The rat prelimbic prefrontal cortex and nucleus accumbens core are critical for initiating cocaine seeking. In contrast, the neural circuitry responsible for inhibiting cocaine seeking during extinction is unknown. The present findings using inhibition of selected brain nuclei with GABA agonists show that the suppression of cocaine seeking produced by previous extinction training required activity in the rat infralimbic cortex. Conversely, the reinstatement of drug seeking by a cocaine injection in extinguished animals was suppressed by increasing neuronal activity in infralimbic cortex with the glutamate agonist AMPA. The cocaine seeking induced by inactivating infralimbic cortex resembled other forms of reinstated drug seeking by depending on activity in prelimbic cortex and the basolateral amygdala. A primary efferent projection from the infralimbic cortex is to the nucleus accumbens shell. Akin to infralimbic cortex, inhibition of the accumbens shell induced cocaine seeking in extinguished rats. However, bilateral inhibition of the shell also elicited increased locomotor activity. Nonetheless, unilateral inhibition of the accumbens shell did not increase motor activity, and simultaneous unilateral inactivation of the infralimbic cortex and shell induced cocaine seeking, suggesting that an interaction between these two structures is necessary for extinction training to inhibit cocaine seeking. The infralimbic cortex and accumbens shell appear to be recruited by extinction learning because inactivation of these structures before extinction training did not alter cocaine seeking. Together, these findings suggest that a neuronal network involving the infralimbic cortex and accumbens shell is recruited by extinction training to suppress cocaine seeking.

Pharmacological Forgetting Extinction of conditioned fear forms a new memory in the infralimbic medial prefrontal cortex that is critical for subsequent retrieval of the extinction memory. Understanding the mechanisms that underlie this extinction-related plasticity could help in the treatment of anxiety disorders. By infusing BDNF (brain-derived neurotrophic factor) into the infralimbic cortex, Peters et al. (p. 1288 ) caused the extinction of conditioned fear, even without an extinction trial. In fact, BDNF infusion seemed to act as if an extinction training session had been given. Thus, the hippocampus is a likely source of the BDNF input to the infralimbic cortex, and individual differences in extinction memory may reflect variations in hippocampal BDNF content.

The psychedelic alkaloid ibogaine has anti-addictive properties in both humans and animals1. Unlike most medications for the treatment of substance use disorders, anecdotal reports suggest that ibogaine has the potential to treat addiction to various substances, including opiates, alcohol and psychostimulants. The effects of ibogaine-like those of other psychedelic compounds-are long-lasting2, which has been attributed to its ability to modify addiction-related neural circuitry through the activation of neurotrophic factor signalling3,4. However, several safety concerns have hindered the clinical development of ibogaine, including its toxicity, hallucinogenic potential and tendency to induce cardiac arrhythmias. Here we apply the principles of function-oriented synthesis to identify the key structural elements of the potential therapeutic pharmacophore of ibogaine, and we use this information to engineer tabernanthalog-a water-soluble, non-hallucinogenic, non-toxic analogue of ibogaine that can be prepared in a single step. In rodents, tabernanthalog was found to promote structural neural plasticity, reduce alcohol- and heroin-seeking behaviour, and produce antidepressant-like effects. This work demonstrates that, through careful chemical design, it is possible to modify a psychedelic compound to produce a safer, non-hallucinogenic variant that has therapeutic potential.

Abstract Methamphetamine (meth) causes enduring changes within the medial prefrontal cortex (mPFC) and the nucleus accumbens (NA). Projections from the mPFC to the NA have a distinct dorsal-ventral distribution, with the prelimbic (PL) mPFC projecting to the NAcore, and the infralimbic (IL) mPFC projecting to the NAshell. Inhibition of these circuits has opposing effects on cocaine relapse. Inhibition of PL-NAcore reduces cued reinstatement of cocaine seeking and IL-NAshell inhibition reinstates cocaine seeking. Meth, however, exhibits a different profile, as pharmacological inhibition of either the PL or IL decrease cued reinstatement of meth-seeking. The potentially opposing roles of the PL-NAcore and IL-NAshell projections remain to be explored in the context of cued meth seeking. Here we used an intersectional viral vector approach that employs a retrograde delivery of Cre from the NA and Cre-dependent expression of DREADD in the mPFC, in both male and female rats to inhibit or activate these parallel pathways. Inhibition of the PL-NAcore circuit reduced cued reinstatement of meth seeking under short and long-access meth self-administration and after withdrawal with and without extinction. Inhibition of the IL-NAshell also decreased meth cued reinstatement. Activation of the parallel circuits was without an effect. These studies show that inhibition of the PL-NAcore or the IL-NAshell circuits can inhibit reinstated meth seeking. Thus, the neural circuitry mediating cued reinstatement of meth seeking is similar to cocaine in the dorsal, but not ventral, mPFC-NA circuit.