КОММЕНТАРИИ: В ходе исследования изучалось, какие нервные клетки в центре вознаграждения активируются водой и кокаином. Исследование обнаружило небольшое совпадение между кокаином и водой (и едой в предыдущем эксперименте). Однако более поздние исследования обнаружат, что лекарства активируют те же нейроны, что и секс.
Журнал неврологии, 3 декабря 2003,
23(35): 11214-11223;
+ Авторское право
- Кафедра психологии, Университет Северной Каролины в Чапел-Хилл, Чапел-Хилл, Северная Каролина 27599-3270
Резюме
Ранее сообщалось, что подмножества нейронов ядра accumbens (Acb) дифференциально кодируют информацию о целевых поведении для «естественного» (питание и воду) и вознаграждения кокаина у животных, хорошо обученных самостоятельно вводить препарат (Carelli и др., 2000). Здесь мы рассмотрели, является ли повторное воздействие кокаина решающим фактором селективного кодирования подкрепления кокаина и воды с помощью нейронов Acb.
Acb-клетки регистрировались во время многократного расписания водного кокаина с первого дня воздействия кокаина, а также во время повторных сеансов. В частности, животных первоначально обучали нажимать рычаг для воды и затем хирургически готовили для внеклеточной записи в Acb. После 1 недели клетки Acb регистрировались во время приема многократного графика водного кокаина.
Поскольку поведенческие реакции на воду уже были установлены, обучение по множественному графику было разделено на три компонента, соответствующие приобретению самоуправлений: (1) «начальный» (день 1 самообслуживания), (2) «надежный» (поведение самоуправлений присутствовало, но неустойчиво) и (3) «стабильный» (реакция кокаина была стабильной).
Во время начального компонента процент селективных к воде нейронов был высоким по сравнению с нейронами кокаина. Однако это стало примерно равным с повторным опытом самоуправления (т. Е. Во время стабильного компонента). Примечательно, что процент нейронов, показывающих перекрывающиеся (похожие) паттерны возбуждения нейронов во время первоначального воздействия кокаина, был низким (<8%) и оставался низким во время надежных и стабильных компонентов.
Эти результаты подтверждают мнение о том, что отдельные нейронные цепи в Acb дифференциально кодируют информацию о кокаине в сравнении с естественной наградой и что эта функциональная организация не является прямым следствием хронического воздействия препарата.
Введение
Ядро accumbens (Acb) чрезвычайно вовлечено в опосредование усиливающих свойств «естественных» вознаграждений и злоупотребляемых веществ (Kelley, 1999; Koob и LeMoal, 2001; Мудрый, 1982, 1997, 1998). Электрофизиологические записи в ведении животных подтверждают эту точку зрения, показывая, что подмножество нейронов Acb демонстрирует четыре типа структурированных разрядов в течение нескольких секунд после усиления ответа на внутривенный кокаин (Carelli и Deadwyler, 1994; Карелли, 2000). Три из этих четырех типов клеток наблюдались также при усилении воды. Чтобы решить, «кокаин» вступает в «нервную цепь», которая обычно обрабатывает информацию о естественных усилителях, мы завершили серию исследований, которые отслеживали активность тех же нейронов Acb в течение нескольких графиков для двух естественных усилителей (например, воды и пищи), или один из этих естественных усилителей и внутривенного кокаина (Carelli и др., 2000). Результаты показали, что большинство нейронов проявляли сходные перекрывающиеся образцы нейронального обжига в двух естественных условиях усиления. Напротив, только 8% клеток Acb отображали сходные схемы обжига по сравнению с ответом на воду (или пищу) по сравнению с кокаином. Эти данные показывают, что отдельные популяции нейронов Acb демонстрируют «усиливающую селективность» активность и дифференциально обрабатывают информацию о кокаине и естественных наградах.
Тем не менее, вышеупомянутое исследование было завершено у животных, которые были хорошо обучены самоконтролю кокаина (т. Е. После 2-3 недель обучения). В ряде сообщений указывается, что повторное введение кокаина приводит к клеточной «нейроадаптации» в Acb (Генри и Уайт, 1991; Уайт и др., 1995; Xi и др., 2002), которые были обобщены для пробуждения поведения животных (Peoples et al., 1999). Таким образом, возможно, что нейроадаптации в Acb, которые являются следствием повторного самообмена кокаина (SA), могут лежать в основе Acb-селективных паттерн-разрядов, наблюдаемых как в нашем первоначальном отчете, так и ранее (Bowman et al., 1996). Например, повторное воздействие кокаина может изменить реакцию клеток Acb на корковые или подкорковые входы, которые могут определять, как конкретные подмножества нейронов Acb кодируют усиляющую селективную информацию у ведящего животного (Pennartz et al., 1994; Карелли, 2002b). Следовательно, может случиться так, что кокаин первоначально проникает в нейронную цепь в Acb, которая обычно обрабатывает информацию о естественном (водном) вознаграждении, но эта схема реорганизуется путем хронического воздействия препарата на избирательное кодирование информации о кокаине.
Чтобы исследовать эту возможность, нейроны Acb были зарегистрированы здесь во время многократного расписания водного кокаина с первого сеанса воздействия кокаина, а не после интенсивного обучения самоуправлению. Было выдвинуто предположение, что если усиление избирательно-селективных клеток зависит от хронического воздействия на кокаин, клетки Acb должны проявлять сходные схемы обжига в обоих условиях усиления во время первоначального воздействия препарата. В этом случае ранее задокументированные усиленно-селективные паттерн-разряды должны постепенно развиваться в течение нескольких дней с повторным опытом самообслуживания. В качестве альтернативы, если нейроны, которые кодируют информацию о кокаине, не являются теми же клетками, которые обрабатывают информацию о награждении водой независимо от истории наркозависимости, усиление селективной активности следует наблюдать уже в сеансе 1 из множественного графика (то есть во время первоначального воздействия кокаина).
Материалы и методы
Обучение водному усилению. В качестве субъектов использовались самцы крыс Sprague Dawley (Harlan Sprague Dawley, Indianapolis, IN), ~90-120 d старых и взвешивающих 275-350 gm,n = 8). Животные размещались индивидуально и поддерживались в ≥85% от их предоперационной массы тела путем регулирования потребления воды. В частности, животным давали 10-15 мл воды в день (в дополнение к 1.0-1.5 мл воды, потребляемой во время сеанса) на протяжении всего эксперимента. Экспериментальные сеансы проводились в камере X-NUMX × 43 × 43 cm Plexiglas (Med Associates, St. Albans, VT), размещенной в коммерческой звукоизолированной кабине (Fibrocrete, Crandall, GA). На одной стороне камеры находились два выдвижных рычага (Coulbourn Instruments, Allentown, PA), расположенные на расстоянии 53 см с водоприемником между рычагами (17 см от каждого рычага и 7 см от нижней части камеры).
Сначала животных обучали нажимать рычаг в камере для арматуры воды на фиксированном графике 1 (FR1) арматуры. При каждом нажатии рычага приводилась подача воды (0.05 мл) в приемник, сигнализируемый отводом рычага (20 сек) и началом нажатия кнопки стимула (10 кликов / сек., 80 db; 800 Гц, 20 сек).
