Casado-Sainz, A. und Gudmundsen, F. und Baerentzen, S. und Lange, D. und Ringsted, A. und Martinez-Tejada, I. und Medina, S. und Lee, H. und Svarer, C. und Keller, S.H. und Schain, M. und Kjaerby, C. und Fisher, P.M. und Cumming, P. und Palner, M. (2021) Dorsal striatal dopamine induces fronto-cortical hypoactivity and attenuates anxiety and compulsive behaviors in rats. Neuropsychopharmacology, 47 (2), Seiten 454-464. Springer Nature. doi: 10.1038/s41386-021-01207-y. ISSN 0893-133X.
Dieses Archiv kann nicht den Volltext zur Verfügung stellen.
Offizielle URL: https://www.nature.com/articles/s41386-021-01207-y
Kurzfassung
Dorsal striatal dopamine transmission engages the cortico-striato-thalamo-cortical (CSTC) circuit, which is implicated in many neuropsychiatric diseases, including obsessive-compulsive disorder (OCD). Yet it is unknown if dorsal striatal dopamine hyperactivity is the cause or consequence of changes elsewhere in the CSTC circuit. Classical pharmacological and neurotoxic manipulations of the CSTC and other brain circuits suffer from various drawbacks related to off-target effects and adaptive changes. Chemogenetics, on the other hand, enables a highly selective targeting of specific neuronal populations within a given circuit. In this study, we developed a chemogenetic method for selective activation of dopamine neurons in the substantia nigra, which innervates the dorsal striatum in the rat. We used this model to investigate effects of targeted dopamine activation on CSTC circuit function, especially in fronto-cortical regions. We found that chemogenetic activation of these neurons increased movement (as expected with increased dopamine release), rearings and time spent in center, while also lower self-grooming. Furthermore, this activation increased prepulse inhibition of the startle response in females. Remarkably, we observed reduced [¹⁸F]FDG metabolism in the frontal cortex, following dopamine activation in the dorsal striatum, while total glutamate levels- in this region were increased. This result is in accord with clinical studies of increased [¹⁸F]FDG metabolism and lower glutamate levels in similar regions of the brain of people with OCD. Taken together, the present chemogenetic model adds a mechanistic basis with behavioral and translational relevance to prior clinical neuroimaging studies showing deficits in fronto-cortical glucose metabolism across a variety of clinical populations (e.g. addiction, risky decision-making, compulsivity or obesity).
elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/147638/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titel: | Dorsal striatal dopamine induces fronto-cortical hypoactivity and attenuates anxiety and compulsive behaviors in rats | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autoren: |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Datum: | 1 November 2021 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Erschienen in: | Neuropsychopharmacology | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Band: | 47 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1038/s41386-021-01207-y | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Seitenbereich: | Seiten 454-464 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verlag: | Springer Nature | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 0893-133X | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stichwörter: | Neuroscience, Behavioural methods, Human behaviour | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Forschungsbereich: | Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programm: | Luftfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programmthema: | keine Zuordnung | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Schwerpunkt: | Luftfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Forschungsgebiet: | L - keine Zuordnung | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | L - keine Zuordnung | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Standort: | Köln-Porz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institute & Einrichtungen: | Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin > Schlaf und Humanfaktoren | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt von: | Sender, Alina | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt am: | 06 Jan 2022 12:45 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Letzte Änderung: | 06 Jan 2022 12:45 |
Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags