извор
Одељење за биологију ћелија, Универзитет у Синсинатију, Синсинати, Охајо, САД.
Апстрактан
ИСТОРИЈАТ:
Неспособност да се инхибирају понашања када постану маладаптивна је компонента неколико психијатријских обољења, а медијски префронтални кортекс (мПФЦ) је идентификован као потенцијални посредник инхибиције понашања. Тренутна студија је тестирана да ли је мПФЦ укључен у инхибицију сексуалног понашања када је повезан са аверзивним исходима.
МЕТОДЕ:
Коришћењем мужјака пацова, испитивани су ефекти лезија инфралимбичког и прелимбног подручја мПФЦ-а на експресију сексуалног понашања и способност инхибиције парења коришћењем парадигме непопуњености.
РЕЗУЛТАТИ:
Медијалне лезије префронталног кортекса нису промениле изражавање сексуалног понашања. Насупрот томе, лезије мПФЦ су потпуно блокирале стицање условљавања сексуалне аверзије и животиње са лезијама су наставиле да се паре, насупрот снажној инхибицији понашања према копулацији у мПФЦ интактних мушких животиња, што је резултирало да се само КСНУМКС% интактних мушких животиња наставља да се пари. Међутим, пацови са мПФЦ лезијама су били у стању да формирају условљену преференцију места за сексуалну награду и условљену аверзију места за литијум хлорид, што указује на то да ове лезије нису промениле асоцијативно учење или осетљивост за литијум хлорид.
ЗАКЉУЧАК:
Тренутна студија указује да су животиње са мПФЦ лезијама вероватно способне да формирају асоцијације са аверзивним исходима свог понашања, али немају способност да потисну тражење сексуалне награде суочене са аверзивним последицама. Ови подаци могу допринети бољем разумевању уобичајене патологије у основи поремећаја контроле импулса, јер компулзивно сексуално понашање има високу преваленцу коморбидитета са психијатријским поремећајима и Паркинсоновом болешћу.
УВОД
Медијални префронтални кортекс (мПФЦ) је укључен у многе функције вишег реда сисарског нервног система, укључујући регулацију емоционалног узбуђења, понашања налик анксиозности, као и флексибилност у понашању и доношење одлука (1-5). Сматра се да доношење одлука засновано на награди контролише неуронски круг који се састоји од мПФЦ, амигдале и стриатума (6) у којој мПФЦ делује као "топ-довн" контролор овог процеса (7,8). Централна карактеристика одлучивања заснованог на награђивању је способност праћења односа „одговор-исход“ током времена (9). На овај начин, када последице повезане са понашањем постану неповољне, учесталост ових акција се смањује. Ово доводи до позитивног прилагођавања понашања, а овај одговор зависи од интактне функције мПФЦ (8, 10). Неспособност да се промене понашања након што доведу до нежељених последица је симптом који је заједнички различитим поремећајима овисности (11-15).
Мушко сексуално понашање глодаваца је природно понашање засновано на награђивању у којем се прате односи између одговора и исхода како би се постигао циљ копулације (16). Међутим, мужјаци пацова се суздржавају од копулирања када је сексуално понашање упарено са аверзивним стимулусом литијум хлорида (ЛиЦл; КСНУМКС, КСНУМКС). Активност мПФЦ је повезана са сексуалним понашањем мушкараца код глодара (19-25) и људи (26). Међутим, тачна улога мПФЦ-а у сексуалном понашању остаје нејасна. Циљ ове студије је био да се окарактеришу ефекти мПФЦ лезија на изражавање сексуалног понашања, као и на стицање инхибиције понашања према сексуалном понашању код пацова коришћењем модела неподобне копулације. Лезије су укључивале инфралимбике (ИЛ) и прелимбичне (ПЛ) језгре мПФЦ-а, јер су ове субрегије показале да пројектују мождана подручја укључена у регулацију сексуалног понашања (20). Резултати ове студије показују да интактна функција мПФЦ није потребна за нормално изражавање сексуалног понашања. Уместо тога, резултати подржавају хипотезу да мПФЦ регулише извршавање инхибиције понашања према сексуалном понашању када се то понашање повеже са аверзивним исходима.
