ÿþC M L S , C e l l . M o l . L i f e S c i . 6 1 ( 2 0 0 4 ) 8 5 7 8 7 2
1 4 2 0 - 6 8 2 X / 0 4 / 0 8 0 8 5 7 - 1 6
C M L S C e l l u l a r a n d M o l e c u l a r L i f e S c i e n c e s
D O I 1 0 . 1 0 0 7 / s 0 0 0 1 8 - 0 0 3 - 3 2 6 9 - 3
© B i r k h ä u s e r V e r l a g , B a s e l , 2 0 0 4
R e v i e w
C a f f e i n e a s a p s y c h o m o t o r s t i m u l a n t : m e c h a n i s m o f a c t i o n
G . F i s o n e * , A . B o r g k v i s t a n d A . U s i e l l o
D e p a r t m e n t o f N e u r o s c i e n c e , K a r o l i n s k a I n s t i t u t e t , R e t z i u s v ä g 8 , 1 7 1 7 7 S t o c k h o l m ( S w e d e n ) , F a x : + 4 6 8 3 2 0 9 8 8 ,
e - m a i l : g i l b e r t o . f i s o n e @ n e u r o . k i . s e
R e c e i v e d 8 J u l y 2 0 0 3 ; r e c e i v e d a f t e r r e v i s i o n 7 S e p t e m b e r 2 0 0 3 ; a c c e p t e d 6 O c t o b e r 2 0 0 3
A b s t r a c t . T h e p o p u l a r i t y o f c a f f e i n e a s a p s y c h o a c t i v e i n t h e s t r i a t u m , t h e m a i n r e c e i v i n g a r e a o f t h e b a s a l g a n -
d r u g i s d u e t o i t s s t i m u l a n t p r o p e r t i e s , w h i c h d e p e n d o n g l i a . T h e s e c e l l s e x p r e s s h i g h l e v e l s o f a d e n o s i n e A 2 A r e -
i t s a b i l i t y t o r e d u c e a d e n o s i n e t r a n s m i s s i o n i n t h e b r a i n . c e p t o r s , w h i c h a r e i n v o l v e d i n v a r i o u s i n t r a c e l l u l a r
A d e n o s i n e A 1 a n d A 2 A r e c e p t o r s a r e e x p r e s s e d i n t h e b a s a l p r o c e s s e s , i n c l u d i n g t h e e x p r e s s i o n o f i m m e d i a t e e a r l y
g a n g l i a , a g r o u p o f s t r u c t u r e s i n v o l v e d i n v a r i o u s a s p e c t s g e n e s a n d r e g u l a t i o n o f t h e d o p a m i n e - a n d c y c l i c A M P -
o f m o t o r c o n t r o l . C a f f e i n e a c t s a s a n a n t a g o n i s t t o b o t h r e g u l a t e d 3 2 - k D a p h o s p h o p r o t e i n D A R P P - 3 2 . T h e p r e -
t y p e s o f r e c e p t o r s . I n c r e a s i n g e v i d e n c e i n d i c a t e s t h a t t h e s e n t r e v i e w f o c u s e s o n t h e e f f e c t s o f c a f f e i n e o n s t r i a t a l
p s y c h o m o t o r s t i m u l a n t e f f e c t o f c a f f e i n e i s g e n e r a t e d b y s i g n a l t r a n s d u c t i o n a n d o n t h e i r i n v o l v e m e n t i n c a f f e i n e -
a f f e c t i n g a p a r t i c u l a r g r o u p o f p r o j e c t i o n n e u r o n s l o c a t e d m e d i a t e d m o t o r s t i m u l a t i o n .
K e y w o r d s . B a s a l g a n g l i a ; a d e n o s i n e ; a d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r s ; i m m e d i a t e e a r l y g e n e ; d o p a m i n e ; d o p a m i n e - a n d
c A M P - r e g u l a t e d p h o s p h o p r o t e i n o f 3 2 k D a ; m o t o r a c t i v i t y ; P a r k i n s o n s d i s e a s e .
I n t r o d u c t i o n a n d t h e r e f o r e d i f f i c u l t t o a s s e s s i n d i v i d u a l l y , a n d s o m e -
t i m e s e v e n p o o r l y d e f i n e d . A m o n g t h e b e h a v i o r a l e f f e c t s
T h e m e t h y l x a n t h i n e c a f f e i n e i s t h e w o r l d s m o s t p o p u l a r p r o d u c e d b y c a f f e i n e , t h e a b i l i t y t o e n h a n c e m o t o r a c t i v -
p s y c h o a c t i v e d r u g . T h e r e a s o n f o r t h i s p o p u l a r i t y , w h i c h i t y h a s r e c e i v e d a g r e a t d e a l o f a t t e n t i o n . M o t o r a c t i v i t y
c r o s s e s a g e a n d c u l t u r a l b o u n d a r i e s , l i e s i n t h e p s y c h o s - c a n b e e a s i l y m e a s u r e d a n d i s c o n t r o l l e d b y r e l a t i v e l y w e l l
t i m u l a n t p r o p e r t i e s o f c a f f e i n e , c o m b i n e d w i t h t h e a b - c h a r a c t e r i z e d c e r e b r a l c i r c u i t s . F o r t h e s e r e a s o n s , c h a n g e s
s e n c e o f s u b s t a n t i a l o r c l e a r l y d o c u m e n t e d n e g a t i v e s i d e i n l o c o m o t i o n o f t e n r e p r e s e n t t h e b e h a v i o r a l o u t p u t o f
e f f e c t s . C a f f e i n e i s c o n t a i n e d i n c o f f e e , t e a , s o f t d r i n k s a n d c h o i c e u t i l i z e d i n t h e q u a n t i f i c a t i o n o f t h e s t i m u l a n t p r o p -
c h o c o l a t e . I n a d d i t i o n , c o m m o n o v e r - t h e - c o u n t e r d r u g s e r t i e s o f c a f f e i n e , a s w e l l a s i n t h e s t u d y o f i t s m e c h a n i s m
s u c h a s a s p i r i n a n d a p p e t i t e s u p p r e s s a n t s a r e o f t e n c o m - o f a c t i o n . C a f f e i n e - m e d i a t e d c h a n g e s i n m o t o r a c t i v i t y a r e
b i n e d w i t h c a f f e i n e . U p o n i n g e s t i o n , c a f f e i n e i s e f f i c i e n t l y a t t r i b u t a b l e t o t h e a b i l i t y o f t h i s d r u g t o a f f e c t n e u r o t r a n s -
a b s o r b e d f r o m t h e g a s t r o i n t e s t i n a l t r a c t a n d , b e c a u s e o f i t s m i s s i o n w i t h i n t h e b a s a l g a n g l i a , a g r o u p o f s u b c o r t i c a l
h y d r o p h o b i c p r o p e r t i e s , r a p i d l y d i s t r i b u t e d i n t h e o r g a n - n u c l e i i n v o l v e d i n v a r i o u s a s p e c t s o f m o t o r c o n t r o l . T h e
i s m . O v e r a l l , t h e p s y c h o s t i m u l a n t p r o p e r t i e s o f c a f f e i n e p r e s e n t r e v i e w d i s c u s s e s t h e m o l e c u l a r m e c h a n i s m s u n -
a r e d u e t o i t s a b i l i t y t o i n t e r a c t w i t h n e u r o t r a n s m i s s i o n i n d e r l y i n g t h e p s y c h o m o t o r s t i m u l a n t p r o p e r t i e s o f c a f f e i n e ,
d i f f e r e n t r e g i o n s o f t h e b r a i n , t h e r e b y p r o m o t i n g b e h a v - w i t h s p e c i a l r e f e r e n c e t o t h e a c t i o n o f t h i s d r u g i n t h e b a s a l
i o r a l f u n c t i o n s , s u c h a s v i g i l a n c e , a t t e n t i o n , m o o d a n d g a n g l i a . T h e t h e r a p e u t i c s i g n i f i c a n c e o f c a f f e i n e - b a s e d
a r o u s a l . T h e s e v a r i o u s r e s p o n s e s a r e o f t e n i n t e r d e p e n d e n t , t h e r a p i e s i n P a r k i n s o n s d i s e a s e , a f r e q u e n t n e u r o d e g e n e r -
a t i v e i l l n e s s a f f e c t i n g b a s a l g a n g l i a n e u r o t r a n s m i s s i o n a n d
m o t o r f u n c t i o n , i s a l s o d i s c u s s e d .
* C o r r e s p o n d i n g a u t h o r .
8 5 8 G . F i s o n e , A . B o r g k v i s t a n d A . U s i e l l o M e c h a n i s m o f a c t i o n o f c a f f e i n e
M o l e c u l a r t a r g e t s f o r t h e p h y s i o l o g i c a l a c t i o n b y a d e n o s i n e d e a m i n a s e . T h e K m o f t h e f i r s t r e a c t i o n
o f c a f f e i n e i n t h e b r a i n ( 0 . 2 2 m M ) a p p r o a c h e s t h e r a n g e o f t h e p h y s i o l o g i c a l
c o n c e n t r a t i o n o f a d e n o s i n e , w h i c h i n r a t b r a i n i s b e t w e e n
M e t h y l x a n t h i n e s a r e s t r u c t u r a l l y s i m i l a r t o c y c l i c n u - 2 5 a n d 2 5 0 n M [ 1 7 , 1 8 ] . T h u s , a d e n o s i n e k i n a s e p l a y s a
c l e o t i d e s a n d h a v e b e e n e x t e n s i v e l y s t u d i e d f o r t h e i r a b i l - p r e v a l e n t r o l e i n r e g u l a t i n g t h e b a s a l l e v e l s o f i n t r a c e l l u -
i t y t o i n t e r a c t w i t h c y c l i c n u c l e o t i d e p h o s p h o d i e s t e r a s e s l a r a d e n o s i n e [ 1 9 ] . I n c o n t r a s t , t h e r e a c t i o n i n w h i c h
[ 1 ] . C a f f e i n e a n d t h e o p h y l l i n e a c t a s c o m p e t i t i v e i n - a d e n o s i n e d e a m i n a s e c o n v e r t s a d e n o s i n e i n t o i n o s i n e
h i b i t o r s o f c y c l i c n u c l e o t i d e p h o s p h o d i e s t e r a s e i s o z y m e s h a s a h i g h e r K m a n d i s e s p e c i a l l y i m p o r t a n t i n c o n t r o l l i n g
i n v a r i o u s t i s s u e s , i n c l u d i n g t h e b r a i n [ 2 ] . T h e i r a f f i n i t y t h e a b n o r m a l l y e l e v a t e d l e v e l s o f a d e n o s i n e p r o d u c e d
f o r p h o s p h o d i e s t e r a s e s , h o w e v e r , i s l o w , a n d c o n c e n t r a - d u r i n g p a t h o p h y s i o l o g i c a l c o n d i t i o n s o r e l e c t r i c a l s t i m u -
t i o n s i n t h e m i l l i m o l a r r a n g e a r e n e c e s s a r y t o a t t a i n s i g - l a t i o n ( s e e b e l o w ; [ 1 9 , 2 0 ] ) . T h e e x t r a c e l l u l a r c o n c e n t r a -
n i f i c a n t e f f e c t s [ 3 ] . S i m i l a r l y , m i l l i m o l a r c o n c e n t r a t i o n s t i o n o f a d e n o s i n e i s c o n t r o l l e d b y m e a n s o f N a + - d e p e n -
o f c a f f e i n e a r e n e c e s s a r y t o m o b i l i z e c a l c i u m f r o m i n t r a - d e n t e q u i l i b r a t i v e t r a n s p o r t e r s , w h i c h m a i n t a i n s i m i l a r
c e l l u l a r s t o r e s , a n e f f e c t m e d i a t e d v i a a c t i v a t i o n o f r y a n - i n t r a - a n d e x t r a c e l l u l a r c o n c e n t r a t i o n s o f n u c l e o s i d e s
o d i n e - s e n s i t i v e c h a n n e l s [ 4 , 5 ] . S t u d i e s p e r f o r m e d i n [ 2 1 2 3 ] . U n d e r n o r m a l c o n d i t i o n s , t h e a c t i v i t y o f i n t r a -
b r a i n m e m b r a n e s h a v e s h o w n t h a t c a f f e i n e i n h i b i t s b e n - c e l l u l a r a d e n o s i n e k i n a s e i s s u f f i c i e n t l y h i g h t o m a i n t a i n
z o d i a z e p i n e b i n d i n g t o t h e g - a m i n o b u t y r i c a c i d ( G A B A ) A l o w l e v e l s o f a d e n o s i n e , t h e r e b y d e t e r m i n i n g a n i n w a r d
r e c e p t o r [ 6 ] w i t h a n I C 5 0 5 0 % i n h i b i t i o n c o n c e n t r a t i o n t r a n s p o r t o f a d e n o s i n e , w h i c h i s r e m o v e d f r o m t h e e x t r a -
o f 3 5 0 5 0 0 m M [ 7 , 8 ] . A l t h o u g h c a f f e i n e h a s b e e n i n - c e l l u l a r s p a c e [ 1 7 ] . H o w e v e r , c o n d i t i o n s s u c h a s i s -
s t r u m e n t a l l y i m p o r t a n t i n t h e s t u d y o f c y c l i c n u c l e o t i d e c h e m i a [ 2 4 ] , h y p o x i a [ 2 5 ] o r p r o l o n g e d e l e c t r i c a l s t i m u -
p h o s p h o d i e s t e r a s e s , r y a n o d i n e r e c e p t o r s a n d G A B A r e - l a t i o n [ 2 6 ] a u g m e n t e n e r g y r e q u i r e m e n t s a n d s t i m u l a t e
c e p t o r s [ 8 , 9 ] , i t s p h y s i o l o g i c a l e f f e c t s c a n n o t b e a c - A T P h y d r o l y s i s . T h i s , i n t u r n , d r a m a t i c a l l y r a i s e s t h e i n -
c o u n t e d f o r b y i t s a b i l i t y t o r e g u l a t e t h e s e i n t r a c e l l u l a r t r a c e l l u l a r l e v e l s o f a d e n o s i n e [ 2 7 ] , w h i c h i s t h e n r e -
t a r g e t s . I n f a c t , a b l o o d c o n c e n t r a t i o n o f 5 0 0 m M c a f f e i n e l e a s e d i n t h e e x t r a c e l l u l a r s p a c e b y t h e n u c l e o s i d e e q u i -
p r o d u c e s l e t h a l i n t o x i c a t i o n [ 1 0 ] , a n d e v e n a f t e r i n g e s t i o n l i b r a t i v e t r a n s p o r t e r s .
o f t h r e e c u p s o f c o f f e e ( c o r r e s p o n d i n g t o a b o u t 3 0 0 m g o f
c a f f e i n e ) , t h e p e a k c o n c e n t r a t i o n o f f r e e c a f f e i n e c i r c u l a t -
i n g i n t h e p l a s m a d o e s n o t e x c e e d 3 0 m M [ 1 1 ] . A d e n o s i n e r e c e p t o r s
A d e n o s i n e i s p r o d u c e d u b i q u i t o u s l y , a n d i t s n e u r o a c t i v e
C a f f e i n e a n d a d e n o s i n e t r a n s m i s s i o n p r o p e r t i e s a r e d e t e r m i n e d b y t h e p r e s e n c e o f s p e c i f i c r e -
c e p t o r s i n d i s c r e t e r e g i o n s o f t h e b r a i n . A t p r e s e n t , f o u r
I t i s n o w w e l l e s t a b l i s h e d t h a t u n d e r n o r m a l p h y s i o l o g i c a l h e p t a h e l i c a l , G - p r o t e i n - c o u p l e d r e c e p t o r s f o r a d e n o s i n e
c o n d i t i o n s , t h e e f f e c t s e x e r t e d i n t h e b r a i n b y c a f f e i n e d e - h a v e b e e n i d e n t i f i e d a n d n a m e d A 1 , A 2 A , A 2 B a n d A 3 r e -
p e n d o n i t s a b i l i t y t o a c t a s a n a n t a g o n i s t a t a d e n o s i n e r e - c e p t o r [ 2 8 ] . W h e r e a s a l l f o u r r e c e p t o r s a r e e x p r e s s e d i n
c e p t o r s [ 1 2 ] . A d e n o s i n e i s a p u r i n e t h a t f u n c t i o n s a s a t h e b r a i n , t h e a f f i n i t y f o r a d e n o s i n e o f t h e A 2 B a n d A 3 r e -
g e n e r a l i n h i b i t o r o f n e u r o n a l a c t i v i t y . I n s p i t e o f i t s c o n - c e p t o r s i s l o w , a n d t h e i r b a s a l l e v e l o f a c t i v a t i o n i s n e g l i -
s i d e r a b l e a n d s p e c i f i c e f f e c t s p r o d u c e d a t t h e l e v e l o f t h e g i b l e [ 1 3 , 2 9 , 3 0 ] . T h i s i m p l i e s t h a t u n d e r n o r m a l p h y s i o -
c e n t r a l n e r v o u s s y s t e m [ 1 3 ] , a d e n o s i n e d o e s n o t f i t t h e l o g i c a l c o n d i t i o n s , c a f f e i n e c a n n o t a c t v i a b l o c k a d e o f
c r i t e r i a n o r m a l l y u s e d t o d e f i n e a n e u r o t r a n s m i t t e r . F o r t h e s e r e c e p t o r s . I n c o n t r a s t , a d e n o s i n e A 1 a n d A 2 A r e c e p -
i n s t a n c e , a d e n o s i n e i s n o t a c c u m u l a t e d i n t o v e s i c l e s , a n d t o r s b i n d t o c a f f e i n e w i t h h i g h a f f i n i t y a n d a r e a c t i v a t e d
i t i s n o t r e l e a s e d f r o m n e r v e t e r m i n a l s i n a c a l c i u m - d e - b y n a n o m o l a r c o n c e n t r a t i o n s o f a d e n o s i n e , n o r m a l l y p r e -
p e n d e n t f a s h i o n . s e n t i n t h e b r a i n [ 1 7 , 1 8 ] . I t c a n t h e r e f o r e b e c o n c l u d e d
t h a t i n r e s t i n g t i s s u e s , t h e e f f e c t s o f c a f f e i n e a r e m e d i a t e d
v i a b l o c k a d e o f a d e n o s i n e A 1 a n d A 2 A r e c e p t o r s .
R e g u l a t i o n o f a d e n o s i n e s y n t h e s i s a n d r e l e a s e
A d e n o s i n e i s g e n e r a t e d e x t r a c e l l u l a r l y a s a p r o d u c t o f A d e n o s i n e A 1 a n d A 2 A r e c e p t o r s : t r a n s d u c t i o n
t h e b r e a k d o w n o f a d e n i n e n u c l e o t i d e s , s u c h a s A T P . A m e c h a n i s m s a n d d i s t r i b u t i o n
v a r i e t y o f e c t o - n u c l e o t i d a s e s d e p h o s p h o r y l a t e A T P t o
A M P , w h i c h i s t h e n c o n v e r t e d t o a d e n o s i n e [ 1 4 ] . S y n - I n i t i a l s t u d i e s s h o w e d t h a t a d e n o s i n e a c t i v a t e d t w o d i s -
t h e s i s o f a d e n o s i n e o c c u r s a l s o i n t r a c e l l u l a r l y , b y m e a n s t i n c t t y p e s o f r e c e p t o r s , w h i c h e x e r t e d o p p o s i t e b i o c h e m -
o f a c y t o p l a s m i c 5 ¢ - n u c l e o t i d a s e [ 1 5 ] o r b y h y d r o l y s i s o f i c a l e f f e c t s : t h e A 1 t y p e o f r e c e p t o r r e d u c e d , w h e r e a s t h e
S - a d e n o s y l - h o m o c y s t e i n e [ 1 6 ] . I n t r a c e l l u l a r a d e n o s i n e A 2 t y p e o f r e c e p t o r i n c r e a s e d , t h e l e v e l s o f c y c l i c A M P
i s c o n v e r t e d t o A M P b y a d e n o s i n e k i n a s e , o r t o i n o s i n e ( c A M P ) [ 3 1 , 3 2 ] . S u b s e q u e n t s t u d i e s h a v e s h o w n t h a t A 1
C M L S , C e l l . M o l . L i f e S c i . V o l . 6 1 , 2 0 0 4 R e v i e w A r t i c l e 8 5 9
r e c e p t o r s a r e c o u p l e d t o p e r t u s s i s t o x i n - s e n s i t i v e G i a n d G e n e r a l o r g a n i z a t i o n o f t h e b a s a l g a n g l i a a n d c o n t r o l
G o p r o t e i n s , w h o s e s t i m u l a t i o n l e a d s t o i n h i b i t i o n o f o f m o t o r a c t i v i t y
a d e n y l y l c y c l a s e , a c t i v a t i o n o f K + c h a n n e l s [ 3 3 ] a n d i n h i -
b i t i o n o f C a 2 + c h a n n e l s [ 3 4 ] . A d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r s a r e T h e b a s a l g a n g l i a f o r m a s u b c o r t i c a l s t a t i o n w h e r e i n f o r -
i n s t e a d c o u p l e d t o G s a n d G o l f p r o t e i n s [ 3 5 ] , w h i c h a c t i - m a t i o n c o m i n g f r o m l i m b i c , p r e f r o n t a l , o c u l o m o t o r a n d
v a t e a d e n y l y l c y c l a s e . m o t o r c o r t e x i s c o l l e c t e d , i n t e g r a t e d , t r a n s f e r r e d t o v e n -
T h e p a t t e r n o f d i s t r i b u t i o n o f a d e n o s i n e A 1 a n d A 2 A r e - t r a l t i e r t h a l a m i c n u c l e i a n d s e n t b a c k t o t h e c o r t e x . T h e
c e p t o r s i n t h e b r a i n d i f f e r s s t r i k i n g l y . T h e A 1 r e c e p t o r h a s c o r t i c o s t r i a t a l p a t h w a y i s o r g a n i z e d i n p a r a l l e l , s e g r e -
a w i d e s p r e a d d i s t r i b u t i o n , a s s h o w n b y r a d i o l i g a n d b i n d - g a t e d c i r c u i t s , s o t h a t s p e c i f i c c o r t i c a l a r e a s i n n e r v a t e
i n g a u t o r a d i o g r a p h y [ 3 6 ] a n d i n s i t u h y b r i d i z a t i o n [ 3 7 , s u b r e g i o n s o f t h e b a s a l g a n g l i a , w h i c h f e e d b a c k o n t h e
3 8 ] . I m m u n o h i s t o c h e m i c a l a n a l y s i s d e m o n s t r a t e s h i g h s a m e c o r t i c a l a r e a s , r e s u l t i n g i n t h e e x e c u t i o n o f s e l e c t e d
l e v e l s o f A 1 r e c e p t o r s i n t h e h i p p o c a m p a l f o r m a t i o n , c e r e - m o t o r p r o g r a m s [ 6 1 ] .
