Proc Natl Acad Sci AQSh A. 2007 Mar 20; 104 (12): 5181-6. Epub 2007 Mart 9.
Ventura R, Morrone C, Pugli-Allegra S.
manba
Santa Lucia fondi, Evropa miya tadqiqotlari markazi (CERC), Via del Fosso di Fiorano 65, 00143 Rim, Italiya. [elektron pochta bilan himoyalangan]
mavhum
So'nggi ma'lumotlarga ko'ra, mukofot va ogohlantiruvchi stimullar medial prefrontal korteks va nukleus akumbenslar kabi bir xil miya joylariga ta'sir ko'rsatadi. Nukleus akumbenslari, geybon valentidan qat'i nazar, selektiv ko'tarilgan dopamin salınımına qat'iy nazar, prefrontal korteksin mukofot va mukofotga bog'liq motivasyonun o'rni yoki nörotransmitterler haqida juda kam ma'lumotga ega. Bu erda sichqonlarning medial prefrontal korteksidagi selektif norepinefrin tükenmesinin, prefrontal korteks va dopamin tomonidan oziq-ovqat, giyoh yoki lityum xlor tomonidan ishlab chiqarilgan yadro akumbensi tomonidan norepinefrin salınmasının ortishi va lityum xlor (iste'mol qilish) va oziq-ovqat yoki kokain (imtiyoz). Bu prefrontal kortikal norepinefrinning transmissiya yadroviy akumbenslaridagi dopaminni modulyatsiya qilish yo'li bilan, ham mukofotga, ham g'ayriqonuniy ogohlantirishlarga moslashishi uchun zarur bo'lgan dalil, bu barcha motivatsion harakatlar bilan shug'ullanadigan miya maydoni.
Hayvonlar ham, odamlarning ham mukofoti topib, jazolardan qochish istagi bor. Bu aniq adaptiv xatti-harakat, mukofotlash va jazolashning rag'batlantiruvchi qiymatini namoyish qilish, ular haqida prognozlar o'rnatish va ushbu xulq-atvorni (1) ishlatish uchun foydalanishi mumkin. Tuyg'ularni "takomillashgan (mukofot va jazolovchi) davlatlar" (2) tomonidan aniqlanishi mumkinligi sababli, motivatsiya sifatida ahamiyatga ega bo'lgan taqdirda yoki tetiklantiruvchi ogohlantiruvchi vositalarni qayta ishlash bilan shug'ullanadigan miya joylarini tushunish insonda ko'p hissiy nuqsonlarni tushunish uchun muhim bo'lishi mumkin.
So'nggi ma'lumotlarga ko'ra, nukleus akumbens (NAc) va prefrontal korteks (pFC) ham foydali, ham ogohlantiruvchi stimullarni (3-7) qayta ishlash uchun umumiy substrat tashkil qiladi. Ventral striatum (yoki NAc) maqsadga yo'naltirilgan xulq-atvorning motivatsion tekshiruvi ostidagi ma'lumotlarni qayta ishlash bilan shug'ullanadi va inson va hayvonot tadqiqotlari valence (3-8) dan qat'iy nazar, ham foydali, ham ogohlantiruvchi stimullarni qayta ishlashda ushbu miya maydonining umumiy rolini qo'llab-quvvatlaydi ).
Bundan tashqari, katta miqdordagi dalillar, PFC maqsadga yo'naltirilgan xatti-harakatlarga hamda ta'sirchan ishlov berishga (1, 9) to'g'ridan-to'g'ri aloqadorligini ko'rsatadi. Shu bilan birga, NAc dopaminning uzatilishi ijobiy va salbiy valentlikda (3, 6) birgalikda "motivatsion ishtiyoq" jarayonini vositachilik qilishga taklif qilingan bo'lsa-da, bu jarayonda PFKning roli va neyrokimyoviy substrat mavjudligi hali noma'lum.
PFKdagi norepinefrinning uzatilishi yuqumli stimulyatorlar (10, 11) va yuqumli va shartli appetit stimulyatorlari (12, 13) orqali faollashadi. Bundan tashqari, medial pFC (mpFC) ning norepinefrin so'nggi paytlarda NAc (14, 15) dopamin salınmasına qarshi modulasyon harakati bilan, ba'zi bir keng tarqalgan zararli dorilarning foydali ta'sirida ishtirok etishi ko'rsatilgan. Bu shuni ko'rsatmoqdaki, prefrontal kortikal norepinefrin transmissiyasi aqliy rag'batlantiruvchi stimulyatorni qayta ishlash uchun akkumbal dopamin bilan shug'ullanadi.
Bu erda sichqon yordamida prefrontal kortikal norepinefrin / mesoakkumblar dopamin tizimining ijobiy va salbiy ogohlantirishlarni o'rganish bilan bog'liq bo'lgan keng tarqalgan neyron substrat bo'lganligini aniqlashga kirishdik. Xususan, mpFCdagi norepinefrinni dopaminergik mezolimbik tizimda modulyatsiya qiluvchi ta'siridan foydalanib, motivatsiya qobiliyatini nafaqa va nafratga to'ldiruvchi rag'batlantiruvchi xususiyatlarga ega bo'lish uchun tekshirish kerakmi?
Tajriba har qanday tashabbusning motivatsion ta'sirining asosiy hal qiluvchi omilidir (7), biz birinchi marotaba marosimlarni tabiat (lazzatli oziq-ovqat, sut shokoladi) va farmakologik (kokainga) stimulyatorlarga ta'sir qilish va zararli iqtisodiyotni rag'batlantirish [lityum xlorid (LiCl)] prefrontal kortikal norepinefrin va intraserebral mikrodializ orqali akkumtal dopaminning chiqarilishi haqida ma'lumot beradi. Bundan tashqari, norepinefrin prefrontal uzatish, bu motivasyona ta'sirchan ogohlantirguvchilar birinchi maruziyetiyle indüklenen arbitomatik dopamin çıkışını boshqargan yoki yo'qligini aniqlash uchun, mcfc'de selektif norepinefrin tüketiminin NAc'de dopamin salınması va mpFC'de norepinefrin salınması ustiga birinchi maruziyetin ta'siri baholandi Ushbu ogohlantiruvchilarga.
