Ендокринологія 2013 Mar; 154 (3): 1225 – 1234.
Опубліковано в мережі 2013 Jan 31. doi: 10.1210 / en.2012-2042
абстрактний
Дозріле дозрівання реакцій на соціальні стимули має важливе значення для типової для дорослих соціосексуальної поведінки. Зміни розвитку чоловічих сирійських хом'яків у відповідях на яскравий соціальний сигнал, вагінальні виділення хом'яків (ВС), що належать до природи, забезпечують хорошу модельну систему дослідження нейроендокринних механізмів зміни підлітків у соціальній винагороді. Статевонаївні дорослі, але не є неповнолітніми, чоловіки демонструють перевагу щодо умовного місця (CPP) перед СШ, що свідчить про те, що перед статевим дозріванням VS не винагороджує. У цій серії експериментів автори досліджували роль активації тестостерону та дофамінових рецепторів у опосередкуванні підсилення підлітків у позитивній валентності VS. Експеримент 1 показав, що заміна тестостерону необхідна для дорослих хом'яків, які гонадектомізують, щоб сформувати CPP до VS. Експеримент 2 показав, що лікування тестостероном достатньо для неповнолітніх хом'яків для формування СРР до VS, і що антагоніст рецептора дофаміну галоперидол блокує у цих тварин утворення CPP до VS. Експерименти 3 та 4 продемонстрували, що порушення ВС СРР з низькими дозами галоперидолу є результатом зменшення привабливих властивостей VS і не пояснюється протилежними властивостями галоперидолу. Разом ці дослідження демонструють, що безумовні корисні властивості соціального ню, необхідні для успішної соціально-сексуальної взаємодії у дорослих, виникають як результат пубертального збільшення циркулюючого тестостерону у хом'яків-самців. Крім того, цю соціальну винагороду можна запобігти антагонізмом рецепторів дофаміну, що вказує на те, що гіпоталамічні та / або мезокортиколімбічні дофамінергічні ланцюги є мішенями для гормональної активації соціальної винагороди.
Зважаючи на необхідність відповідного тлумачення соціальних стимулів для успішних соціальних взаємодій дорослих та репродуктивної форми, основоположною проблемою для психобіології розвитку є виявлення нейроендокринних механізмів, що лежать в основі дозрівання підлітків при обробці соціальної інформації. Чоловічі сирійські хом'яки надають корисну модель, за допомогою якої слід вивчити зміни у сприйнятті та реакціях на соціальні ознаки, оскільки їх сексуальна поведінка залежить від нервової обробки вагінальних виділень хом'яків (VS) (1, 2), а їх ендокринні, нервові та поведінкові реакції на ВС дозрівають протягом другого місяця післяпологового життя, що відповідає статевої зрілості та підлітковому віку у цього виду (3, 4). Неповнолітні хом'яки-чоловіки не виявляють типового тяжіння до ВС (5). Більше того, VS є безумовною нагородою лише після статевої зрілості, тому що хом'яки, які ставляться до сексуального наїву, але не для неповнолітніх, сформують для них умовне місце (CPP) (6, 7). Залучення до ВС, як і показник сексуальної поведінки чоловіків, залежить від активізуючого впливу тестостерону у дорослих (8, 9), а потяг до ВС може бути викликаний лікуванням тестостероном неповнолітніх чоловіків (5). Однак невідомо, чи підкріплює значення ВС аналогічно тестостерон залежне як у дорослих, так і у неповнолітніх хом'яків.
Важливою нейронною відповіддю на хіміосенсорні подразники та копуляцію у гризунів є вивільнення дофаміну в медіальній преоптичній зоні (MPOA) та ядерних акумуляторах (Acb) (10-20). Зокрема, дофамін брав участь у багатьох аспектах сексуальної винагороди. Наприклад, системне введення галоперидолу, переважно антагоніста рецепторів дофаміну D2 (Програма скринінгу психологічних препаратів NIMH, http://pdsp.med.unc.edu), знижує безумовну мотивацію для первинних зорових, слухових та хіміосенсорних настанов у сексуально наївних щурів-самців і обумовлює мотивацію нюхових підходів, раніше пов'язаних із сексуальною поведінкою (21, 22). Крім того, формування СРР для сексуальної поведінки у жінок-хом'яків блокується введенням антагоніста рецептора D2 (23). Однак в інших дослідженнях було встановлено, що активація дофамінових рецепторів не потрібна для CPP за сексуальну винагороду у самців щурів і мишей (24-26). Залишається визначити, чи потрібна активація дофамінових рецепторів для СРР до ВС у хом'яків-самців. Однак ми знаємо, що поведінкові відмінності між неповнолітніми неповнолітніми дорослими та дорослими хом'ячками відображені їх дофамінергічними реакціями на VS. Хом’яки для дорослих, але не для неповнолітніх, демонструють збільшення вивільнення дофаміну та метаболізму у відповідь на VS в MPOA (18). Аналогічно, дорослі, але не неповнолітні хом'яки виражають Fos у відповідь на VS в Acb, вентральній тегментальній зоні та медіальній префронтальній корі (7). Таким чином, посилення дофамінергічної функції в підлітковому віці може бути необхідним для винагороди та привабливості ВС.