b r a l c o r t e x , c e r e b e l l u m a n d i n n u m e r o u s h y p o t h a l a m i c T h e s t r i a t u m i s t h e m a i n r e c e i v i n g a r e a o f t h e b a s a l g a n -
n u c l e i [ 3 9 ] . L o w e r l e v e l s o f A 1 r e c e p t o r s a r e f o u n d i n t h e g l i a , a n d ~ 9 5 % o f a l l s t r i a t a l n e u r o n s c o n s i s t o f
b a s a l g a n g l i a , w h e r e ~ 4 0 % o f t h e n e u r o n s a r e l a b e l e d i n G A B A e r g i c m e d i u m s p i n y n e u r o n s . T h e s e c e l l s r e c e i v e a
g l o b u s p a l l i d u s a n d s t r i a t u m [ 3 9 ] . g l u t a m a t e r g i c e x c i t a t o r y i n p u t f r o m t h e c e r e b r a l c o r t e x
A t t h e c e l l u l a r l e v e l , t h e m a j o r i t y o f a d e n o s i n e A 1 r e c e p - ( s e e a b o v e ) a n d a m o d u l a t o r y i n p u t f r o m m i d b r a i n
t o r s a r e l o c a t e d o n p r e s y n a p t i c n e r v e t e r m i n a l s , w h e r e d o p a m i n e r g i c n e u r o n s [ 6 2 6 4 ] ( f i g . 1 ) .
t h e y m e d i a t e t h e i n h i b i t i o n e x e r t e d b y a d e n o s i n e o n t h e I n t h e d o r s a l s t r i a t u m , m e d i u m s p i n y n e u r o n s g i v e r i s e t o
r e l e a s e o f n e u r o t r a n s m i t t e r s [ 4 0 ] , i n c l u d i n g g l u t a m a t e t w o m a j o r o u t p u t s r e s p o n s i b l e f o r f i n e m o t o r c o n t r o l : t h e
[ 4 1 4 3 ] , d o p a m i n e [ 4 4 ] a n d a c e t y l c h o l i n e [ 4 5 ] . T h e s e e f - d i r e c t p a t h w a y , w h i c h c o n t a i n s G A B A a n d s u b s t a n c e P ,
f e c t s a r e m o s t l i k e l y e x e r t e d v i a c e l l m e m b r a n e h y p e r p o - a n d p r o j e c t s t o t h e s u b s t a n t i a n i g r a p a r s r e t i c u l a t a / g l o b u s
l a r i z a t i o n c a u s e d b y a c t i v a t i o n o f G - p r o t e i n - d e p e n d e n t p a l l i d u s p a r s i n t e r n a ( G p i ) , a n d t h e i n d i r e c t p a t h w a y ,
i n w a r d l y r e c t i f y i n g K + c h a n n e l s a n d / o r v i a i n h i b i t i o n o f w h i c h c o n t a i n s G A B A a n d e n k e p h a l i n s , a n d p r o j e c t s t o
C a 2 + c h a n n e l s [ 3 3 , 3 4 ] . t h e s u b s t a n t i a n i g r a p a r s r e t i c u l a t a / G p i v i a g l o b u s p a l l i d u s
T h e i n h i b i t o r y c o n t r o l o n n e u r o t r a n s m i s s i o n e x e r t e d b y p a r s e x t e r n a ( G p e ; e n t o p e d u n c u l a r n u c l e i i n r o d e n t s ) a n d
a d e n o s i n e , v i a A 1 r e c e p t o r s , i s t h o u g h t t o a c c o u n t f o r t h e s u b t h a l a m i c n u c l e u s . T h e s e t w o p a t h w a y s e x e r t o p p o s i n g
p o s i t i v e e f f e c t p r o d u c e d b y c a f f e i n e o n a r o u s a l , v i g i l a n c e e f f e c t s o n m o v e m e n t s b y c o n t r o l l i n g t h e a c t i v i t y o f t h a l a -
a n d a t t e n t i o n . C a f f e i n e i s l i k e l y t o s t i m u l a t e a r o u s a l b y m o c o r t i c a l n e u r o n s . A c t i v a t i o n o f t h e d i r e c t s t r i a t o - n i -
b l o c k i n g t h e A 1 r e c e p t o r - m e d i a t e d i n h i b i t i o n o f m e s o - g r a l / G p i p a t h w a y d i s i n h i b i t s t h a l a m o c o r t i c a l n e u r o n s a n d
p o n t i n e c h o l i n e r g i c p r o j e c t i o n n e u r o n s i n v o l v e d i n t h e f a c i l i t a t e s m o t o r a c t i v i t y , w h e r e a s a c t i v a t i o n o f t h e i n d i r e c t
r e g u l a t i o n o f c o r t i c a l a c t i v i t y [ 4 6 ] . T h e a b i l i t y o f c a f f e i n e s t r i a t o - G p e p a t h w a y e n h a n c e s i n h i b i t i o n o n t h a l a m o c o r t i -
a n d m e t h y l x a n t h i n e s t o i n c r e a s e c o r t i c a l [ 4 7 , 4 8 ] a n d h i p - c a l n e u r o n s a n d r e d u c e s m o t o r a c t i v i t y [ 6 5 ] ( f i g . 1 ) .
p o c a m p a l [ 4 9 , 5 0 ] a c t i v i t y h a s b e e n p r o p o s e d t o m e d i a t e I n c r e a s i n g e v i d e n c e i n d i c a t e s t h a t c a f f e i n e e x e r t s i t s m o -
t h e i r f a c i l i t a t o r y a c t i o n o n v i g i l a n c e a n d i n f o r m a t i o n p r o - t o r s t i m u l a n t e f f e c t b y a c t i n g o n s t r i a t a l m e d i u m s p i n y
c e s s i n g c f . [ 1 2 ] . R e c e n t l y , i n v i v o m i c r o d i a l y s i s s t u d i e s n e u r o n s . I n p a r t i c u l a r , m o s t o f t h e b i o c h e m i c a l a n d b e -
s h o w e d t h a t a d m i n i s t r a t i o n o f c a f f e i n e s t i m u l a t e s a c e t y l - h a v i o r a l e f f e c t s o f c a f f e i n e h a v e b e e n r e l a t e d t o t h e a b i l -
c h o l i n e r e l e a s e i n t h e r a t p r e f r o n t a l c o r t e x [ 5 1 ] , a n e f f e c t i t y o f t h i s d r u g t o r e d u c e t h e i n h i b i t i o n e x e r t e d b y e n -
t h a t a l s o o c c u r s d u r i n g s u s t a i n e d a t t e n t i o n t a s k s [ 5 2 , 5 3 ] . d o g e n o u s a d e n o s i n e o n s t r i a t a l d o p a m i n e t r a n s m i s s i o n .
I n c o n t r a s t t o t h e r a t h e r u b i q u i t o u s d i s t r i b u t i o n o f A 1 r e - T h e f o l l o w i n g s e c t i o n s d e a l w i t h t h e i n v o l v e m e n t o f
c e p t o r s , t h e e x p r e s s i o n o f a d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r s i n t h e d o p a m i n e i n t h e f u n c t i o n i n g o f t h e b a s a l g a n g l i a a n d o n
b r a i n i s l i m i t e d t o r e g i o n s h e a v i l y i n n e r v a t e d b y t h e i n t e r a c t i o n s b e t w e e n a d e n o s i n e a n d d o p a m i n e a t t h e
d o p a m i n e - c o n t a i n i n g f i b e r s , s u c h a s t h e s t r i a t u m a n d t h e l e v e l o f s t r i a t a l p r o j e c t i o n n e u r o n s .
o l f a c t o r y t u b e r c l e [ 5 4 5 8 ] . I n t h e s t r i a t u m , A 2 A r e c e p t o r s
a r e h i g h l y e x p r e s s e d p o s t s y n a p t i c a l l y b y a l a r g e p o p u l a -
t i o n o f m e d i u m - s i z e d s p i n y n e u r o n s ( c f . b e l o w ; [ 5 8 6 0 ] ) . D o p a m i n e a n d a d e n o s i n e i n t h e b a s a l g a n g l i a
T h e s e c e l l s p l a y a c r i t i c a l r o l e i n t h e f u n c t i o n i n g o f t h e
b a s a l g a n g l i a , a g r o u p o f n u c l e i i n v o l v e d i n t h e c o n t r o l o f D o p a m i n e , a c t i n g o n d o p a m i n e D 1 a n d d o p a m i n e D 2 r e -
v o l u n t a r y m o v e m e n t s , a s w e l l a s i n m o t i v a t i o n a l , e m o - c e p t o r s , p l a y s a c r i t i c a l r o l e i n t h e r e g u l a t i o n o f t h e a c t i v -
t i o n a l a n d c o g n i t i v e a s p e c t s o f m o t o r b e h a v i o r . S i n c e o n e i t y o f s t r i a t a l m e d i u m s p i n y n e u r o n s . D o p a m i n e D 1 r e -
o f t h e m a j o r e f f e c t s o f c a f f e i n e a s a p s y c h o s t i m u l a n t i s a c e p t o r s a r e c o u p l e d v i a a G o l f p r o t e i n t o s t i m u l a t i o n o f
p r o l o n g e d i n c r e a s e i n m o t o r a c t i v i t y ( s e e b e l o w ) , t h e a d e n y l y l c y c l a s e a n d i n c r e a s e d p r o d u c t i o n o f c A M P [ 3 5 ,
b a s a l g a n g l i a a n d , p a r t i c u l a r l y , t h e s t r i a t a l m e d i u m s p i n y 6 6 , 6 7 ] . I n c o n t r a s t , d o p a m i n e D 2 r e c e p t o r s a r e c o u p l e d ,
n e u r o n s r e p r e s e n t a n i m p o r t a n t m o d e l t o i n v e s t i g a t e t h e v i a G i / G o p r o t e i n s , t o i n h i b i t i o n o f a d e n y l y l c y c l a s e a n d
c e l l u l a r a n d m o l e c u l a r m e c h a n i s m o f a c t i o n o f t h i s d r u g . r e d u c t i o n o f c A M P [ 6 6 ] .
8 6 0 G . F i s o n e , A . B o r g k v i s t a n d A . U s i e l l o M e c h a n i s m o f a c t i o n o f c a f f e i n e
A d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r / d o p a m i n e D 2 r e c e p t o r
a n t a g o n i s m o n s t r i a t o - G p e n e u r o n s
A l a r g e a m o u n t o f e v i d e n c e i n d i c a t e s t h e e x i s t e n c e o f a
c o m p l e x a n t a g o n i s t i c r e l a t i o n s h i p b e t w e e n a d e n o s i n e A 2 A
a n d d o p a m i n e D 2 r e c e p t o r s , i n s t r i a t a l p r o j e c t i o n n e u r o n s
( c f . f i g . 2 ) . S t u d i e s p e r f o r m e d i n s t r i a t a l m e m b r a n e
p r e p a r a t i o n s s h o w t h a t a c t i v a t i o n o f a d e n o s i n e A 2 A r e c e p -
t o r s r e d u c e s t h e a f f i n i t y o f d o p a m i n e D 2 r e c e p t o r s f o r a g -
o n i s t s [ 6 8 , 6 9 ] . T h i s i n t r a m e m b r a n e , r e c e p t o r - r e c e p t o r i n -
t e r a c t i o n h a s b e e n p r o p o s e d t o p l a y a c r i t i c a l r o l e i n t h e
r e s p o n s e s e l i c i t e d b y a c t i v a t i o n o f a d e n o s i n e A 2 A r e c e p -
t o r s [ 7 0 ] . H o w e v e r , t h e a n t a g o n i s t i c r e l a t i o n s h i p b e t w e e n
A 2 A a n d D 2 r e c e p t o r s i s b y n o m e a n s r e s t r i c t e d t o t h e l e v e l
o f t h e p l a s m a m e m b r a n e . A s m e n t i o n e d a b o v e , a c t i v a t i o n
F i g u r e 1 . D i a g r a m i l l u s t r a t i n g t h e f u n c t i o n a l o r g a n i z a t i o n o f t h e o f A 2 A r e c e p t o r s r e s u l t s i n G o l f - d e p e n d e n t s t i m u l a t i o n o f
b a s a l g a n g l i a . T h e s t r i a t u m r e c e i v e s a n e x c i t a t o r y g l u t a m a t e r g i c i n -
c A M P p r o d u c t i o n [ 3 5 , 7 1 ] , w h e r e a s a c t i v a t i o n o f d o p a -
p u t ( g r e e n ) f r o m c e r e b r a l c o r t e x a n d a m o d u l a t o r y d o p a m i n e r g i c i n -
m i n e D 2 r e c e p t o r s d e c r e a s e s t h e p r o d u c t i o n o f c A M P
p u t ( b l a c k ) f r o m t h e s u b s t a n t i a n i g r a p a r s c o m p a c t a ( S N p c ) .
[ 6 6 ] . T h i s l e a d s t o o p p o s i t e r e g u l a t i o n o f t h e a c t i v i t y o f
G A B A e r g i c s t r i a t a l m e d i u m s p i n y n e u r o n s i n n e r v a t e e i t h e r d i r e c t l y
o r i n d i r e c t l y [ v i a g l o b u s p a l l i d u s p a r s e x t e r n a ( G p e ) a n d s u b t h a l a - c A M P - d e p e n d e n t p r o t e i n k i n a s e ( P K A ) , w h i c h , i n t u r n , i s
m i c n u c l e u s ( S T N ) ] t h e s u b s t a n t i a n i g r a p a r s r e t i c u l a t a ( S N p r ) /
i n v o l v e d i n t h e c o n t r o l o f t h e s t a t e o f p h o s p h o r y l a t i o n a n d
g l o b u s p a l l i d u s p a r s i n t e r n a ( G p i ) . D o p a m i n e a c t i v a t e s , v i a D 1 r e -
a c t i v i t y o f n u m e r o u s p h o s p h o p r o t e i n s , i n c l u d i n g t h e
c e p t o r s , t h e d i r e c t s t r i a t o - n i g r a l / G p i p a t h w a y a n d i n h i b i t s , v i a D 2 r e -
d o p a m i n e a n d c A M P - r e g u l a t e d p h o s p h o p r o t e i n o f 3 2
c e p t o r s , t h e i n d i r e c t s t r i a t o - G p e p a t h w a y . T h e s e o p p o s i t e r e g u l a -
t i o n s d i s i n h i b i t t h a l a m o - c o r t i c a l g l u t a m a t e r g i c n e u r o n s a n d p r o - k D a ( D A R P P - 3 2 ) , a n d t r a n s c r i p t i o n f a c t o r s , s u c h a s t h e
m o t e m o t o r a c t i v i t y . A d e n o s i n e , v i a A 2 A r e c e p t o r s , a n t a g o n i z e s t h e
c A M P - r e s p o n s e e l e m e n t b i n d i n g p r o t e i n ( C R E B ) , w h i c h
i n h i b i t o r y e f f e c t o f d o p a m i n e D 2 r e c e p t o r s o n t h e i n d i r e c t p a t h w a y ,
c o n t r o l s t h e e x p r e s s i o n o f i m m e d i a t e e a r l y g e n e s ( I E G s )
t h e r e b y d e p r e s s i n g m o t o r a c t i v i t y . C a f f e i n e p r o d u c e s i t s p s y c h o m o -
t o r s t i m u l a n t e f f e c t b y b l o c k i n g a d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r s . I n a d d i - ( c f . f i g . 2 ) .
t i o n , c a f f e i n e m a y p r o t e c t S N p r / G p i d o p a m i n e r g i c n e u r o n s f r o m
T h e a n t a g o n i s t i c i n t e r a c t i o n s d e s c r i b e d a b o v e r e s u l t i n
g l u t a m a t e - i n d u c e d n e u r o t o x i c i t y v i a d i s i n h i b i t i o n o f G A B A e r g i c
o p p o s i t e r e g u l a t i o n o f t h e a c t i v i t y o f s t r i a t o - G p e n e u r o n s
G p e n e u r o n s a n d i n h i b i t i o n o f S T N n e u r o n s ( c f . t e x t ) . E x c i t a t o r y
o f t h e i n d i r e c t p a t h w a y , w h e r e b o t h A 2 A a n d D 2 r e c e p t o r s
( g l u t a m a t e r g i c ) a n d i n h i b i t o r y ( G A B A e r g i c ) i n p u t s a r e s h o w n i n
a r e h i g h l y e x p r e s s e d . T h i s i s c l e a r l y i n d i c a t e d b y s t u d i e s
g r e e n a n d r e d , r e s p e c t i v e l y .
s h o w i n g t h a t t h e i n c r e a s e i n e n k e p h a l i n m e s s e n g e r R N A
( m R N A ) ( a s p e c i f i c m a r k e r i n d i c a t i n g a c t i v a t i o n o f s t r i -
I t i s g e n e r a l l y b e l i e v e d t h a t w i t h i n t h e d o r s a l s t r i a t u m , a c - a t o - G p e n e u r o n s [ 6 5 ] ) o b s e r v e d i n d o p a m i n e D 2 r e c e p t o r
t i v a t i o n o f d o p a m i n e D 1 r e c e p t o r s s t i m u l a t e s t h e n e u r o n s k n o c k o u t m i c e i s c o u n t e r a c t e d b y c o n c o m i t a n t g e n e t i c i n -
o f t h e d i r e c t p a t h w a y , w h e r e a s a c t i v a t i o n o f d o p a m i n e D 2 a c t i v a t i o n o f a d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r s [ 7 2 ] . T h e a b i l i t y o f
r e c e p t o r s i n h i b i t s t h e n e u r o n s o f t h e i n d i r e c t p a t h w a y A 2 A r e c e p t o r s t o e n h a n c e t h e a c t i v i t y o f s t r i a t o - G p e n e u -
[ 6 5 ] . B e c a u s e o f t h e o p p o s i t e c o n t r o l e x e r t e d b y d i r e c t r o n s , t h e r e b y o p p o s i n g t h e i n h i b i t o r y a c t i o n e x e r t e d o n
a n d i n d i r e c t p a t h w a y o n t h e a c t i v i t y o f t h a l a m o c o r t i c a l t h e s e c e l l s b y d o p a m i n e D 2 r e c e p t o r s , i s f u r t h e r d e m o n -
n e u r o n s ( i . e . d i s i n h i b i t i o n a n d e n h a n c e m e n t o f i n h i b i - s t r a t e d b y s t u d i e s o f I E G e x p r e s s i o n ( s e e b e l o w ) . I n a d d i -
t i o n , r e s p e c t i v e l y ; c f . f i g . 1 ) , t h e o v e r a l l e f f e c t o f d o p a - t i o n , n e u r o c h e m i c a l s t u d i e s s h o w t h a t t h e A 2 A r e c e p t o r
m i n e i s m o t o r s t i m u l a t i o n . A l a r g e p r o p o r t i o n o f t h e s t i m - a g o n i s t , C G S 2 1 6 8 0 , p r e v e n t s t h e d e c r e a s e i n G A B A r e -
u l a n t e f f e c t s p r o d u c e d b y s u b s t a n c e s s u c h a s c o c a i n e a n d l e a s e p r o d u c e d , i n t h e g l o b u s p a l l i d u s , b y s t r i a t a l i n f u s i o n
a m p h e t a m i n e a r e e x e r t e d b y i n t e r f e r i n g w i t h t h e o f a d o p a m i n e D 2 r e c e p t o r a g o n i s t [ 7 3 , 7 4 ] . I n c o n t r a s t ,
d o p a m i n e t r a n s p o r t s y s t e m , t h e r e b y i n c r e a s i n g t h e e x t r a - b l o c k a d e o f s t r i a t a l A 2 A r e c e p t o r s w i t h t h e o p h y l l i n e p o -
c e l l u l a r c o n c e n t r a t i o n o f d o p a m i n e . t e n t i a t e s t h e d o p a m i n e D 2 r e c e p t o r - m e d i a t e d d e c r e a s e i n
S e v e r a l s t u d i e s h a v e s h o w n t h a t a d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r s G A B A r e l e a s e [ 7 4 ] .
a r e h i g h l y a n d s e l e c t i v e l y e x p r e s s e d b y t h e n e u r o n s o f t h e A l t o g e t h e r , t h e a b o v e e v i d e n c e s u g g e s t s t h a t c a f f e i n e
i n d i r e c t , s t r i a t o - G p e p a t h w a y [ 5 8 6 0 ] . D u r i n g t h e l a s t s t i m u l a t e s m o t o r a c t i v i t y b y c o u n t e r a c t i n g t h e i n h i b i t o r y
y e a r s i t h a s b e c o m e c l e a r t h a t m o s t o f t h e p s y c h o m o t o r c o n t r o l e x e r t e d b y a d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r s o n s t r i a t a l
s t i m u l a n t e f f e c t s o f c a f f e i n e a r e m e d i a t e d v i a r e g u l a t i o n d o p a m i n e D 2 t r a n s m i s s i o n . T h i s , i n t u r n , w o u l d r e d u c e
o f t h e a c t i v i t y o f t h i s p a r t i c u l a r s e t o f s t r i a t a l p r o j e c t i o n t h e a c t i v i t y o f s t r i a t o - G p e n e u r o n s a n d u l t i m a t e l y d i s i n -
n e u r o n s . h i b i t t h a l a m o - c o r t i c a l p r o j e c t i o n n e u r o n s ( f i g s 1 , 2 ) .
