wpływ psilocybiny na neurogenezę hipokampową i wygaszanie

Transkrypt

Wpływ psilocybiny na neurogenezę hipokampową i
wygaszanie śladowego warunkowania strachowego
(Effects of psilocybin on hippocampal neurogenesis and extinction of trace fear conditioning)
by
Briony J. Catlow, Shijie Song, Daniel A. Paredes, Cheryl L. Kirstein, Juan
Sanchez-Ramos
Otrzymane: 9 luty 2013 / Zaakceptowane: 13 maj 2013
wersja ang. www.en.psilosophy.info/reizjvonbujubychczaebege
Artykuł zawiera elementy badań na zwierzętach.
original report: http://diyhpl.us/~bryan/papers2/paperbot/Effects
of psilocybin on hippocampal neurogenesis and extinction of trace fear
conditioning.pdf
backup source: http://www.psilosophy.info/resources/Effects of psilocybin on hippocampal neurogenesis and extinction of trace fear
conditioning.pdf
[ tłumaczenie: cjuchu ]
B. J. Catlow, D. A. Paredes:
Lieber Institute for Brain Development, Baltimore, MD, USA
S. Song, J. Sanchez-Ramos:
Department of Neurology, University of South Florida, 13220 Laurel Drive, Tampa, FL 33612, USA
e-mail: [email protected]
S. Song, J. Sanchez-Ramos:
James Haley VA Medical Center, Tampa, FL 33613, USA
C. L. Kirstein:
Department of Psychology, University of South Florida, Tampa, FL 33620, USA
Spis Tresci:
Streszczenie
Wprowadzenie
Materiały i metody
Zwierzęta
Leki
Procedura ogólna
Śladowe warunkowanie strachowe
Immunoﬂuorescencja
Kwantyﬁkacja
Projekt i analizy statystyczne
Wyniki
Wpływ podania PSOP na śladowe warunkowanie strachowe
Nabycie uwarunkowanej reakcji strachowej
Kontekstowe warunkowanie strachowe
Wygaśnięcie warunkowanej reakcji strachowej
Wpływ PSOP, 25I-NBMeO i ketanserinu in vivo na przetrwanie komórkowe i neurogenezę w hipokampie
Omówienie
Podziękowania
Odnośniki
soma rights re-served
1
od 23.12.2014 na http://www.psilosophy.info/
wpływ psilocybiny na neurogenezę hipokampową i wygaszanie śladowego warunkowania strachowego
www.psilosophy.info/reizjvonbujubychczaebege
Streszczenie
Leki, które modulują stężenia synaptyczne serotoniny (5-HT) wpływają na neurogenezę i
hipokampowe uczenie zależne od HPC. Głównym celem jest określenie stopnia do jakiego
psilocybina (PSOP) moduluje neurogenezę wpływając tym samym na nabywanie i wygaszanie,
zależnego od HPC, śladowego warunkowania strachowego. PSOP, agonista 25I-NBMeO 5-HT2A i
ketanserin, antagonista 5-HT2A/C zostały podane myszy zastrzykiem dootrzewnowym. Śladowe
warunkowanie zostało zmierzone jako ilość czasu spędzonego nieruchomo podczas bodźca
warunkującego (BW, sygnał dźwiękowy), podczas śladu (przedziału ciszy) i po-śladowego
interwału po ponad 10 próbach. Wygaszanie zostało określone przez ilość prób potrzebnych do
wznowienia ruchliwości podczas BW, i podczas śladu i po-śladu gdy wstrząs nie był
przekazywany. Neurogenezę określono bezstronną liczbą narodzin komórek w zakręcie zębatym
HPC, datowanych BrdU koekspresjującym marker neuronalny. Myszy potraktowane różnymi
dawkami PSOP otrzymywały solidną warunkowaną reakcję strachową. Myszy, którym
wstrzyknięto niskie dawki PSOP wymazywały sygnałowe warunkowanie znacznie szybciej niż
myszy traktowane wysoką dawką PSOP lub roztworem soli fizjologicznej. Wstrzyknięcie PSOP,
25I-NBMeO lub ketanserinu skutkowało zależnymi od dawki, znacznymi spadkami ilości nowo
narodzonych neuronów w hipokampie. Przy niskich dawkach PSOP, wzmacniających wygaszanie,
neurogeneza nie była zmniejszona, lecz raczej skłaniała się ku wzrostowi. Wygaszenia
"warunkowania strachowego" mogą być pośredniczone przez oddziaływania leków w miejscach
innych niż hipokamp, takich jak ciało migdałowate, o którym wiadomo, że pośredniczy w
postrzeganiu strachu. Kolejnym zastrzeżeniem jest to, że PSOP nie jest dostępna wyłącznie dla
receptorów 5-HT2A. PSOP ułatwia wygaszanie klasycznie warunkowanej reakcji strachowej, i ten,
oraz podobne środki, powinny być badane jako potencjalne zabiegi na zaburzenie stresu
pourazowego i stany pokrewne.
Słowa kluczowe Neurogeneza, Psilocybina, Serotonina, Hipokamp, Nauka, Pamięć, Warunkowanie śladowe
Wprowadzenie
Psilocybina (4-fosforyloksy-N,N-dimetylotryptamina, PSOP) została po raz pierwszy wyizolowana z Psilocybe
mexicana, grzyba z Ameryki Środkowej przez Alberta Hoffmana w 1957 i wkrótce potem wytworzona
syntetycznie w 1958 (Hofmann et al. 1958a, b). PSOP jest halucynogenem indolowym z potencjalnym
zastosowaniem klinicznym w leczeniu zaburzeń lękowych, zaburzeń obsesyjno kompulsywnych, głębokiej
depresji oraz klasterowych bólów głowy (Moreno et al. 2006; Grob et al. 2011; Young 2013). PSOP jest
defosforylowana w ciele i konwertowana w aktywny metabolit psylocynę (4-hydroksy-N,N-dimetylotryptaminę),
która wywiera efekty psychoaktywne przez zmodyfikowanie neurotransmisji na receptorach serotoninowych
(5-HT), 5-HT1A, 5-HT1D, 5-HT2A, oraz 5-HT2C, chociaż z receptorami 5-HT2A wiąże się z wysokim powinowactwem
(Ki=6nM) (McKenna et al. 1990; Passie et al. 2002). Receptory 5-HT2A ulegają wysokiej ekspresji w całym
hipokampie (HPC), w zakręcie zębatym (dentate gyrus - DG), we wnęce (hilus), w rogu amona 1 (cornu
ammonis - CA) oraz CA3 i są kolokalizowane na neuronach GABAergicznych, komórkach piramidowych i
ziarnistych (Luttgen et al. 2004; Morilak et al. 1993, 1994; Pompeiano et al. 1994; Shen i Andrade 1998;
Cornea-Hebert et al. 1999). Regulacja w dół receptora 5-HT2A uważana jest za proces przystosowawczy,
wyzwalany przez przewlekłe podawanie selektywnych inhibitorów wychwytów zwrotnych serotoniny (SSRI)
(Eison i Mullins 1996).
Leki antydepresyjne, które przez długotrwałe okresy podwyższają 5-HT, takie jak SSRI, okazały się zwiększać
neurogenezę hipokampową (Malberg et al. 2000). W mózgu dorosłego neurogeneza ma miejsce przez cały
okres życia, w strefie przykomorowej (SVZ) oraz w strefie podziarnistej (SGZ) w DG (Altman 1962, 1969;
Altman i Das 1965). Na proliferację i przetrwanie progenitorów neuronowych w HPC dorosłego wpływają
różne bodźce, wliczając stres, starzenie się, narkotyki, aktywność fizyczną i depresję (Malberg et al. 2000; Van
et al. 1999; Kempermann et al. 1998; Gould et al. 1992). Udział 5-HT przy regulacji neurogenezy może być za
pośrednictwem różnych podtypów receptorów 5-HT ulegających ekspresji na komórkach w mikrownęki
neurogennej (Barnes i Sharp 1999).
