Dopamine huwahimiza kutafuta malipo kwa kukuza uchochezi wa cue-evoked katika kiini accumbens (2014)

kuanzishwa

Uchunguzi wa dopamini kutoka eneo la kijiji (VTA) kwa NAC ni sehemu muhimu ya mzunguko wa neural ambayo inakuza tabia ya kutafuta malipo (Nicola, 2007). Ikiwa kazi ya NAC ya dopamini imepungua kwa majaribio, wanyama hawana uwezekano mkubwa wa kujitahidi kupata thawabu (Salamone na Correa, 2012) na mara nyingi hushindwa kujibu cues za utabiri wa malipo (Di Ciano et al., 2001; Yun et al., 2004; Nicola, 2007, 2010; Saunders na Robinson, 2012). Ukosefu huu ni kutokana na kuharibika kwa sehemu fulani ya malipo ya kutafuta: upeo wa kuanzisha mwenendo wa mbinu unaongezeka, wakati kasi ya mbinu, uwezo wa kupata lengo na kufanya tabia muhimu inayohitajika ili kupata thawabu, na uwezo wa hutumia malipo haukuathiriwa (Nicola, 2010). Dopamine inapaswa kukuza mbinu kwa kushawishi shughuli za neconi za NAC, lakini hali ya ushawishi huu bado haijulikani. Idadi kubwa ya necons za NAc zinafurahi au zinazuiliwa na cues za malipo-ya utabiri (Nicola na al., 2004a; Roitman et al., 2005; Ambroggi et al., 2008, 2011; McGinty et al., 2013), na msisimko huanza kabla ya kuanza kwa mbinu ya mbinu ya kamba na kutabiri latency kuanzisha locomotion (McGinty et al., 2013). Kwa hivyo, shughuli hii ina sifa inayotakiwa ya ishara inayotegemea dopamine ambayo inakuza mbinu ya kutolewa, lakini ikiwa haifanyi hivyo haijulikani.

Neurons katika miundo miwili ambayo hutuma washirika wa glutamatergic kwa NAc, BLA na dialal medial PFC (Brog et al., 1993), wamefurahiiwa na utabiri wa utabiri wa malipo (Schoenbaum et al., 1998; Ambroggi et al., 2008), na uvumbuzi wa kubadilisha wa yoyote ya miundo hii (Ambroggi et al., 2008; Ishikawa et al., 2008) au ya VTA (Yun et al., 2004) inapunguza ukubwa wa msisimko wa ukweli wa cue-evoke katika NAc. Uchunguzi huu unaonyesha kuwa msisimko wa kufurushwa kwa NAC hutolewa na pembejeo za glutamatergic, lakini bila ya dafamine ya NAc, hata pembejeo zenye nguvu za kusisimua hazitoshi kuendesha kuongezeka kwa habari ya uchochezi. Walakini, hitimisho hili ni ngumu. Neon nyingi za neva huzuiwa na cues (Nicola na al., 2004a; Ambroggi et al., 2011) na haijulikani ikiwa msisimko au kizuizi ni muhimu zaidi kwa kuamsha tabia ya mbinu. Kwa kuongezea, uvumbuzi wa VTA unaweza kupunguza kichocheo cha kibaguzi (DS) -chochochewa na michakato kadhaa ya dopamine-huru: kupunguzwa kwa kumbukumbu ya cue katika BLA na PFC, ambayo hupokea makadirio kutoka kwa VTA (Swanson, 1982); kupunguzwa kwa kurusha kwa Gabaergic VTA neurons mradi huo wa NAc (Van Bockstaele na Pickel, 1995); au kupunguzwa kwa kutolewa kwa glutamate kutoka kwa dopaminergic neurons (Stuber et al., 2010). Mwishowe, kwa sababu uvumbuzi wa VTA hupunguza sio tu kufutwa kwa NAc DS, lakini pia tabia ya mbinu ya kukwepa DS (Yun et al., 2004), Uchochezi wa DS unaweza kuwa wa pili badala ya hali ya lazima kwa harakati zinazoelekezwa kwa lengo.

Ili kujaribu moja kwa moja jukumu la NAc dopamine katika upigaji risasi wa cue-evoke, tulipanga uchunguzi wa riwaya ya matumizi katika tabia ya fimbo: safu ya elektroni ya mviringo inayozunguka cannula ya sindano kuu, ambayo inaruhusu kurekodi kwa wakati huo huo wa shughuli za kurusha kitengo na usambazaji wa wapinzani wa dopamine receptor. kwenye nafasi ya nje inayozunguka neurons zilizorekodiwa (du Hoffmann et al., 2011). Mpangilio huu unaruhusu sisi kuanzisha viungo kati ya uanzishaji wa dopamine receptor, kurusha kwa neva ya narc, na tabia ya kutafuta malipo: ikiwa kuzuia kwa receptors ya NAc dopamine kunazuia ishara zote mbili za uchochezi na uanzishaji wa mbinu, hii itatoa ushahidi madhubuti kuwa majibu ya neuronal inategemea dopamine endo asili na kwamba ishara hii inahitajika kwa tabia ya mbinu.

Vifaa na mbinu

Wanyama.

Panya kumi na tano wa kiume wa muda mrefu wa kiume-Evan (275-300 g alipofika) walipatikana kutoka kwa Charles River na kuwekwa katika nyumba moja. Wiki moja baada ya kufika kwao, panya zilishughulikiwa kwa dakika kadhaa kila siku kwa 3 d ili kuwabadilisha kwa mjaribio. Baada ya makazi, panya ziliwekwa kwenye lishe iliyozuiliwa ya 13 g ya rat chow kwa siku. Matangazo ya libitum chakula kilitolewa kwa 7 d kufuatia upasuaji, baada ya hapo wanyama waliwekwa kwenye lishe iliyozuiliwa. Taratibu za wanyama zilikuwa zikiendana na Taasisi za Kitaifa za Mwongozo wa Afya kwa Utunzaji na Matumizi ya Wanyama wa Maabara na ziliidhinishwa na Kamati ya Utunzaji wa Wanyama na Matumizi ya Chuo cha Tiba cha Albert Einstein.

Vyumba vya waendeshaji.

Majaribio yote ya kitabia na mafunzo ya tabia yalifanyika katika vyumba vya Plexiglas vilivyotengenezwa kwa maandishi (mraba wa 40 cm, 60 cm juu). Hizi zilipatikana ndani ya makabati ya chuma ambayo hutumika kama mabwawa ya Faraday; makabati yalikuwa yamefungwa na povu ya pouzi na kelele nyeupe ilichezwa mara kwa mara kupitia msemaji aliyejitolea ili kupunguza sauti ya nje ya kelele ndani ya chumba hicho. Vyumba vya waendeshaji vilikuwa na kifaa kipokezi cha malipo kwenye ukuta mmoja na vielekezi vya kuelekeza pande zote mbili zake. Picha kwenye sehemu ya mbele ya gombo ilitumiwa kupima kuingia kwa mapokezi na nyakati za kutoka. Azimio la muda la mfumo wa kudhibiti tabia (Wahusika wa Med) lilikuwa 1 ms.

Kazi ya DS.

Wanyama walipata mafunzo juu ya jukumu la DS kufuata taratibu sawa na zile zilizotumiwa hapo awali (Nicola na al., 2004a,b; Ambroggi et al., 2008, 2011; Nicola, 2010; McGinty et al., 2013). Vidokezo viwili viliwasilishwa moja kwa moja, iwe DS-ya kutabiri DS au kichocheo cha upande wowote (NS). Njia za ukaguzi zilikuwa na sauti ya siren (ambayo iliendesha baisikeli kutoka 4 hadi 8 kHz zaidi ya ms 400) na sauti ya vipindi (toni 6 kHz kwa 40 ms, off kwa 50 ms); mgawo wa toni fulani kwa DS au NS ilibadilishwa kwa bahati mbaya kwenye panya. Vipindi vya hali ya ndani (ITI) vilichaguliwa bila mpangilio kutoka kwa usambazaji wa muhtasari wa truncated na maana ya 30 s na upeo wa 150 s. NS kila wakati iliwasilishwa kwa s 10; waandishi wa lever wakati wa NS walirekodiwa lakini hawakuwa na matokeo yaliyopangwa. Levers "Active" na "inaktiv" zilipewa nasibu kwa levers za kushoto na kulia kwa kila panya mwanzoni mwa mafunzo na hazikutofautiana baadaye. Jibu la lever juu ya lever inayofanya kazi wakati wa DS ilikomesha cue, na kuingia kwa kwanza kwa kipokezi kulisababisha kutolewa kwa thawabu ya 10% ya sucrose kwenye kisima kilichopo kwenye kipokezi. Mawasilisho ya DS wakati mnyama hakujibu yalikomeshwa baada ya 10 s. Majibu wakati wa ITI (kati ya mawasilisho ya cue) na majibu kwenye lever isiyotumika ilirekodiwa lakini haikuleta utoaji wa tuzo. Wanyama walifundishwa juu ya jukumu la DS hadi wakajibu> 80% ya DS na <20% NS katika vikao 2 vya mafunzo.