I t s h o u l d b e n o t e d t h a t t h e A 2 A r e c e p t o r - m e d i a t e d r e g u l a -
t i o n o f s t r i a t o - G p e n e u r o n s d o e s n o t d e p e n d c o m p l e t e l y
C M L S , C e l l . M o l . L i f e S c i . V o l . 6 1 , 2 0 0 4 R e v i e w A r t i c l e 8 6 1
F i g u r e 2 . S c h e m a t i c r e p r e s e n t a t i o n o f t h e a n t a g o n i s t i c i n t e r a c t i o n s b e t w e e n a d e n o s i n e A 2 A a n d d o p a m i n e D 2 r e c e p t o r s , i n s t r i a t o - G p e p r o -
j e c t i o n n e u r o n s . A t t h e p l a s m a m e m b r a n e l e v e l , s t i m u l a t i o n o f A 2 A r e c e p t o r s r e s u l t s i n d e c r e a s e d a f f i n i t y o f t h e d o p a m i n e D 2 r e c e p t o r f o r
a g o n i s t s . A t t h e c y t o p l a s m l e v e l , A 2 A r e c e p t o r s s t i m u l a t e , w h e r e a s D 2 r e c e p t o r s i n h i b i t t h e p r o d u c t i o n o f c A M P . T h i s r e s u l t i n o p p o s i t e r e g -
u l a t i o n o f t h e s t a t e o f p h o s p h o r y l a t i o n o f D A R P P - 3 2 a n d d o w n s t r e a m t a r g e t p r o t e i n s i n v o l v e d i n t h e c o n t r o l o f t h e a c t i v i t y o f s t r i a t o - G p e
n e u r o n s . I n t h e n u c l e u s , t h e o p p o s i t e r e g u l a t i o n o f t h e c A M P / P K A p a t h w a y r e s u l t s i n o p p o s i t e r e g u l a t i o n o f C R E B p h o s p h o r y l a t i o n a n d
I E G e x p r e s s i o n . G r e e n a n d r e d a r r o w s i n d i c a t e p o s i t i v e a n d n e g a t i v e r e g u l a t i o n s , r e s p e c t i v e l y .
o n t h e i r a n t a g o n i s t i c r e l a t i o n s h i p w i t h D 2 r e c e p t o r s . T h u s , 1 5 a n d 3 0 m g / k g [ 8 3 8 5 ] , w h e r e a s a t t h e d o s e o f 1 0 0
t h e s t i m u l a n t e f f e c t e x e r t e d b y c a f f e i n e [ 7 2 ] o r b y s e l e c - m g / k g c a f f e i n e i s i n e f f e c t i v e , o r d e p r e s s a n t o n l o c o m o -
t i v e b l o c k a d e o f A 2 A r e c e p t o r s [ 7 5 ] o n m o t o r a c t i v i t y i s t i o n [ 8 4 8 6 ] . A s i m i l a r b i p h a s i c p r o f i l e , w i t h l o w d o s e s
s t i l l p r e s e n t , a l b e i t r e d u c e d , i n d o p a m i n e D 2 r e c e p t o r - n u l l i n c r e a s i n g a n d h i g h d o s e s d e c r e a s i n g l o c o m o t o r a c t i v i t y ,
m i c e ( b u t s e e a l s o [ 7 6 ] ) . T h e e x i s t e n c e o f a d o p a m i n e - i n - h a s b e e n o b s e r v e d i n t h e m o u s e [ 8 7 8 9 ] .
d e p e n d e n t c o m p o n e n t i n t h e a c t i o n o f c a f f e i n e a n d T h e l o c o m o t o r s t i m u l a n t e f f e c t o f c a f f e i n e h a s b e e n i n i -
a d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r a n t a g o n i s t s i s f u r t h e r i n d i c a t e d b y t i a l l y a t t r i b u t e d t o b l o c k a d e o f a d e n o s i n e A 1 r e c e p t o r s
t h e o b s e r v a t i o n t h a t b l o c k a d e o f A 2 A r e c e p t o r s s t i m u l a t e s [ 8 0 , 9 0 , 9 1 ] . T h e s e r e c e p t o r s i n h i b i t d o p a m i n e r e l e a s e
m o t o r a c t i v i t y i n v a r i o u s e x p e r i m e n t a l m o d e l s o f [ 4 4 ] , a n d c a f f e i n e h a s b e e n r e p o r t e d t o i n c r e a s e e x t r a c e l -
d o p a m i n e - d e f i c i e n t a n i m a l s ( s e e b e l o w a n d c f . s e c t i o n o n l u l a r d o p a m i n e i n t h e s t r i a t u m [ 9 2 , 9 3 ] . H o w e v e r , t h i s e f -
c a f f e i n e a n d P a r k i n s o n s d i s e a s e ) . I t t h e r e f o r e a p p e a r s f e c t , w h i c h s h o u l d r e s u l t i n i n c r e a s e d l o c o m o t i o n ( s e e
t h a t e n d o g e n o u s a d e n o s i n e , v i a A 2 A r e c e p t o r s , a t l e a s t i n a b o v e ; c f . f i g . 1 ) , i s e l i c i t e d b y h i g h c o n c e n t r a t i o n s
p a r t p r o m o t e s s t r i a t o - G p e n e u r o n t r a n s m i s s i o n i n a D 2 r e - ( 5 0 m M i n t h e p e r f u s i o n b u f f e r ) [ 9 2 ] o r d o s e s ( 3 0
c e p t o r - i n d e p e n d e n t f a s h i o n . 7 5 m g / k g ) o f c a f f e i n e [ 9 3 ] , w h i c h , a s m e n t i o n e d a b o v e ,
d o n o t p r o d u c e m o t o r s t i m u l a t i o n . I n a r e c e n t s t u d y , S o l i -
n a s e t a l . [ 9 4 ] h a v e r e p o r t e d t h a t l o w , b u t n o t h i g h , d o s e s
C a f f e i n e a n d m o t o r a c t i v i t y o f c a f f e i n e i n c r e a s e g l u t a m a t e a n d d o p a m i n e r e l e a s e i n
t h e v e n t r a l s t r i a t u m , a n d h a v e p r o p o s e d t h a t t h i s r e g u l a -
T h e a b i l i t y o f c a f f e i n e t o e n h a n c e m o t o r a c t i v i t y i n e x - t i o n m e d i a t e t h e b i p h a s i c m o t o r s t i m u l a n t r e s p o n s e t o
p e r i m e n t a l a n i m a l s i s w e l l k n o w n [ 1 2 , 7 7 7 9 ] a n d h a s c a f f e i n e . T h i s i d e a , h o w e v e r , h a s b e e n c h a l l e n g e d i n a n -
b e e n c o r r e l a t e d t o i t s a f f i n i t y a t a d e n o s i n e r e c e p t o r s [ 8 0 ] o t h e r r e c e n t r e p o r t , w h i c h s h o w s t h a t c a f f e i n e , a d m i n i s -
a n d b l o c k a d e o f t o n i c a d e n o s i n e t r a n s m i s s i o n [ 3 , 8 0 , 8 1 ] . t e r e d i n a s i m i l a r r a n g e o f d o s e s , d o e s n o t a f f e c t
R e c e n t l y , e v i d e n c e h a s b e e n p r o v i d e d i n d i c a t i n g t h a t a d o p a m i n e r e l e a s e i n t h e v e n t r a l s t r i a t u m [ 5 1 ] . I t s h o u l d
s i m i l a r m e c h a n i s m i s i n v o l v e d e v e n i n t h e a b i l i t y o f c a f - a l s o b e n o t e d t h a t w h e r e a s t h e v e n t r a l s t r i a t u m i s i n v o l v e d
f e i n e t o d e l a y f a t i g u e d u r i n g e x e r c i s e [ 8 2 ] . T y p i c a l l y , c a f - i n t h e p s y c h o m o t o r e f f e c t s o f c o c a i n e a n d a m p h e t a m i n e ,
f e i n e p r o d u c e s a b i p h a s i c s t i m u l a t i o n o f l o c o m o t o r a c t i v - c a f f e i n e a p p e a r s t o p r o d u c e i t s s t i m u l a n t a c t i o n i n d e p e n -
i t y . I n t h e r a t , a p e a k e f f e c t i s o b s e r v e d a t d o s e s b e t w e e n d e n t o f t h i s b r a i n r e g i o n [ 9 5 9 7 ] .
8 6 2 G . F i s o n e , A . B o r g k v i s t a n d A . U s i e l l o M e c h a n i s m o f a c t i o n o f c a f f e i n e
S t u d i e s b a s e d o n t h e u s e o f s e l e c t i v e p h a r m a c o l o g i c a l d u c e d b y a n t a g o n i s m a t a d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r s . H i g h e r
a g e n t s a n d g e n e t a r g e t i n g h a v e c l e a r l y i n d i c a t e d t h a t d o s e s o f c a f f e i n e a r e i n e f f e c t i v e o r i n d u c e l o c o m o t o r d e -
b l o c k a d e o f A 2 A , r a t h e r t h a n A 1 , r e c e p t o r s i s i n v o l v e d i n p r e s s i o n , m o s t l i k e l y a c t i n g v i a b l o c k a d e o f a d e n o s i n e A 1
t h e s t i m u l a n t p r o p e r t i e s o f c a f f e i n e . S v e n n i n g s s o n e t a l . r e c e p t o r s . T h e a b i l i t y o f c a f f e i n e t o s t i m u l a t e m o t o r a c -
[ 8 3 ] s h o w e d t h a t i n t h e r a t , a d m i n i s t r a t i o n o f S C H t i v i t y v i a A 2 A r e c e p t o r b l o c k a d e a p p e a r s t o i n v o l v e
5 8 2 6 1 , a n a d e n o s i n e r e c e p t o r a n t a g o n i s t w i t h 1 0 0 - f o l d d o p a m i n e - d e p e n d e n t , a s w e l l a s d o p a m i n e - i n d e p e n d e n t
s e l e c t i v i t y f o r A 2 A o v e r A 1 r e c e p t o r s [ 9 8 ] , p r o d u c e d a n i n - m e c h a n i s m s .
c r e a s e i n l o c o m o t i o n c o m p a r a b l e t o t h a t c a u s e d b y c a f -
f e i n e . I n c o n t r a s t , a d m i n i s t r a t i o n o f 1 , 3 - d i p r o p y l - 8 - c y -
c l o p e n t y l x a n t h i n e ( D P C P X ; a s p e c i f i c A 1 r e c e p t o r a n - C a f f e i n e e f f e c t s o n s t r i a t o - G p e n e u r o n s : e v i d e n c e
t a g o n i s t [ 9 9 ] ) d i d n o t p r o d u c e s i g n i f i c a n t c h a n g e s i n f r o m i m m e d i a t e e a r l y g e n e e x p r e s s i o n s t u d i e s
l o c o m o t o r a c t i v i t y [ 8 3 ] . S i m i l a r r e s u l t s h a v e b e e n o b -
t a i n e d i n t h e m o u s e [ 8 9 , 1 0 0 1 0 2 ] . D e m o n s t r a t i o n o f C h a n g e s i n t h e e x p r e s s i o n o f I E G , s u c h a s c - f o s , D f o s B , c -
t h e s p e c i f i c i n v o l v e m e n t o f A 2 A r e c e p t o r s i n c a f f e i n e - m e - j u n , j u n B , j u n D , a r c , z i f - 2 6 8 [ o r n e r v e g r o w t h f a c t o r - i n -
d i a t e d m o t o r s t i m u l a t i o n c a m e f r o m s t u d i e s p e r f o r m e d d u c i b l e ( N G F I ) - A ] a n d N G F I - B , a r e g e n e r a l l y c o n s i d e r e d
i n a d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r k n o c k o u t m i c e . T h e s e a n i m a l s a s m a r k e r s o f c h a n g e s i n n e u r o n a l a c t i v i t y a n d s y n a p t i c
s h o w e d a d e c r e a s e i n l o c o m o t i o n f o l l o w i n g a d m i n i s t r a - t r a n s m i s s i o n . T h e r a p i d i n c r e a s e i n I E G e x p r e s s i o n r e -
t i o n o f a d o s e o f c a f f e i n e ( 2 5 m g / k g ) t h a t p r o d u c e d m o - s u l t s i n a c t i v a t i o n o f l a t e - r e s p o n s e g e n e s i n v o l v e d i n p l a s -
t o r s t i m u l a t i o n i n w i l d - t y p e m i c e [ 1 0 3 ] . T h e m o t o r d e - t i c a n d p a t h o l o g i c a l p r o c e s s e s , a n d i s g e n e r a l l y t h o u g h t t o
p r e s s a n t e f f e c t e x e r t e d b y c a f f e i n e i n A 2 A r e c e p t o r - n u l l o c c u r i n c o n c o m i t a n c e w i t h i n c r e a s e d n e u r o n a l a c t i v i t y
m i c e h a s b e e n p r o p o s e d t o o c c u r v i a b l o c k a d e o f a d e n o - [ 1 1 1 ] . T h e r e f o r e , c h a n g e s i n I E G e x p r e s s i o n h a v e b e e n
s i n e A 1 r e c e p t o r s [ 8 3 , 8 6 ] , a n i d e a s u p p o r t e d b y t h e o b - e x t e n s i v e l y u t i l i z e d a s i n d i c a t o r s o f t h e a b i l i t y o f d r u g s t o
s e r v a t i o n t h a t D P C P X r e d u c e s l o c o m o t o r a c t i v i t y i n A 2 A a f f e c t s p e c i f i c n e u r o n a l c i r c u i t s [ 1 1 2 ] . F o r e x a m p l e , b o t h
r e c e p t o r k n o c k o u t m i c e [ 8 9 ] . n e u r o l e p t i c d r u g s ( e . g . h a l o p e r i d o l ) , v i a b l o c k a d e o f
T h e p s y c h o m o t o r s t i m u l a n t e f f e c t o f c a f f e i n e a p p e a r s t o d o p a m i n e D 2 r e c e p t o r s [ 1 1 3 1 1 5 ] , a n d p s y c h o s t i m u l a n t s
b e , a t l e a s t i n p a r t , d e p e n d e n t o n i n t a c t d o p a m i n e r g i c ( e . g . a m p h e t a m i n e a n d c o c a i n e ) , v i a a c t i v a t i o n o f
t r a n s m i s s i o n . A d m i n i s t r a t i o n o f r e s e r p i n e , w h i c h d e p l e t e s d o p a m i n e D 1 r e c e p t o r s [ 1 1 6 , 1 1 7 ] , a r e k n o w n t o i n d u c e c -
e n d o g e n o u s m o n o a m i n e s , o r a - m e t h y l - p - t y r o s i n e , w h i c h f o s e x p r e s s i o n i n t h e s t r i a t u m .
b l o c k s t h e s y n t h e s i s o f c a t e c h o l a m i n e s , p r e v e n t s t h e c a f - I t i s n o w w e l l e s t a b l i s h e d t h a t t h e b i p h a s i c e f f e c t p r o -
f e i n e - i n d u c e d i n c r e a s e i n l o c o m o t o r a c t i v i t y [ 7 9 , 1 0 4 , d u c e d b y c a f f e i n e o n m o t o r a c t i v i t y i s p a r a l l e l e d b y
1 0 5 ] . S i m i l a r r e s u l t s a r e o b t a i n e d u s i n g d o p a m i n e D 1 a n d b i p h a s i c c h a n g e s i n I E G e x p r e s s i o n a t t h e l e v e l o f s t r i a t a l
D 2 r e c e p t o r a n t a g o n i s t s [ 1 0 6 ] . T h e a b i l i t y o f a d o p a m i n e p r o j e c t i o n n e u r o n s . A d m i n i s t r a t i o n o f 2 5 m g / k g o f c a f -
D 1 r e c e p t o r a n t a g o n i s t t o c o u n t e r a c t t h e m o t o r s t i m u l a n t f e i n e , a d o s e t h a t i n d u c e s s t i m u l a t i o n o f m o t o r a c t i v i t y
e f f e c t o f c a f f e i n e m a y s e e m a t f i r s t s u r p r i s i n g , c o n s i d e r i n g [ 8 4 8 6 ] , r e d u c e s t h e m R N A l e v e l s f o r z i f - 2 6 8 , N G F I - B
t h e s e l e c t i v e l o c a l i z a t i o n o f A 2 A r e c e p t o r s o n s t r i a t o - G p e a n d j u n B [ 8 6 ] . I n c o n t r a s t , a d m i n i s t r a t i o n o f 1 0 0 m g / k g
n e u r o n s , w h i c h a r e m o s t l y d e v o i d o f D 1 r e c e p t o r s . H o w - o f c a f f e i n e , a d o s e t h a t d o e s n o t a f f e c t l o c o m o t i o n , i n -
e v e r , i t s h o u l d b e c o n s i d e r e d t h a t b l o c k a d e o f d o p a m i n e c r e a s e s t h e e x p r e s s i o n o f c - f o s , z i f - 2 6 8 , N G F I - B , j u n B , c -
D 1 r e c e p t o r s i s s u f f i c i e n t t o p r e v e n t t h e i n c r e a s e i n l o c o - j u n a n d a r c [ 8 6 , 1 1 8 1 2 0 ] .
m o t i o n p r o d u c e d b y a c t i v a t i o n o f d o p a m i n e D 2 r e c e p t o r s L o w d o s e s o f c a f f e i n e d e c r e a s e I E G e x p r e s s i o n v i a b l o c k -
[ 1 0 7 ] . T h u s , a d o p a m i n e D 1 r e c e p t o r a n t a g o n i s t s h o u l d b e a d e o f a d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r s . T h u s , a d m i n i s t r a t i o n o f
a b l e t o s u p p r e s s t h e m o t o r s t i m u l a n t e f f e c t o f c a f f e i n e , S C H 5 8 2 6 1 p r o d u c e s a d e c r e a s e i n z i f - 2 6 8 a n d N G F I - B
w h i c h i s f o r t h e m o s t p a r t ( c f . b e l o w ) e x e r t e d v i a d i s i n h i - s i m i l a r t o t h a t c a u s e d b y d o s e s o f c a f f e i n e r a n g i n g f r o m
b i t i o n o f d o p a m i n e D 2 r e c e p t o r s t r a n s m i s s i o n . 7 . 5 t o 3 0 m g / k g [ 8 3 ] . F u r t h e r m o r e , t h e r e d u c t i o n o f z i f -
T h e r e q u i r e m e n t o f i n t a c t d o p a m i n e r g i c t r a n s m i s s i o n f o r 2 6 8 p r o d u c e d b y l o w d o s e s o f c a f f e i n e o c c u r s i n s t r i a t o -
t h e p s y c h o m o t o r s t i m u l a n t a c t i o n o f c a f f e i n e i s q u e s t i o n e d G p e n e u r o n s [ 8 6 ] , w h i c h s e l e c t i v e l y e x p r e s s A 2 A r e c e p -
b y s t u d i e s d e m o n s t r a t i n g t h e a b i l i t y o f c a f f e i n e o r a s p e - t o r s [ 5 8 6 0 ] . I n c o n t r a s t , t h e s t i m u l a t i o n o f I E G e x p r e s -
c i f i c a d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r a n t a g o n i s t t o p r e v e n t a k i n e - s i o n p r o d u c e d b y h i g h e r , p h y s i o l o g i c a l l y l e s s r e l e v a n t ,
s i a i n r e s e r p i n i z e d r o d e n t s [ 1 0 8 ] . M o r e o v e r , b l o c k a d e o f d o s e s o f c a f f e i n e o c c u r s i n b o t h s t r i a t o - n i g r a l / G p i a n d
a d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r s s t i m u l a t e s m o t o r a c t i v i t y i n s t r i a t o - G p e n e u r o n s [ 8 6 , 1 1 8 , 1 1 9 ] . T h i s e f f e c t , w h i c h i s
d o p a m i n e - d e f i c i e n t , 1 - m e t h y l - 4 - p h e n y l - 1 , 2 , 3 , 6 - t e t r a h y - m i m i c k e d b y a d m i n i s t r a t i o n o f D P C P X [ 8 3 , 1 1 9 ] , h a s
d r o p y r i d i n e ( M P T P ) - i n t o x i c a t e d m i c e [ 1 0 9 ] a n d m o n k e y s b e e n a t t r i b u t e d t o b l o c k a d e o f i n h i b i t o r y p r e s y n a p t i c
[ 1 1 0 ] ( c f . s e c t i o n o n c a f f e i n e a n d P a r k i n s o n s d i s e a s e ) . a d e n o s i n e A 1 r e c e p t o r s a n d i n c r e a s e i n t h e r e l e a s e o f
I n s u m m a r y , t h e p s y c h o m o t o r s t i m u l a n t e f f e c t o f l o w d o p a m i n e , g l u t a m a t e a n d a c e t y l c h o l i n e [ 1 1 9 ] , w h i c h
d o s e s o f c a f f e i n e , w h i c h c l o s e l y m a t c h t h e a m o u n t o f w o u l d a f f e c t I E G e x p r e s s i o n i n b o t h s u b p o p u l a t i o n s o f
d r u g n o r m a l l y i n g e s t e d i n b e v e r a g e s a n d f o o d , i s p r o - s t r i a t a l p r o j e c t i o n n e u r o n s .