Nihoyat, biz selektif noradrenerjik prefrontal tükenmeyi shokolad va kokainden tug'ilgan shartli joyga (CPP) va LiCl tomonidan yaratilgan shartli joyga (CPA) ta'siri araştırdık. Tadqiqot uchun joyni aniqlash tartibi tanlandi, chunki u shartli appetit va aversiv xususiyatlarni sotib olishni boshlang'ich mukofotlar va uyatli voqealar bilan bog'langan ogohlantirishlarga imkon berdi va katta dalillardan kelib chiqqan holda, bu uning asosiy jarayonlarining ishonchli o'lchovidir ogohlantirguvchilarga motivatsion xarakat (3, 16).
Natijalar
Sinov 1.
Prefrontal norepinefrin va accumbal dopaminning chiqishi ta'siriga ta'sir qilsa bo'ladimi yoki yo'qligini aniqlash uchun intraserebral mikrodializ, tizimli kokain yoki LiCl va shokolad iste'molining mpfcdagi norepinefrin salınmasına ta'siri va NAc dopamin chiqishi baholandi. Bundan tashqari, kortikal noradrenerjik uzatish, bu motivasyonel sifatida eng ta'sirchan ogohlantirguvchilar birinchi maruziyetiyle indüklenen akupmatik dopamin chiqishi uchun kerak yoki yo'qligini aniqlash uchun, seçicili noradrenerjik tükenmeyi kokain, shokolad va LiCl tomonidan uyg'unlashtirilgan akupmatik dopamin javob ustiga baholandi. Kokain, shokolad va LiCl xamda muolaja qilingan guruhlarda mpFSda norepinefrin chiqishi vaqtiga qarab, 200 daqiqada ≈ 40%, 70 daqiqada ≈ 120% va 100 daqiqada ≈ 60% navbati bilan (shakl 1a). Kokainga javoban PFKda norepinefrinning ko'payishi ko'p jihatdan bildirilgan bo'lsa-da, bizning ma'lumotimizga ko'ra mPFC ichida shokolad yoki tizimli LiClga ta'sir qilish oqibatida ko'tarilgan norepinefrin chiqishi haqidagi birinchi hisobot. Ushbu ogohlantiruvchi shuningdek, sham bilan ishlaydigan hayvonlarning NAc-da dopaminning chiqishi bilan parallel ravishda, ushbu hududning valentlardan qat'i nazar, muhim signallarni qayta ishlashda katta rol o'ynashini hisobga olgan holda (1b) kuchayib ketdi (3 , 6). Ushbu emirilishning mpFKdagi norepinefringa salbiy ta'siri ham baholandi. Prefrontal norepinefrinning tanqisligi prefrontal kortikal norepinefrin afferentlarning (noutepinfrinning yo'qolgan guruhlari) selektiv qabul qilish inhibitori yordamida dpaminni himoya qilganidan keyin mpFSda tanlangan nörotoksik nobud bo'lish orqali erishildi. Ushbu usul norepinefrinning to'qimalar darajasini (≈90%) chuqur kamaytiradigan va to'qimalarning dopamin darajasiga deyarli ta'sir qilmagan. Nazorat hayvonlari (sham bilan muomala qilingan guruhlar) norepinefrinning susayib qolgan sichqonlari bilan bir xil davolashga duchor bo'lgan, ammo intraserebral transport vositasini olgan. (Norepinefrin to'qimalarining darajalari quyidagicha edi: sham bilan muomala qilingan guruh, 698 ± 26 ng / g namlik to'qimasi, norepinefrin yo'qolgan guruh, 63 ± 17 ng / g namlik to'qimalari Dopamin to'qimalarining darajalari quyidagicha edi: sham bilan davolash qilingan guruh, 203 ± 18 ng / g nam to'qimalar, norepinefrin-tüketilmemiş guruh, 189 ± 16 ng / g nam to'qimalar.)
Shakl 1.
Preprontal kortikal norepinefrinning mpFC va NAcdagi dofamin hujayralaridagi hujayradan tashqari norepinefrinda pasayishi. Shpal bilan ishlangan yoki norepinefrinni yo'qotgan hayvonlarning mpFC (a) va dofamin (DA) tarkibidagi hujayradan tashqari norepinefrin (NE), (ko'proq…)
MpFKdagi selektiv norepinefrin yo'qotilishi NAc'dagi bazal hujayra dopaminiga sezilarli ta'sir qilmagan bo'lsa-da, har ikkala dori va shokolad tomonidan uyg'unlashgan dopamin va prefrontal kortikal norepinefrin salınımını kuchaytirdi (sham bilan davolash qilingan guruh, 1 ± 1.35 pg 0.15 mL, norepinefrin bilan ajratilgan guruh, 20 ml uchun 1.29 ± 0.18 pg) yoki mpFSdagi bazal hujayra ichidagi norepinefrin (Xamma-davolash qilingan guruh, 20 ml uchun 1.31 ± 0.18 pg, norepinefrin yo'qolgan guruh, 20 ± 1.26 ± 0.17 pg xNUMX ml uchun). Har bir guruh uchun [natriy, kokain (20 mg / kg), LiCl (20 meq / kg) va shokolad) NAc va norepinefrinning dopaminning o'rtacha bazaviy qadriyatlari har bir guruh uchun sezilarli darajada farq qilmadi
Bizning natijalar mpFC ichidagi noradrenerjik shikastlanishning NAc ichida ham foydali, ham ogohlantiruvchi rag'batlantiruvchi dopaminning tarqalishini rag'batlantirish uchun zarur shart ekanligini ko'rsatib berdi, shuning uchun kuchli motivatsiyadagi muhim rolni ta'kidladi.
Sinov 2.
Norepinefrin prefrontal uzatish, birinchi darajali mukofotlar va uyatli voqealar bilan bog'langan ogohlantiruvchi tuyadi va aversiv xususiyatlarini olish uchun zarur bo'lganligini tekshirish uchun biz selektif prefrontal norepinefrin tükenme ta'sirini joy kondisyonuna baholashga qaror qildik.
