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Dopamina Función específica sobre el Núcleo Accumbens (NAc)

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Elena Rodríguez

on 28 November 2013

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Transcript of Dopamina Función específica sobre el Núcleo Accumbens (NAc)

Dopamina Función específica sobre el Núcleo Accumbens (NAc) relacionado con el enfoque flexible.

La respuesta al estímulo depende de factores como la atención o el lugar del sujeto, pero no de la localización del estímulo.
Los movimientos son más rápidos en la ejecución de la respuesta que en la espera entre ensayos o en los ensayos con estímulos indiscriminados.
La dopamina del núcleo accumbens es requerida para iniciar la conducta motora, pero no para mantenerla ni vigorizarla/acelerarla.

7º Etapa (tarea final CDAS):
-Se introduce un nuevo estimulo (estimulo 3). Este era presentado en un ensayo aleatorio de cada bloque de 10 satisfactorios ensayos del estímulo 2.
El estímulo 3 consistía en un continuo tono de 3khz, el cual era presentado entre 100 y 2000ms después de que el animal entrara en la zona 2 en respuesta al estímulo 2.
Desde que aparecía el estímulo 3, el animal tenia 5s para retirarse de la zona 2 y tiempo ilimitado para responder al estímulo 1.

3º Etapa:
La tarea en esta etapa era parecida a la anterior con una excepción.
-Si el animal respondía incorrectamente no se le recompensaba, y el estímulo continuaba hasta obtener la respuesta correcta, la cual era recompensada.
4º Etapa:
-El estímulo 1 y 2 eran presentados al iniciarse el ensayo con en el agujero para la nariz.
-Las respuestas correctas significaban una inmediata liberación de 60ul de sacarina y 3s con las luces apagadas, mientras el cual el ensayo no podía ser iniciado.
-El fin de tiempo de penalización era señalado con una luz intermitente en el agujero de la nariz
5º Etapa:
-La recompensa era conseguida inmediatamente después de 5 respuestas correctas al estímulo 2. Esta iba aumentando cada 5 ensayos correctos.
6º Etapa:
- El retraso de la recompensa fue inicialmente 0s, pero aumentó en 1 s cuando s número de umbral de la recompensa se ​​obtuvo en el receptáculo 2. El máximo retraso de la recompensa fue 5s.


3. -Tarea CDAS:
-Las habitaciones utilizadas fueron organizadas con dos zonas de recompensa en las paredes opuestas y un agujero-comedero en la mitad del camino en la pared perpendicular a cada una.
1º Etapa:
El entrenamiento comienza con un día de habituación a la zona de recompensa, y dos estímulos son presentados: Estimulo 1= El tono; Estimulo 2 =El estímulo intermedio para la primera mitad; mientras que esta misma relación pero al contrario se le presentó a la otra mitad.
-La recompensa era 60ul de 10% de sacarina entregada a la entrada de la zona correcta.
-Las entradas incorrectas suponían 1s de oscuridad, es decir, las luces eran apagadas y no se entregaba recompensa.
2º Etapa:
-Los animales tenían que meter la nariz para que apareciera el estímulo 1 o 2.
-La respuesta correcta al estímulo 1 era entrar en la zona (recipiente) encima de la cual era liberado inmediatamente 60ul de recompensa. La respuesta correcta al estímulo 2 era entrar en la zona 2 para conseguir 60ul de recompensa.
-Una luz intermitente en el agujero para meter la nariz era presentada como señal para finalizar el ITI.


Siguiente parte del entrenamiento:
-Para una mitad de las ratas se eligió una palanca para ser activa (derecha), y para la otra mitad se eligió la otra para ser activa también (izquierda).
-Se recompensaron aquellas respuestas en la palanca activa
-Los 3s de tiempo de espera a la recompensa fue eliminado, en cambio el sonido estimulo se presentaba cuando el animal salía de la zona de recompensa. El sonido estimulo duraba indefinidamente hasta que el animal presionaba la palanca activa, o al final de la sesión. (Las sesiones duraban 30min)

2. -Tarea DS:
-Los animales eran situados en una tarea en la cual el estímulo DS (el tono intermitente) era presentado al final de los 10s ITI.
-Los animales tenían 10s para responder con la palanca y conseguir 60ul de 10% sacarosa para ser entregada en la zona al lado de la palanca; de otra forma, el estímulo era finalizado y presentado 10s mas tarde. (El ITI fue incrementado a 20 y entonces a 30 en varios días).




