Ndikimi i ΔFosB në Nucleus Accumbens në sjelljen e lidhur me shpërblimin natyror (2008)

KOMENTE: Delta FosB është një nga molekulat kryesore të varësisë. Ajo ngrihet, ose grumbullohet, gjatë një procesi varësie, duke forcuar sjelljen e varësisë dhe rigjenerimin e trurit. Ngrihet nëse varësia është kimike apo e sjelljes. Ky studim tregon se grumbullohet gjatë aktivitetit seksual dhe konsumimit të sheqerit. Studiuesit gjithashtu zbuluan se aktiviteti seksual rrit konsumin e sheqerit. Delta FosB mund të përfshihet në një varësi që forcon një varësi tjetër. Pyetja është - si ndikon "mbingarkesa" e pornografisë në Delta FosB? Meqenëse është dopamina që shkel në DeltaFosB, gjithçka varet nga truri juaj.

Studimi i plotë: Ndikimi i ΔFosB në Nucleus Accumbens në sjelljen e lidhur me shpërblimin natyror

J Neurosci. 2008 tetor 8; 28 (41): 10272-10277.

doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1531-08.2008.

Deanna L Wallace1,2, Vincent Vialou1,2, Loretta Rios1,2, Tiffany L. Carle-Florence1,2, Sumana Chakravarty1,2, Arvind Kumar1,2, Danielle L. Graham1,2, Thomas A. Green1,2, Anne Kirk1,2, Sergio D. Iñiguez3, Linda I. Perrotti1,2,4, Michel Barrot1,2,5, Ralph J. DiLeone1,2,6, Eric J. Nestler1,2, dhe Carlos A. Bolaños-Guzmán1,2,3 +

+ Shënimet e Autorit

Adresa e tanishme e DL Wallace: Helen Willis Neuroscience Institute, University of California, Berkeley, Berkeley, CA 94720.

Adresa e tanishme e TL Carle-Florence: Mary Kay Research Laboratories, Dallas, TX 75379.

Adresa e tanishme e DL Graham: Merck Laboratories, Boston, MA 02115.

Adresa e tanishme e TA Green: University Commonwealth University, Richmond, VA 23284.

Adresa e tanishme e EJ Nestler: Departamenti i Neuroshkencës, Shkolla e Mjekësisë Mount Sinai, New York, NY 10029.

Abstrakt

Faktori i transkriptimit deltaFosB (ΔFosB), i shkaktuar nga nucleus accumbens (NAc) nga ekspozimi kronik ndaj drogave të abuzimit, është treguar të ndërmjetësojë reagimet e sensibilizuara ndaj këtyre barnave. Megjithatë, është më pak e njohur për një rol për ΔFosB në rregullimin e përgjigjeve ndaj shpërblimeve natyrore. Këtu, ne demonstrojmë se dy sjellje të fuqishme shpërblimi natyror, pirja e saharozës dhe sjellja seksuale, rrisin nivelet e ΔFosB në NAc. Ne pastaj përdorim transferimin e gjenit të ndërmjetësuar nga viruset për të studiuar se si kjo induksion ΔFosB ndikon në reagimet e sjelljes ndaj këtyre shpërblimeve natyrore. Ne demonstrojme se shprehja e tepruar e ΔFosB ne NAc rrit marrjen e saharozes dhe nxit aspekte te sjelljes seksuale. Përveç kësaj, ne tregojmë se kafshët me përvojë seksuale të mëparshme, të cilat shfaqin rritje të niveleve të ΔFosB, gjithashtu tregojnë një rritje të konsumit të saharozës. Kjo punë sugjeron që ΔFosB jo vetëm që është shkaktuar në NAc nga droga abuzimi, por edhe nga stimuj natyrorë të dobishme. Përveç kësaj, gjetjet tona tregojnë se ekspozimi kronik ndaj stimujve që shkaktojnë ΔFosB në NAc mund të rrisë konsumin e shpërblimeve të tjera natyrore.

Prezantimi

ΔFosB, një faktor i transkriptimit të familjes Fos, është një produkt i shkrirë i fosB gjenit (Nakabeppu dhe Nathans, 1991). Ajo shprehet në nivele relativisht të ulëta në krahasim me proteinat e tjera të familjes Fos në përgjigje të stimujve akute, por akumulon në nivele të larta në trurin pas stimulimit kronik për shkak të stabilitetit të saj unik (Nestler, 2008). Ky akumulim ndodh në një mënyrë specifike për rajonin, në përgjigje të shumë llojeve të stimulimit kronik, duke përfshirë administrimin kronik të drogave të abuzimit, konfiskimet, medikamentet kundër depresionit, medikamentet antipsikotike, lezionet neuronale dhe disa lloje të stresit [për shqyrtim, shih Cenci (2002 ) dhe Nestler (2008)].

Pasojat funksionale të induksionit ΔFosB kuptohen më së miri për ilaçet e abuzimit, të cilat nxisin proteinën më të dukshme në bërthamën e akumbensit (NAc), një përgjigje e raportuar për pothuajse të gjitha llojet e barnave të abuzimit (Muller dhe Unterwald, 2005; McDaid et al. , 2006; Nestler, 2008; Perrotti et al., 2008). NAc është pjesë e striatumit ventral dhe është një substrat i rëndësishëm nervor për veprimet shpërblyese të barnave të abuzuara. Prandaj, provat në rritje sugjerojnë që induksioni i ΔFosB në këtë rajon rrit ndjeshmërinë e një kafshe ndaj efekteve shpërblyese të ilaçeve të abuzimit dhe gjithashtu mund të rrisë motivimin për t'i marrë ato. Kështu, shprehja e tepërt e ΔFosB në NAc bën që kafshët të zhvillojnë preferencat e vendit ndaj kokainës ose morfinës, ose vetë-administrimit të kokainës, në doza më të ulëta të ilaçeve, dhe rrit presionin e levës për kokainë në një paradigmë të raportit progresiv (Kelz et al., 1999 ; Colby et al., 2003; Zachariou et al., 2006).