C M L S , C e l l . M o l . L i f e S c i . V o l . 6 1 , 2 0 0 4 R e v i e w A r t i c l e 8 6 3
T h e a b i l i t y o f l o w d o s e s o f c a f f e i n e t o d e c r e a s e I E G e x - l a t o r o f t h e c A M P / P K A p a t h w a y [ 1 2 7 , 1 2 8 ] . P h o s p h o r y l a -
p r e s s i o n v i a a n t a g o n i s m a t a d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r s i s t i o n c a t a l y z e d b y P K A a t T h r 3 4 c o n v e r t s D A R P P - 3 2 i n t o a
m o s t l i k e l y m e d i a t e d v i a i n h i b i t i o n o f t h e c A M P / p r o t e i n s e l e c t i v e i n h i b i t o r o f p r o t e i n p h o s p h a t a s e - 1 ( P P - 1 ) [ 1 2 9 ] .
k i n a s e A ( P K A ) p a t h w a y . A d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r s a r e C o n v e r s e l y , p h o s p h o r y l a t i o n c a t a l y z e d b y c y c l i n - d e p e n -
p o s i t i v e l y c o u p l e d t o a d e n y l y l c y c l a s e ( s e e a b o v e ) , a n d d e n t k i n a s e - 5 ( C d k - 5 ) a t T h r 7 5 c o n v e r t s D A R P P - 3 2 i n t o
b l o c k a d e o f t h e i r t o n i c a c t i v a t i o n b y c a f f e i n e w o u l d r e - a n i n h i b i t o r o f P K A [ 1 3 0 ] . T h u s , d e p e n d i n g o n t h e s i t e o f
d u c e c A M P l e v e l s . T h i s , i n t u r n , w o u l d d e c r e a s e P K A a c - p h o s p h o r y l a t i o n , D A R P P - 3 2 i s a b l e t o p r o d u c e o p p o s i n g
t i v i t y a n d i n h i b i t t h e s t a t e o f p h o s p h o r y l a t i o n a n d a c t i v i t y b i o c h e m i c a l e f f e c t s ( i . e . i n h i b i t i o n o f p r o t e i n p h o s p h a t a s e
o f t r a n s c r i p t i o n f a c t o r s , s u c h a s C R E B [ 1 2 1 ] , w h i c h i n - a c t i v i t y o r i n h i b i t i o n o f p r o t e i n k i n a s e a c t i v i t y ) ( f i g . 3 ) .
d u c e s I E G e x p r e s s i o n b y i n t e r a c t i n g w i t h t h e c a l c i u m / T h e s t a t e o f p h o s p h o r y l a t i o n o f T h r 3 4 a n d T h r 7 5 a p p e a r s
c A M P r e s p o n s e e l e m e n t [ 1 2 2 ] . t o b e r e c i p r o c a l l y r e g u l a t e d . A n i n c r e a s e i n T h r 7 5 p h o s -
T h e r e g u l a t i o n o f I E G e x p r e s s i o n b y c a f f e i n e i s d e p e n - p h o r y l a t i o n r e s u l t s i n d e c r e a s e d p h o s p h o r y l a t i o n a t
d e n t o n t h e a n t a g o n i s t i c i n t e r a c t i o n b e t w e e n A 2 A a n d T h r 3 4 , v i a i n h i b i t i o n o f P K A [ 1 3 0 , 1 3 1 ] . C o n v e r s e l y ,
d o p a m i n e D 2 r e c e p t o r s . B l o c k a d e o f D 2 r e c e p t o r s r e s u l t s s t i m u l i t h a t l e a d t o a c t i v a t i o n o f P K A , a n d i n c r e a s e d
i n i n c r e a s e d c - f o s e x p r e s s i o n i n s t r i a t o - G p e n e u r o n s [ 1 1 4 , p h o s p h o r y l a t i o n a t T h r 3 4 , p r o d u c e a c o n c o m i t a n t d e -
1 1 5 ] . M o r e o v e r , t r e a t m e n t w i t h r e s e r p i n e c a u s e s a n i n - c r e a s e i n T h r 7 5 p h o s p h o r y l a t i o n [ 1 3 1 ] . T h i s l a t t e r e f f e c t
c r e a s e i n s t r i a t a l F o s - l i k e i m m u n o r e a c t i v i t y , w h i c h i s p r e - i s m o s t l i k e l y d e p e n d e n t o n t h e a b i l i t y o f P K A t o p h o s -
v e n t e d b y a d m i n i s t r a t i o n o f q u i n p i r o l e , a d o p a m i n e D 2 r e - p h o r y l a t e a n d a c t i v a t e p r o t e i n p h o s p h a t a s e - 2 A ( P P - 2 A )
c e p t o r a g o n i s t [ 1 2 3 ] . U s i n g r e s e r p i n e - t r e a t e d m i c e , P o l - [ 1 3 2 , 1 3 3 ] , w h i c h i s r e s p o n s i b l e f o r d e p h o s p h o r y l a t i o n o f
l a c k a n d F i n k [ 1 2 4 ] s h o w e d t h a t m e t h y l x a n t h i n e s , s u c h a s D A R P P - 3 2 a t T h r 7 5 [ 1 3 0 , 1 3 1 ] ( f i g . 3 ) .
t h e o p h y l l i n e a n d t h e s e l e c t i v e A 2 A r e c e p t o r a n t a g o n i s t 8 - R e s p o n s e s t o s t i m u l i t h a t a c t i v a t e t h e c A M P / P K A p a t h -
( 3 - c h l o r o s t y r y l ) c a f f e i n e ( C S C ) , p o t e n t i a t e t h e r e d u c t i o n w a y a r e s t r o n g l y a m p l i f i e d b y c o n c o m i t a n t c h a n g e s i n t h e
o f c - f o s e x p r e s s i o n p r o d u c e d b y q u i n p i r o l e i n s t r i a t o - G p e s t a t e o f p h o s p h o r y l a t i o n o f D A R P P - 3 2 a t T h r 3 4 a n d
n e u r o n s . I n t h e s a m e e x p e r i m e n t a l m o d e l , C S C i n h i b i t e d T h r 7 5 . I n c r e a s e d p h o s p h o r y l a t i o n a t T h r 3 4 a m p l i f i e s t h e
D 2 r e c e p t o r a n t a g o n i s t - i n d u c e d F o s - l i k e i m m u n o r e a c t i v - e f f e c t s o f P K A b y r e d u c i n g d e p h o s p h o r y l a t i o n o f d o w n -
i t y [ 1 2 5 ] . T h e s e r e s u l t s i n d i c a t e t h a t b l o c k a d e o f a d e n o - s t r e a m t a r g e t p r o t e i n s , t h r o u g h i n h i b i t i o n o f P P - 1 . I n a d -
s i n e A 2 A r e c e p t o r s , s u c h a s t h a t p r o d u c e d b y l o w d o s e s o f d i t i o n , d e c r e a s e d p h o s p h o r y l a t i o n a t T h r 7 5 p r o m o t e s a c -
c a f f e i n e , p r o m o t e s t h e i n h i b i t i o n e x e r t e d b y d o p a m i n e D 2 t i v a t i o n o f t h e c A M P / P K A p a t h w a y b y r e d u c i n g t h e i n h i -
r e c e p t o r s o n t h e a c t i v i t y o f s t r i a t o - G p e n e u r o n s . b i t i o n e x e r t e d b y p h o s p h o [ T h r 7 5 ] D A R P P - 3 2 o n P K A
T h e b e h a v i o r a l a n d b i o c h e m i c a l e v i d e n c e p r e s e n t e d a b o v e [ 1 3 0 ] ( f i g . 3 ) .
i n d i c a t e s t h a t t h e s t r i a t o - G p e n e u r o n s o f t h e i n d i r e c t p a t h - D A R P P - 3 2 p l a y s a c r i t i c a l r o l e i n t h e f u n c t i o n i n g o f t h e
w a y a r e a c r u c i a l a n a t o m i c a l t a r g e t i n v o l v e d i n t h e p s y - b a s a l g a n g l i a , a s i l l u s t r a t e d b y i t s i n v o l v e m e n t i n s t r i a t a l
c h o m o t o r s t i m u l a n t e f f e c t e x e r t e d b y c a f f e i n e . A d m i n i s t r a - d o p a m i n e r g i c t r a n s m i s s i o n . A c t i v a t i o n o f d o p a m i n e D 1 r e -
t i o n o f l o w t o m o d e r a t e d o s e s o f c a f f e i n e i s a c c o m p a n i e d c e p t o r s r e s u l t s i n G o l f - m e d i a t e d s t i m u l a t i o n o f P K A ,
b y r e d u c e d I E G e x p r e s s i o n i n t h e s e n e u r o n s . S u c h a r e - w h i c h i n c r e a s e s p h o s p h o r y l a t i o n o f D A R P P - 3 2 a t T h r 3 4
d u c t i o n i s a n i n d i c a t o r o f d e c r e a s e d a c t i v i t y i n t h e i n d i r e c t [ 1 3 4 , 1 3 5 ] , a n d d e c r e a s e s p h o s p h o r y l a t i o n a t T h r 7 5 [ 1 3 1 ] .
p a t h w a y , w h i c h , i n t u r n , r e s u l t s i n d i s i n h i b i t i o n o f t h a l a m o - T h i s r e g u l a t i o n o f D A R P P - 3 2 p r o m o t e s d o p a m i n e D 1 r e -
c o r t i c a l n e u r o n s a n d m o t o r s t i m u l a t i o n ( c f . f i g . 1 ) . c e p t o r - m e d i a t e d p h o s p h o r y l a t i o n o f d o w n s t r e a m t a r g e t
A l t e r a t i o n s i n I E G e x p r e s s i o n h a v e b e e n c r u c i a l i n t h e p r o t e i n s c r i t i c a l l y i n v o l v e d i n t h e c o n t r o l o f t h e s t a t e o f e x -
i d e n t i f i c a t i o n o f t h e n e u r o a n a t o m i c a l s u b s t r a t e s i n v o l v e d c i t a b i l i t y o f s t r i a t a l p r o j e c t i o n n e u r o n s , i n c l u d i n g v o l t a g e -
i n t h e s t i m u l a n t e f f e c t o f c a f f e i n e . H o w e v e r , c h a n g e s i n d e p e n d e n t c a l c i u m c h a n n e l s [ 1 3 6 ] , g l u t a m a t e N M D A
t h e l e v e l s o f F o s a n d o t h e r I E G p r o d u c t s o c c u r o v e r a p e - [ 1 3 7 ] a n d A M P A [ 1 3 8 ] r e c e p t o r s , a n d G A B A A r e c e p t o r s
r i o d o f h a n d t h e r e f o r e c a n n o t a c c o u n t f o r t h e r a p i d ( m i n ) [ 1 3 9 ] . T h e p o s i t i v e f e e d b a c k o n p r o t e i n p h o s p h o r y l a t i o n
i n c r e a s e i n l o c o m o t o r a c t i v i t y o b s e r v e d f o l l o w i n g a d m i n - p r o v i d e d b y D A R P P - 3 2 a p p e a r s t o b e c r i t i c a l f o r e l i c i t i n g
i s t r a t i o n o f c a f f e i n e . D u r i n g r e c e n t y e a r s , e v i d e n c e h a s f u l l b e h a v i o r a l r e s p o n s e s . T h u s , t h e h y p e r l o c o m o t o r e f f e c t
b e e n a c c u m u l a t e d i n d i c a t i n g t h a t t h e p h o s p h o p r o t e i n o f c o c a i n e , a d r u g w h i c h i n c r e a s e s T h r 3 4 [ 1 4 0 , 1 4 1 ] , a n d
D A R P P - 3 2 p l a y s a c r i t i c a l r o l e i n t h e a c u t e p s y c h o m o t o r d e c r e a s e s T h r 7 5 [ 1 4 0 ] , p h o s p h o r y l a t i o n v i a s t i m u l a t i o n o f
s t i m u l a n t r e s p o n s e t o c a f f e i n e . d o p a m i n e D 1 r e c e p t o r s [ 1 4 1 ] , i s s t r o n l g y a t t e n u a t e d i n
D A R P P - 3 2 - d e f i c i e n t m i c e [ 1 2 8 ] .
D A R P P - 3 2 a s a n a m p l i f i c a t i o n s y s t e m f o r c A M P /
P K A - m e d i a t e d r e s p o n s e s D A R P P - 3 2 , a d e n o s i n e t r a n s m i s s i o n a n d c a f f e i n e
D A R P P - 3 2 i s h i g h l y e x p r e s s e d i n b o t h s t r i a t o - G p e a n d S t i m u l a t i o n o f s t r i a t a l s l i c e s w i t h t h e A 2 A r e c e p t o r a g o -
s t r i a t o - n i g r a l / G p i n e u r o n s [ 1 2 6 ] , w h e r e i t a c t s a s a m o d u - n i s t , C G S 2 1 6 8 0 , r e s u l t s i n G o l f - d e p e n d e n t a c t i v a t i o n o f
8 6 4 G . F i s o n e , A . B o r g k v i s t a n d A . U s i e l l o M e c h a n i s m o f a c t i o n o f c a f f e i n e
F i g u r e 3 . S c h e m a t i c r e p r e s e n t a t i o n o f t h e r e g u l a t i o n o f D A R P P - 3 2 b y a d e n o s i n e a n d c a f f e i n e . L e f t p a n e l : A d e n o s i n e , v i a A 2 A r e c e p t o r s ,
s t i m u l a t e s a d e n y l y l c y c l a s e a n d i n c r e a s e s t h e p r o d u c t i o n o f c A M P . A c t i v a t i o n o f P K A r e s u l t s i n p h o s p h o r y l a t i o n o f T h r 3 4 o f D A R P P - 3 2
( D 3 2 ) , w h i c h i s c o n v e r t e d i n t o a n i n h i b i t o r o f P P - 1 . P K A a l s o p h o s p h o r y l a t e s a n d a c t i v a t e s P P - 2 A , t h e r e b y h a s t e n i n g t h e d e p h o s p h o r y l a -
t i o n o f D A R P P - 3 2 a t T h r 7 5 a n d r e d u c i n g t h e i n h i b i t i o n e x e r t e d b y p h o s p h o T h r 7 5 - D A R P P - 3 2 o n P K A . T h e s e e f f e c t s i n t e n s i f y t h e p h o s -
p h o r y l a t i o n o f d o w n s t r e a m t a r g e t p r o t e i n s p r o d u c e d b y a d e n o s i n e v i a a c t i v a t i o n o f t h e c A M P / P K A c a s c a d e . R i g h t p a n e l : C a f f e i n e , v i a
b l o c k a d e o f A 2 A r e c e p t o r s , r e d u c e s t h e p r o d u c t i o n o f c A M P a n d d e c r e a s e s t h e a c t i v i t y o f P K A . T h i s , i n t u r n , r e s u l t s i n d i m i n i s h e d p h o s -
p h o r y l a t i o n o f D A R P P - 3 2 a t T h r 3 4 a n d i n c r e a s e d p h o s p h o r y l a t i o n a t T h r 7 5 . B y f u r t h e r r e d u c i n g t h e a c t i v i t y o f P K A , p h o s p h o T h r 7 5 -
D A R P P - 3 2 p r o v i d e s a p o s i t i v e f e e d b a c k m e c h a n i s m a b l e t o a m p l i f y t h e i n h i b i t i o n o f t h e c A M P / P K A p a t h w a y . T h i c k e r a r r o w s a n d b a r s
a n d b l a c k c o l o r i n d i c a t e h i g h e r a c t i v i t y o r l e v e l s . P P - 2 B , p r o t e i n p h o s p h a t a s e - 2 B .
a d e n y l y l c y c l a s e [ 3 5 ] , i n c r e a s e d c A M P l e v e l s a n d P K A - o f c a f f e i n e i s r e a c h e d a t t h e d o s e o f 7 . 5 m g / k g , w h i c h a l s o
m e d i a t e d p h o s p h o r y l a t i o n o f D A R P P - 3 2 a t T h r 3 4 [ 1 3 5 ] . p r o d u c e s a s u s t a i n e d i n c r e a s e i n m o t o r a c t i v i t y [ 1 0 2 ] . T h e
T h e s e e f f e c t s m o s t l i k e l y o c c u r i n s t r i a t o - G p e n e u r o n s a b i l i t y o f c a f f e i n e t o i n c r e a s e D A R P P - 3 2 p h o s p h o r y l a -
[ 1 3 5 ] , w h e r e C G S 2 1 6 8 0 a l s o r e d u c e s t h e p h o s p h o r y l a - t i o n a t T h r 7 5 i s m o s t l i k e l y m e d i a t e d v i a b l o c k a d e o f t o n -
t i o n o f D A R P P - 3 2 a t T h r 7 5 [ 1 0 2 ] . T h e s t a t e o f p h o s p h o - i c a l l y a c t i v a t e d a d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r s , s i n c e a d m i n i s -
r y l a t i o n o f D A R P P - 3 2 i n s t r i a t o - G p e n e u r o n s a p p e a r s t o t r a t i o n o f t h e s e l e c t i v e A 2 A r e c e p t o r a n t a g o n i s t , S C H
b e d e t e r m i n e d b y t h e c o m b i n e d t o n i c a c t i v a t i o n o f a d e n o - 5 8 2 6 1 , a l s o i n c r e a s e s t h e l e v e l s o f p h o s p h o [ T h r 7 5 ]
s i n e A 2 A a n d d o p a m i n e D 2 r e c e p t o r s , w h i c h s t i m u l a t e a n d D A R P P - 3 2 . F u r t h e r m o r e , c a f f e i n e a p p e a r s t o i n c r e a s e
i n h i b i t t h e p r o d u c t i o n o f c A M P , r e s p e c t i v e l y . T h u s , b l o c k - D A R P P - 3 2 p h o s p h o r y l a t i o n a t T h r 7 5 v i a i n h i b i t i o n o f
a d e o f D 2 r e c e p t o r s , a c h i e v e d w i t h t h e s e l e c t i v e a n t a g o - P P - 2 A a c t i v i t y , r a t h e r t h a n v i a a c t i v a t i o n o f C d k - 5 [ 1 0 2 ] .
n i s t e t i c l o p r i d e r e s u l t s i n i n c r e a s e d p h o s p h o r y l a t i o n o f T h e i n c r e a s e i n l o c o m o t o r a c t i v i t y p r o d u c e d i n w i l d - t y p e
D A R P P - 3 2 a t T h r 3 4 , t h r o u g h d i s i n h i b i t i o n o f P K A a c t i v - m i c e b y a l o w d o s e ( 7 . 5 m g / k g ) o f c a f f e i n e i s s t r o n g l y a t -
i t y . F u r t h e r m o r e , t h e e f f e c t o f e t i c l o p r i d e o n D A R P P - 3 2 t e n u a t e d i n m i c e l a c k i n g D A R P P - 3 2 . S i m i l a r r e s u l t s a r e
p h o s p h o r y l a t i o n i s p r e v e n t e d i n a d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r - o b t a i n e d f o l l o w i n g a d m i n i s t r a t i o n o f S C H 5 8 2 6 1 , w h i c h
n u l l m i c e [ 1 4 1 ] . a l s o i n c r e a s e s m o t o r a c t i v i t y [ 1 0 2 ] . T h u s , t h e A 2 A r e c e p -
T h e i m p o r t a n c e o f c h a n g e s i n D A R P P - 3 2 p h o s p h o r y l a - t o r - d e p e n d e n t i n c r e a s e i n D A R P P - 3 2 p h o s p h o r y l a t i o n a t
t i o n f o r a d e n o s i n e t r a n s m i s s i o n h a s b e e n d e m o n s t r a t e d b y T h r 7 5 p r o d u c e d b y c a f f e i n e a p p e a r s t o b e c r i t i c a l l y i n -
s t u d i e s p e r f o r m e d u s i n g D A R P P - 3 2 k n o c k o u t m i c e . I n v o l v e d i n i t s s t i m u l a n t a c t i o n .
t h e s e a n i m a l s , t h e m o t o r d e p r e s s a n t e f f e c t p r o d u c e d b y B a s e d o n t h e s e r e s u l t s , a m o l e c u l a r m e c h a n i s m r e s p o n s i -
a d m i n i s t r a t i o n o f C G S 2 1 6 8 0 [ 1 4 2 ] i s s i g n i f i c a n t l y a t t e n - b l e f o r t h e p s y c h o m o t o r s t i m u l a n t p r o p e r t i e s o f c a f f e i n e
u a t e d [ 1 0 2 ] . h a s b e e n p r o p o s e d [ 1 0 2 ] . A c c o r d i n g t o t h i s m e c h a n i s m ,
R e c e n t e v i d e n c e s h o w s t h a t c a f f e i n e p r o d u c e s a p r o - c a f f e i n e w o u l d i n c r e a s e m o t o r a c t i v i t y b y b l o c k i n g
l o n g e d ( e"2 h ) a n d d o s e - d e p e n d e n t i n c r e a s e i n t h e s t a t e o f a d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r s a n d r e d u c i n g t o n i c a c t i v a t i o n o f
p h o s p h o r y l a t i o n o f D A R P P - 3 2 a t T h r 7 5 . T h e p e a k e f f e c t t h e c A M P / P K A p a t h w a y i n s t r i a t o - G p e n e u r o n s . S u c h a
C M L S , C e l l . M o l . L i f e S c i . V o l . 6 1 , 2 0 0 4 R e v i e w A r t i c l e 8 6 5
c a f f e i n e - m e d i a t e d i n h i b i t i o n o f t h e c A M P / P K A p a t h w a y A d m i n i s t r a t i o n o f l e v o d o p a , o r d o p a m i n e r e c e p t o r a g o -
w o u l d r e d u c e p h o s p h o r y l a t i o n o f d o w n s t r e a m t a r g e t p r o - n i s t s , s u c h a s a p o m o r p h i n e , t o r a t s l e s i o n e d u n i l a t e r a l l y
t e i n s , t h e r e b y a f f e c t i n g t h e a c t i v i t y o f s t r i a t o - G p e n e u r o n s w i t h 6 - O H D A p r o d u c e s a p a r t i c u l a r f o r m o f m o t o r a c t i v -
a n d u l t i m a t e l y e n h a n c i n g l o c o m o t i o n . T h e p a r a l l e l i n - i t y c o n s i s t i n g i n r o t a t i o n s ( t u r n i n g b e h a v i o r ) o r i e n t e d t o -
c r e a s e i n T h r 7 5 p h o s p h o r y l a t i o n w o u l d c o n v e r t D A R P P - w a r d t h e s i d e c o n t r a l a t e r a l t o t h e l e s i o n [ 1 4 7 ] . T h i s r e -
3 2 i n t o a n i n h i b i t o r o f P K A , f u r t h e r r e d u c i n g p h o s p h o r y - s p o n s e , w h i c h i s a t t r i b u t e d t o t h e d e v e l o p m e n t o f s u p e r -
l a t i o n o f t a r g e t p r o t e i n s a n d a m p l i f y i n g t h e e f f e c t o f c a f - s e n s i t i v e d o p a m i n e t r a n s m i s s i o n i n t h e l e s i o n e d s i d e , i s
f e i n e ( c f . f i g . 3 ) . r e g a r d e d a s a m e a s u r e o f t h e a n t i p a r k i n s o n i a n p r o p e r t i e s
S t u d i e s p e r f o r m e d i n D A R P P - 3 2 - n u l l m i c e s h o w t h a t o f a d r u g [ 1 4 8 ] .
