Matsoho a Monolimbic Dopamine Neuron Khothatso ea Tsoelo-pele ea ho Lemala (2015)

Selelekela

Ho lemalla lithethefatsi ke lefu le fetohang ka mehato e 'maloa (Everitt et al., 2008, George et al., 2014). Tlhahlobo e etsoa ha tšebeliso ea boithabiso e fetoha e qobelloang, e phehellang leha ho na le litlamorao tse mpe. Le ha khopolo-taba e ka sehloohong ea bokhoba ba tahi e hlahisa hore lithethefatsi tsa tlhekefetso li baka lefu lena hobane li eketsa khatello ea dopamine (DA) bokong, ha ho hlake hore na ho hlohlelletsa sistimi ena ho lekane ho khannela phetoho ho tloha ts'ebelisong ea boithabiso ho ea ts'ebetsong (Di Chiara le Bassareo, 2007, Volkow le Morales, 2015). Bopaki bo tšehetsang khopolo-taba ea DA ea ho matlafatsa lithethefatsi bo bokelletse ho feta mashome a lilemo mme bo itšetleha ka phello ea pele ea lithethefatsi. Mohlala, lithethefatsi tse lemalloang li fokotsa monyako oa ho itšireletsa (ICSS) oa mothapo o ka pele oa boko, pampitšana ea fiber e nang le, har'a tse ling, e nyolohelang projeke ea DA ho tloha bohareng ba kelello (Stein, 1964, Crow, 1970, Kornetsky et al., 1979). Lithuto tsa Pharmacology le lesion li ile tsa supa sistimi ea DA ea mesocorticolimbic e le tšimoloho ea potoloho ena (Bohlale le Bozarth, 1982). Lilemong tsa morao tsa 1980, mohato o tobileng oa khatello ea lisele tsa lisele tsa DA le microdialysis e netefalitse hore lithethefatsi tse lemalloang li arolelana thepa ea ho tsosa khatello ea DA ho NAc (Di Chiara le Imperato, 1988). Sena se lebisitse ho tlhahiso ea tlhophiso ea mochini oa lithethefatsi tse lemalloang (Lüscher le Ungless, 2006).

Ha ho tsejoe hakaalo ka hore na litlamorao tsa ts'ebeliso ea lithethefatsi li thusa joang ho fetohela bokhobeng. Mekhoa e ikemetseng ea DA e se e nkuoe hobane lithethefatsi tse lemalloang li na le liphofu tse ling tsa meriana. Mohlala, k'hok'heine, ntle le ho thibela mopalami oa DA (DAT), e boetse e tlama ho SERT (serotonin transporter) le NET (norepinephrine transporter) ho fokotsa serotonin le norepinephrine reuptake, ka ho latellana, ka hona ho eketsa mohopolo oa li-monoamine tsohle tse kholo (Han le Gu, 2006, Tassin, 2008). Matšoenyeho a tšoanang a ka sebetsa ho li-psychostimulants tse ling. Ho feta moo, ho na le tseko ea hore li-opiate, bonyane mokhatlong oa pele, li ikemetse tsa DA (Badiani et al., 2011, Ting-A-Kee le van der Kooy, 2012). Khopolo-taba ea DA e boetse e phephetsoe ho ipapisitsoe le liphatsa tsa lefutso tsa litoeba, moo, kamora ho kena-kenana le sistimi ea DA, mekhoa e meng ea boits'oaro ba lithethefatsi e neng e ntse e bonahala. Mohlala, litoeba tse kokotang tsa DAT li iketsetsa k'hok'heine (Rocha et al., 1998), le ho felisa mohopolo oa DA ekaba ho tsa bongaka (Pettit et al., 1984) kapa liphatsa tsa lefutso (Hnasko et al., 2007) e hlotsoe ho thibela ho itaola ha lithethefatsi kapa sebaka seo u se ratang. Le ha litlhahiso tse betere tsa litoeba tsa transgenic le tlhahiso ea li-knockout tse tsamaisang monoamine habeli li rarollotse tse ling tsa lintlha tsena (Rocha, 2003, Thomsen et al., 2009), ho lekane ha DA ho baka likarolo tsa mak'hadinale tsa tahi ha ho tsejoe. Ho qoba litaba tse sa ikhethileng, ka hona re nkile qeto ea ho lumella litoeba hore li iketsetse matla li-neurons tsa VTA DA li sebelisa mokhoa oa optogenetic.

Liphuputso tsa morao-rao li bontšitse hore ts'ebetso ea li-neuron tsa DA bohareng ba lehare e ka baka khetho ea sebaka (Tsai et al., 2009) kapa ea matlafatsa boits'oaro ba liletsa (Adamantidis et al., 2011, Witten et al., 2011; Kim et al., 2012, Rossi et al., 2013; McDevitt et al., 2014; Ilango et al., 2014). Le ha ts'ebetso ena e khethiloeng ea DA e tiisa lithuto tsa maiketsetso tse sa sebetseng tse etsahetseng lilemong tse fetang 30 tse fetileng ha ho hlalosoa sistimi ea moputso (Fouriezos et al., 1978), ba haelloa ke ho bonts'a boits'oaro ba boits'oaro ba maemo a morao-rao bo e hlalosa ho lemalla, ebile ha e so supe liphetoho tsa mantlha tsa neuronal. Mona re ne re sebelisa ho qhekella ha optogenetic eseng feela ho lumella liteko tse otlolohileng tsa moelelo o lekaneng oa lets'oao la DA la phasic ho qala ts'ebetso, empa hape le ho leka phetoho ea bokhoba.