Safu zilizowekwa ndani za microelectrode.

Baada ya mafunzo ya awali, panya ziliingizwa na microarrays zilizogunduliwa zinazojumuisha electrodes nane za microwire tungsten zinazozunguka katikati ya mwongozo wa microinjection. Hizi zilijengwa na kuwekwa kwenye microdrives zinazotengenezwa kwa maandishi kama ilivyofafanuliwa hapo awali (du Hoffmann et al., 2011). Zamu kamili ya saa ya koleo ya gari ilihamisha elektroni na cannula kama kitengo cha hewa cha 300 μm (bila kuzunguka kwa probes), na kutuwezesha kurekodi kutoka kwa idadi kadhaa ya kipekee ya neuroni katika mnyama yule yule.

Ili kuingiza safu zilizogunduliwa, panya zilitayarishwa kwa upasuaji na kuwekwa kwenye chombo cha stereota kama ilivyoelezewa hapo awali (du Hoffmann et al., 2011; McGinty et al., 2013). Anesthesia ilichochewa na kudumishwa na isoflurane (0.5-3%). Wanyama walipokea antibiotic (Baytril) mara moja kabla ya upasuaji na upasuaji wa 24 h baada ya upasuaji. Safu zilizowekwa ziliingizwa pande mbili ndani ya msingi wa dorsal NAc (1.4 mm anterior na 1.5 mm imara kutoka bregma, na 6.5 mm ventral kutoka kwa fuvu). Electrodes na microdrives zilifungwa kwa fuvu na screws mfupa na meno akriliki, na waya za kuingizwa ziliingizwa kwenye cannulae ya mwongozo ili miisho ya wachungio iweze kuteleza na ncha za mwongozo wa mwongozo. Baada ya upasuaji, ngozi ilitibiwa na Neo-Predef kuzuia maambukizi na wanyama waliruhusiwa wiki ya 1 ya kupona kabla ya kuendelea na majaribio. Kwa analgesia ya posturgery, wanyama walipewa 10 mg / kg ya ketoprofen isiyo ya kupambana na uchochezi ya dawa.

Madawa.

SCH23390 na raclopride zilinunuliwa kutoka Sigma. Siku za jaribio, dawa zilikuwa zimetayarishwa upya kwa kuzifuta katika chumvi ya 0.9%. Madawa ya kulevya yalitolewa kwa kipimo cha 1.1 μg SCH233390 katika 0.55 μl saline kwa upande na 6.4 μg raclopride katika 0.8 μl saline kwa upande. SCH233390 na raclopride ziliingizwa zaidi ya 12 na 17.5 min, mtawaliwa. Katika majaribio ya majaribio, tuligundua kwamba infusions za nchi mbili za mbio za muda mrefu za 12 zilikuwa na athari kubwa lakini ya muda mfupi kwa uwiano wa majibu ya DS. Kwa hivyo, ili kuongeza muda wa athari tuliongeza muda wa uchochezi wa kijasusi kwamba maelezo mafupi ya athari zake za kifalsafa yalikuwa sawa na ile ya SCH23390. Sindano moja tu ya nchi moja au moja ilifanywa kwa kila kikao cha kurekodi (kikao kimoja kwa siku). Wanyama wote walipokea sindano moja moja ya nchi moja ya antagonist, na sindano moja (au kadhaa) ya unilateral antagonist. Wakati wa majaribio ya upinzani ya unilateral, tuliingiza saline wakati huo huo kama udhibiti wa gari kwa makubaliano ya ulimwengu ambao ulipokea mpinzani.

Microinjection na utaratibu wa kurekodi.

Vifaa vya microinjection wakati huo huo na kurekodi imeelezewa hapo awali (du Hoffmann et al., 2011). Cable ya kurekodi inayoongoza kutoka kwa hatua ya kichwa imesimamishwa katika kitengo cha umeme cha njia 24 na shimo kuu la moshi (Moog), ambalo lilipitisha ishara kwa mfumo wa kurekodi umeme. Sindano mbili zilipandwa kwenye pampu moja ya sindano iliyoko nje ya chumba; mistari ya maji kutoka kwa sindano ilisababisha swivel ya njia-mbili ya maji (Instech Laboratories) iliyowekwa juu ya commutator. Mistari ya maji iliteremka kutoka kwa kuzunguka kupitia shimo la abiria, ikapita kwenye kebo ya kurekodi, na kukomeshwa kwa vijidudu vidogo vidogo vidogo 33.

Kabla ya kikao cha kurekodi, vijidudu vidogo vilijazwa suluhisho la dawa na kisha kuingizwa kwenye kanuni ya wanyama. Vidokezo vya microinjector vilipanua 0.5 mm zaidi ya kanuni ya mwongozo ili ncha ya microinjector iwe chini ya vidokezo vya elektroni na -670 μm kutoka katikati ya kila elektroni. Kabla ya kujaza tena dawa, mistari ya maji na vijidudu vidogo vilijazwa mafuta ya madini, na kiwango cha kiunganishi chenye maji kiliwekwa alama kuwezesha muda mfupi baada ya thibitisho kwamba dawa hiyo iliingizwa. Mwishowe, hatua ya kichwa iliunganishwa na mnyama na mistari ya giligili ilifungwa kwa waya iliyorekodiwa kuweka microinjectors mahali pa muda wa jaribio. Wanyama waliotayarishwa kwa njia hii waliruhusiwa kutekeleza kazi ya DS kwa kipindi cha msingi cha angalau 45 min, wakati ambao shughuli za neural zilirekodiwa; basi, pampu ya sindano ilibadilishwa kwa mbali ili kuingiza dawa kwenye akili. Sindano haikuhitaji kushughulikia mnyama au kufungua mlango wa chumba, na kikao cha tabia kiliendelea bila kuingiliwa wakati wa msingi, uingizwaji, na kipindi cha postinfusion.

Ishara za voltage za Neural zilirekodiwa na kifaa cha kukuza kichwa (faida ya umoja), kukuzwa mara 10,000, na kuorodheshwa kwa kutumia vifaa vya kibiashara na programu (Plexon). Tulirekodi kutoka kwa neurons za 379 katika vipindi vya kurekodi / sindano za 38 katika panya za 15. Ya vikao vya 38, 7 ilitengwa kwa sababu ya tabia mbaya wakati wa msingi wa preinjection au kwa sababu hakuna neurons inayoweza kutengwa kwa kuaminika. Kwa hivyo, uchambuzi wetu wa neural ulilenga kwenye vikao vya kurekodi / sindano za 31 ambayo tulirekodi kutoka 322 neurons iliyotengwa vizuri kwenye panya za 12. Baada ya kila kikao cha kurekodi / sindano, microdrive iliyobeba safu za elektroni iliongezwa ∼150 μm (nusu moja ya ungo wa microdrive) kusonga elektroni kwa rekodi kutoka kwa idadi mpya ya neurons. Ikiwa neurons chache (au hapana) zilizingatiwa, safu hiyo iliongezwa kila siku nyingine hadi neurons zilipogunduliwa.

Uchambuzi.

Takwimu ziligawanywa sehemu za preinjection, postinjection, na wakati wa kurejesha, ambazo zilifafanuliwa, kwa mtiririko huo, kama dakika ya 45 kabla ya kuingizwa kwa wapinzani, dakika ya 40 kuanza na mwisho wa sindano, na dakika ya 33 ya mwisho ya (2000 s) ya kila kikao (ambacho kilidumu, kwa jumla, 2-3 h). Kipindi cha postinjection inalingana na wakati ambao dawa zina athari zao kubwa za tabia wakati zinaingiwa sindano (Mtini. 1C).

 

Kielelezo 1.

Athari za wapinzani wa dopamine receptor juu ya tabia ya njia ya DS-cued. A, Schematic ya kazi ya DS. B, Median (dot) na machimbo ya kati (wima mistari) ya DS (machungwa) na kiwango cha majibu ya NS (bluu) katika kipindi cha preinjection kwa vikao vyote vya tabia ...