A día de hoy, sabemos que ambas estructuras forman un extenso grupo de recompensa: el sistema dopaminérgico en el que las neuronas emplean de mensajero químico la dopamina.


Los investigadores evolutivos están convencidos de que, en el pasado, los sistemas de recompensa dopaminérgicos afianzaron la supervivencia humana.

FIN

Objetivo final: la palanca.

Si es fijado: la activación de dopamina en el NAc no es necesaria, porque la posición de la rata es la misma en cada ensayo.


No fijado: la activación de dopamina en el Nac es necesaria, porque la posición de la rata es diferente en cada ensayo.


DISCUSIÓN

La dopamina del núcleo accumbens se necesita para tareas donde las pausas entre intentos son muy prolongadas -> mayor probabilidad de haber cambiado de posición necesitando una aproximación flexible a la palanca. En aproximaciones inflexibles no se requiere.
Dopamina necesaria para tareas de gran esfuerzo, en las que la latencia de respuesta no depende de la distancia si no de la atención del sujeto (conductas de acicalamiento, pendiente de la palanca, inmóvil o cambiando de dirección)

Resultados

RESULTADOS

- Tarea FR1 con claves:
-Se dieron diferentes ITIs para que pudiera ser comprobada la hipótesis de que la dependencia de la dopamina NAC de ejecución de la tarea depende de del periodo de tiempo en el que la recompensa no está disponible.
Primer día de entrenamiento:
-Presionar la barra o entrar en la zona de recompensa eran recompensados.
-Había 20s de tiempo de espera hasta poder ser recompensado otra vez.
-Ningún estimulo fue presentado explícitamente
Segundo día de entrenamiento:
-Los animales tenían que presionar cualquiera de las dos palancas una vez para conseguir la recompensa.
-El sonido estimulo era presentado todas las veces, excepto por 3s de tiempo de espera hasta poder ser recompensados otra vez.


Procedimiento de entrenamiento de tareas conductuales

Análisis de los datos del seguimiento automático en video (Tarea DS y FR8):

El índice de movimiento fue de distribución bimodal y los valores altos indicaron que el animal estaba en locomoción.

Para el análisis de velocidad de movimiento después del inicio del estimulo, se usó el primer movimiento válido antes de presionar la barra o la finalización del estimulo.

El último movimiento antes de presionar la barra se identificó como el último momento de al menos 8 puntos consecutivos por encima del umbral.

Análisis de datos

Estadísticos y gráficos:

Medidas ANOVA con un factor o dos factores.
Utilizadas para determinar los efectos de la dopamina antagonista en el número de recompensas obtenidas por sesión y latencias entre los eventos conductuales.
La comparación de cambios en latencia que son muy diferentes en las condiciones de control.

El análisis del video de Cue FR1 task with 10 s ITI:

La acción de los animales entre el inicio de estimulo y la presión de la barra fue marcada.


Análisis de datos

Tarea FR8:

Esta tarea fue idéntica a la del “Cued FR1 task with 0 segundos ITI”, excepto porque se pedía la presión de la barra en ocho ocasiones antes de recibir una recompensa en lugar de una presión.

Tareas conductuales

Cued fixed ratio 1 task:
El sonido de sirena fue presentado al comienzo de la sesión y en el final de cada intervalo entre ensayos.
Al presionar la barra se apagaba el estimulo y se recompensaba con 60 ml de 10% de sacarosa.
No hubo un tiempo máximo de presentación del estímulo.

Tareas conductuales


Elena Rodríguez Ruíz
Rut San Francisco Rueda
Víctor Andrés Torres Apolo
Rocío Torres Caldera
Estefanía Villares

SEMINARIO 2

La hipótesis de enfoque flexible:

Las hipótesis de unificación de esfuerzo y de estimulo-respuesta dentro del papel de la dopamina DEL NÚCLEO ACCUMBENS en la activación del comportamiento DE BUSQUEDA Y RECOMPENSA

Acción o estrategia nueva que tiene que llevar a cabo el roedor para poder llegar a su objetivo final: la palanca.
Las posiciones iniciales y finales dentro de la cámara pueden ser:
Fijadas No fijadas



Enfoque flexible

Datos seleccionados del análisis FR8:
La inyección de antagonistas de la dopamina dentro del NAc dio lugar a un profundo déficit en el rendimiento medido por las recompensas obtenidas.





