Rýchle prípady uvoľňovania dopamínu v nucleus accumbens u raných dospievajúcich potkanov (2011)

úvod

Predpokladá sa, že prasknutie dopamínových neurónov a výsledné udalosti uvoľňovania dopamínu (alias dopamínových tranzientov) zahŕňajú kľúčový učiaci signál v mozgu (Schultz, 2007; Roesch a kol., 2010), prepojenie externých odmien a podnetov s chuťou. Dopamínové transienty sa vyskytujú spontánne v niekoľkých cieľových oblastiach dopamínu (Robinson a kol., 2002) a sú výraznejšie pri prezentácii neočakávaných podnetov (Rebec a kol., 1997; Robinson a Wightman, 2004), sociálna interakcia (Robinson a kol., 2001; Robinson a kol., 2002) a odmien (Roitman a kol., 2008). Po rýchlych príhodách uvoľňovania dopamínu často nasleduje chutné správanie, ako je priblíženie sa k inému potkanovi alebo stlačenie páky pre zosilňovač (Robinson a kol., 2002; Phillips a kol., 2003; Roitman a kol., 2004). Okrem toho, neutrálne narážky, ktoré normálne nevyvolávajú dopamínové prechodné ochorenia, môžu tak urobiť, keď sa opakovane spárujú s odmenou (Stuber a kol., 2005b; Stuber a kol., 2005a; Day a kol., 2007), čo ukazuje, že tento nervový signál podlieha učeniu indukovanej plasticite. Dôležité je, že prechodné dopamíny sú výsledkom prenosu objemu a dosahujú vysoké extrasynaptické koncentrácie, ktoré môžu aktivovať nízkoafinitné extrasynaptické dopamínové receptory (Wightman a Robinson, 2002). Zdá sa teda, že dopamínové prechody fungujú ako mozgový signál potenciálnej a zavedenej odmeny, ktorá môže nasmerovať pozornosť a uľahčiť získanie tejto odmeny.

Mesolimbický dopamínový systém podlieha dynamickým zmenám počas dospievania u potkanov. Napríklad expresia dopamínových D1 a D2 receptorov pri ventrálnom striatu sa zvyšuje od pre-adolescencie do adolescencie (napr. Andersen a kol., 1997), s niektorými štúdiami naznačujúcimi, že väzba v adolescencii je vyššia ako v dospelosti (pre odkazy a diskusiu, viď Doremus-Fitzwater a kol., 2010; Wahlstrom a kol., 2010b). Okrem toho, rýchlosť vypaľovania dopamínových neurónov (McCutcheon a Marinelli, 2009) a bazálne koncentrácie dopamínu (\ tBadanich a kol., 2006; Philpot a kol., 2009) vykazujú podobné krivky v tvare U, s vrcholom v období dospievania. Zatiaľ čo u pacientov s dospievajúcimi potkanmi sa prechodné premeny dopamínu ešte nemerali, zvýšili sa reakcie na správanie \ tDouglas a kol., 2003; Stansfield a Kirstein, 2006; Philpot a Wecker, 2008) a sociálnych partnerov (Varlinskaya a Spear, 2008) boli hlásené u dospievajúcich versus dospelých potkanov.

Cieľom tejto štúdie bolo poskytnúť prvé merania transmisií dopamínu v jadre accumbens (NAc) adolescentných potkanov a porovnať ich s výsledkami u dospelých. Použili sme rýchlu cyklickú voltametriu, elektrochemickú techniku ​​s priestorovým a časovým rozlíšením potrebným na detekciu dopamínových prechodných javov (Robinson a kol., 2008). Skúmali sme uvoľňovanie dopamínu v skorej adolescencii (29 - 30 dni vo veku) vzhľadom na to, že potkany vykazujú v tomto veku relatívne zvýšené sociálne interakcie v porovnaní s neskorším dospievajúcim a dospelým (Varlinskaya a Spear, 2008). V súlade s tým sme merali dopamínové transienty počas krátkych sociálnych interakcií, ako aj na začiatku liečby a pri prezentácii neočakávaných nových stimulov, o ktorých sa uvádza, že spúšťajú prechodné dopamínové prechody u dospelých potkanov (Robinson a Wightman, 2004).

Experimentálne procedúry

výsledky

Na túto štúdiu sa použilo dvanásť adolescentných a desať dospelých potkanov. Tri dospievajúce potkany neboli zahrnuté kvôli ťažkostiam pri chirurgickom zákroku alebo počas voltametrie a jeden dospelý potkan nebol zahrnutý kvôli nesprávnemu umiestneniu elektród. Okrem toho sa údaje o sociálnych interakciách od jedného adolescenta vyradili z dôvodu voltametrických ťažkostí, ktoré neovplyvnili iné prezentácie stimulov. Konečnými n boli 9 adolescenti a dospelí 9 pre prezentácie stimulov a adolescentov 8 a dospelí 9 pre sociálne interakcie.

Dopamínové prechody pri prezentácii neočakávaných stimulov

Ďalej sme skúmali, či sa u pacientov s nádorovým ochorením u adolescentných potkanov pravdepodobnejšie vyskytli prechodné premeny dopamínu. Obrázok 1A ukazuje, že krátka prezentácia stimulov zvýšila frekvenciu prechodov dopamínu o 50% nad základné hodnoty u dospelých potkanov (Waldov kontrast základnej hodnoty pre dospelých oproti stimulom, p <0.05), replikujúc tak predchádzajúcu prácu (Robinson a Wightman, 2004). Na rozdiel od toho sa miera udalostí uvoľňovania dopamínu významne nezmenila u dospievajúcich potkanov (Waldov kontrast medzi východiskovou hodnotou adolescentov a stimulmi, p> 0.86). Pri porovnaní medzi skupinami sa východiskové hodnoty nelíšili (Waldov kontrast medzi dospievajúcou a dospelou, p> 0.19), zatiaľ čo sadzby počas prezentácie stimulov boli vyššie u dospelých potkanov (Waldov kontrast medzi dospievajúcimi a dospelými, p <0.05). U dospelých potkanov bolo pravdepodobnejšie, že majú uvoľňovanie dopamínu časovo obmedzené na stimuly: 8/9 dospelých vykazovalo uvoľňovanie dopamínu aspoň pri jednom stimulačnom podaní, zatiaľ čo 6/9 adolescentov to robilo. Navyše, dospelé potkany, ktoré vykazovali časovo obmedzené prechodné dopamíny, tak činili pri 3.8 ± 0.4 stimulov (medián 4), zatiaľ čo dospievajúce zvieratá, ktoré vykazovali časovo blokované prechodné stavy, tak činili pri 2.3 ± 0.4 stimulov (medián 2).

Obrázok 1

Udalosti uvoľňovania dopamínu u dospievajúcich a dospelých potkanov počas prezentácie neočakávaných podnetov. (A) U dospievajúcich potkanov sa prechodná frekvencia dopamínu nezmenila z bazálnych dávok počas prezentácie stimulov. Naproti tomu frekvencia dopamínu ...

Ďalej sme určili, či prechodné stavy vyskytujúce sa počas prezentácií stimulov boli väčšie ako tie, ktoré nastali počas základnej línie. Obrázok 1B ukazuje distribúciu maximálnych koncentrácií prechodných dopamínov. Regresná analýza odhalila, že amplitúdy sa medzi adolescentnými a dospelými potkanmi nelíšili (Waldove kontrasty, všetky hodnoty p> 0.05). U dospievajúcich potkanov sa maximálna koncentrácia prechodných javov počas podávania stimulov nelíšila od východiskovej hodnoty. U dospelých potkanov boli koncentrácie dopamínu počas prezentácie stimulov mierne vyššie, čo bol posun doprava, ktorý sa priblížil k štatistickej významnosti (Waldov kontrast základnej línie dospelých oproti stimulom, p <0.06). Medián a priemerné koncentrácie prechodných dopamínov sú opísané v Tabuľka 1.

Tabuľka 1

Maximálne koncentrácie udalostí uvoľňovania dopamínu v jadre akumulujú jadro adolescentných a dospelých potkanov.

Aj keď údaje zo skupiny ukázali, že výskyt uvoľňovania dopamínu je pravdepodobnejší pri neočakávaných prezentáciách stimulov u dospelých oproti adolescentným potkanom, jednotlivé grafy ilustrujú rozdiely medzi stimulmi, ako aj v rámci skupín. Obrázok 1C ukazuje zmenu frekvencie dopamínových tranzientov počas prezentácie stimulu oproti 4-min základnej línie predchádzajúcej tomuto stimulu. U dospelých sa stimuly líšili svojou účinnosťou, aby sa zvýšili prechodné rýchlosti dopamínu; sú zoradené od najviac po najmenej účinné takto: dopamínové prechodné stavy sa vyskytovali pri 208% bazálnych dávok pri kokosovom zápache; 184% pri tóne; 161% pri vôni citrónu; 142% pri bielom šumu; a 91% pri svetle. U dospievajúcich potkanov boli stimuly celkovo menej účinné na spúšťanie dopamínových prechodných javov; sú zoradené od najviac po najmenej účinné takto: dopamínové tranzienty sa vyskytli pri 158% bazálnych dávok pri tóne; 127% pri vôni citrónu; 123% pri vôni kokosu; 84% pri bielom šumu; a 23% pri svetle.

Avšak, Obrázok 1C demonštruje odlišnú individuálnu variabilitu pri vyžarovaní dopamínovej odpovede na konkrétne stimuly v každej vekovej skupine. Na zistenie, či táto neurochemická variabilita bola spojená s variabilitou správania, sme zaznamenali každého potkana na pohyb spojený s prezentáciou stimulu, ako je ukázané na obrázku. Tabuľka 2 (jeden dospelý potkan bol z tejto analýzy vylúčený kvôli čiastočnej strate videozáznamu). Potom sme použili Spearmanovu neparametrickú koreláciu na porovnanie behaviorálnych a dopaminergných reakcií na podnety v každej vekovej skupine. Zistili sme, že frekvencia prechodných javov dopamínu nekorelovala s aktiváciou správania v ktorejkoľvek vekovej skupine pri akomkoľvek stimule, bez ohľadu na to, či bol stimul analyzovaný jednotlivo alebo ako skupina (údaje nie sú uvedené, všetky hodnoty p> 0.05), čo naznačuje, že behaviorálne a neurochemické reakcie na podnety priamo nesúviseli. Okrem toho sa skóre správania potkanov, ktoré nevydávali prechodné dopamíny prechodne časovo závislé od stimulačných prejavov (3/9 dospievajúcich a 1/9 dospelých), úplne prekrývalo so skóre správania potkanov, ktoré vykazovali prechodné dopamíny. Porovnanie behaviorálnych odpovedí medzi vekovými skupinami však odhalilo, že dospievajúci ako skupina vykazovali pri neočakávaných stimulačných prejavoch významne menší pohyb ako dospelé potkany (Mann-Whitneyov test, p <0.05).

Tabuľka 2

Behaviorálne skóre pre dospievajúcich a dospelých potkanov pri prezentácii neočakávaných podnetov (0 = žiadny pohyb; 1 = šnupanie / pohyb hlavy; 2 = pohyb orientácie / vyľakanie; 3 = pohyb).

Dopamínové tranzienty počas sociálnej interakcie

Ďalej sme merali uvoľňovanie dopamínu počas 60-s interakcie s iným samcom potkana. Na rozdiel od prezentácie nesociálnych stimulov regresná analýza určila, že prechodné dopamíny sa významne zvýšili oproti základnej hodnote počas prvej interakcie s inou krysou u dospievajúcich aj dospelých potkanov. Priemerná miera prechodných javov sa 3-násobne zvýšila od východiskovej hodnoty, z 1.0 ± 0.3 na 3.0 ± 0.9 prechodných stavov / min u dospievajúcich potkanov (Waldov rozdiel medzi východiskovou hodnotou a dospievajúcou interakciou, p <0.05) a z 2.0 ± 0.5 na 7.3 ± 1.3 v dospelí (Waldov kontrast základnej línie dospelých s interakciou, p <0.001). O desať minút neskôr sa meralo uvoľňovanie dopamínu počas druhej interakcie s rovnakým potkanom. U dospelých nebolo zvýšenie prechodného pomeru dopamínu významné (p> 0.32); aj keď sa priemerná rýchlosť prechodných javov zvýšila z 1.8 ± 0.5 na 3.7 ± 1.3 prechodných / min, táto zmena bola u potkanov variabilnejšia. Naproti tomu dospievajúci vykazovali rovnaké zvýšenie prechodných dopamínov počas druhej prezentácie ako počas prvej, z 0.8 ± 0.2 na 3.1 ± 0.9 prechodných / min (p <0.01). Údaje o jednotlivých potkanoch podľa skupiny a epizódy sú zobrazené v Obrázok 2A.

Obrázok 2

Udalosti uvoľňovania dopamínu u adolescentných a dospelých potkanov počas krátkej interakcie s potkanmi s veľkosťou zodpovedajúcou veľkosti. (A) Dopamínové transienty boli častejšie u adolescentných aj dospelých potkanov počas prvej interakcie s iným potkanom („potkan“) oproti ...

Skúmali sme, či rozdiely v správaní počas prvej a druhej epizódy interakcie môžu vysvetliť nedostatok zvýšenia uvoľňovania dopamínu u dospelých potkanov počas druhej interakcie. Tabuľka 3 ukazuje čas strávený sociálnym vyšetrovaním a pohybom počas 45 s obdobia sledovanej interakcie. V tejto experimentálnej komore (21 × 21 cm podlahového priestoru) trávili dospievajúce potkany menej času aktívnymi sociálnymi interakciami (2-cestné opakované merania ANOVA: hlavný účinok skupiny, p <0.05) a viac času lokomóciou (2-násobné opakované merania) meria ANOVA: hlavný účinok skupiny, p <0.05) ako u dospelých potkanov. Pozorovali sme však, že dospievajúce potkany mali viac priestoru na to, aby sa od seba vzdialili, zatiaľ čo väčšie dospelé potkany boli pravdepodobnejšie vo fyzickej blízkosti. Kritické porovnania boli teda spárované t-testy na porovnanie správania v rámci skupiny počas obdobia prvej a druhej interakcie. Tieto analýzy neodhalili žiadne rozdiely v chovaní medzi prvým a druhým obdobím interakcie v obidvoch vekových skupinách (všetky hodnoty p> 0.05). Okrem toho ani absolútna frekvencia prechodných dopamínov, ani zvýšená frekvencia od základnej hodnoty nekorelovali so sociálnymi interakciami alebo lokomóciou počas obdobia interakcie (údaje nie sú uvedené, všetky hodnoty p> 0.05).

Tabuľka 3

Čas (y) strávený v sociálnom vyšetrení a pohyb počas interakcie s iným potkanom.

Maximálna koncentrácia dopamínových transientov počas interakcie s iným potkanom bola porovnávaná s koncentráciami počas základnej línie. Pre túto analýzu sa údaje z oboch epizód interakcie spojili na zvýšenie štatistického výkonu. Obrázok 2B ukazuje, že distribúcia dopamínovej prechodnej amplitúdy bola posunutá smerom k udalostiam s väčším uvoľňovaním u adolescentných aj dospelých potkanov v priebehu špecifickej interakcie; priemerná a stredná amplitúda sú uvedené v Tabuľka 1. Pretože sociálne interakcie môžu produkovať hluk súvisiaci s pohybom vo voltametrickom signáli, skúmali sme tiež hladiny hluku a zistili sme, že boli skutočne vyššie počas epizód interakcie u dospelých aj dospievajúcich potkanov (Waldove kontrasty východiskovej hodnoty vs. interakcie, p <0.05 pre každú skupinu ). Pomery signál-šum sa však v jednotlivých skupinách nelíšili (Tabuľka 1Waldove kontrasty, všetky hodnoty p> 0.05), čo naznačuje, že problémy s hlukom neprispeli k diferenciálnym nálezom medzi dospievajúcimi a dospelými potkanmi.

Všetky nahrávky boli urobené v jadre NAc, ako je znázornené na obr Obrázok 3.

Obrázok 3

Dopamínergné záznamové miesta v jadre nahromadili jadro adolescentných a dospelých potkanov, ukázané na reprezentatívnych koronálnych rezoch v 1.2 a 1.6 mm pred bregma (prispôsobené z Paxinos a Watson, 1986).

Diskusia

Dopamínová neurotransmisia je kľúčom k mnohým aspektom motivovaného správania, vrátane stimulácie stimulov, predikcie odmien a uľahčenia správania. Ako sa motivované správanie líši medzi adolescentmi a dospelými, táto štúdia skúmala rýchle príhody uvoľňovania dopamínu u skorých adolescentných potkanov v porovnaní s dospelými. Uvádzame, že zatiaľ čo bazálne dávky dopamínových transientov sa významne nelíšia medzi dvomi vekovými skupinami, prechodné reakcie v reakcii na neočakávané stimuly sú u dospievajúcich potkanov v porovnaní s dospelými menej. Naproti tomu frekvencia a amplitúda dopamínových transientov sa zvyšujú v oboch vekových skupinách pri interakcii s iným potkanom; avšak zmena frekvenčných návykov u dospelých, ale nie u adolescentov pri druhej prezentácii partnerského potkana. Rýchle udalosti uvoľňovania dopamínu pri prezentácii podnetov sa teda líšia u adolescentných potkanov oproti dospelým a tento fyziologický rozdiel môže byť spojený s vekom závislými rozdielmi v spracovaní sociálnych a nessociálnych stimulov.

Frekvencie aj amplitúdy dopamínových transientov v jadre NAc boli podobné u samcov potkanov v skorej adolescencii (vek 29 - 30 dní) a dospelosti (vek 71 - 72 dní). Tieto zistenia sú v súlade s elektrofyziologickými záznamami dopamínových neurónov u anestetizovaných potkanov. Rýchlosť vypaľovania dopamínových neurónov sa zvyšuje od narodenia do polovice neskorej adolescencie, potom klesá v dospelosti (Pitts a kol., 1990; Tepper a kol., 1990; Lavin a Drucker-Colin, 1991; Marinelli a kol., 2006; McCutcheon a Marinelli, 2009), s maximálnou aktivitou vyskytujúcou sa v polovici neskorého dospievania. Naozaj, McCutcheon a Marinelli (2009) uviedli, že bazálne miery vypaľovania sú podobné v skorých adolescentných a dospelých vekových kategóriách, na ktoré sa zameriava táto štúdia, a údaje tu naznačujú, že miera neuronálneho prasknutia je tiež podobná, pretože dopamínové prechodné ochorenia vznikajú pri prepálení dopamínových neurónov (Suaud-Chagny a kol., 1992; Sombers a kol., 2009). Dospievajúci potkany vykazovali variabilitu v bazálnej frekvencii dopamínových transientov, v rozsahu od miest s niekoľkými až žiadnymi spontánnymi prechodnými javmi na miesta s niekoľkými za minútu. Toto zistenie je podobné miestam s „horúcim“ a „studeným“ záznamom zaznamenaným u dospelých (Robinson a kol., 2009; Robinson a Wightman, 2007; Wightman a kol., 2007) a môže odrážať variabilitu v dávkach dopamínových neurónov (\ tHyland a kol., 2002). V súlade s mierou vývojového vypaľovania sa v štúdiách mikrodialýzy zistilo zvýšenie hladín dopamínu v neskoršej adolescencii (vek 45 veku) v porovnaní s časnou adolescenciou alebo dospelosťou (Badanich a kol., 2006; Philpot a kol., 2009). Zatiaľ čo naše zistenia poskytujú prvé vyhodnotenie bazálnych pomerov dopamínových prechodných javov medzi dospievajúcimi a dospelými potkanmi, počas tohto dynamického vývojového obdobia je potrebných viac časových bodov, pretože prechodné dopamíny môžu byť výraznejšie počas stredného neskorého dospievania.

