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神经精神药理学。2010年2月;35(3): 783–791.
2009年11月18日在线发布。 数字对象标识:10.1038/npp.2009.187
PMCID公司:项目经理2813976
美国国立卫生研究院:NIHMS150388标准
PMID:19924113

伏隔核核和壳层在上下文和线索诱导的酒精感受中的可分离作用

摘要

药物预测离散线索的条件性反应可能受到药物相关背景的强烈调节。我们测试了伏隔核(NAc)核心和外壳的差异募集介导对药物线索的反应这一假设非毒品背景。训练大鼠区分两个10-s听觉刺激:一个刺激(CS+)与乙醇(10%v/v;0.2ml;而另一个(CS-)则不是。训练发生在由周围刺激区分的操作性条件反射室中,与CS−相比,CS+期间乙醇输送口的入口增加。在实验1中,端口条目在第二个上下文中被抑制乙醇而熄灭,然后通过在之前的训练上下文中不使用乙醇的两个刺激来测试上下文诱导的乙醇搜索更新。这一手法刺激了大鼠对核心盐水预处理后的CS+的强烈反应(n个=9)或外壳(n个=10),通过药物灭活(麝香酚/巴氯芬;0.1/1.0 mM;0.3μl/侧)任一分区预测试。在实验2中,在辨别后,训练大鼠习惯于不同的环境,其中乙醇和两种刺激均被抑制。然后,通过在不同的上下文中呈现不含乙醇的CS+和CS-,引发线索诱导的乙醇搜索。含盐大鼠对CS+的反应比CS-(核心n个=8; n个=9),使核心失活而非外壳失活可减弱此效应。这些数据突出了核心在线索诱导的乙醇搜索中的重要作用,并表明需要外壳来调节环境对条件乙醇搜索的影响。

关键词:乙醇、更新、恢复、线索反应、纹状体、成瘾

简介

环境因素会严重影响人类药物成瘾的复发。这些包括与药物药理作用接近的离散刺激(线索),如酒精饮料的视觉、气味或味道(McCusker和Brown,1990年;Staiger and White,1991年). 远端刺激的特定配置,包括药物使用经常发生的物理环境(上下文),也可以通过巴甫洛夫条件反射获得激励特性(康克林, 2008). 由药物相关线索或环境独立刺激的主观和生理反应可能会促进导致复发的行为。上下文还可以调节对药物线索的条件反应,这是一种强大的效应,可能为复发提供额外的渠道(康克林,2006年).

由离散和辨别性线索诱导的药物寻求复发的动物模型已经建立(参见德维特和斯图尔特,1981年;Katner和Weiss,1999年;沙哈姆, 2003;Weiss,2005年供审查)。然而,最近出现了测试环境对药物复发影响的行为程序(Crombag和Shaham,2002年;Zironi公司, 2006)只有其中一些程序明确分析了环境刺激在调节药物预测线索支持的药物寻求行为中的作用(克伦巴格, 2002;博塞特, 2004;博塞特, 2006;Tsiang和Janak,2006年). 通常在这些研究中,通过药物输送和成对离散刺激增强的工具性反应是在一种情况下获得的,然后通过抑制药物在不同的情况下熄灭。随后放置到先前的训练环境中会刺激熄灭反应的更新,这会继续产生不含药物的离散刺激。该模型为研究环境诱导复发期间的神经机制提供了有价值的见解(克伦巴格, 2002;博塞特, 2004;博塞特, 2006). 然而,它无法准确描述可能调节更新的潜在不同行为过程,因为测试时的条件反应可能受药物预测线索、环境背景和/或环境对线索反应的调制控制。因此,实验诱导的药物寻求行为减少可能反映了一种或多种手术中的损伤。对于神经药理学研究来说,能够在这些过程中分离出来是非常必要的,该研究旨在描述环境诱导的复吸药物的神经基础。

定义线索和情境诱导的复发到药物寻求所需的神经回路的一种方法是比较特定脑区在对药物相关情境或非药物情境中出现的药物线索作出反应时的作用。在非药物环境中呈现线索应主要使用对药物线索的行为反应很重要的神经回路,而当在药物环境中遇到线索时,应招募处理上下文信息可能需要的其他结构。该方法已被用于表明,在非海洛因环境下,阻断伏隔核(NAc)核心而非外壳中的多巴胺D1-家族受体可减少对海洛因预测线索的工具性反应。相反,在海洛因背景下对海洛因线索的反应需要外壳中D1受体的激活,而不是核心(博塞特, 2007). 这些结果支持了NAc外壳在调解环境对行为的影响方面的新作用(伊藤, 2008),并证实了对离散药物线索的条件性反应需要NAc核心的假设(富克斯, 2004;伊藤, 2004;Hollander and Carelli 2007年). 这项研究使用了类似的方法来检验这样一种假设,即巴甫洛夫对乙醇预测性判别线索的条件性反应需要NAc核心,而由乙醇环境触发的乙醇寻求的更新将使用NAc外壳。

材料和方法

学科

雄性Long Evans大鼠(Harlan,Indianapolis,IN;抵达时260–280 g)分别饲养在温度(21±1°C)和光调节(12小时光/暗周期,开灯,0700小时)的通风聚碳酸酯笼中。老鼠可以不受限制地享用老鼠的食物和水。所有程序都得到了加洛中心动物护理和使用机构委员会的批准,并同意实验动物的护理和使用指南(国家研究委员会生命科学委员会实验动物资源研究所,1996年)。

仪器

调节室(Med Associates,St Albans,VT)位于通风消声室内(环境声级为64 dB)。它们由透明有机玻璃前后墙、铝制侧墙和不锈钢地板组成,地板下面是一个装有吸水垫层的钢锅。右边的墙上有一个凹进的端口,其中包含一个液体容器,乙醇(EtOH)通过一个20毫升的注射器输送到其中,注射器连接到消音柜外的一个泵上。进入港口的水头是通过入射光束的中断来测量的。白色室内灯(28 V和100 mA)位于左侧墙上天花板的中央附近。试验室还配备了白噪声发生器(28 V、10–25 kHz和80 dB)和响片刺激(28 V,5 Hz和72 dB)。刺激物的呈现和液体输送由Med PC IV(Med Associates)软件控制,该软件还记录了端口入口。

药物

EtOH(10%v/v)是通过在自来水中结合95%的EtOH。通过双侧微量注射含有麝香酚(GABA)的药物溶液(0.3μl/半球),NAc核心和外壳被药物灭活兴奋剂;0.1毫微米;Sigma-Aldrich)和巴氯芬(GABAB类兴奋剂;1.0毫微米;Sigma-Aldrich)。这种麝香酚/巴氯芬(M/B)溶液在注入NAc核心或外壳时会选择性地影响行为(弗洛雷斯科, 2006;富克斯, 2004;麦克法兰和卡利瓦斯,2001年;乔杜里2008年a). 通过聚乙烯(PE-50)管连接到固定在Hamilton注射泵中的10μl Hamilton注射器上的33瓦注射器进行微量输液。启动泵1分钟(0.3μl/min)。将注射器放置在原处2分钟,然后将大鼠放回其家中的笼子(在测试室内)7–9分钟,然后放入调节室。

外科

在异氟烷麻醉下,使用标准立体定向程序植入双侧26 gaug引导套管(Plastics One,Roanoke,VA)。套管植入的坐标基于我们之前的研究(乔杜里2008年a):NAc芯,AP+1.2,ML±2.0,DV-3.8;NAc外壳,AP+1.6,ML±1.0和DV-4.0。微量输液使用的是33号注射器,注射器伸出套管底部以下3 mm(最终DV:核心,−6.8;外壳,−7.0)。

在家庭笼子中预先接触EtOH

到达后1周,通过在家中笼子上放置两瓶水,24小时接触EtOH和水,20天,使大鼠适应EtOH的味道和药理作用。为了最大限度地提高大鼠达到显著血液EtOH水平的可能性,然后给予大鼠限制的EtOH1小时/天(水,23小时/天;18–28天)。每天记录体重和液体量。表1提供平均EtOH摄入量。

表1

家庭笼子预暴露期间最后3天1小时接触EtOH的平均(±SEM)乙醇摄入量(g/kg)和最初巴甫洛夫歧视训练(PDT)最后2天
 实验1a
实验2
 核心(n个=9)壳牌公司(n个=10)核心(n个=8)壳牌公司(n个=9)
暴露前1小时(g/kg)1.01±0.080.99±0.050.91±0.100.89±0.08
PDT(g/kg)0.56±0.010.54±0.010.51±0.010.50±0.01

该计算基于大鼠的体重、乙醇浓度和消耗的体积。

实验1a:NAc核心或外壳失活对环境诱导的EtOH-Seeking更新的影响

巴甫洛夫歧视训练

用套管靶向NAc核心的大鼠(最终n个=9)和外壳(最终n个=10)在19次、每天54分钟的训练中,接受区分两种听觉刺激的训练。会议开始是通过室内灯光照明来指示的。大鼠接受了16次随机演示,每一次都是在不同的可变时间60s(VT-60)时间表上发出10-s的白噪音或响片刺激。一次刺激(CS+)的开始与EtOH(0.2 ml,注入液体容器超过6 s)一致;第二刺激物(CS−)不含EtOH。在每个疗程结束时,检查端口以确保输送的所有EtOH(3.2 ml)均已被消耗。

巴甫洛夫辨别训练(PDT)发生在两种不同的视觉、触觉和嗅觉领域中的一种。Context 1有清晰的有机玻璃室墙,绿色网格地板,以及一个以草莓为中心的空气清新剂,它提供了强烈的视觉和嗅觉刺激,贴在室门外。上下文2有黑色的房间墙壁,光滑的有机玻璃地板,房间地板下面的床上用品上有一滴醋酸。训练中使用的上下文(称为上下文A)在训练期间保持不变,白噪音或响片作为CS+的指定在上下文中得到了平衡。在第17次训练之前,用缩短的注射器进行假输液,使大鼠习惯于微输液程序。

