Неврологія. 2010 серпень 11; 169(1): 182-194. Опубліковано онлайн 2010 травня 7. doi: 10.1016 / j.neuroscience.2010.04.056
Фрідберт Вайс,Лорен Г. Парсонс,Gery Schulteis,Петрі Хютія,Мардж Т. Лоранг,Флойд Е. Блум та Джордж Ф. Коуб
+ Автор зв'язків
абстрактний
Базальний дофамін переднього мозку (DA) та нейромедіація 5-HT були залучені до опосередкування гострих підсилюючих дій етанолу. Теорії нейроадаптації передбачають, що компенсаторні зміни в нейрохімічних системах, які гостро активуються алкоголем, можуть лежати в основі симптомів абстиненції після хронічного прийому. Для перевірки цієї гіпотези вивільнення DA та 5-НТ контролювали за допомогою мікродіалізу в ядрі акуменсу залежних самців щурів Wistar наприкінці 3–5-тижневого режиму дієтичного етанолу (8.7% мас. / Об.) Протягом 8 год. відміни та під час відновлення доступності етанолу, що включає (1) можливість оперативного самостійного введення етанолу (10% мас. / об.) протягом 60 хв, після чого (2) необмежений доступ до дієти етанол-рідина. Результати порівнювали з контрольними групами, яких годували паром з безетанольною рідкою дієтою і навчали самостійному введенню етанолу або води. У незалежних щурів самостійне введення оперантного етанолу збільшило вивільнення DA та 5-HT у NAC. Відмова від хронічної етанолової дієти спричинив поступове пригнічення вивільнення цих передавачів протягом 8 годин періоду відміни. Самостійне введення етанолу відновило і підтримувало вивільнення DA на рівні до виведення, але не вдалося повністю відновити витікання 5-HT. Рівні 5-HT швидко відновлювались, однак, протягом 1 години після повторного впливу етанолової рідкої дієти. Ці висновки свідчать про те, що дефіцит викиду моноаміну в акумулялі може сприяти негативним афективним наслідкам відміни етанолу і, таким чином, мотивувати поведінку, яка шукає етанол, у залежних суб'єктів.
Зловживання алкоголем та залежність від їх медичної та соціальної патології залишаються одними з найбільших проблем зловживання психоактивними речовинами в США та світі (Нельсон і Штуссман, 1994;Грінфілд і Вайснер, 1995; Райс і Харріс, 1995). Алкоголь має анксіолітичні та ейфологічні дії, і ці властивості, як вважають, сприяють гострому підсилюючому впливу алкоголю, що може призвести до тривалого використання і, в кінцевому рахунку, до серйозних зловживань і залежності у сприйнятливих осіб. В останні роки було досягнуто значного прогресу щодо ідентифікації нейромедіаторних і рецепторних систем, які беруть участь у посередництві гострих підсилювальних ефектів етанолу (для перегляду див. Gianoulakis, 1989; Hoffman et al., 1990; Самсон, 1992; Sellers et al., 1992; Froehlich і Li, 1993; Хант, 1993; Грант, 1994; Tabakoff і Hoffman, 1996; Міхіч і Харріс, 1995).
Серед численних нейротрансмітерних систем, що беруть участь у фармакологічних ефектах алкоголю, дофамін (ДА) і 5-HT отримали особливу увагу через їхню передбачувану роль у мотиваційному впливі етанолу (Cloninger, 1987; McBride et al., 1991;Engel et al., 1992; Самсон, 1992; Sellers et al., 1992). У випадку DA, переконливе електрофізіологічне (Gessa et al., 1985; Brodie et al., 1990), нейрохімічні (Imperato і DiChiara, 1986; Wozniak et al., 1991; Yoshimoto et al., 1991; Engel et al., 1992), а також поведінкові (Imperato і DiChiara, 1986; Waller et al., 1986) Докази вказують на те, що дози етанолу, що стосуються поведінки, активують мезолімбічний шлях винагородження DA. Прямі докази ролі DA в винагороді за етанолом випливають з результатів, які підтверджують, що етанол, який самостійно вводиться в організм, стимулює вивільнення DA в NACWeiss et al., 1993), що щури самостійно вводять етанол безпосередньо в область тіла вентрального тігментального клітинного шляху винагороди мезо-аккумбенс DA (Gatto et al., 1994), і що оперантний відповідь на етанол модифікований фармакологічними агентами, які взаємодіють з нейротрансмісією DA (McBride et al., 1990;Samson et al., 1991; Hodge et al., 1993; Rassnick et al., 1993). Нарешті, переваги алкоголю в генетичних моделях алкоголізму пов'язані зі зменшенням вмісту ДА у НАК (Murphy et al., 1982; Murphy et al., 1987; Gongwer et al., 1989), а також підвищену чутливість до посилення вивільнення DA і активації етанолу, що активують локомотор (Waller et al., 1986; Cloninger, 1987; Fadda et al., 1989; Engel et al., 1992; Weiss et al., 1993).
Існує достатньо доказів залучення 5-HT до етанолу. Етанол залежним від дози збільшує вивільнення 5-HT в NAC (Yoshimoto et al., 1992), тоді як фармакологічне лікування, що підвищує синаптичну доступність 5-HT, або безпосередню активацію передачі 5-HT агоністами рецепторів, пригнічує добровільний прийом етанолу у тварин (для перегляду див. Sellers et al., 1992; LeMarquand et al., 1994) і може зменшити споживання алкоголю у людей (Naranjo et al., 1984, 1987, 1989, 1990; Горелік, 1989; Монті і Альтервейн, 1991). Роль серотонінергічної дії при зловживанні етанолом підтверджується також висновками про виражені дефіцити вмісту 5-HT переднього мозку, зниження іннервації 5-HT або підвищення регуляції рецепторів 5-HT1A у генетично відібраних лініях гризунів, що віддають перевагу алкоголю (Murphy et al., 1982, 1987;Yoshimoto et al., 1985; Йошімото і Комура, 1987; Gongwer et al., 1989; McBride et al., 1990, 1994). Нарешті, суб'єктивні ефекти етанолу залежать, принаймні частково, від нейротрансмісії 5-HT, оскільки агоністи замінювача рецепторів 5-HT1A (Знаки і Schechter, 1988; Грант і Коломбо, 1993; Krystal et al., 1994), тоді як антагоністи 5-HT3 блокують дискримінаційні стимулюючі властивості етанолу (Грант і Барретт, 1991).
До теперішнього часу переважна більшість досліджень з нейрофармакологічної основи підтримуваного етанолом армування були проведені у незалежних тварин. Однак розуміння механізмів зловживання етанолом також вимагає розуміння біологічної основи підтримуваного етанолом підкріплення в залежних суб'єктах. Було висловлено припущення, що розвиток залежності включає адаптації на клітинному або молекулярному рівні, які протидіють фармакологічним діям речовин зловживань і, таким чином, призводять до появи симптомів абстиненції, які можуть мотивувати продовження споживання препарату (Koob and Bloom, 1988). З огляду на попередні докази того, що етанол стимулює вивільнення як DA, так і 5-HT в NAC (Imperato і DiChiara, 1986; Wozniak et al., 1991; Yoshimoto et al., 1992; Weiss et al., 1993), ця гіпотеза передбачає дефіцит вивільнення цих нейротрансмітерів під час вилучення етанолу. Крім того, ця гіпотеза також передбачає зворотний характер нейрохімічних дефіцитів, викликаних відміною після відновлення дії етанолу. Для перевірки цієї гіпотези в даному дослідженні досліджено вплив хронічної експозиції етанолу та вилучення етанолу на вивільнення DA і 5-HT в NAC з використанням внутрішньомозкового мікродіалізу, а також роль вивільнення моноаміну в підкріпленому етанолі підкріпленні в залежності щури.
МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ
Тематика
Використовувалися самці щурів Wistar (Charles River), вагою між 400 – 600 gm під час тестування. Щурів розміщували в групах по два або три в контрольованому віварії з вологістю і температурою (22 ° C) на циклі світла / темноти 12 / 12 hr (на 05: 00, виключаючи 17: 00) з ad libitum доступом до їжі і води. Всі процедури були проведені в суворому дотриманні до Національного Інституту Здоров'я Керівництва для догляду та використання лабораторних тварин.
Апарати поведінкового тестування
Навчання самостійного застосування етанолу та тестування мікродіалізу проводили в стандартних оперантних камерах (Coulbourn Instruments, Allentown, PA), модифікованих, як описано раніше (Weiss et al., 1993), щоб дозволити одночасне представлення двох різних підсилювачів рідини та розмістити компоненти системи перфузії мікродіалізу. Коротко кажучи, оперантні камери були обладнані двома висувними важелями. Відповіді на відповідний операнд призвели до подачі 0.1 мл розчину етанолу або води в одну з двох ємностей (ємністю 0.15 мл), розташованих на 4 см над підлогою сітки та між важелями в центрі передньої пластини оперантної камери. Оперантні камери розташовувались у лабораторній процедурній кімнаті, прикріпленій до віварію, і були закриті в звукозаглушених, провітрюваних кабінах навколишнього середовища (Coulbourn Instruments, Allentown, PA). Доставка рідини та поведінковий запис контролювалася за допомогою мікрокомп’ютера.
Навчання етанолу самоврядування
Щурів навчали самостійно вводити етанол або воду в двох важелях, вільних виборах, за допомогою модифікованого (Weiss і Koob, 1991) процедура вицвітання солодкого розчину (Самсон, 1986). Спочатку щурів поміщали за графіком позбавлення води на 22 години (обмежений двома днями поспіль) і тренували на щоденних 30 хв сеансах реагувати на одному з двох важелів на 0.2% (мас. / Об.) Розчин сахарину за графіком безперервного підсилення. Після успішного придбання реагуючого на оперант води знову надали за необхідністю у домашній клітці. Протягом наступних 6 днів реакція на одному доступному важелі призвела до доставки 0.1 мл розчину етанолу (5%) / сахарину (0.2%). Потім тварин навчали за одночасним графіком, при якому кожне натискання на один важіль приводило до доставки розчину етанол / сахарин, тоді як відповіді на іншому важелі приводили до подачі води з рівним об'ємом (0.1 мл). Під час подальших тренувань концентрацію етанолу поступово підвищували до 10% (мас. / Об.), Тоді як концентрацію сахарину повільно знижували, з подальшим повним виведенням підсолоджувача з питного розчину. Після завершення цього етапу вицвітання солодкого розчину, який тривав 19 днів, сеанси самовведення продовжувались ще протягом 16–21 днів, поки не спостерігались стабільні рівні споживання етанолу (10% об. / Об.). Усі тренінги та тестування за вибором проводились без обмеження їжі та рідини.
Для контролю ефектів простого впливу оперантного ящику на вивільнення нейромедіатора також були підготовлені щури, що не живуть етанолом, що звикли до тестового середовища. Щоб надати історію оперантів, порівнянну з історією щурів, які самостійно вводили етанол, цих контрольних тварин спочатку також поміщали на 22-годинний графік обмеження рідини (обмежений двома днями поспіль), але навчали натискати на важіль лише для води. Після придбання оперантової реакції вода знову була доступна за необхідністю в домашній клітці, але щури продовжували отримувати щоденний доступ до води протягом 30 хв у камерах самоврядування. Відповідно до попередніх результатів (Weiss et al., 1993), ці тварини перестали реагувати на воду з помітними показниками без подальшого позбавлення, тим самим забезпечуючи відповідну «немотивовану» контрольну групу.
Стереотаксична хірургія
Після отримання стабільних рівнів самовведення етанолу щурів стереотаксично імплантували для пробудження мікродіалізу за допомогою хронічної постійної направляючої канюлі з нержавіючої сталі, спрямованої на NAC під наркозом галотаном (1.0–1.5%). Напрямні канюлі (C313CS, Plastics One, Roanoke, VA) опустили в односторонньому порядку на 2.0 мм над тильною межею ділянки діалізу і закріпили гвинтами з черепа з нержавіючої сталі та стоматологічним цементом. Що стосується брегми, координати були передніми +1.3, медіальними ± 1.6 та вентральними −4.2 відповідно до атласу (Паксинос і Уотсон, 1986). За допомогою зондів для мікродіалізу з активними наконечниками мембрани 2.0 мм (що виступають за направляючу канюлю) місця діалізу розташовувались між вентральними координатами -6.2 і -8.2.
Індукція залежності етанолу: рідкі дієти
Починаючи з 4 дня після операції, відновлення реакції на етанол було перевірено шляхом відновлення щоденних сеансів самовведення етанолу протягом 30 хв. Коли знову спостерігалися стабільні рівні споживання, щурів залежали від етанолу методом рідкої дієти (Лохрі і Райлі, 1980). Докладніше про процедуру рідкої дієти, адаптовану в цій лабораторії, повідомлялося раніше (Rassnick et al., 1992). Коротко, дієту етанолу готували щодня (9: 00 до 10: 00 AM) шляхом доповнення шоколадно-ароматизованого Sustacal, поживно повної рідкої їжі (Mead Johnson, Inc.) з етанолом (95% w / v), вітаміном. / мінеральна суміш (ICN Nutritional Biochemicals), і вода для створення рідкого раціону, що містить етанол (8.7% w / v), який забезпечує приблизно 35% калорій, отриманих з етанолу (Лохрі і Райлі, 1980). Ця процедура зазвичай давала концентрацію етанолу в крові (BAC) в межах від 80 до 180 мг% в аналогічній попередній роботі в нашій лабораторії (Merlo Pich et al., 1995; Schulteis et al., 1996). Контрольні щури отримували рівномірну неетанолсодержащую дієту, що містить сахарозу. Щоб зберегти споживання калорій і вагу тіла у щурів, які підтримувалися на контрольній дієті, рівній тій, яка була у пацієнтів, які піддавалися етанолу, застосовували процедуру подачі пари, при якій тваринам, які отримували етанолову дієту, надавався необмежений доступ, тоді як контрольну дієту давали в обмежених кількостях щодня ( деталі див Schulteis et al., 1996).
Внутрішньочерепний мікродіаліз
Система перфузії. Описана раніше система перфузії (Weiss et al., 1993) модифікований з урахуванням методівПарсонс і юстиція (1992) було використано. Коротко кажучи, вхідні та вихідні трубки для діалізу складалися з плавленого діоксиду кремнію (40 мкм на вході) і були захищені всередині гнучкої пружинної кришки з'єднувача канюлі (C313CS, Plastics One, Roanoke, VA). Вхідна трубка для діалізу передавалась від перфузійного насоса до зонда для мікродіалізу за допомогою двоканального рідинного вертлюга (Instech, Plymouth Meeting, PA), розташованого над центром клітини за допомогою балансувального важеля. Вхідний шланг з'єднали за допомогою вертлюгу для рідини з 1-міліметровим шприцом Гамільтона, що містить штучний ліквор (aCSF) як перфузійне середовище. Перфузійне середовище подавали за допомогою безімпульсного шприцевого насоса (CMA / 100; Bioanalytical Systems, West Lafayette, IN). Діалізат збирали вручну у флакони з мікрофракцією по 250 мкл. Зразки негайно заморожували на сухому льоду і зберігали при -70 ° C до аналізу.