Kutengwa kwa vitengo moja kulifanywa nje ya mtandao na Offline Sorter (Plexon) kwa kutumia uchambuzi wa sehemu kuu. Vitengo tu vilivyo na maumbo ya mawimbi yaliyofafanuliwa vizuri (> 100 μV) ambayo yalikuwa wazi tofauti na viwango vya kelele (<20-50 μV) zilijumuishwa katika uchambuzi uliofuata. Usambazaji wa muda wa ndani na correlograms zilitumika kuhakikisha kuwa vitengo moja vimetengwa kutoka kwa mtu mwingine na kutoka kwa kelele ya nyuma (programu ya Neural Explorer; Nex-Tech). Stempu za wakati wa spiki zilizothibitishwa zilichambuliwa na mazoea ya kawaida katika mazingira ya programu ya R. Historia za wakati wa Peristimulus zilizojengwa karibu na DS na NS, katika mapipa ya muda wa 50 ms, zilitumika kupima na kugundua msisimko uliotolewa. Takwimu 2A, , 3,3, , 4,4, , 55A, , 66A, , 77A, , 88A, na Na1010A-C. Ili kuamua ikiwa neuron ilionyesha uchochezi muhimu wa kufurushwa na DS, shughuli ya usambazaji wa uwezekano wa Poisson ilihesabiwa kwa kipindi cha msingi cha 10 kabla ya kila fikira. Neuron ilizingatiwa kufurahishwa kwa DS ikiwa ilionyesha hesabu za wastani za spike juu ya 99% ya muda wa kujiamini ya usambazaji wa viwango vya kurusha msingi katika moja au zaidi miski ya 50 ms kati ya 50 na 200 ms baada ya mwanzo wa cue. Kwa neurons zilizo na msisimko mkubwa wa kufurushwa kwa DS katika kipindi cha msingi wa preinjection, kiwango cha wastani cha kurusha katika muda wa mishipa ya 50 imefungwa kwa DS na mwanzo wa NS ilipatikana kwa kila kipindi katika kila kikao, na wastani na wastani (Tini. 2C-E, , 55A, , 66A, , 77A, , 88A, , 1010B,C) viwango vya kurusha kwa neurons vililinganishwa. Kwa sababu neurons zilizo na uchochezi wa takwimu za NS zilizogunduliwa zilikuwa karibu kila wakati pia kufurahishwa na DS [haikuonyeshwa, lakini iliripotiwa hapo awali (Ambroggi et al., 2011)], tulichambua majibu ya NS kwa neurons zote na majibu muhimu ya DS. Isipokuwa imeonyeshwa vinginevyo, kulinganisha kwa takwimu zote zinazotumiwa ndani ya vipimo vya jumla vya viwango vya neuron Wilcoxon.

 

Kielelezo 2.

Msisimko wa kufurahishwa na DS unatabiri tabia inayofuata ya kutafuta malipo na ukaribu wa karibu na lever. A, Wastani wa kipindi cha tukio la tukio la tukio la peri-tukio linalowekwa na mwanzo wa DS (kuwaeleza ya machungwa) au NS (kuwaeleza kwa bluu) kwa neurons 145 na msisimko mkubwa ...

 

Kielelezo 3.

Mfano neurons zinaonyesha kuwa wapinzani wa D1 na D2 wanapunguza udhuru wa DS-evoked. Rasters na histograms zinazolingana zinaonyesha kupigwa kwa neuroni nne tofauti za DS-zenye kusisimua zilizounganishwa na mwanzo wa DS. Takwimu ni kutoka kwa majaribio ya 40 ya mwisho kabla ya kuanza ...

 

Kielelezo 4.

Athari za sindano za dokamini za dokamini wa nchi mbili juu ya uchungu-uchochezi wa uchungu wa kutabiri kutabiri athari za tabia kwa msingi wa jaribio na jaribio. A, C, Uchambuzi wa majaribio ya jaribio la usimbuaji wa neva wa latency ya panya kufikia lever kwa neurons zile zile zilizoonyeshwa ...

 

Kielelezo 5.

Uanzishaji wa receptor ya D1 unahitajika kwa uchochezi wa kutokwa kwa DS. A, Historia ya wakati wa tukio la Peri iliyounganishwa na mwanzo wa DS kwa neurons na uchochezi muhimu wa DS-tolewa katika kipindi cha preinjection. Mafuta na mawingu yanaonyesha kiwango cha wastani cha ± SEM kurusha ...

 

Kielelezo 6.

Uanzishaji wa receptor ya D2 ni muhimu kwa uchochezi wa kufutwa kwa DS. A, Peri-tukio la historia ya wakati wa tukio lililowekwa sawa na mwanzo wa DS kwa neurons na uchochezi muhimu wa DS-tolewa katika kipindi kabla ya sindano ya mbio. Msisimko-uliojitokeza wa DS ulipunguzwa na nchi mbili ...

 

Kielelezo 7.

Uanzishaji wa receptor ya D1 hauhitajiki kwa uchochezi uliofutwa NS. A, Historia ya wakati wa tukio la Peri iliyounganishwa na mwanzo wa NS kwa neurons na uchochezi muhimu wa DS-tolewa katika kipindi cha preinjection. Idadi ya watu huingiliana kabisa, kwa hivyo neurons zinazofanana ...

 

Kielelezo 8.

Uanzishaji wa receptor ya D2 ni muhimu kwa uchochezi wa NS-tolewa. A, Historia ya wakati wa tukio la Peri iliyounganishwa na mwanzo wa NS kwa neurons na uchochezi muhimu wa DS-tolewa katika kipindi cha preinjection. Udhuru wa NS ulipunguzwa katika hali ya nchi mbili na ipsilateral ...

 

Kielelezo 10.

Uingizaji wa saline hauathiri uchochezi wa DS- au NS-evoked na wala uanzishaji wa D1 wala D2 unahitajika kwa ajili ya matengenezo ya viwango vya msingi vya kurusha. A, Neon moja ya kufurahisha DS iliyorekodiwa wakati wa kuingizwa kwa saline. Mikutano ni sawa na zile ...

kwa Kielelezo 4, tuliamua ikiwa athari za sindano ya wapinzani wa pande mbili kwenye ucheleweshaji wa kufikia lever zilihusiana na athari za wapinzani juu ya ukubwa wa uchochezi wa DS uliotolewa kwa msingi wa jaribio. Kwanza, tulihesabu kiwango cha wastani cha kurusha kutoka 100 hadi 400 ms baada ya kuanza kwa DS katika kila jaribio kwa neurons zote zilizorekodiwa zilizoonyesha uchochezi mkubwa wa DS kabla ya kuingiliwa kwa nchi mbili kwa wapinzani. Ifuatayo, kwa kila neuroni tulihesabu mgawo wa uwiano wa Spearman ukilinganisha ukubwa wa jaribio-na-jaribio la msisimko wa DS-na latency ya panya kufikia lever kwa majaribio yanayofanana. Uunganisho huu ulipangwa katika histogramu katika Kielelezo 4B,D. Majaribio yote ya DS yamejumuishwa katika uchambuzi huu; ikiwa mnyama hajashinikiza lever latency ya 10 s (urefu wa uwasilishaji wa cue) alipewa jaribio hilo. Tulirekebisha coefficients hizi za uunganisho kwa kipindi cha preinjection kama ilivyoelezwa hapo juu; tulipanua kipindi cha postinjection na 1000 s kupata sampuli pana za majaribio ambayo wanyama walijibu baada ya uchochezi wa nchi mbili. Ili kutathmini umuhimu wa maelewano ya mtu binafsi, tulitumia asymptotic yenye mikia miwili t-Ukaribishaji kwa sababu dhahiri p Thamani haiwezi kukadiriwa wakati mahusiano yapo katika data ya kiwango. Kisha tukatumia vipimo vya Wilcoxon vya paired kulinganisha wapatanishi wa usambazaji wa coefficients ya uunganisho kabla na baada ya udanganyifu wa mpinzani.

Kwa sababu neva ya NAc ina viwango vya chini vya kurusha vya msingi na mipaka ya chini ya muda wa kuaminika mara nyingi hufunga sifuri, vikwazo ni ngumu sana kugundua na kumaliza kuliko msisimko. Kwa hivyo, kwa kuongezea utaratibu ulioelezwa hapo juu, ambao ulitumiwa kugundua uchochezi, tulitumia pia uchambuzi wa tabia ya mpokeaji (ROC), njia nyeti zaidi, ya kuainisha uwezekano kwamba kiwango cha kurusha katika vifijo vya 50 mfululizo baada ya kuanza. ilikuwa tofauti na kiwango cha kurusha katika msingi halisi wa 10. Uchanganuzi huu ulifanywa kando kwa vipimo vya preinjection na postinjection. Kwa kila bend, tulijumuisha eneo chini ya ROC Curve (AUC); Thamani ya AUC ya 0.5 haionyeshi tofauti yoyote kutoka kwa ufyatuaji sahihi, wakati maadili yaliyo karibu na 0 au 1 yanaonyesha uwezekano mkubwa kwamba neuron imezuiliwa au kushangiliwa, mtawaliwa. Ili kuonyesha kwa mtindo usio wa kawaida shughuli za necnic za posta kwenye idadi yote ya watu waliorekodiwa, viwango vya kurusha na viwango vya AUC vilihesabiwa kwa mishipa ya 50 ms; Kusafisha data, mapipa yalibuniwa na 10 ms kwa computations za AUC zinazofuata. Thamani za AUC zilizosafishwa basi zilipangwa kama ramani za joto zilizo na azimio la 10 ms (na kila thamani inayowakilisha AUC katika msimbo wa 50 uliofuata katika Takwimu 5B, , 66B, , 77B, , 88B, na Na1010D,E.