Përveç rolit të saj në ndërmjetësimin e shpërblimit të drogës, NAc është implikuar në rregullimin e përgjigjeve ndaj përfitimeve natyrore, dhe puna e kohëve të fundit ka sugjeruar një marrëdhënie midis shpërblimeve natyrore dhe ΔFosB. Vrapimi vullnetar i rrotave është treguar të rrisë nivelet e ΔFosB në NAc dhe shfaqja e tepërt e ΔFosB brenda këtij rajoni të trurit shkakton një rritje të qëndrueshme në vrap, e cila zgjat për disa javë, krahasuar me kafshët kontrolluese, të cilëve rrjedhjet mbi 2 javë (Werme et al ., 2002). Në mënyrë të ngjashme, një dietë me yndyrë të lartë shkakton ΔFosB në NAc (Teegarden dhe Bale, 2007), ndërsa ekspresioni ΔFosB në këtë rajon rrit reagimin instrumental për shpërblimin e ushqimit (Olausson et al., 2006). Përveç kësaj, fosB gjen është implikuar në sjelljen e nënës (Brown et al., 1996). Sidoqoftë, pak informacion është i disponueshëm për marrëdhënien ndërmjet ΔFosB dhe sjelljes seksuale, një nga shpërblimet më të forta natyrore. Për më tepër, më pak e qartë ende është përfshirja e mundshme e ΔFosB në modelet më të pandreqshme, madje "addictive", të sjelljes së shpërblimit natyror. Për shembull, disa raporte kanë demonstruar një aspekt të varësisë si në paradigmat e marrjes së saharozës (Avena et al., 2008).

Për të zgjeruar njohuritë tona të veprimit të ΔFosB në sjelljet e shpërblimit natyror, ne kemi hetuar induksionin e ΔFosB në NAc në modelet e sjelljes së saharozës dhe sjelljes seksuale. Ne gjithashtu përcaktuam se si shprehja e tepërt e ΔFosB në NAc modifikon përgjigjet e sjelljes ndaj këtyre shpërblimeve natyrore dhe nëse ekspozimi i mëparshëm me një shpërblim natyror mund të përmirësojë sjelljet e tjera natyrale të dobishme.

Materialet dhe Metodat

Të gjitha procedurat e kafshëve u miratuan nga Komiteti Institucional i Kujdesit dhe Përdorimit të Kafshëve në Qendrën Mjekësore Jugperëndimore të Universitetit të Teksasit.

Sjellje seksuale.

Meshkujt meshkuj Sprague Dawley (Charles River) me origjinë seksuale u krijuan duke i lejuar ata të bashkohen me femrat e hapur deri në derdhje, ~ 1-2 herë në javë për 8-10 javë për një total të seancave 14. Sjellja seksuale u vlerësua siç u përshkrua më parë (Barrot et al., 2005). Meshkujt kontrollues u gjeneruan nga ekspozimi në të njëjtën arenë dhe në shtrat, për të njëjtën sasi kohe, si meshkujt me përvojë. Femrat kurrë nuk u futën në arenë me këta meshkuj kontrollues. Në një eksperiment të veçantë, u krijua një grup shtesë eksperimental: meshkujt u futën në një femër të trajtuar me hormon që ende nuk kishte hyrë në estrus. Këta meshkuj u përpoqën të rriten dhe të intriguan; megjithatë, për shkak se femrat nuk ishin receptive, sjellja seksuale nuk u arrit në këtë grup. Tetëmbëdhjetë orë pas seancës së fundit, kafshët u perfunduan ose u kryqëzuan, dhe truri u mor për përpunimin e indeve. Për një grup tjetër të kafshëve, ~ 5 d pas seancës 14th, preferenca e sukrozës është testuar siç përshkruhet më poshtë. Për detaje të mëtejshme, shih Metodat plotësuese (në dispozicion në www.jneurosci.org si material shtesë).

Konsumi i saharozës.

Në eksperimentin e parë (Figura 1a), minjve iu dhanë qasje të pakufizuar në dy shishe uji për 2 d, pasuar nga një shishe secili ujë dhe saharoze për 2 d në përqëndrime të rritjes së saharozës (0.125-50%). Ndodhi një periudhë 6 d me dy shishe uji, pastaj 2 d me një shishe uji dhe një shishe të saharozës 0.125%. Në eksperimentin e dytë (Fig. 1b, c, 2), minjtë patën qasje të pakufizuar në një shishe secili të ujit dhe 10% saharoze për 10 d. Kafshët e kontrollit pranuan vetëm dy shishe uji. Kafshët u perfunduan ose u zmbrapsën me shpejtësi, dhe truri u mblodh për përpunimin e indeve.

Testi i zgjedhjes me dy shishe.

Një paradigmë zgjedhje dy shishe u zhvillua siç u përshkrua më parë (Barrot et al., 2002). Para operacionit, për të kontrolluar për dallimet e mundshme individuale, kafshët u kontrolluan gjatë minutës së parë 30 të fazës së zezë për një procedurë të zgjedhjes me dy shishe ndërmjet ujit dhe 1% sukrozës. Tre javë pas transferimit të gjenit të ndërmjetëm viral (shih më poshtë) dhe para çdo testimi shtesë të sjelljes, kafshët e dhëna vetëm me ujë u testuan pastaj për një procedurë të zgjedhjes me dy shishe 30 min midis ujit dhe zgjidhjes 1% saharoze.

