慢性暴露于类似赌博的奖励预测刺激计划可以促进大鼠对安非他明的致敏(2014)

Front Behav Neurosci。 2014 Feb 11; 8:36。 doi:10.3389 / fnbeh.2014.00036。 eCollection 2014。

扎克M.1, Featherstone RE2, 马修森3, 弗莱彻PJ3.

抽象

成瘾被认为是由长期接触药物引起的脑部疾病。 脑多巴胺(DA)系统的敏化作用部分地介导了这种作用。 病理性赌博(PG)被认为是行为成瘾。 因此,PG可能是由长期接触赌博引起的。 识别赌博引起的DA系统敏感化将支持这种可能性。 赌博奖励唤起DA释放。 老虎机游戏的一集将DA响应从奖励传递转移到线索(旋转卷轴)的开始以用于奖励,与时间差异学习原则一致。 因此,条件刺激(CS)在DA对赌博的反应中起关键作用。 在灵长类动物中,当奖励概率为50%时,对CS的DA响应最强。 根据这个时间表,CS引出了奖励的期望,但没有提供关于它是否会在特定试验中发生的信息。 在赌博期间,50%计划应该引起最大DA发布。 这与商业老虎机上的奖励频率(46%)非常匹配。 DA释放可以促进致敏,特别是苯丙胺。 慢性暴露于CS预测奖励50%的时间可以模仿这种效应。 我们在三项大鼠研究中测试了这一假设。 动物接受15×45-min暴露于CS,其以0,25,50,75或100%的概率预测奖励。 CS很轻; 奖励是10%蔗糖溶液。 训练后,大鼠接受5种不同剂量(1 mg / kg)的d-苯异丙胺的致敏方案。 最后,他们在0.5-min运动活动测试之前接受了1或90 mg / kg苯丙胺攻击。 在所有三项研究中,对于两种攻击剂量,50%组显示出比其他组更高的活性。 效果大小适度但一致,如显着的组×等级关联(φ= 0.986,p = 0.025)所反映的。 慢性暴露于类似赌博的奖励预测刺激计划可以促进苯丙胺的敏感性,就像接触安非他明本身一样。

关键词: 病态赌博,致敏,安非他明,多巴胺,不确定性

介绍

成瘾已被定性为长期接触滥用药物引起的脑部疾病(Leshner, 1997)。 神经可塑性被认为可以调节这种暴露的影响(Nestler, 2001)。 脑多巴胺(DA)系统的敏感性是神经可塑性的一种形式,涉及药物的条件性刺激(CS)的高反应性和强迫性药物寻求(Robinson和Berridge, 2001)。 通过增加DA释放以响应CS奖励和增加对药理学DA攻击的运动反应(Robinson和Berridge, 1993; 皮尔斯和卡利瓦斯, 1997; Vanderschuren和Kalivas, 2000)。 虽然致敏只是与成瘾有关的许多大脑变化之一(参见Robbins和Everitt, 1999; Koob和Le Moal, 2008),突触前多巴胺释放的变化已被建议代表参与基于成瘾的药物寻求(例如,复发)的常见神经适应,因为诱导对阿片类药物(例如,吗啡)或兴奋剂攻击(例如,安非他明)的运动致敏的药物,也导致恢复海洛因或可卡因自我管理的熄灭操作性反应 - 复发的动物模型(Vanderschuren等, 1999)。 最初暴露于成瘾药物后,激励致敏(药物奖励价值增加)最为明显的证据进一步表明致敏可能也与成瘾的早期阶段有关(Vanderschuren和Pierce, 2010).

病理性赌博(PG)被描述为行为成瘾,并且最近在5th版本的精神疾病诊断和统计手册中重新归类为物质依赖性障碍(Frascella等, 2010; APA, 2013)。 这意味着PG可能是由长期暴露于类似赌博活动引起的,共同机制可能会调解赌博和药物暴露的影响(Zack和Poulos, 2009; 利曼和波坦察, 2012); 大脑DA通路的敏感性可能是这一过程的一个重要因素。

临床证据间接支持这种可能性:使用正电子发射断层扫描(PET)Boileau及其同事发现,男性PG受试者对安非他明(0.4 mg / kg)的纹状体DA释放显着高于健康男性对照(Boileau等, 2013)。 总体组差异在关联和体感纹状体中是显着的。 在包括伏隔核的边缘纹状体中,这些组没有差异。 然而,在PG受试者中,边缘纹状体中的DA释放与PG症状的严重性直接相关。 这些发现与PG中大脑DA途径的致敏性一致,但也表明与人类物质依赖性个体和苯丙胺致敏的经典动物模型的一些重要差异。 与PG受试者和暴露于低剂量苯丙胺的动物不同(参见Robinson等, 1982),具有物质依赖性的人一直表现出降低DA释放到兴奋剂的挑战(Volkow等, 1997; Martinez等人, 2007来自动物的证据表明,这可能反映了滥用药物暴食模式后禁欲的初始阶段DA功能的缺陷(Mateo等, 2005)。 在动物中表现出兴奋剂致敏作用的研究中,通常在边缘纹状体而不是背侧(关联,体感)纹状体中观察到增强的DA释放(Vezina, 2004)。 然而,反复暴露于可卡因的动物中的线索诱导(即条件性)药物寻求与背侧纹状体中增强的DA释放有关,该结果被认为表明更具习惯性的动机行为(Ito等, 2002)。 因此,PG受试者背部区域DA释放的总体升高可能与基于习惯的(不灵活的,常规化的)奖励寻求有关,涉及“从纹状体的腹侧到更多背侧区域的进展”(Everitt和Robbins, 2005,p。 1481),而这些受试者中边缘纹状体中依赖于严重性的DA释放可能更接近于通常在动物中建模的激励致敏。 PET研究结果无法揭示DA高反应性是否是这些PG受试者的预先存在的特征,是赌博暴露的结果,还是完全是某些其他过程的结果。 为了解决这个问题,有必要证明在暴露前正常的受试者中通过慢性赌博暴露诱导致敏。 这引发了一些问题,即赌博的哪些特征最有可能引起过敏。

斯金纳(Skinner)指出,可变的强化时间表是赌博魅力(或至少是其持久性)的基础(Skinner, 1953)。 老虎机游戏中的投注行为完全符合乐器调节的基本原则,正如货币支付与连续旋转的投注大小之间的前瞻性相关性所反映的(Tremblay等, 2011)。 因此,可变比率操作响应似乎提供了老虎机赌博的外部有效模型。

最近对动物的研究为赌博暴露对致敏作用的因果效应提供了强有力的初步支持。 Singer及其同事研究了55 1-h固定(FR20)或变量(VR20)糖精增强剂在操作性杠杆按压范例中的日常疗效对健康男性中低剂量(0.5 mg / kg)安非他明的后续运动反应的影响( Sprague Dawley)大鼠(Singer等, 2012)。 他们假设,如果赌博导致致敏,那么暴露于模仿赌博的可变时间表的大鼠应该比接触固定时间表的大鼠表现出对安非他明更大的反应。 正如预测的那样,VR20组对安非他明的运动反应比FR50组高出20%。 相反,在盐水注射后,这些组显示出相同的运动。 这些发现证实,长期接触可变强化足以诱导随机分配到各自时间表的健康动物的DA攻击的高反应性。

这一结果产生了许多问题:首先,在操作性反应与其结果之间的感知偶然性(或缺乏)在多大程度上调节了这些效应? 在学习方面,这种影响是否涉及“反应 - 结果预期”,或者在没有操作性反应时可以看到类似的效果,即巴甫洛夫范式中的“刺激 - 结果预期”(参见Bolles, 1972)? 第二,先前事件(反应或刺激)与其结果之间的偶然程度是否会影响敏感程度?

第二个问题涉及不确定性在敏感化中的作用。 例如,那些结果真正随机完全不可预测的游戏比那些明确定义但不是随机的获胜几率的游戏具有更大的诱导敏感性的可能性,即使绝对奖励率很低? 目前的研究解决了这些问题。

实验设计是通过一项关于猴子的奖励期望和DA神经元反应的开创性研究得到的(Fiorillo等, 2003)。 该研究中的动物在0,25,50,75或100%可变比例计划下获得果汁奖励(US)。 时间表由1 4指定不同的CS(图标)。 0%计划与100%计划一样经常提供奖励,但省略了CS。 在CS发作和美国分娩或遗漏之间的间隔期间DA神经元的发射率是关键的依赖性测量。 该研究发现,DA响应随奖励传递的不确定性而增加。 因此,在100%时间表下,CS引起的活动很少,在25和75%时间表下,CS引起中等和相似的活动水平,并且在50%时间表下,CS引起最大活动。 在每种情况下,在CS-US间隔期间,即随着预期接近结果,发射率升高。

这些发现表明,DA活动不仅随奖励是否确定(固定比率)或不确定(可变比率)而变化,而且与CS传达的奖励传递信息量成反比变化。 在100%条件下,CS唤起奖励预期,并完美预测其交付。 在25和75%条件下,CS唤起期望并预测奖励交付四次中的三次。 在50%条件下,CS唤起了预期,但没有提供任何超出机会的奖励交付信息。 根据他们的发现,Fiorillo等人。 得出结论:“这种不确定性导致的多巴胺增加可能有助于赌博的有益特性”(p.1901)。

单次会话中50%可变奖励的影响不应在多个会话过程中发生变化,因为在每个试验中,奖励的可能性仍然是完全不可预测的。 因此,当考虑在重复赌博事件中最大化DA神经元的慢性激活的条件时,安排50%的时间表应产生最持久和最有力的效果。 值得注意的是,在商用老虎机上数千次旋转中观察到的长期奖励率(回报> 0)为45.8%(Tremblay等, 2011)。 因此,50%可变奖励似乎准确地反映了由实际赌博设备管理的支付时间表。

本研究使用与Fiorillo等人相同的条件表。 在长期暴露中,与老鼠之间的群体间设计。 动物每天进行约3周的调节,其中CS(轻度)与US(少量蔗糖)配对。 训练阶段后,动物休息,然后评估通过对苯丙胺的运动反应来指示的致敏性。 根据文献,可以预见,暴露于不同奖励计划的大鼠的无药物运动行为不会有所不同,但在安非他明后会表现出明显不同的运动水平,其中50%的组相对于药物表现出更大的运动反应其他组在服药过程中,如果50%的动物先前曾接受过其他剂量的苯丙胺本身(即交叉敏化),则将出现这种情况。

实验1

材料和方法

主题

四组(n = 8 /组)成年(300-350 g)雄性Sprague-Dawley大鼠(Charles River,St. Constant,Quebec,Canada)在反向20下单独圈养在透明聚碳酸酯盒(43×22×12 cm)中: 12明暗循环。 他们收到了 随意 获取食物和水,以及实验者在研究前几周的2日常处理。 每组根据四种可变奖励计划中的一种进行调节:0,25,50或100%。 在这项初步研究中,75%组被省略,如Fiorillo等。 (2003)在25和75%奖励计划下发现了等效的CS后释放,这样两种条件都导致DA释放比100%CS-US条件更大,但低于50%条件。

设备

在操作性调理盒(33×31×29 cm)中单独提供对蔗糖呈递和CS的访问。 每个箱子都配有一个位于前墙上的加固箱。 杂志顶部的灯光充当了CS。 电动螺线管控制的液体铲斗可以升高到弹匣的底板。 盒子中的事件由Med Associates设备和软件控制,使用MED-PC编写的内部程序。 在Plexiglas笼中单独进行运动测试(27×48×20 cm)。 每个笼子都配备了一个监测系统,由六个光束单元组成,以检测水平运动。

程序

培训。 该研究符合加拿大动物保护委员会制定的道德准则。 在研究期间,大鼠被食物限制为其体重的90%并且单独饲养。 每只大鼠接受15天的蔗糖奖励训练(10%水溶液,每次奖励0.06 ml):5连续天数×3周,周末休息。 在训练阶段之前和之后将动物维持在标准食物上; 蔗糖暴露限于15~40-min训练期。 每个每日会话由15刺激呈现(光照; CS)组成,每个呈现由120的试验间隔隔开。 灯光位于杂志的顶部面板上,并保留在25上,在最后一个5期间可以使用蔗糖。 在0组的情况下,每140 s(对于5 s)升高蔗糖浸渍器,但刺激光未被照射。 这等同于0组中的铲斗的呈现与其他组(120 + 25 s)之间的间隔。 每个治疗期持续~40分钟。 平均而言,25组每四次CS演示一次接受蔗糖一次; 对于每两次CS呈现,50组接受蔗糖一次,并且在每次CS呈现后100组接受蔗糖。

测试。 在最后一次蔗糖进入(或“调节”)期后两周,评估对d-苯异丙胺(AMPH; ip)的运动反应。 给予大鼠三次2-h疗程以适应运动箱,然后进行六次AMPH测试。 AMPH测试日以1-wk间隔发生。 在测试当天,给予大鼠30分钟以适应盒子,然后接受单次0.5 mg / kg剂量的AMPH,随后在每周一次的疗程中,在测试日1.0至1,通过五个5 mg / kg剂量(每天一剂)。 。 在每次训练中评估AMPH后运动的90 min。

数据分析方法

用SPSS(v.16和v.21; SPSS Inc.,Chicago IL)进行统计学分析。 根据进入分配蔗糖的孔的鼻尖来评估对CS的即时行为反应。 然后将该间隔期间的鼻尖的平均数量(每次试验的5)与相同持续时间(5 s)的平均鼻尖数进行比较,该平均数在CS不存在的时间内平均。 群组×会话ANOVA与CS存在和不存在的鼻子跟踪跟踪在15蔗糖训练课程的过程中在不同的时间表下获得对提示和不加选择的鼻子戳响应的辨别性响应。

治疗对运动反应的影响用Group×Session ANOVA评估无药物适应期(三个疗程),预致敏0.5 mg / kg AMPH攻击(一个疗程),以及五个疗程期间1 mg / kg AMPH致敏方案,当预期各组对重复剂量的AMPH有不同反应时。 组×会话ANOVA还评估了来自每个AMPH测试期的30-min预注射适应期期间的无药物运动反应。 计划的比较通过以下方式评估了50组与0组(无预期对照组)和100组(无不确定性对照组)的平均表现差异 t- 测试(Howell, 1992),使用MS误差和df误差项来表示ANOVA的相关效应(即组或组×会话交互)(Winer, 1971)。 多项式趋势分析测试了会话过程中变化的概况。

为了确定在15蔗糖训练期间存在和不存在CS的接近反应是否导致AMPH运动反应的变化,或介导AMPH反应的组间差异,在AMPH上进行协方差的后续分析(ANCOVAs)当CS不存在作为协变量时,运动数据,包括总鼻子戳(15会话的总和)。 协变量的显着影响将表明无药物接近反应缓和(影响强度)群体或会话的影响。 在存在显着协变量的情况下,群体或会话的影响的显着性下降将表明接近反应介导(解释)群体或会话的影响。 在没有显着的协变量效应的情况下,群体或会话效应的显着性下降将简单地反映由于将df从误差项重新分配给协变量而导致的统计功效的丧失,并且不会影响对协变量的解释。小组或会话的影响。

成果

在蔗糖调理期间鼻子戳

CS出席。 数字 Figure1A1A 显示组25,50和100的平均鼻子戳,而CS存在于15蔗糖调节期间(鼻子戳未编码为0组,其未接收CS)。 3 Group×15 Session ANOVA产生了显着的主要影响, F(2,21) = 5.63, p = 0.011和Session, F(14,294) = 14.00, p <0.001,以及显着的小组×会话互动, F(28,294) = 2.93, p <0.001。 数字 Figure1A1A 表明会话的主要影响反映了所有三组中会话的鼻音增加,并且组的主要影响反映了组100与组25中的总体得分通常较高,而组50中的得分较高。 对于立方趋势的重要Group×Session交互, F(2,21) = 4.42, p = 0.030,表示100组的会话中鼻尖快速上升,下降和平稳,与50组中的会话线性增加相比,25组的会话线性增加更为明显。

图1 

Sprague Dawley大鼠组15蔗糖训练期间的平均(SE)接近反应(鼻涕)(n = 8 / group)暴露于10,0,25或50%可变计划下的蔗糖奖励(100%溶液)。 条件刺激是一种光 ...