Ifuatayo, tulihesabu ikiwa maadili ya AUC, yaliyohesabiwa kwa kutokupiga mapipa 50 ms, yalionyesha tofauti kubwa katika upigaji risasi. Kwa kila pipa, kwa mara ya kwanza tulizalisha maadili 10,000 ya AUC kutoka kwa machafuko ya kiwango sahihi cha msingi cha kurusha na kiwango cha kurusha kwenye pipa linalolingana. Kisha tukaamua uwezekano wa mikia miwili kwamba thamani halisi ya AUC ilitolewa kutoka kwa usambazaji wa maadili yaliyopigwa; ikiwa uwezekano ulikuwa <0.05, tulizingatia kufyatua risasi kwenye pipa kuwa tofauti sana na msingi halisi. Mwishowe, tulihesabu idadi ya neuroni na viwango vya kurusha katika kila pipa ambayo ilikuwa kubwa zaidi kuliko au chini ya upigaji risasi wa msingi, na tukapanga maadili haya kama sehemu za idadi ya watu (Tini. 5C, , 66C, , 77C, , 88C, , 99B,D, , 1010F,G).

 

Kielelezo 9.

Shughuli za Neural zilizokusanywa ili malipo ya kipokeaji kisichoathiriwa haiguswa na sindano ya ipsilateral au ya hiari ya D1 au sindano ya mpinzani wa D2. A, C, Maadili ya ROC AUC yamehesabiwa na kuonyeshwa kama ilivyoelezwa katika Kielelezo 5B, isipokuwa bins za muda ni zaidi (200 ms) na kusawazishwa ...

Ili kulinganisha idadi ya neurons iliyofurahishwa au iliyozuiwa katika vipimo vya preinjection na postinjection tulitumia njia ya kupunguza data. Kwanza, tulihesabu sehemu ya mishipa ya 50 ms kati ya 0 na 1 s baada ya mwanzo wa cue ambayo kila neuroni ilionyesha uchochezi au kizuizi. Ifuatayo, tulilinganisha sehemu hizi katika vipindi vya preinjection na postinjection na mtihani wa Wilcoxon wa paired. Neurons ambazo hazikuonyesha mabadiliko makubwa katika boti yoyote katika vipindi vyote vya uwakili na postinjection zilitengwa kwenye uchambuzi huu na hazijajumuishwa kwenye viwanja vinavyoonyesha sehemu ya kati ya mishipa muhimu (dot na viwanja vya whisker upande wa kulia wa kila sehemu katika Tini. 5C, , 66C, , 77C, , 88C, , 1010F,G). Utaratibu huu uliondoa ushawishi wa idadi kubwa ya neurons bila tofauti yoyote ya shughuli kati ya dirisha la baada ya DS na msingi wa kabla wa DS; idadi ya watu ni ya riba kidogo, lakini inachangia idadi kubwa ya maadili yasiyofaa ambayo hupendelea idadi ya wastani ya mapipa muhimu kuelekea 0 na kuficha yote yanapungua na kuongezeka kwa sehemu ya mapipa muhimu baada ya kuingizwa.

Uchunguzi kama huo ulifanywa kwa utumiaji wa risasi zinazohusiana na matumizi zinazotokea baada ya kuingia kwenye kipokezi cha tuzo. Wanyama walikuwa wakidumu kubaki kwenye kipokezi cha> 5 s; kwa hivyo, kukamata vipindi hivi vya muda mrefu, tunaonyesha matokeo kwa kutumia mapipa 200 ms (Mtini. 9). Dirisha la wakati wa kulinganisha idadi ya neurons ambayo ilifurahishwa katika vipimo vya preinjection na postinjection ilikuwa kutoka 0 hadi 1.5 s, wakati ilikuwa kutoka 0 hadi 5 s kwa maonyesho; dirisha fupi la uchambuzi lilitumiwa kwa sababu za kufurahisha kwa sababu zilikuwa za muda mfupi. Mchanganuo wa ROC ulifanywa katika Chuo cha Albert Einstein College of Medicine Performance Cluster kwa kutumia kifurushi cha pROC kwa R.

Ili kulinganisha kiwango cha "msingi" wa kurusha kutokea nje ya hafla za kazi, tulilinganisha kiwango cha wastani cha kurusha katika mapipa ya 10 kabla ya kila wazo la DS na uwasilishaji wa wapinzani. Utaratibu huu ni sawa na sampuli isiyo ya kawaida ya viwango vya kurusha msingi kwa sababu DS zinawasilishwa kwa uwezekano sawa wakati wowote wakati wa kikao cha tabia. Neurons ziliorodheshwa kama kuonyesha uchochezi muhimu wa kufutwa kwa DS (kabla ya kuingizwa kwa dawa) au la, halafu viwango vya kurusha msingi katika kipindi cha preinjection na kipindi cha postinitionion kililinganishwa ndani ya vikundi hivi na mtihani wa Wilcoxon wa paired.Mtini. 10H,I). Tulifanya pia laini inayofaa kwa neurons zilizofurahishwa na DS na kulinganisha mteremko wa mstari huu na mstari wa umoja (mteremko wa 1).

Ikiwa kulinganisha nyingi kulifanywa kwa vifaa vya data ambavyo vilitoka kwa somo moja (Tini. 2C-E, , 55A,C, , 66A,C, , 77A,C, , 88A,C, , 99B,D, , 1010B,C,F,G), p maadili yalifanywa Bonferroni; yaani p Thamani ilizidishwa na idadi ya ulinganisho iliyotengenezwa. Imesahihishwa p maadili yalizingatiwa kuwa muhimu ikiwa p <0.05. Marekebisho yote yalifanywa na sababu ya 3 isipokuwa kwa Kielelezo 2C-E, ambayo sababu ilikuwa 2.

Ufuatiliaji wa video.

Katika sehemu ndogo ya majaribio, msimamo wa panya ulipimwa kwa kutumia kamera ya juu (30 / s) na mfumo wa ufuatiliaji wa kompyuta (Cineplex; Plexon). Mfumo ulifuatilia faili ya x na y nafasi za taa mbili za rangi tofauti zilizowekwa kwenye hatua ya kichwa cha kurekodi. Kama ilivyoelezewa hapo awali (McGinty et al., 2013), tulihesabu centroid inayoelezea hatua ya katikati kati ya nafasi za LED kwa kila fremu ya video. Kukosekana kwa vidokezo vya data hadi muafaka 10 mfululizo vilijazwa na utaftaji wa laini; katika hali nadra ambazo> fremu 10 zilikosekana, data zilitupwa. Kwa kila fremu ya video, tulihesabu SD ya umbali kati ya nafasi ya centroid katika fremu hiyo na katika dirisha la muda ± 200 ms. Vipimo hivi vya SD vinaunda faharisi ya locomotor (LI) kwa fremu hiyo ya video. LI zilizobadilishwa kwa logi ziligawanywa wakati wote, na kilele cha chini kinachowakilisha nyakati za harakati kidogo au hakuna harakati na kilele cha juu kinachowakilisha locomotion (Drai na wenzake, 2000). Kisha tunatoshea kazi mbili za Gaussian katika usambazaji wa magonjwa ya zinaa, na tukaamua kizingiti cha harakati kama mahali ambapo kazi hizi zinaingiliana kidogo.

Harakati zilifafanuliwa kama muafaka angalau wa nane mfululizo na LI juu ya kizingiti cha locomotor. Kuamua wakati wa kuanza kwa harakati, tulizuia uchanganuzi wa majaribio ya DS ambayo mnyama alikuwa bado mwanzoni na kisha akahesabu latency kati ya mwanzo wa cue na sura ya kwanza ambayo LI ilizidi kizingiti cha harakati (Tini. 1D-F, , 22B,D). Ikiwa hakuna harakati inayojulikana iliyopimwa kwenye jaribio, ucheleweshaji wa jaribio hilo ulifafanuliwa kama> 10 s (urefu wa uwasilishaji wa cue, Mtini. 1D). Matokeo sawa yalipatikana wakati majaribio kama hayo yalitengwa kutoka kwa uchanganuzi (data iliyoonyeshwa). Ugawanyaji wa harakati za mwisho wa DS-cued kisha uliwekwa kwa panya na wapatanishi walilinganishwa na mtihani wa Wilcoxon. Ili kuhakiki latency kwa kasi ya juu na inamaanisha kasi ya harakati zinazoelekezwa kwa kiwango cha DS, tulitumia majaribio yote ambayo yalimalizika na waandishi wa habari hata kama panya lilikuwa likienda mwanzoni mwa DS (Mtini. 1E,F).

