Alkolün kronik olarak kendi kendine uygulanması, yüksek ΔFosB ile sonuçlanır: hibrit farelerin farklı içme düzenleriyle karşılaştırılması (2012)

BMC Neurosci. 2012 Oct 29;13:130. doi: 10.1186/1471-2202-13-130.
 

Kaynak

Vagon Alkolizm Merkezi ve Bağımlılık Araştırma, Sinirbilim Enstitüsü, Teksas Teksas Üniversitesi, Austin, Teksas, 78712, ABD. [e-posta korumalı].

Özet

ÖZET:

AMAÇ:

Alkol alımının azaltılmaması veya düzenlenememesi alkol kullanım bozuklukları için belirgin bir semptomdur. İçkilerde deneyime bağlı değişikliklerin yeni davranışsal ve genetik modelleri üzerine araştırmalar alkol kullanım bozuklukları konusunda bilgimizi daha da artıracaktır. Farelerin iki F1 hibrid suşu karşılaştırılırken, farklı alkol kendi kendine tatbikat davranışları gözlemlendi: C57BL / 6J x NZB / B1NJ (BxN) Yüksek alkol konsantrasyonları ve yoksunluk dönemleri ile ilgili deneyimlerden sonra düşük alkol tercihini gösterin C57BL / 6J x FVB / NJ (BxF) sürekli alkol tercihini gösterir. Bu fenotipler ilginçtir, çünkü bu hibritler etanol alımında genetik katkı (BxN) ve aşırı çalışma (BxF) oluşumunu deneyime bağlı bir şekilde göstermektedir.

Spesifik olarak, BxF sürekli alkol tercihi sergiler ve BxN, yüksek etanol konsantrasyonları ile olan deneyimlerden sonra düşük alkol tercihi sergiler; bununla birlikte, düşük etanol konsantrasyonlarıyla ilgili deneyim, her iki melez için sürekli alkol tercihi üretmektedir..

Bu çalışmada, bu fenotiplerin, indüklenebilir transkripsiyon faktörü ΔFosB'nin ödül, isteksizlik ve stres ile ilgili beyin bölgelerinde farklı üretimi ile temsil edildiği hipotezini test ettik.

SONUÇLAR:

Nöronal plastisitedeki değişiklikler (osFosB seviyeleri ile ölçüldüğü gibi) deneyime bağlı olarak, beyin bölgesi ve genotip spesifik olarak da belirlendi, ayrıca nöronal devrelerin etanol tüketiminin motivasyonel yönlerini desteklediğini.

Düşük alkol tercihi sergileyen BxN fareleri, Edinger-Westphal çekirdeğinde ΔFosB seviyelerini, sürekli alkol tercihi sergileyen farelere göre daha düşük ve kontrol farelerine kıyasla, orta medial amigdalada artmış ΔFosB seviyelerine sahipti.

Sürekli alkol tercihini gösteren BxN fareleri, ventral tegmental alanda daha yüksek ΔFosB seviyeleri sergilemiştir, Edinger-Westphal çekirdeği ve amigdala (merkezi ve lateral bölümler).

Dahası, içinde BxN fareleri Edinger-Westphal çekirdeği ve ventral tegmental bölgelerdeki BFosB seviyeleri etanol tercihi ve alımı ile anlamlı şekilde korele. Ek olarak, hiyerarşik kümeleme analizi, genel olarak düşük ΔFosB seviyelerine sahip birçok etanol-naif farenin bir kümede olduğunu ortaya koyarken, genel olarak yüksek ΔFosB seviyelerinde sürekli alkol tercihini gösteren birçok farenin bir kümede olduğu ortaya çıktı.

SONUÇ:

İki alkol fenotipini karşılaştırarak ve karşılaştırarak, bu çalışma, ödül ve stres ile ilgili devrelerin (Edinger-Westphal çekirdeği, ventral tegmental alan, amigdala dahil) alkol tercihinde ortaya çıkan belirgin bir plastikliğe maruz kaldığını göstermektedir.

Olayın Arka Planı

Alkol kötüye kullanımı ve alkolizm ile ilişkili çevresel ve genetik duyarlılık faktörleri vardır. Bireye çok az sonuç veren çok miktarda alkol içebilme yeteneği, birçok alkolikte primer başlangıçlı bir semptomdur; bu, alkole yanıtın düşük seviyesinin, alkolizm gelişiminde önemli bir kırılganlık faktörü olduğunu gösterir.1,2]. Alkol moderasyonuna katkıda bulunan nörobiyolojik faktörlerin tanımlanması alkol kullanımı ve kötüye kullanma anlayışımıza yardımcı olacaktır ve alkol kullanım bozuklukları tanısı olan bireyler için iyileştirilmiş tedavilerin geliştirilmesi için etkili bir stratejidir. İnsan hastalığını taklit etmek için kemirgen modellerinin kullanılması, bu hastalığın anlaşılmasında ve tedavilerin geliştirilmesinde güçlü bir araç olmuştur. Alkol kötüye kullanımı ve alkolizm konularını incelemek için birçok kemirgen modeli vardır, ancak hiçbiri tamamen alkolizm modelini içermez.. Bir farenin, benzer çevresel koşullar altında etanol çözeltilerini oral olarak kendiliğinden uygulayabilmesinin derecesi, genetik arka planına bağlıdır.3].

Son zamanlarda, C57BL / 6JxFVB / NJ (BxF) ve FVB / NJxC57BL / 6J (FVBxB6) F1 hibrit farelerinin, iki şişe X / X2GUMX2 / x2 günlerinde, iki şişe tercihi testlerinde, alışılmadık derecede yüksek alkol seviyelerini kendi kendine idare ettiğini bulduk. ve erkekler 20 – 35 g / kg / gün, konsantrasyon ve paradigmaya bağlı olarak) [4]. Bu yeni genetik model, aşırı sinirli bir fenotip kanıtı ve yüksek kan alkolü seviyelerine içme dahil olmak üzere mevcut doğal soylara kıyasla önemli bir avantaja sahiptir [4]. Ek olarak, BxF farelerinin sergilediği yüksek etanol tüketimi, iki ek etanol içme paradigmasında (planlanan sıvı erişimi sırasında karanlıkta ve etanol kabulünde içme) görülür [4]. Daha sonra, iki F1 hibrid fare suşu karşılaştırılırken farklı alkol kendi kendine uygulama davranışları gözlemledik: C57BL / 6J x NZB / B1NJ (BxN), yüksek alkol konsantrasyonları ve yoksunluk dönemleri ve BxF ile devam eden alkol tercihi gösterdikten sonra düşük alkol tercihi göstermektedir [5]. Bir davranış testleri testi kullanarak, BxN'nin, etanolün aversive ve sedatif, ama ödüllendirici olmayan etkilerine karşı BxF farelerinden daha duyarlı olduğunu gösterdik. [6].

Alkol tüketimi konusunda yeni davranışsal ve genetik modeller ve içme deneyiminde meydana gelen değişikliklerle ilgili temel araştırmalar alkol bağımlılığı ve alkolizm konusundaki bilgilerimizi daha da artıracak. Düşük alkol tercihi fenotipi ilginçtir çünkü BxN fareleri başlangıçta etanol çözeltileri için yüksek bir tercih göstermektedir. Her ne kadar yüksek etanol konsantrasyonları ve yoksunluğu ile yaşanan deneyimlerden sonra alkol alımını azaltmanın motivasyonel yönü bilinmemekle birlikte, BxN fareleri orta derecede alkollü içicilere hala etanol çözeltileri kullandıkları, ancak muhtemelen olumsuz bir deneyime bağlı olarak azaltılmış bir seviyede olduğu düşünülebilir.

Sürekli alkol tercih modeli ayrıca ilginçtir, çünkü BxF fareleri önceki deneyimlerden bağımsız olarak yüksek düzeyde etanol tüketir. Sürdürülmüş ve azaltılmış alkol tercihi, bir zorla bırakma periyodundan sonra hayvanların önemli ölçüde artmış alkol tüketimi gösterdiği bir olgu olan alkol yoksunluğu etkisiyle ilgili olabilir.e [7]. Alkol yoksunluğu etkisi artan alkol içme davranışını incelemek için yararlı bir fenomendir. Her ne kadar alkol yoksunluğu etkisine yol açtığı bilinen deney programı, burada kullanılan programdan oldukça farklı olsa da, sürekli ve azaltılmış alkol tercihinin bir alkol yoksunluğu etkisiyle karşılaştırılması, burada tartışılan farklı davranış fenotiplerini, kemirgen alkol araştırma modellerinde önemli bir fenomen ile ilgilidir. Azalan alkol tercihi, alkolden yoksun bırakma etkisinin zıttı ve sürekli alkol tercihi, alkolden yoksun bırakma etkisinin yokluğu olarak tanımlanabilir. BxF ve BxN gibi çeşitli genetik hayvan modellerinin kullanımı, alkol kullanım bozukluklarının genetik ve çevre arasındaki karmaşık etkileşimlerden kaynaklandığı düşünüldüğü için, alanın ilerlemesine büyük katkıda bulunur. Bu hibritler için diferansiyel hemen erken gen ekspresyonunun tanımlanması, etanolün ödüllendirici ve önleyici özellikleri için önemli olan beyin devresi hakkında fikir vermektedir.