Tlhokomeliso e makatsang ea methati ea morao ea lefu lena ke hore le ha e le lithethefatsi tse lemalloang haholo, ke karoloana feela ea basebelisi e lemalloang (Warner et al., 1995, O'Brien, 1997). Batho ba lemaletseng lithethefatsi ba tla tsoelapele ho sebelisa lithethefatsi leha ho na le litlamorao tse mpe (bona American Society for Addiction Medicine's "Definition of Addiction," DSM5, American Psychiatric Association, 2013), eo hangata e amanang le ho hloloa hoa sechaba le kelello tse atisang ho lieha ka nako. Ka mokhoa o ts'oanang, ka litoeba hoo e ka bang phoofolo e le 'ngoe ho tse hlano e iphumanelang taolo ea koae qetellong e nkuoa e le makhoba (Deroche-Gamonet et al., 2004; Kasanetz et al., 2010; empa bona George et al., 2014). Mamello ea ho sebelisa lithethefatsi le ha ho na le litlamorao tse mpe e ka boela ea etsisoa ka litoeba ka ho hlahisa tšusumetso e bonolo ea kemiso ea ts'ebeliso. Le ha lefu la motho le rarahane, ho amahanya kotlo le ts'ebeliso ke mohlala o totobetseng oa karolo ea mantlha ea bokhoba.

Mona, re sebelisitse ho sisinyeha ho tlase ha leoto ho lekola sephetho sa lona sa ho itlhokofatsa ka koae, ho ipolaea le ho itlhasimolla. Re boetse re etsa lipatlisiso hore na ho itšunya-tšunya ha neuron ea DA ho ka baka boits'oaro bo habeli bo amanang le tšebeliso e mpe-e amanang le moputso le ts'usumetso e amanang le ts'ebeliso ntle le litlamorao tse mpe - mme re bonahatsa polasetiki ea neural e amanang le boits'oaro bona.

Results

Ho laola ts'ebetso ea "neuron" ea DA, re kentse vaerase e amanang le adeno-e amanang le Cre-inducible e nang le sebopeho se bulehileng sa ho bala (DIO) se koahetsoeng ka makhetlo a mabeli. ChR2 fused to enhanced yellow fluorescent protein (eYFP) (Atasoy et al., 2008, Brown et al., 2010) ho VTA ea litoeba tsa DAT-Cre. Ntle le moo, fiber ea optic e ile ea beoa ho lebisa VTA (ChR2, bona Mekhoa ea Boiteko). E ikhethang ea ChR2 polelo e netefalitsoe ke ts'ebelisano-mmoho ea eyFP le Tyrosine Hydroxylase (TH), enzyme e hlokoang ho hlophisoa ha DA (Setšoantšo sa 1A). 

Taba ea mantlha, ho theha protocol ea laser laser stimulation, litoeba li ile tsa beoa ka lebokoseng le sebetsang moo li neng li ka tobetsa konopo e sebetsang, e ileng ea baka lits'oants'o tse ngata tsa laser tse neng li fapane (1, 2, 8, 32, 60, kapa 120 bursts) mananeo a mabeli. Ho etsisa mokhoa oa ho thunya ka phasic (Hyland et al., 2002, Mameli-Engvall et al., 2006; Zhang et al., 2009) eo hangata e hlohlelletsoang ke moputso oa tlhaho (Schultz, 1998), re ne re sebelisa tšusumetso e phatlohileng. Ho phatloha ho le leng ho ne ho e-na le li-pulses tsa laser tse hlano tsa 4 ms, ho 20 Hz, 'me e ne e phetoa habeli ka motsotsoana. Re fumane hore litoeba li fetotse boitšoaro ba tsona bo hatellang ba lever e le tšebetso ea ho phatloha ka ts'ebetso ea laser, ka hona ho laola palo e felletseng ea ho phatloha ho fumanoeng (Setšoantšo sa 1B). Boitšoaro bona bo ne bo hopotsa ho itaola ha lithethefatsi tse lemalloang, ha tekanyetso ea infusion e ne e fapane (Piazza et al., 2000). Bakeng sa liteko tse latelang, re khethile ho fana ka li-bursts tse 30 mochining o mong le o mong oa lever, re fana ka palo e phahameng haholo ea li-bursts (Setšoantšo sa 1B). Ho etsisa ho lieha ha keketseho ea DA hangata ho bonoang ha lithethefatsi li fanoa ka methapo (Aragona et al., 2008), re ile ra liehisa ts'usumetso ea laser ka 5 s mme ra eketsa leseli le benyang la 10 s (Setšoantšo sa 1C).

Nakong ea matsatsi a 12 a latellanang, litoeba li ile tsa lumelloa ho ikhahlisa makhetlo a fetang 80 ka hora ea 2. Litoeba li ile tsa eketsa kapele sekhahla sa tšusumetso ea laser, tsa fihla ho li-laser tsa 80 (LS) pele ho fela hora ea pele ea thuto (Litšoantšo 1D le 1E). Phapang pakeng tsa lever e sebetsang le e sa sebetseng e ile ea fumanoa ka potlako mme palo ea mechine ea khatiso ea lever e ntseng e eketseha e ne e eketseha ka sekhahla ka palo e eketsehang e tsitsitseng (FR1, 2, 3)Litšoantšo 1F le 1G). Litekong tsa taolo tse sebelisang litoeba tsa DAT-Cre− kapa litoeba tse bonts'itseng ChR2 ho γ-aminobutyric acid (GABA) neurons (GAD-Cre + litoeba, ho shebisa li-neurons tsa inhibitory tsa VTA), litekanyetso tsa ho ikhahlisa li ne li le tlase ebile li fokotseha ka linako tsohle mananeo. Sena se sebetsa le ho liphoofolo tse peli tsa Cre + moo netefatso ea post hoc e bonts'itseng hore VTA ha e ts'oaetsoe ke ChR2-yeyFP (ha e bontšoe). Ntle le moo, ha ho khethollo pakeng tsa leage e sebetsang le e sa sebetseng e fumanoeng (Litšoantšo S1A le S1B).

Re hlokometse hore litoeba tsa DAT-Cre + li hatelletse hangata ho lever e sebetsang ho feta kamoo ho hlokahalang bakeng sa ts'usumetso ea laser. Ebile mochine oa khatiso o sebetsang oa "leathe" o sebetsang o tlalehiloe ka nako e fetang 30% ea likhatiso tsohle tse sebetsang tsa lever (Setšoantšo sa S2A) mme ea etsahala — ha li-program li ntse li tsoela pele — haholo lipakeng tsa cue le laser ho qala ho susumetsa (Litšoantšo S2B le S2C). Boitšoaro bona ba bonngoe bo qalile nakong ea ho hapa thepa mme bo ka bonts'a likarabo tse sa potlakeng.