Kafshët me eksperiencë dhe kontroll seksuale nuk kanë pasur një procedurë paraprake përpara sjelljes seksuale. Pesë ditë pas sesionit 14th të sjelljes seksuale (ose kontrollit), kafshëve iu dha një test i zgjedhur me dy shishe midis ujit dhe një zgjidhjeje 1% saharoze gjatë minutës së parë 30 të ciklit të tyre të errët të dritës. Grupe të veçanta të kafshëve me eksperiencë dhe kontrollim seksual u përdorën për matjen e niveleve të ΔFosB pas sjelljes seksuale dhe për të studiuar efektin e sjelljes seksuale në preferencën e saharozës.

Western blotting.

Disseksionet e NAc të marra nga diseksioni i grushta u analizuan me Western blotting siç përshkruhet më parë (Perrotti et al., 2004), duke përdorur një antitrup poliklonal anti-FosB lepuri [për karakterizimin e antitrupave, shih Perrotti et al. (2004)] dhe një antitrup monoklonal ndaj gliceraldehid-3-fosfat dehidrogjenazë (GAPDH) (RDI-TRK5G4-6C5; Diagnostika e Kërkimit), që shërbeu si një proteinë kontrolli. Nivelet e proteinave ΔFosB u normalizuan në GAPDH dhe u krahasuan mostrat eksperimentale dhe kontrolli. Për detaje të mëtejshme, shih Metodat plotësuese (në dispozicion në www.jneurosci.org si material shtesë).

Immunohistochemistry.

Kafshët u perfunduan, dhe indet e trurit u trajtuan duke përdorur metoda të publikuara të imunohistokemisë (Perrotti et al., 2005). Për shkak se ekspozimi i fundit ndaj stimujve të shpërblyer ka ndodhur me 18-24 h para analizës, ne kemi konsideruar të gjithë imunotektivitetin e ngjashëm me FosB, të zbuluar me një antitrup pan-FosB (SC-48, Santa Cruz Biotechnology), për të pasqyruar ΔFosB (Perrotti et al., 2004 , 2005). Për detaje të mëtejshme, shih Metodat plotësuese (në dispozicion në www.jneurosci.org si material shtesë).

Transferimi i gjeneve virale.

Kirurgjia u krye në minjtë meshkuj Sprague Dawley. Vektorët e virusit Adeno-associated (AAV) u injektuan në mënyrë bilaterale, 1.5 μl për anën, në NAc siç përshkruhet më parë (Barrot et al., 2005). Vendosja e saktë u verifikua pas eksperimenteve në seksionet 40 μm cresyl-violet-njolla. Vektorët përfshinin një kontroll që shpreh vetëm proteina fluoreshente jeshile (GFP) (AAV-GFP) ose një AAV që shprehte tipin e egër ΔFosB dhe GFP (AAV-ΔFosB) (Zachariou et al., 2006). Bazuar në rrjedhën kohore të shprehjes së transgjenit brenda NAc, kafshët u testuan për sjellje 3-4 javë pas injektimit të vektorëve AAV, kur shprehja e transgjeneve është maksimale (Zachariou et al., 2006). Për detaje të mëtejshme, shih Metodat plotësuese (në dispozicion në www.jneurosci.org si material shtesë).

Analiza statistikore.

Rëndësia u mat duke përdorur ANOVA-të e masave të përsëritura me dy faktorë, si dhe testet t të Studentit, të cilat u korrigjuan aty ku viheshin re për krahasime të shumëfishta. Të dhënat shprehen si mjete EM SEM. Rëndësia statistikore është përcaktuar si p <0.05.

Rezultatet

Ekspozimi kronik i saharozës shkakton rritjen e konsumit të saharozës dhe sjelljen e sensibilizimit

Ne zbatohet një paradigmë zgjedhje dy shishe në të cilën përqendrimi i saharozës ishte afërsisht dyfishuar çdo 2 d pas 2 d nga dy shishe uji. Përqendrimi i saharozës filloi në 0.125% dhe u rrit në 50%. Kafshët nuk treguan preferencën e saharozës deri në saNaXX% saharoze, dhe pastaj pinë më shumë saharoze sesa uji në të gjitha përqëndrimet më të larta. Duke filluar në përqendrimin 0.25%, kafshët pinë vëllime në rritje të sukrozës derisa vëllimi maksimal i saharozës u arrit në 0.25 dhe 5%. Në 10% dhe më të lartë, ata filluan të ulnin volumin e tyre të saharozës për të ruajtur nivelet e qëndrueshme të konsumit total të saharozës (Fig. 20a, inet). Pas kësaj paradigme, kafshët shpenzuan 1 d me vetëm dy shishe uji, dhe më pas u paraqitën me një zgjedhje të një shisheje XUCUMUS% saucrose ose ujë për 6 d. Kafshët pinë më shumë sukrozë sesa uji në këtë përqendrim dhe shfaqën një preferencë të konsiderueshme të sukrozës krahasuar me mungesën e preferencave të vërejtura pas ekspozimit fillestar në këtë përqendrim të saharozës në ditën 0.125.

Figura 1.

Paradigmat e zgjedhjes së saharozës me dy shishe tregojnë rritjen e konsumit të saharozës. a, Rritja e përqendrimeve të saharozës çon në sjellje të marrjes "në formë të përmbysur U", së bashku me sjellje të ngjashme me rikthimin dhe sensibilizimin pas një periudhe tërheqjeje [ndryshim i rëndësishëm midis marrjes së ujit dhe saharozës për 2 d në secilën përqendrim prej 0.25% dhe ekspozimi pasues i sakarozës (t (30) = 4.81; p <0.001; n = 8, korrigjuar për krahasime të shumëfishta)]. Fillimi, Marrja përfaqësoi si gramë të përgjithshëm të saharozës të gllabëruar në secilën përqendrim mbi 2 d, duke treguar futje të stabilizuar në përqendrime më të larta. b, Kafshët në 10 d të paradigmës së zgjedhjes me dy shishe tregojnë sasi në rritje të marrjes së saharozës gjatë ditës 1 (marrja tregohet vetëm për një ditë). ANOVA me masa të përsëritura me dy faktorë zbuloi një efekt kryesor të ditës (F (3,27) = 42.3; p <0.001), saharozës (F (1,9) = 927.2; p <0.001) dhe saharozës × ditë (F (3,27) = 44.8; p <0.001; n = 10 / grup). c, Shtim i shtuar në peshë krahasuar me kafshët kontrolluese (vetëm me ujë) me ekspozim të saharozës. ANOVA me masa të përsëritura me dy faktorë tregon një efekt kryesor domethënës të ditës (F (5,70) = 600; p <0.001) ku të dy grupet fitojnë peshë me kalimin e kohës, dhe një ndërveprim të rëndësishëm të saharozës dhe ditës (F (5,70 ) = 17.1; p <0.001; n = 10 / grup), duke sugjeruar që grupi i saharozës fiton më shumë peshë me kalimin e kohës.