Дофамінергічна участь у сексуальній винагороді регулюється тестостероном у гризунів. Кастрація викликає зниження сексуальної поведінки після 2 до 8 тижня, що збігається зі зниженням рівня базового дофаміну та обороту в Acb і MPOA (27). Відсутність або наявність допумінергічної відповіді на допумінергічну реакцію MPOA на жінку-стимул є передбачуваним вимиранням або відновленням відповідно копуляторної поведінки після гонадектомії та подальшої заміни тестостерону (11, 28). Крім того, сексуальну поведінку можна частково відновити у довгостроково кастрованих щурів-самців шляхом системних та внутрішньо-MPOA ін'єкцій апоморфіну, агоніста дофаміну (29). Нарешті, концентрація тестостерону та схема дофаміну змінюються під час статевого дозрівання (30, 31). Тому ця серія досліджень перевіряла гіпотезу про те, що тестостерон активізує соціальну винагороду за рахунок впливу на дофамінергічну схему винагороди, використовуючи формування CPP до VS у дорослих та неповнолітніх хом'яків-чоловіків як модельну систему.
Матеріали та методи
Звірята
Сирійські хом'яки (Mesocricetus auratus) були отримані в лабораторіях Harlan (м. Медісон, штат Вісконсин) і розміщені в контрольованій температурою та вологістю віварії зі світлом: темний цикл 14 годин світла: 10 годин темний і вільний доступ до їжі (дієта для гризунів Теклад 8640; лабораторії Harlan) і води. Після прибуття (див. Конкретні експерименти для віку) неповнолітніх чоловіків розміщували разом зі своїми однолітками та біологічними матерями до відлучення від грудей Р18. Відлучених та дорослих чоловіків поодиноко розміщували у прозорих клітках з полікарбонату (30.5 × 10.2 × 20.3 см). На момент навчання всі чоловіки були сексуально наївними і використовувались лише в одному експерименті. Шістдесят дорослих жіночих хом'яків, віком приблизно 12 місяців, утримувались у подібних умовах в окремій віварії та використовувались як джерело ВС. Жіночих хом'яків овариектомировали за кілька тижнів до введення гормону для експериментального контролю дня індукованого гормонами еструса, коли секреція ВС максимальна. Їм вводили підшкірно 10 мкг естрадіолу бензоату та 500 мкг прогестерону в кунжутній олії, відповідно 52 та 4 години, перед забором VS обережною вагінальною пальпацією. Всі експерименти проводили при <4 люкс червоного світла від 1 до 5 годин у темній фазі. Лікували хом'яків згідно з Національним інститутом охорони здоров’я Посібник з догляду та використання лабораторних тварин, а протоколи були затверджені Інституційним комітетом з догляду та використання тварин Мічіганського університету.
Хірургія та імплантація гормонів
Хом'яки в експериментальних групах з гонадектомікою (GDX) перенесли операцію з анестезією ізофлурана. Здійснювались двосторонні поздовжні скротальні розрізи, а яєчки видаляли зрізом, дистальним до лігатури (дорослі) або припіканням (юнаки). Групи GDX + 0 і GDX + T також були підшкірно імплантовані заготовками 2 або силістичними капсулами, що містять тестостерон відповідно (один 5 мм і один 13 мм тестостерону [Sigma-Aldrich, St. Louis, Missouri], запечатаний на кожному кінці Силастичний клей 4 мм; внутрішній діаметр 1.98 мм; зовнішній діаметр 3.18 мм). Ці капсули виробляють у дорослих фізіологічні рівні циркулюючого тестостерону (∼2 – 7 нг / мл, Таблиця 1). Суб'єкти отримали підшкірну ін'єкцію кетопрофену знеболюючого засобу під час операції та знову 24 години після.
Заходи тестостерону в плазмі
Через годину після завершення тесту на СРР або останнього нюхового тесту хом'яків евтаназували за допомогою передозування пентобарбіталу натрію (150 мг / кг, внутрішньочерепний), а кінцеву пробу крові відбирали за допомогою пункції серця для радіоімунологічного аналізу теростерону циркулюючої плазми. Повторювані зразки тестостерону в плазмі 50 – мкл аналізували в рамках одного аналізу за допомогою комплекту загального тестостерону для підрахунку Coat-A (Diagnostic Products, Лос-Анджелес, Каліфорнія). Мінімальна концентрація, що визначається, та коефіцієнт зміни коефіцієнта внутрішньої проби становили 0.08 нг / мл та 7.9% в експериментах 1 та 2, а 0.12 нг / мл та 5.8% в експериментах 3 та 4 відповідно. П’ять (експеримент 2) та 2 (експеримент 3) хом'яків видалили тестостеронові капсули в середньому експерименті та були виключені з поведінкових або тестостеронових аналізів. Кінцеві розміри групи наведені в Таблиця 1.