Análisis de datos

Microinyecciones:

Los animales fueron microinyectados con la D1 antagonista: SCH23390 o la D2 antagonista: Raclopride inmódicamente antes de algunas sesiones antes descritas.
Los fármacos se disolvieron en solución salina 0,9% estéril.
Cada animal recibió inyecciones de dos
SCH23390 y Raclopride;
el orden de los fármacos
y sus dosis se administraron al azar.
Las inyecciones se daban cada
dos días.



Tareas conductuales

Cirugía de implantación de la cánula:
Se les implantó a las ratas guías
de cánulas bilaterales para
microinyección.
Se colocó un marco estereotáctico
al nivel del cráneo, el cuero cabelludo
se retrajo y se perforaron los agujeros
por encima de los puntos de
los inyectores.
Se les trató con penicilina, Xylazine (i.p) y Neo-Predef.
Se les permitió a los animales 4 -7 días a su aire antes de la restauración de los experimentos.





Tareas conductuales

Tarea de discriminación condicionada y asociación:

En algunos de los ensayos al azar, el estímulo 3
fue presentado mientras el animal estaba
en el receptáculo 2.

Después de todos los ensayos,
quedaron 3 segundos de ITI antes de
disponer de un ensayo de iniciación
señalado con una luz parpadeante
en el hueco de introducción.





Tareas conductuales

Tareas del estímulo discriminativo:
Dos estímulos fueron presentados: un DS y un NS.
Uno fue un sonido de sirena y otro, un estímulo intermitente.




Tareas conductuales

Estímulos auditivos:
Fueron presentados usando un sonido emitido desde el ordenador a cada una de las cámaras.
Los estímulos consistían en un sonido de sirena, la cual se encendía con una frecuencia de 4 a 8 KHz más de 400 ms.


Tareas conductuales

Cámaras operantes –Cajas-:

Todos los experimentos
sobre comportamientos
se llevaron a cabo en cámaras
operantes estándar “MED Associates”
En las cámaras operantes
se ubicó el receptáculo donde
se daba la recompensa: 10% de
sacarosa liquida que se ponía en
un pequeño pozo.



Tareas conductuales

Ratas long-evan de peso: 275-300g.
Ciclo lumínico: 12 horas de luz
encendida y 12 horas de luz apagada.
Los experimentos se llevaron
a cabo en la fase lumínica encendida.
Una semana después de su llegada,
se les puso una dieta estricta.



Animales

Las tareas de búsqueda de recompensa que requieren mayor nivel de esfuerzo presentan reducción de los efectos de la dopamina en el núcleo accumbens. En cambio, aquellas similares que requieren menor nivel de esfuerzo presentan lo contrario.

La dopamina qué actúa sobre el núcleo accumbens facilita la capacidad de responder a información sobre una posible recompensa.

Ambas hipótesis no son del todo admitidas porque se han llevado a cabo estudios más recientes en los que las tareas de estimulo-respuesta tienden a ser dependientes de la dopamina sobre el núcleo accumbens cuando los intervalos entre los ensayos son largos, mientras qué en las tareas de intervalos cortos, a menudo, son menos afectadas por las manipulaciones de dopamina en el NAc. Esto es así, porque se necesitan mayores niveles de esfuerzo para volver a asociar dos estímulos cuando ha pasado un largo periodo de tiempo.

Hipótesis

El núcleo Accumbens es un grupo de neuronas situado en la parte inferior del prosencéfalo. Una importante función también la desempeña el Septum o estructura membranosa de células gliales qué se aloja entre ambos hemisferios cerebrales.

Núcleo Accumbens

Dopamina: facilita el aprendizaje en algunas circunstancias y aumenta la respuesta en el comportamiento y la activación neuronal requerida para la recompensa.

Introducción

Cuando los experimentos fueron acabados, los animales fueron anestesiados completamente y sus cerebros fueron extraídos para poder localizar las zonas de inyección, en todos los casos localizadas en el centro de la estructura.

Histología:

Materiales y métodos
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