1992). În studiul actual, analiza internalizării induse de împerechere a fost limitată la porțiunea rostrală a VTA, unde sunt localizate majoritatea corpurilor celulare care conțin MOR. În această regiune, 79% din corpurile celulare care conțin MOR au fost GABAergic, sugerând că cea mai mare parte a internalizării MOR a fost în neuronii GABAergici. Cu toate acestea, nu este clar dacă toți neuronii GABAergici pe care i-am observat în VTA sunt interneuronii locali, deoarece neuronii GABA transmit de asemenea proiecții la NAc sau la cortexul prefrontalCarr și Sesack, 2000). Cu toate acestea, aceste rezultate oferă dovezi suplimentare că, în timpul comportamentului motivat natural, liganzii MOR inhibă interneuronii GABAergici, ducând la activarea neuronilor dopaminergici în VTA și eliberarea DA în NAc.

Studiul prezent demonstrează, de asemenea, activarea indusă de sex a neuronilor DA în VTA. Deși nu sa arătat direct că activarea MOR a provocat activarea neuronilor DA, același tip de activare a fost observat în ambele sisteme - adică activarea atât a comportamentului sexual, cât și a indicilor de mediu legate de sex - sugerând că activarea neuronală în MOR și sistemele DA pot fi corelate. În prezent, este necunoscut dacă neuronii VTA DA activi se proiectează către NAc. Cu toate acestea, dovezile anatomice au arătat că NAc este ținta majoră a proiecției DA din VTA (Swanson, 1982). Mai mult, s-a arătat că Fos-IR indusă de morfină în NAc este un rezultat al acțiunii opioide în VTA (Bontempi și Sharp, 1997). Datele prezente susțin în continuare acest model și indică faptul că opioidele endogene eliberate în VTA inițiază activarea acestei căi mezolimbice în timpul comportamentului sexual masculin. Mai mult, expresia Fos indusă de sex și de țintă a fost observată atât în ​​nucleul NAc, cât și în cochilie. Aceste subregiuni ale NAc diferă în caracteristicile histochimice și în conectivitatea cu alte componente ale circuitului motivând motivația și recompensarea (Heimer et al, 1997; Kelley, 1999; Zahm, 1999). În special, nucleul NAc are asemănări cu striatumul dorsal și trimite proiecții către structurile de ieșire ale gangliei bazale clasice, incluzând palidul ventral, nucleul subthalamic și substantia nigra. În schimb, carcasa NAc trimite proiecții în principal la structuri limbice cum ar fi centrele VTA, hipotalamus lateral și brainstem autonomic (Heimer et al, 1991; Zahm și Brog, 1992). Astfel, comportamentul sexual și indicii asociate sexului au ca rezultat activarea componentelor mezolimbice legate de funcția motorie voluntară, precum și motivația și emoția.

Deși rezultatele prezente arată că componentele cheie ale căii dopamină mezolimbice sunt activate în timpul comportamentului sexual masculin, nu este clar când în timpul comportamentului această activare are loc. De fapt, este posibil ca activarea acestui sistem să apară la momente diferite în timpul comportamentului la naivitate sexuală vs animale experimentate. Mai exact, VTA și NAc s-au activat ca răspuns la indicii de mediu legate de sex, în absența interacțiunii cu un partener de sex feminin, ceea ce sugerează că opioidele sunt eliberate în faza apetită a comportamentului. Acest raționament este în acord cu studiile lui Shultz care arată activitatea dopaminergică în VTA a maimuțelor atunci când se anticipează recompensa (Schultz, 2001). În prezentul studiu, mediul de împerechere pare să acționeze ca un stimulent condiționat care prezice recompensa sexuală. Interesant, nu numai că au fost activate neuronii dopaminergici prin recompensa anticipată, dar și activarea MOR. Prin urmare, opioide endogene în VTA pot conduce la activarea acestui circuit ca răspuns la recompense-prezice indicii de mediu. In contrast, Schultz (2001) a arătat că atunci când recompensa nu a fost prezisă, neuronii dopaminergici au fost activi în timpul prezentării recompensei. În concordanță cu această ipoteză, este posibil ca, în cazul animalelor naivă sexuală, activarea căii dopaminergice mezolimbice să apară în timpul recompensei sexuale neprevăzute. Rapoartele anterioare au arătat că ejacularea este cea mai satisfăcătoare componentă a comportamentului sexual (Agmo și Berenfeld, 1990; Lopez et al, 1999). Cu toate acestea, studiile de microdializă au arătat că mirosurile unei femei receptive pot induce eliberarea DA în NAc, chiar și la bărbații naivi naivi (Wenkstern et al, 1993). În prezent, nu este clar dacă expunerea la mirosurile feminine are o valoare recompensă sau predictivă pentru bărbații naivi sexuali.