Etanol ve diğer ilaca bağlı nöro devreler, nöronal plastisite ve / veya aktivitenin moleküler markörleri kullanılarak spesifik kemirgen modellerinde çalışılmıştır.8-15]. Kendi kendine uygulanan ve deneyci tarafından uygulanan etanol, eşdeğer beyin metabolik haritalarına neden olmaz, bu da özel devrelerin etanolün güçlendirici etkilerinin altında olduğunu düşündürür [8,9].

Alkol araştırmalarında henüz kapsamlı bir şekilde araştırılmayan anahtar bileşenlerden biri, sürekli ve azaltılmış alkol tercihi davranışlarının incelenmesi ve bu davranışlar sırasında yer alan nöronal devrelerin tanımlanmasıdır. Bu deneyin amacı, sürekli ve azaltılmış alkol tercihiyle meşgul beyin bölgelerini tespit etmektir. Kronik alkol uygulamasının (diğer suistimal ilaçlarıyla birlikte) ΔFosB seviyelerinde beyin bölgesel farklılıklarına neden olduğu gösterilmiş olduğundan, bu davranış fenotiplerinin, bilinen beyin bölgelerinde indüklenebilir transkripsiyon faktörü ΔFosB'nin farklı üretimi ile temsil edildiği hipotezini test ettik. ödül, isteksizlik ve stresle uğraşmak [10].

BFosB seviyelerinde bölgesel farklılıklara neden olan kronik uyaranlar; kötüye kullanılan ilaçları (alkol, kokain, amfetamin, nikotin, morfin ve antipsikotik ilaçlar), kronik stres (kısıtlama stresi, öngörülemeyen ayak şoku, elektrokonvülsif nöbetler) ve kompulsif tekerlekli koşudır.11]. Beyindeki uzun süreli adaptasyonların potansiyel bir aracısı olarak, kronik etanol işlemine yanıt olarak FosB'nin (FosB veya ΔFosB) baskın varyantının belirlenmesi önemli bir ayrımdır.

FosB ve ΔFosB'yi, stimFosB'nin baskın izoform olduğu doğrulanmayan (aşağıda açıklananlar) olduğu doğrulanmayan kronik uyaranlardan sonra ölçen birkaç çalışma vardır. Ancak, FosB değil ΔFOSB'nin kronik uyaranlardan sonra baskın izoform olduğuna dair güçlü kanıtlar vardır [10-12]. Ryabinin ve Wang (1998) tarafından yapılan bir araştırma, düşük alkolde DBA / 2J farelerin tercih edilmesinde dört günlük tekrarlanan etanol enjeksiyonlarının, aşağıdaki beyin bölgelerinde FosB ekspresyonunda güçlü artışlara yol açtığını buldu: ön kortikal amigdaloid çekirdek, lateral septum ventral, santral amigdala , lateral amigdala, lateral hipotalamus, çekirdek kabukları, stria terminalinin yatak çekirdeği ve talamusun paraventriküler çekirdeği13]. Elde ettiği sonuçlar etanole duyarlı bir nöro devri tanımlamaktadır. FosB ekspresyonu, sınırlı erişim koşulları altında etanolün kendi kendine verilmesinin edinilmesi ve sürdürülmesi sırasında C57BL / 6J farenin tercih edildiği yüksek alkolde de ölçülmüştür. Öz-idare edinimi sırasında FosB seviyelerinde değişiklik olmamıştır [14]. Bununla birlikte, iki haftalık sınırlı erişim etanolü kendi kendine tatbikatın ardından, amibdala ve Edinger-Westphal çekirdeğinin merkezi medial çekirdeğinde FosB seviyeleri artmıştır [15]. Genel olarak, raporlar etanolün kendi kendine uygulanmasına dahil olan yeni bölgeleri tanımlamanın yanı sıra, mezokortikoimbik yol ve genişletilmiş amigdala için bir rol olduğu anlamına gelir [16]. Bununla birlikte, ΔFosB seviyelerindeki değişikliklerin, etanol uygulama yoluna, doza ve bir tedaviye veya programa maruz kalan sürenin uzunluğuna bağlı olduğunu belirtmek önemlidir [13-15].

Bu çalışmada kullanılan fare suşları, sürekli ve azaltılmış alkol tercihinin ve bu farklı alkol tepkilerinden sorumlu altta yatan mekanizmaların karşılaştırılması için ilginç modeller sunar. Bu çalışma, düşük alkol tercihi sergileyen farelerin, ödül ve strese bağlı devrelerde (Edinger-Westphal çekirdeği, ventral tegmental alan, amigdala, çekirdek akumbens ve cingulate korteks dahil) de önemli bir plastiklik gösterdiğini göstermektedir.

Sonuçlar

BxF ve BxN farelerinde alkol konsantrasyonlarının ve yoksunluk sürelerinin kendi kendine tatbikat üzerindeki etkisi

Değişen etanol konsantrasyonlarının ve / veya yoksunluk sürelerinin ardından etanol tüketimini değiştirdiğini göstermek için, etanol tüketimini ölçmek için dört program (grup) tasarladık (Şekil (Figure1a, b).1a, b). Her bir melez için dört deney grubu vardı: Yüksek Konsantrasyonlar, Düşük Atılım Süreleriyle Yüksek Konsantrasyonlar, Düşük Konsantrasyonlar ve Düşük Atılım Süreleriyle Düşük Konsantrasyonlar. Etanol tercihi için eksiksiz veriler (Şekil (Figure2)2) ve tüketim (Şekil (Figure3)3) veri (tüm gruplar ve her iki genotip için) referans olarak sunulmuştur. Sürekli ve azaltılmış alkol tercihinin davranışsal fenotiplerini oluşturmak ve göstermek için,% 9 etanol tercihi ve tüketim verileri Şekillerde sunulmuştur. Figures44 ve and5.5. Bu davranış fenotipleri, 9% etanol tercihinin ve tüketiminin, Yüksek Konsantrasyon gruplarında birinci, ikinci, üçüncü ve dördüncü sunumdan ve Düşük Konsantrasyon grupları için karşılık gelen deneysel günlerden karşılaştırılmasına dayanır. İki yönlü ANOVA (genotip x zaman)% 9 etanol tercih ve tüketimi yapıldı. Yüksek Konsantrasyon grubu için etanol tercihi (Şekil (Figure4a)4a) ve tüketim (Şekil (Figure5a)5a) BxF için BxN'den daha büyüktü ve BxF, sürekli alkol tercihi ve tüketimi sergilerken, BxN azaltılmış alkol tercihi ve tüketimi sergiledi (ETHANOL TERCİHİ - etkileşim F (3,54) = 4.83, P <0, genotip F (01, 1,54) = 24.10, P <0.001, zaman F (3,54) = 9.92, P <0.0001; ETANOL TÜKETİMİ - etkileşim N / S, genotip F (1,54) = 50.73, P <0.0001, zaman F (3,54, 11.68) = 0.0001, P <XNUMX). Yoksunluğun olduğu Yüksek Konsantrasyonlar grubu için etanol tercihi (Şekil (Figure4b)4b) ve tüketim (Şekil (Figure5b)5b) BxF için BxN'den daha büyüktü ve BxF, alkol tercihi ve tüketimi azalmışken, BxF alkol tercihi ve tüketimi azaldı (ETHANOL TERCİHİ - etkileşim F (3,132) = 15.89, P <0.0001, genotip F (1,132) = 250.43, P <0.0001, zaman F (3,132) = 27.48, P <0.0001; ETANOL TÜKETİMİ - etkileşim F (3,132) = 11.35, P <0.0001, genotip F (1,132) = 510.88, P <0.0001, zaman F (3,132) = 22.42, P <0.0001). Düşük Konsantrasyonlar grubu için etanol tercihi (Şekil (Figure4c)4c) ve tüketim (Şekil (Figure5c)5c) BxF için BxN'den daha büyüktü ve her iki melez de sürekli alkol tercihi ve tüketimi sergiledi (ETHANOL TERCİHİ - etkileşim N / S, genotip F (1,54) = 12.2, P <0.01, süre N / S; ETANOL TÜKETİM - etkileşim N / S, genotip F (1,54) = 74.83, P <0.0001, süre N / S). Yoksunluğa sahip Düşük Konsantrasyonlar grubu için etanol tercihi (Şekil (Figure4d)4d) ve tüketim (Şekil (Figure5d)5d) BxF için BxN'den daha büyüktü ve her iki melez de alkol tercihinde ve tüketiminde orta derecede azalma gösterdi (ETHANOL TERCİHİ - etkileşim N / S, genotip F (1,132) = 166.58, P <0.0001, zaman N / S; ETHANOL TÜKETİM - etkileşim F (3,132) = 3.61, P <0.05, genotip F (1,132) = 480.64, P <0.0001, zaman F (3,132) = 7.87, P <0.0001). Özetle, Yüksek Konsantrasyon gruplarında (yoksun bırakma olmaksızın), BxF sürekli alkol tercihi sergilerken, BxN azaltılmış alkol tercihi sergilemiştir ve Düşük Konsantrasyon gruplarında (yoksunluk olmaksızın), hem BxF hem de B6xN sürekli alkol tercihi sergilemiştir. İlgilenilen fenotipler en iyi şekilde yoksunluk olmaksızın gruplar halinde yakalandığından, çalışmanın geri kalanının odak noktasıdırlar.