Ho etsoa hammoho, ts'ebetso ea ho phatloha ho li-neurons tsa VTA DA e matlafatsa ka matla mokhoa oa ho araba.

Tlatsetso ea VTA DA Neuron ea ho Itsosa ka Cocaine

Ho leka hore na VTA DA neuron self-stimulation e itsamaisa ka lipotoloho tse tšoanang tsa boko tse reretsoeng lithethefatsi tse lemalloang ho matlafatsa boits'oaro, re ile ra enta cocaine intraperitoneally (ip) hanghang pele ho linako tsa boithapollo (phihlello ea mahala ea laser bakeng sa 45 min, Setšoantšo sa 2A). Nakong ea mantlha, liphoofolo tse koetlisitsoeng hantle li hatelletse makhetlo a ka bang 400 ho fumana 85 LS ho 45 min tlasa kemiso ea FR3. Kamora ente ea koae, ts'ebetso e ile ea fokotseha haholo ka mokhoa o itšetlehileng ka lethal dose ho isa ho li-LS tse 30 bakeng sa likhatiso tse 100 tsa lever tse nang le lethal dose e phahameng (Setšoantšo sa 2B). Ho koaloa hona ho ile ha tsebahala haholo nakong ea metsotso e 30 ea pele ea thuto, ho bonts'a pharmacokinetics ea moriana (Setšoantšo sa 2C). Teko ena e bonts'a matlafatso ea ho ikhatholla le ho matlafatsoa ke karolo ea "cocaine" e sebelisang li-circuits tsa neural.

Ho tsoela pele ho bapisa boipheliso ba optogenetic le lithethefatsi tse lemalloang, re ile ra botsa hore na litoeba li ka khutlela mokhoeng oa ho itšireletsa oa li-neurons tsa VTA DA kamora libeke tse 'maloa tsa ho khaotsa. Kaha ho batla lithethefatsi tse amanang le cue ke mofuta o tsebahalang oa ho khutlela morao (Epstein et al., 2006, Soria et al., 2008, Bossert et al., 2013), re khutliselitse litoeba ka phapusing ea ts'ebetso matsatsi a 30 kamora ho itšepa ha ho qetela. seboka sa ho hlasimolla, moo ho tobetsa khatello e sebetsang hona joale ho hlahisitseng leseli la leseli ntle ho hlohlona ha laser (Setšoantšo sa 3A). Boitšoaro bo amanang le ho batla ho amanang le papali ea molao o matla, o bonts'itsoeng ke sekhahla se phahameng sa mochini oa khatiso oa lever, o ne o bonahala hantle feela ka litoeba ha o ne a bua ka tseFP-ChR2 ho li-neurons tsa VTA DA (DAT-Cre + empa eseng litoeba tsa DAT-Cre−, Setšoantšo sa 3B).

Boithuto ba pejana bo bonts'itse khokahano ea causal lipakeng tsa ho khutlela morao ho amanang le cue le polasetiki ea synaptic e hlahisitsoeng ke cocaine ho karoloana ea li-NAc neurons tse hlalosang DA D1R (Pascoli, Terrier et al., 2014). Ka hona, ho lekola polasetiki ena ea synaptic, re hlahisitse litoeba tsa DAT-Cre tse tšetsoeng le tsona Drd1a-tdTomato litoeba ho khetholla li-spiny neurons tse boholo bo bohareng (MSNs) subtype ho NAc. Sebakeng sa tlhahlobo e batloang, likhechana tsa NAc li ile tsa lokisoa moo D1R-MSN li ne li le khubelu, li fapana le likhoele tse tala tse tsoang li-neuron tsa VTA DA tse nang le tšoaetso ea flox-ChR2-yeyFP (Setšoantšo sa 3C). Lirekoto tsa "cell-clamp" tsa "v-v" kaofela li senotse kamano e teng ea joale ea matla bakeng sa maqhubu a AMPAR-EPSCs le AMPAR-EPSC) le keketseho ea AMPAR / NMDAR (Litšoantšo 3D le 3E), ho li-D1R-MSN empa eseng ho li-D2R-MSNs. Liphuputso tse tšoanang tse neng li fumanoe pele kamora ho tlohela ho itšebetsa ka cocaine li bonts'itsoe ho bonts'a kenyelletso e kopaneng ea GluA2 e haellang le GluA2 e nang le li-AMPAR, ka lipehelo tse fapaneng ho D1R-MSNs (Pascoli, Terrier et al., 2014).

Ho Ikhoba Leha u Khalemeloa

Ts'ebeliso ea lithethefatsi le ha ho na le litlamorao tse mpe ke anoher ea bohlokoa e hlalosang tšobotsi ea bokhoba ba tahi (bona Tlhaloso ea DSM5, American Psychiatric Association, 2013). Meetso ea likhoto e se e thehiloe (Deroche-Gamonet et al., 2004; Pelloux et al., 2007; Pelloux et al., 2015; Chen et al., 2013) moo ts'isinyeho ea motlakase e hlahisitsoeng lenaneong la boipuso la cocaine e hatellang k'hok'heine tshebediso ya diphoofolo tse ding. Kamora matsatsi a 12 a tlhahiso ea pele (ho fumana), litoeba li ile tsa lumelloa ho ba le linako tse ling tse tharo ho FR3 empa ka khaolo ea nako e fokotsoang (60 min kapa 40 moputso o moholo). Lihlopha tsena tse tharo li sebelitse e le motheo oa mananeo a mane a latelang, moo ts'usumetso e 'ngoe le e' ngoe ea laser e neng e kopantsoe le leoto (500 ms; 0.2 mA) e boletsoeng esale pele ke buka ea nalane (Setšoantšo sa 4A). Botebo le nako ea ho sisinyeha ha leoto li ile tsa fetoloa hore li hatelle ka botlalo sepheo sa ho hatella moputso (bona le data e ka tlase). Lenaneo la kotlo le ile la lebisa likarabo tse peli tse fapaneng tsa boitšoaro (Setšoantšo sa 4B). Malinyane a mang a ile a emisa ho arabela hang ha kotlo e hlahisoa (e bitsoang "tebileng"), athe tse ling li ile tsa tsoela pele ho araba ho fumana palo e phahameng ea li-laser ebile li ka nkuoa e le "tse hanyetsanang" le kotlo. Mekha e 'meli ea liphoofolo e hlahile ka botlalo qetellong ea likarolo tse' ne tsa kotlo (Setšoantšo sa 4C). "Litoeba tse hanyetsanang" li bolokile lipalo tsa laser (ka tlase ho phokotso ea 20%) ha "litoeba tse tebileng" li theohile ka ho ipha matla ka ho feta 80%. Ka litekanyetso tsena, ke phoofolo e le 'ngoe feela (matheba a moriri o moputsoa) e neng e ka se fuoe. Tlhahlobo ena e bonts'a hore ts'ebetso e qobelletsoeng ea ho phatloha ka matla ka lebaka la ho intlafatsa ea li-neuron tsa VTA DA e lekane ho khothaletsa ts'ebeliso ea ts'ebeliso leha ho bile le litlamorao tse mpe karolwaneng ea litoeba. E le taolo, sehlopheng se ikemetseng sa litoeba tse neng li thehile khanyetsano kapa kutloelo-bohloko ea kotlo e amanang le ho intlafatsa, nociception e ile ea hlahlojoa ho sebelisoa mohato oa mohatla. Ha ho na phapang ea morao-rao ea ho tlosa mohatla o kentsoeng metsing a chesang pakeng tsa lehloela le hanyetsanang o fumanoe (Setšoantšo sa S3).

