Закон о естественных и лекарственных вознаграждениях на общие механизмы нейральной пластичности с ΔFosB в качестве ключевого медиатора (2013)

В этом исследовании изучалось влияние сексуального вознаграждения на DeltaFosB и влияние DeltaFosB на сексуальное поведение и вознаграждение. Было обнаружено, что стандартные молекулярные изменения, происходящие при наркомании, такие же, как и при сексе. Другими словами, DeltaFosB эволюционировал для сексуальных стимулов, но лекарства захватывают тот же самый механизм. На этом заканчивается дискуссия о том, чем наркозависимость отличается от поведенческой и почему поведенческая зависимость является просто принуждением (что бы это ни значило). Те же схемы, те же механизмы, те же клеточные изменения, такое же связанное поведение - с небольшими различиями.

J Neurosci. 2013 Feb 20;33(8):3434-3442.

ПОЛНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

Кувшины KK, Vialou V, Nestler EJ, Laviolette SR, Lehman MN, Coolen LM.

Источник

Департамент анатомии и клеточной биологии, Школа медицины и стоматологии им. Шулиха, Университет Западного Онтарио, Лондон, Онтарио N6A 3K7, Канада, Департамент молекулярной и интегративной физиологии, Мичиганский университет, Анн-Арбор, Мичиган 48109, Департамент неврологии Фишберга и Фридмана Институт мозга, Медицинская школа Маунт-Синай, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, 10029, и отделения нейробиологии, анатомических наук, физиологии и биофизики, Медицинский центр Университета Миссисипи, Джексон, Миссисипи, 39216.

Абстрактные

Препараты злоупотребления индуцируют нейропластичность в естественном пути вознаграждения, особенно в ядре accumbens (NAc), тем самым вызывая развитие и выражение привыкания. Недавние данные свидетельствуют о том, что естественные награды могут вызывать аналогичные изменения в NAc, предполагая, что лекарства могут активировать механизмы пластичности, разделяемые естественными наградами, и позволять уникальное взаимодействие между природными и лекарственными наградами.

В этом исследовании мы демонстрируем, что сексуальный опыт у крыс-самцов, сопровождаемый короткими или длительными периодами потери сексуального вознаграждения, повышает усиление вознаграждения за амфетамин, что обусловлено повышенным уровнем условного предпочтения для амфетамина с низкой дозой (0.5 мг / кг). Более того, начало, но не долгосрочное выражение, усиленного вознаграждения за амфетамин коррелировало с временным увеличением дендритных шипов в NAc. Затем была установлена ​​критическая роль фактора транскрипции ΔFosB в усилении стимуляции амфетамина, вызванного сексом, и связанного с этим возрастания дендритных шипов на нейронах NAc с использованием передачи вирусного векторного гена доминантно-отрицательного связывающего партнера ΔJunD. Кроме того, было продемонстрировано, что усиленное лекарственное вознаграждение, вызванное сексуальным опытом, ΔFosB и спиногенез, зависят от активации, индуцированной спариванием дофамина D1 в NAc. Фармакологическая блокада рецептора D1, но не рецептор D2, в NAc во время сексуального поведения ослабляла индукцию ΔFosB и предотвращала усиление спиногенеза и сенсибилизированного вознаграждения за амфетамин.

TЭти результаты показывают, что наркотики злоупотребления и поведения естественного вознаграждения действуют на общие молекулярные и клеточные механизмы пластичности, которые контролируют уязвимость к наркомании, и что эта повышенная уязвимость опосредуется ΔFosB и его мишенями транскрипции ниже по течению.

Введение

Природные поощрительные поведения и вознаграждение за лекарство сходятся на общем нейронном пути - мезолимбической системе допамина (DA), в которой основное внимание уделяется ядру (NAc)Kelley, 2004). Препараты злоупотребления индуцируют нейропластичность в мезолимбической системе, которая играет предполагаемую роль в переходе от употребления наркотиков к наркомании (Hyman и др., 2006; Кауэр и Маленка, 2007; Каливас, 2009; Chen et al., 2010; Кооб и Волков, 2010; Волк, 2010a; Мамели и Люшер, 2011). Высказывалось предположение, что лекарства и естественные награды не активируют одни и те же нейроны в мезолимбической системе, и поэтому лекарственные средства однозначно активируют и изменяют эту схему (Камерон и Карелли, 2012). Тем не менее, становится все более очевидным, что природные и лекарственные награды влияют на мезолимбическую систему как схожими, так и разными способами, которые позволяют взаимодействовать между природным вознаграждением, особенно секс-награду, и последствия употребления наркотиков (Frohmader и др., 2010a; Питчерс и др., 2010a; Olsen, 2011).

Сексуальное поведение очень полезно (Tenk и др., 2009),

  • и сексуальный опыт вызывает сенсибилизированное поведение, связанное с наркотиками, включая кросс-сенсибилизацию к двигательной активности, вызванной амфетамином (Amph) (Брэдли и Мейсел, 2001; Питчерс и др., 2010a)
  • и усиленная награда Amph (Питчерс и др., 2010a).
  • Более того, сексуальный опыт вызывает нервную пластичность в NAc, подобную той, которая вызвана воздействием психостимулятора, включая увеличение плотности дендритного позвоночника (Meisel и Mullins, 2006; Питчерс и др., 2010a),
  • измененный метаболизм рецепторов глутамата и снижение синаптической силы в префронтальных нервных оболочках NAc оболочки (Питчерс и др., 2012).
  • Наконец, было обнаружено, что периоды воздержания от сексуального опыта имеют решающее значение для усиления вознаграждения Аффа, спиногенеза NAc (Питчерс и др., 2010a), и торговля глютаматными рецепторами (Питчерс и др., 2012).

Эти данные свидетельствуют о том, что естественные и лекарственные награды имеют общие механизмы нейронной пластичности, которые, в свою очередь, влияют на уязвимость к злоупотреблению психоактивными веществами.

Целью настоящего исследования было определение клеточных механизмов, опосредующих пластическую пластичность, вызванную сексуальным опытом, что, в свою очередь, вызывает усиление вознаграждения за лекарство. В частности, роль транскрипционного фактора ΔFosB была исследована, поскольку она участвует в эффектах как натуральных, так и лекарственных препаратов (Nestler et al., 2001; Werme и др., 2002; Olausson и др., 2006; Уоллес и др., 2008; Hedges и др., 2009; Питчерс и др., 2010b). Кроме того, была изучена роль дофаминовых D1-рецепторов (D1R) в отношении нейропластичности, вызванной сексуальным опытом, потому что NAc ΔFosB индукция и увеличение плотности позвоночника после введения психостимулятора экспрессируются в D1R-содержащих нейронах (Lee et al., 2006; Ким и др., 2009) и зависит от активации D1R (Чжан и др.., 2002).

Здесь мы использовали вирусную вектор-опосредованную экспрессию доминантно-отрицательного связывающего партнера для ΔFosB, диолистической маркировки и фармакологических манипуляций, чтобы проверить гипотезу о том, что кросс-сенсибилизирующие эффекты сексуального опыта, сопровождаемые воздержанием от воздержания в усиленной награде Amph, опосредуются D1R-зависимая индукция ΔFosB в NAc и последующее увеличение плотности позвоночника NAc. Вместе полученные данные свидетельствуют о том, что природные и лекарственные вознаграждения имеют общие механизмы нейронной пластичности, причем ΔFosB является критическим посредником.

Материалы и методы

Животные.

Взрослый самца (225-250 g по прибытии) и самка (210-220 g) Крысы Sprague Dawley (Charles River Laboratories) размещались в клетках из плексигласа в одинаковых половых пар на протяжении экспериментов, при регулировании температуры и влажности и на 12 / 12 h легкий / темный цикл с пищей и водой. Женские партнеры для сеансов спаривания были овариэктомированы и получали подкожные имплантаты, содержащие 5% эстрадиолбензоат (Sigma-Aldrich) и инъекции 500 мкг прогестерона (в 0.1 мл кунжутного масла, Sigma-Aldrich) 4 h перед тестированием. Все процедуры были одобрены Комитетами по уходу и использованию животных Университета Западного Онтарио и Мичиганского университета и соответствовали руководящим принципам Канадского совета по охране животных и национальным институтам здоровья, в которых участвовали позвоночные животные в исследованиях.

Сексуальное поведение.

Сопряженные сеансы происходили во время ранней темной фазы (между 2 и 6 h после наступления темного периода) под тусклым красным освещением, в чистых клетках для испытаний (60 × 45 × 50 см). Мужские крысы, связанные с эякуляцией во время сеансов спаривания 4 или 5. Пять сеансов были выбраны, потому что мы ранее показали, что эта парадигма вызывает долгосрочное облегчение сексуального поведения (Питчерс и др., 2010b), кросс-сенсибилизация к локомоторной активности Амфа (Питчерс и др., 2010a) и вознаграждение (Питчерс и др., 2010a). Эякуляция была выбрана в качестве конечной точки каждого сеанса спаривания, потому что мы ранее показали, что это необходимо для воздействия сексуального опыта на сенсибилизацию локомоторных амфитов (Amph)Питчерс и др., 2010a), что не происходило, когда животным разрешалось спариваться с самками без проявления эякуляции. Параметры сексуального поведения (например, латентность до первого монтирования, интромация и эякуляция, а также количество монтировок и интродукций) регистрировались, как описано ранее (Питчерс и др., 2010b). Для всех экспериментов группы, подвергшиеся половому контакту, были сопоставлены для полового поведения (общее количество эякуляций и латентность для эякуляции во время каждой спаривающей сессии). После пятого сеанса спаривания мужчины оставались размещенными с однополыми партнерами и им не разрешалось спариваться во время периодов абстинентного секса 1, 7 или 28 d. Животные, оставшиеся сексуально наивными, обрабатывались и размещались в тех же комнатах, что и мужчины с сексуальным опытом. Кроме того, наивные контрольные образцы помещались в чистые тестовые клетки в течение часа в течение 5 в течение нескольких дней без доступа к восприимчивой женщине.

Выражение ΔFosB.

