FAʻAFAIGALUEGA: iloiloga suʻesuʻega e uiga i tonic (baseline) faʻatasi ma phasic (spikes) dopamine.
Neuropharmacology. 2007 Oketopa; 53 (5): 583-7. Epub 2007 Jul 19.
Goto Y, Otani S, Grace AA.
puna
Matagaluega o Fomaʻi, McGill University, Research and Training Building, 1033 Pine Avenue West, Montreal, Quebec H3A 1A1, Kanata. [imeli puipuia]
lē faʻatino
O le Dopamine ua faia le suʻesuʻega tele talu ai ona o lona auai i le tele o faʻafitauli o le neurological ma psychiatric. Aemaise lava, o suʻesuʻega i tulaga faʻaleagaina o loʻo taulai atu i matafaioi o le maualuga maualuga, e faʻaalia ai le tuʻuina atu o le dopamine i vaega e pei o le muamua o le cortex ma le striatum. Ae ui i lea, o suʻesuʻega ua faʻaalia ai o le tatalaina o le dopamine e mafai ona sili atu ona faigata nai lo na o le faʻasaʻoina o taimi; o lea, o loʻo i ai foi se tonic, faʻamatalaga dopamine, faʻatasi ai ma suiga i le tonic o le tuʻuina atu o le dopamine o loʻo i ai se tulaga tulaga ese ma taua. O le mea e leaga ai, e ui i lea, o le tuulafoaia o le dopamine na maua mai ai sina gauai. I lenei iloiloga, matou te tauaofai ai a matou suʻesuʻega talu ai nei ma talanoa pe faʻafefea ona faʻaogaina le faʻaogaina o le dopamine, e faʻatatau i le amataina o le phasic ma le tosoina o le dopamine tonic e taua mo galuega a vaega o le faiʻai e maua ai le inanervation o lenei dopamine, ma o le le atoatoa i nei lafoaʻiga o le dopamine e mafai ona i ai se vaega taua i le le atoatoa o le mafaufau e pei o le schizophrenia.
Upu Faʻatonu: Faʻamatalaga Faʻasalalau, Prefrontal Cortex, Nucleus Accumbens, Galuega Faʻamaonia, Taʻaloga Manu, Schizophrenia
1. faʻatomuaga
Talu mai lona faʻamatalaga i le faiʻai e Carlsson i le 1957 (Carlsson et al., 1957), ua tele suʻesuʻega a le dopamine (DA) ona o le faʻaalia o le faʻaaogaina o lenei masini komepiuta i le tele o galuega galue e pei o le aʻoaʻoina ma le manatuaina (Grecksch ma Matties, 1981), faaosofia (Everitt ma Robbins, 2005), ma amioga faʻalagona (Nader ma LeDoux, 1999). E le gata i lea, o le faʻalavelave faʻafuaseʻi o polokalama a le DA na aʻafia i le tele o faʻasologa o le neurological ma psychiatric, e aofia ai le maʻi o Parkinson ma le schizophrenia (Hornykiewicz, 1966). I a matou suʻesuʻega talu ai nei, matou te tuʻuina atu se vaaiga uiga ese i le talafeagai o le tulafono faatonutonu a le DA, lea matou te fautua atu ai o se "faaitiitiga" o le tatalaina mai o le DA e mafai ona taua e pei o se "faateleina" o le tatalaina mai a le AT i le faʻafetaui amioga.
2. Dopamine faʻailo ma le dopamine faʻamalolo
O le neurons e faʻaalia ai ni vala se lua o le puʻeina o le pulou: gaioiga faʻatasi ma le puʻeina o le pulou (Grace ma Bunney, 1984a; Grace ma Bunney, 1984b). O le faʻauluina o le tonic e faatatau i le faʻavavega o le faʻavaeina o le faasologa o taʻiala ma e faʻasolosolo e le pacimer-currents currents o DA neurons (Grace ma Bunney, 1984b, Grace ma Onn, 1989). Ae peitai, o nei DA neurons o loo i lalo o le faatosinaga a se GABAergic malosi tele, e puipuia ai nisi o le LA mai le paina i se taimi le tumau i le tulaga o le eleele (Grace ma Bunney, 1979). O le faʻamalosiina o le DA neurons ua faʻaalia i lalo ifo o le maualuga o le maualuga o le faʻatulagaina o le AT i totonu o le vriatum (eg 10-20 nM i totonu o le vaega tele (Keef et al., 1993)). O suʻesuʻega ua fautua mai ai o lenei mea o loʻo faʻatalanoaina e ala i le sosola ese o le DA mai le synapse i totonu o le avanoa faʻasalalau (Floresco et al., 2003; Grace, 1991). O le mea lea, o le maualuga o le DNA extracellular o le faalagolago i le fuainumera o DA neurons o loʻo faʻaalia ai le gaosiga o tonic spike activity (Floresco et al., 2003; Grace, 1991).