Матеріали та загальні процедури. Внутрішньомозкові направляючі канюлі та концентричні мікродіалізні зонди (зовнішній діаметр: 300 мкм; матеріал мембрани, регенерована целюлоза; довжина, 2 мм) були побудовані, як описано Парсонс і юстиція (1992). Зонди перфузували aCSF зі швидкістю 0.2 мкл / хв і повільно вводили під короткою неглибокою анестезією галотаном (<5 хв) за 16 год до початку тестування та збору діалізату. [П’ять тварин тестували за допомогою комерційно доступних зондів для мікродіалізу (CMA / 10; Bioanalytical Systems, West Lafayette, IN), які перфузували зі швидкістю потоку 0.5 мкл / хв.] Для звикання щурів до процедур тестування на мікродіаліз тварин щодня підключали до неактивна система перфузії (без введення зондів для мікродіалізу) в домашній клітці протягом ~ 2 тижнів до тестування.
Перфузійне середовище. ACSF, що складається з 149 мm NaCl, 2.8 мm KCl, 1.2 мm CaCl2, 1.2 мm MgCl2 та 5.4 мm d-глюкоза (рН 7.2–7.4). Аскорбінову кислоту додавали як антиоксидант у концентрації (0.25 мкмm) аналогічно тому, що зустрічається в позаклітинному стриатическом просторі.
Експериментальне проектування та процедури
Ефекти хронічної експозиції етанолу (ЗАХВОРЮВАЧА), відміни та подальше самостійне введення операнту на позаклітинні рівні DA і 5-HT (як було виміряно звичайним мікродіалізом) порівнювалися з двома контрольними умовами, що складаються з (1) "етанолових" щурів з аналогічною історією навчання самостійного застосування етанолу, але не залежним від етанолу (НЕЗАМОВНИЙ), і (2) щурів, опромінених етанолом, підготовлених для самостійного введення води (ETHANOL-NAIVE). Щоб забезпечити подібний розподіл споживання етанолу в двох експериментальних групах, що піддаються дії етанолу, лише щури зі стабільними показниками споживання етанолу (± 10% протягом трьох днів поспіль після закінчення тренінгу самовведення) не менше 0.5 г / кг / 30 хв сеансу були включені в експеримент. Щури, що відповідають даному критерію відбору, були узгоджені, наскільки це можливо, на підставі їх базового споживання етанолу до їхнього віднесення до НЕЗАЛЕЖНИХ і ЗАЛІДНИХ умов. Трьох груп щурів підтримували на етанолі (ЗАЛІДНИЙ) або контролювали рідкі дієти (NONDEPENDENT та ETHANOL-NAIVE) як їх єдине джерело живлення та рідини. Тривалість впливу рідких дієт становила 3–5 тижнів (середнє значення ± SEM кількість днів: 26.95 ± 2.19) для ЗАЛІЗНИХ та НЕЗАЛЕЖНИХ щурів та 2–3 тижні (16.84 ± 1.65 д) у групі ЕТАНОЛ-НАЇВНИХ. За цей час не проводилося жодних сеансів самоврядування оперантів, а щури залишалися прикріпленими до домашніх кліток. Моніторинг позаклітинних концентрацій DA та 5-HT у NAC шляхом мікродіалізу був розпочатий у домашніх клітинах щурів протягом останніх 2 годин впливу раціону з етаноловою рідиною (або відповідного періоду часу у не залежних та не підданих етанолу щурів) і продовжувався протягом наступних етапів виведення та самоврядування. Потім виведення етанолу осаджували заміною контрольної рідкої дієти на етанолвмісну дієту (40 мл) на 8 годин. Для максимального вирівнювання кількості контрольної дієти, споживаної трьома групами лікування в день випробування, щурам NONDEPENDENT і ETHANOL-NAIVE було надано обмежену кількість дієти, щоб паралельно обробляти кількість дієти, споживаної ЗАЛУЧЕНИМИ щурами. Зокрема, між часом введення зондів для мікродіалізу (у ніч перед експериментом) та настанням фази «відміни», НЕЗАЛЕЖНІ та ЕТАНОЛ-НАЇВНІ щури отримували 70 мл контрольної дієти, що відповідає середній кількості споживаної етанолової дієти Залежними щурами. На початку фази відміни групи ETHANOL-NAIVE та NENDEPENDENT отримали додаткові 40 мл контрольної дієти, що відповідає кількості, даній ЗАЛЕЖНИМ щурам. Всі щури споживали більшу частину контрольної дієти до кінця фази абстиненції, і ніяких відмінностей у кількості споживаної дієти не було виявлено серед груп. Через 4–6 годин виведення щурів переводили в домашніх клітинах з віварію в лабораторну кімнату, де знаходились пункти самоврядування, де вони залишалися в домашніх клітках до 8 годин після етанолу. Hunter et al., 1974; Rassnick et al., 1992; Schulteis et al., 1996). В цей час тварин поміщали в оперантні камери і давали можливість самостійно вводити 10% (мас. / Об.) Етанолу (ЗАЛЕЖНОГО І НЕЗАЛЕЖНОГО) або води (ЕТАНОЛ-НАЇВНО) протягом 60 хв. Через тридцять хвилин після закінчення сеансу самоврядування щурів повернули до домашніх клітин, де вони отримали необмежений доступ до своїх дієт. Випробування проводили в один і той же час доби (з 6:00 до 10:00) на всіх щурах. Протягом усього експерименту діалізат збирали з інтервалом у 20 хв, за винятком під час самовіддачі операнту етанолу, коли відбір проб проводили з інтервалом у 10 хвилин.
Моноамінні аналізи ВЕРХ
Концентрації DA та 5-НТ-діалізу визначали одночасно у кожному зразку за допомогою мікроверткової зворотно-фазової ВЕРХ. Діалізат вводили на 5 мкм колонку ODS-2 (0.5 × 100 мм; упаковували в будинку) через клапан високого тиску VALCO, оснащений 1.0 мкл внутрішньої петлі для зразків. Рухлива фаза складалася з лимонної кислоти (0.02 m/ фосфат натрію (одноосновний, 0.04 m) буфер, що містить 0.82 мm 1-декансульфонова кислота як реагент, що сполучає іони, 4.9 мm триетиламін, 0.2 мm Na2ЕДТА та 19% метанолу (видимий рН 5.4). Рухливу фазу прокачували через колонку шприцевим насосом ВЕРХ ISCO (модель 500) зі швидкістю 16 мкл / хв. Аналіти виявляли електрохімічно за допомогою амперометричного контролера EG&G Princeton Applied Research [(PARC) модель 400], робочого електрода зі склоподібним вуглецем (PARC, модель MP 1304) та електрода порівняння Ag / AgCl (BAS, модель RE1). Застосований потенціал становив 700 мВ (проти Ag / AgCl). Межі виявлення, визначені сигналом: коефіцієнт шуму> 2 становив 0.5 нm як для DA, так і для 5-HT.