Животные были глубоко анестезированы (натрий пентобарбитал, 390 мг / кг, ip) и перфузировали внутрисернично с помощью 50 мл 0.9% солевого раствора, а затем 500 мл 4% параформальдегида (Sigma-Aldrich) в фосфатном буфере 0.1 m (PB) на время точечных и DR антагонистических экспериментов. Мозги удаляли и фиксировали для 1 h при комнатной температуре в том же фиксирующем значении, затем хранили при 4 ° C в 20% сахарозе и 0.01% азида натрия в 0.1 м PB. Для экспериментов с антагонистами DR мозг удаляли и уменьшали пополам вдоль оси сагиттала. Одна половина хранилась в PB и использовалась для DiOlistics, а другая была обработана для ΔFosB. Корональные срезы (35 мкм) разрезали замораживающим микротомом (Microm H400R), собранным в четырех параллельных рядах в растворе криопротекторов (30% сахарозы и 30% этиленгликоля в 0.1 м PB) и хранили при -20 ° C. Свободно-плавающие секции интенсивно промывали 0.1 m PBS, pH 7.35, между инкубациями, и все этапы были при комнатной температуре. Разделы подвергались воздействию 1% H2O2 (10 min) и инкубационное решение (1 h; PBS, содержащее 0.1% BSA, Fisher и 0.4% Triton X-100, Sigma-Aldrich). Затем срезы инкубировали в течение ночи в поликлональном антителе крона FosB (1: 5K, sc-48 Santa Cruz Biotechnology), ранее подтвержденном (Perrotti et al., 2004, 2008; Питчерс и др., 2010b). Антитело pan-FosB было индуцировано против внутренней области, общей для FosB и ΔFosB, и ранее было охарактеризовано для специфической визуализации клеток ΔFosB в моменты времени, используемые в этом исследовании (> 1 дня после стимула) (Perrotti et al., 2004, 2008; Питчерс и др., 2010b). Затем секции инкубировали в биотин-конъюгированном козлином антикроличьем IgG (1 h, 1: 500 в PBS +, Vector Laboratories), пероксидазе авидин-биотин-хрена (1 h, ABC elite, 1: 1000 в PBS, Vector Laboratories) , и 0.02% 3,3'-диаминобензидин тетрагидрохлорид (10 мин, Sigma-Aldrich) с 0.02% сульфатом никеля в 0.1 м PB с перекисью водорода (0.015%). Разделы были установлены на Superfrost plus стеклянные слайды (Fisher) и покрыты слоем дибутилфталата ксилола.

Число клеток ΔFosB-IR подсчитывали в оболочке и сердцевине NAc в стандартных областях анализа (400 × 600 мкм), как описано ранее (Питчерс и др., 2010b). Две секции были подсчитаны по каждой субрегионе NAc, усредненной для каждого животного. В эксперименте с временными точками числа клеток ΔFosB-IR были выражены как изменение смены наивной контрольной группы в соответствующий момент времени и сравнивались между опытными и наивными группами для каждой подобласти в каждой отдельной временной точке с использованием непарных t тесты с уровнем значимости p <0.05. В экспериментах с антагонистами ΔJunD-AAV и DR использовали двухфакторный или односторонний дисперсионный анализ, соответственно, и метод Холма – Сидака. Кроме того, клетки ΔFosB-IR подсчитывали в дорсальном полосатом теле (область анализа: 200 × 600 мкм), непосредственно дорсальнее NAc и рядом с боковым желудочком, у всех животных в эксперименте с антагонистом DR. Односторонний ANOVA и t для сравнения между группами использовались тесты.

DiOlistics.

Для временного и экспериментального векторного эксперимента ΔJunD крысы перфузировали внутрисернично с помощью раствора 50 мл солевого раствора (0.9%), а затем 500 мл 2% параформальдегида в 0.1 m PB. Мозги секционировали (100 мкм коронально) с использованием вибратома (Microm) и секций, хранящихся в 0.1 m PB с 0.01% азидом натрия при 4 ° C. Покрытие частиц вольфрама (диаметр 1.3 мкм, Bio-Rad) с липофильным карбоцианиновым красителем DiI (1,1'-диоктадецил-3,3,3'3'-тетраметилиндокарбоцианин перхлорат, Invitrogen) выполняли, как описано ранее (Форлано и Вулли, 2010). Частицы вольфрама с покрытием из диоксида кремния вводили в ткань при использовании 160-180 psi с использованием системы Helios Gene Gun (Bio-Rad) через фильтр с размером пор 3.0 мкм (BD Biosciences) и позволяли диффундировать через нейронные мембраны в 0.1 m PB для 24 h, в то время как с защитой от света 4 ° C. Затем срезы были добавлены в 4% параформальдегида в PB для 3 h при комнатной температуре, промыты PB и смонтированы в камерах с герметичным уплотнением (Bio-Rad) с геватолом, содержащим антизамевающий агент 1,4-диазабицикло (2,2) октан ( 50 мг / мл, Sigma-Aldrich) (Леннетт, 1978).

DiI-меченые нейроны были отображены с использованием Zeiss Конфокальный микроскоп LSM 510 m (Carl Zeiss) и гелия / неона 543 нм. Для каждого животного, нейроны 2-5 в каждой субрегионе NAc или в оболочке (в зависимости от местоположения по отношению к ориентирам, включая боковой желудочек и переднюю комиссуру) в экспериментах антагониста ΔJunD-AAV и DR использовали для нахождения области интерес к дендриту второго порядка для количественной оценки позвоночника. Для каждого нейрона были проанализированы дендриты 2-4 для количественной оценки общей дендритной длины 40-100 мкм. Дендритные сегменты были захвачены с использованием объектива погружения 40 × с интервалами 0.25 мкм вдоль z-axis, и изображение 3D было реконструировано (Zeiss) и подверглись деконволюции (Autoquant X, Media Cybernetics) с использованием адаптивных (слепых) и теоретических настроек PSF, как рекомендовано программным обеспечением. Плотность позвоночника определяли количественно с использованием модуля Филамента программного пакета Imaris (версия 7.0, битплан). Количество дендритных шипов выражено на 10 мкм, усредненное для каждого нейрона, а затем для каждого животного. Статистические различия определялись с использованием двухсторонних ANOVA в эксперименте временного ряда между сексуально наивными и опытными животными в каждый момент времени (факторы: сексуальный опыт и субрегион NAc) и в эксперименте ΔJunD (факторы: сексуальный опыт и вирусный вектор) и один -выход ANOVA в эксперименте антагониста DR. Групповые сравнения проводились с использованием метода Холма-Сидака со значительным уровнем p <0.05.

Условное расположение места.

Экспериментальная схема CPP была идентична описанной ранее (Питчерс и др., 2010a), используя беспристрастное трехкамерное устройство (Med Associates) и беспристрастное проектирование с одноразовым испытанием на сужение сульфата d-амфета (Amph; Sigma-Aldrich, 0.5 мг / мл / кг sc, рассчитанного на основе свободного основания) в парной камере и физиологическом растворе в непарной камере в течение альтернативных дней и выполняли в течение первой половины световой фазы. Контрольные животные получали физиологический раствор в обеих камерах.

Оценки CPP рассчитывались для каждого животного как время, проведенное (в секундах) в парной камере во время пост-теста минус предварительный осмотр. Односторонние ANOVA и метод Holm-Sidak использовались для сравнения групп в экспериментах с временными точками. непарный t тест со значением, установленным на p <0.05 использовали для сравнения Naive-Sal и Naive Amph в каждой временной точке в эксперименте с временной точкой и в рамках каждой обработки вирусным вектором в эксперименте ΔJunD. Во временном эксперименте использовались однофакторный дисперсионный анализ ANOVA и метод Холма-Сидака для сравнения групп с сексуальным опытом (Exp-Sal, 7 дней Exp Amph и 28 дней Exp Amph) и непарных t тест был использован для сравнения наивных групп 2. Для сравнения всех групп в эксперименте антагониста DR использовали двухсторонний метод ANOVA и Holm-Sidak. Два непарных t тест использовали для сравнения групп Naive Sal и Naive Amph с каждым состоянием вирусного векторного лечения (GFP или ΔJunD), поскольку данные были слишком переменными в группах ΔJunD, что позволило провести анализ ANOVA. Все уровни значимости были установлены на уровне p <0.05.

Вирусные векторные эксперименты.

Самцов крыс анестезировали кетамином (87 мг / мл / кг, ip) и ксилазином (13 мг / мл / кг внутрибрюшинно), помещали в стереотаксический аппарат (Kopf Instruments) и получали двусторонние микроинъекции рекомбинантных адено-ассоциированных вирусных векторов, кодирующих GFP (зеленый флуоресцентный белок) или ΔJunD (доминантно-отрицательный связывающий партнер ΔFosB) и GFP, в NAc (координаты: AP + 1.5, ML ± 1.2 от bregma, DV -7.6 из черепа), в объеме 1.5 мкл / полушария через 7 мин с использованием шприца Гамильтона (Гарвардский аппарат). ΔJunD уменьшает ΔFosB-опосредованную транскрипцию путем конкурентного гетеродимеризации с ΔFosB и, следовательно, предотвращает связывание ΔFosB с областью AP-1 в зонах промотора генов-мишеней (Winstanley и др., 2007; Питчерс и др., 2010b). Хотя ΔJunD связывается с высоким сродством к ΔFosB, возможно, что некоторые из наблюдаемых эффектов ΔJunD могут быть опосредованы путем антагонизма с другими белками AP-1. Однако представляется, что ΔFosB является преобладающим белком AP-1, экспрессированным в тестируемых условиях (Питчерс и др., 2010b). Между 3 и 4 неделями позже животные получали сексуальный опыт во время последовательных сеансов спаривания 4 или оставались наивными для создания групп 4: сексуально наивный GFP, сексуально опытный GFP, сексуально наивный ΔJunD и сексуально переживаемый ΔJunD. Сексуальный опыт состоял из последовательной ежедневной спаривания 4. Животные были протестированы на CPP и diOlistics. Проверка мест инъекции проводили, как описано ранее (Питчерс и др., 2010b). Секции NAc (корональные, 100 мкм) были иммунизированы для GFP (1: 20,000, кроличье антитело против GFP, Invitrogen). Распространение вируса было главным образом ограничено частью оболочки NAc, с дополнительным распространением на ядро.

D1R / D2R.