I le konekarate, o le amataina o le polokalama a le DA o loʻo faʻatusalia e le faʻavavega o le mamanu o le faʻataʻitaʻiga e faʻalagolago i le faʻatautaia o le siakiina o synaptic i le DN neurons mai le tele o eria, e aofia ai le pedunculopontine tegmentum (PPTg) (Floresco et al., 2003; Futami et al ., 1995) ma le subthalamic nucleus (Smith ma Grace, 1992). O le faʻauʻuina o le puʻeina o le eletise e mafua ai le maualuga maualuga (e pei o le faitau selau o mM i mita mM), faʻasolosolo, faʻasolosolo faʻaletonu DA i totonu o vaega faʻatulagaina (Floresco et al., 2003; Grace, 1991). O lenei televise maualuga o le ATT ua tuʻuina atu e tuʻuina atu i le malosi, vave faʻaleleia i faʻasalalauga muamua i le synaptic e ala i le auina mai e le ATA (Chergui et al., 1994, Suaud-Chagny et al., 1995), ma o le mea lea, o loʻo i totonu o le synaptic cleft ma i tafatafa o le synaptic (Floresco, et al., 2003; Grace, 1991, Chergui et al., 1994; Venton et al., 2003).
O se faasologa o suʻesuʻega o le electrophysiology e Schultz (Schultz et al., 1993, Tobler et al., 2003, Waelti et al., 2001) ua faaalia ai le faʻasaʻoina o amioga o le tonic ma le vevela o le faʻaleleia o le TA neurons. O le mea lea, o faʻataʻitaʻiga a le ATU e faʻamalo ai le sasaina o le toto e mafua mai i le faʻatumauina o taui e leʻi faʻamoemoeina poʻo faailoilo faʻapitoa lea e valoia ai ia taui (Schultz et al., 1993). I le konekarate, o suʻesuʻega ua faʻaalia ai foi o le taofiofia faifai pea o le malosi o le toto i luga o le neurons e tupu mai i le tali atu i le le faia o taui ua faʻamoemoeina (Tobler et al., 2003) poʻo le faʻaosofia o aʻafiaga (Grace and Bunney, 1979; Ungless et al., 2004). O Schultz o loo fautua mai o nei mamanu o le TA e mafai ona faʻaaogaina e avea ma faailoilo i totonu ole fausaga o le faiʻai (Waelti et al., 2001). Ae ui i lea, o le tulaga iloga o galuega a le faʻamaumauga a le DA lea e tupu i le tali atu i le osofaʻi o le taʻavale ma le faʻavaivaia o le malosi o le neurons i le vaega ua faʻatulagaina e le manino.
3. Dopamine modulation o fesoʻotaʻiga alofa i totonu o le nucleus accumbens
O le faʻamalosia o le faʻatinoina o le faʻatinoga o le polokalama a le AT e tusa ai ma feʻau na tuʻuina atu e ala i le osofaʻi ma le soloina o le telefoni o DA neurons i totonu o eria ua faʻatulagaina, matou te suʻesuʻeina aafiaga o le tonic ma le faʻataʻitaʻiina o le faʻamaumauga a le DA i le faʻaogaina o mea alofa i totonu o le nuʻu accccens (NAcc), o loʻo i ai se faʻamatalaga telefoni a le AT mai le atunuʻu lautele (VTA) (Voorn et al., 1986). Ua talitonu le NAcc e faʻatonutonu tulafono faʻatonutonu-sini (Mogenson et al., 1980) ao maua e ia ni fesoʻotaʻiga synaptic convergent mai faʻamalositino ma le PFC (Finch, 1966, Farani ma Totterdell, 2002). O le mea lea, o le NAcc o loʻo i ai le mea e mafai ona faʻapipiʻiina ai faʻamatalaga faʻalautele ma faʻalagona ile faʻaaogaina o limbic ma fuafuaga faʻavae i le PFC (Grace, 2000).