CPP тести
Умови налаштування місця відбулися, як описано раніше (6, 7) в апараті із середнім відділенням 1 та зовнішніми відділеннями 2 (Med Associates, St. St. Albans, Vermont). Ці зовнішні відділення були розроблені таким чином, що дозволяли створювати особливі асоціації, що мають особливі зорові, тактильні та нюхові сигнали. Тварин акліматизували до обробки та нових камер 2 d до того, як розпочався режим СРЗ. Схема CPP включала попередній тест, сеанси кондиціонування 10 та тест, які відбувалися в один і той же час доби (± 1 год) для кожного хом'яка. Щоб зменшити кількість необхідних когорт і не допустити піддавання контрольних тварин запаху подразників, контрольних тварин розміщували в окремому приміщенні, в якому почалася темна фаза в 8: 00 am та випробуванні в 9: 00 am. Дослідних тварин розміщували в приміщеннях, в яких темна фаза починалася з 2: 00 pm та випробування в 3: 00 pm.
Попередній тест (2 хвилини в середньому відсіку, а потім 15 хв доступу до всіх відсіків) був використаний для визначення початкового уподобання відсіку кожного хом'яка без наявності стимулу. Зовнішній відсік, в якому хом'як проводив більше часу, визначався як спочатку бажаний відсік. Оцінка переваг, що визначається як [час у початковому небажаному відсіку / (час у початковому кращому відсіку + час у початковому небажаному відсіку)], і різниця оцінок, визначена як [час у початковому кращому відсіку - час у спочатку не бажаний відсік] були розраховані для кожної тварини (6). Щоб кожен хом’як мав можливість зробити усвідомлену перевагу, хом’яки, які не входили до кожного відділення принаймні 5 разів, були виключені з подальшого навчання. Тварин було призначено до експериментальних та контрольних груп, щоб прирівняти групи до початкових переваг камери та балів переваг та подання посліду в різних групах.
Після попереднього тесту хом’яки отримували загальну кількість сеансів кондиціонування 10 30 хвилин у бічних відділеннях, сеанс 1 на день протягом днів поспіль, чергуючи сеанси без подразника 5 та сеанси парних стимулів 5. Під час сеансів кондиціонування без стимуляції хом'яків як в експериментальній, так і в контрольній групах поміщали у свої спочатку бажані відділення, де вони залишалися в спокої. Під час сеансів кондиціонування, парних стимулом, хом'яків в експериментальній групі поміщали в спочатку непопулярні відділення зі стимулом. Хом'яків у контрольних групах також розміщували у своїх спочатку не бажаних відділеннях, але стимул їм не давали. Ця група послужила кількісною оцінкою будь-яких змін у перевазі чи балів різниць у тестах, які можна було віднести до звикання під час кондиціонування. Апарат CPP ретельно очищали 25% етанолом між кожною твариною та 75% етанолом наприкінці кожного кондиціонуючого дня.
В експериментах 1 і 2 VS використовувались як стимул при сеансах кондиціонування. За годину до використання зібрали приблизно 500 мкл VS у жінок 30 і змішали разом, щоб гарантувати, що кожен самця був підданий одному і тому ж подразнику. Приблизно 15 мкл VS наносили на змочену водою бавовняну марлю, упаковану в пробірку Еппендорфа 2-мл, пробірку 1 для кожного чоловіка. Безпосередньо перед випробуванням трубку розміщували поза досяжністю у самця у верхній частині задньої стінки в спочатку непопулярному відсіку в сеансах кондиціонування, парних VS, для групи VS. Порожні пробірки Еппендорфа використовували для контрольної групи на всіх сеансах кондиціонування, а для групи VS - у сеансах кондиціонування без стимулів. Для забезпечення впливу енергонезалежних компонентів VS решту ∼200 мкл VS змішували з 1.5 мл мінерального масла, і приблизно 10 мкл цієї суміші наносили металевим шпателем безпосередньо на ніс хом'яків групи VS безпосередньо хом'яків розмістили у відділенні для парних ВС. Чисте масло наносили на ніс хом'яків у контрольній групі протягом усіх сеансів кондиціонування, а в групу VS - для сеансів кондиціонування без стимулів.
Через двадцять чотири години після останнього сеансу кондиціонування хом'яків випробовували на їх уподобання за місцем, виконуючи ту саму процедуру, яку застосовували до тесту. Як і в попередньому тесті, стимулу не було, і бали переваг та різниць розраховувались для кожної тварини.
Експеримент 1: Чи потрібні гормони яєчок для утворення СРР до ВС у дорослих хом'яків?