Prefrontal noradrenergik tushkunlik, ham kokain, ham shokolad bilan indikator CPP ni, shuningdek LiCl tomonidan yuborilgan EKAni bekor qildi. Shunday qilib, sham bilan ishlov berilgan hayvonlarning kokain yoki shokolad bilan bog'langan bo'linmasi uchun muhim imtiyoz ko'rsatganligi va LiCl-juftlik bo'linmasiga (2a shaklida) nisbatan sezilarli noxushlik bo'lishiga qaramasdan, norepinefrin yo'qolgan hayvonlarning hech bo'linmasiga hech qanday afzallik ko'rsatilmagan (rasm 2b ).
Shakl 2.
Prefrontal kortikal norepinefrinning kamayishi joyni konditsionerlashda. Oziq-ovqat mahsulotlarini iste'mol qilish ta'siri (1 g sutli shokolad; sham bilan ishlangan guruh, n = 8; noradrenalin bilan ishlangan guruh, n = 8) va fiziologik eritmaning tizimli in'ektsiyasi (ip) (sham bilan ishlov berilgan guruh, (ko'proq…)
Eslatib o'tamiz, oldingi eksperimentlarda shamlangan hayvonlarning CPP va CPA ham naif hayvonlardan ajralib turishi mumkinligini aniqladik. Ikkala kompleksda sho'rlangan juftligini boshdan kechirgan hayvonlar, lezyon holatidan qat'i nazar, har ikkala komponent uchun ham afzal ko'rilmagan (sham bilan davolash qilingan yoki norepinefrin kamaygan). Kokain, shokolad yoki LiCl bilan ishlov berilgan norepinefrin yo'qotgan hayvonlarning xatti-harakatlari faqat mashg'ulot paytida faqat avtomobil echimini boshdan kechirgan hayvonlarga o'xshardi; Ya'ni, ikkala xona uchun ham afzal ko'rmadilar.
Munozara
Bu erda prefrontal kortikal norepinefrinning NAcdagi dopaminning modulyatsiyasi orqali translyatsiya qilish, ham mukofot, ham nafratga bog'liq bo'lgan stimullarga motivatsion shoshilinchlik bilan bog'liqligi uchun zarur shart ekanligini ko'rsatamiz.
Birinchidan, avvalgi tajriba har qanday stimulning (7) motivatsion ta'sirining asosiy hal qiluvchi omili ekanligi sababli intraserebral mikrodializ orqali, birinchi maruziyetin tizimli kokainga yoki LiClga ta'siri hamda shokolad iste'molining norepinefrin yoki dopaminga ta'siri baholandi navbati bilan mpFC va NAc da chiqariladi. Kokain, shokolad va LiCl shikastlangan guruhlarning prefrontal norepinefrin chiqindilarida, shuningdek, odatdagidek dopaminda vaqtga bog'liq ravishda ko'paygan. Norasmiy toshqinning ko'payishi sham bilan ishlov berilgan hayvonlarning shokoladli xNUMX daqiqasida mpferlarda aniqlandi; toshqin keyinchalik dastlabki darajalariga qaytdi va katta barqaror o'sish bo'ldi. Norasmiy shkalada mpFcdagi norepinefrinning bu ko'payishi natijasida NAc ichida dopaminning o'sishiga parallel bo'lmasa-da, dastlabki o'sish, ehtimol, mazali taomlarning ta'siri va NAc dopaminining oshishi bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Boshqa tomondan, ikkinchi katta o'sish oziq-ovqat mukofotini qidirish va joylashtirish bilan bog'liq kengaytma ma'lumotlarni qayta ishlash uchun zarur bo'lgan kortikal uyg'unlikning neyrokimyoviy korreliğini aks ettirishi mumkin (20). Aslida, norepinefrinning ko'payishining yuqori bo'lishi, yuqori motivatsion chidamlilik (17) bilan stimulning borligini tasdiqlash uchun xizmat qiladi. Shunday qilib, bu norepinefrinning tobora o'sib borishi ortib borishi mumkin bo'lgan qo'shimcha oziq-ovqatlarni izlash uchun zarur bo'lgan e'tiborni jalb qilishi mumkin va oziq-ovqat bilan bog'langan ogohlantirguvchilar uchun shartli appetit xususiyatlarini sotib olishga yordam berishi mumkin. Shu bilan birga, oziq-ovqat mahsulotlarini norepinefringa postingestive ta'siri inkor etilishi mumkin emas.
Kokainga javoban PFKda foydali yoki ogohlantiruvchi rag'batlantiruvchi va kuchaytirilgan norepinefrin salınmasıyla indüklenen NAc'de dopamin salınımının ortishiga qaramay, ma'lumotlarga ko'ra, bu, mPFC ichida çikolatalı EHM yoki LiCl bilan indüklenen norepinefrin chiqishi haqida birinchi hisobot. Eng muhimi, biz bu erda, bu motivatsion ravishda ta'sirchan ogohlantiruvchilarga birinchi marotaba kelib chiqadigan oqlangan dopaminning chiqishi uchun prefrontal kortikal noreadrenerjik uzatish zarurligini ko'rsatamiz. Aslida norepinefrinning norepinefrin va akusumbal dopaminning bu ogohlantirgandan kelib chiqadigan darajada o'sishida norepinefrinning yo'qolgan sichqonlarida sezilarli darajada aniqlandi. MpFCdagi norepinefrin ventral tegmental hududga dopamin hujayralariga (18, 19) va / yoki kortikoskumbal glutamaterjik prognozlar (20) orqali qorin bo'shlig'ining prefrontal kortikal proektsiyasi orqali mezoaktsmendlar dopaminini faollashtirishi mumkin. Shu bilan birga, ushbu yadroda ventral tegmental hududni dopamin neyronlarini (21-23) faollashtirishga ko'rsatildi, bu esa NAc ning dopamin salınmasına sabab bo'lishi mumkinligini ko'rsatib turibdi.