Ka mor'a moo re ile ra botsa, re ngola hoc, hore na ho na le tšobotsi e 'ngoe e itseng nakong ea phaello eo motho a neng a ka ikholisa ka eona, e neng e ka bolela ho hanela kotlo. Litoeba tse nahanelang le tse hananang li ile tsa etsa palo e ts'oanang ea likhatiso tsa lever tse sebetsang le tse sa sebetseng nakong ea lithuto tsa mantlha, 'me litoeba tsohle li fihletse boholo ba 80 LS (Litšoantšo S4A le S4B), ka nako e ts'oanang (Litšoantšo S4A le S4C). Ha karoloana ea mochine oa khatiso oa lever o se nang thuso o ne o boetse o sa tšoane le liphatlalatsong tse peli tse tlase (Litšoantšo 4D le S4D), palo ea mechine ea khatiso ea lever e se nang thuso pele ho ho qala ha ts'usumetso ea laser e ile ea phahama haholo ka litoeba tse hanyetsanang qetellong ea linako tsa ho fumana (Litšoantšo 4E le S4E). Ha boits'oaro bona bo ntse bo hola nakong ea phumano, e ka kenya letsoho, hammoho le ho hlohlelletsoa ka tlhaho (Economidou et al., 2009, Broos et al., 2012; Jentsch et al., 2014), ho theha ho hanyetsa kotlo. Ntle le moo, teko e tsoelang pele ea karolelano e ile ea etsoa ka letsatsi la 11 ho lekanya tšusumetso ea ts'usumetso ea optogenetic (Richardson le Roberts, 1996). Litoeba tse hanyetsanang li bonts'itse sebaka sa ho phatloha se fapaneng ka palo le litoeba tse thata (Setšoantšo sa S4F).

Ho Hanela Kotlo ea Cocaine Empa Eseng bakeng sa Ts'ireletso

Ho lekola hore na paradigm ea ts'ebeliso ho sa tsotelehe litlamorao tse mpe hammoho le khatello e matla ea lever e ka bolela esale pele ho noa ha lithethefatsi tse lemalloang, sehlopha se secha sa litoeba se bile le matsatsi a 12 a ho itaola. Litekanyetso tsa liteko tsa ho iphumanela k'hok'heine li ipehetse li-infusions tse ka bang 80 tsa k'hok'heine nakong ea phumano le 4 infusions nakong ea hora ea 40 nakong ea methati e meraro ea mantlha pele ho likotlo tse 'ne tsa kotlo (Litšoantšo 5A le S5A). Hape, ho ile ha hlaha lihlopha tse peli kamora ho penta moputso oa koae ka litšisinyeho tsa motlakase. Ehlile, 5 ntle ho litoeba tsa 22 e ne e khethiloe e le khahlanong le (e fokotsehile ka tlase ho 20% ho theoha ho tloha tlaase), ha 17 e ne e tšoaneleha joaloka ho teba (ho feta ho fokotseha ha 80%) mme phoofolo e le 'ngoe e ile ea oela lipakeng tsa (infomelo ea 13 ka letsatsi 19) (Setšoantšo sa 5B). Ka mor'a moo re ile ra batla ba bang ba boitšoaro ba ho hanela kotlo. Pakeng tsa lihlopha tsena tse peli, palo ea infusions, lebelo la infusion, le palo ea likhatiso tsa lever tse sebetsang kapa tse sa sebetseng li ne li sa fapana (Litšoantšo S5B-S5D), 'me lintlha tsa ho phatloha li ne li tšoana (Setšoantšo sa S5E). Se neng se fapane ke phetoho ea phetisetso ka nako ea likhatiso tse se nang thuso ho lever e sebetsang. Likarolong tse 'ne tsa pele, likampiri tsa lese tse se nang thuso li ile tsa fokotseha khafetsa ka nako ea nako litokollong tse loantšang le tse bobebe, ha qetellong li fumaneha, ke litoeba tse tona tse bolokileng boitšoaro bona (Litšoantšo 5C le 5D le S5F). Ka lehlakoreng le leng, litoeba tse hanyetsanang li ile tsa eketsa palo ea bona ea likhatiso tsa lefeela tse se nang thuso (Litšoantšo 5C le S5D), haholo-holo kotara ea ho qetela ea nako ea ho tsoa (Setšoantšo sa 5D). Le ha e le hantle ka mokhoa o ts'oanang le ts'ebeliso e neng e entsoe pele ka ts'usumetso ea optogenetic ea li-neuron tsa DA (bona kaholimo), ho kopantsoe ha likhatiso tsa lefeela nakong ea khefu ho ne ho sa bonahale ka koae, haholo ka lebaka la kinetics e liehang ho feta eo moriana o entsoeng ka eona eketsa maemo a DA. Leha ho le joalo, liqeto tse ts'oanang li kanna tsa hlahisoa ke ho iphetola ha lintho hoa lefeela ha phetisetso ea khatiso ea DA ka nako e khutšoane pele ho "ho fumanoa kahare ha ts'ebetso ea DA." Seo re se hlokometseng se fana ka maikutlo a hore kabo ea mochini oa khatiso oa lefeela o sebetsang o bolela esale pele tšebeliso ea lithethefatsi. leha ho bile le litlamorao tse mpe.