Şekil 1  

Sürekli erişim gönüllü etanol tüketimi için deneysel program. a. Düşük Konsantrasyon ve Yüksek Konsantrasyon grupları için deneysel program. b. Düşük Kalma Konsantrasyonları ve Yüksek Konsantrasyonları ile Deneysel Program ...
Şekil 2  

Etanol tercihi, genotip ve etanol konsantrasyonuna bağlıdır. a. Yüksek Konsantrasyon gruplarında, etanol tercihi (etanol tüketimi / toplam sıvı tüketimi) BxF için BxN'den daha yüksektir ve sunulan etanol konsantrasyonuyla değişir. b ...
Şekil 3  

Etanol tüketimi, genotip ve etanol konsantrasyonuna bağlıdır. a. Yüksek Konsantrasyon gruplarında, etanol tüketimi (g / kg / gün saf etanol), BxF için BxN'den daha yüksektir ve sunulan etanol konsantrasyonuyla değişir. b. Yüksek Konsantrasyonlarda ...
Şekil 4  

Sürekli ve azaltılmış alkol tercihi davranışsal fenotipler. Birinci, ikinci, üçüncü ve dördüncü sunumdan% 9 etanol tercihinin karşılaştırılması, sürekli veya azaltılmış alkol tercihinin davranışsal fenotiplerini ortaya çıkardığı gösterilmiştir. a. ...
Şekil 5  

Sürekli ve azaltılmış alkol tüketimi davranışsal fenotipleri. 9% etanol tüketiminin birinci, ikinci, üçüncü ve dördüncü sunumdan karşılaştırılmasının, sürekli veya düşük alkol tüketiminin davranışsal fenotiplerini oluşturduğu gösterilmiştir. ...

OsFosB Seviyeleri

OsFosB ölçümü ve analizi, sürekli ve azaltılmış alkol tercihi sırasında kronik olarak aktive edilen nöro-devreyi tanımlamak için kullanıldı. Her melez için üç deney grubu vardı: Yüksek Konsantrasyonlar, Düşük Konsantrasyonlar ve Su (Kontrol). OsFosB verileri yüzde olarak sunulmuştur osFosB pozitif nöronlar [(ΔFosB pozitif nöron sayısı) / (ΔFosB pozitif nöron sayısı + + Nissl pozitif nöron sayısı)] (Tablo (Table1).1). Önceki çalışma, etanol deneyiminin nörodejenerasyonu tetikleyebileceğini göstermiştir [17]. Bu nedenle, bu çalışmada nöronal sayıları araştırdık ve bu çalışmada ölçülen beyin bölgeleri için genotip veya gruba göre anlamlı bir fark bildirmedik. ThreeFosB verilerinin aşağıdaki üç analizi gerçekleştirildi: 1) her genotip için iki yönlü ANOVA (genotip x grubu x beyin bölgesi), 2) iki yönlü ANOVA (beyin bölgesi x grubu) ve 3) korelasyon matrisleri, korelasyonu haritalamak için geliştirildi ağlar.

Tablo 1  

Yüzde osFosB Pozitif Nöronlar

Tekrarlanan ölçümler üç yollu ANOVA (genotip x grup x beyin bölgesi), bir genotip x beyin bölgesi etkileşimi [F (15,375) = 2.01, P <.05], bir grup x beyin bölgesi etkileşimi [F (15.375) = 1.99, P <0.01] ve beyin bölgesinin bir ana etkisi [F (15,375) = 43.36, P <.000]. Her genotip için tekrarlanan iki yönlü ANOVA (beyin bölgesi x grubu) ölçümleri, hem BxF hem de BxN için grup ve beyin bölgesinin ana etkisinin olduğunu gösterdi [BxF - F (2,374) = 11.79, P <.0001, ana etkisi grup; F (15,374) = 25.64, P <.0001, beyin bölgesinin ana etkisi; BxN - F (2,360) = 43.38, P <.0001, grubun ana etkisi; F (15,360) = 23.73, P <.0001, genotipin ana etkisi]. Post-hoc analizi, BxN için altı önemli grup farklılığı ortaya çıkardı (Şekil (Figure6a-c) dönüştürüldü.6AC). Yüzde osFosB seviyeleri Düşük Konsantrasyon grubunda, La, CeC / CeL, EW ve VTA'daki Su grubundan daha yüksektir. Yüksek Konsantrasyon grubunda ΔFosB yüzdesi, CeMPV'deki Su grubundan daha yüksekti. Düşük Konsantrasyon grubunda LowFosB yüzdesi, EW'deki Yüksek Konsantrasyon grubundakinden daha yüksekti. Quant Ölçülen diğer tüm beyin bölgeleri için FOSB verileri Tabloda sunulmuştur. Table1.1. Belirli bir beyin bölgesindeki ΔFosB pozitif nöronların% 'sinin etanol tüketimi veya tercihi ile ilişkili olup olmadığını belirlemek için Pearson'un r korelasyonel analizi kullanıldı. Etanol tüketimi ve tercihi, BxN farelerinin EW ve VTA'sında% ΔFosB ile anlamlı bir pozitif korelasyon gösterdi (ETHANOL CONSUMPTION - EW r = 0.85; VTA r = 0.85; ETANOL TERCİHİ - EW r = 0.83, VTA r = 0.88; p <0.05 hepsi için).

Şekil 6  

Sürekli ve azaltılmış alkol tercihi, amigdala, EW ve VTA'da inFosB'yi indükler. Amigdala bölgelerinde ΔFosB pozitif nöronların yüzdesi (a.), EW (b.) ve VTA (c.). d. ve e. BFosB / Nissl boyamasının temsili görüntüleri ...

BFosB ekspresyonu, genotip, beyin bölgesi ve etanol tüketimi arasındaki karmaşık ilişki, temel bileşen analizi ve hiyerarşik kümeleme kullanılarak incelenmiştir. Temel bileşenler analizi, verilerdeki değişkenliğin çoğunluğunun (~% 80), 5 bileşenleri tarafından temsil edildiğini ortaya koydu. Denetlenmemiş hiyerarşik kümeleme (bireyler ve beyin bölgeleri tarafından kümelenmiş) daha sonra ilk ana bileşen kullanılarak yapıldı ve sipariş edildi (Şekil) (Figure7).7). Bireysel kümelenme, genotip ne olursa olsun, etanol tüketimine dayanan gruplama modellerinin güçlü olduğunu ancak mükemmel olmadığını ortaya koydu. Etanol-naif farelerin birçoğu bir araya toplanmış ve ortalama osFosB toplamından daha az ortaya çıkmış ve sürekli alkol tercihini gösteren farelerin birçoğu bir araya toplanmış ve ortalamadan daha genel bir osFosB sergilemiştir. Bu iki küme en farklıydı. Aradaki üç küme, ΔFosB değerleri ve etanol içme fenotiplerinin ortalama karışımından daha büyük, daha küçük ve ortalama bir karışımını temsil etti.

Şekil 7  

ΔFOSB düzeyleri, yalnızca etanol tüketimi tarafından yönlendirilmez. Hiyerarşik kümeleme gerçekleştirildi ve bireysel ΔFosB seviyelerinin sonuçta ortaya çıkan ısı haritası ve buna karşılık gelen% 9 etanol tüketimi gösterildi. Yeşil = ΔFosB’den küçük ...

