Doğal ve İlaç Ödülleri, Temel Bir Arabulucu Olarak ΔFosB ile Ortak Sinir Plastisite Mekanizmaları Yasası (2013)

Bu çalışma, cinsel ödülün DeltaFosB üzerindeki etkilerini ve DeltaFosB'nin cinsel davranış ve ödül üzerindeki etkilerini inceledi. Uyuşturucu bağımlılığı ile ortaya çıktığı bilinen standart moleküler değişikliklerin cinsiyette meydana gelenlerle aynı olduğu bulundu. Başka bir deyişle, DeltaFosB cinsel uyarıcılar için evrimleşti, ancak uyuşturucular bu aynı mekanizmayı ele geçirdi. Bu, uyuşturucu bağımlılıklarının davranışsal bağımlılıklardan nasıl farklı olduğu ve davranışsal bağımlılıkların nasıl basitçe zorlama olduğu (her ne anlama geliyorsa) hakkındaki tartışmayı sona erdirir. Aynı devreler, aynı mekanizmalar, aynı hücresel değişiklikler, aynı ilişkili davranışlar - küçük farklılıklarla.

J Neurosci. 2013 Feb 20;33(8):3434-3442.

TAM ÇALIŞMA

Sürahi KK, Vialou V, Nestler EJ, Laviolette SR, Lehman MN, LM'yi soğut.

Kaynak

Anatomi ve Hücre Biyolojisi Bölümü, Schulich Tıp ve Diş Hekimliği Fakültesi, Western Ontario Üniversitesi, Londra, Ontario N6A 3K7, Kanada, Moleküler ve Bütünleştirici Fizyoloji Bölümü, Michigan Üniversitesi, Ann Arbor, Michigan 48109, Fishberg Nörobilim Bölümü ve Friedman Beyin Enstitüsü, Mount Sinai Tıp Fakültesi, New York, New York 10029 ve Nörobiyoloji ve Anatomik Bilimler ve Fizyoloji ve Biyofizik Bölümleri, Mississippi Üniversitesi Tıp Merkezi, Jackson, Mississippi 39216.

Özet

Kötüye kullanılan ilaçlar, doğal ödül yolunda, özellikle de çekirdeğin accumbens (NAc) nöroplastisitesini indükleyerek bağımlılık yapıcı davranışların gelişmesine ve ifadesine neden olur. Son kanıtlar, doğal ödüllerin NAc'da benzer değişikliklere neden olabileceğini, ilaçların doğal ödüllerle paylaşılan plastiklik mekanizmalarını harekete geçirebileceğini ve doğal ve ilaç ödülleri arasında benzersiz bir etkileşime izin verebileceğini ileri sürdüğünü göstermektedir.

Bu çalışmada, erkek sıçanlarda cinsel deneyimin kısa veya uzun süreli cinsel ödül kaybına uğradığı zamanki cinsel deneyimin, düşük doz (0.5 mg / kg) amfetamin için hassaslaştırılmış şartlandırılmış yer tercihi ile belirtilen arttırılmış amfetamin ödülüne neden olduğunu göstermektedir. Dahası, arttırılmış amfetamin ödülünün başlangıcı, ancak uzun vadeli ifadesi, NAc'de dendritik dikenlerde geçici bir artış ile ilişkiliydi. Daha sonra, transkripsiyon faktörü sexFosB'nin cinsiyet deneyimi kaynaklı artmış amfetamin ödülü ve NAc nöronları üzerindeki dendritik dikenlerdeki ilişkili artışlar için kritik bir rolü, baskın-negatif bağlanma partneri ΔJunD'nin viral vektör gen transferi kullanılarak belirlendi. Ayrıca, cinsel deneyime bağlı arttırılmış ilaç ödülü, ΔFosB ve spinogenezinin, NAc'de çiftleşme kaynaklı dopamin D1 reseptörü aktivasyonuna bağlı olduğu gösterilmiştir. Cinsel davranış sırasında NAc'de D1 reseptörünün farmakolojik blokajı, ancak D2 reseptörünün değil, ΔFosB indüksiyonunu hafifletti ve artan spinogenezi ve duyarlılaştırılmış amfetamin ödülünü önledi.

TToplamda, bu bulgular, kötüye kullanma ilaçlarının ve doğal ödül davranışlarının, uyuşturucu bağımlılığına karşı kırılganlığı kontrol eden ortak moleküler ve hücresel plastiklik mekanizmaları üzerinde etkili olduğunu ve bu artan kırılganlığın osFosB ve aşağı yöndeki transkripsiyon hedeflerine aracılık ettiğini göstermektedir.

Giriş

Doğal ödül davranışları ve ilaç ödülü, ortak bir nöral yol üzerinde birleşerek, çekirdeğin accumbens'in (NAc) merkezi bir rol oynadığı mesolimbic dopamine (DA) sistemi (Kelley, 2004). Kötüye kullanılan uyuşturucular, mezolimbik sistemde nöroplastisiteye neden olur ve bu durum uyuşturucu kullanımından uyuşturucu bağımlılığına geçişte varsayılan bir rol oynar (Hyman ve diğerleri, 2006; Kauer ve Malenka, 2007; Kalivas, 2009; Chen ve arkadaşları, 2010; Koob ve Volkow, 2010; Kurt, 2010a; Mameli ve Luscher, 2011). Uyuşturucuların ve doğal ödüllerin, mezolimbik sistemde aynı nöronları aktive etmediği ve bu nedenle uyuşturucunun bu devreyi benzersiz şekilde aktive ettiği ve değiştirdiği varsayılmaktadır. (Cameron ve Carelli, 2012). Ancak, doğal ve ilaç ödüllerinin, mezolimbik sistemi, doğal ödül arasında bir etkileşime izin verecek şekilde hem benzer hem de farklı şekillerde etkilediği giderek daha belirgin hale gelmiştir. özellikle seks ödülü, ve kötüye kullanılan ilaçların etkileri (Frohmader ve arkadaşları, 2010a; Pitchers ve arkadaşları, 2010a; Olsen, 2011).

Cinsel davranış çok faydalı (Tenk ve diğerleri, 2009),

Bu bulgular, doğal ve ilaç ödüllendirici deneyimlerinin ortak sinirsel plastiklik mekanizmalarını paylaştığını ve bu da madde kullanımına karşı savunmasızlığı etkilediğini göstermektedir.

Bu çalışmanın amacı, cinsiyet deneyimine dayalı plastikliğe aracılık eden hücresel mekanizmaları tespit etmektir. Spesifik olarak, osFosB transkripsiyon faktörünün rolü araştırıldı çünkü hem doğal hem de ilaç ödüllerinin etkisinde yer aldı. (Nestler ve arkadaşları, 2001; Werme ve diğerleri, 2002; Olausson ve diğerleri, 2006; Wallace ve diğerleri, 2008; Hedges ve diğerleri, 2009; Pitchers ve arkadaşları, 2010b). Ek olarak, dopamin D1 reseptörlerinin (D1R) cinsel deneyime bağlı nöral plastisite üzerindeki rolü incelenmiştir çünkü NAc ΔFosB indüksiyonu ve psikostimülan uygulamasından sonra artan omurga yoğunluğu D1R içeren nöronlarda ifade edilmiştir. (Lee ve arkadaşları, 2006; Kim ve arkadaşları, 2009) ve D1R aktivasyonuna bağlı (Zhang ve arkadaşları, 2002).

Burada, experienceFosB, diOlistic etiketleme ve farmakolojik manipülasyonlar için baskın-negatif bağlayıcı bir ortağın viral vektör-aracılı ifadesini, cinsel deneyimin çapraz duyarlılaştırıcı etkisinin ardından artan yoksunluğun arttırılmış Amph ödülüne aracılık ettiği hipotezini test etmek için kullandık. NAc'de ΔFosB'nin D1R'ye bağımlı indüksiyonu ve daha sonra NAc omurga yoğunluğunun artması. Birlikte, bulgular doğal ve ilaç ödüllerinin, nötr plastisitenin ortak mekanizmalarını, kritik bir aracı olarak FOSB ile paylaştığını gösteren kanıtlar sunmaktadır.

Malzemeler ve yöntemler

Hayvanlar.

Yetişkin erkek (varışta 225 – 250 g) ve dişi (210 – 220 g) Sprague Dawley sıçanları (Charles River Laboratories), deneyler boyunca, sıcaklık ve nem düzenlemesi altında ve bir 12 / 12 saatinde aynı seks çiftlerinde Pleksiglas kafeslerine yerleştirildi. yiyecek ve suyla serbest bir şekilde aydınlık / karanlık döngüsü. Çiftleşme seansları için kadın partnerler yumurtalıkları alınmış ve 5% estradiol benzoat (Sigma-Aldrich) ve 500 ofg progesteron (0.1 ml susam yağı; Sigma-Aldrich) 4 h içinde enjeksiyonları içeren subkutan implantlar almıştır. Tüm prosedürler, Western Ontario Üniversitesi ve Michigan Üniversitesi Hayvan Bakım ve Kullanım Komiteleri tarafından onaylandı ve araştırmada omurgalı hayvanları içeren Kanada Hayvan Bakım ve Ulusal Sağlık Enstitüleri Konseyi'ne uydu.

Cinsel davranış

Çiftleşme seansları, loş kırmızı aydınlatma altında, temiz test kafeslerinde (2 × 6 × 60 cm), loş kırmızı ışık altında erken karanlık fazda (45 ve 50 saat arasında). Erkek sıçanlar, 4 veya 5 günlük çiftleşme seansları sırasında boşalma ile eşleşti. Beş seans seçildi çünkü daha önce bu paradigmanın cinsel davranışın uzun süreli kolaylaşmasına neden olduğunu göstermiştik (Pitchers ve arkadaşları, 2010b), Amph lokomotor aktivitesine çapraz duyarlılık (Pitchers ve arkadaşları, 2010a) ve ödül (Pitchers ve arkadaşları, 2010a). Boşalma her eşleşme seansının bitiş noktası olarak seçildi, çünkü daha önce seks deneyiminin Amph lokomotor hassasiyetine etkileri için gerekli olduğunu göstermiştik (Pitchers ve arkadaşları, 2010a() hayvanların boşalma göstermediklerinden dişilerle çiftleşmelerine izin verilmediğinde ortaya çıkmamıştır. Cinsel davranış parametreleri (yani ilk montaj gecikmesi, intromisyon ve boşalma ve mount ve intromisyon sayısı) daha önce açıklandığı gibi kaydedildi (Pitchers ve arkadaşları, 2010b). Tüm deneyler için, cinsel deneyime sahip gruplar cinsiyet davranışları için eşleştirildi (toplam boşalma sayısı ve her eşleşme oturumu sırasında boşalma gecikmesi). Beşinci çiftleşme seansından sonra, erkekler aynı seks partnerleriyle birlikte kaldılar ve 1, 7 veya 28 d'de cinsiyetten uzak durma dönemlerinde çiftleşmelerine izin verilmedi. Cinsel açıdan saf olmayan hayvanlar, cinsel açıdan deneyimli erkeklerle aynı odalarda taşındı ve muhafaza edildi. Ek olarak, saf kontroller, 5 ardışık günlerinde, alıcı bir kadına erişilmeden, bir saat boyunca temiz test kafeslerine yerleştirildi.

OsFosB ifadesi.