灭绝

在最后一次PDT治疗后24小时,将大鼠置于先前未使用的环境中(称为环境B),并暴露于如上所述的CS+和CS-,每天8次。在CS+过程中,泵被激活6 s,但EtOH的输送被阻止。第2次治疗前,大鼠接受微量盐水输注(0.3μl),以使其进一步适应该过程。

更新测试

在最后一次灭绝训练后24小时,将大鼠置于先前的训练环境(环境A)中,并如上所述暴露于CS+和CS-。在CS+期间,泵被激活6秒,但EtOH输送被阻止。试验前,根据受试者体内拉丁方设计,大鼠接受微量盐水或M/B(0.3μl/半球/min)输注。因此,对每只大鼠进行了两次测试,连续测试由上下文A中的额外PDT(五个会话)和上下文B中的灭绝测试(六个会话)分开。

实验1b:NAc核心或外壳失活对PDT的影响

第二次更新试验后,实验1a的大鼠(核心,n个=9; 外壳,n个=10)在上下文A中给予额外的PDT,以检查核心或外壳在与EtOH配对时响应CS+的作用。根据受试者的拉丁方设计,在第5次再培训之前,他们接受了盐水或M/B(0.3μl/半球/min)的微量输液。连续测试分为三次PDT。

实验2:NAc核心或外壳失活对非EtOH环境中线索诱导的EtOH-Seeking的影响

PDT(PDT)

第二组以NAc核心为靶点的插管大鼠(最终n个=8)或外壳(最终n个=9)按照实验1a的描述,在上下文A中的19个会话中接受了区分CS+和CS-的训练。在第16次治疗前进行假微滴注。

对非乙醇环境的习惯

最后一次PDT疗程后24小时,将大鼠置于情境B中,其中54分钟EtOH、CS+和CS-被抑制。在非EtOH环境中的这些习惯化过程中,自发的端口进入逐渐减少。根据VT-60计划,泵被激活6秒,但EtOH未交付。在这6秒的时间间隔内的响应与泵未启动时在相应的6秒时间间隔内进行的端口输入没有区别。大鼠在情境B中接受了七次习惯化训练,并在训练3之前习惯了盐水(0.3μl/半球/min)的微量输注程序。

测试

在最后一次习惯化训练后24小时,通过在非EtOH环境(环境B)中呈现CS+和CS-而不呈现EtOH-来测试线索诱导的EtOH-seeking。根据受试者体内的拉丁方设计,在试验前微量注射生理盐水或M/B(0.3μl/半球/min)。连续测试由背景A中的PDT(五个阶段)和背景B中的习惯化(六个阶段)分开。

统计分析

通过从相应CS期间的响应中减去CS前10 s时间间隔内的响应,获得标准化端口条目。还测量了每个会话期间生成的端口条目总数。使用方差分析(ANOVA)对实验1a和2的PDT以及实验1a的消光进行了检验,将会话和CS(CS+,CS-)作为受试者重复测量。分析还包括培训背景类型(背景1和背景2)和CS+类型(白噪声和响片)的主题因素之间的关系。PDT或灭绝早期出现的这两个因素之间的任何主要影响或相互作用在PDT或绝灭结束时不再存在,也不会与测试数据相互作用。因此,为了清晰起见,只介绍了会话和CS的主要效果和交互。

受试者内部设计要求受试者在两种治疗之间接受再培训和再区分/再利用。在连续PDT或灭绝/习惯化阶段结束时,行为没有显著差异。对连续灭绝时期的最后2天的数据进行平均,以获得用于分析实验1a中的更新的单个基线。更新测试涉及对上下文的操纵,以及在灭绝期间没有发生的微融合。因此,通过使用计划的t吨-成对样本的测试(乔杜里2008年a). 然后在受试者重复治疗措施(生理盐水、M/B)和CS中检查核心或外壳失活的效果。对实验1b和实验2进行了跨治疗的类似分析。显著的主要效应和相互作用之后是有针对性的双向方差分析t吨-成对或独立样本的测试。一个样本t吨-试验用于检验差异分数((CS+盐后反应)−(CS+M/B后反应))与零不同的假设。显著性的标准是α=0.05.

