Mood-elevating effects of d-amphetamine and incentive salience: the effect of acute dopamine precursor depletion

Mood-elevating effects of d-amphetamine and incentive salience: the effect of acute dopamine precursor depletion

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J Psychiatry Neurosci 2007;32(2):129-36

Marco Leyton, PhD; Marije aan het Rot, MSc; Linda Booij, PhD; Glen B. Baker, PhD, DSc; Simon N. Young, PhD; Chawki Benkelfat, MD, DERBH

Leyton, aan het Rot, Booij, Young, Benkelfat — Department of Psychiatry, McGill University, Montréal, Que.; Baker — Department of Psychiatry, Mackenzie Centre, University of Alberta, Edmonton, Alta.

Abstract

Objective: Midbrain dopamine transmission is thought to regulate responses to rewarding drugs and drug-paired stimuli; however, the exact contribution, particularly in humans, remains unclear. In the present study, we tested whether decreasing dopamine synthesis, as produced by acute phenylalanine/tyrosine depletion (APTD), would alter responses to the stimulant drug, d-amphetamine.
Methods: On 3 separate days, 14 healthy men received d-amphetamine (0.3 mg/kg, given orally) plus a nutritionally balanced amino acid mixture, the phenylalanine/tyrosine-deficient mixture or the phenylalanine/tyrosine-deficient mixture followed by the immediate dopamine precursor, L-DOPA (Sinemet, 2 × 100 mg/25 mg). Responses to these treatments were assessed with visual analog scales, the Profile of Mood States, and a computerized Go/No-Go task.
Results: d-Amphetamine elicited its prototypical subjective effects, but these were not altered by APTD. In comparison, APTD significantly increased commission errors on the Go/No-Go task and did so uniquely in conditions where subjects were rewarded for making correct responses; this effect of APTD was prevented by L-DOPA.
Conclusions: Together these results support the hypothesis that, in healthy men, dopamine is not closely linked to euphorogenic effects of abused substances but does affect the salience of reward-related cues and the ability to respond to them preferentially.

Résumé

Objectif : On croit que la transmission de la dopamine dans le mésencéphale assure la régulation des réponses aux drogues qui procurent une satisfaction et aux stimulis associés aux drogues, mais sa contribution exacte n’est toujours pas claire, en particulier chez les êtres humains. Dans cette étude, nous avons cherché à déterminer si une baisse de la synthèse de la dopamine causée par une déplétion aiguë de la phénylalanine-tyrosine (acute phenylalanine/tyrosine depletion ou APTD) modifierait les réponses à une drogue stimulante, la d-amphétamine.
Méthodes : Quatorze hommes en santé ont reçu, pendant trois jours distincts, de la d-amphétamine (0,3 mg/kg, par voie orale) plus un mélange d’acides aminés carencé en phénylalanine-tyrosine ou un mélange d’acides aminés carencé en phénylalaninetyrosine suivi d’un précurseur immédiat de la dopamine, le L-DOPA (Sinemet, 2 × 100 mg/25 mg). On a évalué les réponses à ces traitements au moyen d’échelles analogiques visuelles, du Profile of Mood States et d’une tâche informatisée oui ou non.
Résultats : La d-amphétamine a produit ses effets subjectifs prototypes que l’APTD n’a toutefois pas modifiés. En guise de comparaison, l’APTD a augmenté de façon significative les erreurs commises au cours de l’exécution de la tâche oui ou non et l’a fait uniquement dans des conditions où les sujets ont été récompensés pour leur bonne réponse. Le L-DOPA a bloqué cet effet de l’APTD.
Conclusions : Ces résultats appuient globalement l’hypothèse selon laquelle chez des hommes en bonne santé, il n’y a pas de lien étroit entre la dopamine et les effets euphorigènes de substances dont il est fait abus, mais elle a un effet sur la prégnance des indices reliés à la satisfaction et sur la capacité d’y réagir de façon préférentielle.


Medical subject headings: dopamine, incentive motivation, reward, mood, addiction, acute phenylalanine / tyrosine depletion.

Competing interests: None declared.

Acknowledgements: This work was supported by an operating grant from the Canadian Institutes of Health Research to M.L. (MOP–36429) and C.B; M.L. and C.B. are both recipients of salary awards from Fonds de la recherche en santé du Québec (FRSQ) and funded research chairs from McGill University. G.B.B. is a Canada Research Chair. M.a.h.R. received a scholarship from the Netherlands Brain Foundation. L.B. received a fellowship from the Netherlands Organisation for Scientific Research (NWO). We thank Franceen Lenoff and Gail Rauw for their excellent technical assistance.

Contributors: Drs. Leyton and Young designed the study. Dr. Leyton, Ms. aan het Rot and Drs. Baker and Benkelfat acquired the data, which Drs. Leyton, Booij, Baker and Benkelfat analyzed. All authors gave approval for the final version of the article to be published. Drs. Leyton and Booij wrote the article, and Ms. aan het Rot and Drs. Booij, Baker, Young and Benkelfat critically reviewed it.

Submitted June 24, 2006; Revised Sept. 13, 2006; Accepted Sept. 28, 2006.

Correspondence to: Dr. Marco Leyton, Department of Psychiatry, McGill University, 1033 Pine Ave. W., Montreal QC H3A 1A1; fax 514 398-4866; marco.leyton@mcgill.ca