obiecte

abstract

Persistența dependenței de droguri se caracterizează prin reapariția comportamentului de căutare a drogurilor și a stimulilor legați de droguri, chiar și la ani după retragerea lor. În ultimii ani, un număr tot mai mare de dovezi a arătat că mecanismele de memorie sunt probabil implicate în acest proces patologic 1, 2, 3, 4. Se știe că hipocampul este critic în formarea mai multor tipuri de memorie pe termen lung, inclusiv memoria dependență. De exemplu, raportul nostru anterior a arătat că blocarea receptorilor glucocorticoizi ai hipocampului împiedică comportamentul locului preferat de morfină-5. Studii ulterioare de imagistică arată că expunerea la opioide crește nucleul accumbens (NAc) și activarea hipocampului la oamenii naivi pentru droguri 6. În plus, memoria asociată cocainei este dobândită prin stimularea electrică a căii hipocampice NAc, declanșând recăderea la șobolani chiar și după retragerea cocainei 7, 8, 9 .

Plasticitatea sinaptică dependentă de activitate, în special potențarea pe termen lung (LTP) și depresia pe termen lung (LTD), a fost propusă ca un mecanism celular bazat pe învățare și memorie 10, 11. Expunerea la o singură morfină induce o modificare asemănătoare LTP și facilitează inducerea LTD 12, dar expunerea repetată la opiacee elimină treptat inducția LTP 13 și un opioid de sevraj de 4 zile după expunerea repetată la morfină stimulează LTP crescut în hipocampus in vivo 14. Adaptări similare ale LTP se găsesc în calea NAc hipocampală in vivo 15. Împreună, aceste rapoarte susțin că plasticitatea sinaptică în hipocampus este implicată în învățarea patologică și memoria legate de medicamente. Cu toate acestea, toate aceste descoperiri abordează rolul potențial al plasticității sinaptice la sinapsele glutamatergice excitative în dependența de droguri. Corelațiile dintre memoria legată de medicament și plasticitatea sinaptică în sinapsele inhibitoare din hipocamp nu au fost investigate pe larg.

Rezultatul

Expunerea repetată la morfină in vivo a abolit I-LTD în hipocampus

Un studiu anterior a arătat că stimularea de înaltă frecvență a făcut posibilă inducerea I-LTD în sinapsele inhibitoare ale hipocampului CA1 24. În concordanță cu acest rezultat, am constatat că HFS induce I-LTD fiabil în secțiunile luate de la șobolani tratați cu o singură soluție salină (soluție salină, n = 7, 76, 6 ± 2, 2%, p

dependența

(A) Stimularea de înaltă frecvență (HFS) combinată cu depolarizarea postsinaptică a indus I-LTD fiabil în secțiuni saline. (B) HFS a indus I-LTD în secțiunile SM. (C) HFS nu a putut induce I-LTD în secțiunile RM. (D) Graficul cu bare a rezumat modificarea procentuală medie a amplitudinii IPSC înainte și la 30 de minute după HFS. ** p

Luate împreună, aceste descoperiri demonstrează pentru prima dată că plasticitatea combinatorie care implică componente post-sinaptice mediate de CB1R presinaptice și mediate de LTCC apare în timpul dependenței de opioide și a simptomelor de sevraj.

discuţie

Principala constatare a acestui studiu este că expunerea repetată in vivo la morfină timp de 12 zile abrogă I-LTD indusă de HFS în secțiuni de hipocamp, în timp ce retragerea ulterioară timp de 3-5 zile permite HFS să inducă I-LTD îmbunătățit. Mai important, experimentele noastre ulterioare sugerează că I-LTD în secțiunile de șobolani care au fost expuse unei singure expuneri in vivo la morfină sau retragerea ulterioară este dependentă de CB1 presinaptic, în timp ce I-LTD în secțiunile de șobolani supuși recoltării, urmate de repetate in vivo expunerea la morfină este dependentă atât de CB1 presinaptic, cât și de LTCC postsinaptic. În combinație cu descoperirile anterioare de la transmisia sinaptică excitativă LTP (E-LTP) și LTD (E-LTD) în hipocampus 13, 14, 30, aceste rezultate sugerează că adaptările sinapselor excitatorii și inhibitorii apar în hipocamp și pe de altă parte. poate contribui la stocarea memoriei opioide/dependente de recompensă și la persistența recăderii opiaceelor.