Цей експеримент перевіряв, чи потрібні циркулюючі гормони яєчка для демонстрації CPP до VS у дорослих хом'яків. Пілотні дослідження в цій лабораторії показали, що хом'яки чоловічої статі формували CPP до VS, коли кондиціонування починалося 1 wk після гонадектомії (32), що дозволяє припустити, що ймовірні активаційні ефекти гормонів яєчок не вимиваються гостро, подібно до поступового зниження сексуальної поведінки, що відбувається протягом багатьох тижнів після гонадектомії у чоловіків-гризунів (33). Тому в цьому експерименті ми вивчали хом'яків, які були GDX 10 wk до початку кондиціонування. Усі дорослі приїхали в лабораторію післяпологового дня P56-63, але приїзди були похитними, щоб групи могли бути протестовані одночасно. У тварин, які не контролювали стимул, залишили гонадом недоторканим і протестували на P64 – 71. Хом'яки в групі GDX + 0 були GDX на P57 – 64, залишалися неманіпульованими для 10 wk, а потім були імплантовані порожніми капсулами при P127 – 134, 1 wk перед попереднім тестуванням на P134 – 141. Група GDX + T була GDX і давала тестостеронові капсули на P57 – 64, 1 wk перед попереднім тестуванням на P64 – 71, щоб служити позитивними контролями для демонстрації значного CPP. Ця схема вимагала кондиціонування та тестування тварин у різних молодих дорослих віках, але ми ніколи не спостерігали вікових відмінностей у поведінкових або нейронних реакціях на тестостерон у попередніх експериментах, які контролювали цю змінну у молодих дорослих (34). Крім того, хом'яки, які лікуються GDX / тестостероном, у віці, подібні до групи GDX + 0, надійно утворюють CPP до VS (35). Тому ми вважали, що підтримка груп без стимулів та GDX + T груп протягом 10 тижнів у лабораторії є непотрібною і не може виправдати витрати на це.
Експеримент 2: Чи потрібні активація тестостерону та дофамінових рецепторів для СРЗ до СШ у неповнолітніх хом'яків?
Цей експеримент перевіряв причетність дофаміну до стимульованого тестостероном СРР до СС у неповнолітніх хом'яків-самців. Всі тварини, які прибули до P12, були протестовані на P20 та були запущені в когортах 3. Хом'яки з недоторканими гонадами використовувались як засоби без стимулювання, тоді як іншим групам були ГДХ та їм давали пусті або тестостеронові капсули на P13, 1 тиждень перед тестуванням. Група GDX + 0 була включена для підтвердження того, що неповнолітні з низьким рівнем тестостерону (як у непошкоджених гонад тварин) не демонструють CPP до VS. Була включена група GDX + T, щоб визначити, чи може лікування тестостероном викликати CPP до VS. Решті груп були всі GDX + T, і їм робили внутрішньочерепні ін'єкції галоперидолу (0.05, 0.15 та 0.45 мг / кг) або пропіленгліколевого носія 30 за хвилини до VS та сеансів без стимулювання відповідно. Галоперидол є потужним антагоністом D2, але також може менш ефективно зв’язувати D1, адренергічні та сигма-рецептори (Програма скринінгу для психоактивних препаратів NIMH, http://pdsp.med.unc.edu/). Контрольні групи без стимуляції, контрольні групи GDX + 0 та GDX + T отримували ін'єкції пропіленгліколю 30 хв хв до обох сеансів кондиціонування.
Експеримент 3: Чи антагонізм рецепторів дофаміну лише міняє перевагу у неповнолітніх хом'яків?
Цей експеримент був розроблений, щоб визначити, чи мають дози галоперидолу, використовувані в експерименті 2, які-небудь властиві неприязні якості хом'яків, оброблених тестостероном, таким чином, щоб вони викликали відмову від умовного місця (CPA). Якщо вони це зробили, запобігання CPP для VS в експерименті 2 може бути пов'язано з уникненням середовища, обумовленого галоперидолом. Усі тварини, які прибули до P11 або P12, були GDX + T на P13, попередньо протестовані на P20, і працювали в когортах 2, впорядкованих до дня 1. Була використана аналогічна парадигма кондиціонування, як описано, але галоперидол вводився в спочатку бажану камеру, намагаючись зменшити початкові переваги, і не застосовували жодного СР. Рух опорно-рухового апарату (кількість змін у розриві інфрачервоного променя) та вихід фекальних болів під час сеансів кондиціонування також були кількісно визначені як показники фізіологічних ефектів галоперидолу.
Тест на безумовну привабливість
Експеримент 4: Чи впливає антагонізм дофамінових рецепторів на потяг до ВС у молодих хом'яків?
Цей експеримент визначив, чи галоперидол знижує привабливі властивості VS. Тут були використані тварини, які були виключені з експерименту 3 після попереднього тестування (і до будь-якого впливу галоперидолу) через недостатню розвідку; Таким чином, ці самці, які приїхали на P11 – 12, отримували GDX та тестостерон, які лікували P13, і тестували протягом 5 днів на P28 – 32. VS збирали від подразників жінок 1 за день до першого дня тестування, як описано; VS від ∼14 жінок змішували разом з мінеральним маслом 100 мкл у 1 з пробірки 5 Eppendorf. Пробірки зберігали при температурі 4 ° C до тих пір, поки пробірку 1 не розморожували 30 хвилин задовго до початку тестування. Металевий шпатель використовували для мазання приблизно 15 мкл чистого мінерального масла або суміші VS на предметне скло, 1 на хом'яка, безпосередньо перед випробуванням. Чистий та намазаний VS предметний слайд наклеювали приблизно на 5 см до стіни на протилежних сторонах скляного акваріума (51 × 26 × 31.5 см) в порядку, адаптованому з (36, 37). Розташування запаху було врівноважене по групах і всередині тварини.