Shunday qilib, oldingi ma'ruzalar bilan kelishilgan holda natijalarimiz shundan dalolat beradiki, shartsiz va shubhali ogohlantirishlar mpFS (10-15) da norepinefrin chiqishi hamda NAc (3, 24) dopamin salınımını ziyoda. Ammo, eng muhimi, mpFC ichidagi nostrodinerjik uzatishni NAc ichida ham foydali, ham dori-darmonli farmakologik va tabiiy ogohlantirishlar keltirib chiqaradigan dopamin salınımının stimulasyonu uchun zarur bo'lgan shart ekanligini ko'rsatadi. Shuning uchun ular prefrontal norepinefringa ishora qiladilar va konditsionerlik bilan mukofotlanadigan va ogohlantiruvchi ruxsatlar bilan faollashadigan nevrologik tizim sifatida akupumbal dopamin transmissiyasi, ehtimol, rag'batlantiruvchi ruxsati uchun substrat bo'lishi mumkin. Bu nuqtai nazardan prefrontal norepinefrin yo'qotishining kokain, shokolad yoki LiCl bilan bog'liq bo'lgan shamollatish ta'siriga nisbatan qiziqishlariga oid tajribalar natijalari qo'llab-quvvatlanadi.
Shunday qilib, bu ikkinchi muhim topilma, prefrontal kortikal norepinefrin tükenmesinin, ham giyoh yoki oziq-ovqat tomonidan indüklenen CPP va LiCl tomonidan indüklenen EBM ziyonni. Sham bilan ishlov berilgan hayvonlarning kokain yoki shokolad bilan bog'langan bo'linmasi uchun muhim imtiyozni ko'rsatganligi va LiCl-juftlik bo'linmasidan sezilarli ravishda xushbo'ylik ko'rsatgan bo'lsa-da, norepinefrinning yo'qolgan hayvonlari ikkala xonani ham afzal ko'rmadilar, shuning uchun buzilmagan prefrontal kortikal norepinefrinning yuborish kerak birlamchi mukofotlash yoki uy sharoitida sodir bo'lgan hodisalar bilan bog'langan ogohlantiruvchi xususiyatlarga ega bo'lish uchun.
Bugungi natijalar shuni ko'rsatadiki, prefrontal kortikal norepinefrin susayib qolgan sichqonlarda norepinefrinning ajralib turadigan va qoniqarsiz ogohlantiruvchi ta'sirlardan (kokain, oziq-ovqat yoki LiCl, shartsiz ogohlantiruvchi) ta'siri natijasida kelib chiqadigan norepinefrinning etishmasligi, shartli rag'batlantirilishga (mantaliy naqsh) juft seanslari. Bundan tashqari, prefrontal norepinefrinning nobud bo'lishining assotsiatsiya yoki mnemonik jarayonlarga aralashmaganligi sababli, ilgari ko'rsatilgandek, norepinefrinning yo'qolgan hayvonlari (15) passiv qochish vazifasini (14) o'rganish va kontekstni dori ta'sirlari (XNUMX) bilan bog'lash qobiliyatini isbotlaganligini eslatib o'ting. Ammo prefrontal kortikal norepinefrin bilan zararlangan hayvonlarning buzuqliklarining aniq xususiyatini tushunish uchun qo'shimcha tekshiruv zarur.
NAc ichidagi dopaminerjik transkripsiyonun mukofotning hedonik ta'siriga yoki mukofotni o'rganishning ayrim jihatlariga vositachilik sifatida qaraladi (qarang: 25 ref ning qayta ko'rib chiqilishi uchun). Bizning natijalarimiz boshqa nuqtai nazar (3) bilan kelishilgan holda, NAc dopaminning uzatish ijobiy va g'ayrioddiy motivli xatti-harakatlarda rol o'ynayotganligini ko'rsatadi; Lekin, eng muhimi, bu motivasion jarayonning prefrontal kortikal norepinefrin tomonidan boshqarilishini ko'rsatmoqda. Aslida selektif prefrontal norepinefrin tükenmesi ham, kokaine yoki shokolad bilan indüklenen CPP va LiCl bilan bog'liq EBM blokunu va nazorat farelerindeki ushbu muhim stimullar tomonidan indüklenen NAc'de dopamin salınımının buzilishini ishlab chiqaradi, shuning uchun noradrenerjik prefrontal nabızın modülasyon NAc ichida dopaminni chiqarib yuborish, ham mukofot, ham nafrat bilan bog'liq bo'lgan stimullarning motivatsion ishlov berish uchun zarur shartdir.
Xulq-atvorli va mikrodializiy eksperimentlardan olingan natijalar shuni ko'rsatadiki, prefrontal norepinefrinlar translyatsiyasi faqat oldingi tadkikotlar (14, 15) tomonidan tavsiya etilganidek, keng tarqalgan bo'lib ishlatilgan dori-darmonlarning foydali xususiyatlariga emas, balki mukofot va narkobiznes bilan bog'liq ogohlantiruvchi, shuningdek, giyohvand moddalarni iste'mol qiladigan dori-darmonlarni, shuningdek, yuqumli farmakologik stimullarni ko'rsatib, tabiiy ogohlantirishlar bilan bir xil neyrobiologik mexanizmlardan foydalanadi.
Xulosa qilib, bizning ma'lumotlarimiz mezolimbik dopaminerjik tizimni barcha motivatsion xulq-atvorda ishtirok etgan "xarakat" tizimi (3, 6, 26) deb atashgan. Ular, shuningdek, bu tizimning norepinefrin prefrontal kortikal nazorat ostidadir, shuning uchun mukofotlovchi va ogohlantiruvchi ogohlantiruvchilar CNS (7) da shunga o'xshash yo'llarni ta'sir qiladigan nuqtai nazarni qo'llab-quvvatlaydi.