Memoria patologică asociată cu hipocampul

Plasticitatea combinatorie a E-LTP și I-LTD în memoria de dependență

Autoadministrarea repetată a opioidelor crește funcția presinaptică a receptorului canabinoid 1 (CB1R) în circuitele de dopamină mezolimbică, inclusiv hipocampul 34. Dovezile arată că blocurile repetate de expunere la opiacee la E-LTP 13 și facilitează modificarea E-LTD similară cu 12, 30, dar opioidele de retragere facilitează E-LTP 14 și blocează modificarea E-LTD similară cu 30 în hipocampus. Descoperirile recente au arătat că blocuri repetate de expunere la opioide dependente de CB1-I-LTD, dar retragerea ulterioară a facilitat I-LTD predominant cu componente dependente de CB1 și LTCC. Astfel, plasticitatea combinatorie dependentă de opioide ar putea avea cel puțin trei aspecte. În primul rând, modificarea asemănătoare E-LTP are loc 12 fără a afecta I-LTD (Fig. 1B) după o singură expunere la opioide; E-LTP 13 și I-LTD (Fig. 1C) sunt blocate după expunerea repetată la opioide. În al doilea rând, atât E-LTP 14, cât și I-LTD (Fig. 2C) cresc după retragerea acută timp de 3 până la 5 zile. În cele din urmă, abstinența acută sporește foarte mult I-LTD, care are componente mediate atât de CB1R, cât și de LTCC.

Cauzalitatea dintre E-LTP și I-LTD este documentată în multe sinapse de excitare, inclusiv în hipocampus 16, 35, 36 și poate coopera în hipocampul circuitelor de dopamină mezolimbică și poate duce la un răspuns mult mai mare la expunerea repetată la opiacee. abstinență acută. Rapoartele noastre anterioare sugerează că plasticitatea combinatorie 37 poate oferi hipocampului pentru a detecta și stoca în mod eficient noi informații 38 sau experiențe legate de opioide sau eveniment 12. Această viziune poate fi consolidată în continuare de constatările actuale. Poate că, în adaptările la expunerea repetată la opioide și sindromul de sevraj acut, dinamica mecanismului combinatoriu al plasticității sinaptice, cum ar fi E-LTP cu E-LTD, E-LTP cu I-LTD și CB1- cu LTCC-dependent I -LTD, poate permite ca dependența de memorie să fie mai puternică și durabilă.

Luate împreună, aceste constatări indică pentru prima dată că mecanismul plasticității combinatorii în sinapsele hipocampice inhibitoare apare cu dependența de opioide și poate contribui ulterior la aspecte persistente ale dependenței de opioide.

metode

Șobolani Wistar masculi (3-4 săptămâni) au fost obținuți de la Centrul de îngrijire a animalelor din Kunming Medical University și întreținute la Centrul de îngrijire a animalelor din Kunming Institute of Zoology în conformitate cu liniile directoare stabilite de Academia Chineză de Științe a Animalelor și Comitetul pentru bunăstarea animalelor. Animalele au fost adăpostite în cuști de plastic într-o cameră de colonie controlată de temperatură (21 ° C) pe un ciclu de lumină/întuneric de 12/12 h. Hrana și apa erau disponibile ad libitum. S-au depus toate eforturile pentru a minimiza numărul de animale utilizate.

Tratamentul cu morfină

Șobolanii cu vârsta cuprinsă între 3 și 4 săptămâni au fost tratați cu o singură doză (SM; 10 mg/kg, sc) sau morfină repetată (RM; 10 mg/kg, sc, de două ori pe zi la intervale de 12 ore timp de 12 zile), similar cu cele care au fost descrise anterior 12, 39, 40. Unii șobolani SM și RM au fost recoltați în continuare timp de 3 până la 5 zile (RMW), ceea ce a provocat simptome evidente de sevraj, cum ar fi îngrijirea, diareea etc. 14, 15. În grupurile martor, șobolanilor li s-a injectat ser fiziologic steril (ser fiziologic; 0,6 ml/kg, ip). Toate protocoalele experimentale au fost aprobate de Comitetul pentru îngrijirea și utilizarea Academiei chineze de științe.

Pregătirea secțiunii și electrofiziologia

Cerere de droguri

Toate medicamentele au fost achiziționate de la Sigma (St. Louis, Missouri). Alte medicamente decât BAPTA au fost aplicate în soluția de baie cu 30 de minute înainte de HFS și ținute nespălate la următoarele concentrații: antagonist al receptorului canabinoid 1 (CB1) AM251 (2 μM), blocant al canalelor de calciu de tip L (LTCC), triclorură de lantan (LaCl3) 20 μM). AM251 și LaCl3 s-au dizolvat în ACSF. În experimente care includ tampon de calciu postsinaptic, CsCH3S03 (20 mM) a fost înlocuit cu BAPTA (20 mM) în soluție de pipetă.

Analiza datelor

Linia de bază a fost măsurată ca amplitudine medie IPSC în înregistrări de 10 minute (20 de cicluri). LTD a fost măsurată ca amplitudine medie IPSC a ultimelor înregistrări de 10 minute (20 de cicluri). Rezultatele sunt raportate ca medie ±% SEM din amplitudinea IPSC inițială. Fiecare punct din imagini a reprezentat media a două lovituri (1 min). Comparația între linia de bază și LTD a fost efectuată utilizând testul t Student. Comparația între grupuri a fost realizată de ANOVA unidirecțional, urmată de test turcesc post hoc. Nivelul de semnificație a fost stabilit la p