D A R P P - 3 2 p r o l o n g s t h e m o t o r s t i m u l a n t e f f e c t o f 7 . 5 A d m i n i s t r a t o n o f c a f f e i n e t o 6 - O H D A - l e s i o n e d r a t s p r o -
m g / k g o f c a f f e i n e , b u t d o e s n o t a f f e c t t h e r e s p o n s e t o a d u c e s c o n t r a l a t e r a l t u r n i n g b e h a v i o r a n d p o t e n t i a t e s t u r n -
h i g h e r d o s e ( 1 5 m g / k g ) o f t h e d r u g . I n a d d i t i o n , D A R P P - i n g b e h a v i o r i n d u c e d b y d o p a m i n o m i m e t i c d r u g s , i n c l u d -
3 2 i s n o t i n v o l v e d i n t h e i n i t i a l i n c r e a s e i n m o t o r a c t i v i t y i n g l e v o d o p a a n d a p o m o r p h i n e [ 1 4 9 1 5 4 ] . T h e m e c h a -
p r o d u c e d b y c a f f e i n e , b u t r a t h e r i n t e n s i f i e s t h e l a t e e f f e c t n i s m b y w h i c h c a f f e i n e i n d u c e s m o t o r a c t i v i t y ( i . e .
o f t h e d r u g , a s i t s c o n c e n t r a t i o n d i m i n i s h e s . T h e s e o b s e r - c o n t r a l a t e r a l t u r n i n g b e h a v i o r ) i n t h e 6 - O H D A l e s i o n
v a t i o n s i n d i c a t e t h a t t h e p o s i t i v e f e e d b a c k l o o p p r o v i d e d m o d e l o f P a r k i n s o n s d i s e a s e d i f f e r s f r o m t h e s t i m u l a n t
b y D A R P P - 3 2 a s s u m e s p h y s i o l o g i c a l r e l e v a n c e o n l y i n e f f e c t p r o d u c e d o n s p o n t a n e o u s l o c o m o t i o n . F o r i n -
a s s o c i a t i o n w i t h s u b m a x i m a l i n h i b i t i o n s o f t h e c A M P / s t a n c e , w h e r e a s b o t h D 1 a n d D 2 r e c e p t o r a n t a g o n i s t s a r e
P K A p a t h w a y , p r o d u c e d b y r e l a t i v e l y l o w c o n c e n t r a t i o n s a b l e t o p r e v e n t t h e l o c o m o t o r s t i m u l a t i o n i n d u c e d b y c a f -
o f c a f f e i n e . W h e n t h e c A M P / P K A p a t h w a y i s s t r o n g l y i n - f e i n e i n n a i v e r a t s [ 8 4 ] , o n l y d o p a m i n e D 2 , b u t n o t D 1 , r e -
h i b i t e d b y h i g h c o n c e n t r a t i o n s o f c a f f e i n e , t h e a d d i t i o n a l c e p t o r a n t a g o n i s t s b l o c k t h e c o n t r a l a t e r a l t u r n i n g b e h a v -
r e d u c t i o n o f P K A a c t i v i t y p r o v i d e d b y p h o s p h o [ T h r 7 5 ] i o r i n d u c e d b y c a f f e i n e i n 6 - O H D A - l e s i o n e d r a t s [ 1 5 2 ,
D A R P P - 3 2 b e c o m e s s u p e r f l u o u s . 1 5 4 ] . T h i s d i f f e r e n c e m a y b e d u e t o t h e f u n c t i o n a l u n c o u -
p l i n g b e t w e e n D 1 a n d D 2 r e c e p t o r s o b s e r v e d i n a n i m a l
m o d e l s o f P a r k i n s o n s d i s e a s e a n d i n p a r k i n s o n i a n p a -
C a f f e i n e a n d P a r k i n s o n s d i s e a s e t i e n t s c f . [ 1 5 5 ] . I n t h i s p a t h o l o g i c a l s i t u a t i o n , d o p a m i n e
D 1 a n t a g o n i s t s l o s e t h e i r a b i l i t y t o p r e v e n t t h e m o t o r
P a r k i n s o n s d i s e a s e i s t h e s e c o n d m o s t f r e q u e n t n e u r o d e - s t i m u l a n t e f f e c t s p r o d u c e d b y D 2 r e c e p t o r a g o n i s t s . I t i s
g e n e r a t i v e d i s o r d e r i n p e o p l e o l d e r t h a n 4 5 y e a r s . T h e t h e r e f o r e p o s s i b l e t h a t i n 6 - O H D A - l e s i o n e d r a t s , t h e i n -
c a r d i n a l s y m p t o m s o f P a r k i n s o n s d i s e a s e a r i s e f r o m t h e a b i l i t y o f d o p a m i n e D 1 a n t a g o n i s t s t o b l o c k t h e s t i m u l a n t
d e g e n e r a t i o n o f d o p a m i n e r g i c n i g r o s t r i a t a l n e u r o n s o f t h e e f f e c t o f c a f f e i n e , w h i c h a c t s b y p r o m o t i n g d o p a m i n e D 2
b a s a l g a n g l i a a n d c o n s i s t o f a s e r i e s o f m o t o r d i s t u r b a n c e s r e c e p t o r - m e d i a t e d t r a n s m i s s i o n , i s a c o n s e q u e n c e o f s u c h
r a n g i n g f r o m r e s t i n g , t r e m o r a n d r i g i d i t y , t o a k i n e s i a , a l o s s o f c r o s s - a n t a g o n i s m [ 1 5 5 ] . I n c o n t r a s t , a n d i n
b r a d y k i n e s i a a n d p o s t u r a l i n s t a b i l i t y . T h e c u r r e n t t h e r a p y s p i t e o f t h e f u n c t i o n a l u n c o u p l i n g , b l o c k a d e o f d o p a m i n e
f o r P a r k i n s o n s d i s e a s e r e l i e s o n s u b s t i t u t i o n t r e a t m e n t D 2 r e c e p t o r s i s s t i l l a b l e t o p r e v e n t t h e m o t o r a c t i v a t i o n
w i t h t h e d o p a m i n e p r e c u r s o r , l e v o d o p a , w h i c h i n t h e i n i - i n d u c e d b y c a f f e i n e b e c a u s e o f t h e d i r e c t f u n c t i o n a l i n -
t i a l p h a s e s o f t h e d i s e a s e e f f e c t i v e l y r e d u c e s t h e m o t o r t e r a c t i o n b e t w e e n D 2 a n d A 2 A r e c e p t o r s , w h i c h a r e h i g h l y
s y m p t o m s . U n f o r t u n a t e l y , t h e t h e r a p e u t i c e f f e c t s o f l e v o - c o e x p r e s s e d o n s t r i a t o - G p e n e u r o n s .
d o p a w a n e w i t h t i m e , a n d p r o l o n g e d u s e o f t h i s d r u g i s T h e a b i l i t y o f c a f f e i n e t o p o t e n t i a t e l e v o d o p a - i n d u c e d
a c c o m p a n i e d b y t h e a p p e a r a n c e o f a b n o r m a l i n v o l u n t a r y c o n t r a l a t e r a l t u r n i n g i n 6 - O H D A - l e s i o n e d r a t s i s s h a r e d
m o v e m e n t s , g e n e r a l l y r e f e r r e d t o a s d y s k i n e s i a . b y s e l e c t i v e a d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r a n t a g o n i s t s [ 1 5 6
T h e l a c k o f d o p a m i n e r g i c i n p u t t o t h e m e d i u m s p i n y n e u - 1 5 8 ] , w h i c h a r e t h e r e f o r e r e g a r d e d a s p o s s i b l e a n t i -
r o n s o c c u r r i n g i n P a r k i n s o n s d i s e a s e i s a s s o c i a t e d w i t h p a r k i n s o n i a n d r u g s [ 1 4 2 , 1 5 9 ] . O n e o f t h e s e c o m p o u n d s ,
d e c r e a s e d a c t i v i t y o f t h e s t r i a t o - n i g r a l / G p i n e u r o n s o f t h e K W - 6 0 0 2 , a l l e v i a t e s p a r k i n s o n i a n s y m p t o m s i n m o n k e y s
d i r e c t p a t h w a y , a s i n d i c a t e d b y r e d u c e d e x p r e s s i o n o f p r e - t r e a t e d w i t h M P T P a n d p o t e n t i a t e s t h e t h e r a p e u t i c e f f i -
p r o t a c h y k i n i n i n t h e s e c e l l s [ 6 5 ] . I n c o n t r a s t , t h e e x p r e s - c a c y o f l o w - d o s e l e v o d o p a a n d d o p a m i n e r e c e p t o r a g o -
s i o n o f m R N A f o r p r e p r o e n k e p h a l i n , a s e l e c t i v e m a r k e r n i s t s [ 1 1 0 , 1 6 0 , 1 6 1 ] . T h e p o t e n t i a l t h e r a p e u t i c e f f i c a c y
f o r s t r i a t o - G p e n e u r o n s [ 6 5 ] , i s i n c r e a s e d i n P a r k i n s o n i a n o f a d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r a n t a g o n i s t s i s f u r t h e r d e m o n -
p a t i e n t s [ 1 4 3 , 1 4 4 ] , a s w e l l a s i n e x p e r i m e n t a l a n i m a l s s t r a t e d b y s t u d i e s s h o w i n g t h a t t h e m o t o r i m p a i r m e n t
t r e a t e d w i t h 6 - h y d r o x y d o p a m i n e ( 6 - O H D A ) [ 1 4 5 ] o r c a u s e d b y g e n e t i c i n a c t i v a t i o n o f t h e d o p a m i n e D 2 r e c e p -
1 - m e t h y l - 4 - p h e n y l - 1 , 2 , 3 , 6 - t e t r a h y d r o p y r i d i n e ( M P T P ) t o r i s c o u n t e r a c t e d b y a d m i n i s t r a t i o n o f K W - 6 0 0 2 [ 7 5 ] . I n
[ 1 4 6 ] , t w o t o x i n s t h a t c a u s e a s e l e c t i v e d i s r u p t i o n o f a d d i t i o n , c a f f e i n e e n h a n c e s l o c o m o t i o n i n m i c e m a d e
d o p a m i n e r g i c t r a n s m i s s i o n . T h e s e c h a n g e s i n t h e a c t i v i t y d o p a m i n e d e f i c i e n t b y i n a c t i v a t i n g t h e g e n e c o d i n g f o r
o f s t r i a t a l p r o j e c t i o n p a t h w a y s a r e t h o u g h t t o r e s u l t i n t h e t y r o s i n e h y d r o x y l a s e , t h e r a t e - l i m i t i n g e n z y m e i n t h e s y n -
m o t o r d y s f u n c t i o n s t y p i c a l o f P a r k i n s o n s d i s e a s e [ 6 5 ] . t h e s i s o f c a t e c h o l a m i n e s [ 1 6 2 ] .
8 6 6 G . F i s o n e , A . B o r g k v i s t a n d A . U s i e l l o M e c h a n i s m o f a c t i o n o f c a f f e i n e
S t u d i e s p e r f o r m e d i n M P T P - t r e a t e d m o n k e y s s h o w t h a t P a r k i n s o n s d i s e a s e [ 1 7 3 , 1 7 4 ] . I n a g r e e m e n t w i t h t h e s e
t h e a n t i - p a r k i n s o n i a n e f f e c t o f K W - 6 0 0 2 , a d m i n i s t e r e d o b s e r v a t i o n s , c a f f e i n e h a s b e e n s h o w n t o r e d u c e t h e n e u -
a l o n e o r t o g e t h e r w i t h d o p a m i n o m i m e t i c d r u g s , i s n o t a c - r o t o x i c e f f e c t e x e r t e d b y M P T P o n d o p a m i n e r g i c n e u r o n s
c o m p a n i e d b y d y s k i n e s i a , e v e n a f t e r s e v e r a l d a y s o f a d - [ 1 7 5 ] . T h e m e c h a n i s m s u n d e r l y i n g t h e n e u r o p r o t e c t i v e
m i n i s t r a t i o n [ 1 1 0 , 1 6 0 , 1 6 1 ] . T h e s e r e s u l t s s u g g e s t t h a t a c t i o n o f c a f f e i n e a r e n o t c o m p l e t e l y u n d e r s t o o d ; h o w e v e r ,
c o m b i n e d t r e a t m e n t w i t h l e v o d o p a a n d a d e n o s i n e A 2 A r e - b l o c k a d e o f A 2 A r e c e p t o r s a p p e a r s t o b e i n v o l v e d , s i n c e s e -
c e p t o r a n t a g o n i s t s i m p r o v e s t h e s y m p t o m s o f P a r k i n s o n s l e c t i v e A 2 A r e c e p t o r a n t a g o n i s t s , b u t n o t A 1 r e c e p t o r a n -
d i s e a s e w i t h o u t c a u s i n g d y s k i n e s i a . I n s u p p o r t o f t h i s t a g o n i s t s , r e d u c e b o t h M P T P [ 1 7 5 ] a n d 6 - O H D A [ 1 7 6 ] i n -
i d e a , i t h a s b e e n r e p o r t e d t h a t i n h e m i p a r k i n s o n i a n r a t s , d u c e d n e u r o d e g e n e r a t i o n . I n a d d i t i o n , b l o c k a d e o f A 2 A r e -
t h e A 2 A r e c e p t o r a n t a g o n i s t C S C p r e v e n t s l e v o d o p a - i n - c e p t o r s h a s b e e n s h o w n t o e x e r t n e u r o p r o t e c t i v e a c t i o n
d u c e d b e h a v i o r a l s e n s i t i z a t i o n , w h i c h i s c o n s i d e r e d a n i n - d u r i n g e x c i t o t o x i c i t y a n d c e r e b r a l i s c h e m i a [ 1 7 7 1 8 0 ] . I t
d i c a t o r o f d y s k i n e s i a [ 1 6 3 ] . L a c k o f b e h a v i o r a l s e n s i t i z a - h a s b e e n p r o p o s e d t h a t c a f f e i n e m a y p r o t e c t d o p a m i n e r g i c
t i o n i s a l s o o b s e r v e d f o l l o w i n g c h r o n i c a d m i n i s t r a t i o n o f c e l l s b y r e d u c i n g g l u t a m a t e e x c i t o t o x i c i t y . T h i s a c t i o n
l e v o d o p a t o A 2 A k n o c k o u t m i c e u n i l a t e r a l l y l e s i o n e d w i t h c o u l d b e e x e r t e d v i a a p o l y s y n a p t i c c i r c u i t l e a d i n g t o i n h i -
6 - O H D A [ 1 6 4 ] . I n a d d i t i o n , c o a d m i n i s t r a t i o n o f c a f f e i n e b i t i o n o f t h e s u b t h a l a m i c n u c l e u s ( c f . f i g . 1 ) [ 1 7 5 ] , a r e -
r e d u c e s t h e h y p e r l o c o m o t o r e f f e c t p r o d u c e d b y l e v o d o p a g i o n t h a t s e n d s a g l u t a m a t e r g i c i n p u t t o t h e s u b s t a n t i a n i -
i n g e n e t i c a l l y a l t e r e d , d o p a m i n e - d e f i c i e n t m i c e [ 1 6 2 ] . g r a p a r s c o m p a c t a a n d t h a t h a s b e e n p r o p o s e d a s a t a r g e t
T h e i d e a t h a t a d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r a n t a g o n i s t s p o s s e s s f o r n e u r o p r o t e c t i v e t h e r a p i e s [ 1 8 1 ] .
a n t i d y s k i n e t i c p r o p e r t i e s h a s b e e n r e c e n t l y c h a l l e n g e d b y
L u n d b l a d e t a l . [ 1 6 5 ] . U t i l i z i n g a m o r e s p e c i f i c a p p r o a c h
t o t h e q u a n t i f i c a t i o n o f l e v o d o p a - i n d u c e d a b n o r m a l i n - C o n c l u d i n g r e m a r k s a n d f u t u r e p e r s p e c t i v e s
v o l u n t a r y m o v e m e n t s [ 1 6 6 1 6 8 ] , t h e s e a u t h o r s s h o w
t h a t c o a d m i n i s t r a t i o n o f a n a d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r a n t a g - S e v e r a l l i n e s o f e v i d e n c e i n d i c a t e t h a t t h e p s y c h o m o t o r
o n i s t d o e s n o t p r e v e n t t h e d y s k i n e t i c e f f e c t c a u s e d b y s t i m u l a n t e f f e c t o f c a f f e i n e i s e x e r t e d b y m o d u l a t i n g t h e
t h e r a p e u t i c d o s e s o f l e v o d o p a g i v e n t o s e v e r e l y d e n e r - s t a t e o f e x c i t a b i l i t y o f s t r i a t a l m e d i u m s p i n y n e u r o n s , v i a
v a t e d r a t s . b l o c k a d e o f a d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r s . A l t h o u g h c a f f e i n e
I n c o n c l u s i o n , b l o c k a d e o f a d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r s w i t h a c t s , a t l e a s t i n p a r t , b y f a c i l i t a t i n g d o p a m i n e D 2 r e c e p t o r
c a f f e i n e o r w i t h s e l e c t i v e a n t a g o n i s t s i m p r o v e s t h e s y m p - t r a n s m i s s i o n , i t s m e c h a n i s m o f a c t i o n a p p e a r s t o b e s u b -
t o m s o f P a r k i n s o n s d i s e a s e i n a n i m a l m o d e l s a n d p o t e n - s t a n t i a l l y d i f f e r e n t f r o m t h a t o f d o p a m i n o m i m e t i c p s y -
t i a t e s t h e t h e r a p e u t i c e f f i c a c y o f d o p a m i n o m i m e t i c m e d - c h o s t i m u l a n t s , s u c h a s c o c a i n e a n d a m p h e t a m i n e .
i c a t i o n s . T h i s l a t t e r e f f e c t m a y h e l p t o r e d u c e t h e d o s a g e C a f f e i n e a c t s o n t h e i n d i r e c t s t r i a t o - G p e p a t h w a y , w h e r e -
o f l e v o d o p a a n d i n d i r e c t l y d i m i n i s h t h e i n c i d e n c e o f a s c o c a i n e a n d a m p h e t a m i n e a f f e c t t h e d i r e c t , s t r i a t o - n i -
p e a k - d o s e l e v o d o p a - i n d u c e d d y s k i n e s i a , w h i c h c u r r e n t - g r a l / G p i p a t h w a y ( f i g . 4 ) . I n a d d i t i o n , a n d i n c o n t r a s t w i t h
l y r e p r e s e n t s o n e o f t h e m a j o r p r o b l e m s i n t h e p h a r m a - c o c a i n e a n d a m p h e t a m i n e , c a f f e i n e d o e s n o t i n f l u e n c e
c o t h e r a p y o f P a r k i n s o n s d i s e a s e . W h e r e a s i n i t i a l c l i n i c a l d o p a m i n e r e l e a s e i n t h e v e n t r a l s t r i a t u m [ 5 1 ] , a n d i t s p s y -
t r i a l s d i d n o t r e p o r t a n y s i g n i f i c a n t i m p r o v e m e n t f o l l o w - c h o s t i m u l a n t e f f e c t i s i n d e p e n d e n t o f t h i s b r a i n r e g i o n
i n g a d m i n i s t r a t i o n o f c a f f e i n e t o p a r k i n s o n i a n p a t i e n t s [ 9 5 9 7 ] ( b u t s e e [ 9 4 ] ) . I n f a c t , t h e s t i m u l a n t e f f e c t s o f c a f -
[ 1 6 9 , 1 7 0 ] , m o r e r e c e n t w o r k i n d i c a t e s t h e p o t e n t i a l t h e r - f e i n e a n d c o c a i n e a r e a d d i t i v e [ 1 8 2 , 1 8 3 ] .
a p e u t i c v a l u e o f t h e o p h y l l i n e [ 1 7 1 ] . I t s h o u l d b e n o t e d , T h e m o t o r s t i m u l a n t e f f e c t o f c a f f e i n e i s a c c o m p a n i e d b y
h o w e v e r , t h a t m e t h y l x a n t h i n e s , a l t h o u g h p o t e n t i a l l y u s e - c h a n g e s i n I E G e x p r e s s i o n a n d D A R P P - 3 2 p h o s p h o r y l a -
f u l t o c o r r e c t f o r t h e p s y c h o m o t o r s y m p t o m s o f P a r k i n - t i o n o p p o s i t e t o t h o s e c a u s e d b y c o c a i n e ( a n d a m p h e t a -
s o n s d i s e a s e , c o u l d h a v e n e g a t i v e e f f e c t s i n p a t i e n t s b e - m i n e ) ( f i g . 4 ) , w h i c h a l s o i n c r e a s e m o t o r a c t i v i t y . T h i s
c a u s e o f t h e i r a n x i o g e n i c p r o p e r t i e s a n d t h e i r a d v e r s e c a r - a p p a r e n t d i s c r e p a n c y c a n b e r e c o n c i l e d b y c o n s i d e r i n g
d i o v a s c u l a r e f f e c t s . I n t h i s r e g a r d , t h e u s e o f s p e c i f i c t h a t t h e s t r i a t o - G p e i n d i r e c t p a t h w a y , w h i c h i s i n h i b i t e d
a d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r a n t a g o n i s t m a y b e m o r e a p p r o p r i - b y c a f f e i n e , a n d t h e s t r i a t o - n i g r a l / G p i d i r e c t p a t h w a y ,
a t e , a s t h e s e d r u g s d o n o t i n d u c e a n x i e t y [ 1 7 2 ] . M o r e w h i c h i s a c t i v a t e d b y c o c a i n e , r e g u l a t e m o t o r a c t i v i t y i n
s t u d i e s w i l l b e n e c e s s a r y t o e s t a b l i s h t h e e f f i c a c y a n d o p p o s i t e w a y s ( c f . f i g . 1 ) . T h e a b i l i t y o f D A R P P - 3 2 t o i n -
s u i t a b i l i t y o f a d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r b l o c k a d e i n t h e t e n s i f y t h e b e h a v i o r a l e f f e c t s o f c o c a i n e a n d c a f f e i n e i n -
t r e a t m e n t o f P a r k i n s o n s d i s e a s e . d i c a t e t h a t t h i s p h o s p h o p r o t e i n f u n c t i o n s a s a b i d i r e c -
t i o n a l m o d u l a t o r , a b l e t o a m p l i f y r e s p o n s e s e l i c i t e d b y a c -
t i v a t i o n a s w e l l a s i n h i b i t i o n o f t h e c A M P / P K A c a s c a d e .
C a f f e i n e a n d n e u r o p r o t e c t i o n O n e i m p o r t a n t q u e s t i o n t o b e a d d r e s s e d i n f u t u r e s t u d i e s
i s t h e i d e n t i f i c a t i o n o f t h e d o w n s t r e a m t a r g e t p r o t e i n s r e -
C l i n i c a l s t u d i e s h a v e e s t a b l i s h e d a p o s i t i v e c o r r e l a t i o n b e - s p o n s i b l e f o r r e g u l a t i o n o f t h e a c t i v i t y o f s t r i a t o - G p e n e u -
t w e e n d i e t a r y c a f f e i n e c o n s u m p t i o n a n d r e d u c e d r i s k o f r o n s e x e r t e d b y c a f f e i n e . T h e i n v o l v e m e n t o f t h e D A R P P -
C M L S , C e l l . M o l . L i f e S c i . V o l . 6 1 , 2 0 0 4 R e v i e w A r t i c l e 8 6 7
F i g u r e 4 . D i a g r a m i l l u s t r a t i n g t h e e f f e c t s o f c a f f e i n e , a n d c o c a i n e a n d a m p h e t a m i n e o n s t r i a t a l p r o j e c t i o n n e u r o n s . C a f f e i n e r e d u c e s t h e
a c t i v i t y o f t h e c A M P / P K A p a t h w a y i n t h e s t r i a t o - G p e i n d i r e c t p a t h w a y , v i a b l o c k a d e o f a d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r s . I n c o n t r a s t , c o c a i n e s t i m -
u l a t e s t h e c A M P / P K A p a t h w a y i n t h e s t r i a t o - n i g r a l / G p i p a t h w a y b y i n c r e a s i n g e x t r a c e l l u l a r d o p a m i n e a n d a c t i v a t i n g d o p a m i n e D 1 r e c e p -
t o r s . C a f f e i n e a n d c o c a i n e r e g u l a t e i n a n o p p o s i t e w a y t h e s t a t e o f p h o s p h o r y l a t i o n o f D A R P P - 3 2 ( D 3 2 ) , w h i c h i n t u r n a m p l i f i e s t h e i r b i o -
c h e m i c a l a n d b e h a v i o r a l e f f e c t s ( c f . f i g . 3 a n d t e x t ) . T h i c k e r a r r o w s a n d b a r s a n d b l a c k c o l o r i n d i c a t e h i g h e r a c t i v i t y o r l e v e l s .