结果

实验1a。NAc核心或外壳失活对环境诱导的EtoH-Seeking更新的影响

将插管对准NAc核心的大鼠进行训练,以区分与EtOH配对的CS+和未配对的CS-。如中所述图1a,在上下文A(会话,F(18144)=8.05,第页<0.001),与CS−(CS,F(1,8)=36.52)相比,CS+的反应水平更高,第页<0.001; 会话×CS,F(18144)=2.62,第页<0.01). 背景B中灭绝期间的EtOH预扣(图1a)导致CS跨会话的响应减少(会话,F(7,56)=5.02,第页<0.001). 尽管CS+期间的反应仍然高于CS−(CS,F(1,8)=45.41,第页<0.001),近显著会话×CS交互(F(7,56)=2.08,第页=0.06)表明在整个消光过程中CS+响应的减少更大。

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使NAc核心失活可减少环境诱导的条件反射对EtOH靶向CS+的更新。(a) 在19次巴甫洛夫辨别训练(PDT)中,在上下文a中使用10%的EtOH,在上下文B中使用八次消光(EXT),在CS+(填充符号)和CS-(开放符号)期间,平均值(±SEM)归一化端口条目。(b) 上下文b中EXT期间和上下文A中盐水或M/b输注后测试期间CS+(填充条)和CS-(开放条)的平均值(±SEM)归一化端口入口。EXT基线表示两个灭绝时期最后两个阶段的平均数据。测试数据在单个测试会话中取平均值。此图和后续图中的填充三角形表示差异分数,通过将单个大鼠在生理盐水后的CS+反应减去M/B后的CS-反应得到。水平线表示平均差分^第页<0.01 CS+生理盐水CS+外景。*第页<0.01 CS+生理盐水CS+M/B。

图1b描述了在上下文B中消光期间的基线响应,以及在NAc核心中微融合盐水或M/B后在上下文A中两次测试的数据。盐水预处理后,在不同的环境中消光后,将其放置到先前的训练环境中,在EtOH预测CS+期间触发了端口进入的强劲增加(第页<0.01),表明环境诱导的EtOH-seeking更新。使核心失活可选择性减弱CS+反应的更新(治疗,F(1,8)=7.59,第页<0.05; CS,F(1,8)=23.92,第页<0.01; 处理×CS,F(1,8)=15.94,第页<0.01). 与生理盐水相比,核心失活后CS+反应降低(第页<0.01),CS−反应无变化。

用输盐后CS+反应减去M/B后CS+响应计算出的差异分数表明,与M/B预处理相比,生理盐水后CS+应答始终较高(三角形符号-图1b). 差异得分的平均值显著大于0(t吨(8)=3.45,第页<0.01),进一步证实了盐缺乏大鼠表现出更大的环境诱导的EtOH-seeking更新。在不同的治疗条件下,试验时进入储液罐的端口总数没有差异(平均值±SEM,生理盐水=17.89±2.44,M/B=16.67±5.26;治疗,F(1,8)=0.06,第页=NS),表明核心失活后缺乏整体运动抑制。

对于植入针对NAc外壳的套管的大鼠(图2a),两个刺激期间的端口条目在上下文A的19个PDT会话中增加(会话,F(18162)=7.00,第页<0.001),随着对CS+反应的大鼠数量超过CS-(CS,F(1,9)=43.15,第页<0.001; 会话×CS,F(18162)=5.36,第页<0.01). 在环境B中,当EtOH在消亡期间被抑制时,CS响应降低(会话,F(7,63)=6.88,第页<0.001),CS+反应更明显减少(CS,F(1,9)=34.29,第页<0.001; 会话×CS,F(7,63)=6.99,第页<0.001).

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使NAc外壳失活可减少环境诱导的条件反射对EtOH靶向CS+的更新。(a) 在上下文a中使用EtOH的19次PDT会话和上下文B中保留乙醇的8次EXT会话中,CS+(填充符号)和CS−(开放符号)期间的平均值(±SEM)归一化端口条目。(b) 上下文b中EXT期间的CS+(填充条)和CS-(开放条)期间的平均值(±SEM)标准化端口入口,以及上下文A中盐水或M/b输液后的测试。EXT基线表示两个灭绝时期最后两个阶段的平均数据。测试数据在单个测试会话中取平均值^第页<0.01 CS+生理盐水CS+外景。*第页<0.01 CS+生理盐水CS+M/B。

图2b描述了背景B中灭绝期间的基线反应,以及背景A中微量注射生理盐水或M/B后两次测试的数据。正如在核心植入大鼠身上观察到的那样,在不同环境中灭绝后,将其放置在先前的训练环境中,刺激了生理盐水输注后EtOH靶向CS+期间选择性增加端口入口(第页<0.01). 方差分析表明,灭活外壳减少了上下文诱导的CS+应答更新(治疗,F(1,9)=12.75,第页<0.01; CS,F(1,9)=45.00,第页<0.001; 处理×CS,F(1,9)=5.79,第页<0.05). 与生理盐水相比,外壳失活后CS+反应显著降低(第页<0.01),CS−反应无变化。

差异分数检查(图2b)发现平均值显著大于0(t吨(9)=3.38,第页<0.01),进一步显示与外壳失活相比,生理盐水后对EtOH靶向CS+的反应增强。在不同的治疗条件下,在试验中进行的端口输入总数没有差异(平均值±SEM,生理盐水=29.20±4.96,M/B=21.40±4.40;治疗,F(1,9)=1.88,第页=NS),表示外壳失活后无整体运动抑制。