Histology.

Wanyama waliguswa sana na Euthasol na walishikwa manukato kwa saline na 4% formalin. Moja kwa moja ya moja kwa moja (15 )A) ilipitishwa kupitia kila elektroni katika safu ya ∼30 s kutengeneza vidonda. Wabongo waliondolewa na kuhifadhiwa katika formalin hadi kusindika. Kabla ya kujipiga na kilio, akili zilikuwa zimekamishwa kwa kuzamishwa katika suti ya 30% kwa siku kadhaa. Sehemu (50 μm) zilibadilishwa kwa dutu ya Nissl kuibua cannula na nyimbo za elektroni na vidonda (Mtini. 11).

 

Kielelezo 11.

Uundaji wa kihistoria wa tovuti za sindano za antagonist. Kielelezo kinaonyesha sehemu mbili za ubongo wa panya ambazo zinajumuisha kiwango cha ndani cha nyuma cha NAc (0.8 mm-2.8 mm anterior from bregma). Dots nyeusi zinawakilisha ...

Matokeo

Tuliwasilisha panya na kusisimua mbili kwa makadirio ya wastani ya 30 s: DS ya utabiri wa tuzo na NS (Mtini. 1A; Nicola na al., 2004a,b; Ambroggi et al., 2008, 2011; McGinty et al., 2013). Vyombo vya habari vya wavu wakati wa DS vilisimamisha cue, na droplet ya sucrose ilitolewa juu ya kuingia kwenye duka la malipo; ikiwa wanyama hawakujibu ndani ya 10 s, cue ilisimamishwa bila utoaji wa tuzo na muda wa kuingilia kati ulianza. Majibu wakati wa kipindi hiki na wakati wa NS hayakuwa na matokeo yaliyopangwa. NSs mara zote zilikuwa 10 s. Wanyama waliofunzwa, ambao waliitikia DSs nyingi lakini ni NS chacheMtini. 1B), ziliingizwa na safu zilizogunduliwa zilizolengwa kwa msingi wa NAc. Wakati wa majaribio, wanyama walifanya kazi hiyo kwa kipindi cha uwingi wa dakika ya 45 wakati wa shughuli za neural zilirekodiwa. Ifuatayo, D1 receptor antagonist SCH23390 au D2 / 3 racagopist raclopride iliingizwa pande mbili au unilaterally ndani ya NAc; wanyama walibaki ndani ya chumba na dharura za kazi katika uingizaji wote na kwa angalau dakika 75 baadaye.

Kuhusiana na masomo ya zamani (Yun et al., 2004; Nicola, 2010), infusions ya nchi mbili ya wapinzani katika msingi wa NAc ilipunguza kwa kiasi kikubwa idadi ya DS ambayo mnyama alijibu (Mtini. 1C, athari ya kijivu giza) na kuongezeka kwa hali ya kuanza kusanifisha kama inavyopimwa na kufuatilia video katika hali ndogo ya vikao (Mtini. 1D, athari za kijivu). Kwa kulinganisha, infusions za moja kwa moja za kipimo hicho hazikuwa na athari kwa uwiano wa majibu ya DS (Mtini. 1C, athari za kijivu nyepesi), latency ya kuanzisha harakati baada ya kuanza kwa DS (Mtini. 1D, imeondoa athari za machungwa nyepesi), na latency kufikia lever au kasi ya harakati wakati wa mbinu za lever (Mtini. 1E,F). Hizi data za kitabia zinaonyesha kuwa NAc dopamine kwenye hemisphere moja inatosha kudumisha tabia ingawa kizuizi cha D1 au D2 / 3 receptors katika hemispheres zote mbili huathiri vibaya. Kutengana huku kunatoa faida muhimu ya majaribio, kwani inaruhusu sisi kujaribu athari za wapinzani wa dopamine juu ya shughuli za neural wakati tabia imeharibika (sindano ya nchi moja) na wakati sio (sindano isiyo ya moja kwa moja), na hivyo kutoa uamuzi wa kufilisika. katika shughuli za neural baada ya infagonist infusion ni ya pili kwa mabadiliko katika tabia.

Tulirekodi kutoka kwa 322 NAc neurons katika vipindi vya kurekodi / sindano za 31 katika panya za 12. Karibu 45% ya neurons zilizorekodiwa zilifurahishwa sana na uwasilishaji wa DS. Msisimko huu ulionyesha mali sawa na zile zilizoripotiwa hapo awali (Yun et al., 2004; Nicola na al., 2004a; Ambroggi et al., 2011; McGinty et al., 2013; Morrison na Nicola, 2014): zilikuwa kubwa kuliko zile zilizohasishwa na NSS (Mtini. 2A); walianza kwa ufupi baada ya mwanzo wa ue (∼120 ms) na walitokea kabla ya kuanza harakati zinazoelekezwa kwa lever (Mtini. 2B); na ukuu wao uliunganishwa na uwezekano wa majibu ya tabia, harakati za mwanzo wa harakati, na ukaribu na lever (McGinty et al., 2013; Mtini. 2C-E).

Uingilizi wa dhamana ya ama mpinzani wa D1or D2 / D3 ulisababisha kupunguzwa kwa kasi kwa ukubwa wa uchochezi wa DS-evoked. Kama inavyoonekana katika mfano wa neva mbili (Mtini. 3A,C), athari hii ilitamkwa zaidi katika dakika mara tu baada ya uchochezi, sambamba na kupunguzwa kwa kiwango kizuri cha tabia ya mbinu ya kuondolewa iliyosababishwa na sindano (Mtini. 3A,C, rasters za bluu na histograms). Wakati athari ya tabia inalipuka, majibu ya kurusha yalipatikana pia (Mtini. 3A,C, rasters nyeusi na histograms). Utaratibu huu wa matokeo ulikuwa thabiti katika mhemko-zenye-msisimko (Tini. 5A, , 66A, Histograms za nchi mbili na viwanja vya whisker). Kuunga mkono nadharia kwamba msisimko huu uliweka nguvu ya harakati ya njia ya lever, ukubwa wa msisimko ulioibuka wakati wa sindano ulitabiri ucheleweshaji wa mnyama kufikia lever (Mtini. 4A,C, kushoto). Baada ya sindano ya pande mbili ya D1 au D2 ya antagonist, latiti hizi zilibadilishwa kwa viwango vya juu, mara nyingi juu sana hadi hakukuwa na majibu yoyote ndani ya uwasilishaji wa 10 s cue (Mtini. 4A,C, usambazaji wa latency ya kushoto na kulia). Kwa kushangaza, hata ingawa kupigwa risasi kwa sababu ya cue-kupunguzwa kulipunguzwa na wapinzani, iliendelea kutabiri nguvu ya majibu ya tabia wakati wa kipindi cha kujiondoa na kupona (Mtini. 4A,C, viwanja vya raster kulia). Uchunguzi huu unaonyesha kuwa athari za tabia na tabia ya madawa ya kulevya zilirekebishwa kwa msingi wa jaribio: kupunguzwa zaidi kwa kurusha kwa kazi inayosababishwa na mpinzani wa dopamine, nguvu zaidi ya kufikia mshikaji na kupunguza uwezekano wa kwamba mnyama alifikia lever hata.

Ili kutathmini usawazishaji wa maingiliano haya ya jaribio-kwa-jaribio, tulitia hesabu, kwa kila neuroni iliyofurahishwa, uunganisho wa kiwango cha Spearman kati ya ukubwa wa uchochezi na hali ya juu ya kushinikiza lever. Tuligawa nyongeza ya 10 s kwa majaribio ambayo hakukuwa na majibu; latency katika majaribio haya kwa hivyo ilifungwa kwa kiwango cha juu zaidi. (Matokeo sawa yalipatikana ikiwa majaribio bila majibu ya lever ya DS-yaliondolewa kutoka kwa uchambuzi; data haikuonyeshwa.) Wakati tulilinganisha safu ya uunganisho katika kipindi cha uwazo na wale walio katika kipindi cha pamoja cha uokoaji / uokoaji, tuligundua kuwa karibu wote ya coefficients yalikuwa hasi katika vipindi vyote viwili. Kwa kuongeza, wapinzani labda hawakuwa na athari kubwa kwa mgawo wa wastani au walibadilisha usambazaji kuelekea maadili hasi zaidi (Mtini. 4B,D). Kwa hivyo, sio tu kwamba idadi ya watu wenye msisimko wa kusisimua hutabiri kwa uaminifu latency ya majibu ya tabia, lakini kuongezeka kwa latency ya majibu inayosababishwa na mpinzani kwenye jaribio lililopewa ni kutabiriwa kwa nguvu na athari za mpinzani juu ya msisimko uliojitokeza kwenye jaribio hilo. Matokeo haya yanatoa ushahidi madhubuti wa jukumu la sababu ya dopamine endogenous katika kuweka nguvu ya jibu la kutafuta tuzo kwa cue: dopamine huongeza msisimko unaotolewa na cucion wa NAc neurons, ambayo pia husababisha njia fupi ya latency kwa lever.