Kamora nako re pheta teko ka litoeba tse feptjoang ke libes tse ka tsamaisang moputso o motle. Hang ha ho hlahisoa kotlo, litoeba tsohle li ile tsa emisa ho ikarabellaSetšoantšo sa 5E), ho bonts'a hore kemiso ena e hatelletse ho inkela moputso oa tlhaho eo e seng ea bohlokoa, empa e lumelle ho fumanoa ha ts'ebetso e qobelloang ea lithethefatsi tse lemalloang kapa tšusumetso e matla ea li-neuron tsa DA.

Ha li kopantsoe hammoho, liphetho tsena li bonts'a hore boithati ba VTA DA bo lekane ho susumetsa khatello, joalo ka ha ho bonts'oa ke ho hanela kotlo ho sethala se tlasana (68%). Ka mokhoa o ts'oanang, kamora cocaine SA, litoeba tse ling li ile tsa hana ho fuoa kotlo (23%), tseo ho neng ho se joalo ka mor'a sucrose SA (Setšoantšo sa 5F).

Ho supa sebaka sa boko se ka laolang qeto ea ho phehella ho itaola le ha ho na le litlamorao, re ile ra qala ho lekola "ts'ebetso ea" neuronal "ka ho bala palo ea li-neuron moo setulo sa kotlo se ileng sa baka polelo ea hang-hang ea liphatsa tsa lefutso cFos ka 15 libaka tse fapaneng. Litoeba li ile tsa silafatsoa ka mokhoa o kenelletseng ke PFA 90 min kamora ho fela ha kotlo ea ho qetela ea kotlo. Lihlopha tsa taolo li ne li kenyelletsa liphoofolo tse se nang tsebo, hammoho le litoeba tse tlamiloeng ka litoeba tse bobebe kapa tse hanyetsanang molemong oa ho laola tšusumetso e ka ferekanyang ea palo ea litšabo tse fumanoeng.

Ha likarolong tse ngata tse khethiloeng, palo ea li-neuron tse nang le cFos e ne e le holimo ka ho fetisisa ho tsoa ho litoeba tse thibaneng ha ho bapisoa le mela ea litoeba tse se nang letho, mefuta e 'meli ea likarabo e hlahile, eo prelimbic cortex (PL) le ea morao ho OFC e leng mehlala. Ka PL re fumane keketseho e ts'oanang ea lisele tse ntle tsa cFos litulong tse thibaneng le litulong tsa bona tsa joko, ha ho OFC keketseho ena e ne e bonahala hantle feela liteng tse hanyetsanang eseng tsa litoeba tse tsamaellanang tsa joko (Litšoantšo 6A le 6B). Ho hlakisa phapang ena, datha tsohle li ile tsa qala ho thathamisoa hore li hlahisoe ka ho liphoofolo tse sa tsebeng letho. Kamora moo, karolelano ea lipalo e ile ea baloa lipakeng tsa khatello e matla ho feta e arotsoeng ke joko ho hanyetsa ka joko ho utloahala_cfos = (R / S) / (YR / YS), Setšoantšo sa 6B). Ts'ebetso ena e supile cingate cortex, OFC, le VTA joalo ka libaka tse ts'oaroang ka manganga empa eseng ho litoeba tse hlokolosi le moo ho neng ho e-na le phapang e nyane lihlopheng ka bobeli tsa taolo ea joko (li-neuron tse tšoanang tse tlase tsa cFos tse jokiloeng, ehlile) . Ho fumana VTA ha ho makatse, kaha ke sebaka sa li-neurone tse hlohlellelitsoeng ka laser. Sena se tsamaellana le tlaleho ea pejana e bonts'ang hore ts'usumetso ea ChR2 e baka ts'ebetso ea cFos (Lobo et al., 2010; Van den Oever et al., 2013). Sekhahla se tlase_cfos e fumanoe libakeng tseo ts'ebetso e neng e ts'oana le ts'ebetso e ts'oanang le e hanyetsanang (joalo ka CeA le PAG). Karolelano eo_cfos e ne e boetse e le tlase ha ts'ebetso e bapisoa le phapang e phahameng taolong ea joko (joalo ka PL, Setšoantšo sa 6C ea karolelano e akaretsang_cfos data). Polelo e ts'oanang ea cFos ho litoeba tse manganga tse hanyetsanang le joko ka hona e ne e kanna ea khannoa ke palo ea litšabo tsa leoto mme e ne e sa amane le letho ho hanela kotlo. Ha ho kopanngoa hammoho, tekanyo e phahameng_cfos ho OFC e bontša hore tšebetso ea neural sebakeng sena e amana le ho hanela kotlo 'me ka hona e ka rata phetoho ea ho lemalla.