Tartışma

Farelerin iki F1 hibrid suşu karşılaştırılırken belirgin alkol kendi kendine uygulama davranışları gözlendi: BxN yüksek alkol konsantrasyonları ve yoksunluk süreleri ile yaşanan deneyimlerden sonra düşük alkol tercihini gösterirken, BxF sürekli alkol tercihini gösterir.. BxF modelleri sabit, yüksek tüketim (sürekli alkol tercihi) ve BxN modelleri ılımlı içme (azaltılmış alkol tercihi). Nöronal plastisite (veya osFosB seviyeleri ile ölçülen aktivite), etanol deneyimine bağlı olarak farklıydı, ayrıca spesifik ve nöronal devrelerin, sürekli ve azaltılmış alkol tercihinde altta yatan bir rolünü destekledi.

Yüksek alkol tüketen suş için, C57BL / 6, etanol tercihi ve tüketimi, ilk etanol konsantrasyonuna, yoksunluğun uzunluğuna ve alt suşuna (C57BL / 6Cr veya C57BL / 6J) [son derece bağımlıdır.7,18]. BxF farelerinde görülen etanol tercihinin ve tüketiminin, test edilen dört farklı programda tutarlı olarak daha yüksek (ve BxN'den daha stabil) olduğunu bulduk. BxN'deki orta derecede yüksek etanol tercihi ve tüketimi, sadece bir kez kronik bir içme programı (yoksunluksuz Düşük Konsantrasyonlar) ile sürdürülürken, tercih edilen ve tüketimdeki düşüşler, test edilen diğer tüm kronik içme programları ile gözlenmiştir. BxN azaltılmış alkol tercihi, deneyimin (çok sayıda yüksek etanol konsantrasyonları ve / veya birkaç kısa süreli yoksunluk süresi ile deneyimden sonra tekrarlanan etanol sunumu) önceden tercih edilen bir etanol konsantrasyonuna verdikleri tepkileri önemli ölçüde azalttığı yeni bir hayvan modeli sunar.

Kendi kendine uygulanan ve deneyci tarafından uygulanan etanol farklı beyin metabolik haritaları oluşturur, bu da özel devrelerin etanolün güçlendirici etkilerini vurguladığını gösterir. [8,9]. Sürekli ve azalmış alkol tercihi davranışsal fenotiplerin, ödül, isteksizlik ve stres ile ilgili olduğu bilinen beyin bölgelerinde indüklenebilir transkripsiyon faktörü ΔFosB'nin farklı üretimi ile temsil edildiği hipotezini test ettik. OsFosB, uzun süredir eşsiz bir stabiliteye sahip bir transkripsiyon faktörüdür ve c-Fos'in yaptığı gibi uyaranlara duyarsız hale gelmez, aksine kronik tedaviler sırasında biriktirir. BFosB'deki artışlar, artan nöronal aktivite nedeniyledir ve uzun süreli nöronal plastikliği yansıttığı düşünülmektedir. Beyin bölgelerinde ΔFosB pozitif nöronların yüzdesinin genotip (BxF ve BxN) ve gruba (Su kontrolü, Düşük Konsantrasyonlar ve Yüksek Konsantrasyonlar) bağlı olduğunu saptadık.

Fveya BxN, post-hoc analizi, gönüllü etanol tüketiminin, EW çekirdeğinde, VTA ve amigdalada ΔFosB'nin artmasına neden olduğunu ortaya çıkardı: etanol, ödül ve stres tepkilerine dahil olduğu bilinen beyin bölgelerinde artan nöronal plastisite olduğunu gösterdi. Yüksek Konsantrasyonlar grubundaki BxN fareleri (azaltılmış alkol tercihi), EW'de nöronal plastikliği düşürmüştür, bu nöronların tecrübeye bağlı bir plastiklikle alkol alımına cevap verdiğini göstermektedir. Düşük Konsantrasyonlar grubunda (sürekli alkol tercihi sergilenen), EW'deki nöronal plastiklik, Yüksek Konsantrasyonlar ve Su kontrol gruplarından daha fazladır. Her ne kadar farklı etanol içme paradigmaları ve genetik fare modelleri kullanılarak yapılmış olsa da, BxN farelerinin EW'sindeki bulgularımız önceki etanol tüketim çalışmalarına katılmaktadır [14,15]. Preganglionik olmayan EW yakın zamanda perioculomotor ürocortin (Ucn) içeren nöronları içeren olarak tanımlanmıştır [19]. Ucn1, CRF1 ve CRF2 reseptörlerini bağlayan kortikotropin salma faktörü (CRF) benzeri bir peptittir. Genetik, farmakolojik ve lezyon yaklaşımlarını kullanan önceki çalışmalar, Ucn1'in alkol tüketimini düzenlemede rol oynadığını göstermiştir [319-22]. Tburada EW ve LSi'de yüksek bazal seviyeler ile ilişkili olan kemirgenlerde yüksek alkol alımı için bilinen bir genetik yatkınlık [23]. Bu nedenle, yüksek alkol tercih eden ve BxF farelerini tüketen EW'de gözlemlediğimiz post-hoc önemsizliğin olması beklenmeyen bir durumdu. Belki de bu, BxF su grubuyla karşılaştırıldığında BxF su grubundaki ΔFosB seviyelerinin biraz yükselmesinden kaynaklanmaktadır. Nitekim, sürekli alkol tercihi (BxF Yüksek Konsantrasyon grubu, BxF Düşük Konsantrasyon grubu ve BxN Düşük Konsantrasyon grubu) ile tüm fareler için ΔFosB seviyeleri oldukça benzerdi.

BxN için, Düşük Konsantrasyonlar grubundaki etanol tüketimi, VTA'da (Yüksek Konsantrasyonlar ve Su kontrol gruplarından daha fazla) nöronal plastisiteyi arttırdı. Düşük Konsantrasyon grubu için etanol tercihi ve tüketimi de daha büyüktü. VTA'da yüksek alkol tercih eden ve tüketen BxF fareleri için gözlemlediğimiz post-hoc önemsizliğin olması beklenmeyen bir durumdu ve su kontrol grubunda bazal ofFosB bazal seviyelerinin biraz daha yüksek olmasından kaynaklanıyor olabilir. Yüzde ΔFosB seviyeleri BxF su grubunda BxN su grubu ile karşılaştırıldığında biraz yükselmişken, ΔFosB yüzdesi sürekli alkol tercihi sergileyen bütün fareler için oldukça benzerdi (BxF Yüksek Konsantrasyon grubu, BxF Düşük Konsantrasyon grubu ve BxN Düşük Konsantrasyon grubu) . VTA dopamin sistemi, etanolün güçlendirici etkilerine aracılık etmede önemli bir rol oynar ve etanol ve ödülle ilgili davranışlar için önemli birçok karşılıklı bağlantıya katılır [24-26]. Ek olarak, VTA, amigdala ve EW çekirdeğine de yansır. Sıçanların etanolü doğrudan VTA içine kendileri verdikleri gösterilmiştir [27]. Ayrıca, etanole maruz kalma, VTA'da dopaminerjik nöronların ateşlenme oranını arttırır [28,29]. Yüksek ateşleme hızı, BxN'de kronik gönüllü etanol uygulamasının ardından gözlemlediğimiz VTA'daki ΔFosB indüksiyonu ile bağlantılı olabilir.

