Administrimi kronik i alkoolit rezulton në ngritjen e ΔFosB: krahasimi i minjve hibrid me modele të dallueshme të pirjes (2012)

BMC Neurosci. 2012 Oct 29;13:130. doi: 10.1186/1471-2202-13-130.
 

Burim

Qendra Wagoner për alkoolizmin dhe Dhënie pas Research, Institute for Neuroscience, Universiteti i Teksasit në Austin, Austin, TX, 78712, SHBA. [email mbrojtur].

Abstrakt

ABSTRAKT:

HISTORIKU:

Pamundësia për të reduktuar ose rregulluar marrjen e alkoolit është një simptomë e dukshme për çrregullimet e përdorimit të alkoolit. Hulumtimi mbi modelet e reja të sjelljes dhe gjenetik të ndryshimeve të shkaktuara nga përvoja në pije do të shtojë njohuritë tona mbi çrregullimet e përdorimit të alkoolit. Sjelljet e dallueshme të vetëadministrimit të alkoolit u vunë re më parë gjatë krahasimit të dy shtameve F1 hibride të minjve: C57BL / 6J x NZB / B1NJ (BxN) tregojnë preferencën e alkoolit të reduktuar pas përvojës me përqëndrime të larta të alkoolit dhe periudhave të abstinencës ndërsa C57BL / 6J x FVB / NJ (BxF) tregojnë preferencën e qëndrueshme të alkoolit. Këto fenotip janë interesante sepse këto hibride tregojnë shfaqjen e aditivitetit gjenetik (BxN) dhe overdominance (BxF) në marrjen e etanolit në një mënyrë të varur nga përvoja.

Në mënyrë të veçantë, BxF shfaqin preferencën e qëndrueshme të alkoolit dhe ekspozojnë BxN preferencën e reduktuar të alkoolit pas përvojës me përqendrime të larta të etanolit; megjithatë, përvoja me përqëndrime të ulëta të etanolit prodhon preferencë të qëndrueshme të alkoolit për të dyja hibridet.

Në studimin e tanishëm, ne kemi testuar hipotezën se këto fenotip janë të përfaqësuar nga prodhimi diferencial i faktorit të transkriptimit të induktueshëm, ΔFosB, në shpërblimin, aversionin dhe rajonet e trurit të lidhura me stresin.

Rezultatet:

Ndryshimet në plasticitetin neuronal (siç matet nga nivelet e ΔFosB) ishin përvoja të varura, si dhe rajoni i trurit dhe gjenotipi specifik, duke mbështetur më tej se qarku neuronal nënvizon aspekte motivuese të konsumit të etanolit.

BxN minj që shfaqin preferencën e reduktuar të alkoolit kishin nivele më të ulëta të ΔFosB në bërthamën Edinger-Westphal sesa minjtë që shfaqin preferencën e qëndrueshme të alkoolit dhe ngritën nivelet e ΔFosB në amygdala qendrore mediale krahasuar me minjtë e kontrollit.

BxN minj që tregojnë preferencën e qëndrueshme të alkoolit shfaqën nivele më të larta të ΔFosB në zonën tegmentale të barkut, Bërthamë Edinger-Westphal, dhe amygdala (ndarjet qendrore dhe anësore).

Për më tepër, në BxN minj ΔFosB nivelet në bërthamën Edinger-Westphal dhe tegmental barkut në mënyrë të konsiderueshme lidhen pozitivisht me preferencën etanol dhe marrjes. Përveç kësaj, analiza hierarkike e clustering zbuloi se shumë minj etanolo-naive me nivele të ulëta të ΔFosB janë në një grupim, ndërsa shumë minj që shfaqin preferencën e qëndrueshme të alkoolit me nivelet e larta të ΔFosB janë në një grumbull së bashku.

PËRFUNDIME:

Duke krahasuar dhe kontrastuar dy fenotipet e alkoolit, ky studim tregon se qarqet që lidhen me shpërblimin dhe stresin (përfshirë bërthamën Edinger-Westphal, zonën tegmentale të barkut, amygdala) i nënshtrohen një plasticiteti të konsiderueshëm që shfaqet si preferencë e reduktuar e alkoolit.

Sfond

Ka faktorë të ndjeshëm të ndjeshmërisë, mjedisore dhe gjenetike, të shoqëruara me abuzimin me alkoolin dhe alkoolizmin. Aftësia për të pirë shumë alkoole me pasoja të pakta ndaj individit është një simptomë fillestare e fillimit në shumë alkoolistë, duke treguar se niveli i ulët i përgjigjes ndaj alkoolit është një faktor i rëndësishëm i cenueshmërisë në zhvillimin e alkoolizmit [1,2]. Përcaktimi i faktorëve neurobiologjikë që kontribuojnë në moderimin e alkoolit do të ndihmojnë në kuptimin tonë mbi përdorimin dhe abuzimin e alkoolit dhe është një strategji efektive për zhvillimin e trajtimeve të përmirësuara për individët e diagnostikuar me çrregullime të përdorimit të alkoolit. Përdorimi i modeleve të brejtësve për të imituar sëmundjet njerëzore ka qenë një mjet i fuqishëm në avancimin e kuptimit të kësaj sëmundjeje dhe në përmirësimin e trajtimeve. Ekzistojnë disa modele brejtësish për të studiuar aspektet e abuzimit të alkoolit dhe alkoolizmit, megjithatë asnjë nuk e modelon plotësisht alkoolizmin. Shkalla në të cilën një mouse do të vetë-administrojë oralisht zgjidhjet etanol në kushte të ngjashme mjedisore varet shumë nga sfondi i tij gjenetik [3].

Kohët e fundit kemi gjetur se minjtë hibridë C57BL / 6JxFVB / NJ (BxF) dhe FVB / NJxC57BL / 6J (FVBxB6) F1 vetë-administrojnë nivele të larta të alkoolit gjatë testeve të preferencës së dy shishe (femrat konsumojnë 20-35 g / kg / ditë dhe meshkujt 7-25 g / kg / ditë, në varësi të përqendrimit dhe paradigmës)4]. Ky model i ri gjenetik ka një avantazh të rëndësishëm kur krahasohet me ekzaminimet ekzistuese të brendëshme, duke përfshirë dëshminë e një fenotipi mbi dominant dhe duke pirë në nivele të larta të alkoolit në gjak [4]. Përveç kësaj, konsumi i lartë i etanolit i ekspozuar nga minjtë BxF shihet në dy paradigma shtesë të pirjes së etanolit (pirja në praninë e errët dhe etanoli gjatë qasjes së programuar të lëngjeve)4]. Pastaj, vumë re sjelljet e veçanta të vetë-administrimit të alkoolit gjatë krahasimit të dy llojeve hibride F1 të minjve: C57BL / 6J x NZB / B1NJ (BxN) tregojnë preferencën e reduktuar të alkoolit pas përvojës me përqëndrime të larta të alkoolit dhe periudhave të abstinencës dhe BxF tregojnë preferencën e qëndrueshme të alkoolit [5]. Duke përdorur një bateri të testeve të sjelljes, ne kemi treguar se BxN janë më të ndjeshme se minjtë BxF ndaj efekteve të padëshirueshme dhe qetësuese por jo të dobishme të etanolit [6].

Hulumtimi bazë mbi modelet e reja të sjelljes dhe gjenetik të konsumit të lartë të alkoolit dhe ndryshimeve të shkaktuara nga përvoja në pije do të shtojë njohuritë tona mbi abuzimin me alkoolin dhe alkoolin. Fenotipi i preferuar i preferimit të alkoolit është interesant sepse minjtë BxN fillimisht tregojnë një preferencë të lartë për zgjidhjet etanol. Megjithëse aspekti motivues i reduktimit të konsumimit të alkoolit pas përvojës me koncentrime të larta të etanolit dhe abstinencës është i panjohur, minjtë BxN mund të krahasohen me pijet alkoolike të moderuara në atë që ende konsumojnë zgjidhje etanol, por në një nivel të reduktuar, me sa duket për shkak të një përvoje aversive.

