ГАБИТУАЦИЯ ФАЗИЧЕСКИХ ВЫБРОСОВ ДОФАМИНА: ГИПОТЕЗА И ПОДТВЕРЖДЕНИЯ



Цитировать

Полный текст

Аннотация

Статья посвящена явлению постепенного уменьшения фазических повышений внеклеточного уровня дофамина (ФПД) при повторных стимуляциях дофаминергических структур мозга экспериментальных животных. Гипотеза, что уменьшение ФПД обусловлено габитуацией, – одной из форм неассоциативного научения, – обосновывается путём выявления характерных признаков. Материалом для выявления признаков габитуации служат результаты двух наших новых экспериментов, данные ранее опубликованных исследований и литературы. В экспериментах индукция ФПД выполнена путём электростимуляции, а их регистрация – методом быстро-сканирующей циклической вольтамперометрии. Эксперимент 1, выполненный на наркотизированных крысах, подтвердил явление постепенного уменьшения ФПД в сердцевине прилежащего ядра наркотизированных крыс при многократной стимуляции. Результаты эксперимента 2, проведённого на срезах мозга крыс, позволили локализовать физиологический механизм габитуации ФПД в области окончаний дофаминергических нервных волокон. Анализ кинетики ФПД привёл к выводу, что габитуация обусловлена уменьшением выбросов дофамина во внеклеточную среду, а не увеличением его обратного захвата.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Валерий Николаевич Мухин

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Институт экспериментальной медицины»

Автор, ответственный за переписку.
Email: valery.mukhin@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-0999-6847
SPIN-код: 3655-9126
Scopus Author ID: 57204253686
ResearcherId: E-6735-2014

старший научный сотрудник, Физиологический отдел им. И.П. Павлова

Россия, 197022, Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, 12

Иван Романович Боровец

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Институт экспериментальной медицины»

Email: o.1330medach@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-3737-1537
Scopus Author ID: 57220181570
ResearcherId: ADQ-1493-2022

младший научный сотрудник, Физиологический отдел им. И.П. Павлова

Россия, 197022, Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, 12

Александр Юрьевич Терехов

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Институт экспериментальной медицины»

Email: hazker735@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-7007-2067
Scopus Author ID: 57216356365
ResearcherId: W-3040-2018

аспирант, Физиологический отдел им. И.П. Павлова

Россия, 197022, Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, 12

Виктор Матвеевич Клименко

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Институт экспериментальной медицины»

Email: klimenko_victor@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9701-4537
SPIN-код: 8709-5642
Scopus Author ID: 14066179000
ResearcherId: A-4703-2016