Alkol bağımlılığı, olumsuz duygusal hallerle sonuçlanan uzun vadeli nöroadaptasyonlara neden olur; Negatif takviyede önemli bir mekanizma, amigdala içindeki kortikotropin salıcı faktördür (CRF). [30]. CeA'daki nöronların farmakolojik manipülasyonları GABA, CRF, opioid, serotonin, dynorphin ve norepinefrin reseptörlerini hedef aldı.25,31-34]. G,ABA antagonistleri ve CRF antagonistleri, etanol tüketimini azaltır [32,33,35]. CeA lezyonları, gönüllü etanol tüketimini sürekli olarak azaltır [36]. Bulgularımız ayrıca CeA'nın alkol içme davranışının düzenlenmesindeki rolünü desteklemektedir. Santral amigdaladaki GABAerjik nöronlar, bağlantıları peptid içerikleri ile ilişkili görünen heterojen bir popülasyon oluşturur. Bu GABAerjik nöronlar, CeA'nın çıkış aktivitesini bütünleştirir. [Olarak gözden geçirildiği gibiWee ve Koob (2010]), several çalışmalar, etanol alımının korunmasında ve arttırılmasında dynorphin ve kappa opioid reseptörlerinin rolünü belirlemiştir.e [37]. Daha yakın zamanda, Walker ve arkadaşları, genişletilmiş amigdala içindeki κ-opioid reseptör antagonisti, nor-binaltorfiminin, bağımlı hayvanlarda etanolün kendi kendine verilmesini seçici olarak azalttığını göstermiştir [138]. Kappa opioid reseptörü sinyalleri, stres, ödül ve isteksizlik kesişimindeki araştırmaların ana ilgi alanı olmaya devam etmektedir. Strese bağlı etanolün kendi kendine tatbikatının kappa opioid reseptörü sinyalleşmesine aracılık ettiği de gösterilmiştir. [39]. Merkezi CeA latero kapsüler (CeL / CeC) ve medial arka ventral içine bölünebilir. CeL / CeC'nin GABAerjik nöronları VTA'dan dopaminerjik innervasyonları alır; Daha önce belirtildiği gibi, bu nöronlar akut etanol uygulamasından sonra aktive edilir ve sürekli alkol tercihini gösteren artmış ΔFosB fareleri gösterir. Ayrıca, Mc [Gelin (2002]) CeA ve alkolün etkileri üzerine mükemmel bir inceleme için [40]. Çalışmamızda, sürekli alkol tercihli BxN farelerinde (Düşük Konsantrasyon grubu), CeC / CeL'de artan nöronal plastisite ve düşük alkol tercihli (Yüksek Konsantrasyon grubu) La ve BxN farelerde CeMPV'de artan nöronal plastiklik sergilendi. Bu sonuçlar, spesifik etanol deneyiminin, amigdaladaki GABAerjik nöronlardaki plastikliği içerdiğini ortaya koymaktadır. Bu verilerle, VTA ve EW'deki nöronal plastisitede meydana gelen değişikliklerle birlikte, bu devrenin sürekli alkol tercihi koşulları altında önemli bir plastisite geçirmesini öneriyoruz.

Önceki araştırmalar, C57BL / 6J farelerin, iki şişe seçimiyle yüksek kan alkolü seviyelerine ulaşabileceğini göstermiştir, ancak bu kan alkol seviyeleri sürdürülememektedir ve sıklıkla içme, Dole ve Gentry (1984) tarafından belirlenen farmakolojik motivasyon kriterlerini karşılamamaktadır [X41,42]. Tipik bir C57BL / 6J fareden beklenenden daha az tüketilen düşük alkol tercihini sergileyen BxN fareleri [1]. Bu nedenle, kan alkol numuneleri almamıza rağmen, düşük alkol tercihini gösteren BxN farelerinin farmakolojik olarak alakalı kan alkol seviyelerini sürdürdüğü muhtemel değildir, bu da yüksek beyin kanı konsantrasyonlarının bu beyin bölgelerinde plastikliği sağlamak için gerekli olmadığını düşündürmektedir. BxF beyin bölgeleri için post-hoc sonuçlar (çoklu karşılaştırmalar için düzeltilmiş), kronik etanol tüketimini izleyen herhangi bir bölge için yüzde significantFosB pozitif nöronların yüzdesinde önemli değişiklikler göstermese de, BxF'de grubun oldukça önemli bir etkisinin bulunduğunu not etmek önemlidir. bu farklı programlarla.

Değişkenler arasındaki potansiyel ilişkileri görselleştirmek için hiyerarşik kümeleme yapılmıştır. Elde edilen analizin ısı haritası, genotipten bağımsız olarak ΔFosB seviyeleri ve etanol tüketimi arasında genel bir eğilim göstermektedir. Yüksek ΔFosB düzeyleri yüksek içiciliğe, düşük ΔFosB düzeyleri ise kontrol hayvanlarına; ancak, ilişkinin gücü yalnızca ΔFosB seviyelerine dayanan içme fenotiplerini doğru şekilde tahmin etmek için yeterli değildi.

Sonuç

İki F1 hibrit fare suşu ile farklı alkol kendi kendine tatbikat davranışları gözlemlendi: BxN yüksek konsantrasyonlarda alkolle ilgili deneyimlerden sonra düşük alkol tercihini gösterirken, BxF sürekli alkol tercihini gösterir. BxF modelleri sabit, yüksek tüketim (sürekli alkol tercihi) ve BxN modelleri ılımlı içme (azaltılmış alkol tercihi). Nöronal plastisitedeki değişiklikler (BFosB seviyeleri ile ölçüldüğü gibi) deneyime bağlıdır, ayrıca beyin bölgesine ve genotip-spesifik olarak, nöronal devreyi daha fazla tanımlayan etanol tüketiminin motivasyonel yönlerini oluşturur. Bu sonuçlar, hibrit farelerde bir ana hattın değişmesinin, alkol tüketim modellerinde değişikliklere ve BFosB ekspresyon modellerinde belirgin değişikliklere yol açtığını, farklı beyin ağlarının bu farklı hibrit farelerde yer aldığını ortaya koymaktadır.

Yöntemler

ahlâk

Bu çalışma, Ulusal Sağlık Enstitüleri Laboratuar Hayvanlarının Bakım ve Kullanım Kılavuzundaki tavsiyelere uygun olarak yapılmıştır. Protokol, Austin'deki Teksas Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu (AUP 2010 – 00028) tarafından onaylandı. Tüm ameliyatlar sodyum pentobarbital anestezi altında gerçekleştirildi ve acıyı en aza indirgemek için tüm çabalar gösterildi.

Hayvanlar

Çalışmalar, C1BL / 57J ve ya FVB / NJ ya da NZB / B6NJ farelerinden türetilmiş çapraz-dişi F1 hibrit fareleri (BxF F1 ve BxN F1, maternal soy x cinsi) kullanılarak gerçekleştirildi. C57BL / 6J, FVB / NJ ve NZB / B1NJ yetiştiricileri, Jackson Laboratory'den (Bar Harbor, ME) satın alındı ​​ve 7-8 haftalarında çiftleştirildi. Yavrular, her bir genotipin (BxF F1, BxN F1) izoseksüel gruplarına ayrıldı. Daha önce toplanan verilerle karşılaştırmayı kolaylaştırmak için sadece dişi fareleri test ettik [1,5,6]. Fareler standart kafeslerde yiyecek ve su ile beslendi ad libitum. Koloni odası ve test odası, bir 12 saat ışığı üzerinde idi: 12 saat karanlık döngüsü (07: 00 konumunda yanıyor).

İki şişe seçimi etanol tercih testi

Dişi BxF ve BxN farelerinde gönüllü etanol kendi kendine uygulama modellerini belirlemek için iki şişe seçim yöntemi kullanıldı [1,6]. F1 hibrit dişi fareler (yaş 63 günleri), bir etanol çözeltisinin uygulanmasından önce su içeren sipper tüpleriyle şişelere alışma sırasında standart kafeslerde ayrı ayrı bekletildi. Alışkanlıktan sonra, fareler iki özdeş şişeye erişime sahipti: biri su içeren, diğeri etanol içeren bir çözelti. Pozisyon tercihlerini kontrol etmek için tüp pozisyonları günlük olarak değiştirildi. Potansiyel dökülme ve buharlaşmayı hesaba katmak için, kontrol kafeslerindeki fareler olmadan tüketilen tüplerden ortalama ağırlık her gün bireysel içme değerlerinden çıkarıldı. Fareler, deney boyunca her 4 günde tartıldı. Tüm sıvı tüketimi deney boyunca günlük olarak ölçülmüştür. Tüketilen etanol miktarı ve etanol tercihi, her bir fare için hesaplandı ve bu değerlerin, her etanol konsantrasyonu için ortalaması alındı. BxF ve BxN farelerinde alkol konsantrasyonlarının ve yoksunluk sürelerinin kendi kendine tatbikat üzerindeki etkisi, Yüksek Konsantrasyonlara erişimi olan deneysel bir grup (3-% 35, 3, 9, 18, 27, tekrarlanan 9, tekrarlayan erişim) ve 3% etanolün son sunumu ile sona eren son% 9 etanolü ve Düşük Konsantrasyonlu başka bir grup (9% XNUMX% etanol'e erişim ile gerçekleştirilen deneyin geri kalanı ile birlikte yükselen). Bu grupların her birinin, haftada üç haftalık yoksunluk dönemleri geçirmiş veya yaşamamış bir alt grubu vardı. Kontrol fareleri, deney fareleriyle aynı anda benzer koşullar yaşadı, ancak sadece bir şişe su teklif edildi.

Toplamda, her hibrit için beş grup vardı: Su (n = 14-16), Yüksek Konsantrasyonlar (n = 10), Düşük Konsantrasyonlu Yüksek Konsantrasyonlar (n = 20), Düşük Konsantrasyonlar (n = 10) ve Düşük Konsantrasyonlar Yoksunluk Süreleri (n = 20). Şekile bakın Figure11 Ayrıntılı iki şişe seçim grubu programları için.