CS缺席。 数字 Figure1B1B 显示所有四组的平均鼻子戳在相同的持续时间内(5 s×15试验)在CS不存在时的平均值。 4 Group×15 Session ANOVA产生了显着的主要影响, F(3,28) = 7.06, p = 0.001和Session F(14,392) = 2.84, p <0.001,以及显着的小组×会话互动, F(42,392) = 3.93, p <0.001。 小组趋势×会话交互作用显着, F(3,28) = 3.91, p = 0.019,没有立方趋势的相互作用, F(3,28) <0.93, p > 0.44,反映了在第0组的整个过程中鼻子戳的“倒U”形,而在其他组的整个过程中鼻子则保持稳定。

习惯于运动室

4组×3会话ANOVA产生了Session的主要影响, F(2,56) = 5.67, p = 0.006,没有其他重要影响, F(3,28) <1.60, p > 0.21。 在第2节中,运动箱中每1681小时的平均(SE)光束中断在第123节中为1(1525),在第140节中为2(1269),在第96节中为3(50)。计划的比较发现,第0组与第100组之间没有显着差异在第一个或最后一个习惯会话中为XNUMX或组XNUMX, t(84) <1.69, p > 0.05。 因此,在没有AMPH的情况下,重复暴露于测试盒会导致四组的自发运动能力持续下降(即,会话效应),并且无差异反应是蔗糖训练时间表的函数(无相互作用) 。

测试会议

预敏化0.5 mg / kg AMPH攻击的影响.

预注射运动。 4组在30-min预注射习惯期间的运动反应的单向ANOVA没有产生显着影响, F(3,28) <1.05, p > 0.38。 计划进行的比较发现,第50组与第0组或第100组之间没有显着差异, t(32) <0.87, p > 0.40。 因此,注射前运动的基线差异不能解释运动对AMPH反应的组差异。 样品的平均(SE)光束断裂为559(77)。

注射后运动与最终无药物习惯会话。 4组×2次会话方差分析比较了两组在最终适应阶段以及敏化前0.5 mg / kg AMPH激发后立即发生的运动反应。 习惯性训练(120分钟)的分数与AMPH测试时间(90分钟)相对应(原始习惯性分数×90/120)。 分析产生了Session的重要主要效果, F(1,28) = 34.16, p <0.001,且无其他明显影响, F(3,28) <2.26, p > 0.10。 会话效应反映了响应剂量的平均(SE)光束中断的增加,从952(72)到1859(151)。 计划进行的比较发现,第50组与第0组或第100组在剂量方面没有明显差异, t(56) <1.72, p > 0.10。 但是,光束中断得分(M; SE)的等级顺序与假设一致:第50组(2205; 264)>第0组(2025; 203)>第100组(1909; 407)>第25组(1296; 299) 。

1 mg / kg AMPH的作用.

预注射运动。 4组×5会话在30-min预注射适应期对1 mg / kg AMPH测试期间的运动反应的ANOVA产生了Session的主要影响, F(4,112) = 43.64, p <0.0001,且无其他明显影响, F(3,28) <0.97, p > 0.42。 计划进行的比较发现,在第一个或最后一个测试会话中,第50组与第0组或第100组之间没有明显差异, t(140) <0.84, p > 0.30。 因此,运动的基线差异不能解释运动对AMPH的反应的组差异。 剂量前适应阶段1至5的平均(SE)束断裂评分为:454(30),809(53),760(36),505(35),756(39)。

注射后运动。 数字 Figure22 显示了五组1 mg / kg AMPH(每周一次)注射对四组运动活动评分的影响。 4组×5会话ANOVA产生了Session的主要影响, F(4,112) = 8.21, p <0.001,组的主要影响, F(2,45) = 3.28, p = 0.085,没有重要的交互, F(12,122) <0.77, p > 0.68。

图2 

在Sprague Dawley大鼠组中,90每周一次的平均(SE)运动反应(每1 min电子阵列中的束断裂次数)至5 mg / kg d-苯丙胺(ip)(n = 8 /组)之前用蔗糖进行15日常调理 ...

计划比较显示,50组与0组有显着差异, t(14) = 2.19, p = 0.037和组100, t(14) = 2.36, p = 0.025 [与25组略有不同, t(14) = 2.03, p = 0.051]。 因此,在组50中,在所有五个测试期中,对1 mg / kg AMPH的运动反应可靠地超过其他三组的运动反应。 多项式趋势分析检测到跨会话的显着二次趋势, F(1,28) = 32.47, p <0.0001,并且没有其他明显趋势, F(1,28) <1.78, p > 0.19。 数字 Figure22 表明该结果反映了会话中的“倒U”模式。

控制蔗糖训练过程中鼻子捅响应的变化

后续ANCOVA对1 mg / kg AMPH的运动反应,以鼻尖(CS存在)为协变量,在接受CS的三组中,产生了群体的边际主效应, F(2,20) = 3.07, p = 0.069,没有显着的协变量相关影响, F(4,80) <0.05, p > 0.85。 因此,在训练期间做出反应的暗示方法不能解释1、25或50组中对100 mg / kg AMPH的运动反应的显着变化。

后续ANCOVA对1 mg / kg AMPH的运动反应,鼻涕(CS缺失)作为协变量,产生了协变量的显着影响, F(1,27) = 6.17, p = 0.020,Group的重要主要影响, F(3,27) = 4.13, p = 0.016,边际会话×协变量交互, p = 0.080,没有其他重要影响, F(4,108) <1.48, p > 0.21。 因此,在训练过程中无提示的(无差别的)方法可以解释对1 mg / kg AMPH的运动反应的显着变化。 但是,此变化与组相关方差不重叠,因为在分析中包含协变量会增加而不是降低组效应的显着性。

讨论

CS存在时的鼻子戳数据显示,群体获得了CS和蔗糖递送之间的关联,这反映在训练期间提示响应的增加。 在CS出现时对会话进行响应的概况表明,100和50%CS-US时间表在引出方法中同样有效,而25%时间表引起了提示引导方法的适度增加。 在没有CS的情况下鼻子戳数据表明,在没有CS的情况下,接受三种CS-蔗糖训练计划(25,50,100组)中的任何一种的组迅速学会减少鼻子戳,而0组中的动物没有接受过CS的人,只是在经过广泛的训练后才学会在有限的程度上减少他们的接近行为。

适应性数据显示,这些组在AMPH之前没有差异,并且反复暴露于测试盒与减少的无药物运动反应相关。 因此,组间差异和重复剂量AMPH的响应增加不能归因于先前存在的运动行为差异。

用0.5 mg / kg AMPH进行的预致敏攻击的结果证实,相对于最终的无药物适应日,该药物增加了自发活动。 与假设一致,尽管组间的平均差异不显着,但50组在剂量的平均反应方面排名高于0组或100组(以及组25组)。