Самцов крыс анестезировали внутрибрюшинной инъекцией (0.1 мл / кг) кетамина (87 мг / мл) и ксилазина (13 мг / мл) и помещали в стереотаксический аппарат (Kopf Instruments). Двусторонние канюли с направляющими 21 (Plastics One) были опущены к NAc при AP + 1.7, ML ± 1.2 от bregma; -6.4 DV из черепа и закреплена зубчатым акрилом, прикреплена к трем винтам, установленным в черепе. Животных ежедневно обрабатывали для привыкания к инфузионным процедурам в течение периода восстановления недели 2. За 15 минут до начала каждого из ежедневных сеансов спаривания 4 путем введения восприимчивой самки самцы крыс получали двусторонние микроинъекции антагониста D1R R (+) SCH-23390 (Sigma-Aldrich), антагониста D2 (D2R) S- ( -) этиклопрадиловый гидрохлорид (Sigma-Aldrich) растворяли в стерильном физиологическом растворе (0.9%, каждый по 10 мкг в 1 мкл на полушарие, растворяли в 0.9% физиологическом растворе) или физиологическом растворе (1.0 мкл на полусферу) при расходе 1.0 мкл / мин в течение минимального интервала 1, за которым следует 1 мин с инъекционной канюлей, оставленной на месте для диффузии лекарственного средства. Объем этой инъекции будет наполнять как сердцевину, так и оболочку, так как инфузии 0.5 μl ограничены оболочкой или основными подразделениями (Laviolette и др., 2008). Дозы были основаны на предыдущих исследованиях, показывающих, что эти или более низкие дозы влияют на лекарственное или природное вознаграждение (Laviolette и др., 2008; Робертс и др., 2012). Контрольные самки оставались сексуально наивными, но получали внутрисосудистый солевой раствор до размещения в пустой тестовой клетке во время ежедневных сеансов 4. Через неделю после заключительного сеанса спаривания или обработки самцы тестировали на Amph CPP, а также на анализ позвоночника и ΔFosB. Использование четырех сеансов, а не пяти сеансов, как и в других экспериментах, было выбрано для устранения чрезмерного повреждения NAc, вызванного повторными вливаниями и, таким образом, для анализа позвоночника и ΔFosB. Действительно, повреждение не было очевидным, и анализ позвоночника и ΔFosB в NAc физиологически активных животных показал аналогичные данные как неинфицированные группы в предыдущих экспериментах. Двухсторонний метод ANOVA и Holm-Sidak со значением, установленным в p <0.05 использовалось для определения облегчения сексуального поведения, вызванного сексуальным опытом.

Итоги

Интенсивная терапия ΔFosB, вызванная сексом, длительная

Во-первых, были определены временные корреляции между вызванными сексом изменениями экспрессии ΔFosB, дендритными шипами в NAc и Amph-CPP, особенно после коротких и длительных периодов воздержания от сексуального вознаграждения (7 или 28 d). Ранее было показано, что сексуальный опыт ежедневных сеансов спаривания 5 вызвал накопление ΔFosB во всей мезолимбической системе, особенно в NAc (Уоллес и др., 2008; Питчерс и др., 2010b). В этих прошлых исследованиях уровни ΔFosB измерялись в течение 1 d после полового поведения, и не было известно, сохранялось ли накопление ΔFosB после продолжительных периодов воздержания от воздержания. Мужчины, подвергшиеся сексуальному опыту, были перфузированы 1, 7 или 28 d после финального сеанса ежедневных спариваний 5, в ходе которых мужчины спаривались с одной эякуляцией. Сексуально наивный контроль был перфузирован в одно и то же время после финала ежедневных сеансов 5. Числа клеток ΔFosB-IR в оболочке и сердечнике NAc были значительно выше, чем сексуально-наивные контролы во все моменты времени (Рис 1A, ракушка; 1 d, p = 0.022; 7 d, p = 0.015; Рис 1B: ядро; 1 d, p = 0.024; 7 d, p <0.001; 28 д, p <0.001), за исключением оболочки NAc после 28 дней воздержания (p = 0.280). Таким образом, регуляция ΔFosB сохраняется во время абстиненции после сексуального опыта в течение периода, по меньшей мере, 28 d.

Рисунок 1.     

Просмотреть увеличенную версию:     

Рисунок 1.     

Сексуальный опыт вызвал немедленное и постоянное увеличение количества клеток ΔFosB-IR. Сложите изменение количества ячеек ΔFosB-IR в оболочке NAc (A) и ядра (B) у сексуально опытных (черных) животных по сравнению с сексуально наивным (белым) контролем (n = 4 каждой группы). Данные представляют собой среднее по группе ± SEM. *p <0.05, значимая разница по сравнению с контрольной группой, не получавшей лечения. Представитель образов Naive 1 d (C), Exp 1 d (D), Exp 7 d (E) и Exp 28 d (F). ac, Передняя комиссура. Шкала масштабирования, 100 мкм.

Интенсивное увеличение количества дендритных шипов у мужчин

Питчерс и др. (2010a) ранее сообщалось с использованием методов пропитки Golgi, что сексуальный опыт, сопровождаемый 7 d, но не 1 d, воздержания воздержания вызвал значительное увеличение дендритного разветвления и количество дендритных шипов на оболочке NAc и основных нейронах (Питчерс и др., 2010a). Здесь спиногенез у сексуально наивных и опытных самцов был изучен либо 7 d, либо 28 d после заключительного сеанса спаривания. Нынешние результаты с использованием метода маркировки diOlistics подтвердили, что сексуальный опыт, сопровождаемый периодом абстиненции 7 d, увеличивал количество дендритных шипов (F(1,8) = 9.616, p = 0.015; Рис 2А-С). В частности, количество дендритных шипов было значительно увеличено в оболочке и сердечнике NAc (Рис 2A: ракушка, p = 0.011; ядро, p = 0.044). Однако эта увеличенная плотность позвоночника была временной и больше не обнаруживалась после длительного периода абстинентного секса 28 d в любой субрегионе NAc (Рис 2B).

Рисунок 2.     

Просмотреть увеличенную версию:     

Рисунок 2.    

Сексуальный опыт вызвал увеличение числа дендритных шипов в NAc и сенсибилизированную награду Amph. A, B, Число дендритных шипов в оболочке NAc и ядре 7 d (A) или 28 d (БД сексуально наивных [белых] и опытных [черных] животных; n = 4 или 5). Данные представляют собой среднее по группе ± SEM. #p <0.05, значимая разница по сравнению с контрольной группой, не получавшей лечения. C, Типичные дендритные сегменты из групп Naive 7 d и Exp 7 d, используемых для количественной оценки плотности позвоночника. Шкала масштабирования, 3 мкм. D, Количество времени, проведенного в парной камере (Amph или физиологическом растворе) во время посттестирования минус предварительный тест (оценка CPP) для сексуально наивных (белых) или опытных (черных) животных, испытываемых либо 7 d, либо 28 d после окончательного спаривания, либо обработка: Naive-Sal (7 d после обработки; n = 8), Naive Amph (7 d после обработки; n = 9), Exp-Sal (объединенные группы животных тестировали 7 d или 28 d после спаривания; n = 7), 7 d Exp Amph (7 d после спаривания; n = 9) и 28 d Exp Amph (28 d после спаривания; n = 11). Сал-группы получили Sal в паре с обеими палатами. *p <0.05, значимое различие по сравнению с контрольными группами, получавшими физиологический раствор, испытавший сексуальный опыт.

Почувствованная сексом повышенная чувствительность Amph

Ранее мы продемонстрировали, что сексуальный опыт, сопровождаемый 7-10 d абстиненции, привел к усилению награды Amph (Питчерс и др., 2010a). В частности, сексуально опытные животные сформировали значительное условное место (CPP) для более низких доз Amph (0.5 или 1.0 мг / кг), которые не индуцировали CPP при сексуально-наивном контроле. Нынешнее исследование подтвердило и распространило эти предыдущие результаты, продемонстрировав повышенную награду Amph у сексуально опытных животных как после 7 d, так и за период абстиненции 28 d (Рис 2D; F(2,24) = 4.971, p = 0.016). В частности, сексуально опытные животные с периодом абстиненции 7 или 28 d проводили значительно большее время в амф-парной камере во время посттестирования по сравнению с сексуально опытными отрицательными контролями, которые получали физиологический раствор в обеих камерах (Рис 2D: Exp-Sal против 7 d Exp AMPH, p = 0.032; против 28 d Exp AMPH, p = 0.021). Подтверждая предыдущие результаты, сексуально наивные животные не проводили больше времени в амф-парной камере во время пост-теста и не отличались предпочтением от группы сексуального наивного солевого контроля (Рис 2D) (Питчерс и др., 2010a).

Активность ΔFosB имеет решающее значение для сексуального опыта, вызванного повышенным вознаграждением Amph

Результаты до сих пор показывают, что сексуальный опыт вызвал долговременное накопление ΔFosB в нейронах NAc, коррелированных с усиленной наградой Amph, Чтобы определить, является ли повышенная активность ΔFosB критической для улучшения вознаграждения Amph, ΔJunD, доминантно-отрицательный связывающий партнер ΔFosB, который подавляет транскрипцию, опосредованную ΔFosB (Winstanley и др., 2007), был сверхэкспрессирован с помощью вирусного вектор-опосредованного переноса гена в NAc (Рис 3A,B). Результаты тестов Amph CPP показали, что ослабление активности ΔFosB путем экспрессии ΔJunD в NAc предотвращает эффект сексуального опыта и 7 d sex воздерживается от воздержания при усиленной награде Amph. У сексуальных опытных животных ΔJunD не было значительного CPP для Amph и не отличалось от сексуально наивных животных ΔJunD (Рис 3B). Напротив, у сексуально опытных животных-контролеров GFP сформировался CPP для Amph, как указано значительно более высоким показателем CPP по сравнению с сексуально-наивным контролем GFP (Рис 3B, p = 0.018).

Рисунок 3.    

Просмотреть увеличенную версию:    

Рисунок 3.    