Meqë futja maksimale e volumit u arrit në një përqendrim 10%, kafshëve naive iu dha një zgjedhje midis një shishe uji dhe një shishe 10% sukroze për 10 d dhe krahasuar me një grup kontrolli të dhënë vetëm dy shishe uji. Kafshët e saharozës janë ndërtuar në nivele më të larta të marrjes së saharozës nga dita e ditës 10 (Fig. 1b). Ata gjithashtu morën peshë shumë më të madhe pas ekspozimit të vazhdueshëm të saharozës krahasuar me kafshët e kontrollit, me ndryshimin në peshë duke u rritur gjatë kohës (Fig. 1c).

Pirja e alkoolit pije alkoolike rrit nivelet e ΔFosB në NAc

Ne analizuam këto kafshë në paradigmën e 10% të saharozës për nivelet e ΔFosB në NAc duke përdorur blotting Western (Fig. 2a) dhe imunohistokimi (Fig. 2b). Të dyja metodat zbuluan induksionin e proteinës ΔFosB në këtë rajon të trurit në sukroze krahasuar me kafshët e kontrollit. Për shkak se i tërë sekuenca e proteinave ΔFosB është e përfshirë brenda atij FosB të plotë, antitrupat e përdorur për të zbuluar imunoreaktivitetin e ngjashëm me FosB, njohin të dy proteinat (Perrotti et al., 2004, 2005). Megjithatë, blotting Western zbuloi se vetëm ΔFosB ishte nxitur në mënyrë të konsiderueshme nga pirja e sukrozës. Kjo tregon se dallimi në sinjalin e vëzhguar nga imunohistokimi paraqet ΔFosB. Rritja e vërejtur në figurën 2b u gjet në thelbin dhe shell të NAc, por jo striatum dorsal (të dhënat nuk janë treguar).

Figura 2.

Konsumi i sakarozës dhe sjellja seksuale rrisin shprehjen ΔFosB në NAc. a, Konsumi kronik i 10% saharozës në një paradigmë të zgjedhjes me dy shishe, si dhe sjellja seksuale, rrisin shprehjen ΔFosB në NAc nga Western njollë (saharoze, t (11) = 2.685; * p = 0.021; n = 5– 8; sjellja seksuale, t (12) = 2.351; * p = 0.037; n = 6-8). Meshkujt e kontrollit të oksidimit nuk ndryshojnë shumë nga meshkujt e kontrollit pa seks (t (10) = 0.69; p> 0.50; n = 4-8). NS, e parëndësishme. b, seksionet e trurit nga kafshët me përvojë në sakarozë tregojnë rritjen e imunoreaktivitetit ΔFosB krahasuar me kafshët kontrolluese në NAc nga imunohistokimia. Fotografitë (10 ×) janë përfaqësuese të seksioneve të shumta të trurit nga gjashtë minj në secilin grup të trajtimit. AC, komisura e përparme. c, Seksionet e trurit nga kafshët me përvojë seksuale tregojnë rritje të imunoreaktivitetit ΔFosB krahasuar me homologët e kontrollit në NAc nga imunohistokimia. Fotografitë (10 ×) janë përfaqësuese të seksioneve të shumta të trurit nga gjashtë deri në tetë minj në secilin grup të trajtimit.

Sjellja seksuale rrit nivelet e ΔFosB në NAc

Ne më pas hetojmë efektet e sjelljes kronike seksuale në induksionin e ΔFosB në NAc. Rats meshkuj me eksperiencë seksuale u lejuan qasje të pakufizuar me një femër të hapur deri në derdhje për seancat 14 gjatë një periudhe kohore javore 8-10. E rëndësishmja, kafshët e kontrollit nuk ishin kontrolle në kafaz shtëpiak, por në vend të kësaj u gjeneruan nga trajtimi i ngjashëm në ditët e testimit dhe ekspozimit ndaj arenës së hapur dhe në shtrat në të cilën copulimi ndodhi për të njëjtën kohë, por pa ekspozim ndaj një femre të hapur, duke kontrolluar për olfaction dhe efektet e trajtimit. Duke përdorur Western blotting, ne kemi gjetur se përvoja seksuale në mënyrë të konsiderueshme rritur nivelet e ΔFosB krahasuar me grupin e kontrollit (Fig. 2a), pa vërejtur nivelet e dukshme të FosB të plotë të gjatësisë. Në përputhje me këto të dhëna, imunohistokimi zbuloi një rritje në errësirën ΔFosB si në thelbin ashtu edhe në predhën e NAc (Fig. 2c), por jo striatum dorsal (të dhënat nuk janë treguar).

Për të siguruar që rritja e ΔFosB e vërejtur në kafshët me përvojë seksuale nuk i atribuohet ndërveprimit social ose ndonjë stimuli tjetër jo-çiftëzues, ne gjeneronim meshkuj që nuk ishin meshkuj, të cilët ishin të ekspozuar ndaj femrave të trajtuara me hormon, por nuk lejohej të copuloheshin. Këta meshkuj nuk treguan asnjë ndryshim në nivelet e ΔFosB në krahasim me një grup të veçantë të kafshëve të kontrollit të aritjes (Fig. 2a), duke sugjeruar se induksioni ΔFosB ndodh në përgjigje të sjelljes seksuale dhe jo cues sociale ose jo.