Визначення алкоголю в крові
BACs вимірювали один раз на кожній 3 – 4 d щури після постекспериментальної повторної експозиції етанолової дієти. Визначено BACпісля завершення експериментів лише через можливість введення артефактів про вивільнення нейромедіатора за допомогою процедур забору крові під час тестування на мікродіалізі. Зразок 0.1 мл крові був отриманий методом кровотечі з хвоста між 12:00 і 2:00. Кров збирали у герметичні флакони Еппендорфа, що містять 4 мкл гепарину (1000 одиниць USp / мл) як антикоагулянт, і центрифугували при 3200 об / хв. . Сироватку екстрагували трихлороцтовою кислотою та визначали вміст етанолу за допомогою спектрофотометричного методу ферменту NAD-NADH (Sigma, Сент-Луїс, Міссурі).
Гістологія
Місця мікродіалізу гістологічно досліджували після завершення експериментів. Мозок видаляли після вбивства 5% галотаном і зберігали у 10% формальдегіді. Потім розміщення зонда в NAC було перевірено на заморожених зрізах 50 мкм, пофарбованих крезиловою фіолетовою відсічкою. У всіх обстежених випадках принаймні 80% активної частини діалізної мембрани знаходилось в анатомічних межах НАК (рис. 1).
Анатомічне розташування зондів мікродіалізу.Вертикальні позначки представляють "активні" області мембран для діалізу. Всі розміщення зонда були розподілені між 1.20 і 2.20 мм спереду і 0.80-1.80 мм бічно від брегми.
Аналіз даних
Відмінності в концентраціях нейромедіаторів діалізату серед груп ЗАВІСНИХ, НЕЗАЛЕЖНИХ та ЕТАНОЛ-НАЇВ аналізували за допомогою змішаних факторіальних (групи × інтервали вибірки) ANOVA з використанням окремих аналізів для DA та 5-HT. Фракції діалізату, зібрані під час фази оперантного самовведення, були проаналізовані на предмет відмінностей у концентраціях моноамінів щодо останніх трьох зразків періоду відміни, а також на зміну “відсотка базової лінії” від середньої концентрації DA та 5-HT протягом останньої години відміни. . Після підтвердження значущих основних ефектів або взаємодій у загальних ANOVA, відмінності між окремими способами були визначені за допомогою простих тестів Simple Effects ANOVA та Duncan's Multiple Range post hoc. Дані про самостійне введення етанолу у ЗАХІДНИХ та НЕЗАЛЕЖНИХ щурів аналізували на відмінності у споживанні етанолу двосторонніми студентамиt тест.
РЕЗУЛЬТАТИ
Етанол самоврядування і поведінкові спостереження
Навчання самоврядування оператора
Сорок три щури піддавалися процедурі самонаправлення етанолу, що згасає сахарин. Як і в попередній роботі (Weiss et al., 1990; Weiss et al., 1993), більшість тварин розвивали стабільні показники самостійного введення етанолу з добовими дозами, достатніми для отримання фармакологічно значущих ВАС. Щури, яким не вдалося розробити жодного значного або надійного щоденного споживання етанолу (n = 11) були виключені з подальшого навчання та тестування. Середнє значення споживання етанолу ± 30 хвилин на кінець курсу самовведення становило 0.72 ± 0.10 г / кг у щурів, яких згодом призначили ЗАЛЕЖНОМУ (n = 11) і 0.68 ± 0.05 г / кг у щурів, призначених НЕЗАЛЕЖНИМ (n = 10) група. Споживання води було різним, але в середньому залишалося нижче 40% споживання етанолу. Усі щури ЕТАНОЛ-НАЇВНИХ (n = 11) контрольна група успішно здобула реакцію на воду, але перестала реагувати за відсутності продовження дефіциту води протягом базового етапу.
Рідка дієта
Щоденне споживання рідини на початку режиму рідкої дієти коливалося приблизно від 70 до 80 мл / добу, що відповідало добовим дозам етанолу 6.1–7.0 г. Споживання дієти збільшилось за 3–5 тижнів лікування до 100–120 мл / добу (що відповідає 8.7–10.4 г етанолу). Середні концентрації алкоголю в крові ± SEM на 3 або 4 день після повторного впливу етанолової дієти, виміряні між 2 та 3 годинами після поповнення питних пляшок свіжою рідкою дієтою, становили 98.0 ± 21.7 мг%. Жодних суттєвих відмінностей середньої ± ваги тіла середнього значення в кінці впливу рідких дієт не було зафіксовано серед ЗАЛЕЖНИХ (549.9 ± 20.4 г), НЕЗАЛЕЖНИХ (503.8 ± 5.4 г), що харчувались, та контрольної дієти ЕТАНОЛ-НАЇВНИЙ (463.5 ± 32.3 г) груп (F (2,29) = 3.37; NS).
Виведення етанолу
Поведінкове спостереження після видалення етанолової дієти підтвердило наявність м'якого синдрому відміни, подібного до описаного в іншій роботі з використанням аналогічних процедур рідкої дієти, щоб викликати залежність від етанолу (Hunter et al., 1974; Merlo Pich et al., 1995; Schulteis et al., 1996). Хоча не застосовувалися конкретні кількісні показники, ознаки відміни, які спостерігалися, включали гіперреактивність, випадковий тремор або жорсткість хвоста.
Вплив хронічного етанолу на базальні рівні нейромедіаторів
Хоча DA і 5-HT відстежувалися одночасно у тих самих тварин, в деяких випадках базальні рівні для одного або обох аналітів залишалися нижче меж виявлення. Отже, дані для DA не були доступні для двох щурів у кожній з груп DEPENDENT, NONDEPENDENT та ETHANOL-NAIVE, тоді як дані 5-HT не були доступні для трьох ЗАЛІДНИХ, двох НЕЗАМОВНИХ та трьох тварин ЕТАНОЛЬ-НАИВ. Отримані зразки були розмірами n = 9/8 (DA / 5-HT) ЗАЛЕЖНО, n = 8/8 (DA / 5-HT) у НЕЗАЛЕЖНОМУ, таn = 9/8 (DA / 5-HT) у групах ETHANOL-NAIVE.
Середні концентрації ± SEM базального діалізату нейромедіатора, виміряні протягом останніх 2 годин впливу контрольної рідкої дієти у щурів ETHANOL-NAIVE, становили 3.45 ± 0.64 н.m для DA та 1.15 ± 0.22 нm для 5-HT. Порівняно з контрольною групою ETHANOL-NAIVE, рівні базального діалізату DA майже не змінювались у ЗАЛЕЖНИХ щурів зі значеннями 3.90 ± 0.68 н.m. На відміну від цього, концентрація 5-НТ діалізату була помітно підвищена у цих тварин до 1.78 ± 0.28 нm (див. рис. 3). Статистичний аналіз підтвердив, що витік 5-HT у ЗАЛУЧЕНИХ щурів був значно вищим, ніж у ЕТАНОЛ-НАІВ (p <0.05) та НЕЗАЛЕЖНО (p <0.05) тварини (Дункана після ANOVA:F (2,21) = 3.98; p <0.03).