3 2 / P K A / P P - 1 p a t h w a y i n d o p a m i n e D 1 r e c e p t o r - m e d i a t e d c a f f e i n e t o l e r a n c e i s d e p e n d e n t o n b l o c k a d e o f A 1 , r a t h e r
r e g u l a t i o n o f g l u t a m a t e a n d G A B A r e c e p t o r s h a s b e e n t h a n A 2 A , r e c e p t o r s . F u t u r e s t u d i e s w i l l b e n e c e s s a r y t o e x -
p r e v i o u s l y d e m o n s t r a t e d [ 1 3 7 1 3 9 ] . T h e s e r e g u l a t i o n s a m i n e t h e p o s s i b l e i n v o l v e m e n t o f D A R P P - 3 2 a n d o t h e r
a r e m o s t l i k e l y i n v o l v e d i n t h e a c t i v a t i o n o f s t r i a t o - n i - i n t r a c e l l u l a r s i g n a l i n g m o l e c u l e s i n t h e a d a p t i v e r e s p o n s e s
g r a l / G p i n e u r o n s , s i n c e D 1 r e c e p t o r s s t i m u l a t e I E G e x - p r o d u c e d b y l o n g - t e r m e x p o s u r e c a f f e i n e .
p r e s s i o n s p e c i f i c a l l y i n t h e s e c e l l s [ 1 1 6 , 1 1 7 ] . I t i s p o s s i -
b l e t h a t c a f f e i n e , v i a s t i m u l a t i o n o f D A R P P - 3 2 p h o s - A c k n o w l e d g e m e n t s . G . F . i s s u p p o r t e d b y S w e d i s h R e s e a r c h C o u n -
c i l g r a n t s 1 3 4 8 2 a n d 1 4 5 1 8 . A . U . i s t h e r e c i p i e n t o f a f e l l o w s h i p
p h o r y l a t i o n a t T h r 7 5 , r e g u l a t e s a s i m i l a r s e t o f d o w n s t r e a m
f r o m t h e W e n n e r - G r e n F o u n d a t i o n s .
t a r g e t p r o t e i n s i n a n o p p o s i t e w a y , t h e r e b y d e p r e s s i n g t h e
a c t i v i t y o f s t r i a t o - G p e n e u r o n s .
C a f f e i n e a t l o w d o s e s i n d u c e s p l a c e c o n d i t i o n i n g [ 1 8 2 ,
1 B u t c h e r R . W . a n d S u t h e r l a n d E . W . ( 1 9 6 2 ) A d e n o s i n e 3 ¢ , 5 ¢ -
1 8 4 ] , a n d t o l e r a n c e t o i t s l o c o m o t o r s t i m u l a n t e f f e c t i s o b -
m o n o p h o s p h a t e i n b i o l o g i c a l m a t e r i a l s . I . P u r i f i c a t i o n a n d
s e r v e d a f t e r r e p e a t e d a d m i n i s t r a t i o n [ 1 2 , 8 7 , 1 5 2 , 1 8 5 ] .
p r o p e r t i e s o f c y c l i c 3 ¢ , 5 ¢ - n u c l e o t i d e p h o s p h o d i e s t e r a s e a n d
H o w e v e r , c a f f e i n e h a s a l i m i t e d a b i l i t y t o p r o m o t e s e l f - a d - u s e o f t h i s e n z y m e t o c h a r a c t e r i z e a d e n o s i n e 3 ¢ , 5 ¢ - p h o s p h a t e
i n h u m a n u r i n e . J . B i o l . C h e m . 2 3 7 : 1 2 4 4 1 2 5 0
m i n i s t r a t i o n c o m p a r e d w i t h c o c a i n e , a m p h e t a m i n e a n d
2 V e r n i k o s - D a n e l l i s J . a n d H a r r i s I I I C . G . ( 1 9 6 8 ) T h e e f f e c t o f
o t h e r d r u g s o f a b u s e c f . [ 1 8 6 ] a n d i s n o t l i s t e d a m o n g a d -
i n v i t r o a n d i n v i v o c a f f e i n e , t h e o p h y l l i n e a n d h y d r o c o r t i s o n e
d i c t i v e s u b s t a n c e s i n t h e D i a g n o s t i c a n d s t a t i s t i c a l m a n -
o n t h e p h o s p h o d i e s t e r a s e a c t i v i t y o f t h e p i t u i t a r y , m e d i a n e m -
u a l o f m e n t a l d i s o r d e r s ( 4 t h e d . ) [ 1 8 7 ] . N e v e r t h e l e s s , d e - i n e n c e , h e a r t a n d c e r e b r a l c o r t e x . P r o c . S o c . E x p . B i o l . M e d .
1 2 8 : 1 0 1 6 1 0 2 1
p e n d e n c e o n c a f f e i n e i s c u r r e n t l y a m a t t e r o f d i s c u s s i o n ,
3 C a r d i n a l i D . P . ( 1 9 8 0 ) M e t h y l x a n t h i n e s : p o s s i b l e m e c h a n i s m s
a n d c a f f e i n e w i t h d r a w a l s y m p t o m s i n c l u d i n g h e a d a c h e s ,
o f a c t i o n i n t h e b r a i n . T r e n d s P h a r m a c o l . S c i . 1 : 4 0 5 4 0 7
i r r i t a b i l i t y , d r o w s i n e s s a n d f a t i g u e h a v e b e e n d o c u m e n t e d
4 M c P h e r s o n P . S . , K i m Y . K . , V a l d i v i a H . , K n u d s o n C . M . ,
[ 7 8 , 1 8 6 , 1 8 8 ] . C a f f e i n e t o l e r a n c e i s a c c o m p a n i e d b y T a k e k u r a H . , F r a n z i n i - A r m s t r o n g C . e t a l . ( 1 9 9 1 ) T h e b r a i n
r y a n o d i n e r e c e p t o r : a c a f f e i n e - s e n s i t i v e c a l c i u m r e l e a s e c h a n -
c h a n g e s i n I E G e x p r e s s i o n a n d a d e n o s i n e r e c e p t o r s [ 1 8 9 ] .
n e l . N e u r o n 7 : 1 7 2 5
I n t e r e s t i n g l y , p r o l o n g e d a d m i n i s t r a t i o n o f a n a d e n o s i n e
5 S i t s a p e s a n R . , M c G a r r y S . J . a n d W i l l i a m s A . J . ( 1 9 9 5 ) C y c l i c
A 2 A r e c e p t o r a n t a g o n i s t d o e s n o t i n d u c e t o l e r a n c e t o i t s
A D P - r i b o s e , t h e r y a n o d i n e r e c e p t o r a n d C a 2 + r e l e a s e . T r e n d s
P h a r m a c o l . S c i . 1 6 : 3 8 6 3 9 1
m o t o r s t i m u l a n t e f f e c t [ 1 9 0 ] , r a i s i n g t h e p o s s i b i l i t y t h a t
8 6 8 G . F i s o n e , A . B o r g k v i s t a n d A . U s i e l l o M e c h a n i s m o f a c t i o n o f c a f f e i n e
6 M a r a n g o s P . J . , P a u l S . M . , P a r m a A . M . , G o o d w i n F . K . , 2 7 L l o y d H . G . , L i n s t r ö m K . a n d F r e d h o l m B . B . ( 1 9 9 3 ) I n t r a c e l -
S y a p i n P . a n d S k o l n i c k P . ( 1 9 7 9 ) P u r i n e r g i c i n h i b i t i o n o f d i - l u l a r f o r m a t i o n a n d r e l e a s e o f a d e n o s i n e f r o m r a t h i p p o c a m -
a z e p a m b i n d i n g t o r a t b r a i n ( i n v i t r o ) . L i f e S c i . 2 4 : 8 5 1 8 5 8 p a l s l i c e s e v o k e d b y e l e c t r i c a l s t i m u l a t i o n o r e n e r g y d e p l e t i o n .
7 D a v i e s L . P . , C h o w S . C . a n d J o h n s o n G . A . R . ( 1 9 8 4 ) I n t e r - N e u r o c h e m . I n t . 2 3 : 1 7 3 1 8 5
a c t i o n o f p u r i n e s a n d r e l a t e d c o m p o u n d s w i t h p h o t o a f f i n i t y - 2 8 F r e d h o l m B . B . , A b b r a c c h i o M . P . , B u r n s t o c k G . , D a l y J . W . ,
l a b e l l e d b e n z o d i a z e p i n e b i n d i n g s i t e s . E u r . J . P h a r m a c o l . 9 7 : H a r d e n T . K . , J a c o b s o n K . A . e t a l . ( 1 9 9 4 ) N o m e n c l a t u u r e a n d
3 2 5 3 2 9 c l a s s i f i c a t i o n o f p u r i n o c e p t o r s . P h a r m a c o l . R e v . 4 6 : 1 4 3 1 5 6
8 S h i D . , P a d g e t t W . L . a n d D a l y J . W . ( 2 0 0 3 ) C a f f e i n e a n a l o g s : 2 9 J a c o b s o n K . A . ( 1 9 9 8 ) A d e n o s i n e A 3 r e c e p t o r s : n o v e l l i g a n d s
e f f e c t s o n r y a n o d i n e - s e n s i t i v e c a l c i u m - r e l e a s e c h a n n e l s a n d a n d p a r a d o x i c a l e f f e c t s . T r e n d s P h a r m a c o l . S c i . 1 9 : 1 8 4 1 9 1
G A B A A r e c e p t o r s . C e l l . M o l . N e u r o b i o l . 2 3 : 3 3 1 3 4 7 3 0 F e o k t i s t o v I . a n d B i a g g i o n i I . ( 1 9 9 7 ) A d e n o s i n e A 2 B r e c e p t o r s .
9 D a l y J . W . ( 2 0 0 0 ) A l k y l x a n t h i n e s a s r e s e a r c h t o o l s . J . A u t o n . P h a r m a c o l . R e v . 4 9 : 3 8 1 4 0 2
N e r v . S y s t . 8 1 : 4 4 5 2 3 1 L o n d o s C . , C o o p e r D . M . F . a n d W o l f f J . ( 1 9 8 0 ) S u b c l a s s e s o f
1 0 D e w s P . B . ( 1 9 8 2 ) C a f f e i n e . A n n u . R e v . N u t r . 2 : 3 2 3 3 4 1 e x t e r n a l a d e n o s i n e r e c e p t o r s . P r o c . N a t l . A c a d . S c i . U S A 7 7 :
1 1 B o n a t i M . , L a t i n i R . , G a l l e t t i F . , Y o u n g J . F . , T o g n o n i G . a n d 2 5 5 1 2 5 5 4
G a r a t t i n i S . ( 1 9 8 2 ) C a f f e i n e d i s p o s i t i o n a f t e r o r a l d o s e s . C l i n . 3 2 v a n C a l k e r D . , M u e l l e r M . a n d H a m p r e c h t B . ( 1 9 7 9 ) A d e n o -
P h a r m a c o l . T h e r . 3 2 : 9 8 1 0 6 s i n e r e g u l a t e s v i a t w o d i f f e r e n t t y p e s o f r e c e p t o r s , t h e a c c u -
1 2 F r e d h o l m B . B . , B ä t t i g K . , H o l m é n J . , N e h l i g A . a n d Z v v a r t a u m u l a t i o n o f c y c l i c A M P i n c u l t u r e d b r a i n c e l l s . J . N e u r o c h e m .
E . E . ( 1 9 9 9 ) A c t i o n s o f c a f f e i n e i n t h e b r a i n w i t h s p e c i a l r e f - 3 3 : 9 9 9 1 0 0 5
e r e n c e t o f a c t o r s t h a t c o n t r i b u t e t o i t s w i d e s p r e a d u s e . P h a r - 3 3 T r u s s e l L . O . a n d J a c k s o n M . B . ( 1 9 8 5 ) A d e n o s i n e - a c t i v a t e d
m a c o l . R e v . 5 1 : 8 3 1 3 3 p o t a s s i u m c o n d u c t a n c e i n c u l t u r e d s t r i a t a l n e u r o n s . P r o c .
1 3 D u n w i d d i e T . V . a n d M a s i n o S . A . ( 2 0 0 1 ) T h e r o l e a n d r e g u l a - N a t l . A c a d . S c i . U S A 8 2 : 4 8 5 7 4 8 6 1
t i o n o f a d e n o s i n e i n t h e c e n t r a l n e r v o u s s y s t e m . A n n u . R e v . 3 4 M a c d o n a l d R . L . , S k e r r i t J . H . a n d W e r z M . A . ( 1 9 8 6 ) A d e n o -
N e u r o s c i . 2 4 : 3 1 5 5 s i n e a g o n i s t s r e d u c e v o l t a g e - d e p e n d e n t c a l c i u m c o n d u c t a n c e
1 4 Z i m m e r m a n H . a n d B r a u n N . ( 1 9 9 9 ) E c t o - n u c l e o t i d a s e s o f m o u s e s e n s o r y n e u r o n e s i n c e l l c u l t u r e . J . P h y s i o l . 3 7 0 : 7 5
m o l e c u l a r s t r u c t u r e s , c a t a l y t i c p r o p e r t i e s a n d f u n c t i o n a l r o l e s 9 0
i n t h e n e r v o u s s y s t e m . P r o g . B r a i n R e s . 1 2 0 : 3 7 1 3 8 5 3 5 H e r v é D . , L e M o i n e C . , C o r v o l J . - C . , B e l l u s c i o L . , L e d e n t C . ,
1 5 S c h u b e r t P . , K o m p W . a n d K r e u t z b e r g G . W . ( 1 9 7 9 ) C o r r e l a - F i e n b e r g A . A . e t a l . ( 2 0 0 1 ) G a o l f l e v e l s a r e r e g u l a t e d b y r e -
t i o n o f 5 ¢ - n u c l e o t i d a s e a c t i v i t y a n d s e l e c t i v e t r a n s n e u r o n a l c e p t o r u s a g e a n d c o n t r o l d o p a m i n e a n d a d e n o s i n e a c t i o n i n
t r a n s f e r o f a d e n o s i n e i n t h e h i p p o c a m p u s . B r a i n R e s . 1 6 8 : t h e s t r i a t u m . J . N e u r o s c i . 2 1 : 4 3 9 0 4 3 9 9
4 1 9 4 2 4 3 6 G o o d m a n R . R . a n d S n y d e r S . H . ( 1 9 8 2 ) A u t o r a d i o g r a p h i c l o -
1 6 B r o c h O . J . a n d U e l a n d P . M . ( 1 9 8 0 ) R e g i o n a l a n d s u b c e l l u l a r c a l i z a t i o n o f a d e n o s i n e r e c e p t o r s i n r a t b r a i n u s i n g [ 3 H ] c y c l o -
d i s t r i b u t i o n o f S - a d e n o s y l h o m o c y s t e i n e h y d r o l a s e i n t h e a d u l t h e x y l a d e n o s i n e . J . N e u r o s c i . 2 : 1 2 3 0 1 2 4 1
r a t b r a i n . J . N e u r o c h e m . 3 5 : 4 8 4 4 8 8 3 7 R e p p e r t S . M . , W e a v e r D . R . , S t e h l e J . H . a n d R i v k e e s S . A .
1 7 D u n w i d d i e T . V . a n d D i a o L . H . ( 1 9 9 4 ) E x t r a c e l l u l a r a d e n o - ( 1 9 9 1 ) M o l e c u l a r c l o n i n g a n d c h a r a c t e r i z a t i o n o f a r a t A 1 -
s i n e i n h i p p o c a m p a l b r a i n s l i c e s a n d t h e t o n i c i n h i b i t o r y m o d - a d e n o s i n e r e c e p t o r t h a t i s w i d e l y e x p r e s s e d i n b r a i n a n d s p i n a l
u l a t i o n o f e v o k e d e x c i t a t o r y r e s p o n s e s . J . P h a r m a c o l . E x p . c o r d . M o l . E n d o c r i n o l . 5 : 1 0 3 7 1 0 4 8
T h e r . 2 6 8 : 5 3 7 5 4 5 3 8 M a h a n L . C . , M c V i t t i e L . D . , S m y k - R a n d a l l L . D . , N a k a t a H . ,
1 8 B a l l a r i n M . , F r e d h o l m B . B . , A m b r o s i o S . a n d M a h y N . ( 1 9 9 1 ) M o n s m a J r . F . J . , G e r f e n C . R . e t a l . ( 1 9 9 1 ) C l o n i n g a n d e x -
E x t r a c e l l u l a r l e v e l s o f a d e n o s i n e a n d i t s m e t a b o l i t e s i n t h e p r e s s i o n o f a n A 1 a d e n o s i n e r e c e p t o r f r o m r a t b r a i n . M o l .
s t r i a t u m o f a w a k e r a t s : i n h i b i t i o n o f u p t a k e . A c t a P h y s i o l . P h a r m a c o l . 4 0 : 1 7
S c a n d . 1 4 2 : 9 7 1 0 3 3 9 R i v k e e s S . A . , P r i c e S . L . a n d Z h o u F . C . ( 1 9 9 5 ) I m m u n o h i s -
1 9 L l o y d H . G . a n d F r e d h o l m B . B . ( 1 9 9 5 ) I n v o l v e m e n t o f a d e n o - t o c h e m i c a l d e t e c t i o n o f A 1 a d e n o s i n e r e c e p t o r s i n r a t b r a i n
s i n e d e a m i n a s e a n d a d e n o s i n e k i n a s e i n r e g u l a t i n g e x t r a c e l l u - w i t h e m p h a s i s o n l o c a l i z a t i o n i n t h e h i p p o c a m p a l f o r m a t i o n ,
l a r a d e n o s i n e c o n c e n t r a t i o n i n h i p p o c a m p a l s l i c e s . J . N e u - c e r e b r a l c o r t e x , c e r e b e l l u m a n d b a s a l g a n g l i a . B r a i n R e s . 6 7 7 :
r o c h e m . 2 6 : 3 8 7 3 9 5 1 9 3 2 0 3
2 0 A r c h J . R . a n d N e w s h o l m e E . A . ( 1 9 7 8 ) T h e c o n t r o l o f t h e m e - 4 0 F r e d h o l m B . B . a n d D u n w i d d i e T . V . ( 1 9 8 8 ) H o w d o e s a d e n o -
t a b o l i s m a n d t h e h o r m o n a l r o l e o f a d e n o s i n e . E s s a y s s i n e i n h i b i t t r a n s m i t t e r r e l e a s e ? T r e n d s P h a r m a c o l . S c i . 9 :
B i o c h e m . 1 4 : 8 2 1 2 3 1 3 0 1 3 4
2 1 C a s s C . E . , Y o u n g J . D . a n d B a l d w i n S . A . ( 1 9 9 8 ) R e c e n t a d - 4 1 M a r c h i M . , R a i t e r i L . , R i s s o F . , V a l l a r i n o A . , B o n f a n t i A . , M o -
v a n c e s i n t h e m o l e c u l a r b i o l o g y o f n u c l e o s i d e t r a n s p o r t e r s o f n o p o l i A . e t a l . ( 2 0 0 2 ) E f f e c t s o f a d e n o s i n e A 1 a n d a d e n o s i n e
m a m m a l i a n c e l l s . B i o c h e m . C e l l B i o l . 7 6 : 7 6 1 7 7 0 A 2 A r e c e p t o r a c t i v a t i o n o n t h e e v o k e d r e l e a s e o f g l u t a m a t e
2 2 W i l l i a m s T . C . a n d J a r v i s S . M . ( 1 9 9 1 ) M u l t i p l e s o d i u m - d e - f r o m c e r e b r o c o r t i c a l s y n a p t o s o m e s . B r . J . P h a r m a c o l . 1 3 6 :
p e n d e n t n u c l e o s i d e t r a n s p o r t s y s t e m s i n b o v i n e r e n a l b r u s h - 4 3 4 4 4 0
b o r d e r m e m b r a n e v e s i c l e s . B i o c h e m . J . 2 7 4 : 2 7 3 3 4 2 F l a g m e y e r I . , H a a s H . L . a n d S t e v e n s D . R . ( 1 9 9 7 ) A d e n o s i n e
2 3 A n d e r s o n C . M . , X i o n g W . , Y o u n g J . D . , C a s s C . E . a n d P a r k i n - A 1 r e c e p t o r - m e d i a t e d d e p r e s s i o n o f c o r t i c o s t r i a t a l a n d t h a l a -
s o n F . E . ( 1 9 9 6 ) D e m o n s t r a t i o n o f t h e e x i s t e n c e o f m R N A e n - m o s t r i a t a l g l u t a m a t e r g i c s y n a p t i c p o t e n t i a l s i n v i t r o . B r a i n
c o d i n g N 1 / c i f a n d N 2 / c i t s o d i u m / n u c l e o s i d e c o t r a n s p o r t e r s i n R e s . 7 7 8 : 1 7 8 1 8 5
t h e b r a i n . B r a i n R e s . M o l . B r a i n R e s . 4 2 : 3 5 8 3 6 1 4 3 D u n w i d d i e T . V . a n d H o f f e r B . J . ( 1 9 8 0 ) A d e n i n e n u c l e o t i d e s
2 4 B e r n e R . M . , R u b i o R . a n d C u r n i s h R . R . ( 1 9 7 4 ) R e l e a s e o f a n d s y n a p t i c t r a n s m i s s i o n i n t h e i n v i t r o r a t h i p p o c a m p u s . B r .
a d e n o s i n e f r o m i s c h e m i c b r a i n . E f f e c t o n c e r e b r a l v a s c u l a r r e - J . P h a r m a c o l . 6 9 : 5 9 6 8
s i s t a n c e a n d i n c o r p o r a t i o n i n t o c e r e b r a l a d e n i n e n u c l e o t i d e . 4 4 O k a d a M . , M i z u n o K . a n d K a n e k o S . ( 1 9 9 6 ) A d e n o s i n e A 1
C i r c . R e s . 3 5 : 2 6 2 2 7 1 a n d A 2 r e c e p t o r s m o d u l a t e e x t r a c e l l u l a r d o p a m i n e l e v e l s i n
2 5 Z e t t e r s t r ö m T . , V e r n e t L . , U n g e r s t e d t U . , T o s s m a n U . a n d J o n - r a t s t r i a t u m . N e u r o s c i . L e t t . 2 1 2 : 5 3 5 6
z o n B . ( 1 9 8 2 ) P u r i n e l e v e l s i n t h e i n t a c t b r a i n . S t u d i e s w i t h a n 4 5 B r o w n S . J . , J a m e s S . , R e d d i n g t o n M . a n d R i c h a r d s o n P . J .
i m p l a n t e d p e r f u s e d h o l l o w f i b r e . N e u r o s c i . L e t t . 2 9 : 1 1 1 1 1 5 ( 1 9 9 0 ) B o t h A 1 a n d A 2 a p u r i n e r e c e p t o r s r e g u l a t e s t r i a t a l
2 6 P u l l I . a n d M c I l w a i n H . ( 1 9 7 2 ) A d e n i n e d e r i v a t i v e s a s n e u r o - a c e t y l c h o l i n e r e l e a s e . J . N e u r o c h e m . 5 5 : 3 1 3 8
h u m o r a l a g e n t s i n t h e b r a i n . T h e q u a n t i t i e s l i b e r a t e d o n e x c i - 4 6 R a i n n i e D . G . , G r u n z e H . C . , M c C a r l e y R . W . a n d G r e e n e R . W .
t a t i o n o f s u p e r f u s e d c e r e b r a l t i s s u e s . B i o c h e m . J . 1 3 0 : 9 7 5 ( 1 9 9 4 ) A d e n o s i n e i n h i b i t i o n o f m e s o p o n t i n e c h o l i n e r g i c n e u -
9 8 1 r o n s : i m p l i c a t i o n s f o r E E G a r o u s a l . S c i e n c e 2 6 3 : 6 8 9 6 9 2
C M L S , C e l l . M o l . L i f e S c i . V o l . 6 1 , 2 0 0 4 R e v i e w A r t i c l e 8 6 9
4 7 A r u s h a n i a n E . B . a n d B e l o z e r t s e v Y . B . ( 1 9 7 8 ) T h e e f f e c t o f 6 6 S t o o f J . C . a n d K e b a b i a n J . W . ( 1 9 8 1 ) O p p o s i n g r o l e s f o r D - 1
a m p h e t a m i n e a n d c a f f e i n e o n n e u r o n a l a c t i v i t y i n t h e n e o c o r - a n d D - 2 d o p a m i n e r c e p t o r s i n e f f l u x o f c y c l i c A M P f r o m r a t
t e x o f t h e c a t . N e u r o p h a r m a c o l o g y 1 7 : 1 6 n e o s t r i a t u m . N a t u r e 2 9 4 : 3 6 6 3 6 8
4 8 P h i l l i s J . W . a n d K o s t o p o u l o s G . K . ( 1 9 7 5 ) A d e n o s i n e a s a p u - 6 7 Z h u a n g X . , B e l l u s c i o L . a n d H e n R . ( 2 0 0 0 ) G O L F a m e d i a t e s
t a t i v e t r a n s m i t t e r i n t h e c e r e b r a l c o r t e x : s t u d i e s w i t h p o t e n t i a - d o p a m i n e D 1 r e c e p t o r s i g n a l i n g . J . N e u r o s c i . 2 0 : R C 9 1 ( 1 5 )
t o r s a n d a n t a g o n i s t s . L i f e S c i . 1 7 : 1 0 8 5 1 0 9 4 6 8 F e r r é S . , S n a p r u d P . a n d F u x e K . ( 1 9 9 3 ) O p p o s i n g a c t i o n s o f
4 9 D u n w i d d i e T . V . , H o f f e r B . J . a n d F r e d h o l m B . B . ( 1 9 8 1 ) a n a d e n o s i n e A 2 a g o n i s t a n d a G T P a n a l o g u e o n t h e r e g u l a t i o n
A l k y l x a n t h i n e s e l e v a t e h i p p o c a m p a l e x c i t a b i l i t y : e v i d e n c e f o r o f d o p a m i n e D 2 r e c e p t o r s i n r a t n e o s t r i a t a l m e m b r a n e s . E u r . J .
a r o l e o f e n d o g e n o u s a d e n o s i n e . N a u n y n - S c h m i e d e b e r g s P h a r m a c o l . 2 4 4 : 3 1 1 3 1 5
A r c h . P h a r m a c o l . 3 1 6 : 3 2 6 3 3 0 6 9 F e r r é S . , v o n E u l e r G . , J o h a n s s o n B . , F r e d h o l m B . B . a n d F u x e
5 0 P o p o l i P . , S a g r a t e l l a S . a n d S c o t t i d e C a r o l i s A . ( 1 9 8 7 ) K . ( 1 9 9 1 ) S t i m u l a t i o n o f h i g h - a f f i n i t y a d e n o s i n e A 2 r e c e p t o r s
A n E E G a n d b e h a v i o u r a l s t u d y o n t h e e x c i t a t o r y p r o p e r t i e s d e c r e a s e s t h e a f f i n i t y o f d o p a m i n e D 2 r e c e p t o r s i n r a t s t r i a t a l
o f c a f f e i n e i n r a b b i t s . A r c h . I n t . P h a r m a c o d y n . T h e r . 2 9 0 : 5 m e m b r a n e s . P r o c . N a t l . A c a d . S c i . U S A 8 8 : 7 2 3 8 7 2 4 1
1 5 7 0 F e r r é S . , F r e d h o l m B . B . , M o r e l l i M . , P o p o l i P . a n d F u x e K .
5 1 A c q u a s E . , T a n d a G . a n d D i C h i a r a G . ( 2 0 0 2 ) D i f f e r e n t i a l e f - ( 1 9 9 7 ) A d e n o s i n e - d o p a m i n e r e c e p t o r - r e c e p t o r i n t e r a c t i o n s a s
f e c t s o f c a f f e i n e o n d o p a m i n e a n d a c e t y l c h o l i n e t r a n s m i s s i o n a n i n t e g r a t i v e m e c h a n i s m i n t h e b a s a l g a n g l i a . T r e n d s N e u -
i n b r a i n a r e a s o f d r u g - n a i v e a n d c a f f e i n e p r e t r e a t e d r a t s . N e u - r o s c i . 2 0 : 4 8 2 4 8 7
r o p s y c h o p h a r m a c o l o g y 2 7 : 1 8 2 1 9 3 7 1 F r e d h o l m B . B . ( 1 9 7 7 ) A c t i v a t i o n o f a d e n y l a t e c y c l a s e f r o m
5 2 H i m m e l h e b e r A . M . , S a r t e r M . a n d B r u n o J . P . ( 2 0 0 0 ) I n - r a t s t r i a t u m a n d t u b e r c u l u m o l f a c t o r i u m b y a d e n o s i n e . M e d .
c r e a s e s i n c o r t i c a l a c e t y l c h o l i n e r e l e a s e d u r i n g s u s t a i n e d a t - B i o l . 5 5 : 2 6 2 2 6 7
t e n t i o n p e r f o r m a n c e i n r a t s . C o g n . B r a i n R e s . 9 : 3 1 3 3 2 5 7 2 C h e n J . - F . , M o r a t a l l a R . , I m p a g n a t i e l l o F . , G r a n d y D . K . ,
5 3 P a s s e t t i F . , D a l l e y J . W . , O C o n n e l l M . T . , E v e r i t t B . J . a n d C u e l l a r B . , R u b i n s t e i n M . e t a l . ( 2 0 0 1 ) T h e r o l e o f t h e D 2
R o b b i n s T . W . ( 2 0 0 0 ) I n c r e a s e d a c e t y l c h o l i n e r e l e a s e i n t h e r a t d o p a m i n e r e c e p t o r ( D 2 R ) i n A 2 A a d e n o s i n e r e c e p t o r ( A 2 A R ) -
m e d i a l p r e f r o n t a l c o r t e x d u r i n g p e r f o r m a n c e o f a v i s u a l a t t e n - m e d i a t e d b e h a v i o r a l a n d c e l l u l a r r e s p o n s e s a s r e v e a l e d b y A 2 A
t i o n a l t a s k . E u r . J . N e u r o s c i . 1 2 : 3 0 5 1 3 0 5 8 a n d D 2 r e c e p t o r k n o c k o u t m i c e . P r o c . N a t l . A c a d . S c i . U S A
5 4 J a r v i s M . F . a n d W i l l i a m s M . ( 1 9 8 9 ) D i r e c t a u t o r a d i o g r a p h i c 9 8 : 1 9 7 0 1 9 7 5
l o c a l i z a t i o n o f a d e n o s i n e A 2 r e c e p t o r s i n t h e r a t b r a i n u s i n g t h e 7 3 M a y f i e l d R . , L a r s o n G . , O r o n a R . A . a n d Z a h n i s e r N . R .
A 2 - s e l e c t i v e a g o n i s t [ 3 H ] C G S 2 1 6 8 0 . E u r . J . P h a r m a c o l . 1 6 8 : ( 1 9 9 6 ) O p p o s i n g a c t i o n s o f a d e n o s i n e A 2 a a n d d o p a m i n e D 2
2 4 3 2 4 6 r e c e p t o r a c t i v a t i o n o n G A B A r e l e a s e i n t h e b a s a l g a n g l i a : e v -
5 5 P a r k i n s o n F . E . a n d F r e d h o l m B . B . ( 1 9 9 0 ) A u t o r a d i o g r a p h i c i d e n c e f o r a n A 2 a / D 2 r e c e p t o r i n t e r a c t i o n i n g l o b u s p a l l i d u s .
e v i d e n c e f o r G - p r o t e i n c o u p l e d A 2 - r e c e p t o r i n r a t n e o s t r i a t u m S y n a p s e 2 2 : 1 3 2 1 3 8
u s i n g [ 3 H ] - C G S 2 1 6 8 0 a s a l i g a n d . N a u n y n - S c h m i e d e b e r g s 7 4 F e r r é S . , O C o n n o r W . T . , F u x e K . a n d U n g e r s t e d t U . ( 1 9 9 3 )
A r c h . P h a r m a c . 3 4 2 : 8 5 8 9 T h e s t r i o p a l l i d a l n e u r o n : a m a i n l o c u s f o r a d e n o s i n e -
5 6 W a n W . , S u t h e r l a n d G . R . a n d G e i g e r J . D . ( 1 9 9 0 ) B i n d i n g o f d o p a m i n e i n t e r a c t i o n s i n t h e b r a i n . J . N e u r o s c i . 1 3 : 5 4 0 2
t h e a d e n o s i n e A 2 r e c e p t o r l i g a n d [ 3 H ] C G S 2 1 6 8 0 t o h u m a n 5 4 0 6
a n d r a t b r a i n : e v i d e n c e f o r m u l t i p l e a f f i n i t y s i t e s . J . N e u - 7 5 A o y a m a S . , K a s e H . a n d B o r r e l l i ( 2 0 0 0 ) R e s c u e o f l o c o m o t o r
r o c h e m . 5 5 : 1 7 6 3 1 7 7 1 i m p a i r m e n t i n d o p a m i n e D 2 r e c e p t o r - d e f i c i e n t m i c e b y a n
5 7 M a r t i n e z - M i r M . I . , P r o b s t A . a n d P a l a c i o s J . M . ( 1 9 9 1 ) a d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r a n t a g o n i s t . J . N e u r o s c i . 2 0 : 5 8 4 8
A d e n o s i n e A 2 r e c e p t o r s : s e l e c t i v e l o c a l i z a t i o n i n t h e h u m a n 5 8 5 2
b a s a l g a n g l i a a n d a l t e r a t i o n s w i t h d i s e a s e . N e u r o s c i e n c e 4 2 : 7 6 Z a h n i s e r N . R . , S i m o s k y J . K . , M a y f i e l d R . D . , N e g r i C . A . ,
6 9 7 7 0 6 H a n a n i a T . , L a r s o n G . A . e t a l . ( 2 0 0 0 ) F u n c t i o n a l u n c o u p l i n g
5 8 S c h i f f m a n S . N . , J a c o b s O . a n d V a n d e r h a e g e n J . J . ( 1 9 9 1 ) S t r i - o f a d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r s a n d r e d u c e d r e s p o n s e t o c a f f e i n e i n
a t a l r e s t r i c t e d a d e n o s i n e A 2 r e c e p t o r ( R D C 8 ) i s e x p r e s s e d b y m i c e l a c k i n g d o p a m i n e D 2 r e c e p t o r s . J . N e u r o s c i . 2 0 : 5 9 4 9
e n k e p h a l i n b u t n o t b y s u b s t a n c e P n e u r o n s : a n i n s i t u h y - 5 9 5 7
b r i d i z a t i o n h i s t o c h e m i s t r y s t u d y . J . N e u r o c h e m . 5 7 : 1 0 6 2 7 7 N e h l i g A . , D a v a l J . L . a n d D e b r y G . ( 1 9 9 2 ) C a f f e i n e a n d t h e
1 0 6 7 c e n t r a l n e r v o u s s y s t e m : m e c h a n i s m s o f a c t i o n , b i o c h e m i c a l ,
5 9 F i n k J . S . , W e a v e r D . R . , R i v k e e s S . A . , P e t e r f r e u n d R . A . , P o l - m e t a b o l i c a n d p s y c h o s t i m u l a n t e f f e c t s . B r a i n R e s . R e v . 1 7 :
l a c k A . E . , A d l e r E . M . e t a l . ( 1 9 9 2 ) M o l e c u l a r c l o n i n g o f t h e 1 3 9 1 7 0
r a t A 2 a d e n o s i n e r e c e p t o r : s e l e c t i v e c o - e x p r e s s i o n w i t h D 2 7 8 D a l y J . W . a n d F r e d h o l m B . B . ( 1 9 9 8 ) C a f f e i n e a n a t y p i c a l
d o p a m i n e r e c e p t o r i n r a t s t r i a t u m . M o l . B r a i n R e s . 1 4 : 1 8 6 d r u g o f d e p e n d e n c e . D r u g A l c o h o l D e p . 5 1 : 1 9 9 2 0 6
1 9 5 7 9 W a l d e c k B . ( 1 9 7 5 ) E f f e c t o f c a f f e i n e o n l o c o m o t o r a c t i v i t y
6 0 S c h i f f m a n S . N . a n d V a n d e r h a e g h e n J . - J . ( 1 9 9 3 ) A d e n o s i n e A 2 a n d c e n t r a l c a t e c h o l a m i n e m e c h a n i s m s : a s t u d y w i t h s p e c i a l
r e c e p t o r s r e g u l a t e t h e g e n e e x p r e s s i o n o f s t r i a t o p a l l i d a l a n d r e f e r e n c e t o d r u g i n t e r a c t i o n . A c t a P h a r m a c o l . T o x i c o l . 3 6
s t r i a t o n i g r a l n e u r o n s . J . N e u r o s c i . 1 3 : 1 0 8 0 1 0 8 7 ( S u p p l . I V ) : 1 2 3
6 1 A l e x a n d e r G . E . , D e L o n g M . R . a n d S t r i c k P . L . ( 1 9 8 6 ) P a r a l - 8 0 S n y d e r S . H . , K a t i m s J . J . , A n n a u A . , B r u n s R . F . a n d D a l y J .
l e l o r g a n i z a t i o n o f f u n c t i o n a l l y s e g r e g a t e d c i r c u i t s l i n k i n g W . ( 1 9 8 1 ) A d e n o s i n e r e c e p t o r s i n t h e c e n t r a l n e r v o u s s y s t e m :
b a s a l g a n g l i a a n d c o r t e x . A n n u . R e v . N e u r o s c i . 9 : 3 5 7 3 8 1 r e l a t i o n s h i p t o t h e c e n t r a l a c t i o n s o f m e t h y l x a n t h i n e s . L i f e
6 2 U n g e r s t e d t U . ( 1 9 7 1 ) S t e r e o t a x i c m a p p i n g o f t h e m o n o a m i n e S c i . 2 8 : 2 0 8 3 2 0 9 7
p a t h w a y s i n t h e r a t b r a i n . A c t a P h y s i o l . S c a n d . 3 6 7 : 1 4 8 8 1 F r e d h o l m B . B . ( 1 9 8 0 ) A r e m e t h y l l x a n t h i n e e f f e c t s d u e t o a n -
6 3 D a h l s t r ö m A . a n d F u x e K . ( 1 9 6 4 ) E v i d e n c e f o r t h e e x i s t e n c e t a g o n i s m o f e n d o g e n o u s a d e n o s i n e ? T r e n d s P h a r m a c o l . S c i .
o f m o n o a m i n e - c o n t a i n i n g n e u r o n s i n t h e c e n t r a l n e r v o u s s y s - 1 : 1 2 9 1 3 2
t e m . I . D e m o n s t r a t i o n o f m o n o a m i n e s i n c e l l b o d i e s o f b r a i n 8 2 D a v i s J . M . , Z h a o Z . , S t o c k H . S . , M e h l K . A . , B u g g y J . a n d
s t e m n e u r o n s . A c t a P h y s i o l . S c a n d . 6 2 : 1 5 5 H a n d G . A . ( 2 0 0 3 ) C e n t r a l n e r v o u s s y s t e m e f f e c t s o f c a f f e i n e
6 4 A n d é n N . - E . , C a r l s s o n A . , D a h l s t r ö m A . , F u x e K . , H i l l a r p N . - a n d a d e n o s i n e o n f a t i g u e . A m . J . P h y s i o l . R e g u l . I n t e g r .
Å . a n d L a r s s o n K . ( 1 9 6 4 ) D e m o n s t r a t i o n a n d m a p p i n g o u t o f C o m p . P h y s i o l . 2 8 4 : R 3 9 9 R 4 0 4
n i g r o - n e o s t r i a t a l d o p a m i n e n e u r o n s . L i f e S c i . 3 : 5 2 3 5 3 0 8 3 S v e n n i n g s s o n P . , N o m i k o s G . G . , O n g i n i E . a n d F r e d h o l m B .
6 5 G e r f e n C . R . ( 1 9 9 2 ) T h e n e o s t r i a t a l m o s a i c : m u l t i p l e l e v e l s o f B . ( 1 9 9 7 ) A n t a g o n i s m o f a d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r s u n d e r l i e s
c o m p a r t m e n t a l o r g a n i z a t i o n i n t h e b a s a l g a n g l i a . A n n . R e v . t h e b e h a v i o u r a l a c t i v a t i n g e f f e c t o f c a f f e i n e a n d i s a s s o c i a t e d
N e u r o s c i . 1 5 : 2 8 5 3 2 0 w i t h r e d u c e d e x p r e s s i o n o f m e s s e n g e r R N A f o r N G F I - A a n d
8 7 0 G . F i s o n e , A . B o r g k v i s t a n d A . U s i e l l o M e c h a n i s m o f a c t i o n o f c a f f e i n e
N G F I - B i n c a u d a t e - p u t a m e n a n d n u c l e u s a c c u m b e n s . N e u r o - i o u r a l e f f e c t s o f a n a d e n o s i n e A 1 / A 2 - r e c e p t o r a n t a g o n i s t ,
s c i e n c e 7 9 : 7 5 3 7 6 4 C G S 1 5 9 4 3 A a n d a n A 1 - s e l e c t i v e a n t a g o n i s t , D P C P X . P s y -
8 4 G a r r e t t B . a n d H o l t z m a n S . G . ( 1 9 9 3 ) D 1 a n d D 2 d o p a m i n e c h o p h a r m a c o l o g y ( B e r l . ) 1 0 3 : 5 4 1 5 4 4
r e c e p t o r a n t a g o n i s t s b l o c k c a f f e i n e - i n d u c e d s t i m u l a t i o n o f l o - 1 0 2 L i n d s k o g M . , S v e n n i n g s s o n P . , P o z z i L . , K i m Y . , F i e n b e r g A .
c o m o t o r a c t i v i t y i n r a t s . P h a r m a c o l . B i o c h e m . B e h a v . 4 7 : 8 9 A . , B i b b J . A . e t a l . ( 2 0 0 2 ) I n v o l v e m e n t o f D A R P P - 3 2 p h o s -
9 4 p h o r y l a t i o n i n t h e s t i m u l a n t a c t i o n o f c a f f e i n e . N a t u r e 4 1 8 :
8 5 F i n n I . B . a n d H o l t z m a n S . G . ( 1 9 8 6 ) T o l e r a n c e t o c a f f e i n e - i n - 7 7 4 7 7 8
d u c e d s t i m u l a t i o n o f l o c o m o t o r a c t i v i t y i n r a t s . J . P h a r m a c o l . 1 0 3 L e d e n t C . , V a u g e o i s J . M . , S c h i f f m a n S . N . , P e d r a z z i n i T . , E l
E x p . T h e r . 2 3 8 : 5 4 2 5 4 6 Y a c o u b i M . , V a n d e r h a e g e n J . J . e t a l . ( 1 9 9 7 ) A g g r e s s i v e n e s s ,
8 6 S v e n n i n g s s o n P . , N o m i k o s G . G . a n d F r e d h o l m B . B . ( 1 9 9 5 ) h y p o a l g e s i a a n d i n c r e a s e d b l o o d p r e s s u r e i n m i c e d e f i c i e n t f o r
B i p h a s i c c h a n g e s i n l o c o m o t o r b e h a v i o r a n d i n e x p r e s s s i o n o f t h e a d e n o s i n e A 2 a r e c e p t o r . N a t u r e 3 8 8 : 6 7 4 6 7 8
m R N A f o r N G F I - A a n d N G F I - B i n r a t s t r i a t u m f o l l o w i n g 1 0 4 F e r r é S . , H e r r e r a - M a r s c h i t z M . , G r a b o w s k a - A n d é n M . , C a s a s
a c u t e c a f f e i n e a d m i n i s t r a t i o n . J . N e u r o s c i . 1 5 : 7 6 1 2 7 6 2 4 M . , U n g e r s t e d t U . a n d A n d é n N . - E . ( 1 9 9 1 ) P o s t s y n a p t i c
8 7 N i k o d i j e v i ç O . a n d J a c o b s o n K . A . ( 1 9 9 3 ) L o c o m o t o r a c t i v i t y d o p a m i n e / a d e n o s i n e i n t e r a c t i o n : I I . P o s t s y n a p t i c d o p a m i n e
i n m i c e d u r i n g c h r o n i c t r e a t m e n t w i t h c a f f e i n e a n d w i t h - a g o n i s m a n d a d e n o s i n e a n t a g o n i s m o f m e t h y l x a n t h i n e s i n
d r a w a l . P h a r m a c o l . B i o c h e m . B e h a v . 4 4 : 1 9 9 2 1 6 s h o r t - t e r m r e s e r p i n i z e d m i c e . E u r . J . P h a r m a c o l . 1 9 2 : 3 1 3 7
8 8 L o g a n L . , S e a l e T . W . a n d C a r n e y J . M . ( 1 9 8 6 ) I n h e r e n t d i f - 1 0 5 W h i t e B . C . , S i m p s o n C . C . , A d a m s J . E . a n d H a r k i n s D . J .