Shpërndarja e madhe e ΔFosB në NAc rrit sasinë e saharozës

Duke përdorur një sistem të mbivlerësimit të ndërmjetësuar nga viralet, i cili mundëson shprehjen e qëndrueshme të ΔFosB për disa javë (Zachariou et al., 2006) (Fig. 3a), ne hulumtuam ndikimin e niveleve më të larta të ΔFosB, duke synuar specifikisht NAc, në pirjen e saharozës sjellja (Fig. 3b). Ne së pari siguruam që nuk kishte ndryshime në sjelljen fillestare të sakarozës para operacionit me një preest të marrjes së saharozës (AAV-GFP, 6.49 ± 0.879 ml; AAV-ΔFosB, 6.22 ± 0.621 ml; n = 15 / grup; p> 0.80). Tre javë pas operacionit, kur shprehja ΔFosB kishte qenë e qëndrueshme për ∼10 d, kafshëve iu dha një test i sakarozës pas operacionit. Grupi AAV-ΔFosB piu dukshëm më shumë saharozë sesa grupi i kontrollit AAV-GFP (Fig. 3b). Nuk kishte asnjë ndryshim në sasinë e marrjes së ujit midis dy grupeve (AAV-GFP, 0.92 ± 0.019 ml; AAV-ΔFosB, 0.95 ± 0.007 ml; n = 15 / grup; p> 0.15), duke sugjeruar që efekti i ΔFosB është specifik për saharozën.

Figura 3.

Shpërndarja e tepërt e ΔFosB në NAc rregullon aspektet e sjelljes së shpërblimit natyror. a, Përcaktimi i vendit të synuar të NAc nga transferimi gjenetik dypalësh ndërmjet virusit dhe shembulli i shprehjes ΔFosB, zbuluar nga imunohistokimi, pas injektimit AAV-ΔFosB. b, Injektimi i AAV-ΔFosB në NAc rezulton në marrjen e saharozës në rritje krahasuar me kontrollet e injektuara me AAV-GFP (t (28) = 2.208; * p = 0.036; n = 15 / grup). Po ashtu, javët 10 të sjelljes seksuale, krahasuar me kontrollet seksualisht naive, rritin marrjen e saharozës (t (14) = 2.240; * p = 0.042; n = 7-9). c, ΔFosB shtypje e tepërt zvogëlon numrin e ndërhyrjeve të kërkuara për të arritur ejakulimin në kafshë seksualisht naive krahasuar me kontrollet GFP (t (30) = 2.145; * p = 0.04; n = 15-17) dhe rezulton në një tendencë për uljen e intervalit të pozicionimit t (30) = 1.916; # p = 0.065; n = 15-17).

Shpërndarja e tepërt e ΔFosB në NAc ndikon në sjelljen seksuale

Tjetra, ne kemi analizuar nëse shprehja ΔFosB në NAc rregullon sjelljen seksuale të kafshëve naive dhe me përvojë. Megjithëse nuk kemi gjetur dallime në parametrat e sjelljes seksuale midis kafshëve me përvojë të trajtuar nga AAV-ΔFosB dhe -GFP (shih tabelën shtesë S1, e disponueshme në www.jneurosci.org si material plotësues) shfaqja e tepërt e ΔFosB në kafshët naive ka ulur ndjeshëm numrin e intromitacioneve të kërkuara për të arritur ejakulimin për përvojën e parë të sjelljes seksuale (Fig. 3c). Ka pasur gjithashtu një tendencë për një rënie në intervalin post-diagnostifikues për grupin ΔFosB pas përvojës së parë seksuale (Fig. 3c). Në të kundërt, nuk ka dallime në latente për rritje, intromissione ose derdhje në kafshët naive ose me përvojë (shih tabelën shtesë S1, e disponueshme në www.jneurosci.org si material plotësues). Në mënyrë të ngjashme, nuk është vërejtur asnjë ndryshim për raportin e intrudencës [numri i intromissave / (numri i intromozioneve + numri i rritëseve)], edhe pse kjo mund të jetë për shkak të ndryshueshmërisë së lartë në numrin e shtojcave në secilin grup.

Përvoja seksuale rrit sasinë e saharozës

Për shkak se ne kemi gjetur një rritje në nivelet e ΔFosB në NAc pas të dy pije alkoolike dhe përvojë seksuale, dhe ΔFosB overexpression ndikon në reagimet e sjelljes për të dy shpërblime, ishte me interes për të shqyrtuar nëse ekspozimi i mëparshëm në një nga shpërblimet ndikoi ndjeshëm përgjigjet e sjelljes ndaj tjetrës . Përpara përvojës seksuale, kafshët naive u caktuan rastësisht për të kontrolluar ose për kushtet e seksit. Kafshët u ekspozuan më pas për përvojat seksuale ose kushtet e kontrollit, siç përshkruhet më parë, gjatë javëve 8-10. Pesë ditë pas sesionit të seksit të fundit, kafshët iu nënshtruan një paradigmë të zgjedhjes me dy shishe 30 min midis një shishe uji dhe një prej saharozës. Ne kemi gjetur se kafshët me përvojë seksualisht pinë në mënyrë të konsiderueshme saharoze më shumë sesa kontrollet (Fig. 3b). Nuk ka dallim në mes të kafshëve me eksperiencë seksuale dhe kontrolli me marrjen e ujit (kontrolli, 1.21 ± 0.142 ml, seksi me përvojë, 1.16 ± 0.159 ml; n = 7-9; p = 0.79), duke sugjeruar që efekti është specifik për saharozë.