Tafsiri mbadala ya matokeo haya ni kwamba udhuru uliyopunguzwa wa cue ni matokeo ya majibu ya kupunguzwa-labda kwa sababu uchochezi hufuata tu (au unatarajia) mwitikio wa tabia lakini haujiuzulu. Ikiwa hii ndio kesi, basi matumizi ya wapinzani kwa njia ambayo hayashawishi tabia hayapaswi kusababisha uchochezi wa uchungu. Walakini, kama inavyoonekana katika mfano wa neva mbili (Mtini. 3B,D), sindano ya unilateral ya wapinzani wa D1or D2 / D3 imeweza kupunguza ukubwa wa uchochezi wa cue-iliyotolewa hata kama sindano zisizo za kweli hazibadilisha utendaji wa tabia. Matokeo kama hayo yalipatikana wakati wa kuzunguka kwa msisimko wa habari za uwongo zilizorekodiwa kwenye NAc iliyojeruhiwa (Tini. 5A, , 66A, Historia ya Ipsilateral); kwa kuongezea, data ya wastani inaonyesha kwamba msisimko wa cue-evoke katika neurons zilizorekodiwa katika makubaliano ya makubaliano ya NAc kwa sindano hazijahifadhiwa.Tini. 5A, , 66A, Historia ya kijiko). Ili kuamuru uwezekano wa kupunguzwa kwa ipsilateral ya cue-iliyotolewa kwa sindano ilitokana na tofauti ndogo katika uwezekano wa majibu ya tabia, tulirudia uchanganuzi baada ya kuwatenga majaribio yote ambayo mnyama hakufanya majibu ya waandishi wa habari; matokeo sawa yalipatikana (data haijaonyeshwa; p <0.05 kwa wapinzani wote wa D1 na D2, Wilcoxon). Matokeo haya yanaonyesha kuwa upunguzaji unaosababishwa na mpinzani katika msisimko ulioibuliwa na cue hauwezekani kuwa matokeo ya utendaji duni wa tabia.

Ingawa mali ya kidunia ya uchochezi wa cue-iliyotolewa ilifanana kabisa kwenye mishipa, vizuizi baada ya mwanzo wa cue vilikuwa tofauti zaidi, kwa kawaida vinaonyesha mwanzo wa baadaye na kozi zisizo na wasiwasi za muda mfupi kuliko msisimko (Tini. 5B, , 66B). Mchanganuo wa maonyesho (na, kwa kiwango, msisimko) ambayo inazingatia wakati mmoja dirisha linaweza kukosa sehemu kubwa ya ishara. Kwa kuongezea, mbinu za kugundua takwimu haziwezi kutambua kupungua kutoka viwango vya chini sana vya uuaji, pamoja na ile ya neva nyingi za NAc. Ili kujizuia kwa maswala haya, tulichukua njia ya kujumuisha zaidi ambayo tulifafanua, kwa vifungo vya wakati wa 50 wakati wa kupunguzwa kwa kila neuron iliyorekodiwa, ROC AUC inayowakilisha tofauti kati ya kurusha ndani ya pipa na msingi halisi. Ramani za joto za maadili ya AUC katika mapipa ya wakati yaliyowekwa sawa na mwanzo wa DS (Tini. 5B, , 66B) kuonyesha kuwa kupunguzwa kwa uchochezi wa DS-baada ya uchungu wa pande mbili na ipsilateral (lakini sio ya makubaliano) ya wapinzani wa D1 na wapinzani wa D2 ilitamkwa karibu kila neuroni ya msisimko na ilitokea katika kipindi chote cha kozi hiyo. Kwa kulinganisha, maonyesho baada ya mwanzo wa DS hayakupunguzwa. Ili kukamilisha athari hizi, tuliamua ikiwa kila bei ya AUC ilionyesha tofauti kubwa kutoka kwa msingi wa kompyuta kwa kuweka hesabu ya thamani ya p iliyowakilisha uwezekano kwamba AUC iligawanywa kutoka kwa usambazaji wa AUCs zinazozalishwa kutoka kwa msingi wa hesabu za hesabu za chini na viwango vya kurusha kwa bango (tazama vifaa na Mbinu). Kama inavyoonyeshwa na viwanja vya sehemu ya neurons inayoonyesha muhimu (p <0.05) uchochezi au kizuizi katika kila pipa iliyokaa na mwanzo wa DS (Tini. 5C, , 66C, viwanja vya kushoto katika kila safu), sehemu ya msisimko, lakini sio kizuizi, ilipunguzwa na sindano za nchi mbili na ipsilateral za wapinzani. Tafsiri hii ilithibitishwa kitakwimu kwa kulinganisha idadi ya vifungo vya msisimko na vizuizi vilivyovimba kwenye dirisha lote la X -UMX la post-DS (Tini. 5C, , 66C, viwanja dot). Kwa hivyo, msisimko baada ya mwanzo wa DS ulipunguzwa na sindano ya wapinzani wa D1 na D2, lakini vizuizi havikuwa hivyo.

Hakika, idadi ya neurons inayoonyesha kizuizi kikubwa iliongezeka baada ya aina fulani za sindano (Tini. 5B,C, , 66B,C). Vizuizi hivyo vinaibuka ni uwezekano wa kuathiri athari za tabia za infagonist infusions ya nchi kwa sababu hazikuwa thabiti (kwa mfano, zilitokea baada ya sindano za pande mbili na za makubaliano, lakini sio ipsilateral D1 sindano ya upinzani na baada ya ipsilateral, lakini sio sindano ya mshikamano wa D2) hawaelezi athari za tabia za wapinzani. Kwa kuongezea, maonyesho haya ya marehemu yalikuwa maarufu sana N600 ms baada ya mwanzo wa DS, wakati ambao, katika hali ya udhibiti, ∼50% ya tabia iliyoelekezwa kwa malengo tayari ilikuwa imeanzishwa (Mtini. 2B). Kwa hivyo, kuna uwezekano kwamba vizuizi vinavyoibuka vinachangia kuongezeka kwa motisho kwa sababu ya uchochezi au kupunguzwa kwa uwezekano wa majibu. Kwa kufurahisha, idadi kubwa ya vitu vya kujitokeza vilitokea katika neuron zenye msisimko wa DS, kawaida kuelekea mwisho wa uchochezi (mpinzani wa D1 wapinzani: 14 / 17 neurons, 82%; ipsilateral D2 antagonist: 11 / 16%; Tini. 5B,C, , 66B,C), sanjari na uwezekano wa kwamba hawakufunguliwa na upunguzaji wa hoja-ya kushawishi na kuunga mkono wazo kwamba kurusha kwa neurons zenye msisimko wa DS ni sababu ya uanzishaji wa tabia ya mbinu.

Maonyesho ya NS, ambayo mara chache yalisababisha majibu ya waandishi wa habari.Mtini. 1B), iliamsha uchochezi mdogo lakini thabiti katika neurons zile zile ambazo zilifurahishwa na DS (Mtini. 2A). Kwa kushangaza, msisimko uliofutwa wa NS haukupunguzwa na mpinzani wa D1, ama kwa ukubwa (Mtini. 7A) au kwa idadi ya msururu wenye msisimko (Mtini. 7B,C). Kwa kulinganisha, sindano ya antagonist ya D2 ilipunguza ukubwa na idadi ya msisimko wa kufurahishwa kwa NS (Mtini. 8). Vizuizi vilivyoondolewa kwa NS havipunguzwa na mpinzani wowote (Tini. 7B,C, , 88B,C). Kwa hivyo, chini ya hali hizi uanzishaji wa receptor D1 inahitajika kwa Neon neuroni kutoa msisimko mkubwa kwa kukabiliana na uchochezi wa utabirio wa tuzo, wakati uanzishaji wa receptor wa D2 unahitajika kwa majibu kwa utabiri wote wa utabirio wa malipo.