Хирургическое. После 2-3 недель водной тренировки животных анестезировали гидрохлоридом кетамина (100 мг / кг) и гидрохлоридом ксилазина (20 мг / кг) и были хирургически приготовлены для самостоятельного введения и внеклеточной записи в Acb в пределах одной и той же операции с использованием установленных процедуры. Для самостоятельного введения катетер имплантировали в яремную вену, а затем подкожно направляли на спину и прикрепляли к соединительному узлу (Caine и др., 1993; Carelli и Deadwyler, 1994). Животные также были получены для хронической внеклеточной записи в Acb, как описано ранее (Carelli и Deadwyler, 1994). Электроды были изготовлены на заказ и приобретены у коммерческого источника (NB Labs, Denison, TX). Массив состоял из восьми микропроводов (диаметр, 50 мкм), расположенных в одном ряду с разделением наконечника ~0.25 мм. Весь массив охватывал приблизительное рострально-каудальное расстояние ~2 мм. В некоторых случаях (n = 4), второй тип массива, описанный ранее (Carelli и др., 2000) использовался. Этот массив состоял из «пучков» из восьми микропроводов (диаметр, 50 мкм), расположенных в три ряда. Первый ряд содержал два провода с разделением наконечника ~0.25 мм. Второй и третий ряды содержали три провода (наконечник наконечника, ~0.25 мм). Весь массив охватывал расстояние ~0.35-0.65 mm anteroposterior (AP) и 0.35-0.65 mm mediolateral (ML). Каждый массив также содержал заземляющий провод, который был вставлен 3-4 мм в мозг ипсилатерально к массиву и ~5 мм каудально к бредге. Массивы были постоянно имплантированы на двусторонней основе в Acb (AP, + 1.7 мм, ML, 1.5 мм, дорсовентральный, 6.0-7.5 мм, относительно брегмы, череп уровня).
Расписание водного кокаина. Через неделю после имплантации катетера и электрода восстановительные поведенческие характеристики были восстановлены для усиления воды. Активность нейронов регистрировалась во время всех последующих поведенческих сеансов, которые включали множественный график подкрепления водой и кокаином. Те же параметры, которые использовались для усиления воды, описанные выше, использовались в многократном графике. В этом случае, однако, животные имели доступ к рычагу, усиленному водой, для 8-10 мин, за которым следует период тайм-аута 20 sec (без рычага) и удлинение второго пространственно отличного рычага, связанного с усилением кокаина (2 hr). Начало части самоуправляемости множественного графика было сообщено началом светового луча, расположенного на 6.5 см выше второго рычага и удлинителя рычага. Депрессия рычага по расписанию FR1 приводила к внутривенному ввозу кокаина (0.33 мг на инфузию, растворенному в стерильном гепаринизированном солевом носителе) за период 6 с помощью компьютерного шприцевого насоса (модель PHM-100, Med Associates). Каждый инфузионный препарат немедленно сигнализировался путем отвода рычага (20 сек) и начала стимула тона (65 db; 2900 Гц), представленного через интервал 20 с (14 сек за длительность насоса).
Электрофизиологические записи. Электрофизиологические процедуры были подробно описаны ранее (Carelli и Deadwyler, 1994; Carelli и др., 2000). Вкратце, перед началом каждой сессии объект был подключен к гибкому кабелю записи, прикрепленному к коммутатору (Med Associates), что позволило практически неограниченно перемещаться внутри камеры. На главной стойке каждого записывающего кабеля содержались миниатюрные поляризационные транзисторы с полевым эффектом с единичным коэффициентом усиления 16. Активность Acb обычно регистрировалась дифференциально между каждым активным и неактивным (эталонным) электродом из постоянно имплантированных микропроводов. Неактивный электрод исследовали до начала сеанса, чтобы проверить отсутствие активности нейронов шипов и служили дифференциальным электродом для других электродов с активностью клеток. Онлайновая изоляция и дискриминация активности нейронов выполнялись с использованием нейрофизиологической системы, которая была коммерчески доступной (многоканальный процессор получения, MAP System, Plexon, Dallas, TX). Множественные модули дискретизации и высокоскоростная аналого-цифровая обработка сигналов в сочетании с компьютерным программным обеспечением позволили изолировать нейронные сигналы на основе анализа формы волны. Нейрофизиологическая система включала множество цифровых сигнальных процессоров (DSP) для непрерывного распознавания всплесков. DSP обеспечивали непрерывный параллельный цифровой выход событий нейронного спайка на компьютер. Другие компьютерные управляемые поведенческие события эксперимента (Med Associates) и отправили цифровые выходы, соответствующие каждому событию, в поле MAP, чтобы быть отмечены по времени вместе с нейронными данными. Нейрофизиологическая система имеет возможность регистрировать до четырех нейронов на микропровод, используя в реальном времени дискриминацию потенциалов действия нейронов. Однако в настоящем исследовании, как правило, от одного до двух нейронов регистрировали на микропровод (Chang et al., 1994; Nicolelis et al., 1997). Критерии идентификации различных нейронов на одном проводе были подробно описаны ранее (Chang et al., 1994; Nicolelis et al., 1997; Николелис, 1999; Carelli и др., 2000). Вкратце, дискриминация отдельных сигналов, соответствующих одной ячейке, была выполнена с использованием процедур анализа шаблонов, ящиков с временным напряжением или программы «автономного сортировщика», предоставляемой нейрофизиологической программной системой (система MAP, Plexon). Процедура анализа шаблонов включает в себя «выборку» формы волны и построение шаблона этого внеклеточного сигнала. Последующие потенциалы действия, которые «соответствуют» этой форме волны, были включены как одна и та же ячейка. При использовании ящиков с временным напряжением выбирается образец формы волны, а затем экспериментатор накладывает на него две коробки (как правило, одну на восходящей конечности, а другую на нисходящей конечности внеклеточного сигнала). Последующие отобранные нейроны принимаются как действительные, когда они проходят через оба блока. Параметры изоляции и дискриминации активности отдельных единиц определяли и сохраняли с помощью нейрофизиологического программного обеспечения и модифицировали перед каждой сессией по мере необходимости (например, чтобы различать «новые» нейроны, возникающие на данном микропроводном электроде или изменять неактивный электрод) , Программа автономного сортировщика позволяет сортировать всплески, соответствующие активности отдельных нейронов после завершения эксперимента. Эта сложная программа использует множество методов для выделения отдельных сигналов, включая ручной выбор групп осциллограмм в трехмерном пространстве с использованием проекций главных компонент (Plexon).
Анализ данных. Поведенческая реакция характеризовалась совокупными отчетами об ответах, показывающими шаблоны ответа на рычаг во время многократного расписания воды-кокаина. Во время начальных сеансов самообслуживания, когда животные не реагировали регулярно или часто на препарат, нейронная активность характеризовалась полосками, показывающими скорости обжига для отдельных нейронов с течением времени. В других случаях были завершены растровые дисплеи и гистограммы peri-event (PEHs), показывающие активность каждой ячейки в течение временного интервала 20, который заключил в скобки рычажный пресс с усиленным водой или кокаином. Типы структурных разрядов [предварительный отклик (PR), усиление арматуры (RFe), ингибирование усиления (RFi) и PR + RF] были подробно описаны ранее и характеризовались дифференциальными средними скоростями стрельбы в течение четырех временных эпох в каждом PEH (Carelli и Deadwyler, 1994; Carelli и др., 2000). Четырехмесячные эпохи в каждом PEH были (базовая линия 1), определяемые как период времени (от -10 до -7.5 сек) до начала реакции усиленного рычажного нажатия (2), определяемого как период времени (-2.5 до 0 сек) непосредственно перед и во время выполнения усиленного отклика (3), определяемого как период времени (0-2.5 сек) сразу после ответа, и (4) восстановление, определяемое как период времени (7.5-10 сек) после усиления реакции.