Diskutim

Ky studim ura një boshllëk të mëparshëm në literaturë në sqarimin e rolit të ΔFosB në sjelljet natyrore të shpërblimit të lidhura me seksin dhe sukrozën. Fillimisht u nisëm për të përcaktuar nëse Akumulimi i ΔFosB në NAc, një rajon i rëndësishëm i shpërblimit të trurit, pas ekspozimit kronik ndaj shpërblimeve natyrore. Një tipar i rëndësishëm i kësaj pune ishte dhënia e kafshëve në sjelljen e tyre, sipas analogjisë me paradigmat e vetëadministrimit të drogës. Kjo ishte për të siguruar që çdo efekt në nivelet e ΔFosB ka të bëjë me konsumin vullnetar të shpërblimit. Modeli i saharozës (Fig. 1) demonstron aspekte të sjelljes së varësisë në krahasim me modelet e tjera të marrjes së saharozës: një zgjedhje midis shpërblimit dhe kontrollit, një kthesë dore-përgjigje në formë U, një përgjigje sensibilizuese pas tërheqjes dhe marrjes së tepruar. Ky model gjithashtu shkakton rritjen e shtimit të peshës, nuk shihet në modele të tjera të tilla si modeli i sheqerit të përhershëm të sheqerit (Avena et al., 2008).

Të dhënat tona krijojnë, për herë të parë, se dy lloje kryesore të shpërblimeve natyrore, saharozës dhe seksit, të dyja rritin nivelet e ΔFosB në NAc. Këto rritje u vunë re nga Western blotting dhe immunohistochemistry; duke përdorur të dyja metodat siguron që produkti i proteinave të vëzhguar është me të vërtetë ΔFosB dhe jo FosB me gjatësi të plotë, një tjetër produkt i fosB gjen. Induksioni selektiv i ΔFosB nga saharoza dhe seksi është i ngjashëm me induksionin selektiv të ΔFosB në NAc pas administrimit kronik të pothuajse të gjitha llojeve të drogave të abuzimit (shih Hyrje). Sidoqoftë, vini re, është vëzhgimi se shkalla e induksionit ΔFosB në NAc e vërejtur këtu në përgjigje të shpërblimeve natyrore është më i vogël sesa ajo që shihet për shpërblimet e drogës: pirja e saharozës dhe sjellja seksuale prodhuan një rritje 40-60% në nivelet e ΔFosB në kontrast në induksionin e shumëfishtë të parë me shumë droga abuzimi (Perrotti et al., 2008).

Qëllimi i dytë i këtij studimi ishte të hetojë pasojat funksionale të induksionit ΔFosB në NAc në sjelljet e natyrshme të shpërblimit. Pjesa më e madhe e punës sonë të mëparshme në ndikimin ΔFosB në shpërblimin e barnave ka bërë përdorimin e minjve bitransgjentë të induktueshëm, në të cilat shprehja ΔFosB është në shënjestër të striatumit NAc dhe dorsal. Këto minj tepër ekspresionë të ΔFosB tregojnë përgjigje të zgjeruara të sjelljes ndaj kokainës dhe opiateve, si dhe rritjen e drejtimit të rrotave dhe reagimin instrumental për ushqim (shih Hyrje). Në këtë studim, ne kemi përdorur një sistem të transferimit të gjeneve të ndërmjetësuar viralisht më së tepërmi në mënyrë të qëndrueshme mbi ΔFosB në rajonet e trurit të shënjestruar të minjve meshkuj (Zachariou et al., 2006). Ne kemi gjetur këtu se ΔFosB overexpression rritur konsum saharoze, kur krahasohet me kafshët e kontrollit, pa dallime në marrjen e ujit në mes të dy grupeve.

Ne gjithashtu kemi studiuar se si ΔFosB ndikon në sjelljen seksuale. Ne kemi demonstruar se shprehja ΔFosB në NAc zvogëlon numrin e intromozave të kërkuara për ejakulimin në kafshë seksualisht naive. Kjo nuk korrespondonte me dallimet e tjera në sjelljen naive të seksit, duke përfshirë ndryshimet në latente të malit, ndërhyrjes ose ejakulimit. Përveç kësaj, shprehja ΔFosB nuk ka ndikuar në ndonjë aspekt të sjelljes seksuale në kafshët me përvojë seksuale. Aftësia e një manipulimi në NAc për të ndikuar në sjelljen seksuale nuk është për t'u habitur duke pasur parasysh faktin se ky rajon i shpërblimit të trurit rregullon sjelljen seksuale (Balfour et al., 2004; Hull dhe Dominguez, 2007). Rënia e numrit të ndërhyrjeve të shkaktuara nga ΔFosB mund të pasqyrojë një përmirësim të sjelljes seksuale, në atë që kafshët naive me shprehjen e madhe të ΔFosB në NAc sillen më shumë si kafshë me përvojë. Për shembull, në testimet e përvojës së përsëritur seksuale, kafshët kërkojnë më pak ndërhyrje për të arritur ejakulimin (Lumley dhe Hull, 1999). Përveç kësaj, tendenca për një rënie në intervalin e pozicioneve me ΔFosB overexpression gjithashtu pasqyron sjelljet e vërejtura në meshkujt më të motivuar dhe më seksualë (Kippin dhe van der Kooy, 2003). Së bashku, këto gjetje sugjerojnë se frymëzimi i ΔFosB në kafshët naive mund të lehtësojë sjelljen seksuale duke bërë që kafshët naive të ngjajnë me kafshë më me përvojë ose me motive seksuale. Nga ana tjetër, ne nuk kemi vërejtur një efekt të rëndësishëm të shprehjes së madhe të ΔFosB mbi sjelljen seksuale me përvojë. Studimet më komplekse të sjelljes së sjelljes seksuale (p.sh., preferencat e kushteve të kushtëzuara) mund të diskriminojnë më mirë efektet e mundshme të ΔFosB.