Modeli i preferuar i preferimit të alkoolit është gjithashtu interesant, pasi minjtë BxF konsumojnë stabilisht nivele jashtëzakonisht të larta të etanolit pavarësisht nga përvoja e mëparshme. Preferenca e qëndrueshme dhe e reduktuar e alkoolit mund të lidhet me një efekt të deprivimit të alkoolit, një fenomen ku kafshët shfaqin një rritje të konsiderueshme të konsumit të alkoolit pas një periudhe abstinence të detyruare [7]. Efekti i deprivimit të alkoolit është një fenomen i dobishëm për studimin e rritjes së sjelljes së alkoolit. Megjithëse orari eksperimental i njohur për të nxitur efektin e privimit të alkoolit është mjaft i ndryshëm nga orari i përdorur këtu, krahasimi i preferencës së pandërprerë dhe të reduktuar të alkoolit me një efekt të privimit të alkoolit lidhet me fenotipet e ndryshme të sjelljes të diskutuara këtu për një fenomen të rëndësishëm në modelet e brejtësve të kërkimit të alkoolit. Preferenca e reduktuar e alkoolit do të ishte e kundërta e një efekt të deprivimit të alkoolit dhe preferenca e qëndrueshme e alkoolit mund të përshkruhet si mungesë e efektit të deprivimit të alkoolit. Përdorimi i modeleve të ndryshme të kafshëve gjenetike, si BxF dhe BxN, kontribuon shumë në avancimin e fushës pasi që mendohet se çrregullimet e përdorimit të alkoolit lindin nga ndërveprimet komplekse ndërmjet gjenetikës dhe mjedisit. Identifikimi i shprehjes së diferencuar të hershëm të gjeneve të hershme për këto hibride ofron depërtim në rrjetin e trurit të rëndësishëm për pronat e dobishme dhe aversive të etanolit.

Etanoli dhe neurocircuit të tjerë të angazhuar në drogë janë studiuar në modele specifike të brejtësve duke përdorur markerë molekulare të plasticitetit dhe / ose aktivitetit neuronal [8-15]. Etanoli i vetë-administruar dhe i eksperimentuar nuk rezulton në harta ekuivalente të metabolizmit të trurit, duke sugjeruar se qarku specifik nënkupton efektet përforcuese të etanolit [8,9].

Një komponent kyç, që ende duhet të hulumtohet gjerësisht në hulumtimin e alkoolit, është shqyrtimi i sjelljeve të qëndrueshme dhe të reduktuara të preferencës së alkoolit dhe identifikimi i qarqeve nervore të angazhuara gjatë këtyre sjelljeve. Qëllimi i këtij eksperimenti ishte identifikimi i rajoneve të trurit të angazhuar me preferencën e vazhdueshme dhe të reduktuar të alkoolit. Për shkak se administrimi kronik i alkoolit (së bashku me barnat e tjera të abuzimit) ka treguar që shkakton ndryshime rajonale të trurit në nivelet e ΔFosB, ne kemi testuar hipotezën se këto fenotip të sjelljes përfaqësohen nga prodhimi diferencial i faktorit të transkriptimit të induktueshëm, ΔFosB, në rajonet e trurit të njohur për të përfshihen në shpërblim, neveri dhe stres [10].

Stimulimet kronike që shkaktojnë ndryshime rajonale në nivelet e ΔFosB përfshijnë drogë të abuzimit (alkool, kokainë, amfetaminë, nikotinë, morfinë dhe antipsikotikë), stresi kronik (stresi i stresit, tronditja e paparashikueshme e këmbëve, konfiskimet elektrokonvuluese)11]. Si ndërmjetësues i mundshëm i përshtatjeve afatgjata në tru, identifikimi i variantit dominues të FosB (FosB ose ΔFosB) në përgjigje të trajtimit kronik të etanolit është një dallim i rëndësishëm.

Ekzistojnë disa studime që matën FosB dhe ΔFosB pas stimulimeve kronike për të cilat nuk është vërtetuar se ΔFosB ishte izoforma mbizotëruese (siç janë ato të përshkruara më poshtë). Megjithatë, ka prova të forta se ΔFosB, jo FosB, është izoforma mbizotëruese pas stimulimeve kronike [10-12]. Një studim i Ryabinin dhe Wang (1998) zbuloi se në alkool të ulët duke preferuar minjtë DBA / 2J, katër ditë injeksione të përsëritura të etanolit rezultuan me rritje të fuqishme të shprehjes së FosB në rajonet në vijim të trurit: bërthamë amygdaloid anterior cortical, lateral septum ventrale, amygdala qendrore , amygdala laterale, hypothalamus lateral, shell nucleus accumbens, bërthamë shtrati e stria terminalis, dhe bërthamë paraventrikulare e talamusit [13]. Rezultatet e tyre identifikojnë një neurocircuit të përgjegjshëm me etanol. FosB shprehja është matur edhe në miun e lartë të preferuar të alkoolit C57BL / 6J gjatë përvetësimit dhe mirëmbajtjes së vetë-administrimit të etanolit nën kushte të kufizuara të qasjes. Nuk pati ndryshime në nivelet e FosB gjatë blerjes së vetëadministrimit [14]. Megjithatë, pas dy javësh të vetë-administrimit të kufizuar të etanolit, nivelet e FosB u rritën në bërthamën qendrore qendrore të bërthamës amygdala dhe Edinger-Westphal [15]. Në përgjithësi, raportet identifikojnë rajonet e reja të përfshira në vetë-administrimin e etanolit, si dhe implikonin një rol për shtegun mesokortikolimik dhe amigdalën [16]. Megjithatë, është e rëndësishme të theksohet se ndryshimet në nivelet e ΔFosB varen nga rruga e administrimit të etanolit, dozës dhe gjatësisë së kohës të ekspozuar ndaj një trajtimi ose orari [13-15].

Llojet e miut që përdoren në këtë studim ofrojnë modele interesante për krahasimin e preferencës së qëndrueshme dhe të reduktuar të alkoolit dhe mekanizmat bazë që janë përgjegjës për këto përgjigje të dallueshme të alkoolit. Ky studim tregon se minjtë që shfaqin preferencën e reduktuar të alkoolit gjithashtu tregojnë një plasticitet të konsiderueshëm në qarqet që lidhen me shpërblimin dhe stresin (përfshirë bërthamën Edinger-Westphal, zonën tegmentale të barkut, amygdala, nucleus accumbens dhe korteksin cingular).

Rezultatet

Efekti i përqendrimeve të alkoolit dhe periudhave të abstinencës në vetë-administrimin në minjtë BxF dhe BxN

Për të treguar se përqendrimet e ndryshme të etanolit dhe / ose periudhat e abstinencës ndryshuan konsumin pasues të etanolit, ne kemi dizajnuar katër grupe (grupe) për të matur konsumin e etanolit (Figura (Figure1a, b).1a, b). Ekzistojnë katër grupe eksperimentale për çdo hibrid: Përqendrimet e Larta, Përqendrimet e Larta me Periudha Abstinence, Përqendrimet e Ulëta dhe Përqendrimet e Ulëta me Periudha Abstinence. Të dhëna të plota për preferencën e etanolit (Figura (Figure2)2) dhe konsumit (Figura (Figure3)3) të dhënat (për të gjitha grupet dhe të dy gjenotipet) janë paraqitur për referencë. Për të përcaktuar dhe ilustruar fenotipet e sjelljes së preferencës së qëndrueshme dhe të reduktuar të alkoolit, preferencat e etanolit dhe të konsumit të 9% janë paraqitur në Figura Figures44 and5.5. Këto fenotip të sjelljes bazohen në krahasimin e preferencës dhe konsumin e etanolit të 9% nga prezantimi i parë, i dytë, i tretë dhe i katërt në grupet e Përqëndrimeve të Larta dhe ditët eksperimentale korresponduese për grupet e Përqendrimit të Ulët. Një dyanshëm ANOVA (gjenotipi x koha) e 9 preferencës etanol etanol dhe konsumit është kryer. Për grupin e Përqendrimit të Lartë, preferenca etanol (Figura (Figure4a)4a) dhe konsumit (Figura (Figure5a)5a) ishin më të mëdha për BxF sesa BxN, dhe BxF shfaqi preferencë dhe konsum të qëndrueshëm të alkoolit ndërsa BxN shfaqi preferencë dhe konsum të reduktuar të alkoolit (PREFERENCA ETHANOL - ndërveprimi F (3,54) = 4.83, P <0, gjenotipi F (01, 1,54) = 24.10, P <0.001, koha F (3,54) = 9.92, P <0.0001; KONSUMI ETANOL - ndërveprimi N / S, gjenotipi F (1,54) = 50.73, P <0.0001, koha F (3,54, 11.68) = 0.0001, P <XNUMX). Për grupin e Përqendrimeve të Larta me abstinencë, preferencë për etanolin (Figura (Figure4b)4b) dhe konsumit (Figura (Figure5b)5b) ishin më të mëdha për BxF sesa BxN, dhe BxF shfaqi preferencë dhe konsum të qëndrueshëm të alkoolit ndërsa BxN shfaqi preferencë dhe konsum të reduktuar të alkoolit (PREFERENCA ETHANOL - bashkëveprimi F (3,132) = 15.89, P <0.0001, gjenotipi F (1,132) = 250.43, P <0.0001, koha F (3,132) = 27.48, P <0.0001; ETANOL KONSUMI - bashkëveprimi F (3,132) = 11.35, P <0.0001, gjenotipi F (1,132) = 510.88, P <0.0001, koha F (3,132) = 22.42, P <0.0001). Për grupin me përqendrime të ulta, preferenca e etanolit (Figura (Figure4c)4c) dhe konsumit (Figura (Figure5c)5c) ishin më të mëdha për BxF sesa BxN, dhe të dy hibridet shfaqën preferencë dhe konsum të qëndrueshëm të alkoolit (PREFERENCA ETHANOL - ndërveprimi N / S, gjenotipi F (1,54) = 12.2, P <0.01, koha N / S; KONSUMI ETANOL - ndërveprimi N / S, gjenotipi F (1,54) = 74.83, P <0.0001, koha N / S). Për grupin me përqendrime të ulëta me abstinencë, preferencë për etanolin (Figura (Figure4d)4d) dhe konsumit (Figura (Figure5d)5d) ishin më të mëdha për BxF sesa BxN, dhe të dy hibridet shfaqën ulje të moderuar të preferencës dhe konsumit të alkoolit (PREFERENCA ETHANOL - bashkëveprim N / S, gjenotipi F (1,132) = 166.58, P <0.0001, koha N / S; ETANOL KONSUMI - ndërveprimi F (3,132) = 3.61, P <0.05, gjenotipi F (1,132) = 480.64, P <0.0001, koha F (3,132) = 7.87, P <0.0001). Në përmbledhje, në grupet me përqendrime të larta (pa abstinim), BxF shfaqi preferencë të qëndrueshme të alkoolit ndërsa BxN shfaqi preferencë të reduktuar të alkoolit dhe në grupet me përqendrime të ulta (pa abstinencë), të dy BxF dhe B6xN shfaqën preferencë të qëndrueshme të alkoolit. Meqenëse fenotipet e interesit kapen më mirë në grupe pa abstenim, ato janë fokusi i pjesës së mbetur të studimit.