МАТЕРИЈАЛИ И МЕТОДЕ
životinje
Одрасли мужјаци (КСНУМКС-КСНУМКС грама) Спрагуе Давлеи пацови добијени из Харланових лабораторија (Индианаполис) су смештени појединачно у вештачки осветљеној просторији на циклусу обрнутог светла / таме (КСНУМКС: КСНУМКС х, светла се искључују у КСНУМКС АМ) на температури од КСНУМКС Најнижа: ° Ф. Храна и вода су били доступни у свако доба. У свим тестовима парења коришћени су оваријектомирани, естрогенски (сц силастична капсула са КСНУМКС% КСНУМКС-бета-естрадиол бензоатом) и прогестерон (сц ињекција КСНУМКС μг у КСНУМКС мл сезамовог уља) примарних женки Спрагуе Давлеи пацова (КСНУМКС-КСНУМКС грама) почело је четири сата након почетка мрачног периода и понашање је изведено у испитном кавезу од плексигласа правокутног облика (КСНУМКС × КСНУМКС × КСНУМКС цм) под тамним црвеним осветљењем. Све процедуре су одобрене од стране Одбора за негу и употребу животиња Универзитета у Синсинатију, Комитета за бригу о животињама Западног Онтарија, и усаглашене су са смјерницама НИХ и ЦЦАЦ које су укључивале краљежњаке у истраживању.
Операција лезије
Животиње су анестезиране са дозом КСНУМКС-мл / кг (КСНУМКС мг / кг кетамина и КСНУМКС мг / кг ксилазина). Животиње су смештене у стереотаксични апарат (Копф инструменти, Тујунга, ЦА УСА), направљен је рез да би се открила лобања, а рупе су избушене изнад места убризгавања употребом дреммел бушилице (Дреммел, УСА). Иботенска киселина (КСНУМКСμл, КСНУМКС% у ПБС) је инфундирана билатерално користећи две ињекције на различитим дорсовентралним координатама, свака током КСНУМКС минутног периода користећи КСНУМКСμл Хамилтон шприц на следећим координатама у односу на Брегму (са лобањом изравнатом): За ПЛ и ИЛ лезије: АП = КСНУМКС, МЛ = КСНУМКС, ДВ = −КСНУМКС и −КСНУМКС. Схам лезије су изведене користећи исте методе, али користећи ињекције носача (ПБС). Свим животињама је дозвољено да се опораве током КСНУМКС-КСНУМКС дана пре тестирања понашања.
Дизајн
Изражавање сексуалног понашања
ПЛ и ИЛ лезије су изведене код животиња које су биле сексуално наивне пре операције. После опоравка, животињама је дозвољено да се паре једном недељно док се не прикаже једна ејакулација, укупно четири недеље после операције. Разлике у сексуалним параметрима (тј. Латенције за монтажу, интромисија, ејакулација, и број монтирања и интромисије) унутар сваког експеримента анализиране су помоћу једносмјерне АНОВА са операцијом лезије као фактор. Пост хоц поређења су спроведена коришћењем Фисхерс ПЛСД тестова, сви са нивоима значајности КСНУМКС%.
Елеватед Плус Мазе Екпериментс
Животиње са лезијама или лажним третманом су тестиране на повишеном плус лабиринту (ЕПМ). Овај тест је изведен пет недеља после операције и недељу дана после последњег парења. ЕПМ је направљен од чистог плексигласа и састојао се од четири руке једнаке дужине које су се простирале од централне арене која је обликовала облик знака плус. Две руке лабиринта биле су отворене према спољашњем окружењу, а друге две руке лабиринта биле су затворене тамним споредним странама (КСНУМКСцм високо) које су се протезале дуж читаве дужине руке. Границе између средњег подручја и кракова биле су дефинисане бијелим пругама на рукама смјештеним КСНУМКСцм од средине лабиринта. ЕПМ тестови су спроведени под слабим осветљењем, КСНУМКС – КСНУМКС сати након почетка мрачног периода. Разлике између лажних и оштећених животиња су утврђене помоћу т-тестова ученика са нивоом значајности КСНУМКС%.
Цондитионед Сек Аверсион
Мужјаци пацова су подвргнути три сесије парења да би добили сексуално искуство пре лезије или лажне операције. Животиње које су показале ејакулацију током најмање два од три теста пре операције парења, укључене су у ову студију и насумично подељене у четири експерименталне групе: Схам-ЛиЦл, Лесион-ЛиЦл, Схам-Салине и Лесион-Салине. Лезије или лажне операције су обављене КСНУМКС дана након последњег тренинга. Животињама је било дозвољено да се опораве недељу дана после операција пре него што је почела терапија. Током кондиционих сесија, половина лажних и оштећених мужјака је примила ЛиЦл одмах након парења (Схам-ЛиЦл и Лесион-ЛиЦл), док је друга половина лажних и оштећених мужјака служила као контрола и примала је физиолошку отопину одмах након парења (Схам-Салине). и лезија-физиолошки раствор). На дан КСНУМКС кондиционирања, животињама је дозвољено да се паре са једном ејакулацијом и убризгане у року од једног минута након ејакулације са КСНУМКСмл / кг дозом било КСНУМКСМ ЛиЦл или сланим раствором и затим стављене назад у њихове кавезе. Ујутро на дан КСНУМКС кондиционирања, сви мужјаци су мерени и животињама које су подвргнуте физиолошкој сланој отопини дата је доза КСНУМКСмл / кг КСНУМКСМ ЛиЦл, док је животињама које су биле подвргнуте ЛиЦл ињектираној еквивалентној дози физиолошког раствора. Ова парадигма је поновљена током двадесет узастопних дана у укупном броју од десет комплетних сесија условљавања. Параметри сексуалног понашања су забележени током сваког испитивања. Разлике у процентима животиња које су приказивале планине и интромисије, или ејакулације су анализиране за свако испитивање уз помоћ Цхи-Скуаре анализе са КСНУМКС% нивоом значајности. Будући да нису откривене разлике између група Схам-Салине и Лесион-Салине у било којем параметру, ове две групе су комбиноване за статистичку анализу (н = КСНУМКС) и упоређене су са Лесион-ЛиЦл или Схам-ЛиЦл групом.
Преференција увјетног мјеста
Сексуално наивне животиње су подвргнуте операцији лезије као што је горе описано и дозвољено им је да се опораве недељу дана пре тестирања понашања. Сва тестирања понашања почела су КСНУМКС сати након почетка мрачног периода. Апарат за преференцијално подешавање места је подељен у три коморе са неутралном централном комором. Једна страна коморе имала је беле зидове и решеткасте подове, док је друга страна била црна са шипкама од нерђајућег челика као подна облога, средишња комора је била сива са подом од плексигласа (Мед Ассоциатес, Ст. Албанс, ВТ). Прво, извршено је пре-тестирање да би се утврдила природна преференција за сваког појединца пре него што је почело кондиционирање, све животиње су стављене у централну комору са слободним приступом у све коморе током петнаест минута и забележено је укупно време проведено у свакој комори. Следећег дана, тј. Кондиционирајући дан КСНУМКС, мужјаци су се парили са једном ејакулацијом у њиховом кућном кавезу на којој су одмах били стављени у првобитно непожељну комору тридесет минута без приступа другим коморама или су били смештени у своју првобитно пожељну комору за тридесет минута без претходног сексуалног понашања. Другог дана условљавања, мушкарци су добили супротан третман. Ова парадигма условљавања је поновљена још једном. Следећег дана је спроведен пост-тест који је процедурално идентичан пред-тесту. Две одвојене вредности су коришћене да би се утврдило да ли су животиње мПФЦ лезије формирале условљену предност у односу на пол. Први резултат је био резултат разлике, дефинисан као разлика између времена проведеног у првобитно пожељној комори и времена проведеног у првобитно непожељној комори. Преферирани скор је дефинисан као време проведено у иницијално не-преферираној комори подељено са временом проведеним у почетно не-преферираној комори плус време проведено у првобитно пожељној комори. Преферирани и различити резултати су упоређени за сваку животињу између пре-теста и пост-теста користећи упарене студентске т-тестове са КСНУМКС% нивоима значајности. Претходне студије су показале да резултати парења у робустној условљеној преференцији места користе ову парадигму и да контролни третмани не доводе до промена преференција (27-29).
Условљена одбојност места
Сексуално наивне животиње су подвргнуте лезији или лажној операцији као што је горе описано и дозвољено им је да се опораве једну недељу пре тестирања понашања. Сва тестирања понашања су почела КСНУМКС сати након почетка периода свјетлости. Употребом ЦПП апарата који је горе описан, ЛиЦл или ињекције физиолошког раствора су упарене са иницијално пожељном или не-преферираном комором, у току две кондициониране студије, на уравнотежен начин. Пре и пост тестови су спроведени и подаци су анализирани као што је горе описано коришћењем упарених студентских т-тестова са нивоима значајности КСНУМКС%.