Tulizingatia uwezekano kwamba tabia iliyopungua ya kutafuta thawabu baada ya uvunjaji wa pande mbili ingeweza kuwa ni kwa sababu ya usumbufu wa mchakato wa neural unaohusiana na uimarishaji au usindikaji wa tuzo ya hedonic. Michakato kama hii inaweza kuhusisha sehemu ndogo za mishipa ya NAc ambayo imezuiliwa au kushangiliwa wakati wa matumizi ya sucrose (Nicola na wenzake, 2004b; Roitman et al., 2005; Taha na Fields, 2005). Kwa sababu wanyama waliendelea kupata thawabu baada ya kuingiliwa kwa mpinzani mmoja, tuliweza kuamua ikiwa shughuli za neuronal zinazohusiana na matumizi ya malipo zilitegemea uanzishaji wa dopamine receptor. Tulichunguza kufyatua risasi wakati wa 5 baada ya mnyama kuingia kwenye kipokezi cha tuzo, kipindi cha wakati ambapo matumizi ya thawabu kawaida hufanyika (Nicola, 2010). Kutumia uchambuzi wa ROC, tulilinganisha kurusha kwa mapini ya 200 ndani ya dirisha hili na msingi halisi wa 10; ramani za joto za maadili ya AUC inayotokana yanaonyesha athari ndogo ya sindano ya kupinga ikiwa ni ipsilateral au ya hiari kwa sindano (Mtini. 9A,C). Upeo wa msururu wenye msisimko na uliyazuiwa haukuathiriwa na wapinzani (Mtini. 9B,D), ikipendekeza kwa dhati kwamba tafrija zinazohusiana na utumiaji na maonyesho hayategemei dopamine. Matokeo sawa yalipatikana wakati tulifanya uchambuzi sawa kwa kutumia mishipa ya 50 ms (data haijaonyeshwa).

Ili kuamuru uwezekano wa kuwa matokeo yaliyoonekana yalitokana na sababu nyingine isipokuwa ya mpinzani (kwa mfano, usumbufu wa mwili unaosababishwa na sindano au sehemu fulani ya gari la dawa) tuliingiza saline katika majaribio kadhaa. Kama inavyoonyeshwa na mfano neuron (Mtini. 10A) na kwa udhuru wa wastani katika mishipa ya fahamuMtini. 10B), Msisimko wa kufutwa kwa DS haukubadilishwa na sindano ya saline; Msisimko uliosababishwa na NS pia haukuathiriwa (Mtini. 10C). Kwa kuongeza, sindano ya saline haikuathiri idadi ya neurons kuonyesha uchochezi muhimu na kizuizi baada ya mwanzo wa DS au NS (Mtini. 10D-G).

Mwishowe, tuliuliza ikiwa uanzishaji wa dopamine receptor unaweza kuwa unaruhusiwa kwa tabia ya kukaribia ya njia kwa kuchangia viwango vya msingi vya kurusha kwa mishipa ya NAc. Kupingana na dhana hii, hakukuwa na athari kubwa ya mpinzani wa D1 au D2 kwa kiwango cha msingi cha kurusha kwa DS-msisimko au neva nyingine za NAc (Mtini. 10H,I).

Majadiliano

Matokeo haya yanaonyesha utaratibu ambao NAc dopamine inakuza tabia ya kutafuta-zawadi inayochochewa na msukumo wa mazingira: uanzishaji wa dopamine unawezesha msisimko wa kichocheo, ambacho kwa upande huendeleza uhamasishaji mfupi wa njia ya vitu vinavyohusiana na thawabu. Hitimisho hili linaungwa mkono sana na uchunguzi kwamba sindano ya mshikamano wa dopamine ya nchi mbili zote iliongezea nguvu ya kuanzisha harakati (Mtini. 1D) na kupunguza ukubwa wa msisimko wa ukweli wa habari.Tini. 33â € <-6). Kupunguza uchochezi wa uchochezi wa cue hakuwezi kuwa matokeo ya tabia mbaya kwa sababu sindano zisizo za kawaida hazibadilisha tabia ya DS-cued (Mtini. 1C-F), lakini ilipunguza sana uchochezi wa kufutwa kwa DS kwenye tishu zilizojeruhiwa (Tini. 3B,D, , 5,5, , 6) .6). Msisimko huu ulikuwa majibu ya neural ya kawaida katika NAc (iliyotokea katika 45% ya neurons zilizorekodiwa), na wote wawili walitangulia harakati za harakati (Mtini. 2B) na utabiri wa utabiri wa harakati za harakati na kurusha zaidi kwa majaribio na ufupi wa kufupisha (Mtini. 2D) (McGinty et al., 2013; Morrison na Nicola, 2014). Kwa hivyo, uchunguliaji wa cue-iliyotolewa ni wote tegemezi na ni muhimu kwa kutafuta nguvu ya malipo.

Matokeo yetu yanaonyesha uchochezi ambao ulileta uchungu, na hakuna aina nyingine ya shughuli za neural katika NAc, inaashiria ishara muhimu katika mzunguko wa neural ambao unaweka msimamo wa harakati zinazoelekezwa kwa malengo. Hitimisho hili linafuatia kutoka kwa uchunguzi kwamba wapinzani walipunguza uchochezi-ulioamsha uchochoro bila kupunguza vizuizi vilivyochochewa vya uwongo, kurusha kwa matumizi ya malipo, au viwango vya msingi vya kurusha. Kwa kuongezea, majaribio ambayo sindano za nchi mbili za wapinzani zilikuwa nzuri sana katika kupunguza uchukuzi huo ni zile ambazo zilisababisha udhalilishaji mkubwa wa tabia (Mtini. 4), akisema kwa nguvu dhidi ya uwezekano wa kwamba mabadiliko mengine yasiyotambulika katika usimbuaji wa neuronal yalikuwa na jukumu la athari za kitabia. Kwa hivyo, data yetu inaunganisha sana uanzishaji wa dopamine receptor katika NAc, ukubwa wa uchochezi ulioibuka, na ucheleweshaji wa mnyama kuanzisha utaftaji wa tuzo.

Kazi ya hapo awali ilionyesha kuwa uvumbuzi wa VTA ambao ulipunguza msisimko wa NAc na uondoaji wa wanyama pia ulizuia wanyama kuonesha tabia ya njia ya tahadhari (Yun et al., 2004). Walakini, utafiti huo haukuondoa uwezekano kwamba mabadiliko haya yalikuwa athari ya moja kwa moja ya mzunguko. Hapa, tunaonyesha kuwa dopamine receptors za mitaa kwa neurons zilizorekodiwa ni muhimu kwa uchochezi wa cue-tolewa, kuondoa uwezekano kwamba athari za kupinga ni kwa sababu ya hatua ya dopamine iliyoinua ya NAc. Kwa kulinganisha, ingawa maonyesho ya cue-evoke yalipunguzwa na uvumbuzi wa VTA (Yun et al., 2004), hazikupunguzwa na sindano ya mgawanyiko wa dopamine ya ndani, na kwa hivyo maonyesho haya hayawezi kuwa matokeo ya hatua ya moja kwa moja ya dopamine ndani ya NAc.

Madhara ya wapinzani wa D1 na D2 juu ya tabia ya mbinu ya DS-evoke na kufyatua risasi kwa DS-walikuwa sawa. Uchunguzi huu unaambatana na mstari mrefu wa majaribio ya NAc microinjection ambamo wapinzani wa D1 na D2 walitoa athari karibu za tabia katika dozi sawa na yetu (Hiroi na White, 1991; Ozer na wenzake, 1997; Koch et al., 2000; Eiler na wenzake, 2006; Pezze et al., 2007; Lex na Hauber, 2008; Liao, 2008; Nicola, 2010; Shin et al., 2010; Haghparast et al., 2012). Matokeo haya, pamoja na tofauti kati ya mkusanyiko wa wapinzani katika sindano ambayo inahitajika kuchunguza athari (mm) na ushirika wa dawa hizo kwa malengo yao (nm), huuliza ikiwa athari za dawa ni maalum. Ingawa mkusanyiko mzuri katika receptor una uwezekano wa kuwa chini sana kuliko mkusanyiko uliojeruhiwa kwa sababu ya udanganyifu, kimetaboliki, na oxidation ya dawa, ufanisi wa pamoja na wakati wa michakato hii haujulikani. Kwa hivyo, uwezekano mmoja rasmi ni kwamba tabia na athari za elektroniki za SCH23390 na mbio ni matokeo ya dawa zote mbili kumfunga receptors moja au zaidi ambazo hazijafungwa na dopamine wakati wote. Sababu kadhaa zinabishana dhidi ya uwezekano huu. Tabia ya mbinu ya kufutwa kwa cue imefungwa sio tu na SCH23390 na raclopride, lakini pia kwa sindano ya upanaji wa dopamine recopor receptor antagonist flupenthixol ndani ya NAc (Di Ciano et al., 2001; Saunders na Robinson, 2012), kwa uvumbuzi wa VTA (Yun et al., 2004) na kwa lesion ya NAc na 6-hydroxydopamine (Parkinson et al., 2002), ambayo kwa hiari inaua nyuzi za catecholaminergic. Kwa kuongezea, sindano ya NAc ya kizuizi cha kuzuia dopamine, D1 au D2 receptor agonist, au dopamine releaser amphetamine huongeza uwezekano wa mbinu iliyopeanwa (Wyvell na Berridge, 2000; Nicola na al., 2005; du Hoffmann na Nicola, 2013). Mwishowe, kujisukuma kwa optogenetic ya VTA dopamine neurons (tabia bila shaka inadumishwa na uanzishaji wa dopamine neuron) hupatikana kwa sindano ya SCH23390 au raclopride ndani ya NAc kwa kipimo kikiwa kama kile kinachotumika hapa (Steinberg et al., 2014). Ni ngumu kuzingatia utaratibu rahisi ambao unaweza kutoa hesabu ya kila moja ya matokeo haya bila kuorodhesha kwamba SCH23390 na blocklopride block alitupa njia kwa kuzuia athari za dopamine ya asili.