Допамін (топ) і серотонін (нижній) витік протягом останньої години впливу етанолової рідкої дієти (ЗАЛЕЖНО) або рівнокалорійної контрольної дієти (НЕЗАЛЕЖНО та ЕТАНОЛ-НАЇВНО) та наступний 8-годинний період відміни. Дані представлені як середнє значення ± відсоток SEM від базових значень у наборах з трьох послідовних 20-хвилинних проб, відібраних з інтервалом у 2 години [*p <0.01; відрізняється від рівня базального (Час 0)]. Вставки, Середнє значення ± SEM DA (топ) і 5-HT (нижній) концентрації диализатов у ЗАЛІТНИХ, НЕЗАЛЕЖНИХ І ЕТАНОЛЬНО-НАИВНИХ щурах. Дані про концентрацію відповідають початковим (тимчасовим 0) та 7 – 8 точкам виведення з базової лінії (%). Виведення етанолу було пов'язано зі значним зниженням рівнів диализатов як DA, так і 5-HT [*F (1,23) = 23.02, p <0.001; **F (1,21) = 13.46, p <0.0001. Відрізняється від відповідного ЗАЛЕЖНОГО базового рівня перед вилученням (BSL); прості ефекти ANOVAs]. Зверніть увагу також на постійне підвищення рівня вихідного базального вмісту DA у НЕЗАЛЕЖНИХ, щурів з акліматизованою етанолом [+ p <0.05; відрізняється як від ЗАВІСНОГО, так і від базового рівня ЕТАНОЛ-НАЇВ (BSL)].
У той час як не було різниці в рівнях базального діалізату DA між ЗАЛИШИМИ І НЕЇВАНИМ ЕТАНОЛОМ щурами, витік DA був суттєво підвищений у щурів групи НЕЗАЛЕЖНИХ до 6.21 ± 0.72 н.m (F (2,23) = 4.76;p <0.02). Рівні ДА діалізу в цій групі були значно вищими, ніж у обох ЗАЛЕЖНИХ (p <0.05) та ЕТАНОЛ-НАЇВНИЙ (p <0.05) щури. Жодних відмінностей від контролю ЕТАНОЛ-НАЇВ не виявлено у середній ± SEM базальної концентрації 5-HT у НЕЗАЛЕЖНИХ щурів, яка становила 0.97 ± 0.11 н.m (Мал. 2).
Toп, Середні ± СЕМ-концентрації доаміну в діалізаті, що контролюються за допомогою мікродіалізу в ядрі нагромадження ЗАЛЕЖНИХ щурів після впливу хронічної етанольної рідкої дієти, НЕЗАЛЕЖНИХ, але схильних до етанолу щурів, та контрольних тварин з ЕТАНОЛ-НАЇВНИМИ. У залежних щурів не спостерігалося відмінностей у виведенні базального дофаміну у щурів, що не набирали етанол. Однак вивільнення базального дофаміну було суттєво підвищеним у незалежних щурів, які отримували обмежений доступ етанолу під час навчання самоврядуванню (*p <0.05; відрізняється від ЕТАНОЛ-НАЇВНИХ та ЗАЛЕЖНИХ груп). дно, Концентрації серотоніну в диализате в ЗУБЧЕНИХ, НЕЗАМОВНИХ і ЕТАНОЛОВИХ щурах. Базальний вихід 5-HT був значно підвищений у етанол-залежних щурів (*p <0.05; відрізняється від ЕТАНОЛОВИХ та НЕЗАЛЕЖНИХ щурів).
Зміна індукованих змін рівнів DA і 5-HT
Відміна етанолу була пов’язана з поступовим зниженням рівня діалізату як DA, так і 5-HT протягом усього періоду відміни. Через вісім годин після етанолу середній рівень ± SEM DA знизився з 3.9 ± 0.68 нm до 2.31 ± 0.48 нm або 64.2 ± 8.4% від базового рівня перед виведенням. Подібне придушення відбулося при витіканні 5-НТ, яке було зменшено з 1.78 ± 0.26 нm до 0.89 ± 0.15 нm або 55.1 ± 10.6% концентрації перед виведенням. Ці дані зведені на рисунку 3, що свідчить також про те, що рівні DA і 5-HT залишалися незмінними протягом цього періоду в групах ЕТАНОЛ-НАЙВЕ і НЕЗАМОВНИХ. Індуковане виведенням пригнічення вивільнення нейромедіатора підтверджувалося значними взаємодіями між групами лікування та часом відбору проб для концентрацій діалізату (DA:F (8,92) = 5.86; p <0.0001; 5-HT: F (8,84) = 9.02; p <0.00001) та відсоток вихідних значень перед вилученням (DA:F (8,92) = 5.93; p <0.0001; 5-HT: F (8,84) = 4.28; p <0.0002). Подальший аналіз простих ефектів (Час відбору проб) підтвердив значне зниження концентрації діалізату (DAF (4,92) = 16.12; p <0.0001; 5-HT: F (4,84) = 23.38; p <0.0001) та відсоток базових рівнів (DAF (4,92) = 16.03; p <0.0001; 5-HT: F (4,84) = 9.67; p <0.0001) з часом у ЗАЛЕЖНИХ, але не в НЕЗАЛЕЖНИХ або ЕТАНОЛ-НАЇВНИХ групах.
Ефекти самостійного введення етанолу на вивільнення DA і 5-HT
Оперативне самоврядування
Середні обсяги ± SEM 60 хв та кількості оперативно введеного етанолу наприкінці 8 годин періоду відміни становили 5.55 ± 0.78 мл або 0.95 ± 0.14 г / кг у залежних щурів. Споживання етанолу в цій групі значно перевищило споживання у незалежних щурів незалежною групою, що адаптується до етанолу, яке становило 2.90 ± 0.55 мл або 0.57 ± 0.10 г / кг (рис. 4). Більше споживання етанолу в ВІДМІННОМУ над НЕЗАМОВНИМ групою було підтверджено статистичним аналізом (t 19 = 2.25;p <0.05).
Вживання алкоголю під час 60-хвилинного оперантного сеансу самовведення в (ЗАЛЕЖНО, n = 10) та (НЕЗАЛЕЖНО, n = 11) щури, виміряні через 8 год після видалення етанолу або контрольної рідкої дієти. Кількість самостійно введеного алкоголю під час тесту на абстиненцію було значно більшим у залежних, ніж у незалежних щурів (p <0.05; істотно відрізняється від незалежних щурів, студентських t тесту).
У деяких тварин тільки один з двох нейротрансмітерів був виявлений на початку самостійного введення. Група залежних (оригіналn = 11) включали трьох щурів, для яких дані про DA або 5-HT були доступні для статистичного порівняння. Середнє споживання алкоголю в групах DA та 5-HT внаслідок «асиметрії» виявленості двох передавачів було однаковим протягом 1 години сеансу (DA: 0.93 ± 0.44 г / кг; 5-HT: 0.95 ± 0.18 г / кг), хоча існувала різниця у розподілі споживання етанолу в часі (рис. 5 E). У групі НІДЗВЕРНОГО (оригінал n = 10), рівні DA були нижче межі виявлення у трьох, а концентрації 5-HT у чотирьох тварин. Серед щурів, що страждають від ЕТАНОЛУ (оригінал n = 11), DA не було виявлено у двох, тоді як 5-HT залишався невизначеним у трьох тварин. Отримані розміри вибірки для цієї частини експерименту були такими: ЗАЛЕЖНИЙ (DA / 5-HT: n = 8/8), НЕЗАЛЕЖНО (DA / 5-HT:n = 7/6), ЕТАНОЛ-НАЇВНИЙ (DA / 5-HT: n = 9/8).