2
Serotonina aktywuje piętnaście znanych receptorów, spośród których wiele ulega ekspresji w DG (Tecott et al.
1993; Vilaro et al. 1996; Djavadian et al. 1999; Clemett et al. 2000; Kisney et al. 2001). Ostra aktywacja
receptora 5-HT1 spowodowała zwiększenie proliferacji komórkowej w DG, podczas gdy wielokrotna inhibicja
receptora powoduje zmniejszenie neurogenezy (Klempin et al. 2010). Co ciekawe, zarówno ostra jak i
wielokrotna stymulacja receptora 5-HT2 osłabia proliferację i przeżycie neuronów (Klempin et al. 2010).
Badania rozpatrujące efekty podjednostek receptora 5-HT2 na proliferację i neurogenezę w DG stwierdziły, że
ostra aktywacja receptora 5-HT2A/C przy pomocy 2,5-dimetoksy-4-jodoamfetaminy (DOI), agonisty RO 600175
receptora 5-HT2C lub antagonisty SB-206553 receptora 5-HT2C nie miała wpływu na proliferację komórkową,
podczas gdy ketanserin, antagonista receptora 5-HT2A/C wytworzył 63% spadek w przyłączaniu BrdU (Banasr et
al. 2004). Podobnie, inni badacze sprawozdali, że ostry ketanserin zmniejszył proliferację, lecz przewlekły
ketanserin zwiększył proliferację w DG (Jha et al. 2008). Dodatkowo, nie zaobserwowano wpływu na
proliferację po podaniu DOI lub dietyloamidu kwasu lizergowego (LSD), czy to ostrym, czy raz dziennie przez
siedem kolejnych dni (przewlekle) (Jha et al. 2008). Aplikowanie LSD i PSOP poprzez podawanie codziennych
dawek spowodowało wytworzenie gwałtownej tolerancji na lek i doprowadziło do selektywnej regulacji w dół
receptora 5-HT2A (Buckholtz et al. 1985, 1990).
Układ serotonergiczny został powiązany z uczeniem się zależnym od hipokampa (HPC). Zaaplikowanie SSRI
wytwarza zmiany w wydajności przy zadaniach uczenia się wymagających HPC (Flood i Cherkin 1987; Huang
et al. 2004). W modelu nokautu (KO) myszy, myszy z centralnym niedoborem 5-HT wykształciły podwyższone
kontekstowe warunkowanie strachowe, które zostało odwrócone przez dokomorowomózgowe mikrozastrzyki z
5-HT (Dai et al. 2008). Osłabienie w uczeniu się w wodnym labiryncie Morrisa zostało zaobserwowane u myszy
ze znokautowanym 5-HT1A wraz z funkcjonalnymi nieprawidłowościami w HPC (Sarnyai et al. 2000). Aktywacja
receptorów 5-HT 1A w przegrodzie przyśrodkowej odmienia kodowanie i konsolidację w zadaniach
pamięciowych zależnych od HPC (Koenig et al. 2008). Ponadto, LSD ułatwiło poznawanie odwróconej kwestii
odróżniania jasności (King et al. 1972, 1974).
Dowody sugerują, że na wydajność w zadaniach uczenia się zależnych od HPC wpływa neurogeneza w DG w
HPC (Van et al. 2002; Gould et al. 1999a, b; Nilsson et al. 1999; Shors et al. 2001, 2002). Zostało to elegancko
zademonstrowane przez Shors et al. poprzez potraktowanie zwierząt octanem metyloazoksymetanolu (MAM),
środkiem przeciwmitotycznym, który likwiduje populację komórek progenitorowych w DG przed badaniem
myszy w zadaniach uczenia się zależnych i niezależnych od HPC (Shors et al. 2001, 2002). Zwierzęta
potraktowane MAM miały znacznie mniej komórek BrdU+ w SGZ lecz wykazały brak upośledzenia w zadaniu
przestrzenno nawigacyjnym (zależnym od HPC) lub w zadaniu warunkowania opóźnionego mrugania
(niezależne od HPC), demonstrując, że hipokampowa populacja komórek prekognitorowych nie jest niezbędna
dla tych konkretnie zadań (Shors et al. 2001, 2002). W przeciwieństwie do tego, MAM poważnie osłabiło
wydajność przy śladowym warunkowaniu strachowym oraz przy śladowym warunkowaniu mrugania,
dostarczając dowodu na zaangażowanie komórek progenitorowych w DG przy klasycznym warunkowaniu
śladowym.
Niniejsze badanie rozpatrzyło rolę PSOP poprzez receptor 5-HT2A na neurogenezę hipokampową i zależne od
HPC zadanie uczenia się, śladowe warunkowanie strachowe. Wpływ jednodawkowych zastrzyków PSOP,
agonisty 5-HT2A 25I-NBMeO i antagonisty 5-HT2A/C ketanserinu, na przetrwanie i fenotypowy los komórek
progenitorowych w DG został oceniony stosując techniki immunofluorescencyjne. Do zadania tego zostały
wybrane wpływy pojedynczych dawek PSOP na śladowe warunkowanie strachowe, ponieważ dowiodło to
uprzednio, że jest paradygmatem uczenia się, zależnym od HPC.
Spis Tresci
Materiały i metody
Zwierzęta
Samce myszy C57Bl/6J (30-40 g) trzymano w standardowych klatkach laboratoryjnych i pozostawiono
niezakłóconymi przez 1 tydzień po przybyciu do zwierzętarni. Wszystkie myszy miały ad libitum dostęp do
3
wody i jedzenia laboratoryjnego i były utrzymywane w pomieszczeniu o kontrolowanej temperaturze i
wilgotności przy cyklu jasno/ciemno 12:12 z początkiem światła o 7:00 rano. Badanie to zostało
przeprowadzone w ścisłej zgodności z zaleceniami z Przewodnika do Opieki i Stosowania Zwierząt
Laboratoryjnych Krajowych Instytutów Zdrowia (Guide for the Care and Use of Laboratory Animals of the
National Institutes of Health). Protokół został zatwierdzony przez Komisję do Spraw Doświadczeń na
Zwierzętach na Uniwersytecie Florydy Południowej (IACUC #R3347).
Leki
25I-NBMeO (4-jodo-2,5-dimetoksy-N-(2-metoksybenzylo)fenetylamina) została zsyntetyzowana w laboratorium
Dr Davida Nicholsa (Branden et al. 2006). PSOP została dostarczona przez Dr Francisco Moreno z
Uniwersytetu Arizony. Ketanserin (+)-sól kwasu winowego (#S006, St. Louis, MO) i 5-bromo-2'-deoksyurydyn
(#B5002, St. Louis, MO) zostały dostarczone przez Sigma-Aldrich Inc.
Procedura ogólna
Łącznie 48 myszy C57BL/6 otrzymało pojedynczy zastrzyk 0,1mg/kg PSOP (n=6), 0,5mg/kg PSOP (n=6), 1,0
mg/kg PSOP (n=6), 0,1mg/kg 25I-NBMeO (n=6), 0,3mg/kg 25I-NBMeO (n=6), 1,0 mg/kg 25I-NBMeO (n=6),
1,0 mg/kg ketanserinu (n=6) lub sól fizjologiczną (n=6). Myszy otrzymywały dootrzewnowo (i.p. intraperitoneal) zastrzyk 75mg/kg BrdU raz dziennie przez 4 dni po zaaplikowaniu leku a 2 tygodnie po
wstrzyknięciu leku poddano je eutanazji. Myszy poddano eutanazji nembutalem a następnie perfuzjowano
przezsercowo 0,9% solą fizjologiczną, po czym 4% paraformaldehydem. Mózgi były przechowywane w 4%
paraformaldehydzie, przeniesione do 20% roztworu sacharozy, sekcjonowane koronalnie przy zastosowaniu
kriostatu (Leica, Germany) o 30µm w seriach 1:6 i były przechowywane w 24 dołkowych płytkach w
krioprotektorze w -20°C.