对于敏化阶段,小组之间的计划比较显示,相对于其他三个时间表,事先暴露于50%条件蔗糖奖励会导致对1.0 mg / kg苯丙胺剂量的运动反应显着增加。 从第一剂开始,这种作用是明显的,并且在重复剂量后没有明显改变。 趋势分析表明(对整个样品而言)对AMPH的重复剂量有双相反应,直至第三次剂量增加,此后减少。 后续的ANCOVA与鼻戳(CS不存在)作为协变量的结果证实,四组对1 mg / kg AMPH的运动反应的差异不是由蔗糖训练过程中无提示的方法引起的。

致敏过程中的群体效应与我们的假设一致。 双相会话效应与重复AMPH剂量的运动反应的预期持续升级不一致。 这可能与给药间隔有关。 为了解决这个问题,应该采用一种程序(交替每日剂量)来诱导针对1.0 mg / kg剂量的AMPH(即行为致敏)的运动反应的一致升级。 AMPH致敏方案对随后对第二次0.5 mg / kg攻击的反应的影响将进一步支持这种效应的普遍性。 在AMPH之前包括盐水攻击将确定预期或注射相关(例如,应激)作用对AMPH的运动反应的作用。 包含75%条件化蔗糖组将有助于阐明奖励不确定性与奖励频率对50组和25组的反应模式的作用。 此外,为了允许(通过ANCOVA)评估无药物提示方法对AMPH下运动的反应的贡献(使用以CS作为协变量存在的鼻尖),在CS的间隔期间也对0组进行鼻尖编码。其他四组中存在(即,所有五组中的鼻捅 - 包括未接受CS的0组 - 可以包括在与作为协变量的CS的协方差分析中)。 这些改进包含在实验2中。

实验2

材料和方法

实验2的方法类似于实验1的方法,但修改为更接近可靠诱导AMPH致敏的方案(Fletcher等, 2005)。 变化如下:(a)75%CS-蔗糖组(n = 8)包括在内; (b)在蔗糖训练期间,大鼠(0组除外)接受20 CS(光)呈递(与实验15中的1相反); (c)CS演示文稿各自以90的平均审讯间隔分开; 范围:30-180 s(相对于实验120中的1),它抵消了训练试验的增加,以使每次训练的持续时间等同于实验1的持续时间; (d)三个习惯会议的每个会期的持续时间从120减少到90分钟,以与测试会期的持续时间相对应; (e)加入盐水(ip,1 ml / kg)攻击(90 min)(蔗糖后训练日8),以评估注射的运动效应 本身 (例如,期望,压力); (f)1 mg / kg致敏期在交替的工作日(训练后天数12-21)而不是每周一次,如实验1; (g)随着预致敏0.5 mg / kg AMPH攻击(训练后第9天),加入第二次致敏后0.5 mg / kg AMPH攻击(蔗糖后训练日28),以测试其一般性。剂量间的致敏作用; (h)CS所在的鼻子戳被编码为所有组(包括0组); (i)在CS不存在时特别从5-s间隔记录鼻捅,以指示过早接近应答。

成果

在蔗糖调理期间鼻子戳

5组×15会话×2阶段(CS存在,CS缺席)鼻涕的方差分析产生了显着的主要影响, F(4,19) = 2.89, p = 0.050,Session F(14,266) = 2.28, p = 0.006和Phase, F(1,19) = 14.72, p = 0.001,以及重要的三向互动, F(56,266) = 1.38, p = 0.050。 面板 (A,B)Figure33 分别绘制CS当前阶段和CS不存在阶段的组平均鼻子戳得分。 对这两个面板的比较显示,当存在CS或不存在CS时,Phase的主要作用反映了更多的总体鼻子戳响应。 因此,提示反应比过早的不提示反应发生的频率要高得多。 由于较高级别的交互作用,无法轻松解释“组”和“会话”的主要影响。 后一个结果反映了在没有CS的情况下,五个会话的得分在各个会话中处于相对稳定的较低水平上的趋同(图 (Figure3B),3B),当CS存在时,与高分组(75组,组100组),中间组(组50)和低(组0,组25)鼻尖攻击水平的分数一起响应(图 (Figure3A).3A)。 在低阶多项式趋势(线性,二次,三次)中,只有线性趋势的三向相互作用接近显着性, F(4,19) = 2.32, p = 0.094,反映了在75组中鼻尖的鼻尖通常单调增加,并且当CS存在时,在其他组中在高,中和低水平的响应中相对更快速稳定。

图3 

Sprague Dawley大鼠组15蔗糖训练期间的平均(SE)接近反应(鼻涕)(n = 8 / group)暴露于10,0,25,50或75%可变计划下的蔗糖奖励(100%溶液)。 条件刺激是一个 ...

习惯于运动箱

无药物运动反应的5组×3会话ANOVA产生了Session的显着主效应, F(2,70) = 60.01, p <0.0001,且无其他明显影响, F(4,35) <0.70, p > 0.60。 计划中的第50组与第0组以及第100组在第一次和最后一次习惯性会话中的比较没有产生明显的效果, t<0.84, p > 0.40。 因此,在测试之前,关键组的平均无药物运动反应没有差异。 每90分钟的平均光束中断次数(SE)在会话2162中为118(1),在会话1470中为116(2),在会话1250中为98(3)。

测试会议

盐滩。 5组×2会话ANOVA比较最终习惯会话和盐水激发会话的运动反应。 方差分析产生了Session的主要影响, F(1,35) = 62.46, p <0.0001,且无其他明显影响, F(4,35) <0.65, p > 0.64。 数字 Figure44 该组表示并且表明会话效应反映了从最终无药物习惯会话到盐水期的运动反应的总体减少,其不随组变化。 因此,在第三次无药物暴露于测试盒时,在三次适应期间观察到的运动反应的下降继续。

图4 

在最后一次90无药物习惯训练期间以及在注射盐水(ip,3 ml / kg)后的Sprague Dawley组中的平均(SE)运动反应(每1 min电子阵列中的束断裂次数)老鼠(n 先前是8 / group ...

0.5 mg / kg AMPH的作用.

预注射运动。 5组×2会话ANOVA的前注射运动(30-min)对致敏前后0.5 mg / kg AMPH测试日产生了显着的主效应,Session, F(1,35) = 13.39, p = 0.001,没有其他重要影响, F(4,35) <1.79, p > 0.15。 计划进行的比较发现,第一阶段的第50组与第0组或第100组之间没有显着差异, t(70) <1.00, p > 0.30。 但是,在第二个(敏化后)阶段,组50(1203; 121)的注射前光束中断(M; SE)比组100(756; 103)明显多, t(70) = 5.11, p <0.001,但与第0组没有区别(1126; 211), t(7) <0.88, p > 0.40。 因此,运动的基线差异并未说明对第一个0.5 mg / kg的AMPH的运动反应的组差异,但可能导致了第50组和第100组对第二个0.5 mg / kg的AMPH的运动反应的差异。 。 在第一个和第二个0.5 mg / kg AMPH测试阶段,预注射阶段的平均(SE)光束断裂为757(41)和974(59)。

注射后运动。 在5剂量致敏方案之前和之后2组×0.5会话ANOVA对5 mg / kg AMPH的运动反应产生了Session的主要影响, F(1,35) = 76.05, p <0.0001,且无其他明显影响, F(4,35) <1.10, p > 0.37。 数字 Figure55 显示每个组和会话的平均分数。

图5 

90会话致敏方案d-amphetamine(0.5 mg / kg; ip)之前和之后的单独疗程中平均(SE)运动反应(每5 min电子阵列中的束断裂数)至1.0 mg / kg d-苯丙胺每个会话)在Sprague组中 ...