Провера лезије
За верификацију лезија, животиње су перфундиране транскардијално са КСНУМКС% параформалдехидом и мозгови су подељени (коронално). Секције су имунопроцесиране за неуронски маркер НеуН користећи примарни антисерум у раствору инкубације који препознаје НеуН (моноклонални анти-НеуН антисерум; КСНУМКС: КСНУМКС; Цхемицон) и стандардне методе имунопероксидазе (19). Локација и величина иботенских лезија је одређена анализом површине у суседним секцијама мПФЦ без лишења НеуН неурона. Лезије мПФЦ-а обично се протежу од АП + КСНУМКС до + КСНУМКС у односу на брегму (Слика КСНУМКСА – Ц). Лезије су сматране завршеним ако је КСНУМКС% ИЛ и КСНУМКС% ПЛ уништено, а само животиње са потпуним лезијама су укључене у статистичке анализе (експеримент понашања на секс, лезија н = КСНУМКС, схам н = КСНУМКС; ЕПМ експеримент, лезија н) = КСНУМКС, схам н = КСНУМКС, експеримент с условном аверзијом према сполу, схам-салине н = КСНУМКС, схам-ЛиЦл н = КСНУМКС, лезија-слана н = КСНУМКС, лезија-ЛиЦл н = КСНУМКС; кондиционирани експеримент аверзије места, лажно н = КСНУМКС, лезија н = КСНУМКС).
РЕЗУЛТАТИ
Секуал Бехавиор
ПЛ / ИЛ лезије нису утицале на било који сексуални параметар тестиран код мушкараца који су били сексуално наивни пре операције (Слика КСНУМКСД – Ф). У складу са тим, ниједан ефекат ПЛ / ИЛ лезија на сексуално понашање није детектован код сексуално искусних мушкараца укључених у експеримент са кондиционираном сполном одбијању, током првог испитивања, дакле пре спаривања ЛиЦл са сексуалним понашањем (Табела КСНУМКС). Дакле, ПЛ / ИЛ лезије нису утицале на сексуално понашање независно од сексуалног искуства.
Табела КСНУМКС
Елеватед Плус Мазе
У складу са претходним извештајима (27-29), мужјаци пацова са мПФЦ лезијама мушкарци су приказали више уноса у отворене кракове ЕПМ у поређењу са контролама (Слика КСНУМКСГ), сугеришући да је функција мПФЦ критична за ситуације које захтевају процену ризика.
Условна аверзија према сексу
Ефекти условљавања ЛиЦл на сексуално понашање
Уређај ЛиЦл је резултирао значајним смањењем процента лажних мушкараца који су показивали изданке, интромисије или ејакулацију у поређењу са лажним сланим контролама (Слика КСНУМКСА – Б). Међутим, лезије мПФЦ су потпуно блокирале инхибицију изазвану ЛиЦл кондиционирањем. Хи-квадратна анализа је открила значајне разлике између група које су откривене у процентима животиња које су показивале изданке (Слика КСНУМКСА), интромиссионс (нису приказани; подаци идентични Слика КСНУМКСА), или ејакулације (Слика КСНУМКСБ). Конкретно, проценти мужјака који су показали изданке, интромисије или ејакулацију били су значајно нижи у Схам-ЛиЦл групи у поређењу са контролним животињама које су третиране физиолошким раствором (Схам и Лесион), што указује на дисруптивно дејство условљавања ЛиЦл на копулацију у Шам животињама. Насупрот томе, ефекат условљавања ЛиЦл није примећен код мужјака Леион-ЛиЦл (Слике КСНУМКСА – Б). Дакле, функција мПФЦ је критична за стицање условљене инхибиције сексуалног понашања. Међутим, могуће је да ПЛ / ИЛ лезије ублажавају асоцијативно учење повезано са сексуалном наградом, тако да је у одвојеној студији испитан утицај ПЛ / ИЛ лезија на стицање условљене преференције места за сексуалну награду.
Слика КСНУМКС
Условљена преференција места и аверзија
Пацови са мПФЦ лезијама су показали нормално асоцијативно учење контекстуалних знакова упарених са сексуалном наградом, што је назначено повећаним резултатом разлике и склоности преференцијама током пост-теста (Слика КСНУМКСА – Б). Штавише, лезије нису утицале на асоцијативно учење контекстуалних знакова слабости изазване са ЛиЦл, што се указује значајним смањењем резултата разлике и преференција током пост теста (Слика КСНУМКСЦ – Д).
Слика КСНУМКС
ДИСКУСИЈА
У овој студији, извештавамо да лезије ИЛ и ПЛ региона мПФЦ не утичу на изражавање сексуалног понашања, нити на стицање условљене преференције места за сексуалну награду. Уместо тога, лезије спречавају стицање увјетоване одбојности према сполу. Ови резултати пружају функционалне доказе за хипотезу да је способност да се изврше адаптивне промене понашања регулисана ИЛ и ПЛ подрегијама мПФЦ.
Претходни подаци из наше лабораторије показали су да се неурони мПФЦ активирају током сексуалног понашања код мужјака пацова (20). Међутим, пацови мПФЦ лезија у овој студији се не могу разликовати од лажних контролних пацова у било којем од анализираних параметара сексуалног понашања. У складу са претходним извештајима (30, 32) лезије мПФЦ-а су произвеле анксиолитичке ефекте као што је процењено на основу перформанси на повишеном плус лабиринту, што указује на то да је наш лезиони протокол ефикасан. Према томе, тренутни резултати указују на то да активирање ИЛ и ПЛ подјела унутар мПФЦ-а током сексуалног понашања није неопходно за нормално изражавање сексуалног понашања. Насупрот томе, претходна студија коју су спровели Агмо и сарадници показала је да су лезије предњег дела зуба (АЦА) повећале латенцију монтаже и интромије и смањиле проценат мушкараца који су се слагали (25). Према томе, могуће је да АЦА игра улогу у извођењу сексуалног понашања, док ИЛ и ПЛ региони посредују у инхибицији понашања када су повезани са аверзивним исходима.
Иако је описано да лезије мПФЦ-а ометају различите облике консолидације меморије (33, 34), ефекти мПФЦ лезија на инхибицију понашања о којима се овдје извјештава не могу се приписати недостацима учења. У одвојеном сету експеримената, мПФЦ лезијски мужјаци су тестирани на способност да се успостави условљена преференција места према сексуалном понашању. Асоцијативно учење повезано са наградом остало је нетакнуто код животиња које су лечене у мПФЦ, пошто су ови мушкарци били у стању да формирају условљену преференцију места у односу на комору за сексуалну награду. Овај налаз је у сагласности са претходним студијама које су испитивале улогу ПЛ или комплетног мПФЦ за стицање ЦПП-а индукованог психостимулансом (35, 36Осим тога, асоцијативно учење за аверсивни стимуланс ЛиЦл није било под утицајем мПФЦ лезија, у складу са претходним извештајима да ПФЦ лезије нису спречиле стицање увјетоване аверзије укуса (34). Сви ови подаци указују на то да је претходно уочена активација подјединица ПЛ / ИЛ унутар мПФЦ (20) нису неопходни за стицање асоцијативног учења које се односи на награђивање, али су неопходне за правилно кориштење ових информација јер се односе на извршење контроле понашања. Овај појам је у сагласности са тренутном тврдњом да је интактна функција ИЛ неопходна за испитивање и деловање на основу инхибиторних и узбудљивих инпута који преносе информације о непредвиђеним могућностима награђивања (аверзија).37). Осим тога, животиње са ПЛ (35) или ИЛ (8, 37, 38) лезије показују нормално учење изумирања упркос немогућности да се користе ове информације да би се донеле одлуке усмерене ка циљу.
У закључку, тренутна студија показује да су животиње са лезијама мПФЦ вероватно способне да формирају асоцијације са аверзивним исходима њиховог понашања, али им недостаје способност да потискују тражење сексуалне награде у односу на негативне последице. Код људи сексуално узбуђење је комплексно искуство у којем обрада когнитивно-емоционалних информација служи да се утврди да ли су хедонистичке особине одређеног стимулуса довољне да дјелују као сексуални подстицај (39). Тренутни подаци указују да дисфункција мПФЦ-а може допринијети сексуалном ризику или компулзивном тражењу сексуалног понашања. Штавише, дисфункција мПФЦ је повезана са неколико психијатријских поремећаја (13, 40сугерирајући да дисфункција мПФЦ може бити основна патологија која се дијели са другим поремећајима и да компулзивно сексуално понашање може бити повезано са другим поремећајима. Заиста, код људи се наводи да хиперсексуалност или компулзивно сексуално понашање имају високу преваленцију коморбидитета са психијатријским стањима (укључујући злоупотребу супстанци, анксиозност и поремећаје расположења) (41), и отприлике КСНУМКС% преваленције Паркинсонове болести заједно са принудном куповином, коцкањем и једењем (42-44).
Фусноте
Изјава издавача: Ово је ПДФ фајл нерегистрованог рукописа који је прихваћен за објављивање. Као услугу нашим клијентима пружамо ову рану верзију рукописа. Рукопис ће бити подвргнут копирању, слагању и прегледу резултирајућег доказа прије него што буде објављен у коначном облику. Имајте на уму да се током производног процеса могу открити грешке које би могле утицати на садржај, а све правне изјаве које се односе на часопис припадају.
;