Hayvanlar derinden anestezi uygulandı (sodyum pentobarbital; 390 mg / kg; ip) ve intrakardiyal olarak 50% 0.9% 500 salin, ardından 4 x% 0.1 paraformaldehit (Sigma-Aldrich) 1 m fosfat (PB) içerisinde perfüze edildi. nokta ve DR antagonisti deneyleri. Beyinler çıkarıldı ve aynı fiksatif içinde oda sıcaklığında 4 saat için sabitlendi, sonra 20 mC'de 0.01% sukroz ve% 0.1 sodyum azid içinde 35 ° C'de saklandı. DR antagonisti deneyleri için beyin sagittal ekseni boyunca çıkarılmış ve yarı yarıya azaltılmıştır. Bir yarısı PB'de depolandı ve DiOlistics için kullanıldı, diğeri ΔFosB için işlendi. Koronal bölümler (400 μm) dondurucu bir mikrotom (Microm H30R) ile kesildi, kriyoprotektan çözeltisinde dört paralel seri halinde toplandı (30% XSUMX ve 0.1% X etilen glikol içinde 20 m PB) ve −0.1 ° C'de saklandı. Serbest yüzen bölümler, inkübasyonlar arasında geniş ölçüde 7.35m PBS, pH 1 ile yıkandı ve tüm adımlar oda sıcaklığında idi. Bölümler% XNUMX H'ye maruz bırakıldı2O2 (10 dk) ve inkübasyon çözeltisi (1 h;% 0.1 BSA, Fisher ve% 0.4 Triton X-100, Sigma-Aldrich içeren PBS). Kesitler daha sonra bir gece pan-FosB tavşan poliklonal antikorunda (1: 5K; sc-48 Santa Cruz Biyoteknoloji) inkübe edildi, daha önce doğrulandı (Perrotti ve arkadaşları, 2004, 2008; Pitchers ve arkadaşları, 2010b). Pan-FosB antikoru, FosB ve ΔFosB tarafından paylaşılan bir iç bölgeye karşı yükseltildi ve daha önce bu çalışmada kullanılan zaman noktalarında (uyarandan> 1 gün sonra) ΔFosB hücrelerini spesifik olarak görselleştirmek için karakterize edildiPerrotti ve arkadaşları, 2004, 2008; Pitchers ve arkadaşları, 2010b). Daha sonra, kesitler biyotin-konjuge keçi anti-tavşan IgG (1 saat; 1: PBS + 'de 500; Vektör Laboratuarları), avidin-biotin-yaban turpu peroksidazı (1 saat; ABC elite; 1: 1000; ve% 0.02 3,3-diaminobenzidin tetrahidroklorür (10 min; Sigma-Aldrich), 0.02 m PB içinde 0.1% nikel sülfat ile, hidrojen peroksit (% 0.015) ile. Kesitler Superfrost plus cam slaytlara (Fisher) monte edildi ve dibütil ftalat ksilen ile kaplandı.

BFosB-IR hücrelerinin sayısı, daha önce tarif edildiği gibi standart analiz alanlarında (400 × 600 μm) NAc kabuğunda ve çekirdeğinde sayıldı.Pitchers ve arkadaşları, 2010b). Hayvan başına ortalama olarak NAc alt bölgesi başına iki bölüm sayılmıştır. Zaman noktası deneyinde, ΔFosB-IR hücrelerinin sayısı naif kontrol grubunun uygun bir zaman noktasında kat değişimi olarak ifade edildi ve eşleştirilmemiş kullanılarak her bir bireysel zaman noktasında her bir alt bölge için deneyimli ve naif gruplar arasında karşılaştırıldı. t anlamlılık düzeyi olan testler p <0.05. ΔJunD-AAV ve DR antagonist deneylerinde sırasıyla iki yollu veya tek yollu ANOVA ve Holm-Sidak yöntemi kullanıldı. Ek olarak, DR antagonist deneyinde tüm hayvanlarda ΔFosB-IR hücreleri, dorsal striatumda (analiz alanı: 200 × 600 μm), NAc'nin hemen dorsalinde ve lateral ventriküle bitişik olarak sayıldı. Tek yönlü ANOVA ve t gruplar arasında karşılaştırma yapmak için testler kullanıldı.

DiOlistics.

Zaman noktası ve ΔJunD viral vektör deneyi için, sıçanlar intrakardiyal olarak 50 ml salinle (% 0.9), ardından 500 m PB'de 2 ml% 0.1 paraformaldehit ile intrakardiyal perfüze edildi. Beyinler bir vibratome (Microm) kullanılarak kesildi (100 um koronal) ve 0.1 ° C'de% 0.01 sodyum azit içeren 4 m PB'de depolanan bölümler. Tungsten partiküllerinin (1.3 diameterm çap, Bio-Rad) lipofilik karbosiyanin boya DiI (1,1′-dioctadecyl-3,3,3′3′-tetrametilindocarbocyanine perklorat; Invitrogen) ile kaplanmasıForlano ve Woolley, 2010). DiI kaplı tungsten partikülleri, 160-180 psi'deki Helios Gen Gun sistemi (Bio-Rad) kullanılarak 3.0-0.1 psi'de dokuya, 24 um gözenek boyutuna (BD Biosciences) sahip olan bir filtreden geçirildi ve 4 m PB içerisinde nöronal membranlar boyunca yayılmasına izin verildi. 4 h, 3 ° C'de ışığa karşı korumalı iken. Daha sonra, dilimler oda sıcaklığında 1,4% PB'de paraformaldehit içine 2,2 h eklenmiş, PB içinde yıkanmış ve solma önleyici madde 50-diazabisiklo (XNUMX) oktan (JNUMX) oktan (JNUMX) oktan içeren jelvatol ile çerçeve ile kapatılmış bölmelere (Bio-Rad) monte edilmiştir. XNUMX mg / ml, Sigma-Aldrich) (Lennette, 1978).

DII etiketli nöronlar kullanılarak görüntülendi Zeiss LSM 510 m konfokal mikroskop (Carl Zeiss) ve helyum / neon 543 nm lazer. Her hayvan için, her NAc alt bölgesindeki 2-5 nöronları veya shellJunD-AAV ve DR antagonist deneylerindeki bir bölgeyi bulmak için her NAc alt bölgesinde veya kabuktaki (yer işaretleriyle ilişkili olarak yere göre), yan ventrikül ve anterior komissürü dahil olmak üzere kullanıldı) Omurga miktar tayini için ikinci bir dendrite faiz. Her bir nöron için, 2-4 dendritler, toplam bir dendritik 40-100 um uzunluğunu ölçmek için analiz edildi. Dendritik segmentler, 40 intervalm aralıklarında 0.25 × suya daldırma hedefi kullanılarak yakalandı. z-ekseni ve bir 3D görüntüsü yeniden yapılandırıldı (Zeiss) ve yazılım tarafından önerildiği gibi adaptif (kör) ve teorik PSF ayarını kullanarak dekonvolüsyona (Autoquant X, Media Cybernetics) uygulandı. Omurga yoğunluğu, Imaris yazılım paketinin Filament modülü (versiyon 7.0, Bitplane) kullanılarak belirlendi. Dendritik dikenlerin sayısı, her bir nöron için ve daha sonra her bir hayvan için ortalama olarak 10 Xm başına ifade edildi. İstatistiksel farklılıklar, her zaman noktasında (faktör: cinsel deneyim ve NAc alt bölge) ve ΔJunD deneyinde (faktörler: cinsel deneyim ve viral vektör) ve bir zaman diliminde cinsel naif ve deneyimli hayvanlar arasındaki zaman serileri deneyinde iki yönlü ANOVA'lar kullanılarak belirlendi. DR antagonisti deneyinde ANOVA. Holm-Sidak yöntemi ile anlamlılık derecesine sahip grup karşılaştırmaları yapılmıştır. p <0.05.

Klimalı yer tercihi.

CPP deney tasarımı daha önce tarif edildiği gibi aynıydı (Pitchers ve arkadaşları, 2010a) d-Amph sülfatın tek eşleştirme koşullandırma deneyi (Amph; Sigma-Aldrich; 0.5 mg / ml / kg sc serbest baz temelinde hesaplanmış) eşleştirilmiş oda içinde ve alternatif günler boyunca eşleştirilmemiş oda içinde salin ve ışık fazının ilk yarısında gerçekleştirilir. Kontrol hayvanları her iki odada da salin almıştır.

Her bir hayvan için CPP skorları, test sonrası eksi ön test sırasında eşleştirilmiş odada geçirilen süre (saniye olarak) olarak hesaplandı. Zaman noktası deneylerinde grupları karşılaştırmak için tek yönlü ANOVA'lar ve Holm – Sidak yöntemi kullanılmıştır. eşleşmemiş t ayarlanan önemi test p Naif-Sal ve Naif Amph'ı zaman noktası deneyindeki her zaman noktasında ve ΔJunD deneyindeki her bir viral vektör işleminde karşılaştırmak için <0.05 kullanıldı. Zaman deneyinde, tek yönlü ANOVA'lar ve Holm – Sidak yöntemi, cinsel olarak deneyimli grupları (Exp-Sal, 7 d Exp Amph ve 28 d Exp Amph) karşılaştırmak için kullanıldı ve eşlenmemiş t 2 saf gruplarını karşılaştırmak için test kullanıldı. DR antagonist deneyindeki tüm grupları karşılaştırmak için iki yönlü ANOVA ve Holm-Sidak yöntemi kullanıldı. İki eşlenmemiş t ANOVA analizine izin vermek için veriler eachJunD gruplarında çok değişken olduğu için Naive-Sal ve Naive Amph gruplarını her viral vektör muamele koşulu (GFP veya ΔJunD) ile karşılaştırmak için test kullanılmıştır. Tüm anlamlılık düzeyleri p <0.05.

Viral vektör deneyleri.

Erkek sıçanlara ketamin (87 mg / ml / kg; ip) ve ksilazin (13 mg / ml / kg ip) ile anestezi uygulanmış, stereotaksik bir düzeneğe (Kopf Instruments) yerleştirilmiş ve rekombinant adeno ile ilişkili viral vektörleri kodlayan çift taraflı mikro enjeksiyonlar alınmıştır. Sadece GFP (yeşil flüoresan proteini) veya coordinJunD (ΔFosB dominant negatif bağlanma ortağı) ve GFP, NAc'ye (koordinatlar: AP + 1.5, bregma'dan ML ± 1.2; bir 7.6 hacmi içinde) Bir Hamilton şırınga (Harvard Apparatus) kullanarak 1.5 dakika boyunca ul / yarım küre. DJunD, ΔFosB ile rekabetçi şekilde heterodimerize edilerek ΔFosB aracılı transkripsiyonu azaltır ve böylece ΔFosB'nin hedef genlerin promotör bölgelerinde AP-7 bölgesine bağlanmasını önler (Winstanley ve arkadaşları, 2007; Pitchers ve arkadaşları, 2010b). ΔJunD, ΔFosB'ye yüksek afinite ile bağlansa da, ΔJunD'nin gözlenen etkilerinden bazılarına diğer AP-1 proteinlerini antagonize ederek aracılık etmesi mümkündür. Bununla birlikte, ΔFosB'nin, test edilen koşullar altında ifade edilen baskın AP-1 proteini olduğu görülmektedir (Pitchers ve arkadaşları, 2010b). 3 ve 4 haftalar sonra hayvanlar, 4 ardışık çiftleşme seansları sırasında cinsel deneyime sahip oldu veya 4 grupları oluşturmak için saf kaldı: cinsel açıdan saf GFP, cinsel açıdan deneyimli GFP, cinsel açıdan saf iveJunD ve cinsel olarak deneyimli experiencedJunD. Cinsel deneyim, ardışık günlük eşleşme seansında 4'ten oluşuyordu. Hayvanlar CPP ve diListics için test edildi. Enjeksiyon bölgelerinin doğrulanması daha önce tarif edildiği gibi yapıldı (Pitchers ve arkadaşları, 2010b). NAc bölümleri (koronal; 100 um), GFP (1: 20,000; tavşan anti-GFP antikoru; Invitrogen) için immün işlem görmüştür. Virüsün yayılması, temel olarak, çekirdeğe ilave yayılma ile NAc'nin kabuk kısmı ile sınırlandırılmıştır.

D1R / D2R antagonistleri.