OsFosB İmmünohistokimya ve miktar tayini

ΔFosB immünohistokimyası (IHC), suya (Kontrol) veya su ve alkole [Yüksek Konsantrasyonlar ve Düşük Konsantrasyonlar] 16 gün boyunca sürekli erişim yaşayan farelerin 72 beyin bölgesinde ölçüldü. Yüksek Konsantrasyonların etanol tercihi ve tüketimi üzerindeki etkisi, yoksunluğun etkisinden çok daha büyüktü; bu nedenle, yoksunluk dönemleri yaşayan gruplar ΔFosB IHC ölçümlerine dahil edilmemiştir. Ayrıca deney, kronik etanol tüketiminin etkilerini incelemek için tekrarlanan etanol konsantrasyon değişiklikleri döngülerinde davranışsal fenotiplerin stabil olduğunu göstermek için sürekli veya azaltılmış alkol tercihinin ilk görünümünün ötesinde gerçekleştirildi. Deneyin 73. gününde alkolün çıkarılmasından dört ila sekiz saat sonra, farelere derin anestezi uygulandı (175 mg / kg sodyum pentobarbital) ve intrakardiyal olarak 20 ml 0.01 M fosfat tamponlu salin (PBS) ile perfüze edildi, ardından 100 ml% 4 PBS içinde paraformaldehit. Beyinler çıkarıldı, 4 ° C'de% 4 paraformaldehit içinde sonradan sabitlendi,% 3 agaroz içine gömüldü, bir vibratom üzerinde kesitler (50 um, koronal), kriyoprotektan (% 30 sukroz,% 30 etilen glikol ve% 0.1 polivinil) içine yerleştirildi 4 ° C'de gece boyunca PBS içinde pirolidon) ve IHC için işlenene kadar -20 ° C'de saklandı. Çözdürülen kesitler PBS ile yıkandı,% 0.3 H2O2 ile muamele edildi ve spesifik olmayan etiketlemeyi en aza indirmek için% 3 normal keçi serumunda bir saat inkübe edildi. Doku kesitleri daha sonra gece boyunca 4 ° C'de% 3 normal keçi serumu ve anti-FosB (SC-48, 1: 5000 seyreltme, Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA) içinde inkübe edildi. Kesitler yıkandı, biotinillenmiş keçi anti-tavşan Ig'sinde (1: 200 seyreltme, Vector Laboratories, Burlingame, CA) bir saat süreyle inkübe edildi, yıkandı ve avidin-biotin kompleksinde (1: 200 dilüsyon, Elite kit-Vector Laboratories) inkübe edildi. . Peroksidaz aktivitesi,% 0.05 diaminobenzidin (% 0.015 H2O2). Doku bölümleri Nissl ile karşılandı (metilen mavisi / azure II kullanılarak). Slaytlar, kör sayma için kodlandı. OsFosB-IR nöronları, optik fraksiyonlama metodu ve StereoInvestigator bilgisayar yazılımı kullanılarak 50X (yağ) büyütmede sayıldı. Örnekleme parametre bilgisi: sayım çerçevesi (50um x 50um x 10um), ölçülen tüm bölgeler için aynıydı; bununla birlikte, her bir beyin bölgesi için, toplam iki taraflı hücre sayımının, 100'ten daha az bir değişkenlik katsayısı elde etmek amacıyla 300-0.1'e eşit olmasını sağlamak için ızgara büyüklüğü belirlenmiştir. Veriler, her bölge için ΔFosB pozitif çekirdek yüzdesi (ΔFosB pozitif çekirdek / nöron sayısı) yüzdesi olarak hesaplandı.

Bu çalışmada kullanılan FosB antikoru (SC-48, Santa Cruz Biyoteknoloji, Santa Cruz, CA), FosB'in bir iç bölgesine karşı büyütülmüş ve hem FosB hem de ΔFosB'yi tanımaktadır. Bu antikor FosB ve ΔFosB'nin her ikisini de tanımakla birlikte, bu çalışmada sayılan immünopozitif nöronlar, alkol de dahil olmak üzere kötüye kullanılan ilaçların, nöronlarda özellikle de FosB'yi değil ΔFosB'yi indüklediğini gösterdiği için osFosB pozitif nöronları olarak anılacaktır. Perrotti ve diğ. ([2008]) iki antikor kullanarak ΔFosB indüksiyonunu (alkol de dahil olmak üzere kötüye kullanım ilaçlarının kronik olarak uygulanmasına yanıt olarak) iki tane antikor kullanarak: biri FosB ve ΔFosB (SC-48) 'i tanıyan ve drugsFosB için bir seçici (tüm piyasalar için mevcut değil) buldu FosB antikoru (SC-48) kullanılarak gözlemlenen immünoreaktivite, tam uzunlukta FosB için seçici bir antikor kullanarak herhangi bir immünoreaktif nöron tespit edemedikleri için BFosB'ye bağlıdır [10]. Ek olarak, ΔFosB'nin beyin bölgesinde ve hücre tipine özgü bir şekilde, çeşitli kronik tedaviler tarafından uyarıldığı ve bu konuda mükemmel incelemeler yapıldığı bilinmektedir [11,43,44].

Nöroanatomik yapıların kısaltmaları ve yerleri

Il - infralimbik korteks (+1.70 mm); Cg1 - singulat korteks 1 (+1.1 mm); Cg2 - singulat korteks 1 (+1.10 mm); NAcc çekirdek - çekirdek akümbens çekirdek (+1.10 mm); NAcc kabuğu - çekirdek akümbens kabuğu (+1.10 mm); LSi - yanal septum orta (+1.10 mm); La - yanal amigdala (−1.22 mm); Bla - bazolateral amigdala (−1.22 mm); CeC / CeL - merkezi kapsüler ve merkezi yanal amigdala (−1.22 mm); CeMPV - amigdala'nın merkezi çekirdeğinin medial posterioventral kısmı (−1.22 mm); PAG - periakuaduktal gri (−3.64 mm); EW - Edinger-Westphalia çekirdeği (−3.64 mm); VTA - ventral tegmental alan (−3.64 mm); DR - dorsal raphe (- 4.60 mm); PBN - parabrakiyal çekirdek (−5.2 mm); NTS - nükleus tractus solitarius (−6.96 mm). Stereotaksik Koordinatlarda Fare Beyni[45] her bir beyin bölgesinin ölçümü için subjektif olarak bir ila üç bölüm eşleşmesi için kullanıldı.

İstatistiksel işlemler

Veriler, aksi belirtilmediği sürece, ortalama ± SEM olarak rapor edilir. Veriler normal olarak dağıtıldı. İstatistikler Statistica sürüm 6 (StatSoft, Tulsa, OK, ABD) ve GraphPad Prism sürüm 4.00 (GraphPad Yazılımı, San Diego, CA, ABD) kullanılarak yapıldı. Gruplar arasındaki farkları değerlendirmek için etanol tüketimi ve tercih verileri için tekrarlanan ölçümler iki yönlü ANOVA'lar gerçekleştirildi. Grup (Yüksek Konsantrasyonlar, Düşük Konsantrasyonlar ve Su), beyin bölgesi ve genotip için etkileşimleri ve ana etkileri değerlendirmek amacıyla ΔFosB verileri için iki ve üç yollu ANOVA'lar gerçekleştirildi. Bonferroni'nin çoklu karşılaştırmalar için düzeltmesi ve Bonferroni'nin post-hoc uygun olduğunda gerçekleştirildi. Spesifik olarak, stres ve ödül devrelerinin, düşük alkol tercihini gösteren farelerde FosB'yi arttıracağını varsaydık. Her hibrit haç için Pearson's r, hanolFosB seviyeleri ile etanol tercihi ve etanol deneyimli farelerde tüketim arasındaki önemli korelasyonların varlığını belirlemek için kullanıldı.

Verilerin birlikte nasıl değiştiğini görselleştirmek ve veri grubunun nasıl bir arada olduğunu değerlendirmek amacıyla hiyerarşik kümeleme yapılmıştır. Uygulanan ortanca değerler yüzde ΔFosB verilerinin yerini aldı, bu verilerin% 15'ini geçmedi. Uygulanan değerlerin gerçekten gözlenip gerilmediğinden daha büyük bir belirsizlik derecesi olsa da, hiyerarşik kümeleme analizi, tam anlamıyla üyelik veya vaka bazında karşılaştırmalar için tam bir silme gerektirir. Hiyerarşik kümeleme, Ward yöntemi kullanılarak yapıldı ve ortaya çıkan kümeler, temel bileşen analizinin birinci temel bileşeni tarafından sipariş edildi (JMP®, Sürüm 8, SAS Institute Inc., Cary, NC). Su ve etanolle deneyimli gruplar için, her bir beyin bölgesi için ΔFosB verileri z-skoru dönüştürülmüş ve küme sayısını belirlemek için temel bileşenler analizi yapılmıştır. Veriler daha sonra beyin bölgeleri ve denetimli hiyerarşik kümeleme analizi kullanılarak bireyler tarafından kümelenmiştir.