Studiile farmacologice sugerează că sistemul mezolimbic implicat în aspectele motivaționale ale comportamentului sexual. MOR agoniștii infuzați direct în VTA facilitează comportamentul sexual (Mitchell și Stewart, 1990). Dimpotrivă, naloxonul scade numărul de modificări ale nivelului anticipativ într-o cameră bilială, o măsură a motivației sexuale (van Furth și van Ree, 1996). Leziunile 6-Hyroxydopamine (6-OHDA) și antagoniștii DA în NAc determină scăderi similare ale performanței la acest test (van Furth et al, 1995). Mai mult, leziunile 6-OHDA ale NAc întârzie apariția comportamentului sexual și diminuează erecția necontacută la șobolanii masculi, sugerând că DA este implicat în excitația sexuală ca răspuns la indiciile externe (Liu et al, 1998). Aceste manipulări nu au modificat performanțele sexuale, sugerând că această cale este implicată mai degrabă în aspectele motivaționale ale comportamentului decât în ​​faza consumatoare. În plus, antagoniștii receptorilor opioizi DA sau DA inhibă dezvoltarea preferinței locului condiționat față de comportamentul sexual (Agmo și Berenfeld, 1990; Meisel et al, 1996).

Interesant, am observat, de asemenea, că mulți neuroni nondopaminergici din VTA au fost activate atât de comportamentul sexual, cât și de indicii de mediu legați de sex. Acest lucru sugerează că alte căi decât activarea neuronilor DA prin intermediul opioidelor endogene pot fi implicate în activarea VTA. Într-adevăr, alte regiuni ale creierului asociate cu recompensă, cum ar fi cortexul prefrontal medial (mPFC), furnizează o intrare excitatorie la neuronii nondopaminergici în VTA (Sesack și Pickel, 1992; Carr și Sesack, 2000). Mai exact, proiectele aferente de mPFC se referă la interneuronii VTA GABAergici și neuronii proiecției mesoaccumbens GABAergic, dar nu la neuronii GABAergici mezocortic (Carr și Sesack, 2000). Sunt necesare studii suplimentare pentru a investiga conexiunile și fenotipul neurochimic al neuronilor non-dopaminergici activi sexual în VTA, precum și importanța acestora pentru motivația și recompensa sexuală.

În cele din urmă, rezultatele studiului actual sugerează existența diferențelor rostrocaudale în activarea indusă de sex a VTA, deși aceste diferențe nu au fost analizate statistic în studiul prezent. Interesant, Bolanos și colegii și-au demonstrat recent posibilitatea ca regiunile topografice distincte din cadrul VTA să medieze în general pozitive vs răspunsuri negative la stimulii emoționali. În special, au demonstrat că supraexprimarea fosfolipazei Citalic gamma1 (PLCitalic gamma1) în VTR a rostralului mărește preferința pentru morfină și zaharoză, în timp ce PLCitalic gammaSupraexpresia 1 în VTA caudală scade preferința de recompensă și mărește sensibilitatea la stimulii aversivi (Bolanos et al, 2003). În concordanță, rezultatele studiului prezent sugerează că VAR poate să medieze motivația sexuală și recompensa.

În concluzie, studiul actual demonstrează activarea sistemului mezolimbic în timpul unui comportament natural motivat - comportamentul sexual masculin. Mai exact, activarea acestui sistem este legată de comportamentul de împerechere, precum și de indicii de mediu asociate cu experiențele sexuale anterioare. Sistemul mezolimbic este intim implicat în abuzul de droguri - un comportament motivat „nenatural” (Înțelept, 1996). Studiind funcția acestui sistem în condiții naturale, am putea obține o mai bună înțelegere a rolului său în dependența de droguri.