Erkek sıçanlar intraperitoneal enjeksiyon (0.1 ml / kg) ketamin (87 mg / ml) ve ksilazin (13 mg / ml) ile uyuşturuldu ve stereotaksik bir aparat (Kopf Instruments) içine yerleştirildi. Bilateral 21 ölçüm kılavuz kanülleri (Plastics One) bregma'dan AP + 1.7, ML ± 1.2'te NAc'ye düşürüldü; Kafatasından −6.4 DV ve dental akrilik ile tutturulmuş, kafatasına yerleştirilmiş üç vidaya yapıştırılmış. Hayvanlar, 2 hafta iyileşme döneminde infüzyon prosedürlerine alışma amacıyla günlük olarak tutuldu. Her bir 4 günlük eşleşme seansı başlamadan on beş dakika önce, alıcı dişi sokularak erkek sıçanlar, D1R antagonisti R (+) SCH-23390 hidroklorür (Sigma-Aldrich), D2 reseptörü (D2R) bir antagonist S (B0.9R) 'nin iki taraflı mikro enjeksiyonlarını aldı. -) etikloprid hidroklorür (Sigma-Aldrich) steril tuzlu su içinde çözüldü (% 10; her biri yarım küre başına 1 içinde 0.9'de çözüldü) ya da bir tuzlu su çözeltisinde (hemisferde 1.0 içinde tuz çözeltisi içinde çözüldü) ya da bir XNX akış akışında 1.0 dakika aralığında canl / dak, ardından ilaç difüzyonu için enjeksiyon kanülü bırakılarak 1 dakika. Bu enjeksiyonun hacmi, 1 infl infüzyonları kabuk veya çekirdek alt bölümleriyle sınırlı olduğundan, hem göbeği hem de kabuğu besler (Laviolette ve arkadaşları, 2008). Dozajlar, bu veya daha düşük dozajların ilaç veya doğal ödül davranışını etkilediğini gösteren önceki çalışmalara dayanmaktadır (Laviolette ve arkadaşları, 2008; Roberts ve diğerleri, 2012). Kontrol erkekleri cinsel olarak saf kalmaya devam etmiş, ancak 4 günlük kullanım seansları sırasında boş test kafesine yerleştirilmeden önce NA-içi salin almıştır. Nihai çiftleşme veya işlem seansından bir hafta sonra, erkekler Amph CPP ve omurga ve ΔFosB analizi için test edildi. Diğer deneylerde olduğu gibi beş seans yerine dört seansın kullanılması, tekrarlanan infüzyonların neden olduğu NAc'ye aşırı zararı ortadan kaldırmak ve böylece omurga ve ΔFosB analizine izin vermek için seçildi. Gerçekten de, hasar belirgin değildi ve salinle beslenen hayvanların NAc'ındaki omurga ve ΔFosB analizleri, önceki deneylerde infüze edilmemiş gruplar ile benzer veriler gösterdi. İki yönlü ANOVA ve Holm-Sidak yöntemi p <0.05, cinsiyet deneyiminin neden olduğu cinsel davranışın kolaylaştırılmasını belirlemek için kullanılmıştır.

Sonuçlar

Cinsiyet deneyimi kaynaklı osFosB upregulation uzun ömürlü

İlk olarak, ΔFosB ifadesinde cinsiyet deneyimlerinin neden olduğu değişiklikler, NAc'deki dendritik dikenler ve Amph-CPP arasındaki zamansal korelasyonlar, özellikle cinsel ödülden (7 veya 28 d) kısa ve uzun süreli yoksunluk dönemlerinden sonra belirlendi. Daha önce, 5 günlük çiftleşme seanslarının cinsel deneyiminin, mesolimbic sistemde, özellikle NAc'da ΔFosB birikmesine neden olduğu gösterilmiştir (Wallace ve diğerleri, 2008; Pitchers ve arkadaşları, 2010b). Geçmişte yapılan bu çalışmalarda, BFosB seviyelerinin cinsel davranıştan sonraki 1 d içinde ölçülmüş ve ΔFosB birikiminin uzun süreli yoksunluk sürelerinin ardından devam edip etmediği bilinmemektedir. Cinsel olarak deneyimli erkeklere, 1 günlük çiftleşme seanslarının sonundan sonra 7, 28 veya 5 serumu serpildi, bu sırada erkekler bir boşalma ile eşleşti. Cinsel olarak naif kontroller, 5 günlük işlem seanslarının finalinden sonra aynı zamanda perfüze edildi. NAc kabuğundaki ve çekirdeğindeki ΔFosB-IR hücrelerinin sayısı, tüm zaman noktalarında cinsel olarak naif kontrollerden anlamlı olarak daha yüksekti (İncir. 1Akabuk; 1 d, p = 0.022; 7 d, p = 0.015; İncir. 1B: çekirdek; 1 d, p = 0.024; 7 d, p <0.001; 28 gün, p <0.001), 28 günlük yoksunluktan sonra NAc kabuğu hariç (p = 0.280). Böylece, ΔFosB uprelation, en azından 28 d boyunca cinsel deneyimin ardından yoksunluk sırasında devam eder. D.

Şekil 1.     

Daha büyük versiyonu görüntüle:     

Şekil 1.     

Cinsel deneyim, ΔFosB-IR hücrelerinin sayısında ani ve kalıcı bir artışa neden oldu. NAc kabuğundaki ΔFosB-IR hücrelerinin sayısının değişmesi (A) ve çekirdek (Bcinsel açıdan deneyimli (siyah) hayvanlarda, cinsel olarak saf (beyaz) kontrollerle karşılaştırıldığından = Her grupta 4). Veriler grup ortalaması ± SEM'dir. *p <0.05, saf kontrollere kıyasla önemli fark. Naive 1 d (C), Exp 1 d (D), Exp 7 d (E) ve Exp 28 d (F). ac, Ön komisyon. Ölçek çubuğu, 100 μm.

Dendritik dikenlerde cinsiyetin yaşadığı artış geçicidir

Pitchers ve diğ. (2010a) daha önce Golgi emprenye tekniklerini kullanarak, daha önce 7 d'yi takip eden, ancak 1 d'yi değil, ödül yoksunluğunun, NAc kabuğundaki ve çekirdek nöronlardaki dendritik dallanmayı ve dendritik dikenlerin sayısını önemli ölçüde arttırdığını (XNUMX d izlediğini) bildirmişti.Pitchers ve arkadaşları, 2010a). Burada, cinsel olarak saf ve deneyimli erkeklerde spinogenesis, son çiftleşme seansından sonra 7 d veya 28 d olarak incelenmiştir. Bir diOlistics etiketleme yöntemi kullanılarak yapılan güncel bulgular, bir 7 d cinsel yoksunluk döneminin ardından cinsel deneyimin dendritik dikenlerin sayısını arttırdığını doğrulamıştır (F(1,8) = 9.616, p = 0.015; İncir. 2AC). Spesifik olarak, dendritik dikenlerin sayısı NAc kabuğunda ve çekirdeğinde belirgin olarak artmıştır (İncir. 2A: kabuk, p = 0.011; çekirdek, p = 0.044). Bununla birlikte, bu artmış omurga yoğunluğu geçici idi ve her iki NAc alt bölgesinde (28 d uzun süreli seks yoksunluğu döneminden sonra artık tespit edilememiştir).İncir. 2B).

Şekil 2.     

Daha büyük versiyonu görüntüle:     

Şekil 2.    

Cinsel deneyim, NAc ve sensitized Amph ödüllerinde dendritik dikenlerin sayısında artışa neden oldu.. A, B, NAc kabuğundaki ve 7 d çekirdeğindeki dendritik dikenlerin sayısı (A) veya 28 d (cinsel açıdan saf [beyaz] ve deneyimli [siyah] hayvanların DB'si; n = 4 veya 5). Veriler grup ortalaması ± SEM'dir. #p <0.05, saf kontrollere kıyasla önemli fark. COmurga yoğunluğunu ölçmek için kullanılan Naive 7 d ve Exp 7 d gruplarından Temsilci dendritik segmentler. Ölçek çubuğu, 3 μm. D, Son testten sonra 7 d veya 28 d ya test edildikten sonra test sonrası eksi test öncesi (CPP skoru) cinsel açıdan naif (beyaz) veya deneyimli (siyah) hayvanlar için eşleştirilmiş odaya (Amph veya salin) harcanan süre veya kullanım seansı: Naive-Sal (kullanım sonrası 7 d; n = 8), Naif Amph (kullanımdan sonra 7 d; n = 9), Exp-Sal (birleşme sonrası 7 d veya 28 d test edilen hayvan grupları birleştirildi; n = 7), 7 d Exp Amph (eşleşmeden sonra 7 d; n = 9) ve 28 d Exp Amph (eşleşmeden sonra 28 d; n = 11). Sal grupları, her iki oda ile eşleştirilmiş Sal'ı aldı. *p <0.05, cinsel olarak deneyimli salin kontrolleri ile karşılaştırıldığında önemli fark.

Cinsiyete bağlı uyarılmış duyarlılaştırılmış Amph ödülü uzun ömürlüdür

Daha önce cinsel deneyimin ardından 7 – 10 yoksunluk d'sinin artmış Amph ödülüne yol açtığını göstermiştik. (Pitchers ve arkadaşları, 2010a). Spesifik olarak, cinsel açıdan deneyimli hayvanlar, cinsel naif kontrollerde CPP'yi indüklemeyen düşük dozlarda Amph (0.5 veya 1.0 mg / kg) için önemli şartlandırılmış bir yer tercihi (CPP) oluşturdu. Mevcut çalışma, hem 7 d hem de 28 d cinsel yoksunluk döneminden sonra cinsel açıdan deneyimli hayvanlarda arttırılmış Amph ödülünü göstererek bu önceki sonuçları doğruladı ve genişletti (İncir. 2D; F(2,24) = 4.971, p = 0.016). Spesifik olarak, 7 veya 28 d yoksunluk periyodu olan cinsel açıdan deneyimli hayvanlar, her iki odada salin alan cinsel açıdan deneyimli negatif kontrollerle karşılaştırıldığında, test sonrası amph-eşli odada önemli ölçüde daha fazla zaman harcadılar (İncir. 2D: Exp-Sal vs 7 d Exp AMPH, p = 0.032; vs 28 d Exp AMPH, p = 0.021). Önceki bulguları teyit ederek, cinsel olarak naif hayvanlar, post-test sırasında Amph-eşleştirilmiş odasında daha fazla zaman harcamamış ve cinsel naif salin kontrol grubundan daha fazla tercih edilmemiştir (İncir. 2D()Pitchers ve arkadaşları, 2010a).

BFosB etkinliği, cinsiyet deneyimine bağlı duyarlılaştırılmış Amph ödülü için kritiktir

Şimdiye kadar elde edilen sonuçlar, cinsel deneyimin, NAc nöronlarında ΔFosB birikiminin uzun süredir artmış Amph ödülü ile korele olduğunu gösterdiğini göstermiştir.. ΔFosB aktivitesinin arttırılmış Amph ödülü için kritik olup olmadığını belirlemek için, ,FosB aracılı transkripsiyonu baskılayan ΔFosB baskın-negatif bağlayıcı bir ortak olan ΔJunD (Winstanley ve arkadaşları, 2007), NAc’de viral vektör aracılı gen aktarımı yoluyla aşırı eksprese edildi (İncir. 3A,B). Amph CPP testlerinin sonuçları, NAc'de ΔJunD'yi ifade ederek ΔFosB aktivitesinin zayıflamasının, cinsel deneyimin ve 7 d seks ödülünden yoksunluğun, arttırılmış Amph ödülü üzerindeki etkilerini önlediğini göstermiştir. Cinsel açıdan deneyimli ΔJunD hayvanları Amph için anlamlı bir CPP oluşturmamış ve cinsel açıdan naif ΔJunD hayvanlarından farklı olmamıştır (İncir. 3B). Buna karşılık, cinsel açıdan deneyimli GFP kontrol hayvanları, cinsel açıdan naif GFP kontrollerine kıyasla anlamlı derecede daha yüksek bir CPP skoru ile gösterildiği gibi Amph için bir CPP oluşturdu (İncir. 3B, p = 0.018).

Şekil 3.    

Daha büyük versiyonu görüntüle:    

Şekil 3.    