У дні 1 та 5 тваринам вводили внутрішньочеревинний пропіленглікольний носій 30 за кілька хвилин до випробування. У дні від 2 до 4 тваринам вводили 0.05, 0.15 або 0.45 мг / кг галоперидолу у противажному порядку. Тварини залишалися у своїй кімнаті колонії до безпосереднього випробування. Щоб розпочати тестування, хом'яків розмістили посеред акваріума, а їх поведінку нажили та відео записали протягом 5 хвилин. По завершенні випробувань хом'яків повернули до своєї колонії, гірки видалили і акваріуми очистили 75% етанолом. Тривалість часу, який хом’як провів на дослідженні кожного слайда, з носом менше 0.5 см від слайда, було кількісно визначено з відеозаписів бомбардиром, сліпим до місця розташування трубки VS. Оцінка притягання (час з VS слайдом - час з олійним слайдом) була розрахована для кожної тварини.
Статистичний аналіз
Для підтвердження того, що всі контрольні та експериментальні групи мали однакові початкові показники переваг та різниці, була використана одностороння ANOVA. Для оцінки того, чи стимулювали стимули CPP або CPA в експериментах 1 до 3, були змінено аналіз переваг та бали різниці, як повідомлялося раніше (7). Зміни в балах переваг та різниць визначали шляхом віднімання показників попереднього тестування від вимірювань для кожного хом'ячка. У контрольних тварин були визначені середні показники зміни балів переваги та різниці балів, що забезпечували стандарт безумовних змін. Потім вимірювання контрольних змін у балах переваг та різниць віднімались від балів кожної експериментальної тварини, щоб виправити будь-які безумовні зміни. Тому заходи контролю не показані на рисунках. Потім у 1 вибірці використовували виправлені зміни в балах переваг та різниць t тести в межах кожної групи, порівнюючи значення з нулем, щоб оцінити суттєві відмінності від переваг випадковості. Ці статистичні процедури схожі з попередніми дослідженнями, які використовували парні t тести для визначення змін у перевазі та різниці балів у групі (6, 38-43). Крім того, виправлення безумовних змін, що спостерігаються у контрольних тварин, зменшує шанси на помилкові позитивні результати, оскільки будь-які початкові переваги для зовнішнього відділення іноді можуть бути зменшені після повторного еквівалентного впливу цих камер (6, 7). Для висновку про те, що CPP було встановлено, були необхідні суттєві зміни як балів, так і різниць. Для оцінки впливу галоперидолу на фізіологічні змінні в експерименті 3, парні зразки t тести були використані для порівняння руху та викиду болю в калі в камері, що містять галоперидол і транспортний засіб, у межах кожної групи доз галоперидолу.
Щоб оцінити, чи впливав галоперидол на антагоніст рецептора дофаміну на безумовне тяжіння до VS в експерименті 4, для повторних заходів ANOVA було використано тестування впливу дози галоперидолу на показник притягання, при t подальший тест та виправлення Bonferroni. Крім того, 1-зразок t використовували тести, щоб визначити, чи оцінки переваг та різниць кожної групи доз суттєво відрізняються від випадкових, половинних чи нульових відповідно. Заходи від ін'єкцій транспортного засобу в перший і останній день тестування не відрізнялись і їх усереднювали разом для кожної тварини. Повторні вимірювання ANOVA використовували для визначення впливу препарату на кількість переходів лінії, щоб вказати на вплив препарату на рухову активність. У всіх аналізах P <.05 вважали значущим, і всі статистичні аналізи проводили за допомогою програмного забезпечення SPSS (PASW Statistics 20; SPSS, An IBM Company, Chicago, Illinois).
результати
Експеримент 1: Чи потрібні гормони яєчок для утворення СРР до ВС у дорослих хом'яків?
Довгострокові хом'яки для дорослих GDX не змогли сформувати CPP для VS (малюнок 1). Ніяких змін у перевазі або балах різниці групи GDX + 0 не спостерігалося в результаті кондиціонування з VS як зразка 1 t тести показали, що ні виправлена зміна переваг (t(9) = −1.98, NS) або різниця (t(9) = 1.19, NS) бали суттєво відрізнялися від нуля. На відміну від цього, група GDX + T показала CPP для VS, як 1-шлях t тести показали, що виправлена зміна переваг (t(9) = 4.06, P <.01) та різниця (t(9) = −4.23, P <.01) бали суттєво відрізнялися від нуля. Групи не відрізнялися між собою початковим балом переваг (F(2,29) = 2.17, NS) або оцінка різниці (F(2,29) = 1.95, NS). Отже, нещодавнє опромінення гормонів яєчок необхідне для ВРС, індукованої VS.