Śladowe warunkowanie strachowe
Myszy (n=9-10/warunek) otrzymały zastrzyk i.p. PSOP (0,1; 0,5; 1,0 oraz 1,5 mg/kg), ketanserinu (1,0 mg/kg)
lub 0,9% soli fizjologicznej, a 24 godziny później były przez 30 minut przyzwyczajane do komory testowej.
Środowisko do warunkowania strachowego składało się z dwóch komór, każdej umieszczonej wewnątrz
większej dźwiękoszczelnej komory. Zatrzymujący boks do monitorowania (freeze monitor box) (San Diego
Instruments, San Diego, CA) o wymiarach 35,6 cm (szer.) x 38,1 cm (głęb.) x 31,8 cm (wys.) jest
przeźroczystym pojemnikiem pleksiglasowym ze zdejmowaną pokrywą, z podłogą z metalowej siatki (0,3 cm
drut kratki rozmieszczony od siebie co 0,8 cm) przez którą mógł być dostarczany wstrząs do stóp. Aktywność
fotokomórek w komorze rejestrowała wertykalne i horyzontalne ruchy myszy. Dwie minuty po okresie
przyzwyczajania, był przez 3 minuty rejestrowany odniesieniowy (BL - baseline) pomiar ruchu, służący jako
bazowy pomiar przyzwyczajenia. Po każdej myszy boksy monitoringowe były czyszczone kwadrycydem by
zażegnać ślady zapachowe. Po przyzwyczajeniu myszy powracały do swej klatki domowej.
Następnego dnia myszy powracały do tej samej komory do monitorowania i przechodziły trening by
wykształcić skojarzenia CS-US (CS=conditioned stimulus, US=unconditioned stimulus - bodziec warunkowybodziec bezwarunkowy). Po 2 minutowym okresie aklimatyzacji, myszy były wystawiane na 10 prób śladowego
warunkowania strachowego, co jest zilustrowane na Ryc. 2. Każda próba składała się z CS (dźwięku 82 dB, 15
s) a następnie śladowym interwałem (30 s) i zakończenia przedłożeniem US (wstrząs 0,5 s, 1 mA)
dostarczanego przez siatkową podłogę. Po zakończeniu każdej próby, następował 210 sekundowy przedział
międzypróbowy (ITI - intertrial interval). Po każdej myszy boksy monitoringowe były czyszczone kwadrycydem
by zażegnać ślady zapachowe, i myszy powracały po treningu do swej klatki domowej.
Na 3 dzień zadania, zatrzymanie i wygaszenie warunkowanej reakcji strachowej zostało ocenione w trzech
fazach. Pierwsza, myszy były na 5 min umieszczane w boksie monitoringowym, i przez ostatnie 3 minuty
rejestrowany był ruch wykorzystany do ocenienia pomiaru strachu (nieruchomości) związanego z kontekstem
treningu. Myszy następnie powracały do klatki domowej na 1 h. Druga, kontekst został zmieniony przez
zamienienie podłogi kratkowej na podłogę z czarnego pleksiglasu i dodanie piłki bawełnianej z 1 ml zapachu
waniliowego wewnątrz dźwiękoszczelnego pojemnika. Myszy były umieszczane wewnątrz nowego pojemnika, a
4
po 2 minutach zapisywane były ruchy przez następne 3 minuty.
W trzeciej fazie, wygaśnięcie uwarunkowanej reakcji strachowej było określone poprzez umieszczenie zwierząt
w boksach monitoringowych i przeprowadzenie dziesięciu prób przedłożenia CS (sygnał dźwiękowy przez 15 s)
a następnie śladu ciszy przez 30 s bez dostarczania UCS (wstrząs). Co do fazy nabywania nauki, każdą próbę
oddzielały 210 s ITI. Reakcja warunkowanego strachu została wyrażona jako procent czasu, w którym mysz
pozostawała nieruchomo podczas CS (dźwięk; 15 s), podczas interwału śladowego (30 s) i przez 30 s po
interwale śladowym.
Immunofluorescencja
W celu podwójnego oznakowania komórek progenitorowych w DG, swobodnie unoszące się wycinki poddano
denaturacji stosując 2N HCL i zneutralizowano w 0,15 M buforze boranowym a następnie przemyto w PBS.
Tkanka została zahamowana w PBS+ (PBS, 10% surowica kozia normalna, 1% 100x Tryton X, 10% BSA) przez
1h w 4°C i inkubowana przez 48h w 4°C w koktajlu z przeciwciał szczurzego monoklonalnego anty-BrdU (AbD
Serotec, Raleigh NC, #OBT0030G, 1:100) plus mysi anty-NeuN (Chemicon, 1:100) w PBS plus 2% surowica
kozia normalna. Wycinki przemyto w PBS i inkubowano w dodatkowym koktajlu z przeciwciał kozio antyszczurzych IgG Alexa Fluor 594 (1:1000, Invitrogen, Eugene OR) plus kozio anty-mysich IgG Alexa Fluor 488
(1:400, Invitrogen) i pokryto podłożem montażowym Vectashield z DAPI (Invitrogen).
Kwantyfikacja
Do ilościowego określenia podwójnie oznakowanych komórek przy zastosowaniu immunofluorescencji,
oceniono wiele oznakowanych komórek BrdU+ - oraz BrdU/NeuN+ - wykorzystując co szósty wycinek pobrany
z DG (co 180 mikronów). By uniknąć zliczenia komórek częściowych, zastosowano modyfikację do metody
dysektora optycznego, tak, aby komórki na wyższych i niższych planach nie były liczone. Ilość zliczonych
komórek BrdU+ w co szóstym wycinku została pomnożona przez sześć by otrzymać całkowitą ilość komórek
BrdU+ lub BrdU/NeuN+ w DG (Shors et al. 2002). Oznakowanie pozytywne zostało zweryfikowane
mikroskopią konfokalną (Zeiss Model LSM510).
Projekt i analizy statystyczne
Do ocenienia wpływu PSOP, agonisty i antagonisty receptora 5-HT 2A na neurogenezę (proliferację i
przetrwanie) hipokampową zastosowano jednoczynnikową analizę wariancji (ANOVA). Do ocenienia wpływu
Dawki i Próby na każdą zmienną zależną w zadaniu śladowego warunkowania strachego zastosowano odrębną
dwuczynnikową ANOVA z powtarzanymi pomiarami. Zarejestrowane pomiary zależne obejmowały procentowe
znieruchomienie podczas CS, podczas śladu, po śladzie, podczas przyzwyczajania bazowego, podczas testu
kontekstowego i w reakcji na nowe otoczenie. W stosownych przypadkach, do wyodrębnienia efektów
stosowane były analizy post hoc, takie jak Bonferroniego. Wszystkie analizy statystyczne zostały określone jako
istotne przy poziomie alfa 0,05.
Spis Tresci
Wyniki
Wpływ podania PSOP na śladowe warunkowanie strachowe
Nabycie uwarunkowanej reakcji strachowej
Myszy zostały umieszczone w boksie do monitorowania 24h po wstrzyknięciu pojedynczej dawki PSOP (0,1; 1,0
i 1,5 mg/kg), ketanserinu (1,0 mg/kg) lub nośnika soli fizjologicznej. Trening składał się z sekwencji 10 prób
prezentacji CS-UCS. Pojedyncza próba składała się z 15 s sygnału dźwiękowego (CS), po którym następował 30
s "ślad" ciszy kończący się krótkim wstrząsem dla stóp. Przedział międzypróbowy (ITI) wynosił 210 s. Po
zaledwie kilku próbach, zwierzęta nabywały warunkowaną reakcję, to jest, nieruchomienie podczas
5
przedstawiania CS, śladu i przedziału powstrząsowego (Ryc. 1).
W próbie 3, myszy potraktowane niską dawką PSOP (0,1 mg/kg) ujawniły tendencję ku mniejszemu
nieruchomieniu (Ryc. 1d). Dwuczynnikowa ANOVA ukazała istotny wpływ Próby [F(2,102)=7,83; p<0,0007]
przy próbach 2 i 3, ujawniając znacznie większe znieruchomienie w reakcji na CS w porównaniu z próbą
pierwszą, lecz nie ukazała istotnego wpływu Dawki. Porównania Post hoc każdej dawki do nośnika, przy
pomocy korekcji Bonferroniego, również nie ujawniły istotnej różnicy między dawkami PSOP a roztworem soli.
Przy próbie 10, wszystkie myszy nieruchomieją tak samo niezależnie od dawki lub podejścia lekowego (Ryc.
1e).
Ryc. 1 - Wpływ psilocybiny na nabycie śladowego warunkowania strachowego.
a) Schematyczne przedstawienie paradygmatu śladowego warunkowania strachowego. Śladowe
warunkowanie strachowe jest zadaniem zależnym od HPC, w którym prezentacja bodźca
warunkowego (CS, dźwięku) jest oddzielona w czasie przez interwał śladowy od bodźca
bezwarunkowego (US, wstrząs).
b) - e) Procentowa nieruchomość podczas CS wyrażona jest na osi Y, a dawka na osi X. Po
próbie 2 (c) zwierzęta nabyły warunkowaną reakcję, znieruchomienie przez 34-45% czasu
podczas przedstawiania CS. Ilościowo podobna reakcja znieruchomienia była obserwowana
podczas śladu i 30 s po śladzie (dane nie ukazane). Do próby 10 (d) wszystkie myszy
nieruchomiały przez 55-80% przedziału czasu CS, niezależnie od dawki leku. Dwuczynnikowa
ANOVA ukazała istotny wpływ Próby [F(2,102)=7,83; p<0,0007] przy próbie 2 i 3 wywołując
znacznie większe znieruchomienie w reakcji na CS w porównaniu do próby 1 i do Dawki
[F(5,51)=4,96; p<0,0009]
Kontekstowe warunkowanie strachowe
Kontekstowe warunkowanie strachowe oceniono poprzez porównanie procentowego bezruchu w
zatrzymującym boksie do monitorowania w dniu przyzwyczajania do procentowego bezruchu podczas testu
kontekstowego. Nie było interakcji między Dawką a Próbą [F(5,90)=0,95; p=0,45] i nie było wpływu Dawki
podczas przyzwyczajania BL lub testu kontekstowego [F(5,90)=1,15; p=0,34]. Wystąpił zwłaszcza istotny
wpływ Próby [F(1,90)=105,85; p<0,0001], wskazując, że myszy spędziły znacznie więcej czasu nieruchomiejąc
6
po parach CS-US podczas testu kontekstowego, w porównaniu do przyzwyczajenia bazowego. Dane te ukazują,
że wszystkie myszy nauczyły się bać kontekstu, w którym otrzymywały pary CS-US (Ryc. 2a, b).
Ryc. 2 - Kontekstowe warunkowanie strachowe i wygaśnięcie. a) procentowa nieruchomość wyrażona
podczas kontaktu z zatrzymującym boksem do monitorowania podczas przyzwyczajania oraz b) podczas
testu kontekstowego. Wszystkie myszy przejawiły kontekstowe warunkowanie strachowe, jak wykazano
znacznym wzrostem w procentowej nieruchomości podczas testu kontekstowego (p<0,05). c-f) Test
sygnałowy (przedstawienie CS i śladu bez wstrząsu; protokół wygaśnięcia). Oś Y ukazuje procent czasu,
w którym myszy były nieruchome podczas 30 s przerwy po tym, gdy dostarczony byłby wstrząs.
Dwuczynnikowe powtórzone pomiary ANOVA znieruchomienia po interwale śladowym ujawniły istotną
interakcję między Dawką i Próbą [F(20,216)=2,68; p<0,0002]. c) Myszy potraktowane niskimi dawkami
PSOP ujawniły istotne nieruchomienie na 1 próbie protokołu wygaszania. d, e) Do próby 2 i 3, myszy
potraktowane niską dawką PSOP okazały istotnie mniejsze nieruchomienie. Myszy kontrolne
zademonstrowały zdecydowane warunkowanie strachowe w ciągu całego testu, podczas gdy myszy
potraktowane PSOP lub ketanserinem nieruchomiały znacznie mniej do próby 10, wskazując na
gwałtowne wygaśnięcie reakcji strachu. *Wskazuje istotną różnicę od ketanserinu, **wskazuje istotną
różnicę od soli fizjologicznej.
7
Wygaśnięcie warunkowanej reakcji strachowej
Pomiar siły lub trwałości warunkowanej reakcji strachowej jest ilością prób potrzebnych do wygaszenia
warunkowanej reakcji. Określono to przeprowadzając zestaw 10 prób wymazania, podczas których wstrząs nie
następował po CS i po śladzie. Dwuczynnikowa ANOVA z powtarzanymi pomiarami nieruchomienia po
interwale śladowym ujawniła istotną interakcję między Dawką a Próbą [F(20,216)=2,68; p<0,0002]. Myszy,
które otrzymały niskie dawki PSOP (0,1 i 0,5 mg/kg) reagowały zdecydowanie na CS i na interwał śladowy jak
również na bezpośredni 30 s interwał po-śladu nieruchomiejąc znacznie bardziej niż myszy potraktowane
nośnikiem w pierwszej próbie wymazania, wskazując, że "zapamiętały" powiązanie między CS a wstrząsem
(Ryc. 2c, 3c). Jednakże, przy próbie 3, myszy potraktowane niską dawką PSOP nie nieruchomiały już przy
nieobecności UCS, lecz przystosowały się szybko do nowego stanu, w którym CS i ślad nie kończy się
wstrząsem (Ryc. 2e). Tak gwałtowne wymazanie reakcji strachowej nie zostało zaobserwowane u myszy
potraktowanych wyższymi dawkami PSOP lub ketanserinu. Myszy, które otrzymały wyższe dawki PSOP
ostatecznie zmniejszyły znieruchomienie, tak że przy próbie 10 nie ujawniały już reakcji strachu (Ryc. 2f).
Potraktowanie ketanserinem również wytworzyło silną reakcję strachu do próby 3, lecz u wszystkich myszy
potraktowanych albo PSOP albo ketanserinem, reakcja strachu była istotnie zmniejszona w porównaniu z
grupą kontrolną przy próbie 10. Wyniki te wskazują, że niska dawka PSOP ułatwia wymazanie reakcji strachu
w paradygmacie warunkowania śladowego, zależnego od hipokampa.
Wpływ PSOP, 25I-NBMeO i ketanserinu in vivo na przetrwanie
komórkowe i neurogenezę w hipokampie
By zbadać efekty pojedynczej dawki PSOP, agonisty receptora 5-HT2a 25I-NBMeO lub antagonisty ketanserinu
na przetrwanie komórkowe i neurogenezę, myszom (n=6-7 na warunek) wstrzyknięto PSOP (0.1, 0.5 lub 1.0
mg/kg), 25I-NBMeO (0.1, 0.3 lub 1.0 mg/kg), ketanserin (1.0 mg/kg) lub 0,9% roztwór soli fizjologicznej, po
których wstrzykiwano BrdU, znacznik daty narodzin komórek (75 mg/kg) raz dziennie przez 4 dni po podaniu
leku. Zwierzęta poddano eutanazji 2 tygodnie po wstrzyknięciu leku. Leczenie PSOP wytworzyło zależny od
dawki spadek w ilości przetrwałych komórek BrdU+ (Ryc. 3). ANOVA ukazała istotny wpływ dawki na
przeżycie komórek z oznaczoną datą narodzin, a porównanie post hoc między dawkami a nośnikiem ujawniło
statystycznie istotny spadek w przetrwaniu komórek po wysokich dawkach PSOP lecz nie po niskich dawkach
0,1 i 0,5 mg/kg (Ryc. 3a). Fenotypowy los komórek z oznakowaną BrdU datą narodzin określono
immunofluorescencyjnym podwójnym znakowaniem komórek przy pomocy BrdU+ i NeuN+. Wystąpiła
dwufazowa reakcja PSOP na neurogenezę, przy najniższej dawce (0,1 mg/kg) zwiększającej ilość komórek
BrdU/NeuN+ oraz wysokiej dawce (1 mg/kg) zmniejszającej ilość nowych neuronów (Ryc. 3b).