Figura 1  

Orari eksperimental për konsum të vullnetshëm me etanol të vazhdueshëm. a. Orari eksperimental për grupet e përqendrimeve të ulëta dhe përqendrimet e larta. b. Orari eksperimental për përqendrime të ulëta me periudha abstinence dhe përqendrime të larta ...
Figura 2  

Preferenca etanol varet nga përqendrimi i gjenotipit dhe etanolit. a. Në grupet e Përqendrimit të Lartë, preferenca e etanolit (konsumimi i etanolit / konsumi i përgjithshëm i lëngjeve) është më i madh për BxF se BxN dhe ndryshon me përqendrimin etanol të ofruar. b ...
Figura 3  

Konsumi i etanolit varet nga përqendrimi i gjenotipit dhe etanolit. a. Në grupet e Përqendrimeve të Larta, konsumi i etanolit (g / kg / ditë etanol i pastër) është më i madh për BxF se BxN dhe ndryshon me përqendrimin etanol të ofruar. b. Në Përqendrimet e Larta ...
Figura 4  

Fenotipet e qëndrueshme dhe të reduktuara të sjelljes së preferencës së alkoolit. Krahasimi i preferencës së etanolit 9% nga prezantimi i parë, i dytë, i tretë dhe i katërt tregohet për të vendosur fenotipet e sjelljes të preferencës së qëndrueshme ose të reduktuar të alkoolit. a. ...
Figura 5  

Fenotipet e qëndrueshme dhe të reduktuara të konsumit të alkoolit. Krahasimi i konsumit të etanolit 9% nga prezantimi i parë, i dytë, i tretë dhe i katërt tregohet për të vendosur fenotipet e sjelljes të konsumit të qëndrueshëm ose të reduktuar të alkoolit. ...

Nivelet e ΔFosB

Sasiore dhe analiza ΔFosB u përdor për të identifikuar neurocircuitry aktivizuar kronikisht gjatë preferencës së vazhdueshme dhe të reduktuar të alkoolit. Ekzistojnë tri grupe eksperimentale për çdo hibrid: Përqendrimet e Larta, Përqendrimet e Ulëta, dhe Uji (Kontrolli). Të dhënat e ΔFosB janë paraqitur si përqindje e neuroneve pozitive të ΔFosB ((# të βFBB pozitive neurone) / (# e ΔFosB pozitive neuroneve + # e Nissl pozitiv neuroneve) (Tabela (Table1).1). Puna e mëparshme ka treguar se përvoja e etanolit mund të nxisë neurodegjenerimin [17]. Prandaj, ne hetuam numrat neuronalë në këtë studim dhe nuk raportonim dallime të rëndësishme të bazuara në gjenotip ose grup për rajonet e trurit të përcaktuara në këtë studim. Tri analizat e mëposhtme të të dhënave të ΔFosB janë kryer: 1) tre-anë ANOVA (gjenotipi x grupi x rajonin e trurit), 2) dy mënyra ANOVA (rajon i trurit x grupi) për çdo gjenotip, dhe 3) matricat e korrelacionit u zhvilluan për të përcaktuar korrelacionin rrjete.

Tabela 1  

Përqindja ΔFosB Neuronet pozitive

Masat e përsëritura ANOVA trekahëshe (gjenotipi x grup x rajoni i trurit) zbuloi një bashkëveprim të rajonit të trurit me gjenotip x [F (15,375) = 2.01, P <.05], një grup x bashkëveprimi i rajonit të trurit [F (15.375) = 1.99, P <0.01], dhe një efekt kryesor i rajonit të trurit [F (15,375) = 43.36, P <.000]. Masat e përsëritura ANOVA me dy drejtime (rajoni i trurit x grup) për secilin gjenotip tregoi se ekzistonte një efekt kryesor i grupit dhe rajonit të trurit si për BxF ashtu edhe për BxN [BxF - F (2,374) = 11.79, P <.0001, efekti kryesor i grupi; F (15,374) = 25.64, P <.0001, efekti kryesor i rajonit të trurit; BxN - F (2,360) = 43.38, P <.0001, efekti kryesor i grupit; F (15,360) = 23.73, P <.0001, efekti kryesor i gjenotipit]. Analiza post-hoc zbuloi gjashtë ndryshime domethënëse të grupeve për BxN (Figura (Figure6a-c).6ac). Përqindja e niveleve të ΔFosB ishte më e lartë në grupin e Përqendrimit të Ulët sesa në grupin e Ujërave në La, CeC / CeL, EW dhe VTA. Përqindja ΔFosB ishte më e lartë në grupin e Përqëndrimet e Lartë se sa në grupin e ujit në CeMPV. Përqindja ΔFosB ishte më e lartë në grupin e përqendrimeve të ulët sesa në grupin e Përqëndrimet e Lartë në EW. Të dhënat ΔFosB për të gjitha rajonet tjera të trurit janë të paraqitura në tabelë Table1.1. Analiza korrelacionale e Pearson është përdorur për të përcaktuar nëse% e neuroneve ΔFosB pozitive në një rajon të caktuar të trurit kanë lidhje me konsumin ose preferencën e etanolit. Konsumi dhe preferenca e etanolit shfaqën një korrelacion të rëndësishëm pozitiv me% ΔFosB në EW dhe VTA të minjve BxN (KONSUMI ETHANOL - EW r = 0.85; VTA r = 0.85; PREFERENCA ETHANOL - EW r = 0.83, VTA r = 0.88; p <0.05 per te gjithe).

Figura 6  

Preferenca e qëndrueshme dhe e reduktuar e alkoolit shkakton ΔFosB në amygdala, EW, dhe VTA. Përqindja e ΔFosB neuroneve pozitive në rajonet e amigdalës (a.), EW (b.), dhe VTA (c.). d. dhe e. Imazhe përfaqësuese të errësirës ΔFosB / Nissl ...

Marrëdhënia komplekse midis shprehjes ΔFosB, gjenotipit, rajonit të trurit dhe konsumit të etanolit u eksplorua më tej duke përdorur analizën e komponentës parimore dhe grumbullimin hierarkik. Analiza kryesore e komponentëve zbuloi se shumica e ndryshueshmërisë (~ 80%) në të dhënat u përfaqësuan nga komponentët 5. Grumbullimi hierarkik i pambrojtur (i grumbulluar nga individët dhe rajonet e trurit) është kryer dhe urdhëruar më pas duke përdorur përbërësin e parë kryesor (Figura (Figure7).7). Grumbullimi individual zbuloi modele të forta, por jo të përsosura të grupimit bazuar në konsumimin e etanolit, pavarësisht nga genotipi. Shumë nga minjtë etanollë-naivë grumbulloheshin së bashku dhe shfaqën më pak të përgjithshëm ΔFosB se mesatarja dhe shumë prej minjve që shfaqën preferencën e qëndrueshme të alkoolit grumbulloheshin së bashku dhe shfaqnin më shumë ΔFosB të përgjithshme sesa mesatarja. Këto dy grupime ishin më të ndryshme. Të tre grupimet në mes të përfaqësonin një përzierje më të madhe se, më pak se dhe mesatare të vlerave ΔFosB dhe fenotipeve të pijshëm të etanolit.