профессор, ведущий научный сотрудник, Физиологический отдел им. И.П. Павлова

Россия, 197022, Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, 12

Список литературы

  1. Heien MLAV, Wightman RM. Phasic Dopamine Signaling During Behavior, Reward, and Disease States. CNS Neurol Disord - Drug Targets- CNS Neurol Disord. 2006;5(1):99-108. doi: 10.2174/187152706775535669
  2. Mukhin VN, Borovets IR, Sizov VV, Klimenko VM. Action and Interaction of Amyloid-β and Insulin on the Dopamine Release and Reuptake in the Lateral Dorsal Striatum of Rats. J Evol Biochem Physiol. 2024;60(1):162-177. doi: 10.1134/S0022093024010125
  3. Mukhin VN, Borovets IR, Sizov VV, Pavlov KI, Klimenko VM. β-Amyloid and Lithium Affect the Magnitude of Phasic Dopamine Release in the Shell of the Nucleus Accumbens. Neurosci Behav Physiol. 2021;51(2):201-208. doi: 10.1007/s11055-021-01058-6
  4. Budygin EA, Phillips PEM, Robinson DL, Kennedy AP, Gainetdinov RR, Wightman RM. Effect of Acute Ethanol on Striatal Dopamine Neurotransmission in Ambulatory Rats. J Pharmacol Exp Ther. 2001;297(1):27-34. Accessed January 12, 2024. https://jpet.aspetjournals.org/content/297/1/27
  5. Can A, Frost DO, Cachope R, Cheer JF, Gould TD. Chronic lithium treatment rectifies maladaptive dopamine release in the nucleus accumbens. J Neurochem. 2016;139(4):576-585. doi: 10.1111/jnc.13769
  6. Jones SR, Mathews TA, Budygin EA. Effect of moderate ethanol dose on dopamine uptake in rat nucleus accumbens in vivo. Synapse. 2006;60(3):251-255. doi: 10.1002/syn.20294
  7. Keighron JD, Bonaventura J, Li Y, et al. Interactions of calmodulin kinase II with the dopamine transporter facilitate cocaine-induced enhancement of evoked dopamine release. Transl Psychiatry. 2023;13(1):1-10. doi: 10.1038/s41398-023-02493-4
  8. Lee SM, Jang HB, Fan Y, et al. Nociceptive Stimuli Activate the Hypothalamus–Habenula Circuit to Inhibit the Mesolimbic Reward System and Cocaine-Seeking Behaviors. J Neurosci. 2022;42(49):9180-9192. doi: 10.1523/JNEUROSCI.0577-22.2022
  9. Salinas AG, Lee JO, Augustin SM, et al. Distinct sub-second dopamine signaling in dorsolateral striatum measured by a genetically-encoded fluorescent sensor. Nat Commun. 2023;14(1):5915. doi: 10.1038/s41467-023-41581-3
  10. Deal AL, Mikhailova MA, Grinevich VP, Weiner JL, Gainetdinov RR, Budygin EA. In vivo voltammetric evidence that locus coeruleus activation predominantly releases norepinephrine in the infralimbic cortex: Effect of acute ethanol. Synapse. 2019;73(4):e22080. doi: 10.1002/syn.22080
  11. Michael AC, Ikeda M, Justice JB. Dynamics of the recovery of releasable dopamine following electrical stimulation of the medial forebrain bundle. Neurosci Lett. 1987;76(1):81-86. doi: 10.1016/0304-3940(87)90196-0
  12. Michael AC, Ikeda M, Justice JB. Mechanisms contributing to the recovery of striatal releasable dopamine following MFB stimulation. Brain Res. 1987;421(1):325-335. doi: 10.1016/0006-8993(87)91302-3
  13. Yavich L, MacDonald E. Dopamine release from pharmacologically distinct storage pools in rat striatum following stimulation at frequency of neuronal bursting. Brain Res. 2000;870(1):73-79. doi: 10.1016/S0006-8993(00)02403-3
  14. Condon MD, Platt NJ, Zhang YF, et al. Plasticity in striatal dopamine release is governed by release-independent depression and the dopamine transporter. Nat Commun. 2019;10(1):4263. doi: 10.1038/s41467-019-12264-9
  15. McDiarmid TA, Yu AJ, Rankin CH. Habituation Is More Than Learning to Ignore: Multiple Mechanisms Serve to Facilitate Shifts in Behavioral Strategy. BioEssays. 2019;41(9):1900077. doi: 10.1002/bies.201900077
  16. De Luca MA. Habituation of the responsiveness of mesolimbic and mesocortical dopamine transmission to taste stimuli. Front Integr Neurosci. 2014;8:21. doi: 10.3389/fnint.2014.00021
  17. Leussis MP, Bolivar VJ. Habituation in rodents: A review of behavior, neurobiology, and genetics. Neurosci Biobehav Rev. 2006;30(7):1045-1064. doi: 10.1016/j.neubiorev.2006.03.006
  18. Lloyd D, Medina D, Hawk L, Fosco W, Richards J. Habituation of reinforcer effectiveness. Front Integr Neurosci. 2014;7. doi:https://doi.org/10.3389/fnint.2013.00107
  19. Retterstol N, Sund A. Drug addiction and habituation. Acta Psychiatr Scand. 1964;40 Suppl. 179:120-120. doi: 10.1111/j.1600-0447.1964.tb04935.x
  20. Yeap J, Crouch B, Riedel G, Platt B. Sequential habituation to space, object and stranger is differentially modulated by glutamatergic, cholinergic and dopaminergic transmission. Behav Pharmacol. 2020;31(7):652-670. doi: 10.1097/FBP.0000000000000573
  21. González-Mora JL, Salazar P, Martín M, Mas M. Monitoring Extracellular Molecules in Neuroscience by In Vivo Electrochemistry: Methodological Considerations and Biological Applications. In: Philippu A, ed. In Vivo Neuropharmacology and Neurophysiology. Neuromethods. Springer New York; 2017:181-206. doi: 10.1007/978-1-4939-6490-1_9
  22. Grinevich VP, Zakirov AN, Berseneva UV, Gerasimova EV, Gainetdinov RR, Budygin EA. Applying a Fast-Scan Cyclic Voltammetry to Explore Dopamine Dynamics in Animal Models of Neuropsychiatric Disorders. Cells. 2022;11(9):1533. doi: 10.3390/cells11091533
  23. Ehrich JM, Phillips PEM, Chavkin C. Kappa Opioid Receptor Activation Potentiates the Cocaine-Induced Increase in Evoked Dopamine Release Recorded In Vivo in the Mouse Nucleus Accumbens. Neuropsychopharmacology. 2014;39(13):3036-3048. doi: 10.1038/npp.2014.157
  24. Fortin SM, Chartoff EH, Roitman MF. The Aversive Agent Lithium Chloride Suppresses Phasic Dopamine Release Through Central GLP-1 Receptors. Neuropsychopharmacology. 2016;41(3):906-915. doi: 10.1038/npp.2015.220
  25. Mukhin VN, Sizov VV, Pavlov KI, Klimenko VM. β-Amyloid 25–35 Suppresses the Secretory Activity of the Dopaminergic System in the Rat Brain. Neurosci Behav Physiol. 2019;49(7):816-821. doi: 10.1007/s11055-019-00807-y
  26. Wightman RM, Amatorh C, Engstrom RC, et al. Real-time characterization of dopamine overflow and uptake in the rat striatum. Neuroscience. 1988;25(2):513-523. doi: 10.1016/0306-4522(88)90255-2
  27. Yorgason JT, España RA, Jones SR. Demon voltammetry and analysis software: Analysis of cocaine-induced alterations in dopamine signaling using multiple kinetic measures. J Neurosci Methods. 2011;202(2):158-164. doi: 10.1016/j.jneumeth.2011.03.001

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Эко-Вектор,


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 74760 от 29.12.2018 г.