V súlade s naším predchádzajúcim prehľadom (Robinson a Wightman, 2004), zistili sme, že frekvencia dopamínových transientov sa zvýšila pri neočakávanej prezentácii stimulov u dospelých samcov potkanov, často časovo viazaných na počiatočnú prezentáciu stimulu. V predchádzajúcej štúdii sme prezentovali zápach a sluchové podnety podobné tým, ktoré sa tu používajú; v obidvoch štúdiách tieto stimuly zvýšili frekvenciu dopamínových transientov v NAc nad bazálne rýchlosti, ktorá bola interpretovaná ako neurochemický signál potenciálnej závažnosti stimulov pre zviera. Zvýšenie prechodnej frekvencie dopamínu v reakcii na neočakávanú prezentáciu stimulov pozorovaných u dospelých však nebolo spoľahlivo prítomné v NAc jadre skorých adolescentných potkanov a dospievajúci ako skupina vykazovali menšiu behaviorálnu reakciu na stimuly ako dospelí. Hoci fázová aktivácia dopaminergných neurónov nie je v korelácii so špecifickými pohybmi motora, typy podnetov, ktoré majú tendenciu podporovať prepaľovanie a tranzitory dopamínu často indukujú aktiváciu správania (Nishino a spol., 1987; Romo a Schultz, 1990; Robinson a kol., 2002). Predkladané zistenia teda ukazujú vývojový rozdiel v dopaminergnej a behaviorálnej odpovedi na tento typ prezentácie nových stimulov, ktoré môžu byť spôsobené nedostatkom týchto stimulov pre dospievajúcich potkanov. Dôležité je, že znížená behaviorálna odozva na podnety nebola len redukcia schopnosti pohybu (možno kvôli tetheru alebo voltametrickému headstage), pretože dospievajúce potkany vykazovali počas sociálnej interakcie pohyb a sociálne smerované správanie. Okrem toho neexistuje žiadna súvislosť medzi behaviorálnou odpoveďou a frekvenciou dopamínových tranzientov k stimulom pri analýze na jednotlivých potkanoch v rámci každej vekovej skupiny. Relatívna necitlivosť na neočakávané, nové stimuly zistené v tejto štúdii kontrastujú s predchádzajúcimi zisteniami, že dospievajúci potkany často vykazujú vyššie úrovne skúmania nových prostredí a nových objektov ako dospelí (napr. Douglas a kol., 2003; Stansfield a Kirstein, 2006; Philpot a Wecker, 2008), pri ktorom sa zistilo, že novoobjavený objekt vykazuje vrchol u potkanov v polovici dospievania (35 - 36 vek veku, Spear a kol., 1980). Ďalšie štúdie by boli potrebné na stanovenie ontogenetických rozdielov medzi aktiváciou správania a súčasnými udalosťami uvoľňovania dopamínu indukovanými stručnými prezentáciami podnetov, ktoré sa tu používajú, v porovnaní s odpoveďami na nové prostredie a statickými novými objektmi umiestnenými do známych prostredí, ako sa použili v predchádzajúcich štúdiách.