该图显示,会话效应涉及从90 mg / kg剂量0.5,1(3674)至216 mg / kg剂量0.5,2(6123)的每275 min的总体平均(SE)束断裂显着增加。 缺乏相互作用或群体效应表明,对各组的敏感性并未在各组间可靠地发生变化。 尽管在ANOVA中缺乏显着的组相关效应,但对该图的检查显示50组对第一次和第二次0.5 mg / kg剂量的反应最大。 对第一次0.5 mg / kg剂量反应的计划比较显示,50组与0组或100组之间无显着差异, t(35) <0.48, p > 0.50。 但是,对于第二次(致敏后)0.5 mg / kg剂量,第50组的运动能力明显高于第0组, t(35) = 2.00, p <0.05,以及第100组, t(35) = 3.29, p <0.01。

鉴于上文报道的第二次0.5 mg / kg AMPH会话中注射前运动的显着组间差异,进行了对5 mg / kg AMPH的运动反应的随访2组×0.5会话ANCOVA,控制前第二次注射运动。 该分析产生了协变量的显着影响, F(1,34) = 8.65, p = 0.006,Session的主要影响 F(1,34) = 10.83, p = 0.002,没有其他重要影响, F(4,34) <0.85, p > 0.50。 重要的是,根据来自ANCOVA的MS误差和df误差进行的计划比较确认,第二组0.5 mg / kg剂量的AMPH的平均运动反应在第50组中仍然明显高于第100组, t(34) = 3.09, p <0.01,组0, t(34) = 1.88, p <0.05(单尾),当控制从第2阶段开始注射前的变化时。 因此,与第50组或第0.5组相比,第100组对0 mg / kg AMPH的敏化后运动反应显着增强,并且这些组的差异并未在试验日由注射前运动介导。

1.0 mg / kg AMPH的作用.

预注射运动。 对于5 mg / kg AMPH致敏期,5组×30会话ANOVA的1-min预注射得分产生了Session的主要影响, F(4,140) = 16.70, p <0.0001,且无其他明显影响, F(4,35) <0.94, p > 0.45。 计划进行的比较发现,在第一阶段,第50组与第0组或第100组之间的注射前运动没有明显差异, t(175) <1.66, p > 0.10。 但是,在最后一阶段,第50组(1167; 140)的光束中断(M; SE)比第100组(1000; 99)多得多, t(175) = 2.35, p <0.05,但与第0组无差异(1085,120), t(175) <1.16, p > 0.20。 因此,注射前运动的差异导致了50和100组之间对最终1 mg / kg AMPH剂量的运动反应的差异。 在第1到第5阶段的预注入阶段中,样品的平均(SE)总光束中断为:810(46),784(52),760(53),726(46),1009(51)。

注射后运动。 对5 mg / kg AMPH的5组×1会话ANOVA产生了显着的主效应, F(4,140) = 6.72, p <0.001,边缘组×会话互动, F(16,140) = 1.57, p = 0.085,没有Group的主要影响, F(4,35) <0.44, p > 0.77。 多项式趋势分析显示出明显的线性趋势, F(1,35) = 9.19, p = 0.005和立方趋势, F(1,35) = 21.63, p 在会话0.001到1中<5。 Figure66 显示每组和会话的平均运动评分。

图6 

在Sprague Dawley大鼠组中,90每周一次的平均(SE)运动反应(每1 min电子阵列中的束断裂次数)至5 mg / kg d-苯丙胺(ip)(n = 8 /组)之前用蔗糖进行15日常调理 ...

该图显示,会话效应反映了从会话1,4624(213)到会话5,5736(272)的完整样本的总体平均(SE)光束中断的显着增加,证实了对AMPH的敏感性的出现。 立方趋势表示会话1,3和5上的相对最大值,会话2和4略有下降,特别是对于组0和50。 该图还显示,尽管缺乏显着的相互作用,组25在会话上显示出逐渐增加的运动反应,并且与会话4和5上的其他组相比显着不同(分别比下一个最高组的9和22%更大)。 计划比较发现50组与0组或100组没有显着差异, t(175) <0.89, p 在第一个或最后一个0.40 mg / kg AMPH测试阶段> 1。

控制蔗糖训练过程中鼻子捅响应的变化

两个5组×2会话在致敏方案之前和之后对0.5 mg / kg AMPH的运动反应的ANCOVAs,包括在存在CS的蔗糖训练期间的总鼻子戳和不存在作为单独的协变量的CS,发现对协变量没有显着影响, F(1,18) <1.03, p > 0.31。 因此,在训练期间做出反应的方法并没有介导对0.5 mg / kg AMPH的反应的组间差异。

两个5组×5会议ANCOVAs在致敏期间对1 mg / kg的运动反应,总鼻尖(CS存在,CS缺席)作为单独的协变量,在CS存在时没有产生协变量的显着影响, F(4,104) <1.04, p > 0.38,并且在不存在CS时协变量的边际主效应, F(1,18) = 3.32, p = 0.085。

讨论

该研究的结果并未始终如一地支持这样的假设:与其他组相比,50组在会话中表现出更高的运动反应。 1 mg / kg AMPH数据证实了交替日给药方案的敏化作用的出现。 跨组的模式表明在25组的后期会话中有更大的致敏趋势,没有50组的这种证据。 相比之下,0.5 mg / kg剂量结果表明50组中更大致敏的趋势,同时证实了跨组对第二次0.5 mg / kg AMPH剂量的运动反应的显着总体增加。 盐水注射的无效效应证实,预期或注射相关的压力对AMPH效应没有贡献。

鼻子戳数据再次显示当CS存在时在训练期间的方法响应的整体增加,当CS不存在时没有相应的增加。 因此,动物似乎获得了CS与蔗糖奖励前景之间的关联。 当CS存在时鼻子频率的组间差异大致符合相应时间表下的奖励传递频率,组75和100显示最多鼻子戳,组50显示中间数量的鼻子戳,组0和25显示最少的鼻子戳。 这些结果表明CS以与奖励总体概率一致的方式控制方法。 尽管是推测性的,但在实验50与实验2中1组中出现CS的较低鼻尖率的一种可能解释可能是试验间间隔缩短,因为较长的试验间间隔(实验1)似乎鼓励冲动趋势,这与前扣带,前肢和下边缘皮质中DA的周转增加有关(Dalley等, 2002)。 因此,实验30(和2)中试验间隔的3%减少可能已经改变皮质DA水平并且促进更具选择性(即,由奖励的相对频率引导)与冲动(不受奖励频率引导)方法与实验50相比,在实验2的训练试验期间在组1中作出响应。

ANCOVA中CS现状中鼻尖缺乏显着的协变量相关效应表明,蔗糖培养期间的接近响应不能介导不同CS-蔗糖时间表对AMPH反应的影响。 协变量对于ANNVA中对于1 mg / kg AMPH的运动反应的CS缺失条件的轻微显着影响表明,过早无药物反应的趋势解释了在致敏期期间AMPH的运动效应的一些变化。

总之,证据表明0.5 AMPH比1 mg / kg AMPH更能辨别调理史的影响,并且在没有任何其他操作的情况下产生致敏的方案可能会模糊或使假定的效果多余促进敏化的行为操纵(即慢性可变奖励)。

AMPH的行为敏感性在实验室中是一种强有力的效果。 然而,在实验室外,只有少数长期赌博的人升级到病理水平。 虽然致敏的风险与成瘾(或寻求药物)的风险有关,特别是对于精神兴奋剂(Vezina, 2004; Flagel等人, 2008除了致敏风险之外,许多因素可能使一个人容易上瘾(例如,Verdejo-Garcia等, 2008; Conversano等人, 2012; Volkow等人, 2012)。 然而,赋予敏感易感性的特征因子可能与调节历史相互作用,以强调不可预测的奖励(即50%CS-US时间表)对DA系统反应性的影响。 为了研究这种可能性,实验3采用与实验2相同的程序,但使用Lewis菌株代替Sprague Dawley菌株大鼠。