Ефекти самовведення оперантного алкоголю у НЕЗАЛЕЖНИХ та НЕЗАЛЕЖНИХ щурів, які піддаються відведенню етанолу, на витікання DA та 5-HT у ядрі accumbens. Рівні нейрамедіаторів у діалізі порівнюють із рівнями у щурів ETHANOL-NAIVE, навчених для самостійного введення води. Середнє споживання води в цій групі було незначним (<0.8 мл) і не показано. A, Зміни виходу нейромедіатора від рівнів, зафіксованих протягом останньої години виведення. Дані виражаються у відсотках до базових значень, розрахованих як середнє значення трьох 20-хвилинних зразків, зібраних протягом години 8 вилучення, показаних у B – D. Відповідні концентрації нейромедіаторів діалізату наведені в табл B (ЕТАНОЛ-НАЙВ) C (НЕЗАВІДНИЙ) іD (ЗАВЕРШЕНО). Щоб проілюструвати зміни витікання нейромедіаторів протягом різних експериментальних фаз, B – D також показувати попереднє скасування (BSL) і висновок (WD) концентрації диалізату DA та 5-HT протягом 8 годин відміни. Штрихові лінії представляють середнє значення ± концентрація СЕ перед виведенням діалізату DA або 5-HT. E, Кількість самостійно введеного етанолу (10% мас. / Об.) Протягом 10 хв для ЗАЛЕЖНИХ (суцільні смуги) і НЕЗАЛЕЖНІ (відкриті панелі) групи. Етанольне самоврядування у ВІДМІННИХ щурів відновлювало рівні ДА до величин, що відхилялися. Навпаки, самоуправління етанолом не вдалося відновити концентрації 5-HT до рівнів попереднього виведення. Проте, етанол ефективно відновлює вивільнення 5-HT до рівнів, порівнянних з рівнями контрольної групи ETHANOL-NAIVE (для статистичних порівнянь див. Результати).
Ніяких істотних змін концентрацій DA або 5-HT у диализатах контрольних щурів ETHANOL-NAIVE не було відзначено, що дало можливість відповісти на воду. Навпаки, самостійне введення етанолу достовірно збільшувало витік DA і 5-HT (рис. 5). У НЕЗАЛЕЖНИХ щурів, які перенесли абстиненцію, самостійне введення етанолу призвело до збільшення на 200-250% відтоку DA над рівнем абстиненції. Фактично, етанол відновлював витік DA у цих тварин до рівня попереднього виведення протягом перших 10 хвилин самовведення. Більше того, після відновлення позаклітинні концентрації DA підтримувались на цих рівнях споживанням етанолу протягом решти тесту за 1 год. Швидке збільшення до 145% рівня абстиненції також було відзначено при відтоку 5-НТ після початку самостійного введення у залежних щурів. Однак етанол не зміг ефективно відновити позаклітинні концентрації 5-НТ до значень, зафіксованих до виведення. Вплив самовведення алкоголю на вивільнення DA підтверджено значними взаємодіями груп × Час відбору проб для обох концентрацій діалізату (F (20,210) = 2.45; p <0.001) та відсоток базових рівнів (F (16,168) = 3.27; p <0.0001), а також подальшими ANOVA змін простого ефекту змін протягом Часу відбору проб лише в групі ЗАЛЕЖНИХ (концентрації діалізату: F (10,210) = 5.28;p <0.0001; відсоток базових даних:F (10,210) = 4.32; p <0.0001). Індуковане алкоголем збільшення витоку 5-НТ аналогічним чином підтверджене значними взаємодіями групи × Час відбору проб (концентрації діалізату: F (20,190) = 1.67;p <0.05) або основний ефект груп (відсоток базових змін: F (8,152) = 3.9; p <0.0005) у загальній ANOVA з подальшим аналізом простих ефектів Часу відбору проб (концентрації діалізату:F (10,190) = 3.27; p <0.001; відсотків базового рівня: F (8,152) = 3.59;p <0.001) у ЗАЛЕЖНИХ щурів.
Самостійне введення етанолу також призвело до тимчасового збільшення середнього ± SEM витоку DA та 5-HT у групі НЕЗАЛЕЖНИХ, досягнувши 130 ± 4.0% (DA) та 141 ± 25.2% (5-HT) від базових значень (рис.5 C). Цей ефект був підтверджений аналізом простих ефектів після загальної ANOVA (вище), який виявив достовірні відмінності в концентраціях будь-якого диализата (DA:F (2,210) = 4.32; p <0.0001) або відсоток базових даних (5-HT: F (8,152) = 2.00; p <0.05) за час відбору проб.
Реінтродукція рідких дієт
Після завершення тесту на самооперування оперантом наслідки повторного впливу на дієти, що містять етанол та контрольну рідину, досліджували протягом 1 години у кількох випадково обраних ЗАЛЕЖНИХ (n = 5) та ЕТАНОЛ-НАЇВНИЙ (n = 7) щури. За цей час відновленої доступності етанолової рідкої дієти витік ДА дещо зменшився з рівнів, досягнутих під час оперантного самовведення, які були незначно (але несуттєво) підвищені відносно вихідного рівня перед виведенням (рис. 6). Середні ± SEM-концентрації ДА в діалізаті протягом першої години післязмінного доступу до етанолової дієти (3.65 ± 0.71 н.m) суттєво відрізнявся від рівня відміни (2.24 ± 0.74 нm; заплановане порівняння після загальної ANOVA:F (3,39) = 5.24; p <0.01), але статистично не відрізняється від основного рівня, зафіксованого у цих тварин до виведення етанолу (3.98 ± 0.97 н.m) та від щурів ETHANOL-NAIVE (4.14 ± 0.53).
Вплив повторного експонування на етанол та контроль рідких дієт на рівні DA і 5-HT в залежностіn = 5) та ЕТАНОЛ-НАЇВНИЙ (n = 7) щури. Для порівняння також включаються рівні моноамінів під час попередньої відміни, відміни (година 8) та умов оперантного самовведення. Усі дані представляють середні показники за 1 год на відповідних етапах. [*DA, Відрізняється від Попереднє зняття (p <0.05) таСамоуправління (p <0.01) і відрізняється від відповідного стану у щурів з ЕТАНОЛ-НАЇВНИМ (p <0.05). 5-HT, Відрізняється відВивід та Самоуправління(p <0.05) і відрізняється від відповідного ЕТАНОЛ-НАЇВНОГО стану (p <0.001]).
Концентрації діалізату 5-НТ у групі НЕЗАЛЕЖНІ зросли після повторного впливу рідини на етанолі до рівнів, що перевищують показники, зареєстровані під час самооперування оперантом (1.25 ± 0.22 проти 1.46 ± 0.13 нm; Рис. 6). Хоча середній витік 5-НТ не досяг рівня попереднього виведення (1.46 ± 0.13 проти 2.01 ± 0.41 нm), статистичні відмінності між 5-HT до і після припинення більше не були очевидні після доступу до рідкої дієти етанолу.
Жодних відмінностей від базових рівнів DA і 5-HT не було зареєстровано у НІДЗІРНИХ щурів, яким було надано доступ до контрольної дієти після оперантного самоврядування (дані не показані).
ОБГОВОРЕННЯ
Результати підтверджують, що самостійне введення етанолу збільшує позаклітинні рівні DA і 5-HT в NAC, два нейромедіатора, які були залучені до гострих фармакологічних і підсилюючих дій етанолу, тоді як виведення етанолу супроводжується значним пригніченням вивільнення. цих моноамінів. Результати також показують, що залежні щури будуть «працювати» під час вилучення для одержання етанолу в оперантному самоуправлінні, і що споживання етанолу скасовує пов'язані з відмінністю дефекти екстраневрону DA і 5-HT.