Începutul paginii   

Referinte

  1. Agmo A, Berenfeld R (1990). Proprietăți de întărire a ejaculării la șobolanul masculin: rolul opioidelor și dopaminei. Behav Neurosci 104: 177–182. | Articol | PubMed |
  2. Agmo A, Gomez M (1993). Întărirea sexuală este blocată prin perfuzia de naloxonă în zona preoptică mediană. Behav Neurosci 107: 812-818. | Articol | PubMed |
  3. Bolanos CA, Perrotti LI, Edwards S, Eisch AJ, Barrot M, Olson VG et al (2003). Fosfolipaza Cgamma în regiuni distincte din zona tegmentală ventrală modulează diferit comportamentele legate de dispoziție. J Neurosci 23: 7569-7576. | PubMed |
  4. Bontempi B, Sharp FR (1997). Proteina Fos sistemică indusă de morfină în striatul și nucleul accumbens de șobolan este reglată de receptorii opioizi mu din substanța neagră și zona tegmentală ventrală. J Neurosci 17: 8596-8612. | PubMed | ISI | ChemPort |
  5. Broekkamp CL, Phillips AG, Cools AR (1979). Efectele stimulante ale microinjecției cu encefalină în zona dopaminergică A10. Natura 278: 560-562. | Articol | PubMed |
  6. Carr DB, Sesack SR (2000). Proiecții de la cortexul prefrontal de șobolan la zona tegmentală ventrală: specificitatea țintei în asociațiile sinaptice cu mezoacumbeni și neuroni mezocorticali. J Neurosci 20: 3864–3873. | PubMed | ISI | ChemPort |
  7. Childress A, Ehrman R, McLellan AT, O'Brien C (1988). Pofta condiționată și excitare în dependența de cocaină: un raport preliminar. NIDA Res Monogr 81: 74–80. | PubMed |
  8. Coolen LM, Fitzgerald ME, Wells AB, Yu L, Lehman MN (2003). Activarea receptorilor opioizi mu în zona preoptică mediană după copulație la șobolani masculi. (in presa).
  9. Damsma G, Pfaus JG, Wenkstern D, Phillips AG, Fibiger HC (1992). Comportamentul sexual crește transmiterea dopaminei în nucleul accumbens și striatul șobolanilor masculi: comparație cu noutatea și locomoția. Behav Neurosci 106: 181–191. | Articol | PubMed |
  10. Dauge V, Kalivas PW, Duffy T, Roques BP (1992). Efectul inhibării catabolismului encefalinei în VTA asupra activității motorii și dopaminei extracelulare. Brain Res 599: 209-214. | Articol | PubMed |
  11. Devine DP, Leone P, Pococ D, Wise RA (1993). Implicarea diferențială a receptorilor opioizi mu, delta și kappa ventriculari ventrali la modularea eliberării bazale a mezolimbicului de dopamină: in vivo studii de microdializă. J Pharmacol Exp Ther 266: 1236-1246. | PubMed | ISI | ChemPort |
  12. Dilts RP, Kalivas PW (1990). Localizarea autoradiografică a receptorilor opioizi delta în cadrul sistemului dopaminei mezocorticolimbice utilizând [2-D-penicilamină, 5-D-penicilamină] encefalină (125I-DPDPE). Sinapsa 6: 121–132. | PubMed |
  13. Duvauchelle CL, Ikegami A, Castaneda E (2000). Creșteri condiționate ale activității comportamentale și accumbens nivelurile de dopamină produse de cocaină intravenoasă. Behav Neurosci 114: 1156–1166. | Articol | PubMed |
  14. Eckersell CB, Popper P, Micevych PE (1998). Modificarea indusă de estrogen a imunoreactivității receptorului mu-opioid în nucleul preoptic medial și amigdala mediană. J Neurosci 18: 3967–3976. | PubMed |
  15. Everitt BJ, Cador M, Robbins TW (1989). Interacțiunile dintre amigdala și striatul ventral în asociațiile stimul-recompensă: studii folosind un program de întărire sexuală de ordinul doi. Neuroștiința 30: 63-75. | Articol | PubMed | ISI | ChemPort |