Sprague Dawley大鼠显示中等水平的DA转运蛋白,其水平低于Wistar品系大鼠(Zamudio等, 2005),但比伏隔核,杏仁核,腹侧被盖区和黑质中的Wistar-Kyoto大鼠(“抑郁”样小鼠)水平更高(Jiao等, 2003)。 该谱可使Sprague Dawley大鼠仅对DA功能的环境或药理学操作适度敏感。 相比之下,与其他菌株(如F2)相比,Lewis大鼠在伏隔核和背侧纹状体中表现出低水平的DA转运蛋白以及D3和D344 DA受体(Flores等, 1998)。 这些形态上的差异可能有助于Lewis大鼠对DA操纵的差异反应。 与其他品系(例如F344)相比,Lewis大鼠还表现出对实验药物操作的一系列增强反应。 最重要的是,Lewis大鼠对甲基苯丙胺显示出更高的敏化度,其特征是对初始剂量的反应低,但对后续剂量的反应高(Camp等, 1994)。 Lewis大鼠对一系列剂量的可卡因也表现出更大的运动致敏性(Kosten等, 1994; Haile等人, 2001)。 基于这种效应模式,我们推测Lewis大鼠将使我们能够研究对致敏的敏感性是否会放大调节时间表对随后对AMPH反应的影响。

实验3

材料和方法

该方法与实验2中的方法相同,除了使用Lewis大鼠(抵达后的200-225 g,加拿大魁北克省的查尔斯河)。

成果

在蔗糖调理期间鼻子戳

5组×15会话×2阶段(CS存在,CS缺席)鼻涕的方差分析产生了显着的主要影响, F(4,34) = 6.12, p = 0.001,Session, F(14,476) = 3.42, p <0.001,并且相位 F(1,34) = 20.83, p <0.001,以及显着的三向交互作用, F(56,476) = 1.56, p = 0.008。 面板 (A,B)Figure77 分别绘制CS当前阶段和CS不存在阶段的组平均鼻子戳得分。 对这两个面板的比较显示,当存在CS与不存在CS时,Phase的主要作用反映了更多的总体鼻子戳响应。 因此,提示反应比早熟反应的发生频率要高得多。 由于较高级别的交互作用,无法轻松解释“组”和“会话”的主要影响。 三方互动反映了在缺少CS的情况下,五个会话的得分在相对稳定的较低水平上收敛。 (B)当CS出现在与奖励频率排名顺序相对应的每个组的相对离散的配置文件中时,以及得分的分歧:从最高(100组)到最低(组25)[Panel] (A)]。 只有相互作用的线性趋势是显着的, F(4,34) = 4.03, p = 0.009,反映了当CS存在时,与100组中的会话相比,鼻子戳的大致一致的增加与在该阶段期间其他组中的会话中鼻子戳的增加相对不一致的情况相反。

图7 

刘易斯大鼠组15蔗糖训练期间的平均(SE)接近反应(鼻子戳)n = 8 / group)暴露于10,0,25,50或75%可变计划下的蔗糖奖励(100%溶液)。 条件刺激是一种光(120 ...

习惯于运动箱

5组×3会话ANOVA产生了Session的主要影响, F(2,70) = 23.07, p <0.0001,且无其他明显影响, F(8,70) <1.47, p > 0.18。 从第1节1076(74)到第2节644(48)到第3节762(59),出现了平均(SE)运动评分的曲线模式。 计划在第一个和最后一个习惯性会话中将第50组与第0组以及第100组进行比较,发现第50组的光束中断明显减少(M = 911; SE = 109)与组0(M = 1103; SE 关于习惯性会话176的= 1, t(105) = 2.02, p <0.05,但第50组和第100组之间没有差异(M = 1066; SE = 150), t(105) <1.20, p > 0.20,在此会话上。 第50组在最后的习惯锻炼阶段与第0组或第100组没有显着差异, t(105) <0.93, p > 0.30。 因此,在测试之前,关键组的平均无药物运动反应没有一致的差异。

测试会议

盐滩。 5组×2会话ANOVA对最终习惯性会话和盐水测试会话的运动反应产生了Session的显着主效应, F(1,35) = 50.12, p <0.0001,且无其他明显影响, F(4,35) <0.57, p > 0.68。 数字 Figure88 显示两个疗程的群体平均分数,并表明会话效应反映了从适应性到盐水测试的显着下降。 因此,收到注射 本身 (例如,期望,压力)没有增强运动反应。

图8 

在最后一次90无药物习惯训练和随后的盐水注射(ip,3 ml / kg)治疗后,在Lewis大鼠组中的平均(SE)运动反应(每1 min电子阵列中的束断裂次数) (n 先前是8 / group ...

0.5 mg / kg AMPH的作用.

预注射运动。 预注射运动的5组×2会话ANOVA产生了Session的显着主效应, F(1,35) = 15.04, p <0.001,且无其他明显影响, F(4,35) <1.19, p > 0.33。 计划进行的比较发现,在两个测试阶段中,第50组与第0组或第100组之间没有显着差异, t(70) <0.99, p > 0.30。 因此,注射前运动的基线差异不能解释对0.5 mg / kg AMPH的运动反应的组差异。 第一次和第二次(敏化后)0.5 mg / kg疗程注射前阶段的​​平均(SE)光束断裂为325(25)和473(36)。

注射后运动。 对慢性5 mg / kg AMPH之前和之后递送的2 mg / kg剂量的运动反应的0.5组×1会话ANOVA产生了Session的主要影响, F(1,34) = 87.44, p <0.0001,且无其他明显影响, F(4,34) <0.94, p > 0.45。 数字 Figure99 绘制每组和会话的平均运动评分,并显示会话效应反映了对第二次0.5 mg / kg剂量的总体响应增加,与致敏一致。 该图还显示这些组在会话1上的表现非常相似,但该组50在会话2上显示出比其他组更多的运动活动。 针对第一次0.5 mg / kg剂量的计划比较显示50组与0组或100组之间无显着差异, t(35) <1.28, p > 0.20。 但是,与第50组相比,第0.5组对第二个0 mg / kg剂量的运动反应明显增强, t(35) = 4.32, p <0.001,或组100, t(35) = 2.24, p <0.05。

图9 

90会话致敏方案d-amphetamine(0.5 mg / kg; ip)之前和之后的单独疗程中平均(SE)运动反应(每5 min电子阵列中的束断裂数)至1.0 mg / kg d-苯丙胺每组)Lewis大鼠组 ...

1 mg / kg AMPH的作用.

预注射运动。 5组×5会话ANOVA的30-min敏感期会前注射得分产生了Session的主要影响, F(4,140) = 4.10, p = 0.004,没有其他重要影响, F(4,35) = 1.25, p > 0.31。 计划进行的比较发现,注射前阶段(M; SE)的光束中断在第50组(395; 62)中明显低于在第100组(508; 62)中, t(175) = 2.58, p <0.01,但不是第0组, t(175) <1.83, p >在0.10 mg / kg AMPH阶段1时> 1。在最后1 mg / kg AMPH阶段中,计划的比较还发现,第50组的注射前运动(378; 60)明显低于第100组的(650; 75) ), t(175) = 6.17, p <0.001,但不在第0组中, t(175) <1.84, p > 0.10。 由于这些组差异的方向(对照组= 50组)与假设的模式相反,因此与该假设一致的注射后运动的组差异不能归因于注射前基线差异。 会话1到5的预注入阶段的平均(SE)总光束中断为:442(34),452(32),542(40),411(26),504(37)。

注射后运动。 5组×5会话对1 mg / kg剂量的反应的ANOVA产生了Session的显着主效应, F(4,140) = 6.15, p <0.001,且无其他明显影响, F(4,35) <0.57, p > 0.68。 多项式趋势分析显示出明显的线性趋势, F(1,35) = 9.34, p = 0.004和立方趋势, F(1,35) = 5.08, p = 0.031,后一个结果表示会话3和5上的相对最大值。 数字 Figure1010 绘制这些得分并显示,尽管在ANOVA中缺乏显着的相互作用,但是响应于最终的50 mg / kg剂量,组1表现出比其他四组显着更大的运动。 因此,计划的比较显示5组的会话50的平均得分显着高于所有其他组, t(35) > 3.68, p <0.001。

图10 

在Lewis大鼠组中,90每周一次的平均(SE)运动反应(每1 min电子阵列中的束断裂数)至5 mg / kg d-苯丙胺(ip)(n = 8 / group)之前接受15每日调理会话并获得蔗糖奖励 ...

控制蔗糖训练过程中鼻子捅响应的变化

两个5组×2会话在致敏方案之前和之后对0.5 mg / kg AMPH的运动反应的ANCOVAs,包括在存在CS的蔗糖训练期间的总鼻子戳和不存在作为单独的协变量的CS,发现对协变量没有显着影响, F(1,32) <0.44 p > 0.51。 在敏化期间,以总鼻息(CS存在,CS缺失)作为独立协变量的两个5组×5会话运动对1 mg / kg AMPH的ANCOVAs对协变量的影响不明显,而CS存在或不存在时, F(1,33) <0.14, p > 0.71。 因此,无药物方法应答不能解释对任一剂量的AMPH的运动应答的组间差异。

讨论

反复进行1.0 mg / kg苯丙胺后会出现过敏反应。 习惯性和生理盐水数据证实,这种影响不是由于先前存在的差异,预期或与压力有关的注射反应。 带有鼻尖的ANCOVA证实了这些影响并非归因于无毒品的进场行为。 鼻子戳数据本身表明,这些群体获得了CS与蔗糖奖励前景之间的关联。 与实验100一样,在训练结束时做出反应的各组鼻-的等级水平与从最高(第0组)到最低(第2组)不同时间表下的总奖励频率相匹配。与实验1和2相比,本实验中的鼻oke水平可能反映了对路易斯线索中的奖励线索做出反应的更具选择性的方法(Kosten等, 2007).

0.5 mg / kg剂量数据显示Lewis大鼠对AMPH的初始运动反应(图2) (Figure9)9与Sprague Dawley大鼠相比,有些抑制(实验2;图 Figure5),5但是,在0.5会话AMPH方案之后,Lewis小鼠中第二次剂量响应的组内增加是相当大的(几乎是对第一次5 mg / kg剂量的反应的两倍)最值得注意的是,50组表现出更大的运动反应。比第25组以外的所有组(即,致敏后)0.5 mg / kg AMPH剂量和比所有其他组(包括25组)更大的运动反应至最终1 mg / kg AMPH剂量(最终致敏期) 。

跨实验的组排名的总结分析

为了确定致敏组间差异的可靠性,非参数分析评估了组与第二(慢性后AMPH)0.5 mg / kg剂量和最终1.0 mg / kg剂量AMPH的平均运动反应的等级之间的偶然性。来自3实验。 分析产生了显着的效果, [var phi] = 0.986, p = 0.025,反映了50组除了其中一项比较外,在所有组中排名第一的事实。 50组与第二组(慢性后AMPH)0.5 mg / kg剂量相比所有其他组的优等级如图所示 Figure55 (实验2)和图 Figure99 (实验3)。 50组相对于其他组的最高等级响应最终的1.0 mg / kg剂量如图所示 Figure22 (实验1)和图 Figure1010 (实验3)。 该模式的唯一例外是在实验1.0中对Sprague-Dawley大鼠的最终2 mg / kg剂量的反应。

一般性讨论

目前的一系列实验验证了这样的假设:长期暴露于类似赌博的奖励计划可以使大脑DA通路敏感,就像慢性接触滥用药物一样。 这种效应的证据表明,长期暴露于不可预测的奖励计划可能会诱发同样类型的神经可塑性,这种神经可塑性被认为会导致药物成瘾。 与药物成瘾的文献一致,对0.5和1.0 mg / kg剂量的AMPH的运动反应指示DA系统反应性,响应于后来的剂量操作定义致敏的更大的运动(参见Robinson和Berridge, 1993; 皮尔斯和卡利瓦斯, 1997; Vanderschuren和Kalivas, 2000).

总的来说,结果符合我们的假设。 然而,它们也表明由于程序因素导致的实验效果存在相当大的差异。 调理方案的效果适度但一致,50组在五种剂量方案后显示出比其他四组更大的反应。 总的来说 F - 方差分析中与群体相关的效应值通常不显着,关键群体差异通过成对计划比较得到确认。 在这方面应该指出,“然而,目前的想法是整体意义[为 F 在ANOVA中]没有必要。 首先,整体测试和多重比较测试所测试的假设是完全不同的,具有完全不同的功率水平。 例如,整体而言 F 实际上,在群体的自由度数量上分配群体之间的差异。 这具有稀释整体的效果 F 在几个群体手段彼此相等但与其他手段不同的情况下“(Howell, 1992,p。 338)。 这正是在本实验中应用的情况,其中预期组50不同于组0和组100对照,但是对于组25或组75预测这些对照组之间没有差异。

鼻子戳数据证实,在每次实验中,动物都获得了CS与蔗糖奖赏前景之间的关联。 不同组的鼻子戳频率与各自训练计划下的奖励总体频率之间的对应关系表明,蔗糖奖励的平均率引导了无药物方法的响应。 然而,鼻涕对ANCOVAs中与AMPH的组相关运动反应缺乏中介作用表明,这两种行为背后存在单独的过程。

在某些情况下,响应第一次AMPH剂量,调理时间表的效果是明显的; 在其他情况下,它只在重复剂量后出现。 对第一次AMPH剂量的运动反应的组差异表明,暴露于类似赌博的奖励计划本身足以诱导致敏。 多次AMPH剂量后运动的组间差异表明可以表征为“易感性”的更微妙的效果,其仅在与持续暴露于初级致敏剂(即安非他明)组合时才表现出来。

跨实验的响应模式的差异表明训练和初始AMPH攻击之间的较长间隔可以最大化检测调节治疗的固有致敏作用的机会。 这反过来表明条件性奖励暴露的影响可能会随着时间的推移而孵化,这种现象也可以通过兴奋剂致敏来实现(Grimm等, 2006)。 对两剂安非他明的反应模式表明,0.5 mg / kg剂量可能更有效地揭示调理史的影响。 这反过来表明,目前的训练方案下的调节效果有些微妙,可能会在AMPH剂量和产生的条件下被天花板效应掩盖。 从头 致敏。

在实验3中,对0.5 mg / kg剂量的反应的双相模式和50组中优势的逐渐出现与Lewis大鼠响应甲基苯丙胺的预期特征一致(Camp等人, 1994)。 这有助于支持目前研究结果的有效性,并建议缓和精神兴奋剂敏感性的因素和类似赌博的奖励计划之间的重叠。

在整个实验中,50组的致敏后运动反应一般超过不同剂量的苯丙胺和不同动物菌株的其他组。 然而,组内高变异性和适度的组间效应大小表明在暴露于不同的条件蔗糖奖励计划后,DA系统对安非他明的反应性中的其他因素的作用。 虽然DA神经元对奖励信号的反应可能提供粗略的赌博模型(Fiorillo等, 2003),就像所有模型一样,为了简约而存在信息丢失 - 即,证明关键过程。 因此,原始Fiorillo等人的CS-US条件的影响模式。 研究并未完全概括对苯丙胺的运动反应。 需要进一步改进模型以充分捕捉影响DA系统功能的赌博方面。