NAc'daki BFosB aktivitesinin zayıflatılması, hassaslaştırılmış AMPH ödülünü engelledi ve cinsel açıdan deneyimli hayvanlarda NAc omurga sayısındaki artış. A, Üç hayvanda GFP ekspresyonunun temsili görüntüleri, küçük (sol), orta (orta) ve büyük (sağ) enjeksiyon alanlarını gösteren, çekirdek akümenlerine yönelik rekombinant adeno-bağlantılı viral--JunD enjeksiyonunu aldı. ac, Ön komisyon; LV, lateral ventrikül. Ölçek çubuğu, 250 μm. B, En belirgin konumların ve virüsün yayılma kalıplarının şematik gösterimi. Tüm hayvanlarda, kabukta GFP tespit edildi, ancak çekirdeğe yayılma değişkendi. C, Amph-eşli odasında son test sırasında eksi (CPP skoru) cinsel olarak saf (beyaz) ve GFP kontrol vektörü (Naive, n = 9; , Exp n = 10) veya ΔJunD vektörü (Naive, n = 9; , Exp n = 9). DDendritik segmentlerin temsili görüntüleri cinsel açıdan deneyimli GFP ve ΔJunD'den omurga yoğunluğunu ölçmek için kullanılır. Ölçek çubuğu, 3 μm. E, NAc içerisindeki dendritik dikenlerin sayısı ya bir GFP kontrol vektörü ya da ΔJunD vektörü enjeksiyonu alan cinsel saf (beyaz) ve deneyimli (siyah) hayvanlardır. Veriler grup ortalaması ± SEM'dir. *p <0.05, saf kontrollere kıyasla önemli fark. #p <0.05, GFP deneyimli kontrollerden önemli fark.

UnHazır aşırı ifadesinin hafifletici etkileri, cinsel deneyim kazanılması sırasında cinsel davranışların bozulmasının bir sonucu değildi. NAc'de “JunD” ifadesinin cinsel deneyimden sonra cinsel davranışların kolaylaştırılmasını engellediği daha önce gösterilmiştir (Pitchers ve arkadaşları, 2010b). Aslında, bu mevcut deneyde doğrulandı. GFP kontrol hayvanları, ilk çiftleşme gününe kıyasla, ardışık dördüncü eşleştirme test günlerinde, montaj, intromisyon ve boşalma için daha kısa gecikme ve daha az sayıda montaj ve intromisyon sergilemiştir (Tablo 1). Buna karşılık, ΔJunD enjekte edilen hayvanlar, eşleşmenin dördüncü günü sırasında ilke kıyasla daha az sayıda bağlanma veya takılma veya aşınma veya daha az sayıda bağlanma göstermediler. Böylece, ΔJUND NAc infüzyonları cinsel deneyimin etkilerini hafifletti. Bununla birlikte, GFP kontrolü ile ΔJunD infüzyonu yapılan gruplar arasında çiftleşme testlerinin hiçbirinde GFP kontrolü ile ΔJunD infüzyonu yapılan gruplar arasında herhangi bir çiftleşme parametresinde anlamlı bir fark bulunmadığından, ΔJunD infüzyonlarının cinsiyet deneyimi kaynaklı Amph CPP’deki duyarlılık üzerindeki etkisinin, başına çiftleşme deneyimi (Tablo 1).

Bu tabloyu görüntüle:     

Tablo 1.    

GFP- veya ΔJUND-eksprese eden viral vektörlerin NAc infüzyonunu alan gruplarda cinsel deneyimin edinilmesi sırasındaki cinsel davranış parametreleria

OsFosB, NAc dendritik dikenlerde seks deneyimine bağlı artış için kritiktir

ExperienceFOSB aktivitesi ayrıca, seks deneyimi ve 7 d seks ödülü yoksunluğundan sonra NAc nöronlarının artan omurga yoğunluğu için de gerekliydi. (İncir. 3C,D). CPP için yukarıda tarif edilen hayvanların NAc'sindeki omurga analizi için, iki yönlü ANOVA her iki cinsel deneyimin de önemli etkilerini göstermiştir (F(1,34) = 31.768, p <0.001) ve viral vektör tedavisi (F(1,34) = 14.969, p = 0.001) yanı sıra bir etkileşim (F(1,34) = 10.651, p = 0.005). Spesifik olarak, cinsel açıdan deneyimli GFP kontrol hayvanları, cinsel açıdan naif GFP kontrollerine kıyasla daha fazla sayıda NAc omurgasına sahipti (İncir. 3D: p <0.001), önceki bulgumuzu (Pitchers ve arkadaşları, 2010a). Buna karşılık, cinsel açıdan deneyimli ΔJunD hayvanları, cinsel açıdan naif ΔJunD gruplarından anlamlı derecede farklı değildi ve cinsel olarak deneyimli GFP kontrol hayvanlarına kıyasla anlamlı derecede düşüktü (İncir. 3D: p <0.001). Bu nedenle, NAc'deki ΔJunD ifadesi, cinsel deneyimin etkilerini bloke etti ve NAc spinogenez üzerinde yoksunluğu ödüllendirdi.

D1R antagonisti cinsiyet deneyimine bağlı ΔFosB yükselişini engeller

Cinsel tecrübe kaynaklı ΔFosB upregülasyonu ve hassaslaştırılmış Amph CPP için duyarlılık sırasında NAc'de D1R veya D2R aktivasyonunun gerekli olup olmadığını belirlemek için hayvanlar, bir D1R veya D2R'den önce bir D15R veya D4R'ye ait bir lokal infüzyonunu (veya serum fizyolojik) NAC1N222'sinden önce veya her ikisine de verdiler. günlük ardışık çiftleşme seansları. Önemli olarak, ne DXNUMXR ne de DXNUMXR NAc'ye antagonist infüzyonları, çiftleşme seanslarının herhangi biri sırasında cinsel davranışların başlatılmasını veya ekspresyonunu etkilememiştir (İncir. 4D-F). Aynı şekilde, D1R veya D2R antagonizması, cinsel deneyimin çiftleşme üzerindeki kolaylaştırıcı etkilerini önlemedi, çünkü tüm gruplar cinsel davranışın kolaylaştırılmasını gösterdi, 4 günü ile karşılaştırıldığında, 1 gününde daha kısa boşalma gecikmeleri ile kanıtlandığı gibiİncir. 4F()F(1,40) = 37.113, p <0.001; Sal, p = 0.004; D1R Ant, p = 0.007; D2R Ant, p <0.001).

Şekil 4.    

Daha büyük versiyonu görüntüle:    

Şekil 4.    

NAc'ye infüze edilen dopamin reseptörü antagonistleri cinsel davranışı etkilememiştir. Koronal NAc bölümleri (A, + 2.2; B, + 1.7; C, Bregma'dan + 1.2) tüm hayvanlar için NA-içi enjeksiyon bölgelerini gösterir. Kanüller iki taraflıydı, ancak tüm hayvanların sunum kolaylığı için tek taraflı olarak temsil edildi (Naive-Sal, beyaz, n = 7; Exp-Tuzlu; koyu gri, n = 9; Exp D1R Ant, açık gri, n = 9; Exp D2R Karınca, siyah, n = 8). ac, Ön komisyon; LV, lateral ventrikül; CPu, kaudat putamen. Gecikme süresiD), gecikme gecikmesi (E) ve boşalma gecikmesi (F) tüm cinsel deneyime sahip gruplar için (Saline, beyaz; D1R Ant, gri; D2R Ant, siyah). Veriler ortalama ± SEM'yi temsil eder. *p <0.05, tedavi içinde 1. gün ile 4. gün arasında önemli fark.

Son NAc infüzyonu ve çiftleşme veya işleme seansından sonra NAc 7 d'de dFosB-IR hücre sayısının analizi, her iki NAc kabuğundaki gruplar arasında önemli farklar ortaya çıkardı (F(3,29) = 18.070, p <0.001) ve çekirdek (F(3,29) = 10.017, p <0.001). İlk olarak, salinle aşılanmış kontrollerdeki cinsel deneyim, cinsel açıdan naif kontrollere kıyasla, ΔFosB'nin önemli ölçüde yukarı düzenlenmesine neden oldu (İncir. 5A, kabuk p <0.001; İncir. 5B: çekirdek p <0.001), yukarıdaki sonuçları doğrulamaktadır. D1R'nin antagonizması, D2R'nin değil, ΔFosB'nin bu yukarı regülasyonunu önledi veya zayıflattı. NAc kabuğunda, D1R antagonisti ile tedavi edilen cinsel olarak deneyimli erkekler, cinsel açıdan naif kontrollere kıyasla ΔFosB-IR hücrelerinde artış göstermedi (İncir. 5A: p = 0.110) ve osFosB ifadesi, cinsel açıdan deneyimli tuzlu erkeklerle karşılaştırıldığında anlamlı derecede düşüktü (İncir. 5A: p = 0.002). NAc çekirdeğinde D1R antagonizmi kısmi bir etkiye sahipti: ΔFosB, D1R antagonisti ile tedavi edilen erkeklerde saf salin kontrollerine kıyasla anlamlı derecede arttı (İncir. 5B: p = 0.031), ancak bu artış, cinsel açıdan deneyimli salinle tedavi edilen erkeklerle karşılaştırıldığında anlamlı derecede düşüktü (İncir. 5B: p = 0.012). D2R antagonisti tedavisi, salFosB indüksiyonunu etkilemedi, çünkü D2R antagonisti alan cinsel açıdan deneyimli erkeklerde, naif salin kontrollerine kıyasla anlamlı derecede daha fazla ΔFosB-IR hücresi vardı ((FosB)İncir. 5A: kabuk, p <0.001; İncir. 5B: çekirdek p <0.001) ve D1R antagonisti ile tedavi edilen erkekler (İncir. 5A: kabuk, p <0.001; İncir. 5B: çekirdek p = 0.013) ve cinsel açıdan deneyimli tuzlu erkeklerden farklı değildi.

Şekil 5.     

Daha büyük versiyonu görüntüle:     

Şekil 5.     

NAc'de D1R'nin bloke edilmesi, cinsel açıdan deneyimli hayvanların NAc'ındaki ΔFosB-IR hücrelerinin sayısındaki artışı azaltır. NAc kabuğundaki ΔFosB-IR hücrelerinin sayısının değişmesi (A) ve çekirdek (Bcinsel açıdan deneyimli (siyah) hayvanlarda, cinsel olarak saf (beyaz) kontrollerle karşılaştırıldığında (Naive-Sal, n = 6; Exp-Salin, n = 7; Exp D1R Karınca, n = 9; Exp D2R Karınca, n = 8). Veriler grup ortalaması ± SEM'dir. *p <0.05, saf kontrollere kıyasla önemli fark. #p <0.05, tuzlu su ve D2R Ant tecrübeli hayvanlara kıyasla önemli fark. Naif Sal'ın görüntülerinin temsilcisi (C), Exp Sal ​​(D), Exp D1R Karınca (E) ve Exp D2R Karınca (F). ac, Ön komisyon. Ölçek çubuğu, 100 μm.

D1R veya D2R antagonistlerinin dorsal striatum içerisine potansiyel yayılmasını kontrol etmek için, ΔFosB ifadesi, NAc'ye dorsal olan ve lateral ventriküle bitişik bir alanda analiz edildi; aktivite (Zhang ve arkadaşları, 2002; Muller ve Unterwald, 2005). Cinsel deneyim, salinle tedavi edilen erkeklerde dorsal striatumdaki inFosB-ir hücrelerinin sayısını arttırdı (Naive-Sal: 35.6 ± 4.8 ve Exp-Sal: 82.9 ± 5.1; p <0.001), önceki raporumuzu doğrulayan (Pitchers ve arkadaşları, 2010b). Üstelik, ne D1R ne de D2R, NAc'ye antagonist infüzyonları, dorsal striatumda (Exp-D1R: 82.75 ± 2.64 ir hücreleri; Exp-D2R: 83.9 ± 4.4 ir hücreleri; p Naive-Sal kontrollerine kıyasla <0.001). Bu bulgular, antagonist infüzyonlarının yayılmasının öncelikle NAc ile sınırlı olduğunu göstermektedir.