Frekvencia aj amplitúda dopamínových transientov v jadre NAc spoľahlivo vzrástli počas krátkej interakcie s inou potkanom v adolescentných aj dospelých skupinách. V súlade s naším predchádzajúcim prehľadom (Robinson a kol., 2002), sa dopaminergná reakcia u dospelých potkanov navodila pri druhej prezentácii špecifickej krysy. Na rozdiel od toho, zvýšená frekvencia dopamínových transientov pretrvávala u dospievajúcich potkanov. Tento nedostatok návyku môže odrážať zvýšenú odmenu spojenú so sociálnou interakciou, ktorá sa prejavuje u dospievajúcich versus dospelých potkanov (napr. Douglas a kol., 2004). Skutočne sa preukázalo, že sociálna aktivita dosahuje vrchol v skorej adolescencii v porovnaní s neskoršou adolescenciou a dospelosťou, čo je účinok, ktorý sa zväčšuje, keď sú krysy umiestnené v izolátoch niekoľko dní pred testovaním (Varlinskaya & Spear, 2008), ako sa to stalo v tejto štúdii. Je zaujímavé, že dve vekové skupiny sa líšili v celkovom objeme spoločenskej aktivity v porovnaní so všeobecným pohybom. Kým predchádzajúce správy naznačujú, že dospievajúce potkany umiestnené v izolátoch vykazujú počas diskrétnych štúdií sociálnej interakcie viac sociálneho správania a lokomócie ako dospelí, pričom tieto účinky sú obzvlášť výrazné medzi mladými adolescentmi (Varlinskaya & Spear, 2008) sme zistili, že pohybová aktivita bola vyššia a sociálne zamerané správanie bolo nižšie u mladistvých, ktorých sme testovali v porovnaní s ich dospelými náprotivkami. Môže to byť spôsobené veľkosťou zariadenia: pri 21 × 21 cm boli väčšie dospelé potkany pravdepodobne v tesnej blízkosti príbuzného partnera ako menšie dospievajúce potkany, takže spoločenský kontakt je pre tieto dospelé zvieratá takmer nevyhnutný. Okrem toho môže mať uviazaný iba testovací potkan ovplyvnený jeho behaviorálny repertoár počas sociálnej interakcie. Nakoniec, krátke časové obdobie interakcie (60) použité v tomto dokumente zachytáva iba počiatočné interakcie, ktoré môžu spôsobiť odlišné vzorce spoločenského správania súvisiace s vekom v porovnaní s dlhšími obdobiami interakcie (270 – 600), ktoré sa zvyčajne používajú v súvislosti so sociálnymi interakciami hlodavcov. (napr Varlinskaya & Spear, 2008; Glenn a kol., 2003).

Sociálna interakcia môže vyvolať elektrický hluk súvisiaci s pohybom, keď sa zostava stojanu dotkne steny komory alebo iného potkana, čo môže viesť k podceneniu prechodnej frekvencie dopamínu počas sociálnej interakcie. Dôležité je, že úroveň signálu k šumu sa nelíšila medzi vekovými skupinami alebo medzi prvou a druhou periódou interakcie, čo naznačuje, že pretrvávajúce zvýšenie prechodnej frekvencie dopamínu pozorované u dospievajúcich potkanov počas druhej interakcie nebolo artefaktom súvisiacim s hlukom. Podobne, vyšetrovacie a lokomotorické správanie bolo v podstate rovnaké počas oboch interakcií v každej vekovej skupine, takže rozdiely v správaní tiež nevysvetľujú rozdiel v návyku dopaminergnej odpovede medzi dospievajúcimi a dospelými potkanmi. V našej predchádzajúcej štúdii (Robinson a kol., 2002), bolo zistené, že dospelé potkany prejavujú intenzívnejšie sociálne zamerané správanie počas druhej interakcie s partnerským potkanom napriek tomu, že emitujú menej dopamínových prechodov, čo naznačuje, že prechodné dopamíny nie sú potrebné na podporu správania zameraného na partnera. Ak sa prechodové premeny dopamínu interpretujú ako signály predikcie odmeny (Schultz a Dickinson, 2000; Schultz, 2007; Roesch a kol., 2010), návyk na uvoľňovanie dopamínu u dospelých na opakované prezentácie partnerov môže odrážať zníženie odmeny alebo väčšiu predvídateľnosť druhej prezentácie a pretrvávanie uvoľňovania dopamínu u dospievajúcich potkanov môže odrážať zvýšenú odmenu alebo prekvapenie z opakovanej interakcie s partnerom. ,