Критерии классификации каждого нейрона в один из четырех типов структурированных разрядов подробно описаны ранее (Carelli и др., 2000). Вкратце, нейрон был классифицирован как тип PR, если он показал увеличение скорости стрельбы ≥40% в течение периода 1 с максимальным разрядом в течение только периода ответа, по сравнению с его соответствующей базовой активностью. Если у нейрона наблюдалось увеличение активности 40%, которое начиналось в фазе ответа и продолжалось без перерыва на фазу арматуры, оно также было классифицировано как нейрон. Нейрон был классифицирован как RFe, если он показал увеличение количества клеток на ≥40% в течение периода 1 с максимальным разрядом во время фазы усиления (т. Е. Кратковременных RFe-клеток) или если он показал увеличение количества стрельбы на 40% как в фазах арматуры, так и в восстановлении (длительные ячейки RFe) по сравнению с соответствующей базовой активностью. Нейроны, классифицированные как RFi, имели снижение ≥40% скорости стрельбы в течение периода 1 секунд в течение периодов реакции и усиления, по сравнению с соответствующей базовой скоростью обжига. Нейрон был классифицирован как PR + RF, если он показал увеличение активности ≥40% в течение периода 1 в периоды ответа и усиления (но не фазы восстановления) по сравнению с его базовой базой. Кроме того, нейроны, классифицированные как PR + RF, должны были продемонстрировать снижение активности до базовых уровней между двумя пиковыми выбросами. Нефазные (NP) нейроны проявляли сходные скорости стрельбы в течение четырех временных периодов без изменения 40% активности, характерной для четырех типов структурированных разрядов, описанных выше. Статистическое подтверждение вышеуказанной классификации типов клеток было выполнено с использованием t тест для зависимых выборок, который сравнивал средние пиковые (PR, RFe, PR + RF) или коэффициенты прокачки (RFi) для всех нейронов данного типа с их соответствующими скоростями базовой линии.
Гистограммы населения нормализованного обжига клеток генерировались для всех фазивно активных нейронов в течение временного интервала 20, которые заключили в скобки усиленный водой или кокаином ответ, используя процедуры, описанные ранее (Carelli и др., 2000). Вкратце, схемы нейронных обстрелов всех PR, RFe, RFi и PR + RF-ячеек, записанных во время множественного графика для усиления воды и кокаина, были представлены как составные PEH, суммированные по всем клеткам определенного типа и нормированные относительно общей средней скорости обжига каждого нейрона. Нормализация клеточного обжига позволила изучить изменения активности популяций клеток независимо от различий в общих скоростях обжига между отдельными нейронами (Carelli и Deadwyler, 1994).
Гистологии. После завершения последнего эксперимента животных анестезировали пентобарбиталом натрия (50 мг / кг), а ток 10 μA, прошедший через 6 сек, через все регистрирующие электроды. Крысу перфузировали с помощью 4% параформальдегида, и головной мозг удаляли, блокировали и секционировали (50 мкм) во всей рострально-каудальной степени Acb. Разделы окрашивали тионином и контрастировали с прусским синим, чтобы выявить продукт реакции синей точки, соответствующий расположению отмеченного наконечника электрода (Зеленый, 1958; Carelli и Deadwyler, 1994). Процедура восстановления мест размещения электродов была следующей. Серийные сечения были исследованы под световым микроскопом, и расположение отмеченных наконечников электродов было нанесено на график для всех субъектов на корональных срезах, взятых из стереотаксического атласа Паксиноса и Уотсона (1997). Положение в различных областях Acb (сердцевина, оболочка и ростральный полюс) и границы между этими областями были определены путем изучения отмеченных местоположений наконечника электрода по отношению к (1) границам пятна на уровне рострального полюса и каудальные области Acb, (2) точные «ориентиры» в мозге (например, передняя комиссура) и (3) анатомическое расположение Acb, как показано в стереотаксическом атласе Paxinos и Watson (1997).
Результаты
Поведение
Сначала животных обучали нажимать рычаг для подкрепления водой, а затем стрельба клеток Acb регистрировалась при приобретении самообслуживания кокаина в расписании многократного использования водного кокаина. Таким образом, поведение по множественному расписанию было разделено на три компонента (начальное, надежное и стабильное) на основе моделей поведенческого ответа на этапе самообслуживания каждой сессии. Обратите внимание, что у хорошо обученных животных (Рис 1, внизу), поведение при самоуправлении характеризуется «всплеском» ответа в начале сеанса, за которым следует регулярный ответ со средними интервалами интерфезии (INT) от ~5 мин. Пример поведения поведенческих откликов по трем компонентам показан для одного представителя животного в Рисунок 1.
Накопительные записи, показывающие образец ответа поведенческого (рычажного пресса) для отдельного животного при приобретении самообслуживания в многократном графике водного кокаина. Во время первого сеанса воздействия кокаина (начального) животное завершило 28-ответы для воды со средним значением INT 22.19 сек. Во время фазы самоуправляемости вода была помещена на рычаг кокаина три раза (обозначена открытыми наконечниками стрел), а животное загружалось несколько раз (обозначено закрытыми наконечниками стрел). Во время первого сеанса надежного ответа нажатие рычага для воды оставалось стабильным (пресса 16, INT, 22.08) и реакция на внутривенный кокаин присутствовала, но была неустойчивой. Во время стабильного компонента (день 7) поведенческая реакция была стабильной для обеих вод (ответы 21, среднее значение INT, 42.85 сек) и кокаин (ответы 22, среднее значение INT, 6.13 мин).
Первый компонент (начальный) включал первый сеанс множественного расписания. По всем животным поведение, реагирующее на усиление воды, было стабильным (средние значения, 22.25 ± 1.3, среднее значение INT, 32.75 ± 5.77 сек). Тем не менее, во время начальной фазы самоорганизации поведенческие реакции на внутривенный кокаин либо не происходили, либо были неустойчивыми. Как правило, экспериментатор должен был заправлять животных с множественными вливаниями кокаина. Грунтовка не ограничивалась началом сессии, но часто давалась на протяжении всего сеанса. В некоторых случаях капля воды была помещена на рычаг кокаина на нескольких испытаниях, чтобы начать движение к этому рычагу.
Следующий 2-6 d обучения по множественному графику был классифицирован как надежный компонент, отражающий менее неустойчивое (но еще не стабильное) поведение при самоуправлении. Во время первой надежной сессии у всех животных реакция на усиление воды оставалась стабильной (средние значения, 22.38 ± 1.12, среднее значение INT, 24.92 ± 1.40 сек). На этапе самообслуживания экспериментатору все же необходимо было заправить животное не более чем тремя вливаниями кокаина, чтобы начать реагировать на препарат (вода никогда не помещалась на рычаг кокаина). В некоторых случаях исходные инфузии не были необходимы, но поведение все еще было неустойчивым. В отличие от первого дня воздействия кокаина, все животные ответили на этот препарат на этом этапе обучения. Среди всех животных среднее количество ответов на кокаин составляло 20.50 ± 1.81 со средним значением INT 4.04 ± 1.07 мин.
После 6-9 d обучения животные демонстрировали стабильную реакцию на обеих фазах множественного графика. В частности, усиленный водой ответ характеризовался ответами 21.38 ± 1.21 со средним значением INT 30.75 ± 3.57 сек. Стабильный ответ на внутривенный кокаин состоял из следующих требований. Во-первых, не было необходимости инициировать ответные препараты. Во-вторых, животные обычно проявляли всплеск ответа в начале фазы самообслуживания (поведение «нагрузка»), за которым следовало регулярное отклика. На всех животных (n = 8), среднее число ответов на загрузку составляло 2.75 ± 0.49 со средним значением INT 0.76 ± 0.15 мин. После загрузки животные регулярно экспонировали, реагируя на среднее количество ответов 18.87 ± 1.29 и среднее значение INT 6.42 ± 0.17 мин.
Сжигание ячеек в ядре Nucleus accumbens во время начального (первого) сеанса многократного расписания водного кокаина
В течение первого сеанса множественного расписания (т. Е. В день 97 воздействия кокаина) было зарегистрировано в общей сложности нейронов 1 (восемь крыс). Из клеток 97 нейроны 24 (25%) проявляли один из трех типов структурированных разрядов относительно усиленного водой ответа, как описано ранее (Carelli и др., 2000). Вкратце, подмножество нейронов проявляло увеличение скорости обжига в течение нескольких секунд, предшествующее усиленному ответу, и было классифицировано как PR-клетки (n = Клетки 5; 21%). Другие нейроны показали повышенный обжиг сразу после ответа, RFe (n = Клетки 15; 62%) или ингибирование при сжигании клеток непосредственно перед или после ответа RFi (n = Клетки 4; 17%). Примеры трех типов схем обжига нейронов показаны в Рисунок 2.
PEHs, показывающие три типа нейронных схем обжига, наблюдаемых в течение нескольких секунд после нажатия рычага (FR1) для усиления воды. Наверху, пример нейронов Acb, демонстрирующих повышенную скорость стрельбы в течение нескольких секунд, предшествующих усиленному ответу (PR). Средний, Другой нейрон, показывающий увеличение стрельбы сразу после завершения ответа (RFe). Нижняя часть, Третья ячейка Acb, показывающая заметное ингибирование в фоновом режиме, в течение нескольких секунд до и после ответа (RFi). R, Усиленные ответы. Каждый PEH содержит буферы 250 здесь и на последующих рисунках.
Как отмечалось выше, самообслуживание кокаина было очень неустойчивым в день 1 из множественного графика и часто включало первичные лекарственные средства, чтобы инициировать ответ. Тем не менее, в некоторых случаях, животные в первый день тренировки начали прижимать пресс для внутривенного кокаина. Примечательно, что для этих животных в этой первой сессии воздействия кокаина «возникли» узоры с узором Acb по отношению к нажатию рычага для кокаина. Пример одного такого нейрона показан в Рисунок 3, Сессия началась с фазы арматуры воды (испытания 23), в течение которой клетка Acb не изменяла скорость стрельбы относительно усиленной водой реакции (т. Е. Классифицировалась как NP, данные не показаны). Активность одной и той же клетки Acb во время фазы самолечения показана в полосках в Рисунок 3, Поведенческая характеристика ответа во время фазы самоуправления показана в совокупной записи (каждое отклонение вверх указывает на усиление кокаина). В начале фазы SA крысиный рычаг нажал восемь раз в относительно быстрой последовательности (Lever Presses: Start of SA). В течение этого периода клетка Acb продолжала демонстрировать нефазные обжиг (Рис 3; верхний левый стриптиз) (четыре из восьми ответов указаны стрелками). После этого животное обнаружило паузу в ответе и в течение следующего периода 30 min было дано в общей сложности пять экспериментальных вливаний, содержащих кокаин. Как и ожидалось, клетка проявляла нефазный обжиг относительно начальных инфузий (верхний средний PEH, два из пяти простых чисел). Вскоре после этого животное нажало рычаг без каких-либо простых чисел и выполнило дополнительные 27 усиленные кокаином ответы. К концу первого сеанса обучения самоуправлению животное начало проявлять надежное поведение при нажатии на рычаг и возникло разложение с помощью RFE. В частности, обстрел RFE присутствовал в течение последних шести испытаний фазы самообслуживания 2 hr. Этот вывод иллюстрируется для последних четырех испытаний сессии в нижней правой стриграмме в Рисунок 3.
Возникновение кокаин-селективного выделения Acb при первоначальном воздействии кокаина в многократном графике водного кокаина. Накопительная запись показывает образцы поведения в ходе компонента самообслуживания кокаина в день 1 множественного расписания. Обратите внимание, что животное быстро отреагировало на внутривенный кокаин в начале фазы, а затем на несколько начальных вливаний. После этого наблюдался поведенческий ответ на кокаин, хотя и несколько неустойчивый. Stripcharts показывают стрельбу клеток Acb относительно рычага-пресса, реагирующего в начале компонента самоорганизации (вверху слева, обозначенного стрелками) во время заливки вливаний кокаина (верхний центр, обозначенный стрелками) и относительно последних четырех рычагов ответы в сеансе (внизу справа, обозначены стрелками). Обратите внимание на начало работы с RFE-паттерном в конце сеанса. Тот же самый нейрон демонстрировал обстрел NP по отношению к усиленному усилению воды (данные не показаны).
Другой пример активизации селективной ячейки в день 1 множественного графика показан в Рисунок 4, В этом случае животное с рычагом нажало 28 раз для подкрепления водой (среднее значение INT, 21.19 ± 0.28 сек). Как показано в верхних PEH-растров в Рисунок 4, клетка Acb проявляла активность RFe относительно армированных водой рычажных прессов. При начале фазы самолечения животное сразу же начало реагировать на рычаг кокаина. Тот же самый нейрон продолжал проявлять обстрел RFe во время первых трех испытаний фазы самоуправляемости, а затем перешел на нефазную активность (обозначен стрелкой в растре). После того, как в общей сложности восемь прессов, животное прекратило нажатие рычага и затем было загрунтовано еще пять раз внутривенным кокаином, соединенным с стимулом тонального домостроения. Обратите внимание, что клетка Acb не активировалась кокаиновыми простыми (см. Раздел растровых помеченных простых чисел). После этого животное завершило еще семь ответов без дополнительных начальных вливаний. Хотя поведенческие реакции на кокаин присутствовали в конце сессии, клетка продолжала проявлять нефазовую активность.
Пример сжигания водоселективных ячеек во время сеанса 1 из нескольких графиков. Слева, PEHs показывают, что клетка Acb проявляла активность RFe по сравнению с усилением воды (сверху). Одна и та же клетка Acb проявляла активность NP по отношению к усилению кокаина (внизу). Вправо, Растровый дисплей показывает активность одного и того же нейрона, показанного в PEH, во всех тестах сеанса. Ячейка проявляла активность RFe во время фазы усиления воды и в течение первых трех испытаний реакции на кокаин. За этим последовал переход на нефазную активность, которая продолжалась во время начальных инфузий (обозначенных штрихами в растре) и в течение оставшейся части фазы самоуправляемости.
Чтобы суммировать активность нейронов Acb в течение дня 1 воздействия кокаина, был проведен анализ клеточного обжига относительно усиленного ответа на воду по сравнению с теми испытаниями, в которых каждое животное отвечало самостоятельно (без каких-либо штрихов) для внутривенного кокаина. Поскольку животные не были хорошо обучены, количество ответов, усиленных кокаином, было относительно небольшим (среднее, 12.25 ± 3.92 ответы). Тем не менее из этого анализа возникла ясная закономерность. Из клеток 97, записанных во время первого сеанса множественного расписания, нейроны 42 демонстрировали структурированные выделения по сравнению с ответами, усиленными водой или кокаином. Из клеток 42 только три нейрона (7%) показали сходные типы нейронных разрядов по сравнению с усилением реакции на воду и кокаин. Остальные нейроны 39 (93%) демонстрировали один из трех типов структурированных разрядов (PR, RFe, RFi) относительно усиленного водой ответа (n = Клетки 24) или усиленный усилением кокаина (n = 14), но не оба. Оставшийся нейрон проявлял структурированные разряды как в условиях усиления, так и в разных типах.
Составные PEHs в Рисунок 5 показывают сводку нормализованного обжига для кокаин-селективных нейронов в обоих условиях усиления. Обратите внимание, что эта популяция нейронов Acb проявляла нефазную активность по сравнению с рычажным прессом, реагирующим на водную арматуру (левые PEHs). Напротив, хотя структурированные разряды были не очень надежными, одни и те же нейроны Acb показали один из трех типов структурированных разрядов (PR, RFe, RFi) относительно реакции рычажного пресса для кокаина (левые PEH). Поскольку кокаиновые простые числа часто получали в день 1 обучения самообслуживанию (рис. 1, 3), активность этих же нейронов также была исследована относительно этих простых чисел (реакционно-зависимые вливания кокаина в сочетании с стимулятором тонального покрова). Не было обнаружено существенных различий в средних скоростях стрельбы 5 сек до 5 сек сразу после кокаиновых простых чисел для PR (средняя скорость до, 4.45 ± 2.18, средняя скорость после, 3.28 ± 1.77; p > 0.05), RFe (средняя частота до 2.55 ± 0.68; средняя частота после 1.56 ± 0.60; p > 0.05) или клеток RFi (средняя частота до 1.75 ± 0.45; средняя частота после 2.40 ± 0.46; p > 0.05).
Композитные PEHs нормализованного обжига всех нейронов, имеющих узорчатые разряды относительно только усиленного кокаином ответа в течение первого дня множественного графика. Слева, PEHs показывают, что популяции нейронов проявляют активность NP относительно усиленного ответа на воду. Правильно. Эти же клетки демонстрировали один из трех четко определенных типов структурированных разрядов (PR, RFe, RFi) относительно усиления, усиленного кокаином.
Как отмечалось выше, вторая популяция нейронов Acb проявляла противоположный характер активности во время множественного графика для воды и кокаина. Составные PEHs в Рисунок 6 суммируют активность всех нейронов, имеющих характерные разряды, специфичные для реагирования с водой. В отличие от нейронов кокаина, показанных в Рисунок 5, Нейроны Acb, проиллюстрированные в Рисунок 6 демонстрировали гораздо более устойчивые режимы разряда по сравнению с целенаправленным поведением для воды, что, вероятно, было результатом обширного обучения воде, а не кокаину. Важно отметить, что эта популяция нейронов показала фазовый обжиг относительно усиленного ответа на воду, но нефазическую активность по сравнению с испытаниями, в которых животные отвечали за кокаин.
Композитные PEH нормализованного обжига всех нейронов, имеющих узорчатые разряды относительно только усиленного водой ответа в течение первого дня множественного графика. Слева, PEHs показывают, что популяции нейронов проявляют три типа структурированных разрядов (PR, RFe, RFi) относительно усиленного ответа на воду. Правильно. Эти же клетки демонстрировали активность НП по отношению к усиленным кокаином ответам.
Сжигание клеток Nucleus accumbens во время надежного самообслуживания, отвечающего во время многократного расписания водного кокаина
Обжиг клеток Acb также рассматривался на первом сеансе, в котором каждое животное демонстрировало достоверное (хотя и несколько неустойчивое) поведение при самодиагностике во время множественного расписания. Из клеток 89 нейроны 42 демонстрировали структурированные выделения по сравнению с усилением, усиленным водой или кокаином. Однако из нейронов, чувствительных к 42, только пять нейронов (12%) показали сходные типы нейронных разрядов по сравнению с усиленными ответами на воду и кокаин. Оставшиеся нейроны 37 проявили один из трех типов структурированных разрядов (PR, RFe, RFi) относительно усиленного водой ответа (n = 24) или один из четырех типов структурированных разрядов (PR, RFe, RFi, PR + RF) во время компонента самообслуживания кокаина из множественного графика (n = 11), но не оба. Два оставшихся нейрона демонстрировали структурированные разряды в обоих условиях усилителя, но разных типов.
Из чувствительных к 42 нейронов клетки 24 (57%) проявляли один из трех типов структурированных разрядов по сравнению с усиленными водой ответами (PR, n = 4; RFe, n = 9; RFI, n = 11). Пример водоселективного нейрона показан слева в Рисунок 7, Хотя поведенческая реакция была по-прежнему несколько неустойчивой для кокаина, вторая несколько меньшая популяция нейронов избирательно кодировала информацию об усиленном кокаином, отвечающем в течение многократного графика. В этом случае восемь клеток проявили один из трех типов структурированных разрядов, описанных выше, относительно усиленного ответа на кокаин (PR, n = Клетки 2; RFe, n = Клетки 3; RFI, n = 3). Кроме того, четвертый тип нейронной стрельбы, ранее сообщавшийся как уникальный для усиления кокаина, PR + RF (Carelli и Deadwyler, 1994), наблюдался в течение первого дня надежного ответа на кокаин (n = 3). PR + RF нейроны характеризуются двумя отличными пиками при обжигаке клеток, которые непосредственно предшествуют усиленному ответу и заканчиваются при завершении ответа (например, PR-клетках) и втором пике сразу после ответа (например, RFe-клетки) с тормозящим периодом между двумя пиков (например, RFi-клеток). Пример одного такого нейрона показан справа в Рисунок 7.
PEHs, показывающие селективные по воде (слева) и кокаин-селективные (правые) нейроны во время надежного ответа на многократное расписание водного кокаина. Слева, PEHs показывают один нейрон Acb (cell 1), демонстрирующий увеличение скорости стрельбы сразу после усиления реакции на воду (RFe; верх) и нефазного обжига относительно усиленного ответа на кокаин (нижний). Справа другой нейрон Acb (клетка 2), зарегистрированный у второго животного, проявлял нефазный обжиг во время фазы усиления воды и переход на PR + RF активность во время самоуправления.
Сжигание клеток Nucleus accumbens во время стабильного самообслуживания, отвечающего во время многократного расписания водного кокаина
Обжиг клеток Acb также рассматривался на первом сеансе, в котором каждое животное демонстрировало стабильное поведение при самодиагностике во время множественного расписания (7-9 d тренировки). Из клеток 102, записанных во время первой стабильной сессии, клетки 46 демонстрировали структурированные выделения по сравнению с усилением воды или кокаина. В соответствии с предыдущими результатами (Carelli и др., 2000), чувствительных к 46 нейронам, только четыре нейрона (9%) показали сходные типы нейронных разрядов по сравнению с усиленными ответами на воду и кокаин. Оставшиеся нейроны 42 проявили один из трех типов структурированных разрядов (PR, RFe, RFi) относительно усиленного водой ответа (n = 22) или один из четырех типов структурированных разрядов (PR, RFe, RFi, PR + RF) во время компонента самообслуживания кокаина из множественного графика (n = 20), но не оба. Средние скорости обжига для селективных по воде и кокаин-селективных нейронов показаны в таблицах 1 и 2, Соответственно.
Среднее (SEM) нейронов Acb, проявляющих обжиг фазических клеток относительно воды, но не усиленный кокаином, во время стабильного поведения при самодиагностике по многократному графику
Среднее (SEM) нейронов Acb, проявляющих обжиг фазических клеток относительно кокаина, но не усиленного водой, во время стабильного поведения при самодиагностике по многократному графику
Краткое изложение избирательно-селективной по отношению к кокаину избирательной ячейки по трем компонентам (начальное, надежное, стабильное) многократного расписания воды-кокаина
Рисунок 8 показывает резюме распределения усилительно-селективных нейронов во время трех компонентов обучения самообслуживанию во время многократного расписания водного кокаина. Процент фазически активных нейронов, которые проявляли селективность по воде (Рис 8, вода), кокаин-селективный (Рис 8, кокаин) или аналогичные образцы обжига в обоих условиях усиления (Рис 8, оба) построены как функция обучающей составляющей (начальная, надежная или стабильная). Обратите внимание, что в течение первого дня воздействия кокаина (начального) большинство фазически активных нейронов (57%) были связаны с усилением реакции на воду, тогда как меньший процент нейронов (33%) проявлял фазовый обжиг только во время самообслуживания фаза. Самое главное, что только небольшой процент нейронов (7%) показал аналогичные перекрывающиеся нейронные схемы обжига в двух условиях усиления. Во втором компоненте обучения самоуправлению (надежном) процент нейронов, проявляющих структурированные разряды, специфичные для ответов, усиленных водой, был подобен тому, что в день 1 из множественного графика (56%) и процент кокаин-селективных нейронов оставался относительно низким (26%). Опять же, процент нейронов, имеющих сходные, перекрывающиеся нейронные схемы обжига в двух условиях усиления, оставался низким (12%). Наконец, в соответствии с нашими предыдущими выводами процентное содержание в воде (48%) по сравнению с кокаин-селективными (43%) нейронами было приблизительно одинаковым во время стабильного ответа на множественный график, а процент нейронов, демонстрирующих перекрывающиеся образцы нейронального обжига, оставался низким (9 %). В совокупности эти данные показывают, что нейроны, которые отображают структурированные выделения по сравнению с усиленными водой ответами, не превращаются в одну из фациальных схем обжига, наблюдаемых во время самоорганизации кокаина, а вместо этого представляют собой отдельную популяцию нейронов Acb.
Распределение селективных по воде против кокаин-селективных нейронов при приобретении самообслуживания во время многократного расписания водного кокаина. Процент фазовых ячеек изображается как функция классификации типов клеток по трем компонентам (начальная, надежная, стабильная) обучения самообслуживанию во время множественного расписания. Wat, нейроны, которые проявляли один из трех типов структурированных разрядов, относящихся только к усиленному усилению воды; Coc, нейроны, которые проявляли один из четырех типов структурированных разрядов, относящихся только к усиленным кокаином; Оба, нейроны, имеющие сходные, перекрывающиеся нейронные схемы обжига в двух условиях укрепления (вода и кокаин).
гистология
Гистологическая реконструкция положений электродов показала, что нейроны, зарегистрированные во время тестовых сеансов, были в ростральных полюсах, ядрах и оболочках субъединиц Acb, как определено Захмом и Брогом (1992). Места размещения электродов охватывали рострально-каудальное расстояние 2 мм, начиная от 2.7 до 0.7 mm rostral до bregma и от 0.5 до 2.5 мм от боковой до средней линии. Случаи, в которых провода не располагались в Acb, были исключены из анализа данных.
Обсуждение
Ранее сообщалось, что различные популяции нейронов Acb выборочно кодируют информацию о целевом поведении для кокаина в сравнении с естественным (пищевым и водным) усилением (Carelli и др., 2000), что согласуется с результатами, данными для приматов (Bowman et al., 1996). Однако эти результаты были получены у животных, которые были хорошо обучены самообслуживанию кокаина (т. Е. После 1-3 недель обучения). Ряд исследований показывает, что повторное введение психомоторных стимуляторов приводит к клеточной нейроадаптации в Acb (Генри и Уайт, 1991; Белый и Каливас, 1998; Уайт и др., 1998; Робинсон и Колб, 1999; Xi и др., 2002) и в других местах (Ungless и др., 2001; Fagergren et al., 2003; Saal и др., 2003). Чтобы проверить, может ли хронический опыт кокаина лежать в основе усиляющей селективности активности, наблюдаемой в предыдущих отчетах, нейроны Acb регистрировались здесь во время многократного графика с использованием воды-кокаина с первой сессии воздействия кокаина, а не после интенсивного обучения самообслуживанию. Мы предположили, что если усиление избирательно-селективной ячейки зависит от многократного воздействия кокаина, то большинство клеток Acb должны проявлять сходные, перекрывающиеся нейронные схемы обжига в зависимости от условий против кокаина во время первоначального воздействия препарата. Тем не менее, настоящие данные показали, что нейроны Acb проявили усиливающую селективность активность уже в сеансе 1 из множественного графика. Эти результаты подтверждают мнение о том, что отдельные нейронные цепи в Acb дифференциально кодируют информацию о кокаине в сравнении с естественной наградой и что эта функциональная организация не является прямым следствием хронического воздействия препарата.
Отдельные популяции нейронов Acb избирательно кодируют информацию о кокаине в сравнении с водой во время первоначального воздействия на кокаин
В настоящем исследовании, стрельба клеток Acb была зарегистрирована во время приобретения самообслуживания кокаина в расписании многократного использования воды-кокаина. Во время обучения поведение в самоуправлении было изначально неустойчивым, но стабилизировалось с повторным опытом самообслуживания. Тем не менее, отдельные популяции нейронов Acb были зарегистрированы уже в течение дня 1 обучения самоуправлению, которое различно кодировало информацию о целевом поведении для укрепления кокаина и воды. Примечательно, что укороченные выбросы возникли к концу фазы самообслуживания кокаина (Рис 3) или исчезли (для водосекреторных нейронов) во время самообслуживания (Рис 4). Эти данные согласуются с мнением о том, что в Acb существуют отдельные нейронные цепи, которые избирательно кодируют информацию о кокаине в сравнении с природными наградами, которая не зависит от хронического (в течение одного или нескольких недель) опыта применения наркотиков.