Bizning natijalarimiz neurobiologiyani mukofot va nafratga qaratilgan tushuntirishlar bilan ta'minlaydi, chunki ular ko'rsatadiki, ham foydali, ham g'ayriqonuniy harakatlar bir xil miya joylarini o'z ichiga oladi; ya'ni umumiy neyron tizimi sifatida prefrontal noradrenerjik va accumbal dopaminerjik uzatishni ko'rsatadi. Noqulay his-tuyg'ularni kuchaytiruvchi yoki ogohlantiruvchi ogohlantiruvchi va ularning molekulyar mexanizmlari orqali faollashtirilgan neyrotransmiter tizimlarini tushunish, ijobiy va salbiy his-tuyg'ular bilan shug'ullanadigan nerv tizimlarining ishlashini tushuntirishga yordam beradi.
MATERIALLAR VA USLUBLAR
Hayvonlar.
Eksperimentlar vaqtida 57-6 haftalikda nevropakorenar fenotipleme jarayonida keng tarqalgan bo'lib qo'llanilgan inqirozli C8BL / 9JIco suvi (Charlz River Laboratories, Wilmington, MA) ning erkak sichqonlari ilgari tasvirlangan (14, 15) joylashtirilgan. Har bir eksperimental guruh oltidan sakkizta hayvondan iborat edi. Barcha eksperimentlar hayvonlarni tadqiq qilish uchun ishlatish bilan bog'liq Italiya milliy qonuniga (116, 1992 Dekreto Qonunchiligi) muvofiq o'tkazildi.
Preparatlar.
Xloral gidrat, 6-gidroksidopamin (6-OHDA), GBR 12909, kokain gidroxloridi va LiCl Sigma-Aldrich (Sent-Luis, MO) dan sotib olingan. Kokain (20 mg / kg), LiCl (3.0 meq / kg), xloral hidrat (350-450 mg / kg) va GBR 12909 (15 mg / kg) sho'r (eritma) ichida eritildi (0.9% NaCl) va 10 ml / kg hajmlari. 6-OHDA natriy metabisulfit (0.1 M) mavjud bo'lgan eritmasida eritildi. Oziq-ovqat tajribalari uchun sovg'a sutli shokolad (1 g, Nestlé, Vevey, Shveytsariya) edi.
Mikrodializ.
Hayvonlar sichqonchani adapter bilan jihozlangan stereotaksik ramka (Devid Kopf Instruments, Tujunga, KA) ichiga o'rnatilgan va bir tomonlama ravishda hidoyat kanülle (zanglamas po'latdan, zanglamas po'latdan yasalgan milya tashqi diametri 450 mm) o'rnatilgan qilingan xloral hidrat (0.38 mg / kg) bilan behushlik ko'rsatildi , Metalant AB, Stokgolm (Shvetsiya), mpFC yoki NAc (14, 15) da. Qo'llanma kanülünün uzunligi mpFC uchun 1 mm va NAn uchun 4.5 mm edi. Kontaktli kanola epoksi yopishtiruvchi bilan o'rnatildi va stabilizatsiya qilish uchun stomatologik tsement qo'shildi. [Franklin va Paxinos (27) usullari bo'yicha o'lchangan] bregma koordinatalari quyidagicha edi: mpFX va + 2.52 oldingi va 0.6 lateral uchun 1.60 anteroposterior va 0.6 lateral [asosan qobiq bo'linmasini (27) o'z ichiga olgan). Prob (mpFX va 2 mm uchun 1 mm va 0.24 mm tashqi diametri, MAB 4 kuprophan mikrodiializ probi, Metallant AB) uchun mikrosializning tajribasidan oldingi 24 soat kiritildi (diyagnostik membran uzunligi. Hayvonlarga hidoyat kanülüne mikrodializ sondasının qo'l bilan sokulmasını engillashtirish uchun, xlor hidrat (350 mg / kg) bilan hafifçe behushlik qilingan. Hayvonlar o'z uylariga qaytgan. Chiqish va kirish prob linzalari mahalliy parafilm tomonidan himoyalangan. Membranlar tiklanishni tasdiqlash uchun bir kun oldin dopamin va norepinefrinni in vitro hosil bo'lishida tekshirish uchun sinovdan o'tkazildi (nisbiy tiklash quyidagicha: dopamin, 10.7 ± 0.82%, norepinefrin, 12.2 ± 0.75%, n = 20).
Mikrodializ probi CMA / 100 nasosiga (Carnegie Medicine, Stokgolm, Shvetsiya) PE 20 tubing (Metalant AB) va ultralow moment momentli ikki kanalli suyuq burilish moslamasi (375 / D / 22QM modeli; Instech Laboratories, Plymouth Meeting, PA) erkin harakatlanishni ta'minlash uchun. Sun'iy miya omurilik suyuqligi (147 mM NaCl / 1 mM MgCL / 1.2 mM CaCl2 / 4 mM KCl) 2 ml / min doimiy oqim tezligida dializ zondidan pompalandi. Tajribalar proba qo'yilgandan 22-24 soat o'tgach amalga oshirildi. Har bir hayvon mikrodializ uskunalari (Instech Laboratories) va polda uy qafaslari bilan jihozlangan dumaloq qafasga joylashtirildi. Dializ perfuziyasi 1 soatdan keyin boshlandi. Dializ perfuziyasi boshlangandan so'ng, sichqonlar asosiy namunalarni yig'ishdan oldin -2 soat davomida bezovta qilinmagan. Davolashdan oldin darhol yig'ilgan uchta namunaning o'rtacha konsentratsiyasi (<10% o'zgarishi) bazal konsentratsiya sifatida qabul qilindi. Mikrodializ tajribalari boshlanishidan oldin sichqonlar har bir guruh tarkibidagi turli xil muolajalardan biriga (sho'r suv, kokain, shokolad yoki LiCl) tayinlangan (soxta muomala qilingan yoki norepinefrin tükenmiştir). Oziq-ovqat bilan tajribalar o'tkazish uchun hayvonlar eksperimentlar boshlanishidan 28 kun oldin oziq-ovqat tanqisligi jadvaliga (4) joylashtirilgan.