Ослабление активности ΔFosB в NAc блокировало сенсибилизированное вознаграждение AMPH и увеличение числа шипов NAc у сексуально опытных животных. A, Репрезентативные изображения экспрессии GFP у трех животных, получающих инъекцию рекомбинантного аденоассоциированного вируса -JJDD, направленного на ядро ​​accumbens, иллюстрирующее небольшие (левые), промежуточные (средние) и большие (правые) места инъекции. ac, передняя комиссура; LV, боковой желудочек. Шкала масштабирования, 250 мкм. B, Схематическая иллюстрация наиболее известных мест и моделей распространения вируса. У всех животных GFP был обнаружен в оболочке, но распространение на ядро ​​было переменным. C, Количество времени, проведенного в амф-парной камере во время посттеста, минус предварительный тест (оценка CPP) для сексуально наивных (белых) и опытных (черных) животных, которые либо получили инъекцию управляющего вектора GFP (Naive, n = 9; Опыт, n = 10) или ΔJunD (Наивный, n = 9; Опыт, n = 9). D, Репрезентативные изображения дендритных сегментов из сексуально опытных GFP и ΔJunD, используемые для количественной оценки плотности позвоночника. Шкала масштабирования, 3 мкм. E, Число дендритных шипов в NAc сексуально наивных (белых) и опытных (черных) животных, которые либо получили инъекцию управляющего вектора GFP, либо вектор ΔJunD. Данные представляют собой среднее по группе ± SEM. *p <0.05, значимая разница по сравнению с контрольной группой, не получавшей лечения. #p <0.05, достоверное отличие от опытных контрольных групп GFP.

Затухающие эффекты избыточной экспрессии ΔJunD не были результатом нарушения сексуального поведения во время приобретения сексуального опыта. Ранее было показано, что экспрессия ΔJunD в NAc препятствует облегчению сексуального поведения после сексуального опыта (Питчерс и др., 2010b). Действительно, это было подтверждено в текущем эксперименте. Контрольные животные GFP отображали более короткие задержки для монтирования, интромиссии и эякуляции, а также меньшее количество монтировок и интродукции в течение четвертого дня подряд тестов спаривания по сравнению с первым днем ​​спаривания (Таблица 1). Напротив, у животных с ΔJunD-инъецированием не наблюдалось значительно более коротких латентных значений для монтирования или интромиссии или более низкого числа вершин в течение четвертого дня спаривания по сравнению с первым. Таким образом, инфузии ΔJunD в NAc ослабляли эффекты сексуального опыта. Однако не было никаких существенных различий ни в одном из параметров спаривания между GFP-контролем и группами с ΔJunD-инфузией во время любого из сопрягаемых тестов, что указывает на то, что эффекты инфузий ΔJunD на чувствительную к сексу сенсибилизацию Amph CPP не являются результатом различий в опыт сопряжения как таковой (Таблица 1).

Просмотрите эту таблицу:     

Таблица 1.    

Параметры сексуального поведения при приобретении сексуального опыта в группах, которые получали вливания NAc вирусных векторов GFP- или ΔJunDa

ΔFosB имеет решающее значение для индуцированного сексом увеличения дендритных шипов NAc

Активность ΔFosB также требовалась для увеличения плотности позвоночника нейронов NAc после полового опыта и абстиненции 7 d sex (Рис 3C,D). Для анализа позвоночника в NAc животных, описанных выше для CPP, двухсторонний ANOVA показал значительные эффекты как сексуального опыта (F(1,34) = 31.768, p <0.001) и лечение вирусным вектором (F(1,34) = 14.969, p = 0.001), а также взаимодействие (F(1,34) = 10.651, p = 0.005). В частности, у сексуально опытных животных-контролеров GFP было большее число шипов NAc по сравнению с сексуально наивными контрольными группами GFP (Рис 3D: p <0.001), что подтверждает наш предыдущий вывод (Питчерс и др., 2010a). Напротив, сексуально опытные животные ΔJunD существенно не отличались от сексуально наивных групп ΔJunD и были значительно ниже по сравнению с сексуально опытными контрольными животными GFP (Рис 3D: p <0.001). Таким образом, экспрессия ΔJunD в NAc блокировала эффекты сексуального опыта и воздержания от воздержания от наркотиков на спиногенез NAc.

Антагонист D1R блокирует индуцированную сексом реакцию ΔFosB

Чтобы определить, требуется ли активация D1R или D2R в NAc во время спаривания для индуцированной сексом коррекции ΔFosB и сенсибилизированной АМФ CPP, животные получали локальные вливания либо антагониста D1R, либо D2R (или физиологического раствора) в NAc 15 мин перед каждым из 4 ежедневные последовательные спаривания. Важно отметить, что ни антагонисты D1R, ни антагонисты D2R в NAc не влияли на инициирование или выражение сексуального поведения во время любого из сеансов спаривания (Рис 4D-F). Точно так же, Антагонизм D1R или D2R не предотвращал стимулирующие эффекты сексуального опыта при спаривании, поскольку все группы продемонстрировали облегчение сексуального поведения, о чем свидетельствуют более короткие задержки эякуляции в день 4 по сравнению с днем ​​1 (Рис 4F) (F(1,40) = 37.113, p <0.001; Сал, p = 0.004; D1R Ant, p = 0.007; D2R Ant, p <0.001).

Рисунок 4.    

Просмотреть увеличенную версию:    

Рисунок 4.    

Антагонисты рецепторов допамина, введенные в NAc, не влияли на сексуальное поведение. Корональные секции NAc (A, + 2.2; B, + 1.7; C, + 1.2 от брегмы) с указанием мест интра-NAc-инъекций для всех животных. Канюлы были двусторонними, но представлены в одностороннем порядке для удобства представления всех животных (Наив-Сал, белый, n = 7; Эксп-солевой раствор; темно-серый, n = 9; Exp D1R Ant, светло-серый, n = 9; Exp D2R Ant, черный, n = 8). ac, передняя комиссура; LV, боковой желудочек; CPu, caudate-putamen. Задержка монтажа (D), латентность затухания (E) и латентность эякуляции (F) для всех групп сексуального характера (Saline, white, D1R Ant, серый, D2R Ant, черный). Данные представляют среднее значение ± SEM. *p <0.05, значимая разница между 1 и 4 днем ​​лечения.

Анализ количества клеток ΔFosB-IR в NAc 7 d после последнего сеанса инфузии NAc и спаривания или обработки NAc выявил значительные различия между группами как в оболочке NAc (F(3,29) = 18.070, p <0.001) и сердечник (F(3,29) = 10.017, p <0.001). Во-первых, сексуальный опыт в контрольной группе, получавшей физиологический раствор, вызвал значительную активацию ΔFosB по сравнению с контрольной группой, не подвергавшейся сексуальному воздействию (Рис 5A, оболочка p <0.001; Рис 5B: ядро, p <0.001), что подтверждает результаты выше. Антагонизм D1R, но не D2R, предотвращал или ослаблял эту повышающую регуляцию ΔFosB. В оболочке NAc у сексуально опытных самцов, обработанных антагонистом D1R, не наблюдалось увеличения ΔFosB-IR клеток по сравнению с контрольной группой, не подвергавшейся сексуальному воздействию (Рис 5A: p = 0.110), а экспрессия ΔFosB была значительно ниже по сравнению с мужчинами,Рис 5A: p = 0.002). В ядре NAc антагонизм D1R имел частичный эффект: ΔFosB был значительно увеличен у мужчин, обработанных антагонистом D1R, по сравнению с наивным контролем за солевым раствором (Рис 5B: p = 0.031), но эта регуляция была значительно ниже по сравнению с мужчинами, прошедшими половое влечение,Рис 5B: p = 0.012). Обработка антагонистами D2R не влияла на индукцию ΔFosB, поскольку мужчины, пережившие половой акт, которые получили антагонист D2R, имели значительно большее количество клеток ΔFosB-IR по сравнению с наивным контролем за физиологическим раствором (Рис 5A: ракушка, p <0.001; Рис 5B: ядро, p <0.001) и мужчин, получавших антагонист D1R (Рис 5A: ракушка, p <0.001; Рис 5B: ядро, p = 0.013), и не отличался от половозрелых солевых мужчин.

Рисунок 5.     

Просмотреть увеличенную версию:     

Рисунок 5.     

Блокировка D1R в NAc ослабляет увеличение количества клеток ΔFosB-IR в NAc у сексуально опытных животных. Сложите изменение количества ячеек ΔFosB-IR в оболочке NAc (A) и ядра (B) у сексуально опытных (черных) животных по сравнению с сексуально наивными (белыми) контрольными (Naive-Sal, n = 6; Exp-солевой раствор, n = 7; Exp D1R Ant, n = 9; Exp D2R Ant, n = 8). Данные представляют собой среднее по группе ± SEM. *p <0.05, значимая разница по сравнению с контрольной группой, не получавшей лечения. #p <0.05, значимое различие по сравнению с животными, получавшими физиологический раствор и D2R Ant. Представитель образов Наив Сала (C), Exp Sal ​​(D), Exp D1R Ant (E) и Exp D2R Ant (F). ac, Передняя комиссура. Шкала масштабирования, 100 мкм.

Для контроля потенциального распространения антагонистов D1R или D2R в дорсальный стриатум экспрессию ΔFosB анализировали в области, непосредственно дорсальной к NAc и прилегающей к боковому желудочке, поскольку индукция ΔFosB в дорзальном полосатом теле с помощью психостимуляторов и опиатов зависит от D1R деятельность (Чжан и др.., 2002; Мюллер и Унтервальд, 2005). Сексуальный опыт увеличил количество клеток ΔFosB-ir в дорсальном полосатом теле у обработанных физиологическим раствором мужчин (Naive-Sal: 35.6 ± 4.8 против Exp-Sal: 82.9 ± 5.1; p <0.001), что подтверждает наш предыдущий отчет (Питчерс и др., 2010b). Более того, ни инфузии D1R, ни D2R-антагонистов в NAc не влияли на индуцированный сексом ΔFosB в дорсальной полосатой (клетки Exp-D1R: 82.75 ± 2.64 ir, клетки Exp-D2R: 83.9 ± 4.4; p <0.001 по сравнению с контролем Naive-Sal). Эти данные свидетельствуют о том, что распространение инфузий антагонистов в первую очередь ограничивалось NAc.