Mezolimbický dopamínový systém sa podieľa na chutnom správaní a získavaní odmien (prehľady, pozri Depue a Iacono, 1989; Panksepp, 1998; Depue a Collins, 1999; Ikemoto a Panksepp, 1999; Schultz a Dickinson, 2000; Schultz, 2007). Pretože niekoľko aspektov tejto dopamínovej dráhy prechádza počas dospievania dynamickými zmenami, nie je prekvapujúce, že behaviorálne a neurochemické reakcie na odmeny a nové podnety, ktoré môžu dobre predpovedať odmeny, sú tiež dynamické (prehľady, pozri Chambers a kol., 2003; Ernst a spol., 2009; Wahlstrom a kol., 2010b; Wahlstrom a kol., 2010a). Naše zistenie, že dopamínergická reakcia na sociálnu interakciu sa u návykov u dospievajúcich potkanov neobvykla, je v súlade s mnohými štúdiami, ktoré preukázali zvýšenú citlivosť na odmeny počas dospievania, vrátane sociálnej a drogovej odmeny (prehľad a odkazy nájdete na stránke Doremus-Fitzwater a kol., 2010; Oštep a Varlinskaya, 2010). Nové podnety sú tiež významné a môžu spustiť uvoľňovanie dopamínu a uľahčenie správania, pretože môžu predvídať odmenu alebo hrozbu; pozorovali sme však zvýšené uvoľňovanie dopamínu až po krátku prezentáciu nových stimulov u dospievajúcich potkanov. V tejto štúdii sa teda môže odobrať vzorka uvoľňovania dopamínu v čase vývoja (skorá adolescencia), počas ktorého je citlivosť na sociálnu odmenu optimálna, ale odpoveď na novosť nie je. Táto interpretácia vedie k niekoľkým smerom ďalšieho výskumu, vrátane skúmania uvoľňovania dopamínu k novým a sociálnym stimulom vo viacerých časových bodoch počas dospievania. Plánujeme tiež skúmať uvoľňovanie dopamínu počas výučby explicitného tága a odmeňovania (napr. Pavlovov kondicionovanie), aby sme určili, či typy tu prezentovaných stimulov, ako napríklad svetlo alebo zápach, môžu vyvolať dopaminergnú odpoveď u dospievajúcich potkanov, keď predpovedajú odmenu (Day a kol., 2007; Roesch a kol., 2007).

Stručne povedané, udalosti rýchleho uvoľňovania dopamínu alebo prechodné premeny dopamínu sú rozdielne vyjadrené v skorej adolescencii oproti dospelosti. Kým rýchlosti a koncentrácie prechodných látok boli na začiatku podobné, pozorovali sme menšiu aktiváciu uvoľňovania dopamínu neočakávanými nesociálnymi stimulmi a pretrvávajúcu aktiváciu sociálnymi stimulmi u dospievajúcich potkanov v porovnaní s dospelými. Tieto rozdiely v udalostiach s uvoľňovaním dopamínu pravdepodobne prispejú k vývojovým rozdielom v citlivosti na narážky a odmeny, najmä v sociálnej oblasti. Bude užitočné vychádzať z týchto zistení vyhodnotením viacerých časových bodov počas dospievania a monitorovaním uvoľňovania dopamínu počas výučby spojenej s odmenou.

Poďakovanie

Skratky

Referencie