  16. Everitt BJ, Fray P, Kostarczyk E, Taylor S, Stacey P (1987). Studii de comportament instrumental cu armare sexuală la șobolani masculi (Rattus norvegicus): I. Controlul prin stimuli vizuali scurți asociați cu o femeie receptivă. J Comp Psychol 101: 395-406. | Articol | PubMed |
  17. Everitt BJ, Stacey P (1987). Studii de comportament instrumental cu armare sexuală la șobolani masculi (Rattus norvegicus): II. Efectele leziunilor din zona preoptică, castrarea și testosteronul. J Comp Psychol 101: 407–419. | Articol | PubMed |
  18. Fallon JH, Leslie FM (1986). Distribuția peptidelor dinorfină și encefalină în creierul șobolanului. J Comp Neurol 249: 293-336. | Articol | PubMed | ChemPort |
  19. Garzon M, Pickel VM (2001). Distribuția receptorilor mu-opioizi plasmalemali în principal în neuronii nondopaminergici din zona tegmentală ventrală a șobolanilor. Sinapsa 41: 311-328. | Articol | PubMed | ISI | ChemPort |
  20. Greenwell TN, Zangen A, Martin-Schild S, Wise RA, Zadina JE (2002). Celulele imunoreactive endomorfină-1 și -2 din hipotalamus sunt etichetate cu injecții fluoro-aur în zona tegmentală ventrală. Conferința internațională de cercetare în domeniul narcoticelor: Pacific Grove, CA. p 26.
  21. Harlow E, Lane D (eds) (1988). Antibodies: A Laboratory Manual. Cold Spring Harbor Laboratory: Cold Spring Harbor, NY.
  22. Heimer L, Alheid GF, de Olmos JS, Groenewegen HJ, Haber SN, Harlan RE et al (1997). Accumbens: dincolo de dihotomia nucleu-coajă. J Neuropsihiatrie Clin Neurosci 9: 354–381. | PubMed | ChemPort |
  23. Heimer L, Zahm DS, Churchill L, Kalivas PW, Wohltmann C (1991). Specificitate în modelele de proiecție ale miezului și coajei accumbale la șobolan. Neuroștiința 41: 89–125. | Articol | PubMed | ISI | ChemPort |
  24. Hull EM, Meisel RL, Sachs BD (2002). Comportamentul sexual al bărbatului. În: Pfaff DW, Arnold AP, Etgen AM, Fahrbach SE, Rubin RT (eds). Hormoni creier și comportament. Elsevier Science (SUA): San Diego, CA. pp 1-138.
  25. Ikemoto S, Kohl RR, McBride WJ (1997). Blocarea receptorilor GABA (A) în zona tegmentală ventrală anterioară crește nivelurile extracelulare de dopamină în nucleul accumbens al șobolanilor. J Neurochem 69: 137-143. | PubMed | ISI | ChemPort |
  26. Johnson RP, Sar M, Stumpf WE (1980). O localizare topografică a encefalinei pe neuronii dopaminici ai substanței negre de șobolan și a zonei tegmentale ventrale demonstrată prin histofluorescență-imunocitochimie combinată. Brain Res 194: 566-571. | Articol | PubMed |
  27. Johnson SW, North RA (1992). Opioidele excită neuronii dopaminergici prin hiperpolarizarea interneuronilor locali. J Neurosci 12: 483-488. | PubMed | ISI | ChemPort |
  28. Keith DE, Anton B, Murray SR, Zaki PA, Chu PC, Lissin DV et al (1998). Mu-internalizarea receptorilor opioizi: medicamentele pentru opiacee au efecte diferențiate asupra unui mecanism endocitar conservat in vitro iar în creierul mamiferelor. Mol Pharmacol 53: 377–384. | PubMed | ISI | ChemPort |
  29. Kelley AE (1999). Specificitatea funcțională a compartimentelor ventral striatale în comportamentele apetitive. Ann NY Acad Sci 877: 71-90. | Articol | PubMed | ChemPort |