NAc bloklarındaki D1R antagonisti, duyarlılaştırılmış Amph ödülünü verdi

Çiftleşme sırasında NAc'de D1R blokajı ayrıca seks deneyimine bağlı gelişmiş Amph ödülünü bloke etti, son NAc infüzyonundan sonra 7 d test etti ve çiftleşme testi (F(3,29) = 2.956, p = 0.049). Çiftleşme seansları sırasında NAc'de salin alan cinsel açıdan deneyimli hayvanlar, Amph-eşli odasında, cinsel olarak naif erkeklere kıyasla anlamlı ölçüde daha fazla zaman harcadılar (İncir. 6A, p = 0.025), yukarıdaki sonuçları doğrular. Buna karşılık, çiftleşme sırasında NAc içi D1R antagonisti alan cinsel açıdan deneyimli hayvanlar Amph için bir CPP oluşturmamışlardır. Cinsel olarak saf kontrollerden farklılık göstermediler ve Amph-eşli odasında tuzlu suya kıyasla anlamlı derecede daha az zaman harcadılar (İncir. 6A: p = 0.049) veya D2R antagonisti (İncir. 6A: p = 0.038) cinsel açıdan deneyimli erkekleri aşıladı. D2R antagonist infüzyonları, arttırılmış Amph ödülünü etkilememiştir, çünkü NAc D2R antagonist infüzyonları ile cinsel açıdan deneyimli hayvanlar naif salin kontrollerine kıyasla anlamlı bir Amph-CPP oluşturmuştur (İncir. 6A: p = 0.040) ve D1R antagonisti deneyimli hayvanlar (İncir. 6A: p = 0.038) ve cinsel açıdan deneyimli tuzlu erkeklerden farklı değildi.

Şekil 6.     

Daha büyük versiyonu görüntüle:     

Şekil 6.     

NAc'deki D1 reseptörlerinin bloke edilmesi, hassaslaştırılmış Amph ödülünü ve cinsel açıdan deneyimli hayvanlarda artmış dendritik dikenleri ortadan kaldırır. A, Amph-eşli odasında post-test sırasında harcanan süre, cinsel saflık için eksi ön test (CPP puanı, saniye), (beyaz, n = 6) ve deneyimli (siyah) salin almış hayvanlarn = 7), D1R antagonisti (n = 9) veya D2R antagonisti (n = 8). Veriler grup ortalaması ± SEM'dir. *p <0.05, saf salin kontrolleri ile karşılaştırıldığında önemli fark. #p <0.05, D1R Ant tecrübeli hayvanlardan önemli fark. B, Cinsel saflık için dendritik dikenlerin sayısı (10 perm başına) (beyaz, n = 7) ve deneyimli (siyah) salin almış hayvanlarn = 8), D1R antagonisti (n = 8) veya D2R antagonisti (n = 8). Veriler grup ortalaması ± SEM'dir. *p <0.05, saf salin kontrolleri ile karşılaştırıldığında önemli fark. #p <0.05, deneyimli salin kontrollerinden önemli fark.

D1R antagonist tedavisi, cinsiyet deneyimine bağlı NAc spinogenezini engeller

Bu aynı hayvanların NAc'sindeki omurga yoğunluğunun analizi, eşleşme sırasındaki D1R aktivasyonunun cinsel deneyimden sonra artmış NAc omurga yoğunluğu ve seksüel zayıflığın 7 d'si için gerekli olduğunu gösterdi (İncir. 6B; F(3,26) = 41.558, p <0.001). Spesifik olarak, cinsel olarak deneyimli salin kontrolleri ve D2R antagonisti hayvanlar, cinsel açıdan saf salin kontrollerine kıyasla önemli ölçüde daha fazla sayıda dikene sahipti (İncir. 6B: p <0.001) önceki bulgularımızı (Pitchers ve arkadaşları, 2010ave yukarıda açıklanan GFP kontrol viral vektörleri ile bulguları. Buna karşılık, cinsel olarak deneyimli D1R antagonisti ile aşılanmış hayvanlar, cinsel olarak naif salin ile aşılanmış kontrollerden farklı değildi (İncir. 6B). D2R antagonist infüzyonunun kısmi bir etkisi vardı, çünkü D2R infüze edilen hayvanlar, cinsel olarak deneyimli salin kontrollerinden belirgin şekilde daha düşük omurga yoğunlukları gösterdiler (İncir. 6B: p = 0.02), ancak cinsel naif serum fizyolojik kontrolleri ve D1R ile tedavi edilen deneyimli erkeklerle karşılaştırıldığında çok daha yüksek sayıda dikenler (p <0.001; İncir. 6B). Bu nedenle, çiftleşme sırasındaki NAc'de D1R blokajı, cinsel deneyim ve ödül yoksunluğunun NAc spinogenezi üzerindeki etkilerini bloke etti.

Tartışma

Bu çalışmada, doğal ödül ile bir yoksunluk döneminin ardından doğal ve ilaç ödülü arasındaki çapraz duyarlılığı gösterdik. Spesifik olarak, cinsel davranışla ilgili deneyimin, ardından 7 veya 28 yoksunluk d'sinin artmış Amph ödülüne neden olduğunu gösterdik.. Bu bulgular, yoksunluk süresinin, kötüye kullanma ilaçlarından, ilaç özleminin kuluçkalanmasındaki kritik rolü ile benzerlik göstermektedir (Lu ve arkadaşları, 2005; Thomas ve diğ., 2008; Kurt, 2010b, 2012; Xue ve arkadaşları, 2012). Ayrıca, NAc içindeki doğal ödülün neden olduğu ΔFosB, doğal bir ödül yoksunluğunun, potansiyel olarak bir ödül yoksunluğu döneminde NAc'daki spinogenez yoluyla, psikostimulan ödül üzerinde çapraz duyarlılaştırıcı etkileri için kritik öneme sahiptir. Cinsel tecrübe sonrası KAc'deki BFosB birikiminin uzun süreli olduğunu ve çiftleşme sırasındaki NAc D1R aktivitesine bağlı olduğunu gösterdik. Sonuç olarak, bu D1R aracılı NA NAc'de FOSB yukarı regülasyonunun, cinsel deneyimin bu sonuçları, cinsel ödülden yoksun kalma süresine bağlı olmasına rağmen, Amph için arttırılmış ödül ve NAc'de artan omurga yoğunluğu için kritik olduğu gösterilmiştir. (Pitchers ve arkadaşları, 2010a). Son olarak, NAc spinogenesisinin, duyarlılaştırılmış Amph ödülünün kısa süreli ekspresyonunun ilk gelişimine katkıda bulunabileceğini, ancak NAc'de artan omurga yoğunluğunun geçici olduğu ve bir 7 d'den sonra gözlendiği için, arttırılmış ilaç ödülünün sürekli ekspresyonu için kritik olmadığını gösterdik, fakat 28 d değil, yoksunluk dönemi.

Dopaminin NAc'da cinsel davranış dahil doğal ödül davranışı sırasında salındığı uzun zamandır bilinmektedir. Alıcı bir dişinin sokulması üzerine, NAc'de hücre dışı dopamin artar ve çiftleşme sırasında yükselir (Fiorino ve arkadaşları, 1997). Bu çalışma, dopamin reseptörü antagonistlerinin çiftleşme sırasında NAc'ye infüzyonunun cinsel davranışın başlatılması veya performansı üzerinde bir etkisi olmadığını, ki bu dopaminin kendi başına ödül davranışının ifadesinde yer almadığı fikriyle tutarlı olduğunu, bunun yerine Cinsiyet ile ilgili ipuçlarının teşvik edici özelliklerinin tanımlanması için (Berridge ve Robinson, 1998). Gerçekten de, cinsel ödülü öngören ipuçları, ventral tegmental alandaki dopaminerjik hücreler ve hedefleri, NAc dahil olmak üzere, mesolimbik dopamin ödül sistemi içindeki nöronların aktivasyonuna neden olmaktadır (Balfour ve arkadaşları, 2004). Tekrarlanan cinsel davranış, NAc'da BFosB'ye neden olur, bu da cinsel davranış deneyimine bağlı olarak cinsel davranışların güçlendirilmesine aracılık eder (Pitchers ve arkadaşları, 2010b). Mevcut sonuçlar, eşleşmenin indüklediği ΔFosB yukarı regülasyonunun, aslında çiftleşme sırasında NAc'deki D1R aktivasyonuna bağlı olduğunu göstermektedir. Bu bulgu, tekrarlanan psikostimülan uygulamasının, D1R ifade eden NAc ortası dikenli nöronlarda ΔFosB'yi sürekli olarak arttırdığını gösteren önceki çalışmalarla tutarlıdır. (Lee ve arkadaşları, 2006; Kim ve arkadaşları, 2009) ve böyle bir ΔFosB düzenlemesinin D1R aktivasyonuna bağlı olduğunu (Zhang ve arkadaşları, 2002). Ek olarak, normalde ilaç deneyimli bir hayvanda gözlemlenen duyarlılaştırılmış ilaç tepkileri, striatumda D1R eksprese eden nöronları ΔFosB'nin aşırı ekspresyonu ile önceden ilaca maruz kalma olmadan üretilebilir (Kelz ve diğerleri, 1999). Thus, hem doğal hem de ilaç ödülleri, ödül davranışlarını hassaslaştırmak için D1R'ye bağlı bir mekanizma aracılığıyla NAc'de BFosB'yi arttırır.

Dahası, mevcut bulgular ΔFosB'nin doğal ödül deneyimi ile psikostimulan ödülü arasındaki çapraz duyarlılığın kritik bir aracı olduğunu göstermektedir. Belirtildiği gibi, NAc'deki inFosB aktivitesi daha önce hassaslaştırılmış ilaç tepkilerinde yer almıştır, çünkü NAc'de BFosB aşırı ekspresyonu önceki akut veya tekrarlanan uygulamadan sonra lokomotor aktivasyonunu kokaine duyarlılaştırır (Kelz ve diğerleri, 1999), kokain ve morfin CPP'ye duyarlılığı arttırır (Kelz ve diğerleri, 1999; Zachariou ve arkadaşları, 2006) ve daha düşük dozda kokain uygulamasına neden olur (Colby ve diğerleri, 2003). Mevcut çalışma, çiftleşme sırasında NAc'de D1R veya ΔFosB aktivitesinin bloke edilmesinin cinsiyet deneyimine bağlı olarak Amph ödülünün duyarlılığını ortadan kaldırdığını göstermektedir.

Bu çalışma Amph ödülünün ve NAc spinogenesisinin duyarlılaşması için cinsel ödülden uzak durmanın gerekli olduğunu göstermiştir. Bu yoksunluk döneminde ΔFosB'nin, spinogenezi başlatmak ve sinaptik gücünü değiştirmek için aşağı doğru gen ekspresyonunu değiştirerek nöronal fonksiyonu etkilediğini varsayıyoruz.. Gerçekten de, çiftleşme sırasında NAc'de ΔFosB'nin indüklenmesinin engellenmesi, ödül yoksunluğundan sonra saptanan NAc'de artan omurga yoğunluğunu önlemiştir. Ayrıca, bir D1R antagonistinin, her bir birleşme seansından önce NAc'ye infüzyonu, cinsel deneyimin neden olduğu ΔFosB'deki artışı ve ardından artan omurga yoğunluğunu önledi.

BFosB, NAc'de omurga yoğunluğunu ve sinaptik kuvvetini etkileyebilecek sayısız hedef genin ekspresyonunu etkilemek için transkripsiyonel bir aktivatör veya baskılayıcı olarak işlev görebilen bir transkripsiyon faktörüdür. (Nestler, 2008). Daha spesifik olarak, OsFosB, siklik bağımlı kinaz-5'i aktive eder (Bibb ve arkadaşları, 2001; Kumar ve arkadaşları, 2005), nükleer faktör κ B (NF-κB) (Russo ve arkadaşları, 2009b), ve glutamat AMPA reseptörünün GluA2 alt birimi (Vialou ve diğerleri, 2010) ve racil erken gen c-fos transkripsiyonu (Pitchers ve arkadaşları, 2010b) ve histon metiltransferaz G9 (Maze ve diğerleri, 2010). Cyclic bağımlı kinaz-5, sitoskeletal proteinleri ve nörit büyümesini düzenler (Taylor ve diğ., 2007). Ayrıca, NF--B'nin aktif hale getirilmesi, NAc'deki dendritik dikenlerin sayısını arttırırken NF-κB'nin inhibisyonu bazal dendritik dikenleri azaltır ve dikenlerde kokainin neden olduğu artışı bloke eder (Russo ve arkadaşları, 2009b). Bu nedenle, cinsel ödül, NAc omurga yoğunluğunu birden fazla hedef (örn. Siklik bağımlı kinaz-5, NF-κB) yoluyla değiştirebilen ve genel sonucun hipotezize edildiği gibi duyarlılaştırılmış ilaç ödülü olarak duyarlı hale getirdiği NAc'da BFosB'yi arttırır. Russo ve diğ. (2009a) tekrarlanan kokain eylemleri için.

Bu çalışmada beklenmeyen bir gözlem, NAc'de artan omurga yoğunluğunun geçici olduğu ve cinsel deneyimin ardından 28 d'de artık saptanmadığı idi. Bu nedenle, artan omurga yoğunluğu, arttırılmış Amph ödülünün başlangıcı ile korele olmuştur ve duyarlılaştırılmış Amph yanıtlarının başlangıçtaki gelişmesine veya kısa süreli ekspresyonuna katkıda bulunabilir. Bununla birlikte, uzun süreli yoksunluk dönemlerinden sonra hassaslaştırılmış Amph ödülünün kalıcılığı için artan omurga yoğunluğu gerekmedi. Daha önce cinsel deneyimin, kısa süreli (yoksunluktan sonraki günlerden sonraki günlerde), kısa vadede (7 değil, 28 değil, 1 değil), uzun süren ödül yoksunluğu dönemlerinden sonra bazal seviyelere geri dönen NAc'de NMDA reseptör alt birimi NR-XNUMX artışına neden olduğunu gösterdik. (Pitchers ve arkadaşları, 2012). Bu artan NMDA reseptörü ifadesi, cinsiyetten kaynaklanan sessiz sinapsların bir göstergesi olarak varsayıldı. (Huang ve arkadaşları, 2009; Brown ve diğerleri, 2011; Pitchers ve arkadaşları, 2012), ve cinsiyet deneyimine bağlı omurga büyümesinin artmış NMDA reseptör aktivitesine bağlı olabileceğini düşündüren (Hamilton ve arkadaşları, 2012).

Sonuç olarak, bu çalışma, ilaç ödülünün doğal bir ödülle (cinsiyet) çapraz duyarlılığını ve bunun bir ödül yoksunluk dönemine bağımlı olduğunu vurgulamaktadır. Ayrıca, bu davranışsal plastikliğe NAc'de D1R aktivasyonu ile ΔFosB aracılık etmiştir. Bu nedenle, veriler, ödül deneyiminden sonra doğal bir ödül kaybının bireyleri uyuşturucu bağımlılığının gelişmesine karşı savunmasız bırakabileceğini ve bu artan kırılganlığın bir arabulucusunun ΔFosB ve onun altyazı transkripsiyonel hedefleri olduğunu göstermektedir.

Dipnotlar

  • Ekim 16, 2012 alındı.
  • Revizyon Aralık 12, 2012 aldı.
  • Kabul edilen Aralık 23, 2012.

  • Bu çalışma, Kanada Sağlık Araştırma Enstitüleri (LMC), Ulusal Ruh Sağlığı Enstitüsü (EJN) ve Kanada Doğa Bilimleri ve Mühendislik Araştırma Konseyi (KKP ve LMC) tarafından desteklenmiştir. DiLoistik etiketleme tekniğine yardım ettiği için Dr. Catherine Woolley'e (Kuzeybatı Üniversitesi) teşekkür ediyoruz.

  • Yazarlar, rekabet edebilecek hiçbir finansal çıkar olmadığını beyan eder.

  • Yazışma, Mississippi Üniversitesi Tıp Merkezi, Fizyoloji ve Biyofizik Anabilim Dalı, 2500 North State Street, Jackson, MS 39216, Dr. Lique M. Coolen'e yönelik olmalıdır. [e-posta korumalı]

Referanslar

  1. ↵
    1. Balfour ME,
    2. Yu L,
    3. LM'yi soğut

    (2004) Cinsel davranış ve cinsiyetle ilişkili çevresel ipuçları, erkek sıçanlarda mezolimbik sistemi harekete geçirir. Nöropsikofarmakoloji 29: 718-730.

  2. ↵
    1. Berridge KC,
    2. Robinson TE

    (1998) Dopaminin ödüldeki rolü nedir: hedonik etki, ödül öğrenmesi veya teşvik edici özellik; Beyin Res Beyin Res Rev 28: 309-369.

  3. ↵
    1. Bibb JA,
    2. Chen J,
    3. Taylor JR,
    4. Svenningsson P,
    5. Nishi A,
    6. Snyder GL,
    7. Yan Z,
    8. Sagawa ZK,
    9. Ouimet CC,
    10. Nairn AC,
    11. Nestler EJ,
    12. Greengard P

    (2001) Kronik kokaine maruz kalmanın etkileri nöronal protein Cdk5 tarafından düzenlenir. Tabiat 410: 376-380.

  4. ↵
    1. Bradley KC,
    2. Meisel RL

    (2001) Çekirdek akümülatörlerinde ve amfetaminle uyarılmış lokomotor aktivitesinde c-Fos'in cinsel davranış indüksiyonu, Suriyeli dişi hamsterlerde önceki cinsel deneyim tarafından duyarlılaştırılmıştır. J Neurosci 21: 2123-2130.

  5. ↵
    1. Kahverengi TE,
    2. Lee BR,
    3. Mu P,
    4. Ferguson D,
    5. Dietz D,
    6. Ohnishi YN,
    7. Lin Y,
    8. Suska A,
    9. Ishikawa M,
    10. Huang YH,
    11. Shen H,
    12. Kalivas PW,
    13. Sorg BA,
    14. Zukin RS,
    15. Nestler EJ,
    16. Dong Y,
    17. Schlüter OM

    (2011) Kokain kaynaklı lokomotor hassaslaştırma için sessiz bir sinaps tabanlı mekanizma. J Neurosci 31: 8163-8174.

  6. ↵
    1. Cameron CM,
    2. Carelli RM

    (2012) Kokain yoksunluğu, çekirdeğin kokain ve sükroz için hedefe yönelik davranışları sırasında ateşleme dinamiklerini değiştirdiğini göstermektedir. Eur J Neurosci 35: 940-951.

  7. ↵
    1. Chen BT,
    2. Hopf FW,
    3. Bonci A

    (2010) Mesolimbik sistemdeki sinaptik plastisite: Madde bağımlılığının tedavi edici etkileri. Ann NY Acad Bilim 1187: 129-139.

  8. ↵
    1. Colby CR,
    2. Fısıltı K,
    3. Steffen C,
    4. Nestler EJ,
    5. Öz DW

    (2003) riaFosB'nin striatal hücre tipine spesifik aşırı ekspresyonu, kokain için teşviği arttırır. J Neurosci 23: 2488-2493.

  9. ↵
    1. Fiorino DF,
    2. Coury A,
    3. Phillips AG

    (1997) Çekirdekteki dinamik değişiklikler, erkek sıçanlarda Coolidge etkisi sırasında dopamin akışını tetikler. J Neurosci 17: 4849-4855.

  10. ↵
    1. Forlano PM,
    2. Woolley CS

    (2010) Çekirdekteki accumbens öncesi ve postsinaptik cinsiyet farklılıklarının kantitatif analizi. J Comp Neurol 518: 1330-1348.

  11. ↵
    1. Frohmader KS,
    2. Sürahi KK,
    3. Balfour ME,
    4. LM'yi soğut

    (2010a) Zevklerin karıştırılması: İnsanlarda ve hayvan modellerinde ilaçların cinsiyet davranışı üzerindeki etkilerinin gözden geçirilmesi. Horm Davranışı 58: 149-162.

  12. ↵
    1. Frohmader KS,
    2. Wiskerke J,
    3. Bilge RA,
    4. Lehman MN,
    5. LM'yi soğut

    (2010b) Metamfetamin, erkek sıçanlarda cinsel davranışı düzenleyen nöronların alt popülasyonlarına etki eder. Neuroscience 166: 771-784.

  13. ↵
    1. Hamilton AM,
    2. Oh WC,
    3. Vega-Ramirez H,
    4. Stein IS,
    5. Cehennem JW,
    6. Patrick GN,
    7. Zito K

    (2012) Yeni dendritik dikenlerin aktivitesine bağlı büyüme, proteazom tarafından düzenlenir. Nöron 74: 1023-1030.

  14. ↵
    1. Çit VL,
    2. Chakravarty S,
    3. Nestler EJ,
    4. Meisel RL

    (2009) Çekirdeğindeki FosB aşırı ekspresyonu, Suriyeli dişi hamsterlarda cinsel ödülü arttırır. Genler Beyin Davranışı 8: 442-449.

  15. ↵
    1. Huang YH,
    2. Lin Y,
    3. Mu P,
    4. Lee BR,
    5. Kahverengi TE,
    6. Wayman G,
    7. Marie H,
    8. Liu W.
    9. Yan Z,
    10. Sorg BA,
    11. Schlüter OM,
    12. Zukin RS,
    13. Dong Y

    (2009) İn vivo kokain deneyimi sessiz sinaps oluşturur. Nöron 63: 40-47.

  16. ↵
    1. Hyman SE,
    2. Malenka RC,
    3. Nestler EJ

    (2006) Bağımlılığın sinir mekanizmaları: ödülle ilgili öğrenmenin ve hafızanın rolü. Annu Rev Neurosci 29: 565-598.

  17. ↵
    1. Kalivas PW

    (2009) Glutamat homeostazı bağımlılığın hipotezi. Nat Rev Neurosci 10: 561-572.

  18. ↵
    1. Kauer JA,
    2. Malenka RC

    (2007) Sinaptik plastisite ve bağımlılık. Nat Rev Neurosci 8: 844-858.

  19. ↵
    1. Kelley AE

    (2004) Bellek ve bağımlılık: paylaşılan sinir devresi ve moleküler mekanizmalar. Nöron 44: 161-179.

  20. ↵
    1. Kelz MB,
    2. Chen J,
    3. Carlezon WA Jr.,
    4. Fısıltı K,
    5. Gilden L,
    6. Beckmann AM,
    7. Steffen C,
    8. Zhang YJ,
    9. Marotti L,
    10. Öz DW,
    11. Tkatch T,
    12. Baranauskas G,
    13. Surmeier DJ,
    14. Neve RL,
    15. Duman RS,
    16. Picciotto MR,
    17. Nestler EJ

    (1999) Beyindeki ΔFosB transkripsiyon faktörünün ifadesi kokaine duyarlılığı kontrol eder. Tabiat 401: 272-276.

  21. ↵
    1. Kim Y,
    2. Teylan MA,
    3. Baron M,
    4. Sands A,
    5. Nairn AC,
    6. Greengard P

    (2009) Metilfenidat kaynaklı dendritik omurga oluşumu ve çekirdekte ucFosB ekspresyonu gerçekleşir. Proc Natl Acad Sci ABD 106: 2915-2920.

  22. ↵
    1. Koob GF,
    2. Volkow ND

    (2010) Bağımlılığın nöro devresi. Nöropsikofarmakoloji 35: 217-238.

  23. ↵
    1. Kumar A,
    2. Choi KH,
    3. Renthal K,
    4. Tsankova NM,
    5. Theobald DE,
    6. Truong HT,
    7. Russo SJ,
    8. Laplant Q,
    9. Sasaki TS,
    10. Whistler KN,
    11. Neve RL,
    12. Öz DW,
    13. Nestler EJ

    (2005) Kromatin remodeling, striatumdaki kokaine bağlı plastikliğin altında yatan anahtar bir mekanizmadır. Nöron 48: 303-314.

