Kokain poveča sproščeno sproščanje dopamina v periadolescentu kot odrasli podgani (2008)

Neurotoxicol Teratol. Avtorski rokopis; na voljo v PMC 2009 September 1.
Objavljeno v končni obliki:
Objavljeno na spletu 2008 April 22. doi:  10.1016 / j.ntt.2008.04.002

Minimalizem

Nevronski mehanizmi, ki so odgovorni za povečano ranljivost mladostnikov za začetek zlorabe drog, niso jasni. Raziskali smo, ali lahko starostne razlike v nevrotransmisiji dopamina pojasnijo povečane psihomotorične učinke kokaina pri periadolescentnih podganah. Električna stimulacija medialnega prednjega možganskega snopa anestezirane postnatalne dobe 28 dni (PN28) in PN65 podgan je sprožila sproščanje dopamina v jedru navadnega jedra in jedro nucleus accumbens pred in po 15 mg / kg kokaina ip Koncentracije zunajceličnega dopamina so bile večje v PN65 kot PN28. Stimulacije 20 in 60Hz ter v jedru PN65 nucleus accumbens po stimulaciji 60Hz. Kokain je zvišal koncentracije dopamina, ki so jih sprožile 20 Hz stimulacije 3-krat pri odraslih, vendar skoraj 9-krat v periadolescentnem pregibu. Stopnja sproščanja dopamina je bila nižja pri periadolescentnem prelivu, čeprav je bil skupni očistek dopamina podoben kot pri odraslih. Periadolescentni rep je dosegel stopnjo očistka odraslih s kompenzacijo nižjega Vmax z večjo afiniteto privzema. Strožja regulacija zunajceličnega dopamina z višjim razmerjem med absorpcijo in sproščanjem pri periadolescentih je povzročila večje povečanje po kokainu. V nucleus accumbens, sproščanje dopamina in Vmax so bili pri periadolescentih nižji kot pri odraslih, vendar sta bila afiniteta dojemanja in učinki kokaina podobni. Nezrelost dopaminske nevrotransmisije v hrbtnem striatumu je lahko osnova za povečane akutne odzive na psihostimulante pri podganah in predlaga mehanizem za večjo ranljivost mladostnikov na odvisnost od drog.

ključne besede: Razvoj, zasvojenost, voltametrija, dopaminska nevrotransmisija, kokain, adolescenca


Priznanja

To delo je podprlo odobritev #DA09079

Okrajšave

PN
postnatalni (starost)
[DA]p
koncentracija dopamina, sproščenega na impulz stimulusa
[DA]max
največja koncentracija evociranega dopamina

Opombe

Omejitev odgovornosti založnika: To je PDF datoteka neurejenega rokopisa, ki je bil sprejet za objavo. Kot storitev za naše stranke nudimo to zgodnjo različico rokopisa. Rokopis bo podvržen kopiranju, stavljanju in pregledu dobljenega dokaza, preden bo objavljen v končni obliki. Upoštevajte, da se med proizvodnim procesom lahko odkrijejo napake, ki bi lahko vplivale na vsebino, in vse pravne omejitve, ki veljajo za revijo.