Експеримент 2: Чи потрібна активація тестостерону та дофамінових рецепторів для СРР до СШ у неповнолітніх хом'яків?
Тестостерону було достатньо для сприяння СРЗ для СРС для неповнолітніх хом'яків (малюнок 2). Група GDX + T VS, яка отримала ін'єкцію транспортного засобу, показала CPP до VS, як 1-шлях t Тести встановили, що виправлена зміна переваг (t(5) = 3.11, P <.05) та різниця (t(5) = −2.77, P <.05) бали суттєво відрізнялися від нуля. Група GDX + 0 VS не продемонструвала суттєвої виправленої зміни ні переваги, ні оцінки різниці в результаті кондиціонування (t(6) = 0.09 [NS] і t(6) = −1.74 [NS], відповідно), реплікація ефектів, виявлена у непошкоджених гонадами неповнолітніх з подібними концентраціями циркулюючого гормону (7). Крім того, антагонізм рецепторів дофаміну блокував CPP для VS у неповнолітніх хом'яків (малюнок 2). CPP був заблокований галоперидолом у всіх дозах 3: групи 0.05-, 0.15- та 0.45-мг / кг GDX + T VS не показали виправлених змін у показниках переваг (t(7) = 0.35 [NS], t(6) = 0.52 [NS], і t(7) = −0.10 [NS] відповідно) або бали різниці (t(7) = −0.44 [NS], t(6) = −0.18 [NS], і t(7) = 0.31 [NS] відповідно), які суттєво відрізнялися від нуля в результаті кондиціонування. Групи не відрізнялися за початковою оцінкою переваг (F(5,47) = 0.27, NS) або оцінка різниці (F(5,47) = 0.26, NS).
Експеримент 3: Чи антагонізм рецепторів дофаміну лише міняє перевагу у неповнолітніх хом'яків?
Нижчі дози галоперидолу 2 не викликали відмови (малюнок 3). Ні група 0.05, ні 0.15 мг / кг не показали CPA до галоперидолу, як 1-шлях t тести показали, що ні виправлена зміна переваг (t(7) = −0.23 [NS] і t(8) = 0.55 [NS] відповідно), ні різниця (t(7) = −0.02 [NS] і t(9) = −0.54 [NS], відповідно, суттєво відрізнялися від нуля. Виявлено CPA до найвищої дози галоперидолу. Односторонній t тести показали, що виправлена зміна балів переваг значно відрізнялася від нуля (t(7) = 2.55, P <.05), але виправленої зміни різниці балів не було (t(7) = −1.88, NS). Групи не відрізнялися за початковою оцінкою переваг (F(3,32) = 0.01, NS) або оцінка різниці (F(3,32) = 0.14, NS). Галоперидол мало впливає на опорно-рухову активність і кількість калових болів (малюнок 4). Парні зразки t тести показали, що на рух не впливав галоперидол у дозах 0.00-, 0.05-, 0.15- або 0.45 мг / кг (t(8) = −0.26 [NS], t(8) = 0.28, [NS], t(8) = 0.26 [NS], і t(8) = 1.21 [NS] відповідно). Вихід фекального болі був збільшений при дозі 0.45 мг / кг (t(8) = −2.67, P <.05), але не в дозах 0.00-, 0.05- або 0.15 мг / кг (t(8) = −1.10 [NS], t(8) = −0.59 [NS], і t(8) = −1.74 [NS] відповідно).
Експеримент 4: Чи впливає антагонізм дофамінових рецепторів на потяг до ВС у молодих хом'яків?
Антагонізм рецепторів дофаміну впливав на притягнення до VS залежно від дози (малюнок 5). При повторному аналізі вимірювань спостерігався значний вплив дози на показник притягання з корекцією парникових гайзерів, F(1.42,11.38) = 9.802, P <.01, такий, що під час подальших дій t тести, показники транспортних засобів значно відрізнялися від показників дози 0.05-, 0.15- та 0.45 мг / кг / кг (t(8) = −4.74, −3.46 і −3.80, усі P <.01 відповідно). Однак тести з 1 зразком t, порівнюючи різницю показників із випадковою перевагою між слайдами (нуль), вказують на те, що потяг до VS все ще був незмінним у групі 0.15 мг / кг, як у групі транспортних засобів: 0.00- та 0.15- показники залучення дози мг / кг суттєво відрізнялися від випадкових (t(8) = 4.22, P <.01 та t(8) = 2.81, P <05 відповідно), тоді як показники дози 0.05- і 0.45 мг / кг не відрізнялися від випадкових (t(8) = 1.72 і −0.11, обидва NS відповідно). Ефектів дози на кількість перетину ліній не було виявлено повторними заходами ANOVA (F(3,24) = 0.11, NS), дані не показані. Таким чином, галоперидол значно знижував тяжіння до ВС у деяких дозах.
Фізіологічні заходи
Фізіологічні заходи показані в Таблиця 1 і підтвердити ефективність тестостеронових капсул у збільшенні циркулюючого тестостерону в обох віках. Групи одного віку не відрізнялися за масою тіла.
