ارزیابی اثرات تحریک و تخریب قشر جلوی پیشانی میانی (Medial Prefrontal Cortex) بر ایجاد اعتیاد به مرفین

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی پزشکی، دانشکده‌ی پزشکی و کمیته‌ی تحقیقات دانشجویی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

2 استاد، گروه فیزیولوژی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

مقدمه: قشر جلوی پیشانی (Prefrontal) از نواحی دخیل در روند اعتیاد است که در قسمت پیشین مغز قرار دارد. یک قسمت مرکزی در قشر جلوی پیشانی موسوم به Medial prefrontal cortex (mPFC) وجود دارد که نقش مهمی در شبکه‌ی سیستم دوپامین (DA) بازی می‌کند. تخریب یا تحریک هسته‌های مغزی از جمله VTA (Ventral tegmental area) که جزء حلقه‌ی پاداش می‌باشد، توانسته است تغییراتی در ایجاد اعتیاد به وجود آورد؛ در صورتی که گزارش‌های قابل قبولی در مورد نقش mPFC در مسیر اعتیاد ارایه نشده است. در این تحقیق، اثرات تخریب و تحریک این ناحیه در ایجاد اعتیاد و کاهش علایم سندرم ترک مورد بررسی قرار گرفت.روش‌ها: در این پژوهش، به صورت تصادفی 60 رت نر از نژاد ویستار با وزن 300-250 گرم انتخاب و به چهار گروه تقسیم بندی شدند. حیوانات سه گروه (شاهد، تحریک هسته و تخریب هسته) برای مدت 9 روز متوالی، سه روز اول به میزان 10، سه روز دوم 20 و سه روز سوم 40 میلی‌گرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن، مرفین دریافت کردند. گروه Sham به جای مرفین، در این مدت 2/0 میلی‌لیتر نرمال سالین دریافت می‌کرد. در روز دهم، موش‌ها داخل دستگاه اندازه‌گیری علایم ترک قرار داده شدند. سپس، به هر موش 1 میلی‌لیتر نالوکسان (mg/kg 2) تزریق و به مدت 1 ساعت علایم وی ثبت شد. نتایج با استفاده از آزمون Kruskal-Wallis H مقایسه گردید.یافته‌ها: تحریک الکتریکی ناحیه‌ی mPFC بروز رفتارهایی همچون پرش، تکان دادن بدن و ایستادن روی پاها را به طور معنی‌داری افزایش داد (05/0 > P) ولی تخریب این ناحیه سبب کاهش معنی‌داری در ایجاد علایم قطع مصرف همچون ایستادن روی پاها و پرش در مقایسه با گروه شاهد شد (05/0 > P)؛ البته در یک گروه نیز موجب افزایش تکان‌دادن بدن شد (05/0 > P).نتیجه‌گیری: در این پژوهش مشخص شد که تخریب الکتریکی mPFC می‌تواند میل به مرفین را کاهش دهد. به احتمال قوی، مکانیسمی که تغییراتی در علایم ترک ایجاد کرد، ناشی از کاهش دوپامین در چرخه‌ی اعتیاد می‌باشد. با تخریب این ناحیه، از غلظت دوپامین کاسته شده و تأثیری قابل قبول در مسیر اعتیاد و پاداش داشته است. در مورد تحریک این ناحیه نیز عکس حالت فوق رخ داده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaluation of Medical Prefrontal Cortex (mPFC) Stimulation and Destruction Effects on Addiction to Morphine

نویسندگان [English]

  • Parisa Danesh Motlagh 1
  • Maryam Kachuei 1
  • Azadeh Noormohamadi 1
  • Sepideh Falahi 1
  • Hojjatallah Alaei 2
1 Student of Medicine, School of Medicine AND Student Research Committee, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
2 Professor, Department of Physiology, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
چکیده [English]

Background: Prefrontal cortex is one part of the regions contributed to addiction process and located at the frontal lobe of the brain. There is a central part of frontal lobe called medial prefrontal cortex (mPFC) plays an important role in the dopamine system network. The destruction or stimulation of cerebral nuclei such as ventral tegmental area (VTA) which is a part of the reward circuite can change the process of addiction. There is no evidence on clear role of mPFC in addiction; this research tried to determine the effects of destruction or stimulation of mPFC on producing addiction and reducing the signs of withdrawal syndrome.Methods: 60 male Wistar rats weighing 250-300 g were randomly selected and divided into four groups. The animals in tree groups (control, stimulated mPFC and destructed mPFC) received morphine for nine consecutive days as follow: 10 mg/kg for the first, 20 mg/kg for the second, and 40 mg/kg for third three-days. The Sham group received 0.2 cc normal saline instead of morphine during the same period. On the tenth day, the withdrawal syndrome signs were measured. Each rat received 1 cc naloxone and the signs were recorded for one hour and compared through Kruskal-Wallis H test.Findings: The electrical stimulation of mPFC increased behaviors such as jumping, shaking the body and standing significantly (P < 0.05), whereas the destruction of mPFC significantly reduced withdrawal signs, such as standing and jumping compared to the control group (P < 0.05); in one group, the shaking increased significantly (P < 0.05).Conclusion: This research showed that electrical destruction of mPFC could decrease tendency to morphine. The most probable mechanism prevented an increase in withdrawal signs should be a decrease in the reward level induced by dopamine decrease in addiction cycle; the destruction of mPFC decreased dopamine concentration with acceptable effects on addiction and reward. The reverse occurred with the stimulation of that region.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Addiction
  • Morphine
  • Medial prefrontal cortex (mPFC)

