Przekaźnictwo noradrenergiczne w brzusznym polu nakrywki szczura – badanie elektrofizjologiczne i jontoforetyczne

Rola neuronów dopaminergicznych brzusznego pola nakrywki (ventral tegmental area, VTA) została dobrze udokumentowana w procesach motywacji, uczeniu i kontroli zachowań zależnych od nagrody, kontroli ekonomicznego podejmowania decyzji i rozwoju uzależnień. Wszystkie te funkcje znajdują się również pod wpływem innego systemu neuroprzekaźnikowego pochodzącego z neuronów noradrenergicznych zlokalizowanych w pniu mózgu. Nie mniej jednak, niewiele jest wiadomo na temat interakcji pomiędzy systemem noradrenergicznym i dopaminergicznym.Aby ocenić wpływ aktywacji specyficznych receptorów adrenergicznych na aktywność neuronów VTA u szczura, zostały przeprowadzone elektrofizjologiczne rejestracje in vivo połączone z jontoforetycznym podaniem substancji. Podania klonidyny (agonisty receptorów α2-adrenergicznych) nie miały żadnego efektu na aktywność neuronów dopaminergicznych i niedopaminergicznych (przypuszczalnie GABAergicznych). Podobnie, izoprenalina (agonista receptorów β-adrenergicznych) nie wywarła żadnego wpływu na neurony dopaminergiczne i niedopaminergiczne. W przeciwieństwie do powyższych wyników, fenylefryna (agonista receptorów α1-adrenergicznych) mając tylko subtelny hamujący efekt na neuronach dopaminergicznych, wywoływała wyraźne pobudzenie neuronów niedopaminergicznych.Neurony GABAergiczne w VTA są odpowiedzialne za generowanie istotnych dla zachowania pauz w aktywności neuronów dopaminergicznych. Nasze wyniki sugerują, że obserwowane przez nas hamowanie neuronów dopaminergicznych wywołane podaniem fenylefryny może wynikać z aktywacji zakończeń neuronów GABAergicznych, znajdujących się w pobliżu miejsca podania substancji. Co więcej, pobudzenie neuronów GABAergicznych w VTA wywołane aktywacją receptora α1-adrenergicznego może wpływać na zachowania zależne od nagrody, potencjalnie przyczyniając się do nawrotów u osób uzależnionych.

The role of dopaminergic (DAergic) ventral tegmental area (VTA) neurons in motivation, reward-related behavior and learning, economical decision making and addiction development has been well-established. All these functions are also influenced by another neurotransmission system arising from brainstem noradrenergic neurons. Nevertheless, little is known about the interaction between both systems.In this study, in vivo electrophysiological recording combined with microiontophoretic drug application was used to determine the influence of specific adrenergic receptor activation on neuronal activity in the rat VTA. Application of clonidine (α2-adrenergic receptor agonist) had no effect on DAergic and non-DAergic (presumably GABAergic) neurons’ activity. Similarly, isoprenaline (β-adrenergic receptor agonist) had no effect on DAergic, as well as non-DAergic neurons. In contrast, phenylephrine (α1-adrenergic receptor agonist) while having only small inhibitory effect on DAergic neurons, induced clear excitatory effect on non-DAergic neurons.GABAergic VTA neurons are responsible for generating behaviorally relevant pauses in firing of DA neurons. We hypothetize that observed in our study w uinhibition of DA neurons, induced by phenylephrine, results from concomitant activation of GABAergic terminals present at the site of drug application. Moreover, excitation of the VTA GABAergic neuronal activity elicited by α1-adrenoreceptor activation could influence reward-related behaviors, potentially contributing to relapse in addicts.