抽象
内侧视前区（mPOA）是多巴胺能增强男性性行为的关键部位。 多巴胺释放在大鼠mPOA中随着交配而增加，支持视前多巴胺对男性性行为所起的关键刺激作用。 然而，有人质疑多巴胺是否与男性性行为的发生具体相关，而不仅仅涉及一般的唤醒。 为了解决这个问题，我们询问mPOA中的多巴胺释放是否与日本鹌鹑中男性性行为的产生有关，这种物种表现出比大鼠更短的交配时间模式，并且没有一个引人入胜的器官，导致性反应的地形非常不同。 在暴露于雌性动物之前，期间和之后每六分钟收集来自成年性经历的雄性鹌鹑的mPOA的细胞外样品。 体内 微透析并使用HPLC-EC分析。 在雌性存在下，细胞外多巴胺显着增加，并在移除雌性后返回基线。 然而，未能交配的受试者没有显示出这种增加的释放。 这些研究结果表明，不仅是女性的存在促使男性多巴胺释放，而且男性如何对她做出反应。 此外，在交配的受试者中，在没有交配期间收集的样品中多巴胺释放没有变化。 总之，这些发现支持了这样的假设，即mPOA中的多巴胺作用与性动机特别相关，而不仅仅是交配行为或身体唤醒。
介绍
假设视前内侧区域（mPOA）可将男性的动机集中在与性相关的刺激上，协调勃起和射精所需的生殖器反射，并增强男性典型的交配运动模式（Hull等，1999）。 主要基于药理学发现，儿茶酚胺神经递质多巴胺（DA）似乎通过其在mPOA中的作用促进大鼠和其他哺乳动物的男性性行为（综述见 Hull等，2006）。 例如，在大鼠中，显微注射到mPOA中的DA激动剂促进性行为（Hull等，1986; Pehek等，1988; Pehek等，1989; Scaletta和Hull，1990; Markowski等，1994而DA拮抗剂的微量注射会损害交配，生殖器反射和性动机（Pehek等，1988; 华纳等人，1991）。 然而，DA是否与男性性行为的发生具体相关，最近受到质疑（Paredes和Ågmo，2004）。 这些作者认为DA对运动行为或一般唤醒很重要，但与男性性行为控制无关（Paredes和Ågmo，2004).
在性交互过程中对DA释放的评估提供了支持DA参与控制性行为的一个重要论点。 在大鼠中，已经表明发情雌性的存在增强了mPOA中的细胞外DA（Hull等，1995）通过测量 体内 微透析，然后用HPLC进行电化学检测（HPLC-EC）。 男性在与女性交配的mPOA中表现出显着的预先增加的DA，但是在DA没有这种上升的情况下他们没有（Hull等，1995）。 因此，这些数据支持这样的假设，即mPOA中DA的升高与男性性行为的发生具体相关。
关于mPOA中男性性行为的DA释放的研究仅限于啮齿动物。 对于超过30年，鹌鹑在说明激活雄性典型性行为的雄激素代谢物的细胞基础方面具有重要价值，并且已被证明是多巴胺能调节男性性行为的有用模型（对于评论，见 Balthazart和Ball，1998; Absil等，2001; Balthazart等，2002）。 鹌鹑表现出强烈的男性性行为，但与大鼠相比，表现出更快的时间序列。 重要的是，它们缺乏一个内在的器官，因此性行为的地形与哺乳动物完全不同。 由于鹌鹑没有勃起，因此检测mPOA中DA释放的变化不能仅仅归因于可能促进阴茎勃起的觉醒变化，而是这种变化可能更容易与性动机和性能联系起来。 因此，使用鹌鹑进行研究对于更好地理解DA释放在mPOA中控制男性性行为的作用非常重要。 目前的报告是第一个报告的案例，检查DA水平是否以 体内 鹌鹑中mPOA的微透析与具体的性行为表达有关。
材料和方法
主题
共有21成年雄性日本鹌鹑（Coturnix japonica）和15雌性刺激鹌鹑是从当地种鸡（CBT Farms，Chestertown，MD）获得的，并且在实验程序之前是实验和性天真的。 在插管植入手术（见下文）之后，所有禽类都接受了5预测试，以确保它们在微透析实验之前能够交配。 在鹌鹑中，交配顺序如下：颈部抓取（NG），坐骑尝试（MA），坐骑（M），最后达到泄殖腔接触运动（CCM）的最终结果（详细说明见 Adkins和Adler，1972）。 所有的鸡在3预测试的最小5期间表现出至少一个CCM，并且它们都在微透析实验的前一天交配。 在繁殖地和实验室的整个生命过程中，将鸟类单独饲养并暴露于模拟长日照的光周期（每天14h光和10h黑暗），并提供食物和水 随意.