Jednoczynnikowa ANOVA ujawniła wysoce istotny wpływ dawki PSOP na ilość podwójnie znakowanych
neuronów w DG. Pomimo tendencji ku stymulacji neurogenezy przez 0,1 mg/kg PSOP, porównanie post hoc
dawek PSOP z nośnikiem nie osiągnęło statystycznej istotności, lecz spadek neurogenezy przy wysokiej dawce
PSOP osiągnął statystyczną istotność. Ketanserin, tak jak wysokodawkowa PSOP, również istotnie zmniejszył
neurogenezę (ilość komórek BrdU/NeuN+) w porównaniu do roztworu soli.
Zastrzyki z 25I-NBMeO (0.1, 0.3 i 1 mg/kg) lub antagonisty ketanserinu spowodowały istotne zmniejszenie w
ilości przetrwałych komórek BrdU+ i neuronów BrdU/NeuN+ w hipokampie w porównaniu do zastrzyków soli
fizjologicznej (Ryc. 3c, d). W przeciwieństwie do zastrzyków PSOP, niskie dawki 25I-NBMeO nie wytworzyły
tendencji ku zwiększonej neurogenezie.
Spis Tresci
8
Ryc. 3 - Wpływ ostrej stymulacji receptora 5-HT2A na neurogenezę hipokampową. Fotomikrografia reprezentacyjna
komórek NeuN+ (lewo), komórek BrdU+ (środek) oraz komórek NeuN/BrdU+ (prawo) w zakręcie zębatym myszy
potraktowanych roztworem soli fizjologicznej (góra) i 1,0 mg/kg PSOP (dół), skala 50µM. Myszom (n= 6 na
warunek) wstrzyknięto a, b sól fizjologiczną, PSOP (0.1, 0.5 lub 1.0 mg/kg) lub 1,0 mg/kg ketanserinu c, d sól
fizjologiczną lub 25I-NBMeO (0.1, 0.3 lub 1.0 mg/kg) a następnie otrzymywały 75 mg/kg BrdU raz dziennie przez 4
dni po podaniu leku, po czym poddano je eutanazji 2 tygodnie po wstrzyknięciu leku. a, c Całkowita ilość komórek
BrdU+ w DG była istotnie zmniejszona po pojedynczym wstrzyknięciu 1,0 mg/kg PSOP, 25I-NBMeO lub ketanserinu
(p<0,05).
b, d Ostre podania 1,0 mg/kg PSOP, 1,0 mg/kg 25I-NBMeO oraz ketanserinu istotnie zmniejszyły ilość komórek
BrdU/NeuN+ w porównaniu do soli fizjologicznej (p<0,05). Dane te sugerują, że ostre potraktowanie receptora 5HT2A zmniejsza przetrwanie komórek progenitorowych (i/lub proliferację) oraz osłabia wytwarzanie nowych
neuronów w HPC.
*Wskazuje istotną różnicę od roztworu soli.
9
Omówienie
Niniejsze badanie demonstruje, że PSOP powoduje zmiany w neurogenezie hipokampa i w zależnym od HPC
paradygmacie uczenia się sygnałowego warunkowania strachowego. By ocenić wpływ PSOP na uczenie się
zależne od HPC, zaaplikowano ostre leczenie PSOP lub ketanserinem przed śladowym warunkowaniem
strachowym. Podczas nabywania reakcji warunkowania, od próby 1 do próby 3 wystąpił uderzający wzrost
czasu w znieruchomieniu podczas prezentowania CS i podczas okresu śladowego oraz natychmiastowej
przerwy po śladzie. Dane te demonstrują, że związek między CS i US powodował nieruchomienie w
oczekiwaniu na wstrząs, jak również podczas okresu po wstrząsie. Warto zauważyć, że oczekiwanie
warunkowanej reakcji nie było osłabione ostrym zaaplikowaniem PSOP lub ketanserinu.
Niezależnie od dawki PSOP, myszy wykazały podobne poziomy aktywności ruchowej w zatrzymującym boksie
do monitorowania podczas przyzwyczajania bazowego oraz podczas ponownego wystawienia na to samo
środowisko podczas testu kontekstowego warunkowania strachowego. Jak oczekiwano, myszy nieruchomiały
znacznie bardziej podczas ponownego wystawienia na ten sam kontekst po uformowaniu związków CS-US w
porównaniu do przyzwyczajenia bazowego, wskazując że myszy wytworzyły reakcję warunkowania
strachowego niezależnie od ich wystawienia na działanie leku. Dobrze wiadomo, że kontekstowe
warunkowanie strachowe jest zadaniem uczenia się zależnym od HPC (Hirsh 1974; Kim i Fanselow 1992;
McNish et al. 1997; Frohardt et al. 1999; Esclassan et al. 2009). Układ serotonergiczny został powiązany z
wydajnością w zadaniu kontekstowego warunkowania strachowego (Dai et al. 2008), a do przejawienia
wspomnienia strachu potrzebna jest neurogeneza hipokampowa (Shors et al. 2001, 2002). Niniejsze badanie
stwierdziło, że interakcja z receptorem 5-HT2A nie wpływa na kontekstowe warunkowanie strachowe gdyż nie
zaobserwowano różnic między myszami kontrolnymi a myszami potraktowanymi PSOP lub ketanserinem.
W odróżnieniu od nabycia warunkowanej reakcji strachowej, gdzie lek nie miał istotnego wpływu na wyuczenie
związku między CS, śladem i wstrząsem (UCS), wygaśnięcie warunkowanej reakcji było przyśpieszone u myszy
potraktowanych niskimi dawkami PSOP. To szybkie odwrócenie warunkowania strachowego było
obserwowane jedynie przy niskodawkowym potraktowaniu PSOP i nie było obecne przy wyższych dawkach lub
przy ketanserinie. Tak więc, potraktowanie PSOP nie zmienia nabycia warunkowanej reakcji strachu ani
pamiętania powiązania między CS i UCS (tekst kontekstowy), lecz niskie dawki PSOP ułatwiają wygaszenie
poprzez rozdzielenie powiązania między CS, śladem oraz UCS (wstrząs). Biorąc pod uwagę, że niskie dawki
PSOP przyspieszyły wygaśnięcie strachu, warto rozważyć, czy PSOP osłabia emocjonalną część wspomnienia
strachu, co prowadzi do szybkiego wygaszenia. Zaobserwowaliśmy, że wszystkie myszy nieruchomieją w
odpowiedzi na każdą prezentację wstrząsu podczas treningu i przypuszczamy, że dla wszystkich myszy
niezależnie od potraktowania, strach zostaje przywołany. W badaniach ludzi, niskie dawki PSOP nie
wytwarzają różnic w ogólnym samopoczuciu, emocjonalnej pobudliwości, niepokoju-depresyjności, poziomach
plazmy kortyzolu, rytmie serca, temperaturze ciała oraz ciśnieniu krwi (Hasler et al. 2004). Łącznie uważamy,
że ułatwienie wygaszenia strachu przez PSOP nie jest prawdopodobnie spowodowane przytępieniem emocji
lecz zachodzi w wyniku zmniejszonej neurogenezy i zmian w neurotransmisji hipokampowej.
Molekularna podstawa tworzenia powiązań między CS i UCS w paradygmacie warunkowania śladowego nie
jest całkowicie zrozumiana. Najwyraźniej, synaptyczna plastyczność w HPC jest kluczowa dla nabywania
nowych powiązań (uczenie się) oraz przypominania tych powiązań (pamięć). Neurotropowy czynnik
pochodzenia mózgowego (BDNF - Brain Derived Neurotrophic Factor) powiązano z plastycznością synaptyczną
i z przetwarzaniem pamięci (Kang et al. 1997; Pang et al. 2004; Tyler et al. 2002) poprzez modulację
formowania synaps i wzrost grzbietu dendrytycznego w HPC (Bamji et al. 2006; Tyler i Pozzo-Miller 2001,
2003). Przewlekłe podawanie agonistów 5-HT (wliczając SSRI) reguluje w górę ekspresję BDNF mRNA w HPC
(Nibuya et al. 1995, 1996). Dowody sugerują, że receptor 5-HT2A jest zaangażowany w regulację BDNF w HPC
(Vaidya et al. 1997). W szczególności, DOI, agonista receptora 5-HT2A/C, obniżył ekspresję BDNF mRNA w
warstwie komórek ziarnistych w DG, lecz nie w podpolach CA w HPC. Co ciekawe, spadek ekspresji BDNF
mRNA został zablokowany przez antagonistę receptora 5-HT2A, lecz nie przez antagonistę receptora 5-HT2C,
wciągając receptor 5-HT2A w regulację ekspresji BDNF (Vaidya et al. 1997). Jeszcze mniej rozumiany jest
proces zapominania lub zrywania synaptycznych powiązań w HPC. Jednym z możliwych wyjaśnień dla
przedstawionych tu wniosków jest to, że pojedyncze niskie dawki PSOP działają poprzez receptory 5-HT2A na
neurony HPC hamujące ekspresję BDNF i tym samym zmniejszające wzrost synaptyczny i neurogenezę.
10
Przedstawione dane demonstrują, że podanie PSOP wytworzyło dwufazową reakcję w neurogenezie
hipokampa; niska dawka (0,1 mg/kg) spowodowała tendencję ku zwiększeniu neurogenezy, podczas gdy
wysoka dawka PSOP istotnie obniżyła formowanie nowych neuronów zmierzone 2 tygodnie po ekspozycji na
lek. W dodatku, wszystkie dawki 25I-NBMeO, silnego agonisty receptora 5-HT2A, oraz ketanserinu, antagonisty
receptora 5-HT2A/C, zmniejszyły neurogenezę hipokampa. Sprawozdano, że zakres dawek ketanserinu (1-5
mg/kg) podanych w ciągu 4 godzin uśmiercania zmniejszył ilość komórek BRdU+ w DG, wskazując na
zmniejszenie proliferacji komórkowej (Banasr et al. 2004; Jha et al. 2008). Niniejsze badanie poszerza te
wnioski demonstrując, że pojedyncze dawki ketanserinu zmniejszyły ilość komórek BrdU+ i BrdU/NeuN+ 2
tygodnie po podaniu leku, wskazując na zmniejszenie zarówno przetrwania komórek progenitorowych i na
tworzenie nowych neuronów po ekspozycji na pojedynczą dawkę antagonisty 5-HT2A/C.
Stosując pozytonową tomografię emisyjną (PET), Vollenweider et al. ustalił, że schizofrenia wywołana PSOP,
podobnie jak psychoza, u ludzi jest całkowicie blokowana przez ketanserin, antagonistę 5-HT2A, demonstrując,
że PSOP wytwarza efekty psychotropowe głównie poprzez aktywację receptora 5-HT2A (Vollenweider et al.
1998). Jednak podanie PSOP zmniejszyło potencjał [ 11 C]rakloprydowego wiązania receptora w jądrze
podstawnym, co jest wskaźnikiem zwiększonych poziomów DA (dopaminy) (Vollenweider et al. 1999).
Dodatkowo, haloperidol, antagonista D2, osłabia efekty psychotomimetyczne PSOP, wyraźnie demonstrując, że
to układ DA jest zaangażowany w psychotomimezję wywoływaną PSOP (Vollenweider et al. 1999). Co ciekawe,
wzrosty w DA przerywają wygaśnięcie strachu (Willick and Kokkinidis 1995; Borowski i Kokkinidis 1998);
dlatego też, prawdopodobnym jest, że DA może wnosić wkład w wygaszanie reakcji strachu ułatwianej PSOP.
Morrow i współpracownicy zademonstrowali, że przy wygaszaniu strachu istotne są neurony dopaminergiczne,
które projektują do kory środkowej przedczołowej (PFC), a zmniejszone współczynniki wygaszania
obserwowano po defektach PFC wprowadzonych 6-hydroksydopaminą zmniejszającą poziomy DA do 13%
grupy kontrolnej (Morrow et al. 1999). Ponadto, aktywacja receptorów 5-HT2A w środkowym PFC zwiększa
zewnątrzkomórkowe poziomy glutaminianu (Aghajanian i Marek 1999), wpływając tym samym na
neurotransmisję podkorową i zwiększając aktywność neuronów DA w polu brzusznym nakrywki (VTA - ventral
tegmental area), powodując zwiększoną transmisję DA w regionach mezokorowych i mezoprążkowia (VazquezBorsetti et al. 2009). Ponieważ leki, które zwiększają biodostępność DA są zaangażowane w wygaszanie
strachu, możliwe, że PSOP ułatwia wygaszanie strachu poprzez interakcję między 5-HT a dopaminergicznymi
układami neuroprzekaźnikowymi w PFC, ciele migdałowatym i HPC.
Podsumowując, dane sprawozdane w niniejszym badaniu demonstrują, że PSOP w niskich dawkach ułatwia
wygaszenie zależnej od HPC, klasycznie warunkowanej reakcji strachu. Niska dawka PSOP była również
związana z tendencją ku zwiększeniu, lub braku zmiany, w neurogenezie hipokampa w porównaniu do
potraktowania nośnikiem. W przeciwieństwie do tego, wyższe dawki PSOP (lub ketanserinu, antagonisty 5HT2A/C) istotnie obniżyły neurogenezę, i dawki te nie miały wpływu na wygaszenie warunkowanej reakcji
strachowej. Mimo iż poprzednie badania sprawozdały, że ablacja neurogenezy hipokampa silnym środkiem
chemioterapeutycznym upośledziła nabywanie warunkowania strachowego zależnego od HPC (Shors et al.
2001, 2002), niniejsze badanie nie ujawnia upośledzonego nabywania reakcji śladowego warunkowania
strachowego, prawdopodobnie ze względu na skromną inhibicję neurogenezy zastosowanym zakresem dawek
PSOP. Co istotne, badania wpływu ablacji neurogenezy hipokampa skoncentrowano na nabywaniu reakcji i nie
odnosiły się one do wygaszania uprzednio wyuczonej reakcji warunkowania strachowego, jak uczyniono tutaj.
Możliwe, że wpływ niskodawkowej PSOP na neurogenezę hipokampa, która była minimalna, może nie być
istotnym mechanizmem zapominania lub usuwania połączenia między szkodliwym bodźcem a bodźcem
warunkowanym. PSOP wyraźnie współdziała z receptorami 5-HT2A w innych regionach mózgu, znanych z
pośredniczenia w uczuciu strachu, takich jak ciało migdałowate (Ledoux 2003). Jednak nie można powoływać
się na zmniejszenie uczucia strachu przez PSOP, ponieważ podanie PSOP w jakiejkolwiek dawce nie wpłynęło
na nabycie warunkowanej reakcji strachu. Końcowym zastrzeżeniem jest to, że PSOP nie jest czystym agonistą
5-HT2A i może oddziaływać z innymi podtypami receptorów 5-HT. Podsumowując, niskodawkowa PSOP, która
działa głównie na receptor 5-HT 2A ułatwia wygaszanie warunkowanej reakcji strachowej i zwiększa
prawdopodobieństwo ukierunkowania na receptor 5-HT2A w leczeniu chorób, w których uprzednio neutralny
zestaw bodźców związany jest ze szkodliwymi, lub zagrażającymi życiu zdarzeniami, takimi jak zespół stresu
pourazowego.