  30. Klitenick MA, DeWitte P, Kalivas PW (1992). Reglarea eliberării somatodendritice a dopaminei în zona tegmentală ventrală de către opioide și GABA: an in vivo studiu de microdializă. J Neurosci 12: 2623–2632. | PubMed | ISI | ChemPort |
  31. Leone P, Pocock D, Wise RA (1991). Interacțiunea morfină-dopamină: morfina tegmentală ventrală crește eliberarea dopaminei nucleului accumbens. Pharmacol Biochem Behav 39: 469–472. | Articol | PubMed | ISI | ChemPort |
  32. Liu YC, Sachs BD, Salamone JD (1998). Comportamentul sexual la șobolanii masculi după radiofrecvență sau leziuni care diminuează dopamina în nucleul accumbens. Pharmacol Biochem Behav 60: 585-592. | Articol | PubMed |
  33. Lopez HH, Olster DH, Ettenberg A (1999). Motivația sexuală la șobolanul masculin: rolul stimulentelor primare și al experienței copulatorii. Horm Behav 36: 176–185. | Articol | PubMed |
  34. Mansour A, Khachaturian H, Lewis ME, Akil H, Watson SJ (1987). Diferențierea autoradiografică a receptorilor opioizi mu, delta și kappa din șirul din creier și din creier. J Neurosci 7: 2445-2464. | PubMed | ChemPort |
  35. Mansour A, Khachaturian H, Lewis ME, Akil H, Watson SJ (1988). Anatomia receptorilor opioizi ai SNC. Trends Neurosci 11: 308-314. | Articol | PubMed | ISI | ChemPort |
  36. Martinez I, Paredes RG (2001). Numai împerecherea auto-ritmată este plină de satisfacții la șobolanii de ambele sexe. Horm Behav 40: 510-517. | Articol | PubMed |
  37. Matthews RT, German DC (1984). Dovezi electrofiziologice pentru excitarea neuronilor dopaminergici ai zonei tegmentale ventrale de șobolan de către morfină. Neuroștiința 11: 617-625. | Articol | PubMed | ChemPort |
  38. Meisel RL, Joppa MA, Rowe RK (1996). Antagoniștii receptorilor de dopamină atenuează preferința de loc condiționată după comportamentul sexual la hamsterii sirieni de sex feminin. Eur J Pharmacol 309: 21-24. | Articol | PubMed |
  39. Mitchell JB, Gratton A (1991). Modularea opioidelor și sensibilizarea eliberării de dopamină provocate de stimuli relevanți sexual: un studiu cronoamperometric de mare viteză la șobolani care se comportă liber. Brain Res 551: 20-27. | Articol | PubMed | ChemPort |
  40. Mitchell JB, Stewart J (1990). Facilitarea comportamentelor sexuale la șobolanul mascul asociat cu injecții intra-VTA de opiacee. Pharmacol Biochem Behav 35: 643-650. | Articol | PubMed |
  41. Ostrander MM, Badiani A, Ziua HE, Norton CS, Watson SJ, Akil H et al (2003). Contextul de mediu și antecedentele de medicamente modulează expresia mrna c-fos indusă de amfetamină în ganglionii bazali, amigdala centrală extinsă și creierul limbic asociat. Neuroștiințe 120: 551-571. | Articol | PubMed | ChemPort |
  42. Paredes RG, Alonso A (1997). Comportamentul sexual reglat (ritmat) de către femeie induce o preferință condiționată de loc. Behav Neurosci 111: 123–128. | Articol | PubMed | ISI | ChemPort |
  43. Pfaus JG, Damsma G, Nomikos GG, Wenkstern DG, Blaha CD, Phillips AG et al (1990). Comportamentul sexual îmbunătățește transmisia centrală a dopaminei la șobolanul mascul. Brain Res 530: 345-348. | Articol | PubMed | ISI | ChemPort |
  44. Pfaus JG, Phillips AG (1989). Efectele diferențiale ale antagoniștilor receptorilor de dopamină asupra comportamentului sexual al șobolanilor masculi. Psihofarmacologie (Berl) 98: 363-368. | PubMed | ChemPort |
  45. Pfaus JG, Phillips AG (1991). Rolul dopaminei în aspectele anticipative și consumative ale comportamentului sexual la șobolanul mascul. Behav Neurosci 105: 727-743. | Articol | PubMed | ISI | ChemPort |
  46. Schultz W (2001). Semnalizarea recompensei de către neuronii dopaminergici. Neurolog 7: 293-302. | PubMed | ISI | ChemPort |
  47. Sesack SR, Pickel VM (1992). Eferente corticale prefrontale în sinapsă de șobolan pe ținte neuronale neetichetate ale terminalelor catecolaminei din nucleul accumbens septi și pe neuroni dopaminici din zona tegmentală ventrală. J Comp Neurol 320: 145-160. | Articol | PubMed | ISI | ChemPort |
  48. Sinchak K, Micevych PE (2001). Blocarea progesteronului activării estrogenilor receptorilor mu-opioizi reglează comportamentul reproductiv. J Neurosci 21: 5723-5729. | PubMed |
  49. Stinus L, Koob GF, Ling N, Bloom FE, Le Moal M (1980). Activarea locomotorie indusă de infuzia de endorfine în zona tegmentală ventrală: dovezi ale interacțiunilor opiaceo-dopaminice. Proc Natl Acad Sci USA 77: 2323–2327. | Articol | PubMed | ChemPort |
  50. Swanson LW (1982). Proiecțiile zonei tegmentale ventrale și a regiunilor adiacente: un studiu fluorescent combinat retrograd și studiu de imunofluorescență la șobolan. Brain Res Bull 9: 321-353. | Articol | PubMed | ISI | ChemPort |
  51. Trafton JA, Abbadie C, Marek K, Basbaum AI (2000). Semnalizare postsinaptică prin receptorul [mu] -opioid: răspunsuri ale neuronilor cornului dorsal la opioizi exogeni și stimulare nocivă. J Neurosci 20: 8578-8584. | PubMed | ChemPort |
  52. van Furth WR, van Ree JM (1996). Motivație sexuală: implicarea opioidelor endogene în zona tegmentală ventrală. Brain Res 729: 20-28. | Articol | PubMed |
  53. van Furth WR, Wolterink G, van Ree JM (1995). Reglarea comportamentului sexual masculin: implicarea opioidelor cerebrale și a dopaminei. Brain Res Brain Res Rev 21: 162–184. | PubMed |
  54. Wallace BC (1989). Determinanți psihologici și de mediu ai recăderii la fumătorii de cocaină crack. J Tratarea abuzului de substanțe 6: 95–106. | Articol | PubMed | ISI | ChemPort |
  55. Watson Jr RE, Wiegand SJ, Clough RW, Hoffman GE (1986). Utilizarea crioprotectorului pentru menținerea imunoreactivității pe termen lung și a morfologiei țesuturilor. Peptidele 7: 155–159. | Articol | PubMed | ISI | ChemPort |
  56. Wenkstern D, Pfaus JG, Fibiger HC (1993). Transmiterea dopaminei crește în nucleul accumbens al șobolanilor masculi în timpul primei lor expuneri la șobolani feminini receptivi sexual. Brain Res 618: 41-46. | Articol | PubMed |
  57. Wise RA (1996). Neurobiologia dependenței. Curr Opin Neurobiol 6: 243-251. | Articol | PubMed | ISI | ChemPort |
  58. Xia Y, Haddad GG (1991). Ontogenia și distribuția receptorilor opioizi în trunchiul cerebral al șobolanilor. Brain Res 549: 181–193. | Articol | PubMed | ChemPort |
  59. Zahm DS (1999). Implicații funcțional-anatomice ale nucleului accumbens subteritoriile nucleului și ale cochiliei. Ann NY Acad Sci 877: 113-128. | PubMed | ChemPort |
  60. Zahm DS, Brog JS (1992). Cu privire la semnificația subteritoriilor în partea „accumbens” a striatului ventral de șobolan. Neuroștiințe 50: 751-767. | Articol | PubMed | ChemPort |