Другим важным аспектом настоящих выводов является распределение селективных по воде и кокаин-селективных нейронов на учебных занятиях. Как показано в Рисунок 8, большинство фазивно активных нейронов в течение первого сеанса кодировали информацию о целевых поведении для воды, вероятно, потому, что животные первоначально обучались отвечать за вознаграждение за воду перед выполнением многократного графика. Тем не менее, процент селективных по отношению к воде и кокаин-селективных нейронов стал примерно равным с установлением стабильного поведения при самолечении. Важно отметить, что во всех компонентах обучения было относительно немного нейронов, которые демонстрировали похожие, перекрывающиеся нейронные схемы обжига в двух условиях усиления. В совокупности эти данные иллюстрируют динамическую природу стрельбы клеток Acb у животных, которые ведут себя в течение всего одного сеанса, возникли структурированные выбросы, характерные для усиления кокаина, и что при дополнительной подготовке в Acb было набрано больше нейронов для избирательного кодирования информации, связанной с кокаином ,
Ранее сообщалось о том, что четвертый тип схемы обследований нейронов, кокаин-специфический или PR + RF, наблюдается только во время сеанса самообслуживания кокаина, а не для подкрепления водой (Carelli и Deadwyler, 1994; Карелли, 2002a). Интересно, что PR + RF нейроны не наблюдались при первоначальном воздействии препарата, но появились после нескольких дней обучения. Недавно сообщалось, что клеточные нейроадаптации в цепи вознаграждения мозга являются результатом повторного введения кокаина (Генри и Уайт, 1991; Уайт и др., 1995; Белый и Каливас, 1998; Xi и др., 2002). Таким образом, PR + RF нейроны могут отражать активацию дискретного подмножества нейронов Acb, что происходит только при повторном воздействии кокаина. Тем не менее, важно отметить, что, как и другие типы клеток, PR + RF нейроны проявляют нефазовую активность по сравнению с усиленными водой ответами и поэтому не отражают подмножество нейронов, которые кодируют целевое поведение для воды.
Настоящие результаты также согласуются с предыдущими сообщениями, показывающими, что специфические популяции нейронов Acb активируются стимулами, связанными с доставкой кокаина (Carelli, 2000, 2002), а также доступность кокаина (Ghitza et al., 2003). Например, мы показали, что независимые от ответа презентации аудиовизуальных стимулов, ранее вступающие в партию с доставкой кокаина во время сеансов самолечения, активируют различные популяции нейронов Acb. В частности, в этом контексте активируются нейроны, которые выделяются через несколько секунд после завершения реакции для внутривенного кокаина (RFe, RFi и PR + RF). В настоящем исследовании мы показываем, что нейроны Acb не активируются путем вливания вливаний кокаина в паре с этим же раздражителем, когда они представлены во время начальных тренировок (Session 1). Это открытие согласуется с мнением о том, что активация нейронов Acb кокаино-ассоциированными стимулами, описанная в предыдущих исследованиях (Карелли, 2000) представляет собой научную связь между стимулами и введением кокаина у хорошо обученных животных.
Последствия для функциональной организации ядра accumbens
Селективная активация нейронов Acb во время целенаправленного поведения для подкрепления натурального и кокаина обеспечивает важную информацию о функциональной организации этой структуры. Анатомические исследования показывают, что Acb получает сходящиеся синаптические входы от различных кортикальных и подкорковых структур, включая части префронтальной коры, субикулу гиппокампа, базалатеральную амигдалу и вентральную тегментальную область (Groenewegen et al., 1987,1991; Zahm and Brog, 1992; Brog et al., 1993; Heimer et al., 1995, 1997; Райт и др., 1996). Было высказано предположение, что стриатум является частью более широкой системы функционально разделенных схем, которые связывают базальные ганглии и кору, и что обработка информации внутри и между этими схемами в основном параллельна природе (Александр и др., 1986; Александр и Crutcher, 1990; Groenewegen et al., 1996). Кроме того, многочисленные исследования показывают, что Acb является одним из компонентов более крупной схемы, поддерживающей обработку, связанную с усилением, включая начало целенаправленного поведения (Мудрый, 1998; Pennartz et al., 1994; Карелли, 2002b). Настоящие данные расширяют эти взгляды, показывая, что в этой более крупной системе существует отдельная «микросхема» (по крайней мере, на уровне Acb), в которой дискретные популяции нейронов Acb избирательно кодируют целевое поведение для естественного (питание и воду) по сравнению с вознаграждение кокаина. Эта селективная активация, вероятно, является следствием афферентной активации (от кортикальной и подкорковой структур) дискретных подмножеств нейронов Acb. Кроме того, настоящее исследование показывает, что эта система является врожденной функциональной особенностью Acb и не является прямым следствием хронического воздействия кокаина.
Настоящие данные согласуются с теоретическим представлением о функциональной организации Acb, предложенной Pennartz et al. (1994). Эти авторы предположили, что Acb состоит из коллекции нейронных «ансамблей» или групп клеток с различными функциональными свойствами. Активация специфических нейронных ансамблей может быть модифицируемой и зависит от процессов обучения, связанных с вознаграждением. Здесь и в предыдущих исследованиях животные выполнили один и тот же поведенческий ответ (рычажный пресс) для лекарственного средства или естественной награды, но подмножества нейронов Acb были чувствительны только в особых условиях усиления. Кроме того, настоящие данные показывают, что активация специфических популяций нейронов происходит быстро и наблюдается в первой сессии самообслуживания. Эти данные иллюстрируют динамическую природу стрельбы клеток Acb у животных и способность одиночных нейронов Acb реорганизовать свою деятельность, связанную с условиями, специфичными для усиления, после первоначального опыта с вознаграждением.
Заключение
Электрофизиологические исследования поведения животных подтверждают критическую роль Acb в обработке, связанной с усилением, показывая, что нейроны Acb кодируют важные особенности целевого поведения как для естественного, так и для лекарственного вознаграждения (Carelli и Deadwyler, 1994; Chang et al., 1994, 1998; Народы и Запад, 1996; Peoples et al., 1998; Карелли, 2000; Шульц, 2000). Ранее мы показали, что дискретные подмножества нейронов в Acb выборочно кодируют информацию о кокаине и натуральных (пищевых и водных) наградах. Здесь мы расширяем эти результаты, показывая, что это выборочное кодирование информации, специфичной для усиления, не является прямым следствием хронического воздействия лекарственного средства, но происходит уже в первой сессии самообслуживания. Однако факторы, лежащие в основе и контролирующие эту деятельность, еще предстоит определить. Например, неизвестно, попадает ли кокаин в более обобщенную нейронную систему, вовлеченную в обработку, например стимуляторные мотивационные факторы, связанные с положительным подкреплением (Стюарт и др., 1984; Робинсон и Берридж, 2003). Альтернативно, кокаин может активировать нейроны, которые обычно обрабатывают информацию о сексуальном поведении, потому что Acb функционально связан с этим процессом (Everitt, 1990; Wenkstern et al., 1993; Халл и др., 1999; Kippin et al., 2003). Также возможно, что кокаин может активировать популяцию нейронов, которые остаются «бездействующими», пока не будут подвержены потенциально полезному стимулу в окружающей среде (Grigson, 2002). Независимо от его функционального происхождения, настоящие данные показывают, что нейроны Acb завербовываются для кодирования целенаправленного поведения кокаина почти сразу после первоначального воздействия препарата. Важной и клинически связанной проблемой будет определение того, остается ли эта активация очевидной после абстиненции от употребления наркотиков.
Сноски
- Получен август 28, 2003.
- Редакция получена в октябре 6, 2003.
- Принимается октябрь 8, 2003.
-
Это исследование было поддержано Национальным институтом по борьбе с наркоманией DA14339 для RMC. Мы благодарим Элисон Крамлинг, Сьюзан Брукс и Ричард Руп за техническую помощь, Митч Ройтман за комментарии к этой рукописи и Сью Григсон за проницательное предложение для этого эксперимента.
-
Переписка должна быть адресована д-ру Регине М. Карелли, факультету психологии, Университету Северной Каролины в Чапел-Хилл, CB 3270, Дэви-Хоулу, Чапел-Хилл, NC 27599-3270. Эл. адрес: [электронная почта защищена].