  24. ↵
    1. Laviolette SR,
    2. Lauzon NM,
    3. Piskopos SF,
    4. Sun N,
    5. Tan H

    (2008) Çekirdekteki D1 benzeri ile D2 benzeri reseptörleri üzerinden Dopamin sinyali çekirdeğe karşı kabuk akumbensini aktive eder, nikotin ödül duyarlılığını farklı şekilde modüle eder. J Neurosci 28: 8025-8033.

  25. ↵
    1. Lee KW,
    2. Kim Y,
    3. Kim AM,
    4. Helmin K,
    5. Nairn AC,
    6. Greengard P

    (2006) Çekirdek akümelerinde D1 ve D2 dopamin reseptörü içeren besiyeri nöronlarında kokainin neden olduğu dendritik omurga oluşumu. Proc Natl Acad Sci ABD 103: 3399-3404.

  26. ↵
    1. Lennette DA

    (1978) İmmünofloresan mikroskopi için geliştirilmiş bir montaj ortamı. Am J Clin Pathol 69: 647-648.

  27. ↵
    1. Lu L,
    2. BT umut,
    3. Dempsey J,
    4. Liu SY,
    5. Bossert JM,
    6. Shaham Y

    (2005) Merkezi amigdala ERK sinyal yolu, kokain özleminin inkübasyonu için kritiktir. Nat Neurosci 8: 212-219.

  28. ↵
    1. Mameli M,
    2. Lüscher C

    (2011) Sinaptik plastisite ve bağımlılık: öğrenme mekanizmaları ters gitti. nörofarmakolojisi 61: 1052-1059.

  29. ↵
    1. Labirent ben
    2. Covington HE 3rd.,
    3. Dietz DM,
    4. LaPlant Q,
    5. Renthal K,
    6. Russo SJ,
    7. Mekanik M,
    8. Moonon E,
    9. Neve RL,
    10. Haggarty SJ,
    11. Ren Y,
    12. Sampath SC,
    13. Hurl YL,
    14. Greengard P,
    15. Tarakhovsky A,
    16. Schaefer A,
    17. Nestler EJ

    (2010) Histon metiltransferaz G9a'nın kokaine bağlı plastiklikteki temel rolü. Bilim 327: 213-216.

    1. McCutcheon JE,
    2. Wang X,
    3. Tseng KY,
    4. Kurt ME,
    5. Marinelli M

    (2011) Kalsiyum geçirgen AMPA reseptörleri, çekirdekte accumbens sinapslarında, kokainin kendi kendine tatbikatından uzun süre çekildikten sonra deneyci tarafından verilen kokainden yoksun olmada bulunur. J Neurosci 31: 5737-5743.

  31. ↵
    1. Meisel RL,
    2. Mullins AJ

    (2006) Dişi kemirgenlerde cinsel deneyim: hücresel mekanizmalar ve fonksiyonel sonuçlar. Brain Res 1126: 56-65.

  32. ↵
    1. Muller DL,
    2. Unterwald EM

    (2005) D1 dopamin reseptörleri, aralıklı morfin uygulamasından sonra sıçan striatumda ΔFosB indüksiyonunu modüle eder. J Pharmacol Exp Ther 314: 148-154.

  33. ↵
    1. Nestler EJ

    (2008) Bağımlılığın transkripsiyonel mekanizmaları: ΔFosB'nin rolü. Philos Trans R Soc Lond B Biol Bilim 363: 3245-3255.

  34. ↵
    1. Nestler EJ,
    2. Barrot M,
    3. Öz DW

    (2001) osFosB: bağımlılık için sürekli bir moleküler anahtar. Proc Natl Acad Sci ABD 98: 11042-11046.

  35. ↵
    1. Olausson P,
    2. Jentsch JD,
    3. Tronson N,
    4. Neve RL,
    5. Nestler EJ,
    6. Taylor JR

    (2006) the Çekirdekteki FOSB, besin takviyeli enstrümantal davranış ve motivasyonu düzenler. J Neurosci 26: 9196-9204.

  36. ↵
    1. Olsen CM

    (2011) Doğal ödüller, nöroplastisite ve uyuşturucu dışı bağımlılıklar. nörofarmakolojisi 61: 1109-1122.

  37. ↵
    1. Perrotti LI,
    2. Hadeishi Y,
    3. Ulery PG,
    4. Barrot M,
    5. Monteggia L,
    6. Duman RS,
    7. Nestler EJ

    (2004) Kronik stres sonrası ödülle ilgili beyin yapılarında BFosB'nin uyarılması. J Neurosci 24: 10594-10602.

  38. ↵
    1. Perrotti LI,
    2. Weaver RR,
    3. Robison B,
    4. Renthal K,
    5. Labirent ben
    6. Yazdani S,
    7. Elmore RG,
    8. Knapp DJ,
    9. Selley DE,
    10. Martin BR,
    11. Sim-Selley L,
    12. Bachtell RK,
    13. Öz DW,
    14. Nestler EJ

    (2008) Beyinde abuseFosB indüksiyonunun kötüye kullanım ilaçları tarafından farklı şekilleri. Synapse 62: 358-369.

  39. ↵
    1. Sürahi KK,
    2. Balfour ME,
    3. Lehman MN,
    4. Richtand NM,
    5. Yu L,
    6. LM'yi soğut

    (2010a) Mezolimbik sistemde doğal ödül ve müteakip ödül yoksunluğu ile tetiklenen nöroplastisite. Biol Psikiyatri 67: 872-879.

  40. ↵
    1. Sürahi KK,
    2. Frohmader KS,
    3. Vialou V,
    4. Moonon E,
    5. Nestler EJ,
    6. Lehman MN,
    7. LM'yi soğut

    (2010b) Çekirdeğin accumbensindeki ΔFOSB, cinsel ödülün etkilerini pekiştirmek için çok önemlidir. Genler Beyin Davranışı 9: 831-840.

  41. ↵
    1. Sürahi KK,
    2. Schmid S,
    3. Di Sebastiano AR,
    4. Wang X,
    5. Laviolette SR,
    6. Lehman MN,
    7. LM'yi soğut

    (2012) Doğal ödül deneyimi AMPA ve NMDA reseptör dağılımını değiştirir ve çekirdekteki akumbens fonksiyonunu değiştirir. PLoS One 7: e34700.

  42. ↵
    1. Roberts MD
    2. Gilpin L,
    3. Parker KE,
    4. Childs TE,
    5. Will MJ,
    6. Kabin FW

    (2012) Çekirdekte Dopamin D1 reseptör modülasyonu, yüksek mesafeleri çalıştırmak için yetiştirilmiş sıçanlarda çalışan gönüllü tekerleği düşürür. Physiol Behav 105: 661-668.

  43. ↵
    1. Russo SJ,
    2. Mazei-Robison MS,
    3. Ables JL,
    4. Nestler EJ

    (2009a) Nörotrofik faktörler ve bağımlılıkta yapısal plastiklik. nörofarmakolojisi 56 (Özel Sayı 1): 73 – 82.

  44. ↵
    1. Russo SJ,
    2. Wilkinson MB,
    3. Mazei-Robison MS,
    4. Dietz DM,
    5. Labirent ben
    6. Krishnan V,
    7. Renthal K,
    8. Graham A,
    9. Birnbaum SG,
    10. Yeşil ta,
    11. Robison B,
    12. Lesselyong A,
    13. Perrotti LI,
    14. Bolaños CA,
    15. Kumar A,
    16. Clark MS,
    17. Neumaier JF,
    18. Neve RL,
    19. Bhakar AL,
    20. Barker PA,
    21. ve ark.

    (2009b) Nükleer faktör κB sinyalizasyonu, nöronal morfoloji ve kokain ödülünü düzenler. J Neurosci 29: 3529-3537.

  45. ↵
    1. Taylor JR,
    2. Lynch WJ,
    3. Sanchez H,
    4. Olausson P,
    5. Nestler EJ,
    6. Bibb JA

    (2007) Çekirdeğinde Cdk5'in inhibisyonu, kokainin lokomotor harekete geçirici ve teşvik edici motivasyonel etkilerini arttırır. Proc Natl Acad Sci ABD 104: 4147-4152.

  46. ↵
    1. Tenk CM,
    2. Wilson H,
    3. Zhang Q,
    4. Sürahi KK,
    5. LM'yi soğut

    (2009) Erkek sıçanlarda cinsel ödül: cinsel tecrübenin boşalma ve boşalma ile ilişkili şartlı yer tercihleri ​​üzerindeki etkileri. Horm Davranışı 55: 93-97.

  47. ↵
    1. Thomas MJ,
    2. Kalivas PW,
    3. Shaham Y

    (2008) Mesolimbic dopamin sisteminde nöroplastiklik ve kokain bağımlılığı. Br J Pharmacol 154: 327-342.

  48. ↵
    1. Vialou V,
    2. Robison AJ,
    3. Laplant QC,
    4. Covington HE 3rd.,
    5. Dietz DM,
    6. Ohnishi YN,
    7. Moonon E,
    8. Rush AJ 3.,
    9. Watt EL,
    10. Wallace DL,
    11. Olumlu SD,
    12. Ohnishi YH,
    13. Steiner MA,
    14. Warren BL,
    15. Krishnan V,
    16. Bolaños CA,
    17. Neve RL,
    18. Ghose S,
    19. Berton O,
    20. Tamminga CA,
    21. ve ark.

    (2010) brain Beyin ödüllendirme devrelerinde bulunan FOSB, strese ve antidepresan tepkilerine karşı esnekliği sağlar. Nat Neurosci 13: 745-752.

  49. ↵
    1. Wallace DL,
    2. Vialou V,
    3. Rios L,
    4. Carle-Floransa TL
    5. Chakravarty S,
    6. Kumar A,
    7. Graham DL,
    8. Yeşil ta,
    9. Kirk A,
    10. Olumlu SD,
    11. Perrotti LI,
    12. Barrot M,
    13. DiLeone RJ,
    14. Nestler EJ,
    15. Bolaños-Guzmán CA

    (2008) Çekirdekteki BFosB'nin etkisi, doğal ödül ile ilgili davranışta rol oynamaktadır. J Neurosci 28: 10272-10277.

  50. ↵
    1. Werme M,
    2. Messer C,
    3. Olson L.
    4. Gilden L,
    5. Thorén P,
    6. Nestler EJ,
    7. Brené S

    (2002) Δ FosB tekerlek çalışmasını düzenler. J Neurosci 22: 8133-8138.

  51. ↵
    1. Winstanley CA,
    2. LaPlant Q,
    3. Theobald DE,
    4. Yeşil ta,
    5. Bachtell RK,
    6. Perrotti LI,
    7. DiLeone RJ,
    8. Russo SJ,
    9. Garth WJ,
    10. Öz DW,
    11. Nestler EJ

    (2007) or Orbitofrontal kortekste FOSB indüksiyonu, kokaine bağlı bilişsel disfonksiyona toleransı sağlar. J Neurosci 27: 10497-10507.

  52. ↵
    1. Kurt ME

    (2010a) Kokain kaynaklı nöroadaptasyonların Bermuda Şeytan Üçgeni. Trendler Neurosci 33: 391-398.

  53. ↵
    1. Kurt ME

    (2010b) Çekirdeğindeki AMPA reseptör kaçakçılığının dopamin ve kokain tarafından uyarılması. Nörotoks Res 18: 393-409.

  54. ↵
    1. Kurt ME

    (2012) Sinirbilim: kokainin davranışsal etkileri tersine döndü. Tabiat 481: 36-37.

  55. ↵
    1. Xue YX,
    2. Luo YX,
    3. Wu P,
    4. Shi HS,
    5. Xue LF,
    6. Chen C,
    7. Zhu WL,
    8. Ding ZB,
    9. Bao YP,
    10. Shi J,
    11. Epstein DH,
    12. Shaham Y,
    13. Lu L

    (2012) İlacın açılmasını ve nüksetmesini önlemek için bir hafıza alma-yok etme prosedürü. Bilim 336: 241-245.

