SM
Sarah Mondoloni
Author with expertise in Structure and Function of G Protein-Coupled Receptors
Achievements
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
11
(73% Open Access)
Cited by:
1
h-index:
8
/
i10-index:
8
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
1

Prolonged nicotine exposure reduces aversion to the drug in mice by altering nicotinic transmission in the interpeduncular nucleus

Sarah Mondoloni et al.Dec 17, 2021
Abstract Nicotine intake is likely to result from a balance between the rewarding and aversive properties of the drug, yet the individual differences in neural activity that control aversion to nicotine and their adaptation during the addiction process remain largely unknown. Using a two-bottle choice experiment, we observed a high heterogeneity in nicotine-drinking profiles in isogenic adult male mice, with about half of the mice persisting in consuming nicotine even at high concentrations, whereas the other half stopped consuming. We found that nicotine intake was negatively correlated with nicotine-evoked currents in the interpeduncular nucleus (IPN), and that prolonged exposure to nicotine, by weakening this response, decreased aversion to the drug, and hence boosted consumption. Lastly, using knock-out mice and local gene re-expression, we identified β4-containing nicotinic acetylcholine receptors of IPN neurons as the molecular and cellular correlates of nicotine aversion. Collectively, our results identify the IPN as a substrate of individual variabilities and adaptations in nicotine consumption.
1
Citation1
0
Save
0

Individual variations in reward-seeking adaptability emerge among isogenic mice living in a micro-society and predict their response to nicotine

SL. Fayad et al.Jan 1, 2023
Individual animals differ in their traits and preferences, which shape their social interactions, survival, and susceptibility to disease, including addiction. Nicotine use is highly heterogenous, and has been linked to the expression of personality traits. Although these relationships are well-documented, we have limited understanding of the neurophysiological mechanisms that give rise to distinct personalities and their connection to nicotine susceptibility. To address this question, we conducted a study using a semi-natural and social environment called "Souris-City" to observe the long-term behavior of individual mice. Souris-City provided both a communal living area and a separate test area where mice engaged in a reward-seeking task isolated from their peers. Mice developed individualistic reward-seeking strategies when choosing between water and sucrose in the test compartment, which, in turn, predicted how they adapted to the introduction of nicotine as a reinforcer. Moreover, mouse profiles in isolation also extended to correlate with their behavior within the social environment, linking decision-making strategies to the expression of behavioral traits. Neurophysiological markers of adaptability within the dopamine system were apparent upon nicotine challenge, and were associated with specific profiles. Our findings suggest that environmental adaptations influence behavioral traits and sensitivity to nicotine by acting on dopaminergic reactivity in the face of nicotine exposure, potentially contributing to addiction susceptibility. These results further emphasize the importance of understanding inter-individual variability in behavior to gain insight into the mechanisms of decision making and addiction.
21

Self-generation of goal-directed choices in a distributed dopaminergic and prefrontal circuit

Elise Bousseyrol et al.May 19, 2022
Summary Goal-directed choices that are not triggered by external cues arise from internal representations of the outcomes. The use of a stimulus to specify when to act, which option to take, or whether to explore, has led to consider the reward circuit as a feedforward set of modules carrying independent computations. Here, we develop an uncued task in which mice self-determine the initiation, direction, vigor and pace of their actions based on their knowledge of the outcomes. Using electrophysiological recordings, pharmacology and optogenetics, we identify a sequence of oscillations and firing in the ventral tegmental area (VTA), orbitofrontal (OFC) and prefrontal cortices (PFC) that co-encodes and co-determines self-initiation and choices. This sequence appeared with learning as an unguided realignment of spontaneous dynamics. The interactions between the structures depended on the reward context, in particular regarding the uncertainty associated with the different options. We suggest that self-generated choices arise from a distributed circuit based on an OFC-VTA core setting whether to wait or to initiate actions, while the PFC is specifically engaged by reward uncertainty to participate in both the selection and pace of actions. Highlights Self-paced actions arise from contextual reorganization of mesocortical dynamics. VTA, PFC and OFC complementarily encode predictions and errors about outcomes. Distributed firing-then-oscillations dynamics set the goal, initiation and pace of actions. VTA and PFC antagonistically promote and inhibit motivation by reward uncertainty.
1

Chronic nicotine increases midbrain dopamine neuron activity and biases individual strategies towards reduced exploration in a foraging task

Malou Dongelmans et al.Feb 1, 2021
Summary Long-term exposure to nicotine alters brain circuits and induces profound changes in decision-making strategies, affecting behaviors both related and unrelated to drug seeking and consumption. Using an intracranial self-stimulation reward-based foraging task, we investigated the impact of chronic nicotine on the trade-off between exploitation and exploration, and the role of ventral tegmental area (VTA) dopamine (DA) neuron activity in decision-making unrelated to nicotine-seeking. Model-based and archetypal analysis revealed a substantial inter-individual variability in decision-making strategies, with mice passively exposed to chronic nicotine visiting more frequently options associated with higher reward probability and therefore shifting toward a more exploitative profile compared to non-exposed animals. We then mimicked the effect of chronic nicotine on the tonic activity of VTA DA neurons using optogenetics, and found that photo-stimulated mice had a behavioral phenotype very close to that of mice exposed to nicotine, suggesting that the dopaminergic control of the exploration/exploitation balance is altered under nicotine exposure. Our results thus reveal a key role of tonic midbrain DA in the exploration/exploitation trade-off and highlight a potential mechanism by which nicotine affects decision-making.
0

The interpeduncular nucleus blunts the rewarding effect of nicotine

Joachim Jehl et al.Jan 1, 2023
Nicotine, by stimulating ventral tegmental area (VTA) dopaminergic neurons, has a rewarding effect that drives tobacco consumption. In turn, the interpeduncular nucleus (IPN) is thought to become activated at high nicotine doses to restrict drug intake. However, the dynamics of the IPN response to nicotine and its impact on the rewarding effect of the drug remain unknown. To address this issue, we have developed a genetically-modified mouse model, in which a "suicide" antagonist of nicotinic acetylcholine receptors (nAChRs) selectively attaches to a designer β4 nAChR subunit. By locally infusing this antagonist in the IPN, we achieved pharmacologically-specific and sustained antagonism of nAChRs containing the β4 subunit. By combining this chemogenetic method with in vivo electrophysiology, we show that even at low doses, nicotine activates and inhibits two different populations of IPN neurons, and that β4-containing nAChRs are only involved in the activation response. Furthermore, blocking the response to nicotine selectively in the IPN increased both the sensitivity of the VTA to the drug and its rewarding effect in a conditioned place preference paradigm. These findings indicate that the IPN is engaged across a large range of nicotine doses and acts as a regulatory brake on the nicotine reward circuit.
Load More