立体定向手术
所有雄性鹌鹑用异氟烷气体麻醉剂（来自Vedco.Inc，St.Joseph，MO的IsoSol异氟醚;来自Surgivet，Inc.，Waukesha，WI USA的Isotec 4麻醉机）深度麻醉并置于立体定位装置（David Kopf instruments，美国加利福尼亚州Tujunga），鸽架支架放置在立体定位组件水平轴下方45°角。 头骨在顶骨间缝合处钻孔。 将由23规格的薄壁不锈钢管制成的引导插管插入脑中以在mPOA（AP + 2mm，ML + 1.8mm，DV + 0.3mm）上方结束2.8mm并用牙科粘固剂固定到颅骨。 将与切割导管相同长度的闭孔器插入导管中，直到微透析实验开始。 将鸡保持在温暖的环境中直至它们完全恢复，并且在手术后给予Metacam®（美洛昔康; Boehringer Ingelheim Vetmedica，Inc.，St.Joseph，MO，USA）三天以减轻疼痛和炎症。
微透析和行为
根据以前的程序构建同心微透析探针（Yamamoto和Pehek，1990）。 透析膜（Spectra / Por 体内 微透析中空纤维； Spectrum（加利福尼亚州加迪纳市）的外径为170μm，内径为150μm，有效渗析长度为1mm，截留分子量为18,000。 聚四氟乙烯覆盖的系绳包裹了流入管。 在使用前将Dulbecco的PBS（mM：138 NaCl，2.7 KCl，0.5 MgCl2、1.5 KH2PO4和1.2 CaCl2，pH 6.8，过滤并脱气; Sigma，St.Louis，MO）灌注KD Scientific（型号KDS220）泵，使用1毫升气密的Hamilton注射器。
在进行的试验研究中使用了9只雄性，以确定进行实验的适当流速。 每3 min收集样品，流速为1.0μl/ min，每个样品产生3μl透析液，立即冷冻（-80℃），随后由对实验条件视而不见的实验者使用HPLC-EC进行测定。 该试验研究中的9只动物中有3只的透析液体积不足以进行分析，因此排除了它们的样本。 对基线百分比变化的分析显示，在3最小间隔中取样没有显着影响（F2,10= 1.79， p= 0.216）。 我们确定1μl/ min的流速太快而不能正确收集透析液，因此我们将流速降低至0.5μl/ min，并且每6 min收集样品，每个样品产生3μl透析液。
行为测试
首先在单独的“实践”室中评估交配行为，以便鸟类在微透析室中从未具有交配经验。 所有禽类在测试前一天都表现出交配行为。 同样在测试前一天，将禽类放置在没有雌性的微透析室中一小时以使鸟类适应室。 在测试当天，植入探针，将受试者置于微透析室中，然后将探针连接到灌注线上。 6小时后，收集三个基线（BL）样品。 然后将雌性放入室内，在那里它们可以交配。 在此期间，收集了另外六个样本（女性期间）并记录了鸟类的完成行为的频率。 因为整个交配序列可以在4秒内发生（和记黄埔，1978并且鹌鹑在整个36分钟期间没有参与交配行为，在雌性存在的整个XNUMX分钟期间，收集了一些女性样本，其中包含来自鸟类交配时的透析液（COP），以及其他鸟类没有交配的样本（没有COP）。 收集最后一个样品后，取出雌性并收集三个最终样品（POST期）。 使用HPLC-EC测定以下样品：三种BL; 六位女性，包括COP和NO COP的样本; 和三个POST。
在实验结束时，通过组织学验证插管放置。 用异氟烷气体麻醉剂麻醉动物，并使用与用于微透析的相同探针，将染料溶液反向透析到mPOA中。 通过快速断头立即对动物实施安乐死，并使用低温恒温器取出，冷冻并切片（40μm）。 将包括mPOA的切片安装在载玻片上并检查插管的放置。 没有发现mPOA的病变。 通过使用约翰霍普金斯大学IACUC批准的程序对所有禽类进行饲养，操纵和安乐死。
色谱法
LC Packings（旧金山，加利福尼亚州）色谱系统由Acurate微流处理器和脉冲阻尼器，带有500nl样品环的Valco注射器和Antec微电化学检测器组成，配备微流体细胞（11nl细胞体积），玻璃状碳工作电极和Ag / AgCl参比电极。 分析柱是LC Packings Fusica反相毛细管柱（300μm内径，5cm长，填充有3μmC-18颗粒）。 将工作电极保持在相对于参比电极+ + NNUMX V的施加电位。 Gilson Medical Electronics（美国威斯康星州米德尔顿）泵（型号0.8）以307ml / min的速度通过该系统输送流动相; 然而，Acurate微流处理器分流，因此通过分析柱的流量为~0.5μl/ min。 流动相由7mM柠檬酸，32mM乙酸钠，54.3mM EDTA，0.074mM辛基磺酸（Fluka，Milwaukee，WI）和0.215％甲醇（v / v）组成。 将其过滤并在真空下脱气; pH为4。 使用运行Gilson Medical Electronics Unipoint系统控制器软件的PC收集数据，该软件还控制泵参数。