Së fundmi, kemi hetuar se si ekspozimi i mëparshëm ndaj një shpërblimi natyror ndikon në përgjigjet e sjelljes ndaj një tjetri. Konkretisht, ne përcaktuam efektin e përvojës së mëparshme seksuale në marrjen e saharozës. Megjithëse të dy kafshët e kontrollit dhe ato me përvojë seksuale treguan një preferencë të fortë për saharozën, kafshët me përvojë seksuale pinë shumë më shumë saharoze, pa asnjë ndryshim në konsumin e ujit. Ky është një zbulim interesant, pasi sugjeron që ekspozimi i mëparshëm ndaj një shpërblimi mund të rrisë vlerën shpërblyese të një stimuli tjetër shpërblyes, siç do të pritej nëse do të kishte një bazë molekulare pjesërisht të ndarë (p.sh., ΔFosB) të ndjeshmërisë së shpërblimit. Ngjashëm me këtë studim, hamsters femra të ekspozuara më parë ndaj sjelljes seksuale shfaqën ndjeshmëri të shtuar ndaj efekteve të sjelljes së kokainës (Bradley dhe Meisel, 2001). Këto zbulime mbështesin nocionin e plasticitetit brenda qarkut të shpërblimit të trurit, në atë që vlera e perceptuar e shpërblimeve të tanishme ndërtohet në ekspozimet e shpërblimeve të kaluara.

Në përmbledhje, puna e paraqitur këtu ofron prova se, përveç ilaçeve të abuzimit, shpërblimet natyrore nxisin nivelet ΔFosB në NAc. Po kështu, shprehja e tepërt e ΔFosB në këtë rajon të trurit rregullon përgjigjet e sjelljes së një kafshe ndaj shpërblimeve natyrore, siç është vërejtur më parë për shpërblimet e ilaçeve. Këto zbulime sugjerojnë që ΔFosB luan një rol më të përgjithshëm në rregullimin e mekanizmave të shpërblimit dhe mund të ndihmojë në ndërmjetësimin e ndër-sensibilizimit të vëzhguar në shumë lloje të ilaçeve dhe shpërblimeve natyrore. Po ashtu, rezultatet tona rrisin mundësinë që induksioni i ΔFosB në NAc mund të ndërmjetësojë jo vetëm aspektet kryesore të varësisë nga droga, por edhe aspektet e të ashtuquajturve varësi natyrore që përfshijnë konsum të detyrueshëm të shpërblimeve natyrore.

Shënimet

• Kjo punë u mbështet nga grante nga Instituti Kombëtar i Shëndetit Mendor dhe Instituti Kombëtar për Abuzimin e Drogës dhe nga Aleanca Kombëtare për Kërkime në Skizofreninë dhe Depresionin.

• Korrespondenca duhet t'i drejtohet Carlos A. Bolanos në adresën e mësipërme. [email mbrojtur]

• Copyright © Shoqëria 2008 për Neurosciencë 0270-6474 / 08 / 2810272-06 $ 15.00 / 0

Seksioni i mëparshëm

Referencat

1. ↵

1. Avena NM,

2. Rada P,

3. Hoebel BG

(2008) Dëshmi për varësinë e sheqerit: efektet e sjelljes dhe neurokimi të marrjes së përzier të sheqerit në mënyrë të përhershme. Neurosci Biobehav Rev 32: 20-39.

CrossRefMedline

2. ↵

1. Balfour ME,

2. Yu L,

3. Coolen LM

(2004) Sjellja seksuale dhe cues mjedisore të lidhura me seksin aktivizojnë sistemin mesolimbik në minjtë meshkuj. Neuropsychopharmacology 29: 718-730.

CrossRefMedline

3. ↵

1. Barrot M,

2. Olivier JD,

3. Perrotti LI,

4. DiLeone RJ,

5. Berton O,

6. Eisch AJ,

7. Impey S,

8. Stuhia DR,

9. Neve RL,

10. Yin JC,

11. Zachariou V,

12. Nestler EJ

(2002) Aktiviteti i CREB në shell nucleus accumbens kontrollon gating e përgjigjeve të sjelljes ndaj stimujve emocional. Proc Natl Acad Sci USA 99: 11435-11440.

Abstrakt / FALAS Tekst i Plotë

4. ↵

1. Barrot M,

2. Wallace DL,

3. Bolaños CA,

4. Graham DL,

5. Perrotti LI,

6. Neve RL,

7. Chambliss H,

8. Yin JC,

9. Nestler EJ

(2005) Rregullimi i ankthit dhe fillimi i sjelljes seksuale nga CREB në nucleus accumbens. Proc Natl Acad Sci USA 102: 8357-8362.

Abstrakt / FALAS Tekst i Plotë

5. ↵

1. Bradley KC,

2. Meisel RL

(2001) Sjellja seksuale e sjelljes së c-Fos në bërthamë accumbens dhe aktiviteti lokomotor i stimuluar nga amfetamina janë sensibilizuar nga përvoja seksuale e mëparshme në hamsters femra siriane. J Neurosci 21: 2123-2130.

Abstrakt / FALAS Tekst i Plotë

6. ↵

1. Brown JR,

2. Ju H,

3. Bronson RT,

4. Dikkes P,

5. Greenberg ME

(1996) Një defekt në edukimin e minjve që nuk ka gjenin e hershëm të hershëm fosB. Qeliza 86: 297-309.

CrossRefMedline

7. ↵

1. Cenci MA

(2002) Faktorët e transkriptimit të përfshirë në patogjenezën e diskinesisë së shkaktuar nga L-DOPA në një model miu të sëmundjes Parkinson. Acidet amino 23: 105–109.