Chaguo mbadala ni kwamba wapinzani hufunga sio tu viboreshaji vyao vya shabaha, lakini vile vile vya lengo la dopamine. Kwa viwango vya 10 μm au chini, mbio za mbio hazifungi receptors kama D1 (Hall et al., 1986); viwango vya juu havikujaribiwa. Kwa hivyo, mashindano ya mbio yanaweza kuwa maalum kwa receptors za D2 / D3 hata kwa viwango vya sindano ya mm vinavyotumiwa na sisi na wengine, haswa baada ya utengamano, kimetaboliki, na oxidation huzingatiwa. Makadirio ya SCH23390 ambayo yanafunga kila mara kwa safu za kama D2 kama XXUMX na 1 μm (Bourne, 2001; Mottola et al., 2002); ingawa maadili haya yanaonyesha kuwa SCH23390 inafunga receptors za D2 / D3 kwenye viwango vya sindano, utendaji wa SCH23390 katika kuzuia uanzishaji wa receptors kama D2 na dopamine haijulikani. Uchunguzi wetu kwamba mbio za kijeshi zimepunguza uchochezi wa NS-iliyotolewa wakati SCH23390 haikuunga mkono wazo kwamba dawa hizo zilifanya kazi kwenye receptors tofauti, lakini hazionyeshi dhahiri ukamilifu wao. Walakini, hata kama dawa moja au zote mbili zilizuia aina zote mbili za receptor ili kupunguza uchochezi wa DS, hii ingelingana kabisa na hitimisho letu kwamba kuanzishwa kwa aina moja ya dopamine receptor inahitajika kwa uchochezi wa DS-evoked. Kwa hivyo, ingawa swali la upendeleo wa dawa bado halijajibiwa, swali hili hupunguza tu hitimisho letu kuu ambalo dopamine inawezesha mbinu zilizopeanwa kwa kuongeza uchochezi wa uchungu.

Ikiwa kwa kweli dawa hiyo ilifanya kweli, matokeo yetu kwamba D1 na wapinzani wa D2 / D3 kila kupunguzwa kurusha kwa habari ya cue-evoke katika idadi kubwa ya hisia za msisimko wa kidunia zinaonyesha kuwa uanzishaji wa receptors hizi husababisha udhabiti katika udanganyifu huo. Ambapo D1 na receptors D2 hupatikana katika idadi kubwa ya mgawanyiko wa neurons katika NAc (Albin et al., 1989; Gerfen et al., 1990), idadi kubwa ya msingi wa NAc na neuroni za shell zinazoelezea receptors za D1 pia zina mRNA kwa receptors za D3 (Le Moine na Bloch, 1996), ambayo imefungwa na wapinzani wa D2, pamoja na mbio za mbio. Utaratibu wa receptors ya D1 na D3 hutoa mfumo unaoweza kutumika ambapo dopamine inaweza kukuza uchochezi katika neuron ya NAC na athari ya kiserikali ambayo ingezuiwa na wapinzani wa D1 au D2 / 3 (Schwartz et al., 1998). Vinginevyo (au kwa kuongezea), maingiliano kati ya D1 na D2 (na / au D3) yanaweza kutokea katika kiwango cha mzunguko wa mtaa (Goto na Grace, 2005; Gerfen na Surmeier, 2011). Kwa mfano, dopamine hufanya kazi kwenye receptors za D1 ili kupunguza kutolewa kwa GABA kwenye neva ya NAc (Nicola na Malenka, 1997; Hjelmstad, 2004), athari ambayo inaweza kukuza uchochezi katika tamasha na uanzishaji wa D2 / D3 receptors kwenye neurons za spiny (Hopf et al., 2003). Kwa kweli, mifumo hii inaleta kwamba dopamine haifurahishi neuron ya moja kwa moja, lakini badala yake huongeza msisimko wao katika kukabiliana na uingiliaji wa glutamatergic; kwa hivyo, wanaweza kuelezea ni kwa nini msisimko wa cue-evoke umezuiwa sio tu na wapinzani wa dopamine, lakini pia na kutokufanya kazi kwa amygdala ya basolateral na cortex ya utangulizi (Ambroggi et al., 2008; Ishikawa et al., 2008), ambazo zote hutuma makadirio ya glutamatergic kwa NAc (Brog et al., 1993).

Kufanana na tofauti kati ya SCH23390 na athari ya mbio inaweza kuwa matokeo ya njia mbili tofauti za neural, zinazojumuisha phasic na tonic dopamine. Kwa sababu wote wawili wa D1 na D2 / D3 wapinzani walipunguza uchochezi wa DS-evoked, lakini uchochezi mdogo wa NS-evoked kutokea katika neurons sawa ulipunguzwa tu na mpinzani wa D2 / D3 (Tini. 8, , 9), 9), inaonekana kwamba dopamine inakuza usimbuaji wa thamani ya kichocheo kupitia uanzishaji wa vifaa vya receptors za D1, lakini inawezesha majibu ya kurusha kwa tahadhari zote (ikiwa zinahusiana na matokeo ya maana) kupitia D2 / D3 receptors. Hii inaweza kuwa kwa sababu ya vipindi vikuu vya dopamine phasic dopamine zilizoandaliwa katika NAc na utabiri wa tuzo kuliko athari za upande wowote (Phillips et al., 2003; Roitman et al., 2004). Kwa sababu D2 / 3 receptors zina mshirika wa juu zaidi wa dopamine kuliko receptors D1, vipindi vidogo vya dopamine vya NS-evoke vinaweza kutosha kuamsha receptors za D2 / 3, wakati tuhuma za utabiri wa malipo zinaweza kukuza kiwango cha dopamine kwa viwango vya juu vya kuamsha receptors D1 (Neema, 1991).

Vinginevyo, ukubwa wa uchochezi wa cue-iliyotolewa inaweza kudhibitiwa na tonic, badala ya dopamine ya phasic. Viwango vya dopamine ya Tonic inaweza kuonyesha gharama ya kutokufanya kazi (Niv et al., 2007), na hivyo kuweka nguvu ya utendaji wa mfanyakazi. Kwa hivyo, ikiwa viwango vya kutosha vya dopamine ya kiwango cha juu hupatikana, vifaa vya kutosha vya dopamine vinaweza kuamilishwa kuwezesha uchochezi wa uchungu na kupungua kwa mfumo wa kutafuta-thawabu. Utaratibu kama huo unaweza pia kupitisha mchango unaojulikana wa NAc dopamine katika kufanya kazi kwa kazi ambazo hazijahitaji kiwango cha juu cha juhudi (Salamone na Correa, 2012), ambayo usumbufu wa dopamine huongeza milango ya kukaribia uendeshaji (Nicola, 2010). Cues kamili za nje (kwa mfano, kuona kwa lever) au vidokezo vya ndani (kwa mfano, kutoka kwa wakati au njaa) kunaweza kusababisha njia kwa njia ya kupendeza ya neva ya Nec kwa kiwango kikubwa wakati gharama za fursa na viwango vya dopamine ziko juu.

Kwa muhtasari, bila kujali utaratibu maalum wa pharmacological, matokeo yetu yanaonyesha kwamba NAc dopamine inakuza tabia ya kutafuta malipo kwa kuinua uchochezi wa necons za NAc kwa msisitizo mkubwa wa mazingira. Ukubwa wa msisimko huu unaweka ufuatiliaji wa somo ili kuanzisha majibu ya mbinu. Kupitia utaratibu huu, dopamine inasimamia nguvu na uwezekano wa kutafuta kipaji cha mkojo.

Maelezo ya chini

Marejeo