数据分析
将三个基线样品的平均值用作基线测量值，并将所有值转换为基线百分比。 通过重复测量方差分析（ANOVA）分析数据（BL，FEMALE [COP / NO COP]和POST）作为重复因子和Copulation（Copulators vs. Non-Copulators）作为独立因子。 效果被认为是重要的 p<0.05。 所有分析都是使用Windows版本的SPSS软件16.0版进行的。
成果
来自代表性鸟类的示例色谱图如图所示 图1。 内部受试者对基线百分比变化的分析显示了女性存在的显着影响（F.2,16= 4.224， p= 0.034; 图2A，B）。 事后分析显示，与基线相比，FEMALE样本中的这种变化显着更高。 此外，虽然所有受试者在手术后的预测试中交配，但并非所有受试者都在微透析设置中交配（六个鹌鹑交配[Copulators]而四个没有[非交换者]）因此可以比较交配的效果（之间）变量）关于视前区DA的浓度。 该分析揭示了交配的主要影响（F.1,8= 6.153， p= 0.038）和女性存在与交配的相互作用（F.2,16= 3.802， p= 0.045），因此交配的鹌鹑中的DA仅显着增加。 在六个FEMALE样本中，每个CCM的频率范围为：F1：0-3，F2：0-1，F3：0，F4：0-1，F5：0-3，F6：0。在样本F3或F6中交配的鸟类，有趣的是 图2A 来自这些样本的DA水平在“Copulators”中保持高水平。 此外，在交配的6只雄性中，4只鸟同时提供COP和NO COP样品（参见方法描述）。 对这些鸟类中基线百分比变化的分析显示没有变化（t = 0.064， p在交配期间与未发生交配的时期相比（0.953）图2C).
图1
最后，发现两只动物在mPOA外面放置了套管，因此从分析中移除。 有趣的是，来自这两只鸡的数据显示DA从基线释放没有变化，这表明DA反应的区域特异性。
讨论
这项研究代表了第一次尝试 体内 mPOA中的微透析研究在除啮齿动物之外的任何物种中的雄性性行为期间细胞外DA释放。 我们的第一个挑战是确定进行这些实验的适当流速。 使用以6分钟间隔收集的0.5μl/ min的流速，我们发现在雌性存在的情况下雄性鹌鹑的mPOA中DA水平增加，然后在雌性移除后减少回到基线（图2A）。 DA的这种显着上升仅发生在鹌鹑的交配中（图2B）。 此外，在交配的鸟类中，在它们交配或不交配的采样期间之间未检测到任何变化（图2C）。 因此，在存在雌性的情况下，无论雄性的行为反应如何，DA浓度升高都会持续存在。 这表明完成行为 本身 不调节mPOA中DA的释放; 相反，只有男性有动力并且能够交配，才会出现女性。 具体而言，所有的禽类都暴露于雌性，但只有最终参与交配的雄性才显示出DA的显着增加。 因此，男性看到女性是不够的，而是他是否最终会回应她与mPOA中的这种DA反应相关。 这些数据与mPOA中DA释放与性动机特异性相关的结论一致。 与啮齿动物一样，鹌鹑中的mPOA双向连接到许多大脑区域，接收来自各种感觉和调节区域的输入，并将输出发送到“神经移动”中心和直接连接到运动通路的大脑区域（Panzica等，1996; Simerly和Swanson，1986; Simerly和Swanson，1988）。 这些联系支持其作为协调性动机与其适当的行为输出的综合中心的作用。
与大鼠的情况一样，这些数据表明，只有当雄性成功交配时，mPOA DA的增加才发生在雌性的存在下（Hull等，1995）。 与在大鼠中观察到的相似，去除雌性导致DA释放的快速减少。 在研究中 赫尔等人。 （1995） 交配与非交配的雄性可以根据其预先的DA水平进行区分。 在女性面前收集预先计量的水平，男性可以看到，听到并闻到她，但不能与她进行身体互动。 如果男性在mPOA中表现出DA对女性的反应，那么他就可以继续交配。 如果他确实证明了这种预先增长，那么他就没有参与交配。 在我们目前的研究中，我们没有收集类似的预先调查措施。 然而，当男性和女性在一起但没有参与交配时，我们在交配的男性中观察到6 min采样箱。 我们发现在雄性鹌鹑交配期间和雌性存在期间DA的释放没有差异，而女性仍然存在但男性没有交配。
除了对性动机的假设行为之外，DA在大鼠mPOA中的一些行为似乎与促进阴茎勃起直接相关（综述见 Hull等，2006). 多明格斯和赫尔（2005） 假设由于大鼠中性刺激的刺激和/或性活动，mPOA中细胞外DA低阈值的机制是由D2受体介导的，这些受体抑制生殖器反射的强直制动。 中等阈值机制激活D1受体并促进阴茎勃起，而通过刺激D2受体激活的高阈值机制促进精液排放并抑制勃起。 进一步假设这些机制可以通过增加DA释放水平或更长时间的DA作用在mPOA中顺序激活（Dominguez和Hull，2005）。 因为鹌鹑缺乏一个内在的器官，但仍然表现出强烈的性动机模式，鹌鹑是研究性行为的不同组成部分的有用模型。 在这个物种中，配子转移通过雄性安装雌性并将其泄殖腔与她的接触发生，但不像哺乳动物那样需要雄性典型的神经肌肉控制（Seiwert和Adkins-Regan，1998）。 在本实验中，交配的雄性的DA水平增加，但与啮齿动物相反，鹌鹑不需要勃起来成功地执行行为序列。 因此，在不需要勃起的情况下发生DA升高，进一步支持DA在控制男性性行为中的作用，而不仅仅是勃起和射精。
与我们刚刚审查的大鼠类似，在全身注射D1或D2样激动剂和拮抗剂后，观察到鹌鹑中男性性行为的特异性激活或抑制（Balthazart等，1997; Castagna等人，1997）。 因此，在鹌鹑和大鼠中，DA可以抑制和促进男性的性行为。 然而，鉴于大鼠与鹌鹑的男性典型性行为的地形差异，而mPOA中DA的释放发生在两个物种中的雌性存在下，DA变化的功能后果可能因物种而异。 例如，在大鼠中，mPOA中的DA被认为在控制勃起和射精以及在性动机中的作用中起作用。 我们在雄性鹌鹑中观察到，在与大鼠中观察到的雌性相似的情况下，将参与交配的mPOA DA释放模式。 特别是在目前的这项研究中，我们比较了男性鹌鹑的DA水平，这些水平存在于女性中，并且参与或未参与交配行为。 我们研究的一个新发现是，在已经或最终将交配的鸟类中，即使在它们不交配的采样期间，DA在雌性存在时也很高。 换句话说，这些“Copulator”在女性存在的情况下总是表现出高水平的mPOA DA，即使它们实际上并未参与交配行为。 另一方面，“非交换剂”从未交配过，并且在雌性存在的情况下从未表现出mPOA DA的增加，这与大鼠报道的相似（Hull等，1995）。 这些发现支持DA释放在控制鹌鹑性动机中的作用。 鉴于鹌鹑缺乏阴茎，它们的交配行为的表达很可能受到来自生殖器区域的触觉刺激的影响，其方式与哺乳动物中观察到的非常不同（Balthazart和Ball，1998).
总之，当前实验的结果表明了完成行为 本身 不调节mPOA中DA的释放。 相反，当男性有动力且能够交配时，女性的存在似乎与DA水平的增加相关。 具体而言，我们观察到仅在交配的受试者中DA的增加，但这与行为的表现并不严格相关，这表明与动机有关。 在批评性评论中， Paredes和Ågmo（2004） 有人质疑DA是否与控制男性性行为有特殊关联。 他们认为，DA操作对男性性功能的影响可以通过调节一般唤醒或运动功能而不是对性行为的特定作用来解释。 然而，本实验表明DA的增加发生在鹌鹑中，鹌鹑是一种不需要勃起的物种，将mPOA中DA的释放与性行为联系起来而不仅仅是物理唤醒。 总体而言，这些数据与mPOA中的DA与性动机特异性相关的概念一致。
致谢
这项工作得到了授权R01 NIH / MH50388的支持。 HKK-N由NIH T32 HD007276提供支持。 CAC是FRS-FNRS研究员。 此外，我们感谢Zachary Hurwitz帮助在HPLC-EC和Jim Garmon注入样品以帮助建立测试室。
脚注
发布者的免责声明： 以下手稿是最终接受的手稿。 它没有经过正式出版所需的最终编辑，事实检查和校对。 它不是权威的，发布者认证的版本。 美国心理学会及其编辑委员会对此手稿版本的错误或遗漏，NIH或其他第三方从本手稿中衍生的任何版本不承担任何责任或义务。 已发布的版本可在 www.apa.org/pubs/journals/bne
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