Rekabet ilgi

Yazarlar, rekabet eden menfaatlerinin olmadığını beyan ettiler.

Yazar katkıları

ARO, YAB, RAH, TAJ çalışmanın tasarımına katkıda bulunmuştur. ARO verileri aldı. ARO, IP, RDM verileri analiz etti. ARO, RDM, IP, TAJ, YAB ve RAH makalenin hazırlanmasında ve gözden geçirilmesinde rol oynamıştır. Tüm yazarlar son makaleyi okudu ve onayladı.

Teşekkür

Dr'a teşekkür etmek istiyoruz. Yararlı tartışmalar için Jody Mayfield ve Colleen McClung ve teknik yardım için Marni Martinez, Jennifer Stokes, Michelle Foshat, Jose Cienfuegos, Jamie Seymour ve Darshan Pandya. Bu araştırma, Alkolizm Konsorsiyumu Hibe AA13520 Entegre Nörobilim Girişimi ve Ulusal Alkol Suistimali ve Alkolizm Hibeleri AA06399-S ve AA16424 tarafından desteklenmiştir.

Referanslar

  • Garcia-Andrade C, Duvar TL, Ehlers CL. Mission Indians'taki yangın suyu efsanesi ve alkole cevap. J Psikiyatri Am. 1997;154: 983-988. [PubMed]
  • Schuckit MA, Smith TL, Kalmijn J. Alt gruplarda, alkol kullanım bozuklukları için bir risk faktörü olarak alkole cevap seviyesine ilişkin bulgular: bir kolej popülasyonu olan kadın ve Latinler. Alcohol Clin Exp Arş. 2004;10: 1499-1508. [PubMed]
  • Belknap JK, Crabbe JC, Genç ER. 15'in doğal fare suşlarında gönüllü etanol tüketimi. Psikofarmakoloji. 1993;112: 503-510. doi: 10.1007 / BF02244901. [PubMed] [Çapraz Referans]
  • Blednov YA, Metten P, Finn DA, Rodos JS, Bergeson SE, Harris RA, Crabbe JC. Hibrit C57BL / 6J x FVB / NJ fareleri, C57BL / 6J farelerinden daha fazla alkol içer. Alcohol Clin Exp Arş. 2005;29:1949–1958. doi: 10.1097/01.alc.0000187605.91468.17. [PMC ücretsiz yazı] [PubMed] [Çapraz Referans]
  • Blednov YA, Ozburn AR, Walker D, Ahmed S, Belknap JK. ve ark. Yüksek alkol tüketen genetik modeller olarak hibrid fareler. Davranış Genetiği. 2010;40:93–110. doi: 10.1007/s10519-009-9298-4. [PMC ücretsiz yazı] [PubMed] [Çapraz Referans]
  • Özburn AR, Harris RA, Blednov YA. C57BL / 6JxFVB / NJ ve C57BL / 6JxNZB / B1NJ F1 hibrit fareler arasındaki davranış farklılıkları: etanol alımının kontrolü ile ilişkisi. Davranış Genetiği. 2010;40:551–563. doi: 10.1007/s10519-010-9357-x. [PMC ücretsiz yazı] [PubMed] [Çapraz Referans]
  • Melendez RI, Middaugh LD, Kalivas PW. C57BL / 6J'de alkol yoksunluğu ve yükselme etkisinin gelişimi. Alcohol Clin Exp Arş. 2006;30:2017–2025. doi: 10.1111/j.1530-0277.2006.00248.x. [PubMed] [Çapraz Referans]
  • Porrino LJ, Whitlow CT, Samson HH. Kendiliğinden etanol ve etanol / sukroz uygulamasının sıçanlarda lokal serebral glukoz kullanım oranları üzerindeki etkileri. Beyin Res. 1998;791(1-2): 18-26. [PubMed]
  • Williams-Hemby L, Porrino LJ. Düşük ve orta dereceli etanol dozları, sıçanlarda farklı serebral metabolik değişiklik kalıpları oluşturur. Alcohol Clin Exp Arş. 1994;18(4):982–988. doi: 10.1111/j.1530-0277.1994.tb00070.x. [PubMed] [Çapraz Referans]
  • Perrotti LI, Weaver RR, Robison B, Renthal K, Labirent I, Yazdani S, Elmore RG, Knapp DJ, Selley DE, Martin BR, Sim-Selley L, Bachtell RK, Öz DW, Nestler EJ. DeltaFosB indüksiyonunun beyinde kötüye kullanılan uyuşturucularla belirgin özellikleri. Sinaps. 2008;62(5):358–369. doi: 10.1002/syn.20500. [PMC ücretsiz yazı] [PubMed] [Çapraz Referans]
  • McClung CA, Ulery PG, Perrotti LI, Zachariou V, Berton O, Nestler EJ. DeltaFosB: Beyinde uzun süreli adaptasyon için moleküler bir anahtar. Beyin Rez Mol Beyin Res. 2004;132: 146-154. [PubMed]
  • Perrotti LI, Bolaños CA, Choi KH, Russo SJ, Edwards S, Ulery PG, Wallace DL, Öz DW, Nestler EJ, Barrot M. DeltaFosB, psikostimulan tedaviden sonra ventral tegmental alanın arka kuyruğunda bir GABAerjik hücre popülasyonunda birikir. Eur J Neurosci. 2005;21:2817–2824. doi: 10.1111/j.1460-9568.2005.04110.x. [PubMed] [Çapraz Referans]
  • Ryabinin AE, Wang YM. Tekrarlanan alkol uygulaması, DBA / 2J farelerinde c-Fos ve FosB protein immünoreaktivitesini farklı şekilde etkiler. Alcohol Clin Exp Arş. 1998;22:1646–1654. doi: 10.1111/j.1530-0277.1998.tb03962.x. [PubMed] [Çapraz Referans]
  • Ryabinin AE, Bachtell RK, Freeman P, Risinger FO. Kendi kendine alkol alma işlemi sırasında fare beyninde ITF ifadesi. Beyin Res. 2001;890:192–195. doi: 10.1016/S0006-8993(00)03251-0. [PubMed] [Çapraz Referans]
  • Bachtell RK, Wang YM, Freeman P, Risinger FO, Ryabinin AE. Alkol içmek, uyarılabilir transkripsiyon faktörlerinin ekspresyonunda beyin bölgesi seçici değişiklikler üretir. Beyin Res. 1999;847(2):157–165. doi: 10.1016/S0006-8993(99)02019-3. [PubMed] [Çapraz Referans]
  • Kalivas PW. Hangi ilaca bağlı nöroplastik değişikliklerin önemli olduğunu nasıl belirleriz? Nat Neurosci. 2005;8:1440–1441. doi: 10.1038/nn1105-1440. [PubMed] [Çapraz Referans]
  • Mürettebat FT, Nixon K. Alkolizmde nörodejenerasyon ve rejenerasyon mekanizmaları. Alkol. 2009;44: 115-127. doi: 10.1093 / alcalc / agn079. [Çapraz Referans]
  • Khisti RT, Wolstenholme J., Shelton KL, Miles MF. C57BL / 6 farelerinin alt tabakalarındaki etanol-yoksunluk etkisinin karakterizasyonu. Alkol. 2006;40: 119-126. doi: 10.1016 / j.alkol.2006.12.003. [PMC ücretsiz yazı] [PubMed] [Çapraz Referans]
  • Weitemier AZ, Tsivkovskaia NO, Ryabinin AE. Fare beynindeki Urocortin 1 dağılımı suşa bağımlıdır. Nörobilim. 2005;132: 729-740. doi: 10.1016 / j.neuroscience.2004.12.047. [PubMed] [Çapraz Referans]
  • AE. C57BL / 6J farelerinde Edinger-Westphal çekirdeği lezyonları etanolün neden olduğu hipotermiyi ve etanol tüketimini bozar. Eur J Neurosci. 2004;20:1613–1623. doi: 10.1111/j.1460-9568.2004.03594.x. [PubMed] [Çapraz Referans]
  • Ryabinin AE, Yoneyama N, Tanchuck MA, Mark GP, Finn DA. Ürocortin 1 fare lateral septumuna mikroenjeksiyon, alkol tüketiminin kazanımını ve ifadesini düzenler. Nörobilim. 2008;151: 780-790. doi: 10.1016 / j.neuroscience.2007.11.014. [PMC ücretsiz yazı] [PubMed] [Çapraz Referans]