Центральний інтерес у цьому дослідженні полягав у дослідженні залучення DA і 5-HT в підсилюючі ефекти алкоголю в залежних суб'єктах. Традиційно було важко продемонструвати, що вилучення етанолу мотивує поведінку етанолу у тварин (на розгляд див Цицерон, 1980; Grant et al., 1990; Meisch і Стюарт, 1994), хоча позитивні результати були отримані у щурів, які отримали можливість пов'язувати споживання етанолу з полегшенням симптомів абстиненції при багатьох епізодах примусової абстиненції (Hunter et al., 1974). Однак нещодавно було показано, що за допомогою відповідних процедур ініціації етанолу щури самостійно вводять значні кількості етанолу навіть під час першого досвіду виведення (Schulteis et al., 1996). Дані результати підтверджують це спостереження і забезпечують можливу нейрохімічну основу для посилення ефектів етанолу в залежних щурах. Зокрема, дані свідчать про те, що щури регулювали свій прийом етанолу під час обох операцій самостійного введення та подальшого споживання рідкої дієти таким чином, щоб відновити і підтримувати витік DA на рівні попереднього виведення. В попередньому звіті показано, що внутрішньошлункова доза етанолу відновлює дефіцитне вивільнення DA в вентральному стриатумі і змінює симптоми виведення етанолу (Rossetti et al., 1992). Очевидне «титрування» прийому етанолу з метою відновлення умов попереднього відміни в даному експерименті розширює цей висновок, вказуючи на те, що вивільнення живих DA у підкріпленому етанолі підкріпленні в залежних суб'єктах і, як наслідок, у продовженні зловживань і залежності.
На відміну від DA, рівні 5-HT відновлювались лише частково під час введення оперантового етанолу. Кілька пояснень можуть пояснювати цю знахідку. Можливо, що на відміну від гострих ефектів у незалежних щурів, етанол надає більш поступовий або уповільнений ефект на вивільнення 5-НТ у залежних щурів, хоча це здається малоймовірним, оскільки етанол спричиняв швидке початкове збільшення витоку 5-НТ протягом 10 хв. початку самоврядування. Альтернативно, механізми синтезу та / або вивільнення 5-НТ можуть бути порушені під час хронічного впливу етанолу або під час відміни, що призводить до загальної зниженої реакції на ефекти етанолу, як пропонується, наприклад, послабленням впливу етанолу на акумулят Рівні 5-HIAA у стійких до етанолу щурів Р (Murphy et al., 1988). Третя інтерпретація пов'язана з спостереженням, що рівні попереднього виведення ХНУМКС-НТ у залежній групі були істотно підвищені відносно етанол-наївних щурів. Якщо адаптивні зміни, які лежать в основі посилення вивільнення 5-HT при хронічному етанолі, є короткочасними і піддаються швидкому розвороту під час вилучення, не очікується повного відновлення до рівня попереднього відходу. Фактично в цьому випадку «часткове» відновлення витікання 5-HT може функціонально дорівнювати «повному» відновлення.
Враховуючи наслідки даних 5-HT для мотиваційних ефектів вилучення етанолу, ймовірно, що зміна дефіциту нейротрансмітерів, навіть якщо вона лише часткова, що лежить в основі скасування дистрессу, сприяє пошуку етанолу. Дійсно, в огляді літератури, LeMarquand і колег (LeMarquand et al., 1994) роблять висновок, що знижена функціональна активність систем 5-HT, що супроводжує вилучення етанолу, може дати біохімічні умови для відновлення споживання етанолу. Проте особлива роль набухового 5-HT в афективних змінах, які супроводжують виведення етанолу, залишається встановленою. Переваги алкоголю у генетично відібраних щурів лінії Індіани P і HAD були пов'язані зі зниженою функціональною активністю нейротрансмісії 5-HT в NAC (Murphy et al., 1982, 1987; Gongwer et al., 1989; McBride et al., 1990), і ці щури демонструють підвищену анксиогенную реакцію в різних поведінкових заходах тривоги (Stewart et al., 1993). У тій мірі, в якій аккумальний серотонінергічний дефіцит лежить в основі посиленої тривожності цих тварин, можна припустити, що афективні умови, які стимулюють вживання алкоголю в спирті, віддаючи перевагу щурам, і відновлення пиття під час вилучення мають спільну нейрохімічну основу.
Прогресивне зниження позаклітинного DA та 5-HT протягом 8-годинного періоду відміни етанолу, що передував сеансу самовведення, розширює попередні спостереження за зменшенням обміну стріатального DA та вмісту цілої тканини, пов’язаного з відміною.Gil et al., 1992), а також зниження метаболізму 5-HT та вмісту 5-HT або його метаболіту, 5-гідроксиіндолуксусной кислоти (5-HIAA), у препаратах тканин головного мозку, лімбічних і стриарних тканин гризунів (Кан і Скуддер, 1976; Tabakoff et al., 1977; Badawy і Evans, 1983; Kempf et al., 1990; Wahlström et al., 1991; Yamamura et al., 1992). Більш важливим є те, що ці результати локалізують дефіцити, пов'язані з відміною в функції моноамінів, у область винагородження головного мозку, яка була залучена в гострі посилюючі ефекти алкоголю та інших речовин зловживання.
Що стосується механізмів, які регулюють вивільнення або екстранурональні концентрації DA і 5-HT в NAC, то ці дані наводять на думку про розвиток «адаптації в межах системи» в ході хронічної експозиції етанолу, так що однакові нейрохімічні системи які активуються гострими фармакологічними діями етанолу, демонструють функціональний дефіцит у відсутності постійної стимуляції препаратом (Koob and Bloom, 1988). Алкоголь різко збільшує швидкість випалу A 10 вентральних тегментальних нейронів DA (Gessa et al., 1985; Brodie et al., 1990) тоді як активність нейронів 10 різко пригнічується під час виведення етанолу (Diana et al., 1992, 1993). Таким чином, нездатність спостерігати підвищення рівня попереднього відміни DA у тварин, які піддавалися дієті на етанолі рідкою, порівняно з тваринами, що живуть в етанолі, не були наївними (фіг. 3) разом з осіданням DA, коли етанол був видалений, може відображатися придушення активності мезо-аккумбенс DA для «балансування» хронічної стимуляції етанолом. Адаптивні зміни на біохімічному рівні можуть також служити механізмами як для відсутності відмінностей між залежними і етаноло-наївними щурами при попередньому вивільненні DA, так і зниження екстраневронального DA під час відміни. Наприклад, хронічна експозиція етанолу пригнічує K+-стимульоване вивільнення DA (Дарден і Хант, 1977) імовірно через інгібування Ca2+ приплив (Kim et al., 1994) або шляхом роз'єднання введення кальцію і вивільнення DA (Leslie et al., 1986). Більш важливим є те, що в той час як гостре введення етанолу стимулює синтез ДА, цей ефект притупляється у хронічно оброблених етанолом тварин (Tabakoff і Hoffman, 1978;Fadda et al., 1980).
Нейроадаптівний звіт може бути менш очевидним у випадку 5-HT, де підвищені (тобто, хронічно стимульовані етанолом) рівні були підвищені відносно як етанол-наївних, так і незалежних щурів, що підтверджує раніше отримані дані про те, що хронічне лікування етанолом збільшується рівні тканин переднього мозку 5-HT і 5-HIAA (Tytell і Myers, 1973; Мена і Еррера, 1980; Hunt і Majchrowicz, 1983; Морінан, 1987; Kaneyuki et al., 1991). Однак, відомо, що збільшення вмісту 5-HIAA у мозку, що виробляється етанолом, знижується в толерантному до алкоголю алкоголю (P), особливо в NAC (Murphy et al., 1988; McBride et al., 1990). Таким чином, можливо, що підвищений викид 5-HT в кінці хронічного режиму етанолу був знижений (тобто показав адаптивне ослаблення) відносно початкової серотонергічної реакції на етанолову дієту. Хоча ця гіпотеза чекає підтвердження, придушення вивільнення 5-HT під час стадії відміни чітко свідчить про наявність нейроадаптивних змін у функції 5-HT у відповідь на хронічний етанол.