Ho khetholla substrate ea keketseho ea tšebetso ea methapo ea kutlo ho OFC ho litoeba tse hanang kotlo, re ile ra lokisa lilae tsa PL le L-OFC 24 hr kamora setulo sa ho qetela sa kotlo ho lekola thabo e kahare. Libaka tsena tse peli li ile tsa khethoa ka lebaka la sebopeho sa tsona se ikhethang sa polelo ea c-Fos litekong tse fetileng. Ho nyakalla ha methapo ea kutlo ho ne ho lekantsoe ka ho bala palo ea likhato tse ka etsoang (APs) tse hlahisitsoeng ke ente ea likhahla tse ntseng li eketseha tsa hona joale (ho tloha 0 ho isa ho 600 pA) ho lirekoto tsa lisele tsohle. Lirekoto tsena li senotse boikaketsi bo tsoelang pele ho li-pyramidal neurons tsa PL ea litoeba tse itoanelang (le taolo ea bona ea joko) ha li bapisoa le litoeba tse hlokolosi kapa tse senang tsebo (Setšoantšo sa 7A). Monyetla oa "membrane" (RMP) oa phomolo oa li-neurons tse tlalehiloeng o ne o sa fapana lipakeng tsa lihlopha tsa liteko (Setšoantšo sa 7B). Liphetho tsena li fana ka maikutlo a hore thabo ea li-neurons ho PL e lumellana ka ho toba le palo ea litšabo tse amohetseng, mme mohlomong ha ho na qeto ea ho hana kotlo. Sena se ka etsahala se bonts'a tloaelo e mpe ea ho arabela ka sepheo se hlahisoang ke ts'oaro ea methapo e hlahisoang ke leoto le ts'osang letsatsi le fetileng. Ka lehlakoreng le leng, li-neuron tse tsoang L-OFC li ne li lokeleha haholo ho litoeba tse thibelang. Monate oa li-neurons tse tsoang ho litoeba tse kopaneng o ne o sa tšoane le thabo ea methapo ea kutlo ho tsoa ho litoeba tse sa bonahaleng, a hlahisa ketso ea ho thothomela hoa leoto ka boeona (Litšoantšo 7C le 7D). Ts'ebetso ena e eketsehang ea li-neuron tsa OFC e kanna ea baka polelo ea cFos mme e ka khanna ho hanyetsa kotlong.

Ho lekola ho ba teng lipakeng tsa thabo e matlafatsang ea OFC le ho hana kotlo, re hlahisitse thibelo ea DREADD (li-receptor tse entsoeng feela ke lithethefatsi tsa boqapi: CamKIIα-hM4D) ho li-pyramidal neurons tsa OFC ea litoeba tsa DAT-Cre + (Setšoantšo sa 8A). Litlalehong tse mpe tse tsoang ho OFC, ts'ebeliso ea bate ea CNO (clozapine-N-oxide) e kentse ts'ebetso ea morao-rao e tsoang kantle, eo mohlomong e kopantsoeng le liteishene tsa GIRK, e ileng ea khutlisoa ke barium (Ba²⁺), se-blocker se seng se ikhethang sa likansele tsa potasiamo (Setšoantšo sa 8B). CNO e boetse e fetotse li-curve tsa tlhahiso / tsa tlhahiso ka ho le letona (Setšoantšo sa 8C). Litoeba tsa DAT-Cre + tse tšoaelitsoeng ke AAV1 / CamKIIα-hM4D-mCherry ho OFC (Setšoantšo sa 8D) o ile a fumana paradigm ea boithati ea DA ea neuron e lateloang ke li-block tse latellanang tse nang le kemiso ea kotlo, ea pele boteng ba CNO mme ea bobeli ntle le CNO. Liboloko tse peli li ile tsa sitisoa ke matsatsi a 6 ntle le kotlo (Setšoantšo sa 8E). Qetellong ea thibelo ea pele ea kotlo, boteng ba CNO, ke 5 feela ea litoeba tsa 16 e neng e hana (Setšoantšo sa 8F, sethala sa leqele). Ka lehlakoreng le leng, ntle le thibelo ea OFC, nakong ea kotlo ea bobeli, 14 ea 16 e ne e thathamisitsoe e le "ho hanyetsa" (Litšoantšo 8F, sebaka se nepahetseng, le 8G). Ka mantsoe a mang karoloana ea litoeba tse loantšanang e ne e le tlase haholo boteng ba CNO ha e bapisoa le sehlopha sa litoeba tsa 34 tsa pele tse neng li kile tsa lekoa maemong a tšoanang (papiso pakeng tsa sehlopha, Setšoantšo sa 8H) 'me ea tšoana le sehlopha sa pele ntle le CNO (papiso ea sehlopha). Qetellong, bakeng sa litoeba tse robong tse fetohileng ho tloha ho tse thata ho sebetsana le maemo, CNO ha ea ka ea fetola sekhahla sa mohatla se fetisoang ka metsing a chesang (Setšoantšo sa 8I).

Ha ho kopanngoa hammoho, teko ena e bonts'a hore ts'ebetso ea li-pyramidal neurons tsa OFC e khanna qeto ea ho tsoela pele ho intlafatsa leha ho bile le litlamorao tse mpe tse emelang karolo ea bohlokoa ea phetoho ea ho lemalla litheko.

Puisano 

Moetso o sa tsoa hlahisoa oa bokhoba ba tahi o khetholla mehato e meraro ho nts'etsopele ea lefu lena: ts'ebeliso ea lithethefatsi ea boithabiso, e lateloa ke ts'ebeliso e matlafatsang, e tsitsitseng, e ntseng e eketseha ea lithethefatsi, mme qetellong ts'ebeliso e qobelloang e amanang le tahlehelo ea taolo (Piazza le Deroche-Gamonet, 2013; empa bona George et al., 2014). Boithuto ba rona bo bonts'a hore tshusumetso ea li-neurons tsa VTA DA e lekane ho tsamaisa tsoelo-pele ena ka nako e batlang e potlakile.

Ka ho etsisa mokhoa oa tlhaho oa ho thunya ka mokhoa oa tlhaho, tokollo e sebetsang ea DA e hlahisoa libakeng tse shebiloeng tsa VTA, joalo ka NAc (Bass et al., 2010). Maemo a DA ho NAc ka hona a ka laola boikemisetso ba bona, joalo ka litoeba li iketsetsa infusion e latelang ea k'hok'heine kapa heroine hang ha mahloriso a DA a theoha ka tlase ho monyako (Wise et al., 1995). Sena se boetse se tšehetsoa ke seo re se boneng hore k'hok'heine, ente ip, e ka etsa hore motho a ithatele. Kahoo, boitšisinyo ba DA neuron bo ts'oana hantle le boits'oaro ba lithethefatsi, leha kinetics ea eona e potlakile ho feta ntho efe kapa efe ea meriana, ho kenyeletsoa le cocaine, joalo ka ha ho hlahisitsoe ke sekhahla se fapaneng sa likarabo tse bonoeng thutong ea hajoale.