  • Turek VF, Tsivkovskaia NO, Hyytia P, Sertleştirme S, Lê AD, Ryabinin AE. Urocortin 1 ekspresyonu, alkol içmedeki farklılıklar için seçici bir şekilde yetiştirilen beş sıçan çizgisi çiftinde eksprese edilir. Psikofarmakoloji. 2005;181:511–517. doi: 10.1007/s00213-005-0011-x. [PubMed] [Çapraz Referans]
  • Ryabinin AE, Weitemier AZ. Ürokortin 1 nöro devresi: etanol duyarlılığı ve alkol tüketimine potansiyel katılımı. , Brain Res Rev 2006;52: 368-380. doi: 10.1016 / j.brainresrev.2006.04.007. [PubMed] [Çapraz Referans]
  • Samson HH, Tolliver GA, Haraguchi M, Hodge CW. Alkol kendi kendine tatbikat: mesolimbic dopaminin rolü. Ann NY Acad Sci. 1992;654:242–253. doi: 10.1111/j.1749-6632.1992.tb25971.x. [PubMed] [Çapraz Referans]
  • McBride WJ, Li TK. Alkolizm hayvan modelleri: kemirgenlerde yüksek alkollü içme davranışının nörobiyolojisi. Kritik Rev Neurobiol. 1998;12:339–369. doi: 10.1615/CritRevNeurobiol.v12.i4.40. [PubMed] [Çapraz Referans]
  • Koob GF, Roberts AJ, Schulteis G, Parsons LH, Heyser CJ, Hyytiä P, Merlo-Pich E, Weiss F. Neurocircuitry, etanol ödülünü ve bağımlılığını hedeflemektedir. Alcohol Clin Exp Arş. 1998;22:3–9. doi: 10.1111/j.1530-0277.1998.tb03611.x. [PubMed] [Çapraz Referans]
  • Rodd ZA, Melendez RI, Bell RL, Kuc KA, Zhang Y, Murphy JM, McBride WJ. Erkek Wistar sıçanlarının ventral tegmental bölgesi içinde etanolun intrakraniyal kendi kendine tatbikatı: dopamin nöronlarının dahil olduğuna dair kanıt. J Neurosci. 2004;24:1050–1057. doi: 10.1523/JNEUROSCI.1319-03.2004. [PubMed] [Çapraz Referans]
  • Gessa GL, Muntoni F, Collu M, Vargiu L, Mereu G. Düşük dozlarda etanol ventral tegmental alanda dopaminerjik nöronları aktive eder. Beyin Res. 1985;348:201–203. doi: 10.1016/0006-8993(85)90381-6. [PubMed] [Çapraz Referans]
  • Brodie MS, Shefner SA, Dunwiddie TV. Etanol, sıçan ventral tegmental bölgesinin dopamin nöronlarının ateşlenme oranını in vitro olarak arttırır. Beyin Res. 1990;508:65–69. doi: 10.1016/0006-8993(90)91118-Z. [PubMed] [Çapraz Referans]
  • Heilig M, Koob GF. Alkol bağımlılığında kortikotropin serbest bırakma faktörünün kilit rolü. Trendler Neurosci. 2007;30(8):399–406. doi: 10.1016/j.tins.2007.06.006. [PMC ücretsiz yazı] [PubMed] [Çapraz Referans]
  • Dyr W, Kostowski W. Amigdalanın, 5-HT3 reseptör antagonistlerinin sıçanlarda alkol içmesi üzerine inhibe edici etkilerine dahil olduğuna dair kanıt. Alkol. 1995;12:387–391. doi: 10.1016/0741-8329(95)00023-K. [PubMed] [Çapraz Referans]
  • Gilpin NW, Richardson HN, Koob GF. CRF1 reseptörü ve opioid reseptörü antagonistlerinin, alkol tercih eden (P) sıçanlar tarafından alkol içilmesinde bağımlılık kaynaklı artışlar üzerine etkileri. Alcohol Clin Exp Arş. 2008;32:1535–1542. doi: 10.1111/j.1530-0277.2008.00745.x. [PMC ücretsiz yazı] [PubMed] [Çapraz Referans]
  • Hyytiä P, Koob GF. Genişletilmiş amigdaladaki GABAA reseptörü antagonizmi, sıçanlarda etanolün kendi kendine uygulanmasını azaltır. Eur J Pharmacol. 1995;283:151–159. doi: 10.1016/0014-2999(95)00314-B. [PubMed] [Çapraz Referans]
  • Roberto M, Madamba SG, Moore SD, Yüksek MK, Siggins GR. Etanol, sıçan santral amigdala nöronlarında hem pre hem postsinaptik bölgelerde GABAerjik aktarımı arttırır. Proc Natl Acad Sci. 2003;100: 2053-2058. doi: 10.1073 / pnas.0437926100. [PMC ücretsiz yazı] [PubMed] [Çapraz Referans]
  • Roberts AJ, Cole M, Koob GF. Amigdala içi muscimol bağımlı sıçanlarda işlemsel etanolün kendi kendine verilmesini azaltır. Alcohol Clin Exp Arş. 1996;20:1289–1298. doi: 10.1111/j.1530-0277.1996.tb01125.x. [PubMed] [Çapraz Referans]
  • Möller C, Wiklund L, Sommer W, Thorsell A, Heilig M. Merkezi ancak bazolateral amigdala lezyonları izleyen sıçanlarda deneysel kaygı ve gönüllü etanol tüketimini azalttı. Beyin Res. 1997;760:94–101. doi: 10.1016/S0006-8993(97)00308-9. [PubMed] [Çapraz Referans]
  • Wee S, Koob GF. Dynorphin-kappa opioid sisteminin kötüye kullanılan ilaçların güçlendirici etkilerinde rolü. Psikofarmakoloji (Berl) 2010;210:121–135. doi: 10.1007/s00213-010-1825-8. [PMC ücretsiz yazı] [PubMed] [Çapraz Referans]
  • Walker BM, Valdez GR, McLaughlin JP, Bakalkin G. Alkol bağımlılığı ve bağımlılığını tedavi etmek için dynorphin / kappa opioid reseptör sistemlerini hedefleme. Alkol. 2012;46: 359-370. doi: 10.1016 / j.alkol.2011.10.006. [PMC ücretsiz yazı] [PubMed] [Çapraz Referans]
  • Sperling RE, Gomes SM, Sypek El, Carey AN, McLaughlin JP. Etanolle şartlanmış yer tercihinin strese bağlı güçlenmesi ve kendi kendine tatbikatın endojen kappa-opioid aracılılaşması. Psikofarmakoloji (Berl) 2010;210:199–209. doi: 10.1007/s00213-010-1844-5. [PubMed] [Çapraz Referans]
  • McBride WJ. Amigdalanın merkezi çekirdeği ve kemirgenlerde alkol ve alkol içme davranışının etkileri. Pharmacol Biochem Behav. 2002;71:509–515. doi: 10.1016/S0091-3057(01)00680-3. [PubMed] [Çapraz Referans]
  • Dole VP, Gentry RT. Farelerde alkolizm analoguna doğru: Modeldeki ölçek faktörleri. Proc Natl Acad Sci. 1984;81: 3543-3546. doi: 10.1073 / pnas.81.11.3543. [PMC ücretsiz yazı] [PubMed] [Çapraz Referans]
  • Dole VP, Gentry RT. Farelerde alkolizm analoguna doğru: Farmakolojik olarak motive edilmiş içiciliğin tanınması için kriterler. Proc Natl Acad Sci. 1985;82: 3469-3471. doi: 10.1073 / pnas.82.10.3469. [PMC ücretsiz yazı] [PubMed] [Çapraz Referans]
  • Nestler EJ. Bağımlılığın moleküler nörobiyolojisi. Ben J Addict. 2001;10: 201-217. doi: 10.1080 / 105504901750532094. [PubMed] [Çapraz Referans]
  • Nestler EJ, Kelz MB, Chen J. DeltaFosB: uzun süreli sinirsel ve davranışsal plastikliğin moleküler bir aracı. Beyin Res. 1999;835:10–17. doi: 10.1016/S0006-8993(98)01191-3. [PubMed] [Çapraz Referans]
  • Franklin KJ, Paxinos G. Stereotaksik koordinatlarda fare beyni. 2. San Diego, CA: Akademik; 2001.