  56. ↵
    1. Zachariou V,
    2. Bolanos CA,
    3. Selley DE,
    4. Teobald D,
    5. Cassidy MP,
    6. Kelz MB,
    7. Shaw-Lutchman T,
    8. Berton O,
    9. Sim-Selley LJ,
    10. Dileone RJ,
    11. Kumar A,
    12. Nestler EJ

    (2006) Çekirdekteki BFosB için morfin etkisinde rol oynayan önemli bir rol. Nat Neurosci 9: 205-211.

  57. ↵
    1. Zhang D,
    2. Zhang L,
    3. Lou DW,
    4. Nakabeppu Y,
    5. Zhang J,
    6. Xu M

    (2002) Dopamin D1 reseptörü, kokaine bağlı gen ekspresyonu için kritik bir mediatördür. J Neurochem 82: 1453-1464.

Bu makaleden alıntı yapan makaleler

  • Aplysia'daki yeni bir sinaptik plastisite formunun ödül, hafıza ve bunların memeli beynindeki işlevsizliklerine olası katkıları Öğrenme ve Hafıza, 18 Eylül 2013, 20 (10): 580-591

TAM ÇALIŞMA - TARTIŞMA BÖLÜMÜ:

Bu çalışmada, doğal ödül ile bir yoksunluk döneminin ardından doğal ve ilaç ödülü arasındaki çapraz duyarlılığı gösterdik. Spesifik olarak, cinsel davranışla ilgili deneyimin ardından 7 veya 28 yoksunluk d'sinin arttırılmış Amph ödülüne neden olduğunu gösterdik.

Bu bulgular, bir yoksunluk döneminin uyuşturucu özleminin kuluçkalanmasında kötüye kullanılan uyuşturuculardan kaynaklanan kritik rolü ile benzerliklere sahiptir. (Lu ve diğerleri, 2005; Thomas ve diğerleri, 2008; Wolf, 2010b, 2012; Xue ve diğerleri, 2012). Dahası, NAc'daki doğal ödülün neden olduğu? FosB, doğal bir ödül yoksunluğunun, potansiyel olarak bir ödül yoksunluğu döneminde NAc'daki spinogenez yoluyla, psikostimulan ödül üzerinde çapraz duyarlılaştırıcı etkileri için kritik öneme sahiptir.

Cinsel tecrübe sonrası NAc'daki? FosB birikiminin uzun süreli olduğunu ve çiftleşme sırasındaki NAc D1R aktivitesine bağlı olduğunu gösterdik.. Buna karşılık, NAc'deki bu D1R aracılı? FosB yükselişinin, cinsel deneyimden elde edilen bu sonuçların cinsel ödülden yoksun kalma süresine bağlı olmasına rağmen, Amph için arttırılmış ödül ve NAc'de artan omurga yoğunluğu için kritik olduğu gösterilmiştir (Pitchers ve arkadaşları, 2010a). Son olarak, NAc spinogenesisinin, duyarlılaştırılmış Amph ödülünün kısa süreli ekspresyonunun ilk gelişimine katkıda bulunabileceğini, ancak NAc'de artan omurga yoğunluğunun geçici olduğu ve bir 7 d'den sonra gözlendiği için, arttırılmış ilaç ödülünün sürekli ekspresyonu için kritik olmadığını gösterdik, fakat 28 d değil, yoksunluk dönemi.

Dopaminin NAc'da cinsel davranış dahil doğal ödül davranışı sırasında salındığı uzun zamandır bilinmektedir.. Alıcı bir dişinin sokulması üzerine, NAc içindeki hücre dışı dopamin arttırılır ve çiftleşme sırasında yükselir (Fiorino ve diğerleri, 1997). Bu çalışma, dopamin reseptörü antagonistlerinin çiftleşme sırasında NAc'ye infüzyonunun cinsel davranışın başlatılması veya performansı üzerinde bir etkisi olmadığını, ki bu dopaminin kendi başına ödül davranışının ifadesinde yer almadığı fikriyle tutarlı olduğunu, bunun yerine Cinsiyet ile ilgili ipuçlarının teşvik edici özelliklerinin tanımlanması için (Berridge ve Robinson, 1998). Gerçekten de, cinsel ödülü öngören ipuçları, ventral tegmental alandaki dopaminerjik hücreler ve hedefleri, NAc dahil olmak üzere, mesolimbik dopamin ödül sistemi içindeki nöronların aktivasyonuna neden olmaktadır (Balfour et al., 2004).

Tekrarlanan cinsel davranış, NAc'de? FosB'i tetikler ve bu da cinsel davranışın deneyim kaynaklı teşvik edilmesine aracılık eder. (Pitchers ve arkadaşları, 2010b). Mevcut sonuçlar, çiftleşmeyle indüklenen? FosB yükselme düzenlemesinin gerçekten de çiftleşme sırasında NAc'de D1R aktivasyonuna bağlı olduğunu göstermektedir. Bu bulgu, tekrarlanan psikostimülan uygulamasının, D1R ifade eden NAc ortası dikenli nöronlarda sürekli olarak artmış? (Lee ve diğerleri, 2006; Kim ve diğerleri, 2009) ve bu? FosB artışının D1R aktivasyonuna bağlı olduğunu (Zhang ve diğerleri, 2002). Ek olarak, normalde bir ilaç tecrübeli hayvanda gözlemlenen duyarlılaştırılmış ilaç tepkileri, striatumdaki D1R eksprese eden nöronları (Kelz ve diğerleri, 1999) eksprese eden nöronların aşırı ekspresyonu ile önceden ilaç maruziyetinin yokluğunda üretilebilir. Böylece, hem doğal hem de ilaç ödülleri, ödül davranışlarını duyarlılaştırmak için D1R'ye bağlı bir mekanizma aracılığıyla NAc'da FosB'yi arttırır.

Dahası, mevcut bulgular? FosB'nin doğal ödül deneyimi ve psikostimulan ödülü arasındaki çapraz duyarlılığın kritik bir aracı olduğunu göstermektedir. Daha önce de belirtildiği gibi, NAc'de? FosB aktivitesi daha önce duyarlılaştırılmış ilaç yanıtlarında rol oynamıştır, çünkü NAc'de? ve morfin CPP (Kelz ve diğerleri, 1999; Zachariou ve diğerleri, 1999) ve daha düşük dozlarda kokain uygulanmasına neden olur (Colby ve diğerleri, 2006). Mevcut çalışma göstermektedir ki çiftleşme sırasındaki NAc'de D1R veya? FosB aktivitesinin engellenmesi Amph ödülünün hassasiyetini azalttı. Thus, doğal ve ilaç ödülleri sadece aynı sinir yolunda birleşmekle kalmaz, aynı moleküler aracılar üzerinde birleşirler. (Nestler ve diğerleri, 2001; Wallace ve diğerleri, 2008; Hedges ve diğerleri, 2009; Pitchers ve diğerleri, 2010b), ve muhtemelen NAc'de aynı nöronlarda (Frohmader ve arkadaşları, 2010b), Her iki ödül türünün teşvik edici dikkatini ve “isteğini” etkilemek (Berridge ve Robinson, 1998).

Bu çalışma Amph ödülünün ve NAc spinogenesisinin duyarlılaşması için cinsel ödülden uzak durmanın gerekli olduğunu göstermiştir. Bu yoksunluk döneminde? FosB'nin, spinogenezi başlatmak ve sinaptik gücünü değiştirmek için akış aşağı gen ekspresyonunu değiştirerek nöronal fonksiyonu etkilediğini varsayıyoruz. Aslında, çiftleşme sırasında NAc'de? FosB'nin uyarılmasının engellenmesi, NAc'da ödül yoksunluğundan sonra tespit edilen omurga yoğunluğunun artmasını önledi. Üstelik benHer bir çiftleşme seansından önce D1R antagonistinin NAc'ye nfüzyonu, seks deneyimine bağlı olarak? FosB'de meydana gelen artışı ve ardından artan omurga yoğunluğunu önledi. Y FosB, NAc'daki (Nestler, 2008) omurga yoğunluğunu ve sinaptik kuvvetini etkileyebilecek sayısız hedef genin ekspresyonunu etkilemek için transkripsiyonel bir aktivatör veya baskılayıcı olarak işlev görebilen bir transkripsiyon faktörüdür. Daha spesifik olarak,? FosB, siklik bağımlı kinaz-5'i etkinleştirir (Bibb ve diğerleri, 2001; Kumar ve diğerleri, 2005), nükleer faktör? B (NF-B) (Russo ve diğerleri, 2009b) ve glutamat AMPA reseptörünün GluA2 alt birimi (Vialou ve diğerleri, 2010) ve hemen erken gen c-fos'in (Pitchers ve diğerleri,) transkripsiyonunu baskılar. 2010b) ve histon metiltransferaz G9 (Maze ve diğerleri, 2010). Döngüsel bağımlı kinaz-5, sitoskeletal proteinleri ve nörit büyümesini düzenler (Taylor ve diğerleri, 2007). Ayrıca, NF-B'nin aktif hale getirilmesi, NAc'deki dendritik dikenlerin sayısını arttırırken, NF-B'nin inhibisyonu bazal dendritik dikenleri azaltır ve dikenlerdeki kokainin neden olduğu artışı bloke eder (Russo ve diğ., 2009b). Bu nedenle, cinsel ödül artar? NAc omurga yoğunluğunu çoklu hedeflerle değiştirebilen NAc'da FosB (yani, siklik bağımlı kinaz-5, NF-B)Genel sonucun duyarlılaştırılmış ilaç ödülü olduğunu, Russo ve ark. (2009a) tekrarlanan kokain eylemleri için

Bu çalışmada beklenmeyen bir gözlem, NAc'de artan omurga yoğunluğunun geçici olduğu ve cinsel deneyimin ardından 28 d'de artık saptanmadığı idi. Bu nedenle, artan omurga yoğunluğu, arttırılmış Amph ödülünün başlangıcı ile korele olmuştur ve duyarlılaştırılmış Amph yanıtlarının başlangıçtaki gelişmesine veya kısa süreli ekspresyonuna katkıda bulunabilir. Ancak, benUzun süreli yoksunluk dönemlerinden sonra hassaslaştırılmış Amph ödülünün kalıcılığı için artmış omurga yoğunluğu gerekmedi. Daha önce cinsel deneyimin, kısa süreli (yoksunluktan sonraki günlerden sonraki günlerde), kısa vadede (7 değil, 28 değil, 1 değil), uzun süren ödül yoksunluğu dönemlerinden sonra bazal seviyelere geri dönen NAc'de NMDA reseptör alt birimi NR-XNUMX artışına neden olduğunu gösterdik. (Pitchers ve arkadaşları, 2012). Bu artan NMDA reseptörü ekspresyonu, cinsiyetten kaynaklanan uyarılmış sessiz sinapsların (Huang ve arkadaşları, 2009; Brown ve arkadaşları, 2011; Pitchers ve arkadaşları, 2012) ve cinsiyet deneyiminin neden olduğu olasılığını öne sürdüğü varsayımıyla varsayıldı. Omurga büyümesi, geliştirilmiş NMDA reseptör aktivitesine bağlıdır (Hamilton ve diğerleri, 2012).

Sonuç olarak, bu çalışma, ilaç ödülünün doğal bir ödül (cinsiyet) tarafından çapraz boyutlandırılmasının ve bunun bir ödül yoksunluk dönemine bağımlılığının altını çizmektedir. Dahası, bu davranış plastikliğine NAc'de D1R aktivasyonu yoluyla? FosB aracılık etmiştir. Bu nedenle, veriler, ödül deneyiminden sonra doğal bir ödül kaybının bireyleri uyuşturucu bağımlılığı gelişimine karşı savunmasız bırakabileceğini ve bu artan kırılganlığın bir arabulucusunun Fosf ve onun altyazı transkripsiyonel hedefleri olduğunu göstermektedir.