Figura 7  

Nivelet e ΔFosB nuk drejtohen vetëm nga konsumi i etanolit. Është bërë grumbullimi hierarkik dhe tregohet harta e nxehtësisë rezultuese e niveleve individuale ΔFosB dhe konsumimi përkatës i etanolit 9%. Green = ΔFosB më pak se ...

Diskutim

Sjelljet e veçanta të vetë-administrimit të alkoolit u vunë re kur krahasuan dy lloje hibride F1 të minjve: BxN tregojnë preferencën e reduktuar të alkoolit pas përvojës me përqëndrime të larta të alkoolit dhe periudhave të abstinencës ndërsa BxF tregojnë preferencën e qëndrueshme të alkoolit. Modelet BxF qëndrueshme, konsum të lartë (preferenca e qëndrueshme e alkoolit) dhe modelet BxN moderojnë pijen (preferenca e reduktuar e alkoolit). Plastikiteti nervor (ose aktiviteti, i matur me nivelet e ΔFosB) ishte i ndryshëm në varësi të përvojës së etanolit, duke mbështetur më tej një rol themelor të qarkut specifik të neuroneve në preferencën e qëndrueshme dhe të reduktuar të alkoolit.

Për llojin e konsumimit të alkoolit të lartë, C57BL / 6, preferenca etanol dhe konsumi janë shumë të varur nga përqendrimi fillestar i etanolit, gjatësia e abstinencës dhe nën-tendosje (C57BL / 6Cr ose C57BL / 6J)7,18]. Ne kemi gjetur se preferenca etanol dhe konsumi i parë në minj BxF ishin vazhdimisht më të larta (dhe më të qëndrueshme se në BxN) në katër oraret e ndryshme të testuara. Preferenca mesatarisht e lartë etanol dhe konsumi në BxN u mbështetën vetëm me një orar të pijshëm kronik (përqendrime të ulëta pa abstinencë), ndërsa reduktimet në preferencë dhe konsum ishin vërejtur me të gjitha oraret e tjera të pjekjes kronike të testuara. BxN preferenca e reduktuar e alkoolit ofron një model të ri kafshësh në të cilën përvoja (paraqitja e përsëritur e etanolit pas përvojës me koncentrime të shumta etanoli të lartë dhe / ose disa periudha të shkurtra të abstinencës) redukton në mënyrë dramatike reagimin e tyre ndaj një përqendrimi etanol më parë të preferuar.

Etanoli i vetë-administruar dhe i eksperimentuar prodhon harta të ndryshme metabolike të trurit, duke sugjeruar se qarku specifik nënkupton efektet përforcuese të etanolit [8,9]. Ne testuam hipotezën se fenotipet e qëndrueshme dhe të reduktuara të sjelljeve të preferuara të alkoolit përfaqësohen nga prodhimi diferencial i faktorit të transkriptimit të induktueshëm, ΔFosB, në rajonet e trurit të njohur për t'u përfshirë në shpërblim, aversion dhe stres. ΔFosB është një faktor i transkriptimit me një stabilitet unik afatgjatë dhe nuk desensitizohet tek stimujt si c-Fos, por akumulon gjatë trajtimeve kronike. Rritjet në ΔFosB janë për shkak të rritjes së aktivitetit neuronal dhe mendohet të pasqyrojnë një plasticitet afatgjatë neuronal. Ne kemi gjetur se përqindja e neuroneve pozitive ΔFosB në rajonet e trurit varet nga gjenotipi (BxF dhe BxN) dhe grupi (Kontrolli i Ujërave, Përqendrimet e Ulëta dhe Përqendrimet e Larta).

Fose BxN, analiza post-hoc zbuloi se konsumi vullnetar i etanolit rezultoi në rritjen e ΔFosB në bërthamën EW, VTA dhe amygdala: duke treguar rritjen e plasticitetit neuronal në rajonet e trurit të njohur për t'u përfshirë në etanol, shpërblim dhe përgjigje stresi. Minjtë BxN në grupin e Përqendrimeve të Larta (reduktimi i preferencës së alkoolit) kanë reduktuar plasticitetin neuronal në EW, duke sugjeruar që këto neuronet reagojnë ndaj marrjes së alkoolit me një plasticitet të varur nga përvoja. Në grupin e Përqëndrimet e Ulëta (shfaqja e preferencës së qëndrueshme të alkoolit), plasticiteti neuronal në EW është më i madh se në grupet e Përqendrimit të Lartë dhe të Kontrollit të Ujërave. Megjithëse kryhet duke përdorur paradigma të ndryshme të pirjes së etanolit dhe modele gjenetike të miut, gjetjet tona në minj EH të BxN bien dakord me studimet e mëparshme të konsumit të etanolit [14,15]. EW jo-preganglionic është karakterizuar kohët e fundit si përmbajnë neuronet që përmbajnë urocortin perioculomotor (Ucn) [19]. Ucn1 është një faktor i çliruar nga kortikotropina (CRF), si peptidi që lidh receptorët CRF1 dhe CRF2. Studimet e mëparshme duke përdorur metodat gjenetike, farmakologjike dhe lezioni kanë treguar se Ucn1 është e përfshirë në rregullimin e konsumit të alkoolit [19-22]. Tkëtu është një predispozitë gjenetike e njohur për konsum të lartë të alkoolit në brejtësa që korrespondon me nivelet më të larta bazike të Ucn1 në EW dhe LSi [23]. Kështu, mungesa e rëndësisë post-hoc që kemi vërejtur në EW për alkool të lartë që preferon dhe konsumon minjtë BxF ishte e papritur. Ndoshta kjo është për shkak të niveleve pak të ngritur të përqindjes ΔFosB në grupin e ujit BxF krahasuar me grupin e ujit BxN. Në të vërtetë, nivelet e përqindjes ΔFosB për të gjitha minjtë që shfaqin preferencën e qëndrueshme të alkoolit (grupi i Përqendrimit të Lartë të BxF, grupi i Përqendrimit të Ulët BxF dhe grupi i Përqendrimit të Ulët BxN) ishin mjaft të ngjashme.

Për BxN, konsumi i etanolit në grupin e Përqëndrimit të Ulët rriti plasticitetin neuronal në VTA (më i madh se në grupet e Përqendrimit të Lartë dhe të Kontrollit të Ujërave). Preferenca etanol dhe konsumi ishin gjithashtu më të mëdha për grupin e Përqëndrimet e Ulëta. Mungesa e rëndësisë post-hoc që kemi vërejtur në VTA për alkool të lartë që preferon dhe konsumon minjtë BxF ishte e papritur dhe mund të jetë për shkak të niveleve pak më të larta bazike të ΔFosB në grupin e kontrollit të ujit. Përqindja e niveleve të ΔFosB ishte ngritur pak në grupin e ujit BxF krahasuar me grupin e ujit BxN, ndërsa nivelet e përqindjes së ΔFosB ishin mjaft të ngjashme për të gjithë minjtë që shfaqin preferencën e qëndrueshme të alkoolit (grupi i Përqendrimit të Lartë BxF, grupi i Përqëndrimeve të Ulët BxF dhe grupi i Përqëndrimeve BxN Low) . Sistemi i dopamines VTA luan nje rol te rendesishem ne ndermjetesimin e efekteve perforcuese te etanolit dhe merr pjese ne shume lidhje reciproke te rendesishme per etanolin dhe sjelljet qe lidhen me shpërblimin [24-26]. Përveç kësaj, projektet VTA për bërthamën amygdala dhe EW. Rats janë treguar të vetë-administrojnë etanol direkt në VTA [27]. Gjithashtu, ekspozimi i etanolit rrit shkallën e qitjes së neuroneve dopaminergjike në VTA [28,29]. Rritja e normës së qitjes mund të lidhet me induksionin ΔFosB në VTA që kemi vërejtur pas administrimit kronik të etanolit vullnetar në BxN.