实验1b:NAc核或壳失活对巴甫洛夫判别的影响

在第二次更新测试后,实验1a中的大鼠在上下文A中被给予额外的PDT,以检查当CS+与EtOH配对时,核心或外壳在响应CS+中的作用。图3a描述了在NAc核心中预先微量输注生理盐水或M/B后,PDT期间CS的正常反应。方差分析表明治疗的主要疗效显著(F(1,8)=19.06,第页<0.01)和CS(F(1,8)=182.95,第页<0.001),以及治疗×CS相互作用(F(1,8)=7.77,第页<0.05). 与生理盐水相比,核心失活降低了CS+反应(p<0.01),CS-反应无差异。

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当CS+与乙醇配对时,使NAc核心失活而非外壳失活会减弱对CS+的响应。(a)和(b)中的横线描述了在上下文a中CS+与乙醇配对的PDT过程中,在加压盐水或M/b输注后,CS+(填充)和CS-(打开)的平均(±SEM)归一化端口入口。数据在单个测试会话中平均。*第页<0.05 CS+生理盐水CS+M/B。

差异得分(图3a)进一步表明,生理盐水后CS+反应高于M/B预处理后,平均差异得分显著大于0(t吨(8)=3.87,第页<0.01). 然而,与生理盐水相比,核心失活后进入液体容器的端口总数也显著减少(平均值±SEM,生理盐水=37.56±2.74;M/B=28.33±3.30;治疗,F(1,8)=5.36,第页<0.05).

与核心不同,灭活NAc外壳并不会减少PDT期间对EtOH配对CS+的反应(图3c). 对测试数据进行的方差分析表明,仅CS的主要影响(F(1,9)=618.23,第页<0.001). 此外,差异得分的平均值不显著>0(t吨(9)=0.78,第页=NS),表明生理盐水后CS+反应并不始终高于外壳失活后(图3c). 不同输液条件下的总输入端口也没有差异(平均值±SEM,生理盐水=62.90±12.43;M/B=50.50±5.34;治疗,F(2,18)=1.50,第页=NS)。

实验2:NAc核心或外壳失活对非EtOH环境中线索诱导的EtOH-Seeking的影响

在上下文A中,19个PDT疗程中,植入针对NAc核心的插管的大鼠在EtOH-paired CS+期间的端口进入次数多于CS−(图4a; 会话,F(18126)=7.45,第页<0.001; CS,F(1,7)=122.37,第页<0.001; 会话×CS,F(18128)=4.86,第页<0.001).

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使NAc核心失活减少了对在与EtOH无关的环境中呈现的EtOH预测提示的条件反应。(a) CS+(填充符号)和CS-(开放符号)期间,在19次巴甫洛夫式乙醇辨别训练课程中的平均值(±SEM)归一化端口条目在试验中进行盐水或M/B预处理后,当在上下文B中没有EtOH的情况下呈现未经稀释的CS+和CS-时,数据在单个试验过程中取平均值。*第页<0.05 CS+生理盐水CS+M/B。

图4b描述了将生理盐水或M/B注入NAc核心后,CS+和CS-在情境B中呈现的测试反应(在情境B的七次习惯化过程中,EtOH和两种刺激均被抑制)。方差分析表明治疗的主要效果(F(1,7)=7.31,第页<0.05)和CS(F(1,7)=49.90,第页<0.001)和显著的治疗×CS相互作用(F(1,7)=8.34,第页<0.05). 含盐大鼠对未脱色的、EtOH靶向的CS+和CS−(第页<0.01); 然而,核心失活显著降低了CS+反应(第页<0.05),CS响应无变化。

差异得分分析(图4b)证实大鼠在生理盐水后对CS+的反应持续高于M/B后,差异得分的平均值>0(t吨(7)=2.901,第页<0.05). 试验时,两种输液条件下的总端口入口没有显著差异(平均值±SEM,生理盐水=20.00±2.77;M/B=26.63±5.55;治疗,F(1,7)=1.08,第页=NS)。

用针对NAc外壳的套管植入大鼠(图5a)在上下文A(会话,F(18144)=8.52,第页<0.001; 碳钢,F(1,8)=55.30,第页<0.001; 会话×CS,F(18144)=4.34,第页<0.001).

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使NAc外壳失活不会影响对在与EtOH无关的上下文中呈现的EtOH-指示线索的条件性反应。(a) CS+(填充符号)和CS-(开放符号)期间,在19次巴甫洛夫式乙醇辨别训练课程中的平均值(±SEM)归一化端口条目在试验中输注生理盐水或M/B后,当在上下文B中没有EtOH的情况下出现未经稀释的CS+和CS-时,数据在单个试验过程中平均。

与核心相比,与生理盐水相比,灭活NAc外壳并没有显著降低CS+反应(图5b). 对测试数据进行的方差分析表明CS的主要影响(F(1,8)=26.33,第页<0.001),但不是治疗,没有治疗×CS相互作用。差异得分的平均值与零无显著差异(t吨(8)=1.04,第页=NS),表明生理盐水后CS+反应并不总是大于M/B后CS+响应。不同输液条件下的总输入端口没有差异(平均值±SEM,生理盐水=20.44±5.64;M/B=29.56±6.22;治疗,F(1,8)=1.49,第页=NS)。