Обговорення
Ці дослідження демонструють, що сприйняття видоспецифічного хіміосенсорного подразника як корисного залежить від тестостерону і передбачає активацію дофамінових рецепторів. Зокрема, ми з’ясували, що тривалі хом'яки для дорослих чоловіків GDX не утворюють СРС до ВС, тоді як лікування неповнолітніх тестостероном є достатнім для того, щоб вони могли сформувати СРЗ до ВС. Крім того, головний антагоніст рецептора D2 галоперидол запобігав експресії CPP до VS у неповнолітніх хом'яків, які отримували тестостерон. З цих висновків ми випливаємо, що дозрівання підліткової обробки соціальної інформації є результатом пубертального збільшення циркулюючого тестостерону, що завдяки ще невстановленим впливам на дофамінергічні ланцюги призводить до сприйняття жіночих хемосенсорних подразників та середовища, пов'язаних із цими подразниками, як корисних.
Тестостерон і соціальна винагорода
Враховуючи необхідність тестостерону в нагороді ЖКС у дорослому віці та здатність тестостерону сприяти нагородженню ЖС у неповнолітніх тварин, ми припускаємо, що 1) відповіді, що подобаються дорослим, на ВС виникають зазвичай через пубертальне збільшення циркулюючого тестостерону та 2 ) ніяких інших гормонозалежних або незалежних процесів розвитку підлітків не потрібно для винагороди ВС. Дійсно, організаційний вплив тестостерону в період статевого дозрівання не потрібен для винагороди, оскільки тварини, позбавлені гормональних залоз гонади в період статевої зрілості та піддані терапії тестостероном, в дорослому віці демонструють стійку СРЗ до ВС (35). Активізуючі ефекти тестостерону в СРЗ СРП відображають ті, що спостерігаються в дослідженнях потягу до ВС як у неповнолітніх, так і у дорослих та поведінки сексуального реагування, які зазвичай підсилюються підлітком (5, 9, 44). Хоча механізм, за допомогою якого тестостерон полегшує відповіді на винагороду, не визначений конкретно, ми пропонуємо, щоб він сприяв дофамінергічному тонусу за допомогою активації D2-рецепторів.
Дофамін та соціальна винагорода
Наше дослідження демонструє роль активації D2-рецепторів у корисній інтерпретації VS, оскільки головний антагоніст рецептора D2 блокує CPP до VS. Ця блокада пояснюється зменшенням привабливих та корисних властивостей VS, продемонстроване тестом на безумовну привабливість. Хоча теоретично ці ефекти можна пояснити зменшенням нюхових здібностей, спричинених галоперидолом (45), Раніше показано, що активація D2-рецепторів знижує нюхову чутливість та дискримінацію (46-48). Крім того, у пілотних дослідженнях хом'яки, які зазнали навіть найвищої дози галоперидолу, все ще легко виявляли харчові нюхові сигнали49). Більше того, блокада СРР не можна віднести до аверсивних властивостей галоперидолу, які змусили тварину уникати пов'язаного з галоперидолом відділення CPP, оскільки експеримент 3 продемонстрував, що більш низькі дози галоперидолу, 2 і 0.05 мг / кг 0.15 не протистоять. Крім того, галоперидол не впливав на рух і впливав на викид болю в калі, лише у найвищій дозі. Оскільки вихід калу болі класично використовується як показник тривоги та відрази (50) ці дані паралельно формуванню СРА до найвищої дози галоперидолу, хоча одне застереження полягає в тому, що активація рецепторів D2 пригнічує рухливість кишечника в ентеральній нервовій системі (51). У сукупності малоймовірно, що галоперидол перешкоджає сенсорному виявленню ВС або сам по собі відхиляє при менших дозах, використаних у цьому дослідженні; тому ми робимо висновок, що активація рецепторів D2 необхідна, щоб VS сприймався як корисний.
Раніше дофамін брав участь у численних аспектах сексуальної поведінки, включаючи передчувальну або апетитну поведінку (52), копуляційна чи споживачу поведінки (53) та посилюючі реакції на сексуальну взаємодію (23). Крім того, дофамінергічна дія на D2-рецептори, ймовірно, є важливою для асоціації соціосексуальних подразників із середовищем чи іншими ознаками. Системні низькі дози неспецифічного антагоніста дофаміну блокують перевагу матерів у самиць щурів (54), і агоніст D2 під час співжиття з ароматизованим одностатевим партнером індукує перевагу одностатевого партнера щодо аналогічно ароматизованих самців у самців щурів (55). Робота в моногамних прерійних лялечках додатково підтримує важливість D2-рецептора для асоціації сексуальної винагороди зі стимулами або особами, оскільки системні ін'єкції D2, але не D1, агоніст і антагоніст DXNUMX полегшують і порушують перевагу партнерів відповідно до чоловічих голосів (56). Поточне дослідження підтримує роль активації рецепторів D2 у підсиленні реакцій на безумовні соціальні ознаки у сексуально непридатних тварин та паралельних ефектам галоперидолу у зниженні мотивації для первинних зорових, слухових та хемосенсорних настанов у сексуально наївних щурів (57).
Оскільки ми виявили, що множинні дофамінові чутливі області мозку, включаючи мигдалину, MPOA та Acb, беруть участь у поведінкових реакціях на VS (7, 18), системне втручання було використано для антагонізації дофамінових рецепторів у багатьох можливих місцях дії. Незважаючи на те, що сайти дії дофаміну не можуть бути визначені в результаті цього дослідження, є кілька ймовірних кандидатів. Агоністи та антагоністи дофаміну в MPOA полегшують та знижують ефективність сексуальної поведінки, відповідно, у щурів чоловічої та жіночої статі (58-61). Крім того, MPOA втягується у передчуття сексуальної поведінки та жіночих уподобань (62, 63). Мезолімбічна система, схоже, не бере участь у виконанні копуляторної поведінки, за винятком загальних рухових здібностей (63, 64). Однак дофамінергічна дія в Acb може брати участь у передбачуваній сексуальній поведінці, такі як посилення опорно-рухової активності та ерекції у відповідь на жіночі підказки, незалежно від рухових впливів (62, 65). Крім того, Acb має важливе значення в парному скріпленні і зв'язуванні між собою, про що свідчить робота в польових умовах (66, 67). Таким чином, дія дофаміну в MPOA, Acb або обох регіонах може бути важливою для CPP до VS.
Модуляція тестостероном дофамінергічних систем
Попередні дослідження демонструють пов'язані з пубертатним змінами вміст дофаміну, транспортери, рецептори та синаптичні реакції в Acb (68-73). Незалежно від того, чи ці зміни залежать від пубертального підвищення тестостерону, не вивчалося, за винятком того, що підлітковий малюнок початкового перевиробництва та подальшого обрізання D1 та D2 рецепторів у щура Acb відбувається незалежно від наявності або відсутності гонадальних гормонів (74). Хоча зміни у розвитку допаміну MPOA були добре вивчені у жінок-гризунів (75), менше відомо про підліткові зміни дофамінергічного тонусу в МПОА у чоловіків. Однак, гормоночутливість дорослої MPOA добре встановлена. Кілька досліджень продемонстрували, що тривала (2 – 8 wk) гонадектомія призводить до збільшення кількох заходів дофамінергічного тонусу в МПОА, включаючи вміст тканини та вивільнення дофаміну, спричиненого амфетаміном, але зменшення позаклітинного дофаміну у щурів у спокої (27, 76-79). Важливо, що допамінергічні реакції MPOA на жіночі подразники у дорослих щурів аналогічно модулюються тестостероном (11, 28). Хоча ефекти кастрації у вентральній смузі менше послідовні, ніж у MPOA, гонадектомія 28 d, як правило, знижує концентрацію дофаміну та DOPAC в тканині Acb (27, 80, 81). Таким чином, правдоподібно, що нормативне збільшення циркулюючого тестостерону в підлітковому віці сприяє вивільненню дофамінергічної реакції у відповідь на VS, в MPOA, Acb або обох, тим самим сприяючи нагородженню VS Однак багато з цих досліджень були проведені на дорослих тваринах, і потрібно більше роботи, щоб підтвердити цю гіпотезу щодо розвитку мозку, оскільки наслідки впливу тестостерону у неповнолітніх тварин можуть бути різними, ніж у дорослих (34).
У сукупності ці дослідження демонструють важливість тестостерону та дофаміну в нагородженні реакцій на безумовний соціальний стимул. І тестостерон, і дофамінові системи дозрівають у підлітковому віці, коли типова якість ВС зазвичай набувається. Слід зазначити, що дофамінергічний ланцюг може функціонувати у неповнолітніх тварин, щоб опосередковувати CPP до VS, але тестостерон-залежна активація деяких інших нейронних схем також необхідна для винагороди ВС. Однак, найбільш парсимонічне пояснення, враховуючи підтверджуючі докази, полягає в тому, що лікування тестостероном у неповнолітніх тварин імітує нормативне підвищення пубертального тестостерону, що, в свою чергу, впливає на дофамінергічну систему, щоб дозволити VS винагороду.
Подяки
Автори вдячні Джейн Веньє, Ендрю Кнейнсбергу, Елейн Сінклер, Сьюзі Зонненштейн, Джошуа Паасве, Дженніфер Лампен та Шеннон О'Коннелл за їх багатогодинну допомогу з CPP. Крім того, автори високо оцінюють корисні відгуки про експериментальне проектування та написання від Кайли Де Лорм та Меггі Мор.
Цю роботу підтримали гранти Національного інституту охорони здоров’я R01-MH068764 (до CS), T32-MH070343 (до MB) та T32-NS44928 (до MB).
Зміст розкриття інформації: Авторам нічого розголошувати.
Виноски
Скорочення:
- Acb
- ядро accumbens
- CPA
- умовне уникнення місця
- CPP
- Умовні переваги місця
- GDX
- гонадектомізований
- MPOA
- медіальна преоптична область
- VS
- вагінальні виділення.
посилання