CrossRefMedline

8. ↵

1. Colby CR,

2. Whisler K,

3. Steffen C,

4. Nestler EJ,

5. Vetë DW

(2003) Zmadhimi i tepërt i tipit të qelizave striatake të DeltaFosB rrit nxitjen për kokainë. J Neurosci 23: 2488-2493.

Abstrakt / FALAS Tekst i Plotë

9. ↵

1. Hull EM,

2. Dominguez JM

(2007) Sjellja seksuale në brejtësit meshkuj. Horm Behav 52: 45-55.

CrossRefMedline

10. ↵

1. Kelz MB,

2. Chen J,

3. Carlezon WA Jr.,

4. Whisler K,

5. Gilden L,

6. Beckmann AM,

7. Steffen C,

8. Zhang YJ,

9. Marotti L,

10. Vetë DW,

11. Tkatch T,

12. Baranauskas G,

13. Surmeier DJ,

14. Neve RL,

15. Duman RS,

16. Picciotto MR,

17. Nestler EJ

(1999) Shprehja e faktorit të transkriptimit deltaFosB në tru kontrollon ndjeshmërinë ndaj kokainës. Natyra 401: 272-276.

CrossRefMedline

11. ↵

1. Kippin TE,

2. van der Kooy D

(2003) Lezionet excitotoxic të bërthamës tegmentale pedunculopontine pengojnë copulation në minjtë naiv meshkuj dhe bllokojnë efektet shpërblyese të copulation në minjtë provuar me meshkuj. Eur J Neurosci 18: 2581-2591.

CrossRefMedline

12. ↵

1. Lumley LA,

2. Hull EM

(1999) Efektet e një antagonisti D1 dhe të përvojës seksuale në imunoreaktivitetin e ngjashme me Fos-si të shkaktuara nga copulimi në bërthamën mediale preoptike. Rezistenca e trurit 829: 55-68.

CrossRefMedline

13. ↵

1. McDaid J,

2. Graham MP,

3. Napier TC

(2006) Ndjeshmëria e nxitur nga metamfetamina ndryshon në mënyrë të diferencuar pCREB dhe DeltaFosB në të gjithë qarkun limbik të trurit të gjitarëve. Mol Pharmacol 70: 2064-2074.

Abstrakt / FALAS Tekst i Plotë

14. ↵

1. Muller DL,

2. Unterwald EM

(2005) receptorët D1 dopamine modulojnë induksionin deltaFosB në striatumin e mibrës pas administrimit intermittent të morfinës. J Pharmacol Exp Ther 314: 148-154.

Abstrakt / FALAS Tekst i Plotë

15. ↵

1. Nakabeppu Y,

2. Nathans D

(1991) Një formë e shkrirë e natyrshme e FosB që pengon aktivitetin transkripsion Fos / Jun. Qeliza 64: 751-759.

CrossRefMedline

16. ↵

1. Nestler EJ

(2008) Mekanizmat transkripsion të varësisë: roli i ΔFosB. Philos Trans R Soc Lond B Sci Biol 363: 3245-3255.

Abstrakt / FALAS Tekst i Plotë

17. ↵

1. Olausson P,

2. Jentsch JD,

3. Tronson N,

4. Neve RL,

5. Nestler EJ,

6. Taylor JR

(2006) DeltaFosB në nucleus accumbens rregullon sjelljen dhe motivimin instrumental të përforcuar nga ushqimi. J Neurosci 26: 9196-9204.

Abstrakt / FALAS Tekst i Plotë

18. ↵

1. Perrotti LI,

2. Hadeishi Y,

3. Ulery PG,

4. Barrot M,

5. Monteggia L,

6. Duman RS,

7. Nestler EJ

(2004) Induksioni i deltaFosB në strukturat e trurit të lidhura me shpërblimin pas stresit kronik. J Neurosci 24: 10594-10602.

Abstrakt / FALAS Tekst i Plotë

19. ↵

1. Perrotti LI,

2. Bolaños CA,

3. Choi KH,

4. Russo SJ,

5. Edwards S,

6. Ulery PG,

7. Wallace DL,

8. Vetë DW,

9. Nestler EJ,

10. Barrot M

(2005) DeltaFosB akumulohet në një popullsi të qelizave GABAergic në bishtin e pasëm të zonës tegmentale të barkut pas trajtimit psikostimulues. Eur J Neurosci 21: 2817-2824.

CrossRefMedline

20. ↵

1. Perrotti LI,

2. Weaver RR,

3. Robison B,

4. Renthal W,

5. Maze I,

6. Yazdani S,

7. Elmore RG,

8. Knapp DJ,

9. Selley DE,

10. Martin BR,

11. Sim-Selley L,

12. Bachtell RK,

13. Vetë DW,

14. Nestler EJ

(2008) Modele të dallueshme të induksionit DeltaFosB në tru nga drogat e abuzimit. Synapse 62: 358-369.

CrossRefMedline

21. ↵

1. Teegarden SL,

2. Bale TL

(2007) Efektet e stresit në preferencën dhe marrjen e ushqimit janë të varura nga aksesi dhe ndjeshmëria ndaj stresit. Biol Psikiatria 61: 1021-1029.

CrossRefMedline

22. ↵

1. Werme M,

2. Messer C,

3. Olson L,

4. Gilden L,

5. Thorén P,

6. Nestler EJ,

7. Brené S

(2002) DeltaFosB rregullon drejtimin e rrotave. J Neurosci 22: 8133-8138.

Abstrakt / FALAS Tekst i Plotë

23. ↵

1. Zachariou V,

2. Bolanos CA,

3. Selley DE,

4. Theobald D,

5. Cassidy MP,

6. Kelz MB,

7. Shaw-Lutchman T,

8. Berton O,

9. Sim-Selley LJ,

10. Dileone RJ,

11. Kumar A,

12. Nestler EJ

(2006) Një rol esencial për DeltaFosB në bërthamën accumbens në veprim morfinë. Nat Neurosci 9: 205-211.

CrossRefMedline