شليك انفجاري نورون‌هاي ناحيۀ تگمنتوم شكمي از طريق مهار گيرندۀ GABA-A القاء شده با بيكوكولين

Burst Firing of the Ventral Tegmental Area Neurons through Bicuculline-Induced GABA-A Receptor Blockade

مقدمه: ناحیۀ تگمنتوم شكمی، به‌عنوان یك منبع اصلی از نورون‌های دوپامینرژیك نقش‌های بسیار مهمی در حالت‌های حیاتی و پاتولوژیك از قبیل وابستگی دارویی و افسردگی دارند. گیرنده‌‌های روی نورون‌های دوپامینرژیك ناحیۀ تگمنتوم شكمی با تراكم و تنوع مختلف دارای اثرات تعدیل كننده بر روی بافت‌های هدف‌‌شان مانند قشر مخ می‌باشند. هدف از مطالعۀ حاضر بررسی تأثیر انسداد گیرندۀ GABA-A روی الگوی شلیك نورونی دوپامینرژیك ناحیۀ تگمنتوم شكمی بود. مواد و روش‌ها: موش‌های صحرایی ویستار نر (تقریبا 200 گرم) به طور تصادفی در هشت گروه با تعداد قابل جایگزین برابر (كنترل، شم و درمان‌ها) تقسیم شدند. الگوهای شلیك نورونی دوپامینرژیك ناحیۀ تگمنتوم شكمی (ساده -تونیك یا شلیك انفجاری) تحت بیهوشی اورتان و روش استریوتاكسیك به دست آمده بودند. بیكوكولین به‌عنوان یك آنتاگونیست گیرندۀ GABA-A به كمك روش میكروایونتوفورز داخل بطن مغزی (5، 25، 50، 500، 1000 و 2500 نانوگرم) تزریق گردید و به‌منظور تشخیص فعالیت‌های انفجاری نورونی به دنبال تزریق دارو، فعالیت های نورونی ثبت گردید. یافته‌ها: وضعیت ساده -تونیك از نورون‌های دوپامینرژیك ناحیۀ تگمنتوم شكمی در دورۀ پیش جراحی به طور كلی حدود 5/78 اسپایك در ثانیه با شلیك پایدار بود. تزریق وابسته به دوز بیكوكولین، الگوی شلیك انفجاری را تعدیل كرده بود. مقدارهای ذكر شدۀ فوق از بیكوكولین به ترتیب منجر به القاء شلیك انفجاری 5/2، 10/4، 23/4، 28/8، 35/9 و 36/17 درصد از نورون‌ها با دورۀ زمانی 25 ، 8/7، 20/45، 29/87، 40/56 و 50/34 دقیقه گردید. میزان شلیك ساده -تونیك همچنین پس از تزریق نسبت به سطوح پیش تزریق به صورت وابسته به دوز از 8 تا 358 درصد افزایش داشت. نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد كه گیرنده‌های GABA-A روی نورون‌های دوپامینرژیك ناحیۀ تگمنتوم شكمی می‌توانند نقش‌های تنظیمی روی الگوهای شلیك خودشان داشته باشند. آوران گابائرژیك خارجی یا اینترنورون‌های داخلی كه تنظیم گابا روی نورون‌های دوپامینرژیك ناحیۀ تگمنتوم شكمی را میانجیگری می‌كنند، می‌توانند در عملكرد وابران نورون‌های دوپامینرژیك ناحیۀ تگمنتوم شكمی دخالت كنند.

Introduction: Ventral Tegmental Area (VTA), as a major source of dopaminergic (DA) neurons, has crucial roles in the vital and pathologic conditions, such as drug dependence and depression. The receptors on the VTA-DA neurons with different density and diversity have modulatory effects on their target tissues, such as the cerebral cortex. The aim of the present study was to study the effect of GABA-A receptor blockade on the VTA-DA neuronal firing pattern. Materials and Methods: Male Wistar rats (~200 gr) were randomly allocated in 8 groups with equal substitutive numbers (control, sham, and treatments). The VTA-DA neuronal firing patterns (simple-tonic or burst firing) were acquisitioned under urethane anesthesia and stereotaxic approach. Bicuculline as a GABA-A receptor antagonist were infused microiontophoretically intracerebroventricularly (5, 25, 50, 500, 1000, and 2500 ngr) and peri-injection neuronal firing were captured for burst firing detection. Results: The simple-tonic spiking of the VTA-DA neurons in the pre-injection period was about 5.78 spikes/sec overall with stable firing. Bicuculline microinjection dose-dependently modulated burst firing pattern. The abovementioned amounts of Bicuculline induced 5.2, 10.4, 23.4, 28.8, 35.9, 36.17 percent of neurons to fire burst with duration of 5.2, 8.7, 24.45, 29.87, 40.56, and 50.34 minutes, respectively. The post injection simple-tonic firing rates were also dose-dependently elevated from 8 to 358 percent of the pre-injection levels. Conclusion: The results showed that GABA-A receptors on the VTA-DA neurons can have regulatory roles on their firing patterns. The external GABAergic afferents or internal interneurons that mediate GABA modulation on the VTA-DA neurons can interfere in the efferent functions of the VTA-DA neurons.