Dialysate 20 (kokain va LiCl guruhlari uchun) yoki 120 (oziq-ovqat guruhlari uchun) uchun har bir 160 daqiqada to'plandi. Faqat to'g'ri joylashtirilgan kanula ega bo'lgan sichqonlardan olingan ma'lumotlar ko'rsatiladi. Plitalar metilen qizil bo'yoq bilan baholandi. Diyalizat namunalarining yigirma mikrolitri HPLC bilan tahlil qilindi. Qolgan 20 ml keyingi tekshirish uchun saqlandi. Probalarni tiklash uchun kontsentratsiyalar (pH, 20 mL uchun) aniqlanmagan. HPLC tizimi shamollash xujayrasi (M5200) va analitik hujayra (M5021) bilan ta'minlangan, Ittifoq HPLC tizimi (Waters, Milford, MA) va kuzometrik detektor (model 5011A; Coulochem II, ESA, Chelmsford, MA) . Kondenser xujayrasi 400 mVda o'rnatildi, 1 elektrod 200 mVda o'rnatildi va 2 elektrod 250 mVda o'rnatildi. 18 ° C da saqlanadigan Nova-Pack C3.9 ustuni (150 × 33 mm; suv) ishlatilgan. Oqim tezligi 1.1 ml / min edi. Mobil bosqich ilgari tasvirlangan (14, 15). Tahlilni aniqlash chegarasi 0.1 pg edi.
Mpfcdagi Norepinefrinning tozaligi.
Behushlik va jarrohlik vositasi yuqorida tavsiflangan. Jonivorlar 12909-OHDA mikrointizatsiyadan oldin GBR 15 (30 mg / kg) bilan 6 daqiqadan so'ng dopaminerjik neyronlarni himoya qilishdi. Ikki tomonlama 6-OHDA (har bir tomon uchun 1.5 min uchun 0.1 mkm uchun 2 mkm) har bir tomon uchun mPFJga o'tkazildi [koordinatalar + 2.52 oldingi tomondan, ± 0.6 lateral va bregma (2.0) bo'yicha 27 ventral), zanglamaydigan po'latdan 0.15-ul ukoliga polietilen trubka bilan ulangan va CMA / 1 pompasi bilan boshqariladigan kanula (100 mm; Unimed, Lozan, Shveytsariya tashqi diametri). Kanül infuziya tugagandan so'ng qo'shimcha 2 min uchun joyida qoldirildi. Sham bilan ishlov berilgan hayvonlar bir xil davolanishga uchragan, ammo intraserebral transport vositasini olgan. Hayvonlar operatsiyadan keyingi 7 kun o'tgach mikrodializ yoki xulq-atvor tajribalari uchun ishlatilgan.
MpFC ning norepinefrin va dopamin to'qimalari darajalari (14, 15) tushkunlik darajasini baholash uchun ilgari tasvirlanganidek baholandi.
Joylashuvi.
Behavioral eksperimentlar joy-konditsioner apparati (14, 15, 29) yordamida amalga oshirildi. Qurilma ikkita kulrang Plexiglas xonasini (15 × 15 × 20 sm) va markaziy alleyni (15 × 5 × 20 sm) tashkil etdi. Ichki eshikni ikki xonaga (4 × 20 sm) ulashgan. Har bir xonada qora Plexiglasdan tayyorlangan va har xil naqshlarda (har doim ham kameraning bir xil sirtini qoplagan) ikkita uchburchakli parallelepipedlar (5 × 5 × 20 sm) shartli ogohlantiruvchi sifatida ishlatilgan. Hayvonlar operatsiyadan keyingi 7 kunlik yurish-turish tajribalari uchun ishlatilgan. Konditsionerlikdan oldin sichqon har bir guruhda turli xil muolajalardan (sho'r suv, kokain, shokolad yoki LiCl) tayinlangan (sham bilan davolash qilingan yoki norepinefrin kamaygan).
Konditsionerni joylashtirish bo'yicha o'quv jarayoni avval tasvirlangan (14, 15). Qisqasi, 1 (pretest) kunida, sichqonchani 20 daqiqa davomida butun qurilmani o'rganish bepul edi. Quyidagi 8 kun (kondensatsiya fazasi) davomida sichqonchani 40 min uchun har kuni ikkita xonadan birida cheklab qo'yildi. Dori-darmonlarni uyg'unlashtiradigan joyni konditsionerlardan biri shamollash jarayonida, ikkinchisi kokainda (20 mg / kg ip, CPP) yoki LiCl (3.0 meq / kg ip, CPA) bilan bosqichma-bosqich bog'langan. Ushbu dozalar 57L / 6JIco sichqonlarining 20 mg / kg (30, 31) kokain dozasida kuchli CPP ni va 3.0 meq / kg (32). Nazorat guruhidagi hayvonlar uchun ikkala xona ham sho'rlangan. Oziq-ovqatlar bilan oziq-ovqat mahsulotlarini iste'mol qilish uchun naqshlardan biri standart oziq-ovqat mahsuloti (1 g sichqonchani standart dietasi) va ikkinchisini mazali taom (1 g sut shokoladi) bilan birlashtirildi. Hayvonlarni oziq-ovqat taqiqlash jadvaliga (28) joylashtirishdan oldin 4 kun qoldi. Ushbu jadval konditsionerlik vaqtida davom etdi.
Barcha joylarni konditsionerlash bo'yicha tajribalar uchun juftliklar muvozanatlashtirildi, shunda har bir eksperimental guruhning yarmi uchun shartsiz stimul (kokain, shokolad yoki LiCl) ikkita naqshdan biri bilan bog'langan; har bir guruhning ikkinchi yarmi uchun shartsiz rag'batlantirish boshqa naqsh bilan birlashtirilgan. CPP yoki CPA ekspressioni bo'yicha test sinovi 10-kuni dastlabki protsedura yordamida o'tkazildi. Xulq-atvor ma'lumotlari EthoVision to'liq avtomatlashtirilgan video kuzatuv tizimi (Noldus, Vageningen, Gollandiya) tomonidan to'plandi va tahlil qilindi. Qisqacha aytganda, eksperimental tizim CCD videokamera tomonidan yozib olingan. Keyin signal raqamlashtiriladi (freym grabber deb nomlangan apparat qurilmasi tomonidan) va kompyuter xotirasiga uzatiladi. Keyinchalik, raqamli ma'lumotlar "sarflangan vaqt" ni (soniyalarda) olish uchun EthoVision dasturi yordamida tahlil qilinadi, bu har bir sub'ekt tomonidan apparatning har bir sektorida imtiyozli ballar uchun xom ma'lumotlar sifatida ishlatiladi.
Statistika.
Joyni joylashtirish.
Joylashtiruvchi tajribalar uchun statistik tahlillar markazda (markazda), giyohvand / shokoladli juftlikda (bog'langan) va sho'rlangan / standart ovqatlanish uchun ajratilgan (unpaired) kompartmanlarda sinov vaqtida (saniyalikda) hisoblash yo'li bilan amalga oshirildi. Ikkala xonada sho'rlangan juftligini oluvchi hayvonlarga nisbatan ikkitomonlama bo'linma birinchi marotaba aniqlangan.
Selektif prefrontal kortikal norepinefrin tükenmesinin joy kondisyonuna ta'siri.
Joylashtiruvchi tajribalar ma'lumotlari har bir davolash uchun omil (oldingi davolash, ikki bosqich: sham bilan ishlangan va norepinefrinted) va bitta faktordagi (juftlik, uchta daraja: markaz, bog'langan va unpaired) faktorlar orasida takrorlangan-o'lchovli ANOVA yordamida tahlil qilindi [ sho'r / sho'r, sho'r / kokain (20 mg / kg), sho'r / LiCl (3 meq / kg) va standart oziq-ovqat / shokolad). Muhim taqqoslashlar bilan bog'langan va takrorlanmagan qismlar o'rtasida bo'lganligi sababli, bu xonalarda o'tkaziladigan vaqtlarni taqqoslash har bir guruh ichida takroriy-o'lchovli ANOVA yordamida amalga oshirildi.
Ikki tomonlama ANOVA kokain uchun muhim muolajani × juftlik ta'sirini aniqladi [F (2, 28) = 3.47; P <0.05], LiCl [F (2, 28) = 4.55; P <0.05], va shokolad [F (2, 28) = 3.5; P <0.05].
Har bir guruh ichida ANOVA tomonidan qayta-qayta o'tkazilgan tadbirlar juftlashuvchi omilning faqat kokain bilan AOK qilingan soxta muomala qilingan hayvonlar uchun muhim ta'sirini aniqladi [F (1, 14) = 24.3; P <0.0005], LiCl [F (1, 14) = 10.3; P <0.01], yoki shokolad [F (1, 14) = 7.31; P <0.05].
MpFCdagi norepinefrinning yo'qligi.
Prefrontal norepinefrinning tükenmesinin mpFC'daki dopamin va norepinefrinning to'qima darajalariga ta'siri ikki tomonlama ANOVA tomonidan tahlil qilindi. Faktorlar quyidagicha edi: zararlanish (ikki daraja: soxta muomala va norepinefrin tükenmiş) va tajriba (ikki daraja: xulq-atvor tajribasi va mikrodializ tajribalari). Guruhlar orasidagi individual taqqoslashlar, agar kerak bo'lsa, post-hoc testi, Dankanning ko'p masofali testi orqali amalga oshirildi. Xulq-atvor va mikrodializ tajribalari ma'lumotlari bo'yicha statistik tahlillar o'tkazildi. Prefrontal norepinefrinni tükenmesinin dopamin va norepinefrin to'qima darajalariga mpFC'de ta'siri uchun ikki tomonlama ANOVA, faqat noradrenalin uchun zararlanish ta'sirini ko'rsatdi [F (1, 188) = 2.02; P <0.0005], ammo tajriba effektlari yo'q.
Mikrodializ.
Xom ma'lumotlar bo'yicha statistik tahlillar o'tkazildi (20 ml ga pg konsentratsiyasi). Prefrontal norepinefrinni tükenmesinin mpFC'deki norepinefrinning tarqalishiga yoki kokain (20 mg / kg) yoki LiCl (3 meq / kg) bilan kurashgan hayvonlarning NAc'indeki dofamin chiqishi bo'yicha ta'siri ANOVA ning takroriy o'lchovlari bilan tahlil qilindi (oldindan davolash, ikki daraja, soxta davolangan va noradrenalin tükenmiş; davolash, uch darajali, fiziologik, kokain va LiCl) va bitta omil (vaqt, etti daraja, 0, 20, 40, 60, 80, 100 va 120). Prefrontal norepinefrinni yo'q qilishning mpFCdagi norepinefrinni chiqarilishiga yoki shokolad ta'siriga uchragan hayvonlarning NAc-dagi dofaminning chiqishiga ta'siri ANOVA tomonidan takroriy o'lchovlar bilan tahlil qilindi (birlamchi davolash, ikki darajali, soxta muomala va norepinefrin tugadi) va bitta omil ichida ( vaqt, to'qqiz daraja, 0, 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140 va 160). Oddiy effektlar har bir vaqt uchun bir tomonlama ANOVA tomonidan baholandi. Guruhlar orasidagi individual taqqoslashlar, agar kerak bo'lsa, post-hok testi, Dankanning ko'p masofali sinovi orqali amalga oshirildi.
Farmakologik stimullarning prefrontal norepinefrinning chiqib ketishiga ta'siri bo'yicha statistik tahlillar sezilarli darajada oldindan davolash × davolash × vaqt ta'sirini aniqladi [F (12, 180) = 4.98; P <0.005]. Shokolad iste'molining noradrenalina chiqarilishiga ta'siri bo'yicha statistik tahlillar oldindan davolash × vaqt ta'sirini aniqladi [F (8, 80) = 7.77; P <0.005]. Oddiy effektli tahlillar sham bilan davolangan guruh uchun vaqtning sezilarli ta'sirini va kokain yoki LiCl in'ektsiyasidan keyin, shuningdek shokolad iste'mol qilinganidan keyin sham bilan davolash qilingan va noradrenalin bilan tükenmiş guruhlar o'rtasidagi sezilarli farqni aniqladi.
Farmakologik stimullarning akumbal dopaminning chiqib ketishiga ta'siri bo'yicha statistik tahlillar muhim davolashni oldindan aniqladi × davolash × vaqt o'zaro ta'sir [F (12, 180) = 10.02; P <0.0005]. Shokolad ma'lumotlarining statistik tahlillari oldindan muolajani × vaqt ta'sirini aniqladi [F (8, 80) = 2.12; P <0.05]. Oddiy effektli tahlillar sham bilan davolash qilingan guruhlar uchun vaqtning sezilarli ta'sirini va sham bilan davolash qilingan va norepinefrinni yo'qotadigan guruhlar o'rtasida giyohvand moddalar (kokain yoki LiCl) in'ektsiyasidan keyin, shuningdek shokolad iste'mol qilinganidan keyin sezilarli farqni aniqladi.
Tushunchalar
Doktor E. Catalfamoga mohir yordam uchun minnatdormiz. Tadqiqotni "Ministero della Ricerca Scientifica e Tecnologica" (PRIN 2005), "La Sapienza" Universiteti Ateneo (2004 / 2005) va Ministero della Salute (Progetto Finalizzato RF03.182P) tomonidan qo'llab-quvvatlandi.
KIRISLAR
NAc yadrosi akumbenslar
PFK prefrontal korteks
mpFC medial pFC
CPP shartli joylashtirilgan holat
EHMning shartli joylashuvi
6-OHDA 6-gidroksidopamin.
DAVLATLAR
Mualliflar hech qanday manfaatlar to'qnashuvini e'lon qilmaydi.
Ushbu maqola PNAS to'g'ridan-to'g'ri taqdim etiladi.
Adabiyotlar
1. O'Doherthy J. Curr Opin Neurobiol. 2004; 14: 769-776. [PubMed]
2. Rolls ET. Behav Brain Sci. 2000; 23: 177-191. [PubMed]
3. Berrij KC, Robinson TE. Brain Res Rev. 1998; 28: 309-369. [PubMed]
4. Becerra L, Breiter HC, Wise R, Gonsales RG, Borsook D. Neuron. 2001; 32: 927-946. [PubMed]
5. Gotfrid JA, O'Doherthy J, Dolan RJ. J Neurosci. 2002; 22: 10829-10837. [PubMed]
6. Jensen J, Makintosh AR, Crawley AP, Mikulis DJ, Remington GR, Kapur S. Neuron. 2003; 40: 1251-1257. [PubMed]
7. Borsook D, Becerra L, Carlezon VV, Jr, Shaw M, Renshaw R, Elman I, Levine J. Eur J Pain. 2007; 11: 7-20. [PubMed]
8. Hikmatli R. Nat Rev Neurosci. 2004; 5: 483-494. [PubMed]
9. Bechara A, Tranel D, Damasio X. Brain. 2000; 123: 2189-2202. [PubMed]
10. McQuade R, Creton D, Stanford SC. Psixofarmakologiya. 1999; 145: 393-400. [PubMed]
11. Dazzi L, Seu E, Cherchi G, Biggio G. Eur J Pharmacol. 2003; 476: 55-61. [PubMed]
12. Feenstra MGP, Teske G, Botterblom MHA, ham Bruin JP. Neurosci Lett. 1999; 272: 179-182. [PubMed]
13. Mingote S, de Bruin JPC, Feenstra MGP. J Neurosci. 2004; 24: 2475-2480. [PubMed]
14. Ventura R, Cabib S, Alcaro A, Orsini C, Pugli-Allegra S. J Neurosci. 2003; 23: 1879-1885. [PubMed]
15. Ventura R, Alcaro A, Pugli-Allegra S. Sereb Cortex. 2005; 15: 1877-1886. [PubMed]
16. Di Chiara G, Bassareo V, Fenu S, De Luka MA, Spina L, Cadoni C, Acquas E, Carboni E, Valentini V, Lecca D. Neuropharmacology. 2004; 47: 227-241. [PubMed]
17. Aston-Jones G, Rajkowski J, Koen J. Biol Psixiatriya. 1999; 46: 1309-1320. [PubMed]
18. Shi WX, Pun CL, Zhang XX, Jones MD, Bunney BS. J Neurosci. 2000; 20: 3504-3511. [PubMed]
19. Sesack SR, Pickel VM. J Comp neurol. 1992; 320: 145-160. [PubMed]
20. Darracq L, Drouin S, Blanc G, Glowinski J, Tassin JP. Neuroscience. 2001; 103: 395-403. [PubMed]
21. Jodo E, Chiang C, Aston-Jones G. Neuroscience. 1998; 83: 63-79. [PubMed]
22. Grenhoff J, Nisell M, Ferre S, Aston-Jones G, Svensson TH. J Neural Transm. 1993; 93: 11-25.
23. Liprando LA, Miner LH, Blakely RD, Lewis ULARNING, Sesack SR. Sinaps. 2004; 52: 233-244. [PubMed]
24. Salamone JD, Correa M, Mingote S, Weber SM. J Pharmacol Exp Ther. 2003; 305: 1-8. [PubMed]
25. Everitt BJ, Robbins TW. Nat Neurosci. 2005; 11: 1481-1487. [PubMed]
26. Horvitz JC. Behav Brain Res. 2002; 137: 65-74. [PubMed]
27. Franklin KBJ, Paxinos G. Sichqoncha miyasi: Stereotaksik koordinatlarda. San-Diego: akademik; 1997.
28. Ventura R, Pugli-Allegra S. Sinapse. 2005; 58: 211-214. [PubMed]
29. Cabib S, Orsini C, Le Moal M, Piazza PV. Ilmiy. 2000; 289: 463-465. [PubMed]
30. Romieu R, Phan VL, Martin-Fardon R, Maurice T. Neuropsixofarmakologiya. 2002; 4: 444-455. [PubMed]
31. Orsini C, Bonito-Oliva A, Conversi D, Cabib S. Psixofarmakologiya. 2005; 181: 327-336. [PubMed]
32. Risinger FO, Cunningham CL. Farmakol Biochem Behav. 2000; 1: 17-24. [PubMed]
;