Ha re ntse re shebile li-neurons tsa DA tsa VTA ka mokhoa o ikhethileng, boits'oaro ba bona ba optogenetic bo kanna ba kenya tšebetsong lihlopha tsa lisele tse nang le ts'ebetso e fapaneng ea mmele. Mohlala, ho sa tsoa boleloa hore likhoutu tse ling tsa DA tsa li-aversive stimuli (Lammel et al., 2012, Gunaydin et al., 2014). Lisele tsena li projeke ho mPFC, ha li-neurons tsa VTA tsa DA li hlahisa projeke ea lateral NAc li kopanya matlafatso a matle (Lammel et al., 2012). Ho ka ba monate ho itlhahloba le ho hatela pele ka sepheo sa ho khetha (Gunaydin et al., 2014). Kaha ts'ebetso ea rona e sebelisitse li-neuron tsohle tsa VTA DA, joalo ka ha cocaine e sebetsa ho li-neuron tsohle tse hlahisang DAT, ho ka nahanoa hore li-neuron tse ling tsa DA li ka khanna thuto ea matlafatso ha li-neurone tse ling tsa DA li khanna thuto ea ho khesa. Phello ea letlooa e ntse e tla ba ho matlafatsa boits'oaro; leha ho le joalo, "aversion neurons" e ka kenya letsoho ho keneng hoa ts'ebetso ea mohanyetsi (Koob, 2013, Wise and Koob, 2014).

Kamora ho tlohela ho qobelloa, ho itlhahisa hape moelelong o susumellelitsoeng ho batla boithapolli, e leng mofuta o tiisitsoeng oa litoeba tsa ho khutlela mokhoeng oa lithethefatsi. Ho makatsang ke hore polasetiki ea methapo ea kutlo e ke keng ea khetholleha ho e bonoang kamora ho tlohela ho itšebetsa ka cocaine (Pascoli, Terrier et al., 2014). Sena se eketsa phuputsong e neng e kile ea tlaleha polasetiki e tšoanang ea synaptic ho li-neurons tsa VTA DA tse hlahisitsoeng ke setlhopha se le seng sa ts'usumetso ea mahlo kapa ente ea pele ea sethethefatsi se lemalloang (Brown et al., 2010). Mokhoa oa ho ikamahanya le maemo oa synaptic o ntse o hlaha hore boitšoaro bo feto-fetohang bo tloaelehileng ho lithethefatsi tsohle tse lemalloang.

Karolo e makatsang ea thuto ea rona ke dichotomy ho arabeleng tšusumetso e matla e matla ho lekana ho senya ts'ebeliso ea moputso oa tlhaho o sa hlokahaleng liphoofolong tsohle. Boemong ba rona, litoeba tse hanyetsanang ha lia ka tsa bontša tšusumetso e phahameng haholo bakeng sa ho itlhahisa ka moputso, e fapaneng le boithuto ba k'hok'heine ka likhoto (Pelloux et al., 2007). Boemo ba boits'oaro ba ho hana kotlo ho litoeba, leha ho le joalo, e ne e le lever le se nang thuso le neng le hatella nakong ea 5 s pele ho ts'isinyeho ea ts'oaetso ea DA ea neuron. Ho se khone ho emela ho fihlela moputso o ka bonoa e le sesupo sa ho se ts'oenyehe (Dalley et al., 2011, Olmstead, 2006, Everitt et al., 2008; Winstanley, 2011, Leyton le Vezina, 2014). Re ile ra khahloa ke maikutlo a hore ho nka lintho ka ho nkeha maikutlo ho ile ha hlaha feela kamora mananeo a 'maloa a ho itšusumetsa. Sena se hlahisa monyetla oa hore ho hanela kotlo (le ka ho eketsa ts'oaetso ea bokhoba ba tahi) e kanna ea se be le tlhaho e felletseng, empa e hlaha nakong ea mekhahlelo ea pele ea bokhoba ba tahi. Haeba ho joalo, ts'oaetso e bonoang ke rona le ba bang (Deroche-Gamonet et al., 2004) e kanna ea se ke ea khethoa feela ke liphatsa tsa lefutso. Sena se ka boela sa hlalosa hore karoloana e ts'oanang ea batho e ba makhoba a liphatsa tsa lefutso tse batlang li ts'oana 'me ka sebele e le batho ba fapaneng ka ho fetesisa.

Haeba ho hana kotlo ho senola ts'oaetso ea motho ka mong ea ho lemalla joala, e hakantsoeng ho ba kaholimo ho 20% bathong leha a na le cocaine (Warner et al., 1995, O'Brien, 1997, George et al., 2014), ebe karolo e phahameng haholo e fumanoeng mona e ka bonts'a matla a ts'usumetso ea DA e tobileng le e khethiloeng. Ka mantsoe a mang, ts'usumetso e khethiloeng ea DA ea neuron e kanna ea lemalla haholo ho feta sethethefatsi sefe kapa sefe. Sena se ka hlalosoa ke ketso e sa khethang ea lintho tsa meriana. Ka mohlala, ka cocaine, li-monoamine tse ling ntle le DA li kanna tsa liehisa ho kenoa ha lithethefatsi. Ka 'nete, serotonin e kanna ea hanana le boits'oaro bo itšetlehileng ka DA joalo ka ho arabela moputso o ikhethileng, ho ikhothaletsa, le ho khetha sebaka se loketseng (Wang et al., 1995; Fletcher le Korth, 1999, Fletcher et al., 2002) ka ho thusa mokhatlo ea lintlha tse mabapi le tšusumetso e matla (Bauer, 2015, Hindi Attar et al., 2012). Ntle le moo, phapang e ka lula phapanong ea kinetics lipakeng tsa boikoetliso ba optogenetic le tlhahiso ea meriana ea keketseho ea kantle ho lisele tsa DA. Phapang e joalo ea bokhoba ba matla le eona e kanna ea ba teng hara lithethefatsi tse fapaneng tsa tlhekefetso (George et al., 2014).