Spis Tresci
11
Podziękowania
Praca ta została wsparta dotacją badawczą Helen Ellis (J.S.R.). Podziękowania dla dr filoz. Davida Nicholsa za
podarowanie 25I-NBMeO, selektywnego agonisty 5-HT2A, oraz dr Francisco Moreno z Uniwersytetu Arizona
oraz dr filoz. Ricka Doblina z Multidyscyplinarnego Stowarzyszenia do Badań Psychedelicznych
(Multidisciplinary Association for Psychedelic Studies - MAPS) za podarowanie psilocybiny.
Odnośniki
1. Aghajanian GK, Marek GJ (1999) Serotonin, via 5-HT2A receptors, increases EPSCs in layer V pyramidal cells of prefrontal
cortex by an asynchronous mode of glutamate release. Brain Res 825:161-171
2. Altman J (1962) Are new neurons formed in the brains of adult mammals? Science 135:1127-1128
3. Altman J (1969) Autoradiographic and histological studies of postnatal neurogenesis. IV. Cell proliferation and migration in the
anterior forebrain, with special reference to persisting neurogenesis in the olfactory bulb. J Comp Neurol 137:433-457
4. Altman J, Das GD (1965) Autoradiographic and histological evidence of postnatal hippocampal neurogenesis in rats. J Comp
Neurol 124:319-335
5. Bamji SX, Rico B, Kimes N, Reichardt LF (2006) BDNF mobilizes synaptic vesicles and enhances synapse formation by
disrupting cadherin-beta-catenin interactions. J Cell Biol 174:289-299
6. Banasr M, Hery M, Printemps R, Daszuta A (2004) Serotonininduced increases in adult cell proliferation and neurogenesis are
mediated through different and common 5-HT receptor subtypes in the dentate gyrus and the subventricular zone.
Neuropsychopharmacology 29:450-460
7. Barnes NM, Sharp T (1999) A review of central 5-HT receptors and their function. Neuropharmacology 38:1083-1152
8. Borowski TB, Kokkinidis L (1998) The effects of cocaine, amphetamine, and the dopamine D1 receptor agonist SKF 38393 on
fear extinction as measured with potentiated startle: implications for psychomotor stimulant psychosis. Behav Neurosci
112:952-965
9. Buckholtz NS, Freedman DX, Middaugh LD (1985) Daily LSD administration selectively decreases serotonin2 receptor binding
in rat brain. Eur J Pharmacol 109:421-425
10. Buckholtz NS, Zhou DF, Freedman DX, Potter WZ (1990) Lysergic acid diethylamide (LSD) administration selectively
downregulates serotonin2 receptors in rat brain. Neuropsychopharmacology 3:137-148
11. Clemett DA, Punhani T, Duxon MS, Blackburn TP, Fone KC (2000) Immunohistochemical localisation of the 5-HT2C receptor
protein in the rat CNS. Neuropharmacology 39:123-132
12. Cornea-Hebert V, Riad M, Wu C, Singh SK, Descarries L (1999) Cellular and subcellular distribution of the serotonin 5-HT2A
receptor in the central nervous system of adult rat. J Comp Neurol 409:187-209
13. Dai JX, Han HL, Tian M, Cao J, Xiu JB, Song NN, Huang Y, Xu TL, Ding YQ, Xu L (2008) Enhanced contextual fear memory in
central serotonin-deficient mice. Proc Natl Acad Sci USA 105:11981-11986
14. Djavadian RL, Wielkopolska E, Bialoskorska K, Turlejski K (1999) Localization of the 5-HT1A receptors in the brain of opossum
Monodelphis domestica. NeuroReport 10:3195-3200
15. Eison AS, Mullins UL (1996) Regulation of central 5-HT2A receptors: a review of in vivo studies. Behav Brain Res 73:177-181
16. Esclassan F, Coutureau E, Di SG, Marchand AR (2009) Differential contribution of dorsal and ventral hippocampus to trace
and delay fear conditioning. Hippocampus 19:33-44
17. Flood JF, Cherkin A (1987) Fluoxetine enhances memory processing in mice. Psychopharmacology 93:36-43
18. Frohardt RJ, Guarraci FA, Young SL (1999) Intrahippocampal infusions of a metabotropic glutamate receptor antagonist block
the memory of context-specific but not tone-specific conditioned fear. Behav Neurosci 113:222-227
19. Gould E, Cameron HA, Daniels DC, Woolley CS, McEwen BS (1992) Adrenal hormones suppress cell division in the adult rat
dentate gyrus. J Neurosci 12:3642-3650
20. Gould E, Beylin A, Tanapat P, Reeves A, Shors TJ (1999a) Learning enhances adult neurogenesis in the hippocampal
formation. Nat Neurosci 2:260-265
21. Gould E, Tanapat P, Hastings NB, Shors TJ (1999b) Neurogenesis in adulthood: a possible role in learning. Trends Cogn Sci
3:186-192
22. Grob CS, Danforth AL, Chopra GS, Hagerty M, McKay CR, Halberstadt AL, Greer GR (2011) Pilot study of psilocybin
treatment for anxiety in patients with advanced-stage cancer. Arch Gen Psychiatry 68:71-78
23. Hasler F, Grimberg U, Benz MA, Huber T, Vollenweider FX (2004) Acute psychological and physiological effects of psilocybin
in healthy humans: a double-blind, placebo-controlled dose-effect study. Psychopharmacology 172:145-156
24. Hirsh R (1974) The hippocampus and contextual retrieval of information from memory: a theory. Behav Biol 12:421-444
25. Hofmann A, Frey A, Ott H, Petr ZT, Troxler F (1958a) Elucidation of the structure and the synthesis of psilocybin. Experientia
14:397-399
26. Hofmann A, Heim R, Brack A, Kobel H (1958b) Psilocybin, a psychotropic substance from the Mexican mushroom Psilicybe
mexicana Heim. Experientia 14:107-109
27. Huang SC, Tsai SJ, Chang JC (2004) Fluoxetine-induced memory impairment in four family members. Int J Psychiatry Med
34:197-200
28. Jha S, Rajendran R, Fernandes KA, Vaidya VA (2008) 5-HT2A/2C receptor blockade regulates progenitor cell proliferation in
the adult rat hippocampus. Neurosci Lett 441:210-214
29. Kang H, Welcher AA, Shelton D, Schuman EM (1997) Neurotrophins and time: different roles for TrkB signaling in
hippocampal longterm potentiation. Neuron 19:653-664
30. Kempermann G, Kuhn HG, Gage FH (1998) Experience-induced neurogenesis in the senescent dentate gyrus. J Neurosci
12
18:3206-3212
31. Kim JJ, Fanselow MS (1992) Modality-specific retrograde amnesia of fear. Science 256:675-677
32. King AR, Martin IL, Seymour KA (1972) Reversal learning facilitated by a single injection of lysergic acid diethylamide (LSD
25) in the rat. Br J Pharmacol 45:161P-162P
33. King AR, Martin IL, Melville KA (1974) Reversal learning enhanced by lysergic acid diethylamide (LSD): concomitant rise in
brain 5-hydroxytryptamine levels. Br J Pharmacol 52:419-426
34. Kinsey AM, Wainwright A, Heavens R, Sirinathsinghji DJ, Oliver KR (2001) Distribution of 5-ht(5A), 5-ht(5B), 5-ht(6) and 5HT(7) receptor mRNAs in the rat brain. Brain Res Mol Brain Res 88:194-198
35. Klempin F, Babu H, De Pietri TD, Alarcon E, Fabel K, Kempermann G (2010) Oppositional effects of serotonin receptors 5HT1a, 2, and 2c in the regulation of adult hippocampal neurogenesis. Front Mol Neurosci 3:1-11. Art No 14
