Kokain Självadministrationserfarenhet inducerar patologiska Phasic Accumbens Dopamin-signaler och onormala incitament beteende hos drogberoende råttor (2016)

J Neurosci. 2016 Jan 6; 36 (1):235-50. doi: 10.1523/JNEUROSCI.3468-15.2016.

Saddoris MP1, Wang X2, Sugam JA2, Carelli RM2.

Abstrakt

Kronisk exponering för missbrukande läkemedel är kopplad till långvariga förändringar i funktionen av limbiska systemstrukturer, inklusive nukleär accumbens (NAc). Även om kokain verkar via dopaminerga mekanismer inom NAc, är mindre känt om huruvida fasisk dopamin (DA) -signalering i NAc förändras hos djur med erfarenhet av kokain självadministration eller om dessa djur lär sig och interagerar normalt med stimuli i sin miljö. Här separeras grupper av råttor som själv administreras antingen intravenöst kokain eller vatten till en behållare (kontroller), följt av 30 d för upprätthållet abstinens. Därefter lärde alla råttor en appetitiv Pavlovian diskriminering och voltammetriska inspelningar av realtid DA-utsläpp togs i antingen NAc-kärnan eller skalet av kokain och kontrollämnen. Kokain upplever differentiellt försämrad DA-signalering i kärnan och skalet i förhållande till kontrollerna. Även om fasiska DA-signaler i skalet i huvudsak avskaffades för alla stimuli, i kärnan, skilde DA inte mellan signaler och var onormalt förspänt mot belöningsleverans. Vidare kunde kokainrotter inte lära sig högre orderföreningar och till och med förändrade enkla konditionerade beteendebeteenden, vilket visade förbättrad uppmärksamhet med cue-associerade stimuli (sign-tracking, ST) men minskad tid vid matkoppen i väntan på belöningsavgift (målsökning) . Kritiskt, medan kontroll DA-signalering korrelerade med ST-beteenden, avskaffade kokain erfarenheten detta förhållande. Dessa fynd visar att kokain har persistenta, differentiella och patologiska effekter på både DA-signaler och DA-beroende beteenden och föreslår att psykostimulant erfarenhet kan ombygga de mycket kretsar som bias organismer mot upprepad återfall.

BETYDNINGSANVISNING:

Återfall till droger missbruk trots perioder av avhållsamhet och uppriktiga försök att sluta är en av de mest skadliga aspekterna av missbruk. Tyvärr är lite känt om hur dopamin (DA) -systemet fungerar efter perioder av drogmissbruk, särskilt dess roll i beteende i nondryggsituationer. Här lärde råttor om mat-parade stimuli efter långvarig abstinens från kokain självadministration. Med hjälp av voltammetri fann vi att realtids DA-signaler hos kokainerfarna råttor var slående förändrade i förhållande till kontroller. Vidare fann kokain-erfarna djur belöningsspecifika stimuli som var onormalt uppmärksamma och spenderade mer tid att interagera med signaler. Därför inducerar kokain neuroplastiska förändringar i DA-systemet som förspänner djur mot framträdande stimuli (inklusive belöningsrelaterade signaler), vilket innebär att missbrukare ökar risken för återfall eftersom missbruk ökar i svårighetsgrad.

NYCKELORD:

Incentive salience; prediktionsfel; registrera spårning; ventral striatum; voltametri