O le faʻaaogaina o le electrophysiology i vivo e faʻapipiʻi ma togafiti faʻamalositino o le polokalama a le NA i le NAcc, na matou iloa ai o le faʻavasegaga filifilia o mea e gata mai i le limbic ma le PFC e faʻatautaia e le DA D1 ma le D2 faʻaaliga, (Goto ma Grace, 2005). O le mea lea, o le faʻatoaagaina o le faʻaaliga a le D1 na faʻamalosia ai mea na fai i totonu o le NAcc e aunoa ma le aʻafia ai o meafaigaluega a le PFC, e ui lava o le polokaina o le D1 faʻatasi ma se taʻavale D1 e leʻi tuʻuina atu ni aʻafiaga taua i luga ole laupepa poʻo le PFC. I le eseesega, ua matou iloa o le faʻatoaagaina ma le le faʻamalosia o sui o le D2 o loʻo faʻaogaina ma faʻamalosia, taʻitasi, tali na puluvaga e le PFC faʻaogaina e aunoa ma le aafia ai o mea e fai ai le limbic. O loʻo taʻu mai ai, e le pei o le D1 faʻamalosi o le nusipepa, o le faʻaaogaina o le D2 o loʻo i lalo o le aʻafiaga a le AT i le tulaga faavae, ma e mafai ona faʻasolosolo i luga pe lalo mai lenei setete. E le gata i lea, na tatou faʻamalosia foi le faʻasolosolo ma le tonic DA faʻasao i le NAcc faʻatasi ma le faʻafouina ma le le faʻamalosia o le basal ganglia nuclei e faʻafoeina ai nei mamanu faʻavae e pei ona lipotia talu ai nei (Floresco et al., 2003). Sa maitauina le faʻaleleia ma le filifilia o mea e gaosia i le limb, pe a faʻateleina le faʻamalologa a le DA (faʻatalanoaina e le DA neuron), ae, e faʻalauteleina ma faʻaititia i le tonic DA faʻasaʻoina na faʻaaogaina ma faʻafaigofie, i totonu o le PFC. I le tuufaatasia, o nei matauga ua fautuaina ai o le faamalolo a le AT e faʻaosoina ai le tali a D1 e faʻafaigofie ai mea faʻapipiʻi, ae o le tonic DA tuʻuina atu o aʻafiaga ala-i luga o le PFC i totonu o le eletise D2, faʻateleina ai le D2 stimulation attenuating PFC afferent inputs and decreases in tonic D2 stimulation facilitation Polokalame PFC.
I le faaopoopo atu i aʻafiaga faʻapitoa o le faʻaogaina ma le faʻaogaina o le faʻaogaina o le polokalama a le DA, na maua ai foi nei tulaga faʻamaonia faʻale-aganuʻu a le ATUA ina ia faʻaalia ai amioga filifiliga filifilia. O le mea lea, i le faʻaaogaina o se faʻataʻitaʻiga o le faʻasalalauga, ua matou iloa ai o le faʻamalosia o mea e tuʻuina atu i totonu o le NAcc e ala i le faʻamaonia o le faʻasaʻoina o le D1 e faʻaleleia ai le faʻaleleia o aʻoaʻoga, ae o le faʻaitiitia o le faʻaosoosoina o le TSA i le taliaina o D2. ina ia mafai ai ona faʻafeiloaʻi i se taʻiala fou e tali atu ai i le taimi ua suia ai le taʻiala e ausia ai sini (Goto ma Grace, 2005). O le mea lea, o le taofiofia o le faʻaaogaina o le LA neurons e ala i le le faia o taui faʻamoemoeina, lea e ono mafua ai le faʻaitiitia o tonic DN release i le NAcc, e mafai ona faʻaaogaina e fesoasoani faʻafaigofie ai faʻamatalaga faʻamatalaga faʻatautaia e faʻatautaia ai le fetuunaiga o amio (Meck ma Benson, 2002).