Varësia e alkoolit shkakton neuroadaptime afatgjata, duke rezultuar në gjendje emocionale negative; një mekanizëm i rëndësishëm në përforcimin negativ është faktori i çlirimit të kortikotropinës (CRF) brenda amigdalës [30]. Manipulimet farmakologjike të neuroneve në CeA kanë shënjestruar receptorët GABA, CRF, opioid, serotonin, dynorphin dhe norepinephrine [25,31-34]. GAntagonistët ABA, si dhe antagonistët CRF, ulin konsumin e etanolit [32,33,35]. Lesions of the CeA ulin përdorimin e vazhdueshëm të konsumit vullnetar të etanolit [36]. Gjetjet tona më tej mbështesin një rol për CeA në rregulloren e sjelljes së alkoolit. Neuronet GABAergic në amygdala qendrore formojnë një popullsi heterogjene, lidhjet e të cilëve shfaqen në lidhje me përmbajtjen e tyre të peptideve. Këto neuronet GABAergic integrojnë aktivitetin e prodhimit të CeA. Siç është shqyrtuar në [Wee dhe Koob (2010]), sstudimet e përgjithëshme kanë identifikuar një rol për receptorët dinamorfin dhe kappa opioid në mirëmbajtjen dhe eskalimin e intakit të etanolite [37]. Kohët e fundit, Walker et al ka treguar se antagonisti i receptorit κ-opioid, nor-binaltorphimine, brenda amygdala zgjatur selektivisht zvogëlon vetë-administrimin etanol në kafshë të varur [38]. Sinjalizimi Kappa i receptorit opioid mbetet një interes kryesor i hulumtimit në kryqëzimin e stresit, shpërblimit dhe urrejtjes. Gjithashtu është demonstruar që vetë-administrimi i etanolit të shkaktuar nga stresi është ndërmjetësuar nga sinjalizimi i receptorit kappa opioid [39]. CeA qendrore mund të ndahet në latero-capsular (CeL / CeC) dhe në mes të barkut posterior. Neuronet GABAergic të CeL / CeC marrin innervations dopaminergic nga VTA; siç u përmend më parë, këto neurone janë aktivizuar pas administrimit akut të etanolit dhe tregojnë rritje të minjve Aphos që tregojnë preferencën e qëndrueshme të alkoolit. Gjithashtu, shih Mc [Nusja (2002]) për një rishikim të shkëlqyeshëm të CeA dhe efektet e alkoolit [40]. Në studimin tonë, minjtë BxN me preferencën e qëndrueshme të alkoolit (grupi i përqendrimeve të ulëta) shfaqën një rritje të plasticitetit neuron në CeC / CeL dhe minjtë La dhe BxN me preferencë të reduktuar të alkoolit (grupi i Përqëndrimeve të Larta) shfaqin plasticitet neuronale në CeMPV. Këto rezultate sugjerojnë se përvoja specifike e etanolit përfshin plasticitetin në neuronet GABAergic në amygdala. Me këto të dhëna, së bashku me ndryshimet përkatëse në plasticitetin neuronal në VTA dhe EW, ne propozojmë që ky qark të nënshtrohet një plasticitet të konsiderueshëm nën kushtet e qëndrueshme të preferencës së alkoolit.

Hulumtimet e mëparshme kanë treguar se minjtë C57BL / 6J mund të arrijnë nivele të larta të alkoolit në gjak nga dy pijet e zgjedhura në shishe, megjithatë këto nivele të alkoolit në gjak nuk janë të qëndrueshëm dhe shpesh pirja nuk plotëson kriteret për motivimin farmakologjik të përcaktuar nga Dole dhe Gentry (1984)41,42]. BxN minj që shfaqin preferencën e reduktuar të alkoolit të konsumuar më pak se sa do të pritej nga një mouse tipike C57BL / 6J [1]. Prandaj, megjithëse nuk kemi marrë mostrat e alkoolit në gjak, nuk ka të ngjarë që minj BxN që tregojnë preferencat e reduktuara të alkoolit kanë arritur nivele të qëndrueshme farmakologjikisht relevante të alkoolit në gjak, duke sugjeruar se përqendrimet e larta të alkoolit në gjak nuk janë të nevojshme për të nxitur plasticitetin në këto rajone të trurit. Është e rëndësishme të theksohet se një efekt shumë i rëndësishëm i grupit ekziston edhe në BxF, edhe pse rezultatet post-hoc (korrigjuar për krahasime të shumëfishta) për rajonet e trurit të BxF nuk tregojnë ndryshime të rëndësishme në përqindje të ΔFosB pozitive neuroneve për çdo rajon pas konsumit kronik të etanolit me këto orare të ndryshme.

Për të vizualizuar marrëdhëniet e mundshme midis variablave, është kryer grumbullimi hierarkik. Tabela e nxehtësisë së analizës rezultuese tregon një trend të përgjithshëm midis niveleve të ΔFosB dhe konsumit të etanolit pavarësisht nga gjenotipi. Nivelet e larta të ΔFosB u shoqëruan me nivel të lartë të pijshëm dhe nivelet më të ulëta të ΔFosB u shoqëruan me kafshët e kontrollit; megjithatë, forca e marrëdhënies nuk ishte e mjaftueshme për të parashikuar me saktësi fenotipet e pijshëm bazuar vetëm në nivelet e ΔFosB.

Konkluzione

Sjelljet e veçanta të vetëadministrimit të alkoolit janë vërejtur me dy lloje hibride të miezit F1: BxN tregojnë preferencën e alkoolit të reduktuar pas përvojës me përqëndrime të larta të alkoolit ndërsa BxF tregojnë preferencën e qëndrueshme të alkoolit. Modelet BxF qëndrueshme, konsum të lartë (preferenca e qëndrueshme e alkoolit) dhe modelet BxN moderojnë pijen (preferenca e reduktuar e alkoolit). Ndryshimet në plasticitetin neuronal (të matur me nivelet e ΔFosB) ishin të varura nga përvoja, si dhe nga regjioni i trurit dhe gjenotipi specifike, përcaktimi i mëtejshëm i qarkut nervor nënvizon aspekte motivuese të konsumit të etanolit. Këto rezultate tregojnë se ndryshimi i një linje prindërore në minj hibride sjell ndryshime në modelet e konsumit të alkoolit dhe ndryshimet e dukshme në modelet e shprehjes ΔFosB, duke sugjeruar që rrjetet e ndryshme të trurit janë të angazhuar në këto minj hibrid të ndryshëm.

Metodat

etikë

Ky studim është kryer në përputhje të plotë me rekomandimet në Udhëzuesin për Kujdesin dhe Përdorimin e Kafshëve Laboratore të Instituteve Kombëtare të Shëndetit. Protokolli u miratua nga Komiteti Institucional i Kujdesit dhe Përdorimit të Kafshëve të Universitetit të Teksasit në Austin (AUP 2010-00028). Të gjitha operacionet u kryen nën anestezi pentobarbital natriumi, dhe të gjitha përpjekjet u bënë për të minimizuar vuajtjet.

kafshët

Studimet u kryen duke përdorur minj hibride F1 femra intercross që rrjedhin nga C57BL / 6J dhe ose FVB / NJ ose NZB / B1NJ minj (BxF F1 dhe BxN F1, tendosja e nënës x tendosje atërore). Mbarështuesit e C57BL / 6J, FVB / NJ dhe NZB / B1NJ janë blerë nga Laboratori Jackson (Bar Harbor, ME) dhe janë bashkuar në javët 7-8. Pasardhësit u zvjerdhën në grupe isoseksuale të secilës prej genotipeve (BxF F1, BxN F1). Ne testuam vetëm minjtë femra për të lehtësuar krahasimin me të dhënat e mbledhura më parë [1,5,6]. Mice ishin vendosur në kafaze standarde me ushqim dhe ujë të siguruar ad libitum. Dhoma e kolonisë dhe dhoma e testimit ishin në një dritë 12 h: cikli i errët 12 h (ndizet në 07: 00).

Dy test për preferencën e preferencës së etanolit

Metoda e zgjedhjes së dy shisheve u përdor për të përcaktuar modelet vullnetare të vetë-administrimit të etanolit në femrat BxF dhe BxN minj [1,6]. F1 hibride minj femra (mosha 63 ditë) u vendosën në mënyrë individuale në kafaze standarde, ndërsa habituating për një javë në shishe me tubat sipper përmbajnë ujë para futjes së një zgjidhje etanol. Pas habituation, minj kishin qasje në dy shishe identike: një përmban ujë dhe tjetri përmban një zgjidhje etanol. Pozicionet e tubave u ndryshuan çdo ditë për të kontrolluar për preferencat e pozicionit. Për të llogaritur përhapjen dhe avullimin e mundshëm, pesha mesatare e varfëruar nga tubat në kafazet e kontrollit pa minj u zbrit nga vlerat individuale të pijes çdo ditë. Minjtë u peshuan çdo ditë 4 gjatë gjithë eksperimentit. I gjithë konsumi i lëngjeve është matur çdo ditë gjatë gjithë eksperimentit. Sasia e etanolit e konsumuar dhe preferenca e etanolit janë llogaritur për çdo mi, dhe këto vlera janë mesatarizuar për çdo përqendrim të etanolit. Efekti i përqendrimeve të alkoolit dhe periudhave të abstinencës në vetëadministrimin në minjtë BxF dhe BxN u demonstrua duke përcaktuar një grup eksperimental me qasje në Përqendrimet e Larta (shkallëzimi i qasjes në 3-35% etanol zgjidhje, të ndjekur nga ciklet e përsëritura 3 të 9, 18, dhe 27% etanol, duke përfunduar me një prezantim përfundimtar të etanolit 9%) dhe një grup tjetër me përqendrime të ulëta (duke shkallëzuar aksesin në 3-9% etanol, me pjesën e mbetur të eksperimentit të kryer me qasje në etanol 9%). Secila prej këtyre grupeve kishte një nëngrup që kishte ose nuk përjetonte tri periudha njëjëshe abstinence. Minj e kontrollit përjetuan kushte të ngjashme në të njëjtën kohë me minj eksperimentale, por u ofruan vetëm një shishe me ujë.