Leha re ka se qhele ka thoko ho khetholoha ho lokolloeng ha DA le / kapa ho supa ka mokhoa o amanang ho kenya letsoho ho thehoeng ha khanyetso ea kotlo, boemo bona ha bo na monyetla hobane netefatso ea nalane ea ts'oaetso ea liphoofolo e kenyelelitsoeng thutong e bonts'itse. tsaFP-ChR2 polelo ho VTA eohle. Ntle le moo, protocol ea ts'usumetso ea optogenetic e etselitsoeng ho khotsofatsa ho lokolloa ha DA e ile ea lebisa ho ho intlafatsa e ileng ea fella ka litekanyetso tse sa abuoang tse sa phethahalang bakeng sa ho senya, ho bonahatsa tšusumetso.

Sephetho se seng se makatsang ke hore palo ea litšisinyeho tsa maoto a motlakase e tsamaellanang le thabo ea li-neuron tse PL. Ho fokotseha ha thabo ea li-pyramidal neurons le karo-karolelano ea AMPAR / NMDAR ho li-neuron tsa piramidi tsa lisele tse tšoanang ho bonoe ho "likhoto tse lemaletseng lithethefatsi," leha ho le joalo lithuto tsena ha lia ka tsa laola litlamorao tsa motlakase ka bonngoe (Kasanetz et al., 2010; Kasanetz le al., 2013; Chen et al., 2013). Ho se ikarole ka hona ho ka hlalosoa ke karolo e habeli ea mPFC lits'ebetsong ka bobeli tsa liqeto le kopanyo ea tšabo (Peters et al., 2009). Bakeng sa puisano, phetoho ea thabo ea li-pyramidal neurons ho infralimbic cortex e tsamaellana le ho ts'oaroa ke maoto (Santini et al., 2008). Bopaki bona ha bo kenyeletse monyetla oa hore mPFC e bapala karolo e hlahelletseng bakeng sa qeto ea ts'ebetso ea ho e amohela. Leha ho le joalo, tlhahlobo ea rona ea cFos le ho elelloa thabo e kenelletseng ea maikutlo e supa OFC le cingulate cortex. Ntle le moo, thibelo ea thabo ea methapo ea pelo ho OFC le DREADD e thibetse ho hanela kotlo. Khokahano ena ea mabaka e emela mohato oa bohlokoa oa ho utloisisa lits'ebetso tsa lisele tse ikarabellang bakeng sa phetoho ea ho lemalla lithethefatsi. Ho tla hlokahala lithuto tsa nako e tlang ho netefatsa hore na sena se sebetsa le mefuta eohle ea lithethefatsi tse lemalloang.

Liphuputso tsa rona li tsamaellana le maikutlo a hore ho se sebetse ha OFC ho ka sitisa liqeto tsa melemo ea litšenyehelo (Seo le Lee, 2010, Walton et al., 2010, Fellows, 2011) mme e ka tsamaisa boits'oaro bo qobelloang (Burguière et al., 2013 ). Ho batho, ts'ebeliso e mpe ea lithethefatsi e hokahantsoe le ho nka liqeto tse senyehileng mme ho fetotsoe mosebetsi oa OFC (Lucantonio et al., 2012; Gowin et al., 2013). Ha ho nkuoa hammoho, tšebetso ea li-neuron tsa OFC e hlaha e le sesosa sa mantlha sa phetoho ea ts'ebeliso e mpe ea lithethefatsi (Everitt et al., 2007). Sena ha se thibele karolo ea polasetiki e ntšitsoeng ke lithethefatsi litulong tse khahlisang ho li-MSN tse bonoang mona le lithutong tse ling (Kasanetz et al., 2010). Ho tla ba monate ho hlahloba hore na lits'ebetso tse ikemiselitseng ho laola thabo ea OFC li ama tšusumetso ho batho ba lemaletseng lithethefatsi.

Mona re etsa tlhahiso ea boitšisinyo ba DA neuron e le mohlala o matla oa ho ithuta methati e lebisang ho lemaleng. Re hlahisa likarolo tsa mantlha tsa bokhoba ba lithethefatsi, joalo ka ho khutlela morao, polasetiki ea synaptic, le mamello ea ts'ebeliso le ha ho na le litlamorao. Le ha mofuta ona o sa tšoanelehe ho ithuta litlamorao tse khethehileng bakeng sa sethethefatsi se fanoeng (mohlala, bapisa opioid le psychostimulants), e na le melemo e 'maloa. E lumella taolo e nepahetseng ea nako ea phano ea moputso, e sebetsa feela ka ho khetheha li-neurons tsa VTA DA, 'me qetellong, e fana ka monyetla oa ho ithuta litoeba nako e teletsana ho feta ka boits'oaro ba lithethefatsi. Ka ho tsepamisa mohopolo ho khethollo e tloaelehileng ea lithethefatsi tse lemalloang, tšepo ke ho manolla mekhoa ea methapo ea kutlo le mekhoa e meng e sa itšetlehang ka lithethefatsi (Alavi et al., 2012, Robbins le Clark, 2015) mme ka hona ba kenya letsoho khopolong e akaretsang ea lefu lena. Mefuta ea mafu a Optogenetic ka hona e lumella mohato oa makhaola-khang bakeng sa kutloisiso e felletseng ea ho se sebetse hantle ha methapo ea kutlo ho amehang maemong a morao a tahi mme e tla tataisa lipale tsa kalafo tsa mantlha bakeng sa lefu le se nang pheko.

VP, JT, le AH li ile tsa etsa liteko tsa boits'oaro nakong eo VP e neng e etsa rekota ea motlakase le ho tsamaisa tlhahlobo. Boithuto bona bo etselitsoe ebile bo ngotsoe ke bangoli bohle.

Mosebetsi ona o tšehelitsoe ka lithuso ho tsoa ho Swiss National Foundation le thuso ea boemo bo phahameng ba ErC (MeSSI), Carigest SA, Mokhatlo oa thuto oa Geneva, le Fondation Privée des Hopitaux Universitaires de Genève. JT ke moithuti oa MD-PhD ea lefuoang ke Swiss Confederation.

Tokomane S1. Mekhoa ea Tlhatlhobo ea Bohlokoa le Lipalo S1-S6

Tafole S1. Tlhahlobo ea Statistical