Антагонист D1R в блоках NAc сенсибилизировал награду Amph

Блокада D1R в NAc во время спаривания также блокировала усиление стимула Amph от сексуального опыта, протестировала 7 d после последней инфузии NAc и спаривание (F(3,29) = 2.956, p = 0.049). У сексуально опытных животных, которые получали физиологический раствор в NAc во время спаривания, проводилось значительно большее количество времени в амф-парной камере по сравнению с сексуально наивными самцами (Рис 6A, p = 0.025), подтверждающие результаты выше. Напротив, сексуально опытные животные, получившие антагонист внутримышечного D1R во время спаривания, не составляли CPP для Amph. Они не отличались от сексуально наивных контролей и проводили значительно меньше времени в амф-парной камере по сравнению с физиологическим раствором (Рис 6A: p = 0.049) или антагонистом D2R (Рис 6A: p = 0.038) вводили сексуально опытных мужчин. Вливания антагонистов D2R не влияли на усиленную награду Amph, поскольку сексуально опытные животные с инфузиями антагонистов NAc D2R образовали значительный Amph-CPP по сравнению с наивным контролем за солевым раствором (Рис 6A: p = 0.040) и антагонистом D1R опытных животных (Рис 6A: p = 0.038), и не отличался от половозрелых солевых мужчин.

Рисунок 6.     

Просмотреть увеличенную версию:     

Рисунок 6.     

Блокирование рецепторов D1 в NAc отменяет сенсибилизированную награду Amph и увеличивает дендритные шипы у сексуально опытных животных. A, Количество времени, проведенного в амф-парной камере во время пост-теста минус предварительный осмотр (оценка CPP, секунды) для сексуально наивной (белая, n = 6) и опытных (черных) животных, которые получали физиологический раствор (n = 7), антагонист D1R (n = 9) или антагонистом D2R (n = 8). Данные представляют собой среднее по группе ± SEM. *p <0.05, значимое различие по сравнению с контрольными группами, не получавшими физиологический раствор. #p <0.05, значимое отличие от опытных животных с D1R Ant. B, Число дендритных шипов (за 10 мкм) для сексуально наивных (белые, n = 7) и опытных (черных) животных, которые получали физиологический раствор (n = 8), антагонист D1R (n = 8) или антагонистом D2R (n = 8). Данные представляют собой среднее по группе ± SEM. *p <0.05, значимое различие по сравнению с контрольными группами, не получавшими физиологический раствор. #p <0.05, значимое отличие от опытных контрольных с физиологическим раствором.

Обработка антагонистов D1R блокирует индуцированный сексом NAc-спиногенез

Анализ плотности позвоночника в NAc этих же животных показал, что активация D1R во время спаривания требовалась для увеличения плотности позвоночника NAc после полового опыта и 7 d от воздержания от пола (Рис 6B; F(3,26) = 41.558, p <0.001). В частности, контрольные животные с физиологическим раствором и животные-антагонисты D2R имели значительно большее количество шипов по сравнению с контрольными животными, не подвергавшимися сексуальному воздействию солевого раствора (Рис 6B: p <0.001), подтверждающие наши предыдущие выводы (Питчерс и др., 2010a) и результаты с контрольными вирусными векторами GFP, описанными выше. Напротив, сексуально опытные животные, инфицированные антагонистами D1R, не отличались от сексуально наивных физиологически контролируемых контролей (Рис 6B). Был частичный эффект инфузии антагониста D2R, так как вливаемые животные D2R показали значительно более низкую плотность позвоночника, чем контролируемые половым путем солевой контроль (Рис 6B: p = 0.02), но значительно более высокое число шипов по сравнению с контролем сексуального наивного солевого раствора и испытанными D1R опытными мужчинами (p <0.001; Рис 6B). Таким образом, блокада D1R в NAc во время спаривания блокировала эффекты сексуального опыта и вознаграждала воздержание от спиногенеза NAc.

Обсуждение

В текущем исследовании мы продемонстрировали кросс-сенсибилизацию между природным и лекарственным вознаграждением, когда за естественной наградой следует период воздержания. В частности, мы показали, что опыт сексуального поведения, сопровождаемый 7 или 28 d абстиненции, вызывает усиление вознаграждения Amph, Эти результаты имеют сходство с установленной критической ролью периода абстиненции от наркотических средств при инкубации тяги к наркотикам (Lu et al., 2005; Томас и др., 2008; Волк, 2010b, 2012; Xue и др., 2012). Кроме того, естественный выигрыш, вызванный ΔFosB в NAc, имеет решающее значение для кросс-сенсибилизирующих эффектов естественного воздержания воздаяния на вознаграждение психостимулятора, потенциально через спиногенез в NAc в период воздержания воздержания. Мы продемонстрировали, что накопление ΔFosB в NAc после сексуального опыта является длительным и зависит от активности NAc D1R во время спаривания. В свою очередь, эта D1R-опосредованная регуляция ΔFosB в NAc оказалась критической для повышения вознаграждения за Amph и увеличения плотности позвоночника в NAc, хотя эти результаты сексуального опыта зависят от периода абстиненции от сексуальной награды (Питчерс и др., 2010a). Наконец, мы показали, что спиногенез NAc может способствовать первоначальному развитию краткосрочной экспрессии сенсибилизированной награды Amph, но не является критическим для продолжения экспрессии повышенного лекарственного вознаграждения, поскольку повышенная плотность позвоночника в NAc была временной и наблюдалась после 7 d, но не 28 d, период абстиненции.

Давно известно, что дофамин высвобождается в NAc во время естественного поведения награды, включая сексуальное поведение. При введении восприимчивой самки внеклеточный допамин в NAc увеличивается и остается повышенным во время спаривания (Fiorino et al., 1997). Нынешнее исследование показало, что введение антагонистов рецептора допамина в NAc во время спаривания не повлияло на инициирование или выполнение сексуального поведения, что согласуется с представлением о том, что допамин не участвует в выражении поведения вознаграждения как такового, а скорее за атрибуцию стимулов, связанных с сексуальными репликами (Берридж и Робинсон, 1998). Действительно, сигналы, предсказывающие сексуальное вознаграждение, вызывают активацию нейронов в системе вознаграждения мезолимбического дофамина, включая дофаминергические клетки в брюшной тегментальной области и их мишени, NAc (Balfour и др., 2004). Повторное сексуальное поведение индуцирует ΔFosB в NAc, что, в свою очередь, опосредует усиление сексуального поведения, вызванное опытом (Питчерс и др., 2010b). Текущие результаты показывают, что спаривание, индуцированное ΔFosB, действительно зависит от активации D1R в NAc во время спаривания. Это открытие согласуется с предыдущими исследованиями, показывающими, что повторное введение психостимулятора постоянно увеличивало ΔFosB в средних колючих нейронах NAc, экспрессирующих D1R (Lee et al., 2006; Ким и др., 2009) и что такая регулировка ΔFosB зависит от активации D1R (Чжан и др.., 2002). Кроме того, сенсибилизированные лекарственные реакции, обычно наблюдаемые у опытного животного, могут быть получены в отсутствие предшествующего воздействия лекарственного средства сверхэкспрессией ΔFosB в экспрессирующих нейронах D1R в полосатом теле (Kelz et al., 1999). Tкак естественные, так и лекарственные награды увеличивают ΔFosB в NAc через механизм, зависящий от D1R, для сенсибилизации поведения вознаграждения.

Более того, текущие данные показывают, что ΔFosB является критическим посредником кросс-сенсибилизации между естественным опытом вознаграждения и вознаграждением за психостимулятор. Как отмечалось, активность ΔFosB в NAc ранее участвовала в сенсибилизированных ответах препарата, поскольку избыточная экспрессия ΔFosB в NAc сенсибилизирует активацию локомотора кокаину после предшествующего острого или повторного введения (Kelz et al., 1999), повышает чувствительность к кокаину и морфину CPP (Kelz et al., 1999; Zachariou et al., 2006), и приводит к самоуправлению более низких доз кокаина (Colby et al., 2003). В текущем исследовании показано, что блокада D1R или ΔFosB активности в NAc во время спаривания отменяет сексуальную активность, вызвавшую повышенную чувствительность вознаграждения Amph.

Нынешнее исследование показало, что период абстиненции от сексуального вознаграждения необходим для сенсибилизации вознаграждения Амфа и спиногенеза NAc. Мы предполагаем, что ΔFosB в течение этого периода абстиненции влияет на нейронную функцию, изменяя последующую экспрессию гена, чтобы инициировать спиногенез и изменять синаптическую силу. Действительно, блокирование индукции ΔFosB в NAc во время спаривания предотвращало увеличение плотности позвоночника в NAc, обнаруженном после воздержания воздержания. Более того, вливание антагониста D1R в NAc перед каждым сеансом спаривания предотвращало увеличение ΔFosB, вызванное сексуальным опытом, и последующую увеличенную плотность позвоночника.

ΔFosB является транскрипционным фактором, который может действовать как активатор транскрипции или репрессор, чтобы влиять на экспрессию мириада генов-мишеней, которые, в свою очередь, могут влиять на плотность позвоночника и синаптическую силу в NAc (Nestler, 2008). Более конкретно, ΔFosB активирует циклически-зависимую киназу-5 (Bibb et al., 2001; Kumar et al., 2005), ядерный фактор κ B (NF-κB) (Russo и др., 2009b), и субъединицу GluA2 рецептора глютамата AMPA (Vialou et al., 2010) и rподавляет транскрипцию непосредственного раннего гена c-fos (Питчерс и др., 2010b) и гистон-метилтрансфераза G9 (Maze et al., 2010). Сикликозависимая киназа-5 регулирует цитоскелетные белки и рост нейритов (Taylor et al., 2007). Более того, активирование NF-κB увеличивает количество дендритных шипов в NAc, тогда как ингибирование NF-κB уменьшает базальные дендритные шипы и блокирует кокаин-индуцированное увеличение шипов (Russo и др., 2009b). Следовательно, сексуальное вознаграждение увеличивает ΔFosB в NAc, что может изменить плотность позвоночника NAc через множественные мишени (т.е. циклически-зависимую киназу-5, NF-κB) и что общее последствие - это сенсибилизированная лекарственная награда, как было Russo et al. (2009a) для действий повторного кокаина.