Në total, ka pasur pesë grupe për çdo hibrid: Uji (n = 14-16), Përqendrimet e Larta (n = 10), Përqendrimet e Larta me Periudha Abstinence (n = 20), Përqendrimet e Nivelit të Ulët (n = 10) me Periudha Abstinence (n = 20). Referojuni Figura Figure11 për dy orare të detajuara të grupit të zgjedhjes së shisheve.

ΔFosB Imunohistokimi dhe sasiore

Imunohistokimia ΔFosB (IHC) u mat në 16 rajone të trurit nga minjtë që përjetuan 72 ditë qasje të vazhdueshme ose në ujë (Kontroll) ose ujë dhe alkool [Përqendrime të Larta dhe Përqendrime të Ulëta]. Efekti i Përqendrimeve të Larta në preferencën dhe konsumin e etanolit ishte shumë më i madh se efekti i abstinencës; prandaj, grupet që përjetuan periudha abstenimi nuk u përfshinë në matjet ΔFosB IHC. Më tej, eksperimenti u krye përtej shfaqjes së parë të preferencës së qëndrueshme ose të reduktuar të alkoolit për të treguar që fenotipet e sjelljes janë të qëndrueshme me cikle të përsëritura të ndryshimeve të përqendrimit të etanolit për të ekzaminuar efektet e konsumit kronik të etanolit. Katër deri në tetë orë pas heqjes së alkoolit në ditën e 73-të të eksperimentit, minjtë u anestetizuan thellësisht (175 mg / kg pentobarbital natriumi) dhe u perfuzuan intrakardialisht me 20 ml kripë me fosfat 0.01 M (PBS), e ndjekur nga 100 ml 4% paraformaldehid në PBS. Trurin u hoq, post-fiksua në 4% paraformaldehid në 4 ° C, u ngulit në 3% agarozë, i prerë (50 um, koronal) në një vibratome, u vendos në krioprotekant (30% saharoze, 30% glukol etilen dhe 0.1% polivinil pirrolidoni në PBS) brenda natës në 4 ° C, dhe ruhet në −20 ° C derisa të përpunohet për IHC. Seksionet e shkrirë u lanë me PBS, u trajtuan me 0.3% H2O2 dhe u inkubuan për një orë në 3% serum normal dhie për të minimizuar etiketimin jo specifik. Seksionet e indeve më pas u inkubuan brenda natës në 4 ° C në serum dhie normale 3% dhe anti-FosB (hollimi SC-48, 1: 5000, Bioteknologji Santa Cruz, Santa Cruz, CA). Seksionet janë larë, inkubuar në dhi biotiniluar anti-lepuri Ig (hollimi 1: 200, Laboratories Vector, Burlingame, CA) për një orë, janë larë dhe inkubuar në kompleksin avidin-biotin (hollimi 1: 200, Elite kit-Laboratories Vector) . Aktiviteti i peroksidazës u vizualizua nga reagimi me 0.05% diaminobenzidinë (që përmban 0.015% H2O2). Seksionet e indit ishin Nissl kundërshtuese (duke përdorur blu metilen / azure II). Slides ishin koduar për numërimin e verbër. Neuronet ΔFosB-IR u numëruan në zmadhimin 50X (vaj) duke përdorur metodën e ndarjes optike dhe softuerin kompjuterik StereoInvestigator. Informacioni i mostrimit të mostrës: kuadri i numërimit (50um x 50um x 10um) ishte i njëjtë për të gjitha rajonet sasiore; megjithatë, madhësia e rrjetit u përcaktua për secilin rajon të trurit për të siguruar që numërimi total i qelizave dypalëshe do të ishte i barabartë me 100-300 në mënyrë që të arrihej një koeficient i variacionit më pak se 0.1. Të dhënat u llogaritën si përqindje e bërthamave pozitive ΔFosB (numri i bërthamave pozitive ΔFosB / numri i neuroneve) për çdo rajon.

Antitrupi FosB i përdorur në këtë studim (SC-48, Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA) është ngritur kundër një rajoni të brendshëm të FosB dhe njeh si FosB dhe ΔFosB. Megjithëse ky antitrup njeh si FosB dhe ΔFosB, neuronet imunopozitive që quantifikohen në këtë studim do të referohen si neuronet pozitive ΔFosB pasi që është treguar se drogat e abuzimit, duke përfshirë alkoolin, në mënyrë specifike nxisin ΔFosB, jo FosB, në neurone. Perrotti et al. ([2008]) matur ΔFosB induksion (në përgjigje të administrimit kronik të drogës abuzimi, duke përfshirë alkoolin) duke përdorur dy antitrupa: një që njeh FosB dhe ΔFosB (SC-48) dhe një selektiv për ΔFosB (jo komercialisht në dispozicion) dhe zbuloi se për të gjitha barnat studiuar, imunoreaktiviteti i vëzhguar duke përdorur antitrupin FosB (SC-48) është për shkak të ΔFosB, pasi ata nuk kanë zbuluar asnjë neuronet imunoreaktive duke përdorur një antitrup selektiv për FosB të plotë të gjatësisë [10]. Përveç kësaj, ΔFosB është i njohur për t'u nxitur në një regjim të trurit dhe në mënyrën specifike të qelizës, nga trajtime të ndryshme kronike dhe shqyrtime të shkëlqyera në këtë temë janë në dispozicion [11,43,44].

Shkurtesat dhe vendndodhjet e strukturave neuroanatomike

Il - lëvore infralimbike (+1.70 mm); Cg1 - korteksi cingulues 1 (+1.1 mm); Cg2 - korteksi cingulues 1 (+1.10 mm); Bërthama NAcc - bërthama e bërthamës accumbens (+1.10 mm); Predha NAcc - guaska e bërthamës accumbens (+1.10 mm); LSi - septum lateral i ndërmjetëm (+1.10 mm); La - amigdala anësore (.1.22 1.22 mm); Bla - amigdala basolaterale (.1.22 1.22 mm); CeC / CeL - amigdala qendrore kapsulare dhe anësore qendrore (.3.64 3.64 mm); CeMPV - pjesa mesatare posterioventrale e bërthamës qendrore të amigdalës (.3.64 4.60 mm); PAG - gri periakuaduktale (5.2 6.96 mm); EW - Bërthama Edinger-Westphal (XNUMX XNUMX mm); VTA - zona tegmentale ventrale (XNUMX XNUMX mm); DR - rafe dorsale (- XNUMX mm); PBN - bërthama parabrakiale (−XNUMX mm); NTS - nucleus tractus solitarius (−XNUMX mm). Brain Mouse në Koordinatat Stereotoxike[45] është përdorur për të subjektivisht ndeshje një deri në tre seksione për përcaktimin e sasisë së secilit rajon të trurit.

Procedurat statistikore

Të dhënat raportohen si mesatare ± SEM, përveç rasteve kur shënohet ndryshe. Të dhënat u shpërndanë normalisht. Statistikat u kryen duke përdorur versionin Statistica 6 (StatSoft, Tulsa, OK, SHBA) dhe GraphPad Prism versionin 4.00 (GraphPad Software, San Diego, CA, SHBA). Masat e përsëritura ANOVA dy mënyra janë kryer për konsum etanol dhe të dhënat e preferencës për të vlerësuar dallimet mes grupeve. Dy ANOVA dhe tre mënyra janë kryer për të dhënat e ΔFosB për të vlerësuar ndërveprimet dhe efektet kryesore për grupin (Përqendrimet e Larta, Përqendrimet e Ulëta, dhe Uji), rajoni i trurit dhe gjenotipi. Korrigjimi i Bonferroni për krahasime të shumëfishta dhe post-hoc i Bonferroni u kryen kur ishte e përshtatshme. Në mënyrë të veçantë, ne hypothesized se stresi dhe circuitry shpërblim do të kishte rritur FosB në minj duke treguar preferencën e alkoolit të reduktuar. Për çdo kryq hibride, r Pearson u përdor për të identifikuar praninë e korelacioneve të rëndësishme midis niveleve të ΔFosB dhe preferencës së etanolit dhe konsumit në minjtë me etanol.

Grumbullimi hierarkik u krye për të parë se si të dhënat ndryshojnë dhe vlerësojnë se si grupi i të dhënave së bashku. Vlerat mesatare të implikuara zëvendësuan të dhënat e humbura për ΔFosB, të cilat nuk kaluan 15% të të dhënave. Megjithëse ekziston një shkallë më e lartë e pasigurisë sesa nëse vlerat e imputuara janë vërejtur, analiza hierarkike e klasterizimit kërkon anëtarësim të plotë ose fshirje të plotë për krahasime të rastit. Grumbullimi hierarkik u krye duke përdorur metodën e Ward dhe grupet rezultuese u urdhëruan nga komponenti i parë parimor i një analize kryesore përbërëse (JMP®, Version 8, SAS Institute Inc., Cary, NC). Për grupet me ujë dhe grupet me etanol, të dhënat e ΔFosB për secilin rajon të trurit u transformuan në z-rezultat dhe u kryen analiza e komponentëve kryesorë për të përcaktuar numrin e grupeve. Të dhënat pastaj u grumbulluan nga rajonet e trurit dhe individët duke përdorur analiza hierarkike të mbikëqyrur grumbullimi.

Interesat konkurruese

Autorët deklarojnë se nuk kanë interesa konkurruese.

Kontributet e autorëve

ARO, YAB, RAH, TAJ kontribuan në hartimin e studimit. ARO bleu të dhënat. ARO, IP, RDM analizuan të dhënat. ARO, RDM, IP, TAJ, YAB dhe RAH ishin të përfshirë në hartimin dhe rishikimin e dorëshkrimit. Të gjithë autorët lexuan dhe miratuan dorëshkrimin përfundimtar.

Mirënjohje

Ne dëshirojmë të falënderojmë Drs. Jody Mayfield dhe Colleen McClung për diskutime të dobishme dhe Marni Martinez, Jennifer Stokes, Michelle Foshat, Jose Cienfuegos, Jamie Seymour dhe Darshan Pandya për asistencë teknike. Ky hulumtim u mbështet nga Iniciativa Integrative Neuroscience mbi Grantin e Konsorciumit të Alkoolizmit AA13520, dhe Instituti Kombëtar për Abuzimin e Alkoolit dhe Grantet e Alkoolizmit AA06399-S dhe AA16424.

