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Meccanismi di un neurone che sono alla base della formazione e del recupero di memorie cocaina-associate

[Sfondo]

Il contesto ambientale in cui l'esperienza delle persone dedite gli effetti rewarding di cocaina può suscitare prontamente le memorie cocaina-associate. Queste memorie persistono lungamente dopo astinenza e cocaina-bisogno e consumo di grilletto. Quindi, capire i meccanismi di un neurone che sono alla base della formazione ed il recupero delle memorie cocaina-associate è critica per il trattamento di sviluppo per cocainomania. La corteccia prefrontale mediale (mPFC), una regione del cervello connessa con il riconoscimento, la memoria di lavoro e l'attenzione, è stata suggerita per svolgere un ruolo critico nella tossicodipendenza. Le lesioni al mPFC interrompono le memorie cocaina-associate; tuttavia, è poco chiaro se il mPFC è associato con la formazione e/o il recupero di memorie cocaina-associate. Quindi, l'inattivazione del mPFC ai momenti specifici, durante la fase di formazione o di recupero di memoria, è necessaria da indirizzare i ruoli distinti del mPFC. Inoltre, l'inattivazione dei tipi specifici delle cellule del mPFC permetterà la delucidazione del ruolo delle sottopopolazioni di un neurone discrete (per esempio, neuroni piramidali del mPFC o di GABAergic glutamatergic) nello sviluppo delle memorie cocaina-associate. Tuttavia, a causa delle limitazioni tecniche, le relazioni causali fra attività di un neurone e la formazione di memoria/recupero rimangono poco chiari.

[Risultati]

Lo studio presente è stato condotto tramite una collaborazione dei ricercatori da Kanazawa, dall'Hokkaido, da Okayama, da Niigata, da Nagoya, da Tsukuba e dalle università di Kyoto, Giappone. Gli esperimenti sono stati eseguiti allo studio di Kanazawa University.The hanno impiegato da una prova preferenziale condizionata indotta da cocaina (CPP) del posto, un paradigma di condizionamento pavloviano, combinato con “i ricevitori del progettista esclusivamente attivati dalla tecnologia delle droghe di progettista„ (DREADD). La prova di CPP comprende l'amministrazione di cocaina agli animali in un contesto specifico; gli animali imparano associare i beni rewarding di cocaina con questo contesto, con conseguente formazione di memorie cocaina-associate. Nella prova, gli animali recuperano la memoria cocaina-associata una volta collocati nella preferenza cocaina-amministrata della mostra e di contesto per il contesto. i mouse Selvaggio tipi di C57BL/6J hanno ricevuto l'intra-mPFC infusione bilaterale di un virus adeno-associato (AAV) che esprime DREADD inibitorio (hM4Di) sotto il controllo del promotore di CaMKII per sopprimere selettivamente i neuroni piramidali glutamatergic del mPFC. I mouse di GAD67-Cre hanno ricevuto l'intra-mPFC infusione bilaterale di un AAV Cre-dipendente che esprime hM4Di specificamente ai neuroni di GABAergic di silenzio. hM4Di è un ricevitore artificiale che è attivato selettivamente dall'N-ossido della clozapina (CNO), che piombo ad inibizione di neuroni che esprimono hM4Di. La soppressione di Chemogenetic dei neuroni piramidali glutamatergic del mPFC iniettando CNO ha attenuato significativamente sia l'acquisizione che l'espressione di cocaina CPP. Al contrario, la soppressione dei neuroni di GABAergic del mPFC ha pregiudicato nè l'acquisizione nè l'espressione di cocaina CPP.

[Prospettive future e di significato]

Lo studio presente dimostra che la soppressione chemogenetic di mPFC glutamatergic, ma non GABAergic, neuroni inibisce sia l'acquisizione che l'espressione di cocaina CPP. A nostra conoscenza, questa è la prima prova diretta che indica che l'attivazione dei neuroni piramidali glutamatergic nel mPFC causale è compresa sia nella formazione che nel recupero di memorie cocaina-associate. Di conseguenza, i neuroni piramidali del mPFC sono un obiettivo terapeutico potenziale per il trattamento di tossicodipendenza.