组织学

图6说明了实验1a和1b中NAc堆芯或壳体中注入器尖端的位置(图6a:芯=9,壳=10)和实验2(图6b:核心=8,外壳=9)。只有在每个分区双侧植入套管的大鼠被纳入统计分析。

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根据Paxinos和Watson(1997)的大鼠脑图谱,对(a)实验1a和1b以及(b)实验2中大鼠NAc核心和外壳中的注射器尖端放置进行组织学验证。

讨论

我们研究了NAc核心和外壳参与对EtOH相关线索(CS+)的条件性反应,该线索是在与之前的EtOH-摄入相关的环境中提出的,或者是在从未摄入EtOH.的环境中。在不同上下文中的提示响应消失后,放置到EtOH上下文中,触发了CS+期间端口条目的选择性增加,表明上下文诱导的EtOH-seeking更新。通过灭活NAc核心或外壳,这种效果显著降低。相反,当在非EtOH环境中呈现未区分的CS+和CS-时,使核心失活而非外壳选择性地减少对CS+的响应。在强化PDT会话中,去激活核心而不是外壳也减弱了对CS+的反应。这些数据支持NAc核心在对离散EtOH线索的条件性行为反应中的作用,这一效应可能独立于上下文,并表明外壳可能在新的EtOH-寻找中调节上下文刺激的影响。

在环境诱导复吸药物的行为动物模型中,假设在不同环境中绝灭后回到药物环境中会触发条件CS的召回,即最初在该环境中形成的药物关联(参见克伦巴格, 2008供审查)。因此,更新的行为表达可能受到任何过程组合的调节,这些过程包括药物线索的更新激励特性、上下文的兴奋性条件作用特性或上下文对线索响应的调制。分离这些过程的能力对于旨在描述环境对复发具体影响的神经生物学机制的研究至关重要。

为此,已经开发出各种方法来探测神经回路,这些神经回路在重新寻找毒品时调节环境的影响。在一个模型中,离散刺激被完全忽略,工具性反应仅通过初始条件反射期间的药物传递来加强(例如,布拉蒂尼, 2006;富克斯, 2005;Zironi公司, 2006). 然而,该程序不能排除操作性调节室中的显著特征(如操作性操纵)通过与药物强化相关联而获得条件刺激特性的可能性。第二种方法比较了在原始训练环境或非药物环境中评估药物提示的工具反应的各种条件(Tsiang和Janak,2006年;博塞特, 2007). 在这项研究中,我们支持后一种方法,并对其进行了改进,以检验EtOH指示线索的反应独立呈现对EtOH-寻求行为的影响,以条件进入液体通道的方式进行测量。纳入CS−作为受试者内的对照,以测量神经药理学或情境操作诱导的EtOH寻求行为变化的特异性。

如我们之前的实验室所示,我们发现在PDT早期,CS+和CS-期间的端口入口平行增加(乔杜里2008年b). 随后,对CS+的回应继续升级,而对CS-的回应稳定在较低的水平,表明存在行为歧视。在消光期间抑制EtOH会导致两种刺激期间的端口入口减少。在测试中,在不同环境中灭绝后,将其放置在先前的训练环境中,会导致盐中毒大鼠对EtOH靶向CS+的反应增加,而CS反应没有变化。这一结果说明了EtOH上下文对离散的EtOH-指示线索的选择性恢复能力。

NAc核心或外壳的预测试失活显著减弱了环境诱导的EtOH-seeking更新。这一发现与研究结果一致,研究表明这两个分区在环境诱导的工具性古柯碱寻求更新中都发挥了作用(富克斯, 2008)和EtOH-seeking(达亚斯, 2007;乔杜里,2008年a). 然而,人们普遍认为,NAc核心是对离散条件线索作出行为反应所必需的(富克斯, 2004;博塞特, 2007;伊藤, 2004;Blaiss和Janak,2009年)以及新出现的证据表明,外壳对于利用空间(上下文)信息指导行为是必要的(博塞特, 2007;哈姆林, 2007;伊藤, 2008). 因此,在本研究中,核心失活后更新的减少可归因于CS+的激励特性的减少,而外壳失活后观察到的更新的衰减可能是由于EtOH上下文处理受损所致。行为灵活性研究的证据(弗洛雷斯科, 2006),巴甫洛夫条件反射蔗糖线索(Blaiss和Janak,2009年)以及环境诱导的仪器EtOH搜索更新(乔杜里2008年a)这表明贝壳对于抑制不当行为可能特别重要。然而,在这项研究中,外壳失活并没有改变对CS−的反应(即,一种不适当的行为),这意味着该区域可能在CS+被EtOH增强的辨别范式中起不到相同的作用。