Неожиданное наблюдение в текущем исследовании заключалось в том, что увеличение плотности позвоночника в NAc было кратковременным и больше не обнаруживалось в 28 d после полового опыта. Таким образом, увеличение плотности позвоночника коррелировало с началом усиленной награды Amph и могло способствовать первоначальному развитию или краткосрочному выражению сенсибилизированных ответов Amph. Однако повышенная плотность позвоночника не требовалась для сохранения сенсибилизированной награды Амфа после длительных периодов абстиненции. Ранее мы показали, что сексуальный опыт вызывает кратковременное (7, но не 28, дни после последнего спаривания) увеличение субъединицы NMDA-рецептора NR-1 в NAc, которая вернулась к исходным уровням после продолжительных периодов воздержания от воздержания (Питчерс и др., 2012). Предполагалось, что эта повышенная экспрессия рецептора NMDA указывает на сексуальные опытные молчаливые синапсы (Huang et al., 2009; Браун и др., 2011; Питчерс и др., 2012), и наводящий на мысль о возможности того, что рост позвоночника, вызванного сексом, зависит от усиленной активности рецептора NMDA (Hamilton и др., 2012).

В заключение, настоящее исследование подчеркивает кросс-сенсибилизацию вознаграждения за лекарства посредством естественного вознаграждения (пола) и его зависимости от периода воздержания от награды. Более того, эта поведенческая пластичность была опосредована ΔFosB посредством активации D1R в NAc. Поэтому данные свидетельствуют о том, что потеря естественной награды после опыта вознаграждения может сделать людей уязвимыми для развития наркомании и что одним из посредников этой повышенной уязвимости является ΔFosB и его последующие транскрипционные цели.

Сноски

  • Поступило в октябре 16, 2012.
  • Версия была принята в декабре 12, 2012.
  • Принят декабрь 23, 2012.

  • Эта работа была поддержана Канадскими институтами исследований в области здравоохранения (LMC), Национальным институтом психического здоровья (EJN) и Советом по исследованиям естественных и технических наук Канады (KKP и LMC). Мы благодарим доктора Кэтрин Вулли (Северо-западный университет) за помощь в методе диолистической маркировки.

  • Авторы не заявляют никаких конкурирующих финансовых интересов.

  • Корреспонденцию следует направлять доктору Лике М. Кулену, Отделу физиологии и биофизики, Медицинскому центру Университета Миссисипи, 2500 North State Street, Джексону, MS 39216. [электронная почта защищена]

Рекомендации

  1. ↵
    1. Бальфур МЭ,
    2. Ю.Л.,
    3. Coolen LM

    (2004) Сексуальное поведение и связанные с сексом экологические сигналы активируют мезолимбическую систему у самцов крыс. Нейропсихофармакологии 29: 718-730.

  2. ↵
    1. Berridge KC,
    2. Робинсон Т.Е.

    (1998) Какова роль дофамина в награде: гедонистический эффект, поощрение обучения или стимул? Brain Res Brain Res Rev 28: 309-369.

  3. ↵
    1. Bibb JA,
    2. Чэнь Дж,
    3. Тейлор Дж. Р.,
    4. Svenningsson P,
    5. Ниши А,
    6. Снайдер ГЛ,
    7. Ян З,
    8. Сагава ЗК,
    9. Ouimet CC,
    10. Nairn AC,
    11. Nestler EJ,
    12. Greengard P

    (2001). Влияние хронического воздействия на кокаин регулируется белком нейронов Cdk5. природа 410: 376-380.

  4. ↵
    1. Брэдли К. К.,
    2. Meisel RL

    (2001). Индукция сексуального поведения c-Fos в ядре accumbens и стимулированная амфетамином локомоторная активность сенсибилизирована предыдущим сексуальным опытом у женщин сирийских хомяков. J Neurosci 21: 2123-2130.

  5. ↵
    1. Brown TE,
    2. Ли БР,
    3. Mu P,
    4. Фергюсон Д.,
    5. Dietz D,
    6. Ониши Ю.Н.,
    7. Lin Y,
    8. Сушка А,
    9. Ишикава М,
    10. Хуан Й.Х.,
    11. Shen H,
    12. Каливас П.В.,
    13. Сорг Б.А.,
    14. Зукин Р.С.,
    15. Nestler EJ,
    16. Донг Й,
    17. Шлютер О.М.

    (2011) Механизм молчаливого синапса для когнитивной локомоторной сенсибилизации. J Neurosci 31: 8163-8174.

  6. ↵
    1. Cameron CM,
    2. Карелли РМ

    (2012). Абстинентность кокаина изменяет динамику стрельбы ядра в ходе целенаправленного поведения кокаина и сахарозы. Eur J Neurosci 35: 940-951.

  7. ↵
    1. Чэнь Б.Т.,
    2. Hopf FW,
    3. Bonci A

    (2010) Синаптическая пластичность в мезолимбической системе: терапевтические последствия для злоупотребления психоактивными веществами. Ann NY Acad Sci 1187: 129-139.

  8. ↵
    1. Colby CR,
    2. Whisler K,
    3. Steffen C,
    4. Nestler EJ,
    5. Self DW

    (2003) Повышенная экспрессия стриарных клеток типа ΔFosB повышает стимул для кокаина. J Neurosci 23: 2488-2493.

  9. ↵
    1. Fiorino DF,
    2. Coury A,
    3. Phillips AG

    (1997) Динамические изменения приращения дофамина в ядре при действии Кулиджа у самцов крыс. J Neurosci 17: 4849-4855.

  10. ↵
    1. Форлано PM,
    2. Woolley CS

    (2010) Количественный анализ пред- и постсинаптических половых различий в ядре accumbens. J Comp Neurol 518: 1330-1348.

  11. ↵
    1. Фромадер К.С.,
    2. Кувшины KK,
    3. Бальфур МЭ,
    4. Coolen LM

    (2010a) Смешивание удовольствий: обзор воздействия наркотиков на сексуальное поведение на животных и животных моделях. Horm Behav 58: 149-162.

  12. ↵
    1. Фромадер К.С.,
    2. Wiskerke J,
    3. Мудрый РА,
    4. Lehman MN,
    5. Coolen LM

    (2010b) Метамфетамин действует на субпопуляции нейронов, регулирующих сексуальное поведение у самцов крыс. неврология 166: 771-784.

  13. ↵
    1. Гамильтон AM,
    2. О WC,
    3. Vega-Ramirez H,
    4. Штайн И.С.,
    5. Ад JW,
    6. Патрик Г.Н.,
    7. Зито К

    (2012) Зависимый от активности рост новых дендритных шипов регулируется протеасомой. Нейрон 74: 1023-1030.

  14. ↵
    1. Хеджи VL,
    2. Чакраварти S,
    3. Nestler EJ,
    4. Meisel RL

    (2009). Сверхэкспрессия FosB в ядре accumbens повышает сексуальную награду у женщин сирийских хомяков. Гены Мозг Behav 8: 442-449.

  15. ↵
    1. Хуан Й.Х.,
    2. Lin Y,
    3. Mu P,
    4. Ли БР,
    5. Brown TE,
    6. Wayman G,
    7. Мари Х,
    8. Лю У,
    9. Ян З,
    10. Сорг Б.А.,
    11. Шлютер О.М.,
    12. Зукин Р.С.,
    13. Dong Y

    (2009). Опыт кокаина in vivo создает тихие синапсы. Нейрон 63: 40-47.

  16. ↵
    1. Hyman SE,
    2. Malenka RC,
    3. Nestler EJ

    (2006) Нейронные механизмы зависимости: роль обучения и памяти, связанного с наградами. Annu Rev Neurosci 29: 565-598.

  17. ↵
    1. Kalivas PW

    (2009) гипотеза о глютамате гомеостаза наркомании. Nat Rev Neurosci 10: 561-572.

  18. ↵
    1. Кауэр Дж. А.,
    2. Malenka RC

    (2007) Синаптическая пластичность и склонность. Nat Rev Neurosci 8: 844-858.

  19. ↵
    1. Келли А.Е.

    (2004) Память и зависимость: общие нейронные схемы и молекулярные механизмы. Нейрон 44: 161-179.

  20. ↵
    1. Kelz MB,
    2. Чэнь Дж,
    3. Carlezon WA Jr.,
    4. Whisler K,
    5. Gilden L,
    6. Бекманн А.М.,
    7. Steffen C,
    8. Чжан Юй,
    9. Marotti L,
    10. Self DW,
    11. Tkatch T,
    12. Баранаускас G,
    13. Surmeier DJ,
    14. Neve RL,
    15. Думан Р.С.,
    16. Picciotto MR,
    17. Nestler EJ

    (1999) Экспрессия фактора транскрипции ΔFosB в мозге контролирует чувствительность к кокаину. природа 401: 272-276.

  21. ↵
    1. Ким Й,
    2. Тейлан М.А.,
    3. Барон М,
    4. Пески A,
    5. Nairn AC,
    6. Greengard P

    (2009) индуцированное метилфенидатом образование дендритного позвоночника и экспрессия ΔFosB в ядре accumbens. Proc Natl Изд-во АН США 106: 2915-2920.

  22. ↵
    1. Koob GF,
    2. Волков Н.Д.

    (2010) Нейроциркуляторная зависимость. Нейропсихофармакологии 35: 217-238.

  23. ↵
    1. Кумар А,
    2. Чой К.Х.,
    3. Renthal W,
    4. Цанкова Н.М.,
    5. Theobald DE,
    6. Truong HT,
    7. Russo SJ,
    8. Laplant Q,
    9. Сасаки Т.С.,
    10. Уистлер К.Н.,
    11. Neve RL,
    12. Self DW,
    13. Nestler EJ

    (2005) Ремоделирование хроматина является ключевым механизмом, лежащим в основе кокаин-индуцированной пластичности в полосатом теле. Нейрон 48: 303-314.

  24. ↵
    1. Laviolette SR,
    2. Lauzon NM,
    3. Епископ С.Ф.,
    4. Солнце N,
    5. Tan H

    (2008) Дофаминовая передача через D1-подобные и D2-подобные рецепторы в ядре acumbens core против оболочки дифференциально модулирует чувствительность к чувствительности никотина. J Neurosci 28: 8025-8033.