مراجع

  1. Bimpisidis Z, De Luca MA, Pisanu A, Di CG. Lesion of medial prefrontal dopamine terminals abolishes habituation of accumbens shell dopamine responsiveness to taste stimuli. Eur J Neurosci 2013; 37(4): 613-22.
  2. Purves D, Augustine GJ, Fitzpatrick D, Katz LC, LaMantia AS, McNamara JO, et al. Neurotransmitters: Neuroscience. 2nd ed. Sunderland, MA: Sinauer Associates; 2001. p. 138.
  3. Alaei H, Huotari M, Piepponen PT, Ahtee L, Hanninen O, Manniesto PT. Morphine releases glutamate through AMPA receptors in the ventral tegmental area: a microdialysis study in conscious rats. Med J I R Iran 2003; 17(3): 225-31.
  4. Kandel E, Schwartz J, Jessell T. Principles of neural science. 4th ed. New York, NY: McGraw-Hill Medical; 2000.
  5. Rajaei Z, Alaei H, Nasimi A, Amini H, Ahmadiani A. Ascorbate reduces morphine-induced extracellular DOPAC level in the nucleus accumbens: A microdialysis study in rats. Brain Res 2005; 1053(1-2): 62-6.
  6. Blouin AM, Han S, Pearce AM, Cheng K, Lee JJ, Johnson AW, et al. Role of medial prefrontal cortex Narp in the extinction of morphine conditioned place preference. Learn Mem 2013; 20(2): 75-9.
  7. Alaei H, Pourshanazari AA, Rafati A. Electrical stimulation of nucleus raphe dorsalis changes morphine self-administration and withdrawal symptoms in rats. Pathophysiology 2002; 9(1): 1.
  8. Steketee JD. Neurotransmitter systems of the medial prefrontal cortex: potential role in sensitization to psychostimulants. Brain Res Brain Res Rev 2003; 41(2-3): 203-28.
  9. Shahidani S, Reisi P, Naghdi N, Alaei H, Ramshini E. Lesion of medial prefrontal cortex reduces morphine-induced extracellular dopamine level in the ventral tegmental area: a microdialysis study in rats. Pharmacol Biochem Behav 2012; 102(1): 77-81.
  10. Yang CR, Seamans JK, Gorelova N. Developing a neuronal model for the pathophysiology of schizophrenia based on the nature of electrophysiological actions of dopamine in the prefrontal cortex. Neuropsychopharmacology 1999; 21(2): 161-94.
  11. Ventura R, Alcaro A, Puglisi-Allegra S. Prefrontal cortical norepinephrine release is critical for morphine-induced reward, reinstatement and dopamine release in the nucleus accumbens. Cereb Cortex 2005; 15(12): 1877-86.
  12. Hao Y, Yang J, Sun J, Qi J, Dong Y, Wu CF. Lesions of the medial prefrontal cortex prevent the acquisition but not reinstatement of morphine-induced conditioned place preference in mice. Neurosci Lett 2008; 433(1): 48-53.
  13. Tzschentke TM. The medial prefrontal cortex as a part of the brain reward system. Amino Acids 2000; 19(1): 211-9.
  14. Ventura R, Cabib S, Alcaro A, Orsini C, Puglisi-Allegra S. Norepinephrine in the prefrontal cortex is critical for amphetamine-induced reward and mesoaccumbens dopamine release. J Neurosci 2003; 23(5): 1879-85.
  15. McGregor A, Roberts DC. Effect of medial prefrontal cortex injections of SCH 23390 on intravenous cocaine self-administration under both a fixed and progressive ratio schedule of reinforcement. Behav Brain Res 1995; 67(1): 75-80.
  16. Vetulani J. Drug addiction. Part II. Neurobiology of addiction. Pol J Pharmacol 2001; 53(4): 303-17.
  17. McGregor A, Baker G, Roberts DC. Effect of 6-hydroxydopamine lesions of the medial prefrontal cortex on intravenous cocaine self-administration under a progressive ratio schedule of reinforcement. Pharmacol Biochem Behav 1996; 53(1): 5-9.
  18. Bubser M. 6-Hydroxydopamine lesions of the medial prefrontal cortex of rats do not affect dopamine metabolism in the basal ganglia at short and long postsurgical intervals. Neurochem Res 1994; 19(4): 421-5.
  19. Hansen S, Fahlke C, Hard E, Thomasson R. Effects of ibotenic acid lesions of the ventral striatum and the medial prefrontal cortex on ethanol consumption in the rat. Alcohol 1995; 12(5): 397-402.
  20. Isaac WL, Nonneman AJ, Neisewander J, Landers T, Bardo MT. Prefrontal cortex lesions differentially disrupt cocaine-reinforced conditioned place preference but not conditioned taste aversion. Behav Neurosci 1989; 103(2): 345-55.
  21. Leccese AP, Lyness WH. Lesions of dopamine neurons in the medial prefrontal cortex: effects on self-administration of amphetamine and dopamine synthesis in the brain of the rat. Neuropharmacology 1987; 26(9): 1303-8.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 31، شماره 232 - شماره پیاپی 232
خرداد و تیر 1392
صفحه 456-465

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 30 بهمن 1391
  • تاریخ بازنگری: 11 آبان 1403
  • تاریخ پذیرش: 17 فروردین 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار