可卡因和糖招募的伏隔核神经元集合不同(2020年)

概要: 伏伏核中的可卡因和蔗糖神经元团大部分不重叠。

Sumber: 怀俄明大学

大脑伏隔核在风险回报回路中起着核心作用。 它们的操作主要基于三种必需的神经递质:多巴胺,它促进欲望;多巴胺,它促进欲望。 XNUMX-羟色胺,其作用包括饱腹感和抑制作用; 和谷氨酸,可驱动目标导向的行为以及对与奖励相关的线索和情境的反应。

在一项使用转基因小鼠的研究中,怀俄明大学的一名教职员工发现,使用可卡因招募的伏隔核集合与蔗糖或食用糖招募的伏隔核集合在很大程度上不同。 由于它们是分开的,因此存在可以解决药物使用问题而又不影响生物学上寻求奖励的可能性。

Ana Clara Bobadilla说:“我们发现,在伏隔核中,是奖励处理的关键大脑区域,神经元集成体(同时激活的稀疏神经元网络)具有特定于奖励的功能,而蔗糖和可卡因集成体大多不重叠。”华盛顿大学药学院和WWAMI(华盛顿,怀俄明州,阿拉斯加,蒙大拿州和爱达荷州)医学教育计划的助理教授。

Bobadilla是一篇论文的主要作者,该论文的标题为“可卡因和蔗糖奖励招募了伏隔核中的不同寻求合奏”,该论文于28月XNUMX日出版 分子精神病学。 该杂志发表了旨在阐明精神疾病及其治疗基础的生物学机制的研究成果。 重点是在临床前和临床研究的界面进行研究,包括细胞,分子,整合,临床,影像学和心理药理学水平的研究。

Bobadilla在完成南卡罗来纳州医科大学的博士后工作的同时进行了这项研究。 该项目于2017年中开始。 该研究的一名贡献者现在在科罗拉多大学安舒兹医学校区工作。

她说,目前,每个奖励特定团队的招募过程尚不清楚。 但是,使用分子生物学工具,Bobadilla能够识别可卡因和蔗糖集合中募集了哪种类型的细胞。

这些细胞称为GABA能投射神经元,也称为中棘神经元。 它们占伏伏核神经元人口的90%至95%。 这些中棘神经元表达多巴胺D1或D2受体。

该研究确定了募集的蔗糖和可卡因组主要是表达D1受体的中等棘神经元。 Bobadilla说,这些结果与该领域的普遍理解是一致的,即D1途径的激活会促进寻求奖励,而D2途径的激活会导致厌恶或减少寻求。

该研究确定了募集的蔗糖和可卡因组主要是表达D1受体的中等棘神经元。 图片在公共领域

“在人类中,很少在真空中使用毒品。 我们大多数人的生活复杂,包括许多非毒品奖励来源,例如食物,水,社交互动或性行为。” Bobadilla解释说。 “像毒品一样,这些奖励会不断驱动并影响我们的行为。 在这项研究中使用的可卡因和蔗糖双重模型使我们能够在小鼠经历蔗糖(另一种竞争性奖励)后表征可卡因特异的集合。

她补充说:“这是一个更为复杂的模型,但它更接近于每天都在与竞争性报酬斗争的患有毒品使用障碍的人们所发生的事情。”

Bobadilla现在专注于如何在集合中募集细胞的问题。 此外,她的目标是解决成瘾研究中的另一个基本问题:寻求所有药物奖励的基础是否是相同的特定于网络的机制。

她说:“所有滥用药物都有很高的复发率。” “但是,每种成瘾药物都表现出不同的急性药理作用和突触可塑性。 我们现在正在调查是否特定的合奏特性可以解释这些差异。”

资金: 这项研究部分由博瓦迪利亚的博士后导师,南卡罗来纳州医科大学神经科学的教授兼主席彼得·卡利瓦斯(Peter Kalivas)以及2019年初获得的美国国立卫生研究院独立途径奖资助。

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来源: 怀俄明大学
联系我们: Ana Clara Bobadilla –怀俄明大学
图片: 图片在公共领域

原始研究: 封闭通道。
可卡因和蔗糖奖励在伏伏核核心中募集了不同的寻找合奏”,作者是Ana-Clara Bobadilla,Eric Dereschewitz,Lucio Vaccaro,Jasper A. Heinsbroek,Michael D. Scofield和Peter W. Kalivas。 分子精神病学

抽象

可卡因和蔗糖奖励在伏伏核核心中募集了不同的寻找合奏

奖励管理不当是物质使用障碍的主要特征。 最近的研究表明,奖励性药物相关的经历会诱导伏隔核中离散数量的神经元同步激活,这些神经元因果关系与奖励相关性背景相关。 在这里,我们全面地描述了通过与寻求行为相关的经验构建的神经元的特定集合。 我们还通过评估同一只小鼠中与可卡因和蔗糖相关的集合,来解决成瘾性药物是否篡夺自然奖励所招募的神经元网络的问题。 我们用FosCreERT2 / +/ Ai14转基因小鼠可标记被可卡因和蔗糖搜寻激活并可能编码的细胞。 我们标记了在提示诱导的寻找可卡因或蔗糖期间激活的伏隔核核心子区域(NAcore)中约1%的神经元。 搜寻组中的大多数标记细胞是D1-MSN,在搜寻过程中而不是在灭绝过程中或当小鼠留在笼中时被特异性激活。 为了比较同一只小鼠中不同奖励特定的合奏,我们使用了可卡因和蔗糖双重自我管理方案,允许奖励特定的寻求。 使用该模型,我们发现构成可卡因的细胞与寻求蔗糖的集合相比有约70%的差异。 建立可卡因募集的NAcore神经元集合与招募到编码蔗糖编码的集合中的神经元大不相同,表明了集合体的微调特异性。 这些发现可以进一步探索将基于报酬的正强化转化为适应不良的药物寻求机制。