-
Copyright © 2003 Society of Neuroscience 0270-6474 / 03 / 2311214- • $ 15.00 / 0
Референсы
- ↵
- ↵
- ↵
Bowman EM, Aigner TG, Richmond BJ (1996) Нейронные сигналы в брюшной полосе обезьяны, связанные с мотивацией для соков и кокаина. J Neurophysiol 75: 1061-1073.
- ↵
- ↵
Caine SB, Lintz R, Koob GF (1993) Методы внутривенного введения лекарств у животных. В: Поведенческая нейронаука: практический подход (Sahgal A., ed), pp 117-143. Оксфорд: Оксфорд ВВС.
- ↵
- ↵
- ↵
Карелли Р.М. (2002b) Ядро приписывает и вознаграждает: нейрофизиологические исследования поведения животных. Behav Cogn Neurosci Rev 1: 281-296.
- ↵
Carelli RM, Deadwyler SA (1994) Сравнение образцов обжига нейронов в ядре при самообслуживании кокаина и усилении воды у крыс. J Neurosci 14: 7735-7746.
- ↵
Carelli RM, Ijames S, Crumling A (2000) Доказательство того, что отдельные нейронные цепи в ядре accumbens кодируют кокаин против «естественного» (вода и питание) вознаграждения. J Neurosci 20: 4255-4266.
- ↵
Chang JY, Sawyer SF, Lee RS, Woodward DJ (1994). Электрофизиологические и фармакологические данные о роли ядровых приемов в самообмене кокаина у свободно движущихся крыс. J Neurosci 14: 1224-1244.
- ↵
Chang JY, Janak PH, Woodward DJ (1998) Сравнение ответов мезокортиколибденовых нейронов при самообмене кокаина и героина у свободно движущихся крыс. J Neurosci 18: 3098-3115.
- ↵
- ↵
- ↵
Ghitza UE, Fabbricatore AT, Prokopenko V, Pawlak AP, West MO (2003). Стойкая активность, вызываемая кином при действии нейронов accumbens после длительного воздержания от самостоятельного кокаина. J Neurosci 23: 7239-7245.
- ↵
Зеленый JD (1958) Простой микроэлектрод для записи из центральной нервной системы. Природа 182: 962.
- ↵
- ↵
- ↵
Groenewegen HJ, Berendse HW, Meredith GE, Haber SN, Voorn P, Walters JG, Lohman AHM (1991) Функциональная анатомия вентральной, лимбической системно-иннервированной полосатой. В: Мезолимбическая система допамина: от мотивации к действию. (Уиллнер П., Шелл-Крюгер J, ред.), Стр. 19-59. Нью-Йорк: Уайли.
- ↵
Groenewegen HJ, Wright CI, Beijer AV (1996) Ядро принимает: шлюз для лимбических структур для достижения двигательной системы? Prog Brain Res 107: 485-511.
- ↵
Heimer L, Zahm DS, Alheid GF (1995) Базальные ганглии. В: нервная система крысы, Ed 2 (Paxinos G, ed), pp 579-628. Сан-Диего: Академический.
- ↵
Heimer L, Alheid GF, de Olmos JS, Groenewegen HJ, Haber SN, Harlan RE, Zahm DS (1997) Присутствие: за дихотомией ядра-оболочки. J Neuropsychiatry Clin Neurosci 9: 354-381.
- ↵
Генри DJ, White FJ (1991) Повторное введение кокаина вызывает постоянное усиление чувствительности D1 дофаминовых рецепторов в ядре укрытия крысы. J Pharmacol Exp Ther 258: 882-890.
- ↵
- ↵
- ↵
- ↵
- ↵
Nicolelis MAL (1999) Методы регистрации нейронных ансамблей. Бока-Ратон, Флорида: CRC.
- ↵
- ↵
Paxinos G, Watson C (1997) мозг крысы в стереотаксических координатах, Ed 3. Сан-Диего: Академический.
- ↵
- ↵
Народы LL, West MO (1996) Фазическое обстрел одиночных нейронов в прилежащем ядре крысы коррелирует с сроками внутривенного ввоза кокаина. J Neurosci 16: 3459-3473.
- ↵
Люди LL, Gee F, Bibi R, West MO (1998) Фазическое время стрельбы, привязанное к самовнушению кокаина и локомоции: диссоциирующие схемы обжига одиночных ядер, находящихся в крысах. J Neurosci 18: 7588-7598.
- ↵
- ↵
- ↵
- ↵
- ↵
Шульц W (2000) Несколько сигналов вознаграждения в мозге. Nat Rev Neurosci 1: 199-207.
- ↵
- ↵
- ↵
- ↵
- ↵
White FJ, Hu XT, Zhang XF, Wolf ME (1995) Повторное введение кокаина или амфетамина изменяет реакцию нейронов на глутамат в дофаминовой системе мезоакбенса. J Pharmacol Exp Ther 273: 445-454.
- ↵
White FJ, Hu XT, Zhang XF (1998). Нейроадаптации в нейронах ядра accumens в результате повторного введения кокаина. Adv Pharmacol 42: 1006-1009.
- ↵
Мудрый РА (1982) Общая нервная основа вознаграждения за стимуляцию мозга, вознаграждение за лекарство и вознаграждение за питание. В: Нейронная основа питания и вознаграждения (Hoebel BG, Novin D, eds), pp 445-454. Брансуик, ME: Институт Haer.
- ↵
- ↵
- ↵
Wright CI, Beijer VJ, Groenewegen HJ (1996). Базальные амидальдальные комплексные афференты к крысам ядра accumbens организованы в отдельности. J Neurosci 16: 1877-1893.
- ↵
Xi ZX, Ramamoorthy S, Baker DA, Shen H, Samuvel DJ, Kalivas PW (2002) Модуляция передачи метаботропного глутаматного рецептора группы II хроническим кокаином. J Pharmacol Exp Ther 303: 608-615.
- ↵
Статьи, ссылающиеся на эту статью
-
Дорсолатеральное хвостатодное ядро отличает кокаин от естественных связанных с наградами контекстных реплик PNAS, 5 March 2013, 110 (10): 4093-4098
-
Боковой гипоталамус необходим для контекстно-индуцированного восстановления погашенного вознаграждения Журнал Neuroscience, 4 Февраль 2009, 29 (5): 1331-1342
-
Фосфорилирование-зависимое заражение GluR2-содержащих рецепторов AMPA в Nucleus Accumbens играет важную роль в восстановлении поиска кокаина Журнал Neuroscience, 22 Октябрь 2008, 28 (43): 11061-11070
-
Нейронные ансамбли в CA3 Временно кодируют пути вперед животного в точке принятия решения Журнал Neuroscience, 7 Ноябрь 2007, 27 (45): 12176-12189
-
Изучение ядро и павловское вознаграждение Neuroscientist, 1 Апрель 2007, 13 (2): 148-159
-
Динамическая нейропластика и автоматизация мотивированного поведения. Обучение и память, 1 сентября 2006 г., 13 (5): 558-559
-
Кодирование вкусовых и неспецифических поведенческих различий по отдельным группам нейронов в ядре Журнал Neuroscience, 2 Февраль 2005, 25 (5): 1193-1202
-
Преференциальные эффекты метаботропного глутамата 2 / 3-рецептор-агонист LY379268 при условном восстановлении по сравнению с первичным усилением: сравнение между кокаином и мощным обычным артефактом Журнал Neuroscience, 19 Май 2004, 24 (20): 4723-4727