为了支持核心是对CS+作出行为反应所必需的这一假设,我们发现,在巴甫洛夫辨别会话(CS+与EtOH配对)之前,使核心失活,而不是外壳失活,会导致CS+反应小而显著的减少。然而,总的港口入口也减少了,这表明可能对行为产生非特异性影响。值得注意的是,在测试结束时,储液罐是干燥的,这表明核心失活不会影响EtOH的消耗,但可能会抑制EtOH-配对CS+的激励特性。

当CS+在非EtOH环境中呈现时,失活核心而非外壳会降低对非微弱CS+的反应(线索诱导的EtOH-seeking),这一发现为核心介导对EtOH-指令线索的条件性反应提供了更有力的证据。假设,这个过程应该只招募对EtOH线索作出条件反应所需的神经回路,我们认为这与在EtOH-环境中遇到EtOH/线索时激活的回路不同(尽管重叠)。比较CS+和CS-在EtOH上下文或非EtOH-上下文中出现的研究,似乎核心是对CS+的条件反应所必需的,而不管它是在哪种上下文中经历的。相反,外壳仅是由EtOH的上下文触发的CS+反应的更新所必需的,支持该亚区在环境诱导的Ethoh-seking复发中发挥作用。这种效应是否归因于EtOH上下文的直接兴奋性和/或上下文对线索反应的调制尚不清楚。

目前的数据提出了一个有趣的假设,即外壳可能会使用上下文信息来识别CS+的适当含义,因为它在一种上下文中与EtOH配对,而不是在另一种上下文中将其配对,从而使其变得模糊。因此,外壳失活减弱了更新,但在PDT期间或在非EtOH环境中出现未失活的CS+时不影响CS+反应。在消亡之后进行了更新测试,在此期间,可能出现了关于CS+与无EtOH之间关系的新知识。可以想象,这项新的研究可能招募了NAc外壳,这一想法得到了最近证据的支持,即外壳对于工具性寻找古柯碱的灭绝至关重要(彼得斯, 2008). 因此,尽管聚合的证据表明外壳在条件药物寻求的上下文调节中发挥作用,但关于其如何与灭绝学习相互作用的确切性质,仍是未来研究的主题。

目前的结果不太可能归因于M/B溶液的扩散,因为相同体积和浓度的M/B已被证明会选择性地影响其他范式中的行为(弗洛雷斯科, 2008;乔杜里2008年a). 在上下文诱导的更新或线索诱导的EtOH寻找试验中,用生理盐水和M/B预处理后的总端口条目也没有差异,这表明核心或外壳失活不会导致全身运动障碍(另见富克斯, 2008).

总之,目前的研究结果支持NAc核心在介导对EtOH预测性离散线索的行为反应中发挥重要的新作用,这种作用不取决于线索发生的环境。这一发现为未来的研究提供了方向,旨在分析线索诱导的EtOH寻求复发的神经化学和细胞机制。我们的数据也支持外壳在情境诱导的EtOH-seeking复发中的作用,尽管需要外壳的特定行为过程仍然未知。通过使用更精确的模型来研究调节更新的不同行为机制,未来的研究将很好地定位于定义神经回路,这些神经回路调节离散线索和环境背景的影响,以及它们之间的相互作用,以防再次出现药物寻求和乙醇寻求。