4. Uiga o le atuatuvale i le synaptic plasticity faalagolago i le dopamine
O le PFC o se isi itumalo e mauaina le initaneti DA mai le VTA (Thierry et al., 1973). E le pei o le tele, o lenei faʻasalalauga a le DA i totonu o le PFC e faʻatusatusa i le vaeluaina; ae ui i lea, ona o le maualalo o numera o nofoaga o loʻo maua ma le maualuga o le faʻalapotopotoga a le ATA i lenei itulagi, o loʻo faʻaauau pea ona faʻaalia e le ATA aafiaga taua o le electrophysiological and behavioral i lenei vaʻa faiva. Na faʻamaonia le faʻamaonia e le PA i totonu o le PFC o le faitioga mo galuega faʻatonu e pei o le manatua galuega (Goldman-Rakic, 1995). E le gata i lea, o suiga i le tatala faʻamaonia a le DC i totonu o le PFC ua lipotia mai e tupu pe a oʻo i le faʻalavelave. O le mea lea, o suʻesuʻega ua faʻaalia ai le tatalaina o le AT i totonu o le PFC ua faʻapupulaina i lalo o le faʻalavelave faʻafuaseʻi (Gresch et al., 1994; Morrow et al., 2000), ae a oʻo ina faʻalavelaveina (e pei o le 2 vaiaso o le mafatia), faʻaitiitia o le faʻamaumauga a le DA i le PFC o loʻo matauina (Gresch et al., 1994). O le aʻafiaga o ia faʻaopoopoga ma faʻaitiitia i le faʻamaoniaina o le AT i le faʻaaogaina o le synaptic plasticity i le PFC fesoʻotaiga, na iloiloina e pei o le synptic plasticity e pei o le LTP) ma le atuatuvale (LTD) i le PFC: o se faagasologa e iloa e le faalagolago i le TA (Otani et al., 2003). Na matou maua ai le LTP faʻafeiloaʻiga i vaalele o le hippocampal i totonu o le PFC, lea e faʻalagolago i le faʻatonuina o le D1 (Gurden et al., 2000), na faʻatautaia ma se taimi pupuu o le faʻalavelave mamafa, ae pe a faʻalauteleina le faʻalavelave, e faʻavaivaia le LTP induction (Goto ma Grace, 2006). O le iʻuga, o loʻo i ai se fesoʻotaʻiga i le U i le va o le faʻaofiina o le synaptic plasticity i le ala o le hippocampal-PFC ma le umi o le faʻalavelave faʻalavelave, lea e faʻatasi ma le aofaʻiga o le faʻamaonia o le AT i le taimi o le faʻalavelave faʻalavelave. E ui e le o manino pe o le faateleina o le faʻamalologa a le DC e faʻaauau pea i le taimi o le LTP, na suia suiga ole DA i le phosphorylation o molemeli avefeʻau lona lua e pei ole CREB ma le DARPP-32 (Greengard, 1999), e manaʻomia mo le faʻavae LTP i lenei auala (Hotte et al., 2007), ua iloa ei ai aʻafiaga e mamao ese mai le taimi o le faʻamalosia o le talini a le DA (Fig.1A1A ma le2B2B).
Figure 1
Faʻavae i luga o sailiga mai manu suʻesuʻega, tele faʻataʻitaʻiga mafai ona maua mai i faʻamatalaga mo nisi o matauga faia e uiga i ono mafai ona faʻavaeina auala o faʻafitauli o le mafaufau e pei o le schizophrenia. (A) I le tulaga masani i le feololo (sili atu…)
Ata 2
Fesuiaʻiga i le fesuiaʻi U-foliga sootaga mafai ona fesoasoani i le pathophysiology o schizophrenia. (A) Suesuega fautua mai o le sootaga i le va o le galue manatua ma le PFC faʻagaoioia mafai foi ona avea o se liliu U-foliga. I lenei faʻataʻitaʻiga, (more…)
I le faʻaaogaina o le sauniuniga i le vitio i vitro, ua matou maua ai faʻamatalaga e iai mea taua e uiga i le aʻafiaga o aʻafiaga e maua mai i le faʻaititia o le tonic, talaʻaga DA tuʻuina atu i le PFC (Matsuda et al., 2006). O le mea lea, i le sauniuni o le paʻu pe a faʻaaogaina le afifi o le tino mai tino ola ma o se aofaiga tele o le mea o loʻo totoe o le DA e fufuluina i le taimi o le faʻamalosia, o le faʻamoemoe ile ATINA o le a sili atu ona maualalo ifo nai lo lea i totonu o le tino. Na matou iloa i lalo o ia tulaga, o le maualuga o le malosi o le tetanic lea e masani ona lava e faatosina ai le LTP i vivo ae na mafua ai le amataina o le LTD. Ae peitaʻi, a faʻaaogaina le maualalo o le DA i totonu o le vaifofo e faʻaaogaina ai le faʻaogaina o le tonic background O le tuʻuina atu nei i vivo, o le faʻaosofiaina o le faʻaleleia o le taimi nei ua oʻo ai i le induction o le LTP, e fautua mai ai o le maualuga o le tone tone tone tone tone e mafai ona iloa ai le polarity o le synaptic plasticity lea e mafai ona faʻaaogaina i totonu o fesoʻotaʻiga PFC (Fig. 1A). O se faʻaitiitiga tutusa i le talaaga ATU le lipotia ua lipotia mai e tupu i totonu o le PFC pe a mavae le faʻalauteleina o le faʻafitauli (Gresch et al., 1994). O le mea moni, o la tatou uluai faʻamaoniga ua taʻu mai ai o le faʻaosoosoina o le faʻaleleia o le LTP i le hippocampal i luga o le PFC i totonu o le olaola o le a avea ma mafuaʻaga i le faʻavaeina o le LTD pe a faʻaalia manu i le 2 vaiaso o le malulu masani poʻo le taofia o faʻalavelave faʻalavelave (Goto et al., 2007).
