Differential rewarding effects of electrical stimulation of the lateral hypothalamus and parabrachial complex: Functional characterization and the relevance of opioid systems and dopamine

Abstract

Background: Since the discovery of rewarding intracranial self-stimulation by Olds and Milner, extensive data have been published on the biological basis of reward. Although participation of the mesolimbic dopaminergic system is well documented, its precise role has not been fully elucidated, and some authors have proposed the involvement of other neural systems in processing specific aspects of reinforced behaviour. Aims and methods: We reviewed published data, including our own findings, on the rewarding effects induced by electrical stimulation of the lateral hypothalamus (LH) and of the external lateral parabrachial area (LPBe) – a brainstem region involved in processing the rewarding properties of natural and artificial substances – and compared its functional characteristics as observed in operant and non-operant behavioural procedures. Results: Brain circuits involved in the induction of preferences for stimuli associated with electrical stimulation of the LBPe appear to functionally and neurochemically differ from those activated by electrical stimulation of the LH. Interpretation: We discuss the possible involvement of the LPBe in processing emotional-affective aspects of the brain reward system.

Desde el descubrimento de la estimulación eléctrica reforzante, por parte de Olds y Milner, se han publicado muchas investigaciones sobre las bases biológicas del refuerzo. Aunque la participación del Sistema Dopaminérgico Mesolímbico está bien documentada, su papel concreto no ha sido plenamente dilucidado y algunos investigadores han propuesto la implicación de otros sistemas neurales en el procesamiento de aspectos específicos de la conducta reforzante. Objetivo y método: Revisamoos los datos publicados -incluyendo nuestros resultados- sobre los efectos reforzantes de la estimulación eléctrica del hipotálamo lateral y del área parabraquial lateral externa (LPBe) -una región troncoencefálica involucrada en el procesamiento de las propiedades reforzantes de sustancias naturales y artificiales- y comparamos sus caracteristicas funcionales en procedimientos de aprendizaje operantes y no operantes. Resultado: Los circuitos cerebrales involucrados en la inducción de preferencias por los estímulos con que es asociada la estimulación eléctrica del LPBe parecen diferir funcional y neuroquímicamente de los activados por estimulación eléctrica del hipotálamo lateral. Interpretación: Discutimos la posible participación del LPBe en el procesamiento de los aspectos afectivo-emocionales del circuito de recompensa cerebral