  25. ↵
    1. Lee KW,
    2. Ким Й,
    3. Ким А.М.,
    4. Helmin K,
    5. Nairn AC,
    6. Greengard P

    (2006) индуцированное кокаином образование дендритного позвоночника в D1 и D2, содержащих дофаминовые рецепторы, в среде колючих нейронов в ядре accumbens. Proc Natl Изд-во АН США 103: 3399-3404.

  26. ↵
    1. Леннетт Д.А.

    (1978) Улучшенная монтажная среда для иммунофлуоресцентной микроскопии. Am J Clin Pathol 69: 647-648.

  27. ↵
    1. Lu L,
    2. Надежда Б.Т.,
    3. Демпси Дж,
    4. Лю СЮ,
    5. Bossert JM,
    6. Shaham Y

    (2005). Центральная миндальная сигнальная трасса ERK имеет решающее значение для инкубации тяги кокаина. Nat Neurosci 8: 212-219.

  28. ↵
    1. Мамели М,
    2. Lüscher C

    (2011) Синаптическая пластичность и зависимость: механизмы обучения пошатнулись. Нейрофармакология 61: 1052-1059.

  29. ↵
    1. Лабиринт I,
    2. Covington HE 3rd.,
    3. Dietz DM,
    4. LaPlant Q,
    5. Renthal W,
    6. Russo SJ,
    7. Механик М,
    8. Музон Е,
    9. Neve RL,
    10. Haggarty SJ,
    11. Ren Y,
    12. Sampath SC,
    13. Херд ЙЛ,
    14. Greengard P,
    15. Тараховский А.,
    16. Шефер А,
    17. Nestler EJ

    (2010) Существенная роль гистон-метилтрансферазы G9a в кокаино-индуцированной пластичности. Наука 327: 213-216.

    1. McCutcheon JE,
    2. Ван Х,
    3. Tseng KY,
    4. Wolf ME,
    5. Маринелли М

    (2011). Проникающие в кальцие AMPA-рецепторы присутствуют в синапсах синусита accumbens после длительного отхода от самообслуживания кокаина, но не кокаина, которым управляют экспериментаторы. J Neurosci 31: 5737-5743.

  31. ↵
    1. Meisel RL,
    2. Mullins AJ

    (2006) Сексуальный опыт у женщин-грызунов: клеточные механизмы и функциональные последствия. Brain Res 1126: 56-65.

  32. ↵
    1. Muller DL,
    2. Unterwald EM

    (2005) D1 дофаминовые рецепторы модулируют индукцию ΔFosB в стриатуме крысы после прерывистого введения морфина. J Pharmacol Exp Ther 314: 148-154.

  33. ↵
    1. Nestler EJ

    (2008) Транскрипционные механизмы зависимости: роль ΔFosB. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 363: 3245-3255.

  34. ↵
    1. Nestler EJ,
    2. Баррот М,
    3. Self DW

    (2001) ΔFosB: устойчивый молекулярный переключатель для наркомании. Proc Natl Изд-во АН США 98: 11042-11046.

  35. ↵
    1. Олауссон П.,
    2. Jentsch JD,
    3. Tronson N,
    4. Neve RL,
    5. Nestler EJ,
    6. Taylor JR

    (2006) ΔFosB в ядре accumbens регулирует усиленное питание инструментальное поведение и мотивацию. J Neurosci 26: 9196-9204.

  36. ↵
    1. Olsen CM

    (2011) Естественные награды, нейропластичность и нелекарственная зависимость. Нейрофармакология 61: 1109-1122.

  37. ↵
    1. Перротти Л.И.,
    2. Hadeishi Y,
    3. Ulery PG,
    4. Баррот М,
    5. Monteggia L,
    6. Думан Р.С.,
    7. Nestler EJ

    (2004) Индукция ΔFosB в структурах головного мозга, связанных с повреждением после хронического стресса. J Neurosci 24: 10594-10602.

  38. ↵
    1. Перротти Л.И.,
    2. Weaver RR,
    3. Robison B,
    4. Renthal W,
    5. Лабиринт I,
    6. Яздани С,
    7. Elmore RG,
    8. Knapp DJ,
    9. Selley DE,
    10. Мартин БР,
    11. Sim-Selley L,
    12. Bachtell RK,
    13. Self DW,
    14. Nestler EJ

    (2008) Отличительные закономерности индукции ΔFosB в головном мозге наркотиками. Synapse 62: 358-369.

  39. ↵
    1. Кувшины KK,
    2. Бальфур МЭ,
    3. Lehman MN,
    4. Richtand NM,
    5. Ю.Л.,
    6. Coolen LM

    (2010a) Нейропластичность в мезолимбической системе, вызванная естественной наградой и последующим воздержанием воздаяния. Biol психиатрии 67: 872-879.

  40. ↵
    1. Кувшины KK,
    2. Фромадер К.С.,
    3. Vialou V,
    4. Музон Е,
    5. Nestler EJ,
    6. Lehman MN,
    7. Coolen LM

    (2010b) ΔFosB в ядре accumbens имеет решающее значение для усиления эффектов сексуальной награды. Гены Мозг Behav 9: 831-840.

  41. ↵
    1. Кувшины KK,
    2. Шмид С,
    3. Ди Себастьяно А.Р.,
    4. Ван Х,
    5. Laviolette SR,
    6. Lehman MN,
    7. Coolen LM

    (2012) Природный опыт вознаграждения изменяет распределение и функцию рецептора AMPA и NMDA в ядре accumbens. PLoS One 7: e34700.

  42. ↵
    1. Roberts MD,
    2. Гилпин Л.,
    3. Паркер К.Э.,
    4. Дети TE,
    5. Будет MJ,
    6. Стенд FW

    (2012) Модуляция дофамина D1-рецептора в ядре accumbens снижает произвольное колесо, работающее на крысах, разведенных для достижения больших расстояний. Физиол Бехав 105: 661-668.

  43. ↵
    1. Russo SJ,
    2. Mazei-Robison MS,
    3. Ables JL,
    4. Nestler EJ

    (2009a) Нейротрофические факторы и структурная пластичность в зависимости. Нейрофармакология 56 (Добавить 1): 73-82.

  44. ↵
    1. Russo SJ,
    2. Wilkinson MB,
    3. Mazei-Robison MS,
    4. Dietz DM,
    5. Лабиринт I,
    6. Кришнан V,
    7. Renthal W,
    8. Грэм А,
    9. Бирнбаум С.Г.,
    10. Green TA,
    11. Robison B,
    12. Lesselyong A,
    13. Перротти Л.И.,
    14. Bolaños CA,
    15. Кумар А,
    16. Кларк М.С.,
    17. Neumaier JF,
    18. Neve RL,
    19. Бхакар А.Л.,
    20. Баркер П.А.,
    21. и другие

    (2009b) Передача сигналов ядерного фактора κB регулирует морфологию нейронов и вознаграждение кокаина. J Neurosci 29: 3529-3537.

  45. ↵
    1. Тейлор Дж. Р.,
    2. Lynch WJ,
    3. Санчес H,
    4. Олауссон П.,
    5. Nestler EJ,
    6. Bibb JA

    (2007) Ингибирование Cdk5 в ядре accumbens усиливает двигательно-стимулирующие и стимулирующие мотивационные эффекты кокаина. Proc Natl Изд-во АН США 104: 4147-4152.

  46. ↵
    1. Tenk CM,
    2. Wilson H,
    3. Чжан Q,
    4. Кувшины KK,
    5. Coolen LM

    (2009) Сексуальное вознаграждение у самцов крыс: влияние сексуального опыта на условные предпочтения места, связанные с эякуляцией и интромиссиями. Horm Behav 55: 93-97.

  47. ↵
    1. Томас МЮ,
    2. Каливас П.В.,
    3. Shaham Y

    (2008) Нейропластичность в мезолимбической системе допамина и кокаиновой зависимости. Br J Pharmacol 154: 327-342.

  48. ↵
    1. Vialou V,
    2. Robison AJ,
    3. Laplant QC,
    4. Covington HE 3rd.,
    5. Dietz DM,
    6. Ониши Ю.Н.,
    7. Музон Е,
    8. Rush AJ 3rd.,
    9. Watts EL,
    10. Уоллес DL,
    11. Iñiguez SD,
    12. Ohnishi YH,
    13. Штайнер М.А.,
    14. Уоррен Б.Л.,
    15. Кришнан V,
    16. Bolaños CA,
    17. Neve RL,
    18. Ghose S,
    19. Бертон О,
    20. Tamminga CA,
    21. и другие

    (2010) ΔFosB в схемах вознаграждения мозга опосредует устойчивость к стрессам и антидепрессантам. Nat Neurosci 13: 745-752.

  49. ↵
    1. Уоллес DL,
    2. Vialou V,
    3. Риос Л,
    4. Carle-Florence TL,
    5. Чакраварти S,
    6. Кумар А,
    7. Graham DL,
    8. Green TA,
    9. Кирк А,
    10. Iñiguez SD,
    11. Перротти Л.И.,
    12. Баррот М,
    13. DiLeone RJ,
    14. Nestler EJ,
    15. Боланьос-Гусман CA

    (2008) Влияние ΔFosB в ядре приписывает естественное поведение, связанное с вознаграждением. J Neurosci 28: 10272-10277.

  50. ↵
    1. Верме М,
    2. Messer C,
    3. Olson L,
    4. Gilden L,
    5. Thorén P,
    6. Nestler EJ,
    7. Brené S

    (2002) Δ FosB регулирует работу колеса. J Neurosci 22: 8133-8138.

  51. ↵
    1. Winstanley CA,
    2. LaPlant Q,
    3. Theobald DE,
    4. Green TA,
    5. Bachtell RK,
    6. Перротти Л.И.,
    7. DiLeone RJ,
    8. Russo SJ,
    9. Garth WJ,
    10. Self DW,
    11. Nestler EJ

    (2007) ΔFosB индукция в ортофронтальной коре опосредует толерантность кокаин-индуцированной когнитивной дисфункции. J Neurosci 27: 10497-10507.

  52. ↵
    1. Wolf ME

    (2010a) Бермудский треугольник вызванных кокаином нейроадаптаций. Тенденции Neurosci 33: 391-398.

  53. ↵
    1. Wolf ME

    (2010b). Регулирование передачи рецепторов АМРА в ядре пригоняет допамин и кокаин. Neurotox Res 18: 393-409.

  54. ↵
    1. Wolf ME

    (2012) Нейронаука: поведенческие эффекты кокаина обращены. природа 481: 36-37.

  55. ↵
    1. Xue YX,
    2. Luo YX,
    3. Wu P,
    4. Ши HS,
    5. Xue LF,
    6. Chen C,
    7. Zhu WL,
    8. Ding ZB,
    9. Бао Ю.П.,
    10. Ши J,
    11. Epstein DH,
    12. Shaham Y,
    13. Lu L

    (2012). Процедура извлечения из памяти, предотвращающая тягу к наркотикам и рецидив. Наука 336: 241-245.

  56. ↵
    1. Захариу V,
    2. Bolanos CA,
    3. Selley DE,
    4. Theobald D,
    5. Кэссиди М.П.,
    6. Kelz MB,
    7. Шоу-Лутчман Т,
    8. Бертон О,
    9. Sim-Selley LJ,
    10. Dileone RJ,
    11. Кумар А,
    12. Nestler EJ

    (2006) Существенная роль ΔFosB в прилежании ядра при действии морфина. Nat Neurosci 9: 205-211.

  57. ↵
    1. Чжан Д,
    2. Чжан Л,
    3. Lou DW,
    4. Nakabeppu Y,
    5. Чжан Дж,
    6. Сюй М

    (2002) Дофамин D1-рецептор является критическим медиатором для экспрессии гена, индуцированного кокаином. J Neurochem 82: 1453-1464.

Статьи, ссылающиеся на эту статью

  • Возможные вклады новой формы синаптической пластичности в Aplysia в награду, память и их дисфункции в мозге млекопитающих Обучение и память, 18 сентября 2013 г., 20 (10): 580-591

ПОЛНОЕ ИЗУЧЕНИЕ - ОБСУЖДЕНИЕ:

В текущем исследовании мы продемонстрировали кросс-сенсибилизацию между природным и лекарственным вознаграждением, когда за естественной наградой следует период воздержания. В частности, мы показали, что опыт сексуального поведения, сопровождаемый 7 или 28 d абстиненции, вызывает повышенную награду Amph.

Эти результаты имеют сходство с установленной критической ролью периода абстиненции от наркотических средств при инкубации тяги к наркотикам (Lu et al., 2005, Thomas и др., 2008, Wolf, 2010b, 2012, Xue и др., 2012). Кроме того, вызванный естественным вознаграждением FosB в NAc имеет решающее значение для кросс-сенсибилизирующих эффектов естественного воздержания воздаяния за вознаграждение психостимулятора, потенциально через спиногенез в NAc в период воздержания воздержания.

Мы продемонстрировали, что накопление FosB в NAc после сексуального опыта является долговременным и зависит от активности NAc D1R во время спаривания, В свою очередь, эта D1R-опосредованная регуляция FosB в NAc оказалась критической для повышения вознаграждения за Amph и увеличения плотности позвоночника в NAc, хотя эти результаты сексуального опыта зависят от периода воздержания от сексуального вознаграждения (Кувшины et al., 2010a). Наконец, мы показали, что спиногенез NAc может способствовать первоначальному развитию краткосрочной экспрессии сенсибилизированной награды Amph, но не является критическим для продолжения экспрессии повышенного лекарственного вознаграждения, поскольку повышенная плотность позвоночника в NAc была временной и наблюдалась после 7 d, но не 28 d, период абстиненции.

Давно известно, что дофамин высвобождается в NAc во время естественного поведения награды, включая сексуальное поведение, При введении восприимчивой самки внеклеточный допамин в NAc увеличивается и остается повышенным во время спаривания (Fiorino et al., 1997). Нынешнее исследование показало, что введение антагонистов рецептора допамина в NAc во время спаривания не повлияло на инициирование или выполнение сексуального поведения, что согласуется с представлением о том, что допамин не участвует в выражении поведения вознаграждения как такового, а скорее за атрибуцию стимулов, связанных с сексуальными репликами (Berridge and Robinson, 1998). Действительно, сигналы, предсказывающие сексуальное вознаграждение, вызывают активацию нейронов в системе вознаграждения мезолимбического дофамина, включая дофаминергические клетки в брюшной тегментальной области и их мишени, NAc (Balfour и др., 2004).

Повторное сексуальное поведение индуцирует FosB в NAc, которое, в свою очередь, опосредует усиление сексуального поведения, вызванное опытом (Pitchers et al., 2010b). Текущие результаты показывают, что спаривание, индуцированное спариванием, FosB, действительно, зависит от активации D1R в NAc во время спаривания. Этот вывод согласуется с предыдущими исследованиями, показывающими, что повторное введение психостимулятора постоянно увеличивалось? FosB в средних колючих нейронах NAc, экспрессирующих D1R (Lee et al., 2006, Kim и др., 2009) и что такое усиление FosB зависит от активации D1R (Zhang et al., 2002). Кроме того, сенсибилизированные лекарственные ответы, обычно наблюдаемые у опытного животного, могут быть получены в отсутствие предшествующего воздействия лекарственного средства сверхэкспрессией? FosB в экспрессирующих нейронах D1R в полосатом теле (Kelz et al., 1999). Таким образом, как естественные, так и лекарственные вознаграждения увеличиваются? FosB в NAc через механизм, зависимый от D1R, чтобы сенсибилизировать поведение награды.

Более того, текущие данные показывают, что FosB является критическим посредником в перекрестной сенсибилизации между опытом естественной награды и вознаграждением за психостимулятор. Как отмечалось, активность FosB в NAc ранее участвовала в сенсибилизированных ответах на лекарственные средства, поскольку избыточная экспрессия FosB в NAc сенсибилизирует активацию локомотора кокаину после предшествующего острого или повторного введения (Kelz et al., 1999), повышает чувствительность к кокаину и морфин CPP (Kelz et al., 1999, Zachariou et al., 2006) и вызывает самоуправление низкими дозами кокаина (Colby et al., 2003). В текущем исследовании показано, что блокада D1R или? FosB активность в NAc во время спаривания отмененного сексуального опыта индуцированная сенсибилизация вознаграждения Amph. Тмужские, природные и лекарственные награды не только сходятся на одном и том же нейронном пути, они сходятся на одних и тех же молекулярных медиаторах (Nestler et al., 2001, Wallace и др., 2008, Hedges и др., 2009, Pitchers и др., 2010b), и, вероятно, в тех же нейронах в NAc (Frohmader et al., 2010b), влиять на стимул и «желать» обоих видов поощрений (Berridge and Robinson, 1998).

Нынешнее исследование показало, что период абстиненции от сексуального вознаграждения необходим для сенсибилизации вознаграждения Амфа и спиногенеза NAc. Мы предполагаем, что FosB в течение этого периода абстиненции влияет на функцию нейронов, изменяя последующую экспрессию гена, чтобы инициировать спиногенез и изменять синаптическую силу. В самом деле, блокирование индукции FosB в NAc во время спаривания предотвращало увеличение плотности позвоночника в NAc, обнаруженном после воздержания воздержания. Более того, infusion антагониста D1R в NAc перед каждым сеансом спаривания предотвращало индуцированное сексом увеличение FosB и последующую увеличенную плотность позвоночника, FosB является транскрипционным фактором, который может действовать как активатор транскрипции или репрессор, чтобы влиять на экспрессию мириада генов-мишеней, что, в свою очередь, может влиять на плотность позвоночника и синаптическую силу в NAc (Nestler, 2008). Более конкретно, FosB активирует циклически-зависимую киназу-5 (Bibb et al., 2001; Kumar et al., 2005), ядерный фактор? B (NF-βB) (Russo et al., 2009b) и субъединицу GluA2 рецептора глутамата AMPA (Vialou et al., 2010) и репрессирует транскрипцию немедленного раннего гена c-fos (Pitchers et al., 2010b) и гистон-метилтрансферазы G9 (Maze et al., 2010). Циклическизависимая киназа-5 регулирует цитоскелетные белки и рост нейритов (Taylor et al., 2007). Более того, активирование NF-? B увеличивает количество дендритных шипов в NAc, тогда как ингибирование NF-? B уменьшает базальные дендритные шипы и блокирует кокаин-индуцированное увеличение шипов (Russo et al., 2009b). Следовательно, сексуальная награда увеличивается? FosB в NAc, которая может изменить плотность позвоночника NAc через несколько целей (т. е. циклически-зависимая киназа-5, NF-? B) aи что общее последствие - сенсибилизированное лекарственное вознаграждение, как это было выдвинуто Russo et al. (2009a) для действий повторного кокаина

Неожиданное наблюдение в текущем исследовании заключалось в том, что увеличение плотности позвоночника в NAc было кратковременным и больше не обнаруживалось в 28 d после полового опыта. Таким образом, увеличение плотности позвоночника коррелировало с началом усиленной награды Amph и могло способствовать первоначальному развитию или краткосрочному выражению сенсибилизированных ответов Amph. Однако яне увеличивалась плотность позвоночника для сохранения сенсибилизированной награды Amph после длительных периодов абстиненции. Ранее мы показали, что сексуальный опыт вызывает кратковременное (7, но не 28, дни после последнего спаривания) увеличение субъединицы NMDA-рецептора NR-1 в NAc, которая вернулась к исходным уровням после продолжительных периодов воздержания от воздержания (Pitchers et al., 2012). Предполагалось, что эта повышенная экспрессия рецептора NMDA является показателем синдрома, вызванного сексом, вызванного молчаливыми синапсами (Huang et al., 2009, Brown et al., 2011, Pitchers и др., 2012) и наводящий на мысль о возможности того, рост позвоночника зависит от усиленной активности рецептора NMDA (Hamilton et al., 2012).

В заключение, в текущем исследовании подчеркивается перекрестная чувствительность лекарственного вознаграждения за счет естественного вознаграждения (пола) и его зависимости от периода воздержания от награды. Более того, эта поведенческая пластичность была опосредована FosB через активацию D1R в NAc. Поэтому данные свидетельствуют о том, что потеря естественной награды после опыта вознаграждения может сделать людей уязвимыми для развития наркомании и что одним из посредников этой повышенной уязвимости является FosB и его последующие транскрипционные цели.