Referencat

  • Garcia-Andrade C, Wall TL, Ehlers CL. Miti i ujërave të zjarrit dhe reagimi ndaj alkoolit në Indianët e Misionit. Am J Psikiatria. 1997;154: 983-988. [PubMed]
  • Gjetjet në nëngrupet lidhur me nivelin e reagimit ndaj alkoolit si një faktor rreziku për çrregullimet e përdorimit të alkoolit: një popullsi kolegji e grave dhe latinos. Alkooli Clin Exp Res. 2004;10: 1499-1508. [PubMed]
  • Belknap JK, Crabbe JC, Young ER. Konsumi vullnetar i etanolit në shtamet e miut të brendshëm 15. Psychopharmacology. 1993;112: 503-510. doi: 10.1007 / BF02244901. [PubMed] [Cross Ref]
  • Blednov YA, Metten P, Finn DA, Rhodes JS, Bergeson SE, Harris RA, Crabbe JC. Minjtë Hybrid C57BL / 6J x FVB / NJ pinë më shumë alkool sesa minjtë C57BL / 6J. Alkooli Clin Exp Res. 2005;29:1949–1958. doi: 10.1097/01.alc.0000187605.91468.17. [Artikulli i lirë i PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Blednov YA, Ozburn AR, Walker D, Ahmed S, Belknap JK. et al. Minj Hybrid si modele gjenetike të konsumit të lartë të alkoolit. Behav Genet. 2010;40:93–110. doi: 10.1007/s10519-009-9298-4. [Artikulli i lirë i PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Ozburn AR, Harris RA, Blednov YA. Diferencat sjellëse ndërmjet C57BL / 6JxFVB / NJ dhe C57BL / 6JxNZB / B1NJ F1 miu hibride: lidhje me kontrollin e marrjes së etanolit. Behav Genet. 2010;40:551–563. doi: 10.1007/s10519-010-9357-x. [Artikulli i lirë i PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Melendez RI, Middaugh LD, Kalivas PW. Zhvillimi i një deprivimi të alkoolit dhe efektit të shkallëzimit në C57BL / 6J. Alkooli Clin Exp Res. 2006;30:2017–2025. doi: 10.1111/j.1530-0277.2006.00248.x. [PubMed] [Cross Ref]
  • Porrino LJ, Whitlow CT, Samson HH. Efektet e vetë-administrimit të etanolit dhe etanolit / sukrozës në normat e përdorimit të glukozës lokale cerebrale në minjtë. Brain Res. 1998;791(1-2) 18-26. [PubMed]
  • Williams-Hemby L, Porrino LJ. Doza të ulëta dhe të moderuara të etanolit prodhojnë modele të ndryshme të ndryshimeve metabolike cerebrale në minjtë. Alkooli Clin Exp Res. 1994;18(4):982–988. doi: 10.1111/j.1530-0277.1994.tb00070.x. [PubMed] [Cross Ref]
  • Perrotti LI, Weaver RR, Robison B, Renthal W, Maze I, Yazdani S, Elmore RG, Knapp DJ, Selley DE, Martin BR, Sim-Selley L, Bachtell RK, Vetë DW, Nestler EJ. Modele të dallueshme të induksionit DeltaFosB në tru nga drogat e abuzimit. Synapse. 2008;62(5):358–369. doi: 10.1002/syn.20500. [Artikulli i lirë i PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • McClung CA, Ulery PG, Perrotti LI, Zachariou V, Berton O, Nestler EJ. DeltaFosB: një kalim molekular për përshtatjen afatgjatë në tru. Brain Res Mol Brain Res. 2004;132: 146-154. [PubMed]
  • Perrotti LI, Bolaños CA, Choi KH, Russo SJ, Edwards S, Ulery PG, Wallace DL, Vetë DW, Nestler EJ, Barrot M. DeltaFosB akumulohen në një popullsi të qelizave GABAergic në bishtin e poshtme të zonës tegmentale të barkut pas trajtimit psikostimulues. Eur J Neurosci. 2005;21:2817–2824. doi: 10.1111/j.1460-9568.2005.04110.x. [PubMed] [Cross Ref]
  • Ryabinin AE, Wang YM. Administrimi i alkoolit të përsëritura ndikon në mënyrë të diferencuar imunoreaktivitetin e c-Fos dhe FosB në minjtë DBA / 2J. Alkooli Clin Exp Res. 1998;22:1646–1654. doi: 10.1111/j.1530-0277.1998.tb03962.x. [PubMed] [Cross Ref]
  • Ryabinin AE, Bachtell RK, Freeman P, Risinger FO. Shprehja e ITF në tru të miut gjatë përvetësimit të vetë-administrimit të alkoolit. Brain Res. 2001;890:192–195. doi: 10.1016/S0006-8993(00)03251-0. [PubMed] [Cross Ref]
  • Bachtell RK, Wang YM, Freeman P, Risinger FO, Ryabinin AE. Pirja e alkoolit prodhon ndryshime selektive në rajonin e trurit në shprehjen e faktorëve të transkriptimit të induktueshëm. Brain Res. 1999;847(2):157–165. doi: 10.1016/S0006-8993(99)02019-3. [PubMed] [Cross Ref]
  • Kalivas PW. Si mund të përcaktojmë cilat ndryshime neuroplastike të nxitura nga droga janë të rëndësishme? Nat Neurosci. 2005;8:1440–1441. doi: 10.1038/nn1105-1440. [PubMed] [Cross Ref]
  • Ekuipazhet FT, Nixon K. Mekanizmat e neurodegjenerimit dhe rigjenerimit në alkoolizëm. Alkooli. 2009;44: 115-127. doi: 10.1093 / alcalc / agn079. [Cross Ref]
  • Khisti RT, Wolstenholme J, Shelton KL, Miles MF. Karakterizimi i efektit të deprivimit të etanolit në substancat e minjve C57BL / 6. Alkooli. 2006;40: 119-126. doi: 10.1016 / j.alcohol.2006.12.003. [Artikulli i lirë i PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Weitemier AZ, Tsivkovskaya NO, Ryabinin AE. Shpërndarja e Urokortin 1 në tru të miut varet nga lloji. Neuroscience. 2005;132: 729-740. doi: 10.1016 / j.neuroscience.2004.12.047. [PubMed] [Cross Ref]
  • Ryabinin AE. Lezionet e bërthamës Edinger-Westphal në minjtë C57BL / 6J ndërpresin hipoterminë e etanolit dhe konsumin e etanolit. Eur J Neurosci. 2004;20:1613–1623. doi: 10.1111/j.1460-9568.2004.03594.x. [PubMed] [Cross Ref]
  • Ryabinin AE, Yoneyama N, Tanchuck MA, Mark GP, Finn DA. Mikrokriptimi i Urokortin 1 në sekretin lateral të miut rregullon përvetësimin dhe shprehjen e konsumit të alkoolit. Neuroscience. 2008;151: 780-790. doi: 10.1016 / j.neuroscience.2007.11.014. [Artikulli i lirë i PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Turek VF, Tsivkovskaia NO, Hyytia P, Harding S, Lê AD, Ryabinin AE. Shprehja e Urocortin 1 në pesë çifte të linjave të miellit në mënyrë selektive u rritën për dallimet në pirjen e alkoolit. Psychopharmacology. 2005;181:511–517. doi: 10.1007/s00213-005-0011-x. [PubMed] [Cross Ref]
  • Ryabinin AE, Weitemier AZ. Urokortin 1 neurocircuit: ndjeshmëria etanol dhe përfshirja e mundshme në konsumimin e alkoolit. Brain Res Rev 2006;52: 368-380. doi: 10.1016 / j.brainresrev.2006.04.007. [PubMed] [Cross Ref]
  • Samson HH, Tolliver GA, Haraguchi M, Hodge CW. Vetë-administrimi i alkoolit: roli i dopamin mesolimbik. Ann NY Acad Sci. 1992;654:242–253. doi: 10.1111/j.1749-6632.1992.tb25971.x. [PubMed] [Cross Ref]
  • McBride WJ, Li TK. Modelet e kafshëve të alkoolizmit: neurobiologjia e sjelljes së lartë të alkoolit në brejtës. Crit Rev Neurobiol. 1998;12:339–369. doi: 10.1615/CritRevNeurobiol.v12.i4.40. [PubMed] [Cross Ref]
  • Koob GF, Roberts AJ, Schulteis G, Parsons LH, Heyser CJ, Hyytiä P, Merlo-Pich E, Weiss F. Neurocircuitry synon shpërblimin e etanolit dhe varësinë. Alkooli Clin Exp Res. 1998;22:3–9. doi: 10.1111/j.1530-0277.1998.tb03611.x. [PubMed] [Cross Ref]
  • Rodd ZA, Melendez RI, Bell RL, Kuç KA, Zhang Y, Murphy JM, McBride WJ. Vet-administrimi intrakranial i etanolit brenda zonës tegmentale të ventraleve të meshkujve wistar rats: dëshmi për përfshirjen e neuroneve dopamine. J Neurosci. 2004;24:1050–1057. doi: 10.1523/JNEUROSCI.1319-03.2004. [PubMed] [Cross Ref]
  • Gessa GL, Muntoni F, Collu M, Vargiu L, Mereu G. Doza të ulëta të etanolit aktivizojnë neuronet dopaminergjike në zonën tegmentale të barkut. Brain Res. 1985;348:201–203. doi: 10.1016/0006-8993(85)90381-6. [PubMed] [Cross Ref]
  • Brodie MS, Shefner SA, TV Dunwiddie. Etanoli rrit normën e qitjes së neuroneve dopamine të zonës tegmentale të barkut të miut në vitro. Brain Res. 1990;508:65–69. doi: 10.1016/0006-8993(90)91118-Z. [PubMed] [Cross Ref]
  • Heilig M, Koob GF. Një rol kyç për faktorin që lëshon kortikotropin në varësinë e alkoolit. Trendet Neurosci. 2007;30(8):399–406. doi: 10.1016/j.tins.2007.06.006. [Artikulli i lirë i PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Dyr W, Kostowski W. Dëshmia se amigdala është e përfshirë në efektet frenuese të antagonistëve të receptorit të 5-HT3 në pije alkoolike në minjtë. Alkooli. 1995;12:387–391. doi: 10.1016/0741-8329(95)00023-K. [PubMed] [Cross Ref]
  • Gilpin NW, Richardson HN, Koob GF. Efektet e receptorëve CRF1 dhe antagonistëve të receptorëve të opioideve në rritjen e alkoolit nga alkooli që preferon (P), në rritjen e varësisë. Alkooli Clin Exp Res. 2008;32:1535–1542. doi: 10.1111/j.1530-0277.2008.00745.x. [Artikulli i lirë i PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Hyytiä P, Koob GF. Antagonizmi i receptorit GABAA në amigdalin e zgjeruar ul vetë-administrimin e etanolit në minjtë. Eur J Pharmacol. 1995;283:151–159. doi: 10.1016/0014-2999(95)00314-B. [PubMed] [Cross Ref]
  • Roberto M, Madamba SG, Moore SD, Tallent MK, Siggins GR. Etanoli rrit transmetimin GABAergic në të dy vendet para dhe postinaptike në neuronet amygdala qendrore të miut. Proc Natl Acad Sci. 2003;100: 2053-2058. doi: 10.1073 / pnas.0437926100. [Artikulli i lirë i PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Roberts AJ, Cole M, Koob GF. Muscimol intra-amygdala ul vetë-administrimin operant të etanolit në minjtë e varur. Alkooli Clin Exp Res. 1996;20:1289–1298. doi: 10.1111/j.1530-0277.1996.tb01125.x. [PubMed] [Cross Ref]
  • Moller C, Wiklund L, Sommer W, Thorsell A, Heilig M. Zvogëlimi i ankthit eksperimental dhe konsumit vullnetar të etanolit në minjtë pas lezioneve amygdale qendrore, por jo basolaterale. Brain Res. 1997;760:94–101. doi: 10.1016/S0006-8993(97)00308-9. [PubMed] [Cross Ref]
  • Wee S, Koob GF. Roli i sistemit opioid dynorphin-kappa në efektet përforcuese të drogave të abuzimit. Psikopharmacology (Berl) 2010;210:121–135. doi: 10.1007/s00213-010-1825-8. [Artikulli i lirë i PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Walker BM, Valdez GR, McLaughlin JP, Bakalkin G. Përcaktimi i sistemeve të receptorit oporid të dynorphin / kappa për të trajtuar abuzimin me alkoolin dhe varësinë. Alkooli. 2012;46: 359-370. doi: 10.1016 / j.alcohol.2011.10.006. [Artikulli i lirë i PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Sperling RE, Gomes MS, Sypek EI, Carey AN, McLaughlin JP. Ndërmjetësimi endogjen kappa-opioid i fuqizimit të stresit të preferencës së vendit të etanolit dhe vetë-administrimit. Psikopharmacology (Berl) 2010;210:199–209. doi: 10.1007/s00213-010-1844-5. [PubMed] [Cross Ref]
  • McBride WJ. Bërthama qendrore e amigdalës dhe efektet e alkoolit dhe alkoolit-sjellje të pijshëm në brejtësve. Pharmacol Biochem Behav. 2002;71:509–515. doi: 10.1016/S0091-3057(01)00680-3. [PubMed] [Cross Ref]
  • Dole VP, Gentry RT. Drejt një analoge të alkoolizmit në minj: Faktorë shkallëzimi në model. Proc Natl Acad Sci. 1984;81: 3543-3546. doi: 10.1073 / pnas.81.11.3543. [Artikulli i lirë i PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Dole VP, Gentry RT. Drejt një analoge të alkoolizmit në minj: Kriteret për njohjen e pirjes farmakologjikisht të motivuar. Proc Natl Acad Sci. 1985;82: 3469-3471. doi: 10.1073 / pnas.82.10.3469. [Artikulli i lirë i PMC] [PubMed] [Cross Ref]
  • Nestler EJ. Neurobiologjia molekulare e varësisë. Am J Addict. 2001;10: 201-217. doi: 10.1080 / 105504901750532094. [PubMed] [Cross Ref]
  • Nestler EJ, Kelz MB, Chen J. DeltaFosB: një ndërmjetës molekular i plasticitetit afatgjatë nervor dhe sjelljes. Brain Res. 1999;835:10–17. doi: 10.1016/S0006-8993(98)01191-3. [PubMed] [Cross Ref]
  • Franklin KJ, Paxinos G. Truri i miut në koordinatat stereotak. 2. San Diego, CA: akademik; 2001.