总之,这一系列实验的结果为假设提供临时支持,即长期暴露于类似赌博的奖励计划增强了大脑DA系统对精神兴奋剂挑战的反应性。 因此,他们扩展了Singer等人的研究结果。 (2012)谁证明,相对于固定的时间表,事先暴露于操作范式中的可变强化计划增强了随后对苯丙胺的运动反应。 更具体地说,本发现表明奖励传递的不确定性是可变奖励影响的关键因素。 操作范式中的影响程度远大于本实验中发现的影响。 这可能反映了类似赌博活动的长期暴露(55与15天数); 它可能反映了要求操作性反应引起奖励(即代理的作用)而不是被动暴露的影响,如本研究中所示。 在目前的范例中增加培训的持续时间将有助于解决这些问题。

作为赌博模型的可变奖励和强化计划的有效性无法从这些实验中收集。 未来的研究调查了条件历史对啮齿动物赌博任务中冒险行为的影响,可以解决这个问题。 同样,这里发现的行为致敏与最近在病态赌徒中发现的对苯丙胺的纹状体DA反应升高之间的对应也必须等待进一步研究(Boileau等, 2013)。 微透析可以解决这个问题,并且基于人类数据的预测将是在50“赌博表型”组中更大的DA释放将在背侧(感觉运动)纹状体而不是腹侧(边缘)纹状体中最清楚地观察到。 。 在这些其他范例中验证50%变量CS +奖励暴露将支持其作为PG的真正实验模型的效用。

某些形式的赌博显然需要工具性的响应(例如,老虎机),而在其他形式的赌博(例如,彩票)中,动作(购买彩票,即下注),奖励线索(即,彩票号码)和奖励本身(中奖号码和金钱收益)更加分散。 但是,在CS-US间隔期间DA的激活很可能会发生。 这可以解释为什么当宣布“中奖号码”时,由于每个彩票球连续下降以构成中奖号码中的特定数字序列而引起了人们的关注。 尽管特定数字出现的概率是通过数学定义的,但是每个彩票球的结果都是二进制的(命中(与玩家的号码匹配)或未命中(与玩家的号码不匹配)),并且任何给定审判的结果都是未知的。 这种情况可以更好地刻画当前实验中第50组的经验,在这种情况下,奖励是非偶然地提供的,而且是不可预测的,CS仅表明了奖励的潜力,而没有透露在给定的试验中是否会发生奖励。 与彩票相比,老虎机与PG的联系更为紧密(Cox等, 2000; Bakken等人, 2009),表明工具因素(和即时性)在这个人群的赌博奖励方面的重要作用(Loba等, 2001)。 尽管如此,在本实验(CS +不确定奖励)中建模的巴甫洛夫过程似乎是赌博体验中必不可少的元素。

除了缺乏明确的工具要求外,许多其他设计特征可能促成了相对适度和可变的实验效果模式。 这些组的总蔗糖暴露以及CS和蔗糖奖励之间的偶然性不同。 尽管这可能导致组间变异,但它不能很容易地解释为什么具有最大蔗糖暴露的动物(组100)显示出比组50更少的致敏性。 此外,0组在每次试验中暴露蔗糖前均未接受刺激。 虽然这排除了线索诱导的奖励期望,但它并没有控制奖励传递之前存在的刺激,这存在于所有其他群体中。 为了解决这个问题,未来的研究应该包括一种情况,即动物在随机接触中性刺激后接受每次试验的奖励(即,其存在并不表示有可能获得奖励)。

另一个设计限制是可能影响培训计划影响的辅助行为的潜在出现。 面对不确定性,动物可能会发展出迷信的行为,旨在增强感知控制并减少不确定性引起的DA激活(参见Harris等, 2013)。 因此,实验设计的不受控制的方面可能使动物抵消调节时间表的影响。 在CS +蔗糖训练后,这种效应可能有助于对50组中苯丙胺的相对适度和可变的反应。 未来的研究应该在训练期间记录自发行为,除了鼻子戳,以测试这种可能性,并在统计上对其进行控制。 由于这种行为可能会抵消或抑制进度诱导的不确定性的影响,因此在控制(程序性或统计性)时,应增强50组对苯丙胺的运动反应。 因此,目前(不受控制的)设计提供了50%CS +奖励对安非他明致敏作用的保守性测试。

就外部有效性而言,雄性大鼠的使用也限制了结果的普遍性。 缺乏明确的“惩罚”条件也不同于赌博,因为赌博很常见,并且发挥重要的动机影响(Nieuwenhuis等, 2005; 辛格和汗, 2012)。 在目前的范例中也没有积累奖励的能力,并且已经发现老虎机游戏中的累积奖金与人类的DA操纵相互作用(Tremblay等人, 2011; Smart等人, 2013)。 类似地,累积奖金的机会是当前模型与实际赌博之间的重要差异。

尽管存在这些局限性,但目前的结果表明,50%变量CS +奖励可以参与涉及赌博增强效应的DA途径(Fiorillo等, 2003; 安塞尔姆, 2013)。 这种类似赌博的时间表对AMPH反应的交叉敏感与DA在赌博和精神兴奋药物效应中的关键作用一致(Zack和Poulos, 2009),并将早期关于AMPH赌博动机交叉启动的研究扩展到病态赌徒(Zack和Poulos, 2004)。 目前的结果还间接地表明,适度剂量的AMPH,其不会引起超生理DA释放,可以更好地模拟大脑活动以响应间歇性奖励信号(即,在赌博期间)而不是暴露于高(即,类似暴食)剂量的兴奋剂药物(参见Vanderschuren和Pierce, 2010)。 通过评估响应于50%可变CS-US方案的DA释放和使用微透析的不同剂量的AMPH,可以得到对该对应关系的直接支持。

从实验的角度来看,现在的巴甫洛夫模型和先前的可变强化操作模型似乎都产生了类似于人类病态赌徒的表型。 因此,它们为啮齿动物赌博任务提供了有价值的补充,这些任务模仿赌博行为(作为一种依赖性措施),但直到现在,它只使用健康动物,相当于人类社交赌徒。 根据文献,长期暴露于可变奖励的动物在这些任务中可能会有很大不同,特别是对DA药物的反应。 将大鼠赌博表型与赌博任务相结合可以允许系统地开发用于治疗PG的药物,这可能不仅仅用健康动物完全实现。 如上所述,实验设计和训练方案的进一步改进应改善在该范例中训练的动物与实际病态赌徒之间的对应关系。

从临床 - 社会学的角度来看,暴露于50%变量CS +奖励的发现与商业老虎机上的奖励计划非常匹配(Tremblay等, 2011),以可靠和持久的方式改变大脑DA系统表明,在某些情况下,赌博活动,如滥用药物,可能是一种能够引起成瘾的“病原体”。 然而,响应50%CS +奖励的适度影响规模和高度可变性表明,与滥用药物一样,赌博式奖励计划促使成瘾的倾向将在很大程度上取决于赌徒的预先存在的风险状况。 尽管如此,为避免高风险个人暴露于潜在的不利赌博相关影响,似乎合理的是,用于阻止滥用和减少滥用药物伤害的政策也可以扩展到赌博。

利益冲突声明

作者声明,研究是在没有任何可被解释为潜在利益冲突的商业或金融关系的情况下进行的。

致谢

该研究由加拿大自然科学和工程研究委员会向Paul J. Fletcher提供资助。 我们真诚地感谢Djurdja Djordjevic女士准备这些数字。

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