5. O aʻafiaga o le tuʻuina atu o le dopamine ma le faʻasologa o le dopamine i faʻafitauli o le mafaufau
O le maualuga o le tino ma le toesea o le tatalaina mai i le PFC ua fuafuaina e avea ma mafuaaga o le pathophysiology i le schizophrenia (Andreasen et al., 1992; Yang ma Chen, 2005), faatasi ai ma se fesootaiga faapitoa ma le le lelei o faailoga o lenei maʻi (faataitaiga, Andreasen et al., 1992). O loʻo faʻapea foi ona lipotia i totonu o tagata taʻitoʻatasi e iai ni faʻafitauli o le mafaufau e pei o le atuatuvale (Galynker et al., 1998). O le mea lea, o le taimi masani e masani ona faʻaaogaina ai se tulaga faʻavaivai ma, o le mea lea, na faʻaaogaina e avea o se meaola manu o le atuatuvale (Katz et al., 1981), faʻalavelave faʻapitoa o le LTD faʻatasi ai ma le faʻaauau o le tonic DA release i le PFC atonu e aofia ai i aʻafiaga le lelei o le schizophrenia ma le atuatuvale (Fig 1B).
E ui lava o le hypolandality ua tuʻuina atu i le faʻataʻitaʻiga o tagata gasegase, o loʻo i ai nisi lipoti o loʻo fautuaina ai e mafai ona sili atu le maualuga o galuega a le PFC i tagata maʻi pe a faʻatusatusa i mataupu masani i nisi tulaga e pei o le faia o galuega faʻatusatusa faigofie (Callicott et al., 2003; Manoa, 2003). O le mea lea, o nei suʻesuʻega ua fautua mai ai o le fesuiaiga o le U-shaped foliga i le va o le manatuaina o galuega ma le faʻafouina o le PFC, ma atonu o le a mafai ona faʻaalia e tagata maʻi le mafaufau maualalo le gafatia galue e faʻatusatusa i le puleaina, e mafua ai le faʻatupulaia maualuga atu i galuega faigofie (Fig 2A) (Manoach , 2003). O le mea moni, ua matou mauaina se tutusa foliga U i le va o le LTP faʻatasi ma le PFC ma aʻafiaga o le faʻafitauli mamafa (Goto ma Grace, 2006). Aemaise lava, ua tatou matauina foi se suiga o lenei uiga e pei o le U i le agai atu i le malosi o le vaivai o le tino i se meaola manu o le schizophrenia (Fig 2B) (Goto ma Grace, 2006). O le mea moni, e iloa e faʻamaonia e tagata gasegase se uiga o le sili atu ona lamatia i le atuatuvale, lea na faʻatasi ma le ono mafai ona toe faʻafoʻi (Rabkin, 1980).
6. Faaiuga
O le faateleina ma le faaitiitia i le tatalaina o le AT, e mafai ona i ai se eseesega o aafiaga i luga o le faiai, lea e mafai ona avea ma "Yin" ma "Yang" e faalagolago i le tulaga o le okeni. O le mea lea, o le iloiloga o le natura-o le natura o suiga a le AT e taua tele mo galuega masani o vaega o faiʻai e maua ai le initaneti DA aofia ai le NAcc ma le PFC. O le paleni le lelei o le tatalaina mai o le AT, aemaise lava i le PFC, e mafai ona i ai se sao taua i le pathophysiology o le mafaufau o le mafaufau e pei o le schizophrenia ma le atuatuvale.
Faʻafetai
O lenei galuega na lagolagoina e le NARSAD Young Investigator Awards, HFSP Short Term Fellowship (YG), le Falemeli o Suesuega, Center National Research Scientist (SO), ma le USPHS MH57440 (AAG).
Faamatalaga Faʻamatalaga
O le PDF lenei o se tusitusiga e leʻi faʻaaogaina lea na taliaina mo le lolomiina. I le avea ai ma se tautua mo o tatou tagata faʻatau, o loʻo tatou saunia lenei uluai kopi o tusitusiga. O le tusitusiga o le a faʻaaogaina le kopiina, faʻavasegaina, ma le toe iloiloga o le faʻamaoniga ao leʻi faʻasalalauina i lona tulaga mulimuli. Faamolemole ia matau i le faagasologa o le gaosiga e mafai ona maua ai mea sese e mafai ona aafia ai le anotusi, ma o tulafono uma e le faatagaina e faatatau i le tusi o talaaga.
FUAFUAGA
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