Таким чином, позаклітинні дефіцити моноаміну в NAC можуть лежать в основі деяких симптомів абстиненції алкоголю, зокрема, афективних змін, протилежних тим, які гостро викликаються етанолом. Етанол може різко підвищити винагороду мозку стимуляції (явище, залежне, принаймні частково, від функціональної цілісності мезолімбічної DA передачі) (Moolten і Kornetsky, 1990; Льюїс, 1991), в той час як виведення етанолу супроводжується дефіцитом винагороди, що вимірюється підвищенням порогів внутрішньочерепної самостимуляції (Schulteis et al., 1995). Є також деякі докази того, що активація 5-HT може підтримувати або потенціювати винагороду за стимулювання мозку (Gibson et al., 1970;Miliaressis et al., 1975; Редгрейв і Хоррелл, 1976). Таким чином, можна очікувати, що позанейрональний дефіцит цього передавача посилить залежний від DA дефіцит винагороди, особливо в світлі недавніх даних про полегшувальну роль 5-HT у звільненні DA в NAC (Chen et al., 1991; Devaud і Hollingsworth, 1991; Йосімото і МакБрайд, 1992; Парсонс і юстиція, 1993). У цьому контексті цікаво відзначити, що прогресування позаклітинного дефіциту в даному дослідженні паралельно зближується з появою і тимчасовим профілем симптомів відміни поведінки у відповідній роботі, включаючи дефіцит винагороди мозку, надмірне роздратування, пригнічення поведінки і анксіогенні ефекти (Baldwin et al., 1991; Rassnick et al., 1992;Schulteis et al., 1995). Таким чином, синхронне виникнення цих поведінкових і нейрохімічних змін може відображати роль DA і 5-HT в негативних афективних станах, що супроводжують виведення етанолу.
Хоча роль DA і 5-HT у винаході та залежності від етанолу в даному дослідженні була першочерговою, ефекти самостійного застосування етанолу на вивільнення цих передавачів у незалежних щурах також цікаві. Збільшення випуску DA в незалежній групі підтверджує попередній звіт (Weiss et al., 1993) і далі підтримує роль DA в гострих підсилюючих діях етанолу. Особливо важливим, однак, було спостереження, що самостійне введення етанолу незалежними щурами збільшило витік 5-HT, оскільки ці результати поширюють висновки про збільшення вивільнення 5-HT в NAC після системного і місцевого введення алкоголю (Yoshimoto et al., 1991, 1992) до можливої ролі 5-HT в гострих підсилюючих діях етанолу.
Висновок про те, що базальний вихід ДА був суттєво підвищений у НЕЗАЛЕЖНИХ щурів, порівняно з групами ЕТАНОЛ-НАЇВНИХ та ЗАЛЕЖНИХ, був дивовижним, оскільки незалежні тварини не отримували доступу до етанолу протягом 2–3 тижнів - коли їх поміщали на контрольну рідку дієту - до тест мікродіалізу. Однією з можливостей пояснити це спостереження є те, що періодичний доступ до алкоголю може призвести до стійкого підвищення рівня базового вивільнення DA. В якості альтернативи, ця знахідка може бути пов’язана з відбором експериментальних та контрольних тварин. Підготовлених етанолом щурів призначали до НЕЗАЛЕЖНИХ або НЕЗАЛЕЖНИХ груп лише у тому випадку, якщо вони відповідали критерію відбору (стабільне щоденне споживання етанолу ≥ 0.5 г / кг споживання етанолу), тоді як усіх щурів з ЕТАНОЛОВИМ НАЇВ тестували без розбору. Якщо припустити, що існує дофамінергічна «аномалія», яка схиляє щурів до підвищеного споживання етанолу, цей процес відбору, можливо, ввів «нейрохімічний ухил» до посиленого базового вивільнення DA у ЗВІРНИХ І НЕЗАЛЕЖНИХ зразках. Таким чином, посилений витік DA у НЕЗАЛЕЖНИХ щурів може бути наслідком процедури відбору, яка сприяла включенню осіб із цією нейрохімічною характеристикою. Враховуючи відмінності в базальному витіканні DA між групами НЕЗАЛЕЖНОЇ та НЕЗАЛЕЖНОЇ, у цій статті також буде зроблений висновок про те, що хронічний етанол призводить до пригнічення вивільнення базального DA у цієї популяції щурів.
Однак деякі міркування виступають проти такої інтерпретації. Відсутність відмінностей у позаклітинному ДА між даними етанол-наїва та залежними щурами добре узгоджується з попередніми пробірці дослідження, які продемонстрували, що хронічно оброблені етанолом тварини не відрізняються від необроблених контролів у стриатическом або акумуляторному синтезі ДА та рівнях DOPAC (Tabakoff і Hoffman, 1978; Fadda et al., 1980; Патель і Похорецький, 1989; Gil et al., 1992). Враховуючи узгодженість між даними та цими попередніми даними про цілу тканину (які використовували певну форму примусового введення етанолу і, отже, не передбачали потенційного упередження відбору), здається малоймовірним, що лише поточні процедури відбору можуть пояснити посилення Випуск DA у групі NONDEPENDENT. Більш пряма підтримка можливості того, що цей ефект пов'язаний з періодичним споживанням етанолу, а не з упередженим вибором, випливає з недавньої роботи в цій лабораторії, яка показала, що випадково відібрані щури Wistar, які піддавались повторним інтраперитонеальним ін'єкціям етанолу, значно збільшили базальні позаклітинні концентрації DA у NAC, виміряний через 24 години після остаточної обробки етанолом (AD Smith та F. Weiss, неопубліковані спостереження). З іншого боку, хоча ці дані підтверджують гіпотезу про те, що багаторазовий вплив етанолу може підвищити базальний витік DA в NAC, упиратисяпідвищення базового витікання ДА в НЕЗАМОВНІ групі явно вимагає підтвердження, і потенційне значення цього висновку для поведінки, яка шукає етанол, залишається уточненим.
На закінчення, результати показують, що дві нейромедіаторні системи, які, як вважають, опосередковують гострі посилюючі властивості алкоголю, також можуть відігравати роль у посиленні дії алкоголю у залежних суб'єктах. Ці результати надають підтримку теоріям нейроадаптації, які розглядають висновок як результат фізіологічних змін у схемах винагороди головного мозку, які проявляються як протилежні проти наркотиків відповіді після припинення впливу препарату.
Виноски
- Отриманий 2 Листопадa, 1995.
- Отримано версію Лютий 23, 1996.
- Прийняті Лютий 28, 1996.
Ця робота була підтримана Національним інститутом з питань зловживання алкоголем та алкоголізмом AA 08164 та AA 10531 (FW) та Національним інститутом з питань зловживання алкоголем та алкоголізмом, грантом AA 06420 (GK, FW; директор, GFK). PH був запрошеним вченим з Біомедичного дослідницького центру, ТОВ «Алко», Гельсінкі, Фінляндія. Це номер публікації NP-8871 від Науково-дослідного інституту Скриппса.
Листування слід надсилати Фрідберту Вайссу, департамент нейрофармакології (CVN-15), Науково-дослідний інститут Скриппса, 10666 North Torrey Pines Road, La Jolla, CA 92037.
- Авторське право © 1996 Товариство неврології
;