鸣谢

本研究得到NIAAA Grant AA014925的支持。

脚注

披露

作者声明没有利益冲突。

工具书类

  • Blaiss CA,Janak PH。伏隔核核的核和壳对于巴甫洛夫条件性方法的表达(而非巩固)至关重要。行为大脑研究。2009;200:22–32. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
  • Bossert JM,Gray SM,Lu L,Shaham Y。伏隔核外壳中第II组代谢性谷氨酸受体的激活可减弱环境诱导的海洛因依赖复吸。神经精神药理学。2006;31:2197–2209. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
  • Bossert JM,Liu SY,Lu L,Shaham Y.腹侧被盖区谷氨酸在背景线索诱导的海洛因依赖复吸中的作用。神经科学杂志。2004;24:10726–10730. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
  • Bossert JM、Poles GC、Wihbey KA、Koya E、Shaham Y。阻断伏隔核核心或外壳中多巴胺D1-家族受体对上下文和离散线索诱导的海洛因寻求恢复的差异效应。神经科学杂志。2007;27:12655–12663. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
  • Burattini C、Gill TM、Aicardi G、Janak PH。乙醇自我给药背景作为恢复线索:纳曲酮的急性作用。神经科学。2006;139:877–887.[公共医学][谷歌学者]
  • Chaudhri N,Sahuque LL,Cone JJ,Janak PH。大鼠恢复的乙醇搜索受到环境背景的调节,需要伏隔核核心。欧洲神经病学杂志。2008年a;28:2288–2298. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
  • Chaudhri N,Sahuque LL,Janak PH.大鼠对乙醇线索的条件性行为反应的情境诱导复发。生物精神病学。2008年b;64:203–210. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
  • 康克林加利福尼亚州。环境作为吸烟的线索:对基于人类灭绝的研究和治疗的启示。实验临床心理药理学。2006;14:12–19.[公共医学][谷歌学者]
  • Conklin CA、Robin N、Perkins KA、Salkeld RP、McClernon FJ。吸烟的近端与远端线索:环境对吸烟者线索反应性的影响。实验临床心理药理学。2008;16:207–214. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
  • Crombag HS、Bossert JM、Koya E、Shaham Y.评论。背景诱导的药物寻求复发:一项综述。Philos Trans R Soc Lond B生物科学。2008;363:3233–3243. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
  • Crombag HS,Grimm JW,Shaham Y.多巴胺受体拮抗剂通过再次接触药物相关背景线索对可卡因寻求更新的影响。神经精神药理学。2002;27:1006–1015.[公共医学][谷歌学者]
  • Crombag HS,Shaham Y.大鼠长期绝灭后环境线索对药物寻求的更新。行为神经科学。2002;116:169–173.[公共医学][谷歌学者]
  • Dayas CV,Liu X,Simms JA,Weiss F.与乙醇寻求相关的神经激活的不同模式:纳曲酮的作用。生物精神病学。2007;61:979–989. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
  • de Wit H,Stewart J.《恢复大鼠体内的可卡因增强反应》。精神药理学(柏林)1981;75:134–143.[公共医学][谷歌学者]
  • Floresco SB、Ghods-Sharifi S、Vexelman C、Magyar O。伏隔核核心和外壳在调节定势转移中的不可分离作用。神经科学杂志。2006;26:2449–2457. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
  • Floresco SB,McLaughlin RJ,Haluk DM。伏隔核核心和外壳在线索诱导的觅食行为恢复中的对立作用。神经科学。2008;154:877–884.[公共医学][谷歌学者]
  • Fuchs RA、Evans KA、Ledford CC、Parker MP、Case JM、Mehta RH等。背内侧前额叶皮层、基底外侧杏仁核和背侧海马在大鼠可卡因寻求情境恢复中的作用。神经精神药理学。2005;30:296–309.[公共医学][谷歌学者]
  • Fuchs RA,Evans KA,Parker MC,见RE。大鼠条件线索诱导的可卡因寻求恢复中伏隔核核心和外壳亚区的差异参与。精神药理学(柏林)2004;176:459–465.[公共医学][谷歌学者]
  • Fuchs RA、Ramirez DR、Bell GH。伏隔核外壳和核心参与药物环境诱导的大鼠可卡因寻求恢复。精神药理学(柏林)2008;200:545–556. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
  • Hamlin AS,Newby J,McNally GP。D1多巴胺受体在熄灭的嗜酒更新中的神经相关性和作用。神经科学。2007;146:525–536.[公共医学][谷歌学者]
  • Hollander JA,Carelli RM。可卡因相关刺激增加了可卡因的寻找,并激活了禁欲后的伏隔核心神经元。神经科学杂志。2007;27:3535–3539. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
  • Ito R,Robbins TW,Everitt BJ。伏隔核核和壳对寻找可卡因行为的差异控制。自然神经科学。2004;7:389–397.[公共医学][谷歌学者]
  • Ito R,Robbins TW,Pennartz CM,Everitt BJ。海马体和伏隔核外壳之间的功能相互作用对于获得食欲空间环境条件反射是必要的。神经科学杂志。2008;28:6950–6959. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
  • Katner SN,Weiss F.乙醇相关嗅觉刺激可恢复灭绝后的乙醇搜索行为,并改变伏隔核内的细胞外多巴胺水平。酒精临床实验研究。1999;23:1751–1760.[公共医学][谷歌学者]
  • McCusker CG,Brown K.酒精指示线索可增强社交饮酒者对酒精的耐受性,并加速他们对酒精的“渴求”。J Stud酒精。1990;51:494–499.[公共医学][谷歌学者]
  • McFarland K,Kalivas PW.介导古柯碱诱导的药物寻求行为恢复的电路。神经科学杂志。2001;21:8655–8663. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
  • Peters J、LaLumiere RT、Kalivas PW。额叶下部皮层负责抑制熄灭大鼠的可卡因寻求。神经科学杂志。2008;28:6046–6053. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
  • Shaham Y、Shalev U、Lu L、De Wit H、Stewart J。药物复发的恢复模型:历史、方法和主要发现。精神药理学(柏林)2003;168:3–20.[公共医学][谷歌学者]
  • Staiger PK,White JM。酒精滥用者的线索反应性:刺激特异性和反应消失。上瘾行为。1991;16:211–221.[公共医学][谷歌学者]
  • Tsiang MT,Janak PH.灭绝-恢复模型中条件线索和环境诱导C57BL/6小鼠寻找酒精。酒精。2006;38:81–88.[公共医学][谷歌学者]
  • 欲望、条件奖励和复发的神经生物学。当前操作药理学。2005;5:9–19.[公共医学][谷歌学者]
  • Zironi I、Burattini C、Aicardi G、Janak PH。环境是重新饮酒的诱因。行为大脑研究。2006;167:150–155.[公共医学][谷歌学者]

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