36. Koenig J, Cosquer B, Cassel JC (2008) Activation of septal 5-HT1A receptors alters spatial memory encoding, interferes with
consolidation, but does not affect retrieval in rats subjected to a watermaze task. Hippocampus 18:99-118
37. Ledoux J (2003) The emotional brain, fear, and the amygdala. Cell Mol Neurobiol 23:727-738
38. Luttgen M, Ove OS, Meister B (2004) Chemical identity of 5-HT2A receptor immunoreactive neurons of the rat septal complex
and dorsal hippocampus. Brain Res 1010:156-165
39. Malberg JE, Eisch AJ, Nestler EJ, Duman RS (2000) Chronic antidepressant treatment increases neurogenesis in adult rat
hippocampus. J Neurosci 20:9104-9110
40. McKenna DJ, Repke DB, Lo L, Peroutka SJ (1990) Differential interactions of indolealkylamines with 5-hydroxytryptamine
receptor subtypes. Neuropharmacology 29:193-198
41. McNish KA, Gewirtz JC, Davis M (1997) Evidence of contextual fear after lesions of the hippocampus: a disruption of freezing
but not fear-potentiated startle. J Neurosci 17:9353-9360
42. Moreno FA, Wiegand CB, Taitano EK, Delgado PL (2006) Safety, tolerability, and efficacy of psilocybin in 9 patients with
obsessivecompulsive disorder. J Clin Psychiatry 67:1735-1740
43. Morilak DA, Garlow SJ, Ciaranello RD (1993) Immunocytochemical localization and description of neurons expressing
serotonin2 receptors in the rat brain. Neuroscience 54:701-717
44. Morilak DA, Somogyi P, Lujan-Miras R, Ciaranello RD (1994) Neurons expressing 5-HT2 receptors in the rat brain:
neurochemical identification of cell types by immunocytochemistry. Neuropsychopharmacology 11:157-166
45. Morrow BA, Elsworth JD, Rasmusson AM, Roth RH (1999) The role of mesoprefrontal dopamine neurons in the acquisition and
expression of conditioned fear in the rat. Neuroscience 92:553-564
46. Nibuya M, Morinobu S, Duman RS (1995) Regulation of BDNF and trkB mRNA in rat brain by chronic electroconvulsive
seizure and antidepressant drug treatments. J Neurosci 15:7539-7547
47. Nibuya M, Nestler EJ, Duman RS (1996) Chronic antidepressant administration increases the expression of cAMP response
element binding protein (CREB) in rat hippocampus. J Neurosci 16:2365-2372
48. Nilsson M, Perfilieva E, Johansson U, Orwar O, Eriksson PS (1999) Enriched environment increases neurogenesis in the adult
rat dentate gyrus and improves spatial memory. J Neurobiol 39:569-578
49. Pang PT, Teng HK, Zaitsev E, Woo NT, Sakata K, Zhen S, Teng KK, Yung WH, Hempstead BL, Lu B (2004) Cleavage of
proBDNF by tPA/plasmin is essential for long-term hippocampal plasticity. Science 306:487-491
50. Passie T, Seifert J, Schneider U, Emrich HM (2002) The pharmacology of psilocybin. Addict Biol 7:357-364
51. Pompeiano M, Palacios JM, Mengod G (1994) Distribution of the serotonin 5-HT2 receptor family mRNAs: comparison
between 5-HT2A and 5-HT2C receptors. Brain Res Mol Brain Res 23:163-178
52. Sarnyai Z, Sibille EL, Pavlides C, Fenster RJ, McEwen BS, Toth M (2000) Impaired hippocampal-dependent learning and
functional abnormalities in the hippocampus in mice lacking serotonin(1A) receptors. Proc Natl Acad Sci USA 97:14731-14736
53. Shen RY, Andrade R (1998) 5-Hydroxytryptamine2 receptor facilitates GABAergic neurotransmission in rat hippocampus. J
Pharmacol Exp Ther 285:805-812
54. Shors TJ, Miesegaes G, Beylin A, Zhao M, Rydel T, Gould E (2001) Neurogenesis in the adult is involved in the formation of
trace memories. Nature 410:372-376
55. Shors TJ, Townsend DA, Zhao M, Kozorovitskiy Y, Gould E (2002) Neurogenesis may relate to some but not all types of
hippocampal-dependent learning. Hippocampus 12:578-584
56. Tecott LH, Maricq AV, Julius D (1993) Nervous system distribution of the serotonin 5-HT3 receptor mRNA. Proc Natl Acad Sci
USA 90:1430-1434
57. Tyler WJ, Pozzo-Miller LD (2001) BDNF enhances quantal neurotransmitter release and increases the number of docked
vesicles at the active zones of hippocampal excitatory synapses. J Neurosci 21:4249-4258
58. Tyler WJ, Pozzo-Miller L (2003) Miniature synaptic transmission and BDNF modulate dendritic spine growth and form in rat
CA1 neurones. J Physiol 553:497-509
59. Tyler WJ, Alonso M, Bramham CR, Pozzo-Miller LD (2002) From acquisition to consolidation: on the role of brain-derived
neurotrophic factor signaling in hippocampal-dependent learning. Learn Mem 9:224-237
60. Vaidya VA, Marek GJ, Aghajanian GK, Duman RS (1997) 5-HT2A receptor-mediated regulation of brain-derived neurotrophic
factor mRNA in the hippocampus and the neocortex. J Neurosci 17:2785-2795
61. Van PH, Kempermann G, Gage FH (1999) Running increases cell proliferation and neurogenesis in the adult mouse dentate
gyrus. Nat Neurosci 2:266-270
62. Van PH, Schinder AF, Christie BR, Toni N, Palmer TD, Gage FH (2002) Functional neurogenesis in the adult hippocampus.
Nature 415:1030-1034
63. Vazquez-Borsetti P, Cortes R, Artigas F (2009) Pyramidal neurons in rat prefrontal cortex projecting to ventral tegmental area
and dorsal raphe nucleus express 5-HT2A receptors. Cereb Cortex 19:1678-1686
64. Vilaro MT, Cortes R, Gerald C, Branchek TA , Palacios JM, Mengod G (1996) Localization of 5-HT4 receptor mRNA in rat brain
by in situ hybridization histochemistry. Brain Res Mol Brain Res 43:356-360
65. Vollenweider FX, Vollenweider-Scherpenhuyzen MF, Babler A, Vogel H, Hell D (1998) Psilocybin induces schizophrenia-like
psychosis in humans via a serotonin-2 agonist action. NeuroReport 9:3897-3902
13
66. Vollenweider FX, Vontobel P, Hell D, Leenders KL (1999) 5-HT modulation of dopamine release in basal ganglia in
psilocybininduced psychosis in man-a PET study with [11C]raclopride. Neuropsychopharmacology 20:424-433
67. Willick ML, Kokkinidis L (1995) Cocaine enhances the expression of fear-potentiated startle: evaluation of state-dependent
extinction and the shock-sensitization of acoustic startle. Behav Neurosci 109:929-938
68. Young SN (2013) Single treatments that have lasting effects: some thoughts on the antidepressant effects of ketamine and
botulinum toxin and the anxiolytic effect of psilocybin. J Psychiatry Neurosci 38:78-83
[ tłumaczenie: cjuchu ]
14

wpływ psilocybiny na neurogenezę hipokampową i wygaszanie

Transkrypt

Podobne dokumenty

Życie 1/2004"> [...] Niektórym nigdy dość

myszy SmartNav (2 sztuki)

Laboratorium 3 OpenGl (3) „Perspektywa. Obsługa poleceń myszy”

to get the file

myszka bezprzewodowa ak100

Wyświetl PDF - Nestlé Nutrition Institute

instrukcja obsługi

modecom mc-602 art - z wyjątkowej kolekcji myszy