Reference

1. Adriani W, Chiarotti F, Laviola G. Povišana inovativnost in posebna d-amfetaminska senzibilizacija pri periadolescentnih miših v primerjavi z odraslimi mišmi. Behav.Neurosci. 1998;112: 1152-1166. [PubMed]
2. Andersen SL, Gazzara RA. Ontogena sprememba neostriatalnega dopamina, ki ga povzročajo apomorfini: učinki na spontano sproščanje. J.Neurochem. 1993;61: 2247-2255. [PubMed]
3. Andersen SL, Thompson AP, Krenzel E, Teicher MH. Pubertetne spremembe gonadnih hormonov ne temeljijo na prekomerni proizvodnji dopaminskih receptorjev. Psihoneuroendokrinologija. 2002;27: 683-691. [PubMed]
4. Belluzzi JD, Lee AG, Oliff HS, Leslie FM. Starostno odvisni učinki nikotina na lokomotorno aktivnost in pogojeno mesto pri podganah. Psihofarmakologija (Berl) 2004;174: 389-395. [PubMed]
5. Belluzzi JD, Wang RH, Leslie FM. Acetaldehid izboljša samo-dajanje nikotina pri mladostnikih. Nevropsihofarmakologija. 2005;30: 705-712. [PubMed]
6. Bergstrom BP, Garris PA. „Pasivna stabilizacija“ striatnega zunajceličnega dopamina skozi lezijski spekter, ki zajema presimptomatsko fazo Parkinsonove bolezni: voltametrična študija na 6-OHDA lezirani podgani J.Neurochem. 2003;87: 1224-1236. [PubMed]
7. Bjork JM, Knutson B, Fong GW, Caggiano DM, Bennett SM, Hommer DW. Spodbujevalna aktivacija možganov pri mladostnikih: Podobnosti in razlike med mladimi odraslimi. J.Neurosci. 2004;24: 1793-1802. [PubMed]
8. Bolanos CA, Glatt SJ, Jackson D. Oslabitev dopaminergičnih zdravil pri periadolescentnih podganah: vedenjska in nevrokemična analiza. Brain Res Dev. 1998;111: 25-33. [PubMed]
9. Cahill PS, Walker QD, Finnegan JM, Mickelson GE, Travis ER, Wightman RM. Mikroelektrode za merjenje kateholaminov v bioloških sistemih. Anal.Chem. 1996;68: 3180-3186. [PubMed]
10. Caster JM, Walker QD, Kuhn CM. Izboljšan vedenjski odziv na kokain pri ponavljajočih se odmerkih pri mladostnikih. Psihofarmakologija (Berl) 2005;183: 218-225. [PubMed]
11. Caster JM, Walker QD, Kuhn CM. Izboljšan vedenjski odziv na kokain pri ponavljajočih se odmerkih pri mladostnikih. Psihofarmakologija. 2005;183: 218-225. [PubMed]
12. Catlow BJ, Kirstein CL. Povečana kokainsko inducirana lokomotorna aktivnost pri mladostnikih v primerjavi z odraslimi samicami podgan. J.Psychopharmacol. 2005;19: 443-447. [PMC brez članka] [PubMed]
13. Zbornice RA, Taylor JR, Potenza MN. Razvojna nevrokompresivnost motivacije v adolescenci: kritično obdobje ranljivosti odvisnosti. Am.J.Psychiatry. 2003;160: 1041-1052. [PMC brez članka] [PubMed]
14. Chen K, Kandel DB, Davies M. Odnosi med pogostostjo in količino uporabe marihuane in lani odvisne odvisnosti od adolescentov med mladostniki in odraslimi v Združenih državah. Od alkohola odvisni. 1997;46: 53-67. [PubMed]
15. Clark DB, Kirisci L, Tarter RE. Mladostniki v primerjavi z odraslimi in razvoj motenj uporabe snovi pri moških. Od alkohola odvisni. 1998;49: 115-121. [PubMed]
16. Collins SL, Izenwasser S. Kronični nikotin različno spreminja lokomotorno aktivnost, ki jo povzroča kokain, pri mladostnikih v primerjavi z odraslimi samci in samicami podgan. Neurofarmakologija. 2004;46: 349-362. [PubMed]
17. Costall B, Naylor RJ. Primerjava zmožnosti tipičnih nevroleptikov in tioridazina, klozapina, sulpirida in metoklopramida za antagonizacijo hiperaktivnosti, ki jo povzroča dopamin, se aplicira intracerebralno na področja ekstrapiramidnih in mezolimbičnih sistemov. Eur.J.Pharmacol. 1976;40: 9-19. [PubMed]
18. Creese I, Iverson SD. Blokada motorične stimulacije z amfetaminom in stereotipija pri odraslih podganah po neonatalnem zdravljenju z 6-hidroksidopaminom. Brain Res. 1973;55: 369-382. [PubMed]
19. Cunningham MG, Bhattacharyya S, Benes FM. Amigdalo-kortikalno brstenje se nadaljuje v zgodnji odraslosti: posledice za razvoj normalne in nenormalne funkcije v adolescenci. J.Comp.Neurol. 2002;453: 116-130. [PubMed]
20. Estroff TW, Schwartz RH, Hoffmann NG. Mladostniška zloraba kokaina - mogoči zasvojenost, vedenjski in psihiatrični učinki. Klinična pediatrija. 1989;28: 550-555. [PubMed]
21. Everitt BJ, Dickinson A, Robbins TW. Nevropsihološke osnove odvisnega vedenja. Brain Res Brain Res Rev. 2001;36: 129-138. [PubMed]
22. Frantz KJ, O'Dell LE, Parsons LH. Vedenjski in nevrokemični odzivi na kokain pri periadolescentnih in odraslih podganah. Nevropsihofarmakologija. 2007;32: 625-637. [PubMed]
23. Garris PA, Walker QD, Wightman RM. Stopnja sproščanja in privzema dopamina se zmanjšata v delno denerviranem striatumu sorazmerno z izgubo dopaminskih terminalov. Brain Res. 1997;753: 225-234. [PubMed]
24. Giedd JN, Blumenthal J, Jeffries NO, Castellanos FX, Liu H, Zijdenbos A, Paus T, Evans AC, Rapoport JL. Razvoj možganov v otroštvu in adolescenci: longitudinalna študija MRI. Narava Neurosci. 1999;2: 861-863. [PubMed]
25. Haycock W, Becker L, Ang L, Furukawa Y, Hornykiewicz O, Kish SJ. Izrazita razlika med starostnimi spremembami dopamina in drugih presinaptičnih dopaminergičnih markerjev v človeškem striatumu. J.Neurochem. 2003;87: 574-585. [PubMed]
26. Hyman SE, Malenka RC, Nestler EJ. Nevronski mehanizmi zasvojenosti: vloga učenja in spomina, povezanega z nagrajevanjem. Letni pregled nevroznanosti. 2006;29: 565-598. [PubMed]
27. Ito R, Robbins TW, Everitt BJ. Diferencialni nadzor nad vedenjem kokaina, ki ga povzroča jedro in lupina jedra. Naravoslovna nevroznanost. 2004;7: 389-397. [PubMed]
28. Jones SR, Garris PA, Wightman RM. Različni učinki kokaina in nomifensina na vnos dopamina v caudate-putamen in nucleus accumbens. J.Pharmacol.Exp.Ther. 1995;274: 396-403. [PubMed]
29. Kantak KM, Goodrich CM, Uribe V. Vpliv spola, estrusnega cikla in starosti, ko se zdravilo začne uporabljati pri samotarijem kokaina pri podganah (Rattus norvegicus) Exp.Clin.Psychopharmacol. 2007;15: 37-47. [PubMed]
30. Kelley AE, Schochet T, Landry CF. Tveganje in iskanje novosti v adolescenci - Uvod v I. del Razvoj mladostniških možganov: ranljivosti in priložnosti. 2004;1021: 27-32. [PubMed]
31. Kelly PH. Motorično vedenje, povzročeno z drogami. V: Iverson LL, Iversen SD, Snyder SH, uredniki. Priročnik v psihofarmakologiji. New York: Plenum Press; 1977. 295 – 332.
32. Kelly PH, Seviour PW, Iverson SD. Odzivi amfetamina in apomorfina pri podganah po lezijah 6-OHDA od nucleus accumbens septi in corpus striatum. Brain Res. 1975;94: 507-522. [PubMed]
33. Kerstetter KA, Kantak KM. Diferencialni učinki kokaina pri samcih pri mladostnikih in odraslih podganah pri učenju stimulacije in nagrajevanja. Psihofarmakologija. 2007;194: 403-411. [PubMed]
34. Lanier LP, Isaacson RL. Zgodnje razvojne spremembe lokomotornega odziva na amfetamin in njihova povezanost s funkcijo hipokampusa. Brain Res. 1977;126: 567-575. [PubMed]
35. Laviola G, Dellomo G, Alleva E, Bignami G. Ontogeny hiperaktivnosti kokaina in kondicioniranih prednostnih mest na miših. Psihofarmakologija. 1992;107: 221-228. [PubMed]
36. Laviola G, Pascucci T, Pieretti S. Striatalna senzibilizacija dopamina na D-amfetamin v periadolescentu, vendar ne pri odraslih podganah. Pharmacol.Biochem.Behav. 2001;68: 115-124. [PubMed]
37. Le Moal M, Simon H. Mezokortikolimbična dopaminergična mreža - funkcionalne in regulativne vloge. Fiziološki pregledi. 1991;71: 155-234. [PubMed]
38. Leslie FM, Loughlin SE, Wang RH, Perez L, Lotfipour S, Belluzzi JD. Mladostniški razvoj odzivnosti stimulansa za možgane - Vpogledi iz študij na živalih. Razvoj mladostniških možganov: ranljivosti in priložnosti. 2004;1021: 148-159. [PubMed]
39. Lew R, Patel A, Vaughan RA, Wilson A, Kuhar MJ. Mikroheterogenost dopaminskih transporterjev v striatumu podgane in jedrnih akumenov. Brain Res. 1992;584: 266-271. [PubMed]
40. Li LB, Chen N, Ramamoorthy S, Chi L, Cui XN, Wang LC, Reith ME. Vloga N-glikozilacije v funkciji in površinski trgovini s človeškim transporterjem dopamina. J.Biol.Chem. 2004;279: 21012-21020. [PubMed]
41. Maldonado AM, Kirstein CL. Kokainsko inducirana lokomotorna aktivnost se poveča s predhodnim ravnanjem pri mladostnikih, vendar ne pri odraslih samicah podgan. Physiol.Behav. 2005;86: 568-572. [PubMed]
42. Masse LC, Tremblay RE. Obnašanje fantov v vrtcu in začetek uporabe snovi v adolescenci. Arch.Gen.Psychiatry. 1997;54: 62-68. [PubMed]
43. May LJ, Kuhr WG, Wightman RM. Diferenciacija prenapetosti dopaminskih procesov in procesov prevzema v zunajcelični tekočini podganega nagnjenega jedra s hitrostno in vivo voltametrijo. J Neurochem. 1988;51: 1060-1069. [PubMed]
44. Meng SZ, Ozawa Y, Itoh M, Takashima S. Razvojne in starostne spremembe dopaminskega transporterja in dopaminskih D1 in D2 receptorjev v človeških bazalnih ganglijih. Brain Res. 1999;843: 136-144. [PubMed]
45. Michael J, Joseph JD, Kilpatrick MR, Travis ER, Wightman RM. Izboljšanje pridobivanja podatkov za hitro optično ciklično voltametrijo. Anal.Chem. 1999;71: 3941-3947. [PubMed]
46. Millar J, Stamford JA, Kruk ZL, Wightman RM. Elektrokemični, farmakološki in elektrofiziološki dokazi o hitrem sproščanju in odstranjevanju dopamina v nožniku podgane, ki povzroča električno stimulacijo sredinskega prednjega možganskega snopa. Eur J Pharmacol. 1985;109: 341-348. [PubMed]
47. Montague DM, Lawler CP, Mailman RB, Gilmore JH. Razvojna regulacija receptorja dopaminskega D-1 v človeškem kaudatu in putamenu. Nevropsihofarmakologija. 1999;21: 641-649. [PubMed]
48. Palacios JM, Camps M, Cortes R, Probst A. Preslikovanje dopaminskih receptorjev v človeških možganih. J. Nerural Transm. 1988 Suppl, 27: 227 – 235. [PubMed]
49. Patel AP, Cerruti C, Vaughan RA, Kuhar MJ. Razvojno regulirana glikozilacija dopaminskega transporterja. Brain Res., Razvojni možgani. 1994: 53-58. [PubMed]
50. Paus T, Zijdenbos A, Worsley K, Collins DL, Blumenthal J, Giedd JN, Rapoport JL, Evans AC. Strukturno zorenje živčnih poti pri otrocih in mladostnikih: študija in vivo. Znanost. 1999;283: 1908-1911. [PubMed]
51. Paxinos G, Watson C. Možgani podgan v stereotaksičnih koordinatah. New York: Academic Press; 1986.
52. Pijnenburg AJJ, Honig WMM, Van Rossum JM. Antagonizem stereotipnega vedenja, ki ga povzroča apomorfin in d-amfetamin, z injiciranjem nizkih odmerkov haloperidola v caudate jedro in nucleus accumbens. Psychopharmacologia. 1975;45: 65-71.
53. Pijnenburg AJJ, Honig WMM, Van Rossum JM. Inhibicija dlokomotorna aktivnost, inducirana z amfetaminom, z injiciranjem haloperidola v nucleus accumbens podgane. Psychopharmacologia. 1975;41: 87-95. [PubMed]
54. Robbins TW, Everitt BJ. Zasvojenost z drogami: slabe navade. Narava. 1999;398: 567-570. [PubMed]
55. Robins LN, Przybeck TR. Starost uporabe drog kot dejavnik pri zdravljenju drog in drugih motenj. Nida Res Monogr. 1995;56: 178-192. [PubMed]
56. Robinson TE, Berridge KC. Psihologija in nevrobiologija zasvojenosti: pogled na spodbujevalno senzibilizacijo. Odvisnost. 2000;95 Dodatek 2: S91 – S117. [PubMed]
57. Seeman P. Slike v nevroznanosti. Razvoj možganov, X: obrezovanje med razvojem. Am.J.Psychiatry. 1999;156: 168. [PubMed]
58. Seeman P, Bzowej NH, Guan HC, Bergeron C, Becker LE, Reynolds GP, Bird ED, Riederer P, Jellinger K, Watanabe S. Človeški receptorji za dopamine pri otrocih in starajočih se odraslih. Synapse. 1987;1: 399-404. [PubMed]
59. Sharp T, Zetterstrom T, Ljungberg T, Ungerstedt U. Neposredna primerjava obnašanja, ki jo povzroča amfetamin, in regionalnega sproščanja dopamina pri možganih pri podganah z intracerebralno dializo. Brain Res. 1987;401: 322-330. [PubMed]
60. Sowell ER, PM Thompson, Holmes CJ, Jernigan TL, Toga AW. In vivo dokazi za postadolescentno zorenje možganov v prednjih in striatnih regijah. Narava Neurosci. 1999;2: 859-861. [PubMed]
61. Spanagel R, Weiss F. Dopaminska hipoteza o nagradi: preteklost in trenutno stanje. Trendi Neurosci. 1999;22: 521-527. [PubMed]
62. Kopje LP. Odrasli možgani in vedenjske manifestacije, povezane s starostjo. Neurosci Biobehav Rev. 2000;24: 417-463. [PubMed]
63. Kopje LP, Brick J. Kokainsko obnašanje pri podganah v razvoju. Behav.Neural Biol. 1979;26: 401-415. [PubMed]
64. Stamford JA. Razvoj in staranje mikrostriatalnega dopaminskega sistema za podgane so raziskovali s hitro ciklično voltametrijo. J.Neurochem. 1989;52: 1582-1589. [PubMed]
65. Tarazi FI, Tomasini EC, Baldessarini RJ. Postnatalni razvoj receptorjev podobnih dopaminskih D4 v predelu možganov podgan: primerjava z D2-podobnimi receptorji. Brain Res Dev. 1998;110: 227-233. [PubMed]
66. Tarazi FI, Tomasini EC, Baldessarini RJ. Postnatalni razvoj receptorjev, podobnih dopamin D1 v podganje kortikalnih in striatolimbičnih možganskih regijah: avtoradiografska študija. Dev.Neurosci. 1999;21: 43-49. [PubMed]
67. Teicher MH, Andersen SL, Hostetter JC. Dokazi o obrezovanju dopaminskega receptorja med adolescenco in odraslostjo v Striatumu, ne pa v jedrih. Dev.Brain Res. 1995;89: 167-172. [PubMed]
68. Thompson PM, Giedd JN, Woods RP, MacDonald D, Evans AC, Toga AW. Rastni vzorci v razvijajočih se možganih so odkriti z uporabo kontinuirnih mehanskih tenzorskih zemljevidov. Narava. 2000;404: 190-193. [PubMed]
69. Vanderschuren LJ, Di Ciano P, Everitt BJ. Vključitev hrbtnega striatuma pri iskanju kokaina z nadzorovanimi napotki. J.Neurosci. 2005;25: 8665-8670. [PubMed]
70. Vasilev V, Veskov R, Janac B, Rakic ​​L, Stojiljkovic M. Starostne razlike v MK-801- in amfetaminsko inducirani lokomotorni in stereotipni aktivnosti podgan. Neurobiol. 2003;24: 715-723. [PubMed]
71. Walker QD, Morris S, Caster JM, Nagel J, Kuhn CM. Pretirano vedenjski odzivi na stimulanse pri mladostnikih. Soc.Neurosci.Abst. 2005: 1026.4.
72. Walker QD, Ray R, Kuhn CM. Spolne razlike v nevrokemičnih učinkih dopaminergičnih zdravil v striatumu podgan. Nevropsihofarmakologija. 2006;31: 1193-1202. [PubMed]
73. Walker QD, Rooney MB, Wightman RM, Kuhn CM. Sprostitev in prevzem dopamina sta večja pri striatumu pri ženskah kot pri samcih podgan, kar je merjeno s hitro ciklično voltametrijo. Nevroznanosti. 2000;95: 1061-1070. [PubMed]
74. Wightman RM, Amatore C, Engstrom RC, PD Hale, Kristensen EW, Kuhr WG, maj LJ. Karakterizacija dopaminskega pretoka in absorpcije v striatumu podgan v realnem času. Nevroznanosti. 1988;25: 513-523. [PubMed]
75. Wightman RM, Zimmerman JB. Kontrola zunajcelične koncentracije dopamina v striatumu podgane s pretokom impulzov in prevzemom. Možgani Res.Rev. 1990;15: 135-144. [PubMed]
76. Wills TA, Vaccaro D, McNamara G. Iskanje novosti, prevzemanje tveganja in sorodni konstrukti kot napovedovalci uporabe mladostniških substanc: uporaba Cloningerjeve teorije. Zloraba snovi. 1994;6: 1-20. [PubMed]
77. Wu Q, Reith ME, Wightman RM, Kawagoe KT, Garris PA. Določanje parametrov sproščanja in privzema iz električno evocirane dinamike dopamina, izmerjene z voltametrijo v realnem času. J.Neurosci.Metode. 2001;112: 119-133. [PubMed]
78. Zuckerman M. Senzacijsko iskanje in teorija endogenega primanjkljaja zlorabe drog. NIDA.Res.Monogr. 1986;74: 59-70. [PubMed]