f e r e n c e s i n s e n s i t i v i t y t o m e t h y l x a n t h i n e s a m o n g i n b r e d m i c e . ( 1 9 7 8 ) M o n o a m i n e s y n t h e s i s a n d c a f f e i n e - i n d u c e d l o c o m o t o r
P h a r m a c o l . B i o c h e m . B e h a v . 2 4 : 1 2 8 1 1 2 8 6 a c t i v i t y . N e u r o p h a r m a c o l o g y 1 7 : 5 1 1 5 1 3
8 9 E l Y a c o u b i M . , L e d e n t C . , M e n a r d J . F . , P a r m e n t i e r M . , C o s - 1 0 6 G a r r e t t B . E . a n d H o l t z m a n S . G . ( 1 9 9 4 ) C a f f e i n e c r o s s - t o l e r -
t e n t i n J . a n d V a u g e o i s J . M . ( 2 0 0 0 ) T h e s t i m u l a n t e f f e c t s o f a n c e t o s e l e c c t i v e d o p a m i n e D 1 a n d D 2 r e c e p t o r a g o n i s t s b u t
c a f f e i n e o n l o c o m o t o r b e h a v i o u r i n m i c e a r e m e d i a t e d t h r o u g h n o t t o t h e i r s y n e r g i s t i c i n t e r a c t i o n . E u r . J . P h a r m a c o l . 2 6 2 :
i t s b l o c k a d e o f a d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r s . B r . J . P h a r m a c o l . 6 5 7 5
1 2 9 : 1 4 6 5 1 4 7 3 1 0 7 B r a u n R . L . , B a r o n e P . a n d C h a s e T . N . ( 1 9 8 6 ) I n t e r a c t i o n o f
9 0 N i k o d i j e v i ç O . , S a r g e s R . , D a l y J . W . a n d J a c o b s o n K . A . D 1 a n d D 2 d o p a m i n e r e c e p t o r s i n t h e e x p r e s s i o n o f d o p a m i n e
( 1 9 9 1 ) B e h a v i o r a l e f f e c t s o f A 1 - a n d A 2 - s e l e c t i v e a d e n o s i n e a g o n i s t - i n d u c e d b e h a v i o r . A d v . M e d . B i o l . 2 0 4 : 1 5 1 1 6 6
a g o n i s t s : e v i d e n c e f o r s y n e r g i s m a n d a n t a g o n i s m . J . P h a r m a - 1 0 8 P o p o l i P . , C a p o r a l i M . G . a n d S c o t t i d e C a r o l i s A . ( 1 9 9 1 ) A k i -
c o l . E x p . T h e r . 2 5 9 : 2 8 6 2 9 4 n e s i a d u e t o c a t e c h o l a m i n e d e p l e t i o n i n m i c e i s p r e v e n t e d b y
9 1 K a t i m s J . J . , A n n a u Z . a n d S n y d e r S . H . ( 1 9 8 3 ) I n t e r a c t i o n s i n c a f f e i n e . F u r t h e r e v i d e n c e f o r a n i n v o l v e m e n t o f a d e n o s i n e r -
t h e b e h a v i o r a l e f f e c t s o f m e t h y l x a n t h i n e s a n d a d e n o s i n e d e - g i c s y s t e m i n t h e c o n t r o l o f m o t i l i t y . J . P h a r m . P h a r m a c o l . 4 3 :
r i v a t i v e s . J . P h a r m a c o l . E x p . T h e r . 2 2 7 : 1 6 7 1 7 3 2 8 0 2 8 1
9 2 O k a d a M . , K i r y u K . , K a w a t a Y . , M i z u n o K . , W a d a K . , T a s a k i 1 0 9 S h i o z a k i S . , I c h i k a w a S . , N a k a m u r a J . , K i t a m u r a S . , Y a m a d a
H . e t a l . ( 1 9 9 7 ) D e t e r m i n a t i o n o f t h e e f f e c t s o f c a f f e i n e a n d K . a n d K u w a n a Y . ( 1 9 9 9 ) A c t i o n s o f a d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r
c a r b a m a z e p i n e o n s t r i a t a l d o p a m i n e r e l e a s e b y i n v i v o m i c r o - a n t a g o n i s t K W - 6 0 0 2 o n d r u g - i n d u c e d c a t a l e p s y a n d h y p o k i -
d i a l y s i s . E u r . J . P h a r m a c o l . 3 2 1 : 1 8 1 1 8 8 n e s i a c a u s e d b y r e s e r p i n e o r M P T P . P s y c h o p h a r m a c o l o g y
9 3 M o r g a n M . E . a n d V e s t a l R . E . ( 1 9 8 9 ) M e t h y l x a n t h i n e e f f e c t s ( B e r l . ) 1 4 7 : 9 0 9 5
o n c a u d a t e d o p a m i n e r e l e a s e a s m e a s u r e d b y i n v i v o e l e c t r o - 1 1 0 K a n d a T . , J a c k s o n M . J . , S m i t h L . A . , P e a r c e R . K . , N a k a m u r a
c h e m i s t r y . L i f e S c i . 4 5 : 2 0 2 5 2 0 3 9 J . , K a s e H . e t a l . ( 1 9 9 8 ) A d e n o s i n e A 2 A a n t a g o n i s t : a n o v e l
9 4 S o l i n a s M . , F e r r é S . , Y o u Z . - B . , K a r c z - K u b i c h a M . , P o p o l i P . a n t i p a r k i n s o n i a n a g e n t t h a t d o e s n o t p r o v o k e d y s k i n e s i a i n
a n d G o l d b e r g S . R . ( 2 0 0 2 ) C a f f e i n e i n d u c e s d o p a m i n e a n d p a r k i n s o n i a n m o n k e y s . A n n . N e u r o l . 4 3 : 5 0 7 5 1 3
g l u t a m a t e r e l e a s e i n t h e s h e l l o f t h e n u c l e u s a c c u m b e n s . J . 1 1 1 D r a g u n o w M . a n d F a u l l R . ( 1 9 8 9 ) T h e u s e o f c - f o s a s a m e t a -
N e u r o s c i . 2 2 : 6 3 2 1 6 3 2 4 b o l i c m a r k e r i n n e u r o n a l p a t h w a y s t r a c i n g . J . N e u r o s c i . M e t h -
9 5 S w e r d l o w N . R . a n d K o o b G . F . ( 1 9 8 5 ) S e p a r a t e n e u r a l s u b - o d s 2 9 : 2 6 1 2 6 5
s t r a t e s o f t h e l o c o m o t o r - a c t i v a t i n g p r o p e r t i e s o f a m p h e t a - 1 1 2 H u g h e s P . a n d D r a g u n o w M . ( 1 9 9 5 ) I n d u c t i o n o f i m m e d i a t e -
m i n e , h e r o i n , c a f f e i n e a n d c o r t i c o t r o p i n r e l e a s i n g f a c t o r e a r l y g e n e s a n d t h e c o n t r o l o f n e u r o t r a n s m i t t e r - r e g u l a t e d
( C R F ) i n t h e r a t . P h a r m a c o l . B i o c h e m . B e h a v . 2 3 : 3 0 3 3 0 7 g e n e e x p r e s s i o n w i t h i n t h e n e r v o u s s y s t e m . P h a r m a c o l . R e v .
9 6 P u l v i r e n t i L . , S w e r d l o w N . R . a n d K o o b G . F . ( 1 9 9 1 ) N u c l e u s 4 7 : 1 3 3 1 7 8
a c c u m b e n s N M D A a n t a g o n i s t d e c r e a s e s l o c o m o t o r a c t i v i t y 1 1 3 M i l l e r J . C . ( 1 9 9 0 ) I n d u c t i o n o f c - f o s m R N A e x p r e s s i o n i n r a t
p r o d u c e d b y c o c a i n e , h e r o i n o r a c c u m b e n s d o p a m i n e , b u t n o t s t r i a t u m b y n e u r o l e p t i c d r u g s . J . N e u r o c h e m . 5 4 : 1 4 5 3 1 4 5 5
c a f f e i n e . P h a r m a c o l . B i o c h e m . B e h a v . 4 0 : 8 4 1 8 4 5 1 1 4 R o b e r t s o n G . S . a n d F i b i g e r H . C . ( 1 9 9 2 ) N e u r o l e p t i c s i n -
9 7 J o y c e E . M . a n d K o o b G . F . ( 1 9 8 1 ) A m p h e t a m i n e - , s c o p o - c r e a s e c - f o s e x p r e s s i o n i n t h e f o r e b r a i n : c o n t r a s t i n g e f f e c t s o f
l a m i n e - a n d c a f f e i n e - i n d u c e d l o c o m o t o r a c t i v i t y f o l l o w i n g 6 - h a l o p e r i d o l a n d c l o z a p i n e . N e u r o s c i e n c e 4 6 : 3 1 5 3 2 8
h y d r o x y d o p a m i n e l e s i o n s o f t h e m e s o l i m b i c d o p a m i n e s y s - 1 1 5 D r a g u n o w M . , R o b e r t s o n G . S . , F a u l l R . L . M . , R o b e r t s o n H .
t e m . P s y c h o p h a r m a c o l o g y ( B e r l . ) 7 3 : 3 1 1 3 1 3 A . a n d J a n s e n K . ( 1 9 9 0 ) D 2 d o p a m i n e r e c e p t o r a n t a g o n i s t s i n -
9 8 Z o c c h i C . , O n g i n i E . , C o n t i A . , M o n o p o l i A . , N e g r e t t i A . , d u c e c - f o s a n d r e l a t e d p r o t e i n s i n r a t s t r i a t a l n e u r o n s . N e u r o -
B a r a l d i P . G . e t a l . ( 1 9 9 6 ) T h e n o n - x a n t h i n e h e t e r i c y c l i c c o m - s c i e n c e 3 7 : 2 8 7 2 9 4
p o u n d , S C H 5 8 2 6 1 , i s a n e w p o t e n t a n d s e l e c t i v e A 2 A a d e n o - 1 1 6 Y o u n g S . T . , P o r r i n o L . J . a n d I a d a r o l a M . J . ( 1 9 9 1 ) C o c a i n e
s i n e r e c e p t o r a n t a g o n i s t . J . P h a r m a c o l . E x p . T h e r . 2 7 6 : i n d u c e s s t r i a t a l c - f o s - i m m u n o r e a c t i v e p r o t e i n s v i a d o p a m i n -
3 9 8 4 0 4 e r g i c D 1 r e c e p t o r s . P r o c . N a t l . A c a d . S c i . U S A 8 8 : 1 2 9 1
9 9 B r u n s R . F . , F e r g u s J . H . , B a d g e r E . W . , B r i s t o l J . A . , S a n t a y L . 1 2 9 5
A . , H a r t m a n J . D . e t a l . ( 1 9 8 7 ) B i n d i n g o f t h e A 1 - s e l e c t i v e 1 1 7 G r a y b i e l A . M . , M o r a t a l l a R . a n d R o b e r t s o n H . A . ( 1 9 9 0 ) A m -
a d e n o s i n e a n t a g o n i s t 8 - c y c l o p e n t y l - 1 , 3 - d i p r o p y l x a n t h i n e t o p h e t a m i n e a n d c o c a i n e i n d u c e d r u g - s p e c i f i c a c t i v a t i o n o f t h e
r a t b r a i n m e m b r a n e s . N a u n y n - S c h m i e d e b e r g s A r c h . P h a r - c - f o s g e n e i n s t r i o s o m e - m a t r i x c o m p a r t m e n t s a n d l i m b i c s u b -
m a c . 3 3 5 : 5 9 6 3 d i v i s i o n s o f t h e s t r i a t u m . P r o c . N a t l . A c a d . S c i . U S A 8 7 :
1 0 0 G r i e b e l G . , M i s s l i n R . a n d V o g e l E . ( 1 9 9 1 ) B e h a v i o u r a l e f - 6 9 1 2 6 9 1 6
f e c t s o f s e l e c t i v e A 2 a d e n o s i n e r e c e p t o r a n t a g o n i s t s , C G S 1 1 8 S v e n n i n g s s o n P . , S t r ö m A . , J o h a n s s o n B . a n d F r e d h o l m B . B .
2 1 1 9 7 a n d C G S 2 2 7 0 6 , i n m i c e . N e u r o r e p o r t 2 : 1 3 9 1 4 0 ( 1 9 9 5 ) I n c r e a s e d e x p r e s s i o n o f c - j u n , j u n B , A P - 1 a n d p r e -
1 0 1 G r i e b e l G . , S a f f r o y - S p i t t l e r M . , M i s s l i n R . , R e m m y D . , V o g e l p r o e n k e p h a l i n m R N A i n r a t s t r i a t u m f o l l o w i n g a s i n g l e i n j e c -
E . a n d B o u r g u i g n o n J . - J . ( 1 9 9 1 ) C o m p a r i s o n o f t h e b e h a v - t i o n o f c a f f e i n e . J . N e u r o s c i . 1 5 : 3 5 8 3 3 5 9 3
C M L S , C e l l . M o l . L i f e S c i . V o l . 6 1 , 2 0 0 4 R e v i e w A r t i c l e 8 7 1
1 1 9 D a s s e s s e D . , V a n d e r w i n d e n J . - M . , G o l d b e r g I . , V a n d e r h a e g e n a n d c A M P - r e g u l a t e d p h o s p h o p r o t e i n ( M r 3 2 k D a ) / p r o t e i n
J . - J . a n d S c h i f f m a n n ( 1 9 9 9 ) C a f f e i n e - m e d i a t e d i n d u c t i o n o f c - p h o s p h a t a s e - 1 p a t h w a y r e g u l a t e s d e p h o s p h o r y l a t i o n o f t h e
f o s , z i f - 2 6 8 a n d a r c e x p r e s s i o n t h r o u g h A 1 r e c e p t o r s i n t h e N M D A r e c e p t o r . J . N e u r o s c i . 1 8 : 1 0 2 9 7 1 0 3 0 3
s t r i a t u m : d i f f e r e n t i n t e r a c t i o n s w i t h t h e d o p a m i n e r g i c s y s t e m . 1 3 8 S n y d e r G . L . , A l l e n P . B . , F i e n b e r g A . A . , V a l l e C . G . , H u g a n i r
E u r . J . N e u r o s c i . 1 1 : 3 1 0 1 3 1 1 4 R . L . , N a i r n A . C . e t a l . ( 2 0 0 0 ) R e g u l a t i o n o f p h o s p h o r y l a t i o n
1 2 0 N a k a j i m a T . , D a v a l J . L . , M o r g a n P . F . , P o s t R . M . a n d M a r a n - o f t h e G l u R 1 A M P A r e c e p t o r i n t h e n e o s t r i a t u m b y d o p a m i n e
g o s P . J . ( 1 9 8 9 ) A d e n o s i n e r g i c m o d u l a t i o n o f c a f f e i n e - i n d u c e d a n d p s y c h o s t i m u l a n t s i n v i v o . J . N e u r o s c i . 2 0 : 4 4 8 0 4 4 8 8
c - f o s m R N A e x p r e s s i o n i n m o u s e b r a i n . B r a i n R e s . 5 0 1 : 3 0 7 1 3 9 F l o r e s - H e r n a n d e z J . , H e r n a n d e z S . , S n y d e r G . L . , Y a n Z . ,
3 1 4 F i e n b e r g A . A . , M o s s S . J . e t a l . ( 2 0 0 0 ) D 1 d o p a m i n e r e c e p t o r
1 2 1 G o n z a l e s G . A . a n d M o n t m i n y M . R . ( 1 9 8 9 ) C y c l i c A M P a c t i v a t i o n r e d u c e s G A B A A r e c e p t o r c u r r e n t s i n n e o s t r i a t a l
s t i m u l a t e s s o m a t o s t a t i n g e n e t r a n s c r i p t i o n b y p h o s p h o r y l a t i o n n e u r o n s t h r o u g h a P K A / D A R P P - 3 2 / P P - 1 s i g n a l i n g c a s c a d e . J .
o f C R E B a t s e r i n e 1 3 3 . C e l l 5 9 : 6 7 5 6 8 0 N e u r o p h y s i o l . 8 3 : 2 9 9 6 3 0 0 4
1 2 2 S h e n g M . a n d G r e e n b e r g M . E . ( 1 9 9 0 ) T h e r e g u l a t i o n a n d 1 4 0 B i b b J . A . , C h e n J . , T a y l o r J . R . , S v e n n i n g s s o n P . , N i s h i A . ,
f u n c t i o n o f c - f o s a n d o t h e r i m m e d i a t e e a r l y g e n e s i n t h e n e r - S n y d e r G . L . e t a l . ( 2 0 0 1 ) E f f e c t s o f c h r o n i c e x p o s u r e t o c o -
v o u s s y s t e m . N e u r o n 4 : 4 7 7 4 8 5 c a i n e a r e r e g u l a t e d b y t h e n e u r o n a l p r o t e i n C d k 5 . N a t u r e 4 1 0 :
1 2 3 C o l e D . G . a n d D i F i g l i a M . ( 1 9 9 4 ) R e s e r p i n e i n c r e a s e s f o s a c - 3 7 6 3 8 0
t i v i t y i n t h e r a t b a s a l g a n g l i a v i a a q u i n p i r o l e - s e n s i t i v e m e c h - 1 4 1 S v e n n i n g s s o n P . , L i n d s k o g M . , L e d e n t C . , P a r m e n t i e r M . ,
a n i s m . N e u r o s c i e n c e 6 0 : 1 1 5 1 2 3 G r e e n g a r d P . , F r e d h o l m B . B . e t a l . ( 2 0 0 0 ) R e g u l a t i o n o f t h e
1 2 4 P o l l a c k A . E . a n d F i n k J . S . ( 1 9 9 5 ) A d e n o s i n e a n t a g o n i s t s p o - p h o s p h o r y l a t i o n o f t h e d o p a m i n e - a n d c A M P - r e g u l a t e d p h o s -
t e n t i a t e D 2 d o p a m n e - d e p e n d e n t a c t i v a t i o n o f F o s i n t h e s t r i - p h o p r o t e i n o f 3 2 k D a i n v i v o b y d o p a m i n e D 1 , d o p a m i n e D 2
a t o p a l l i d a l p a t h w a y . N e u r o s c i e n c e 6 8 : 7 2 1 7 2 8 a n d a d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r s . P r o c . N a t l . A c a d . S c i . U S A 9 7 :
1 2 5 B o e g m a n R . J . a n d V i n c e n t S . R . ( 1 9 9 6 ) I n v o l v e m e n t o f 1 8 5 6 1 8 6 0
a d e n o s i n e a n d g l u t a m a t e r e c e p t o r s i n t h e i n d u c t i o n o f c - f o s i n 1 4 2 S v e n n i n g s s o n P . , L e M o i n e C . , F i s o n e G . a n d F r e d h o l m B . B .
t h e s t r i a t u m b y h a l o p e r i d o l . S y n a p s e 2 2 : 7 0 7 7 ( 1 9 9 9 ) D i s t r i b u t i o n , b i o c h e m i s t r y a n d f u n c t i o n o f s t r i a t a l
1 2 6 O u i m e t C . C . , L a n g l e y - G u i l l i o n K . - C . a n d G r e e n g a r d P . a d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r s . P r o g . N e u r o b i o l . 5 9 : 3 5 5 3 9 6
( 1 9 9 8 ) Q u a n t i t a t i v e i m m u n o c h e m i s t r y o f D A R P P - 3 2 - e x - 1 4 3 G r a f e M . R . , F o r n o L . S . a n d E n g L . F . ( 1 9 8 5 ) I m m u n o c y t o -
p r e s s i n g n e u r o n s i n t h e r a t c a u d a t o p u t a m e n . B r a i n R e s . 8 0 8 : c h e m i c a l s t u d i e s o f s u b s t a n c e P a n d m e t - e n k e p h a l i n i n t h e
8 1 2 b a s a l g a n g l i a a n d s u b s t a n t i a n i g r a i n H u n t i n g t o n s , P a r k i n -
1 2 7 G r e e n g a r d P . , A l l e n P . B . a n d N a i r n A . ( 1 9 9 9 ) B e y o n d t h e s o n s a n d A l z h e i m e r s d i s e a s e . J . N e u r o p a t h o l . E x p . N e u r o l .
d o p a m i n e r e c e p t o r : t h e D A R P P - 3 2 / p r o t e i n p h o s p h a t a s e - 1 4 4 : 4 7 5 9
c a s c a d e . N e u r o n 2 3 : 4 3 5 4 4 7 1 4 4 N i s b e t A . P . , F o s t e r O . J . , K i n g s b u r y A . , E v e D . J . , D a n i e l S . E . ,
1 2 8 F i e n b e r g A . A . , H i r o i N . , M e r m e l s t e n P . , S o n g W . - J . , S n y d e r G . M a r s d e n C . D . e t a l . ( 1 9 9 5 ) P r e p r o e n k e p h a l i n a n d p r e p r o -
L . , N i s h i A . e t a l . ( 1 9 9 8 ) D A R P P - 3 2 : r e g u l a t o r o f t h e e f f i c a c y t a c h y k i n i n m e s s e n g e r R N A e x p r e s s i o n i n n o r m a l h u m a n b a s a l
o f d o p a m i n e r g i c n e u r o t r a n s m i s s i o n . S c i e n c e 2 8 1 : 8 3 8 8 4 2 g a n g l i a a n d i n P a r k i n s o n s d i s e a s e . N e u r o s c i e n c e 6 6 : 3 6 1 3 7 6
1 2 9 H e m m i n g s J . , H . C . , G r e e n g a r d P . , T u n g H . Y . L . a n d C o h e n P . 1 4 5 G e r f e n C . R . , E n g b e r T . M . , M a h a n L . C . , S u s e l Z . , C h a s e T .
( 1 9 8 4 ) D A R P P - 3 2 , a d o p a m i n e - r e g u l a t e d n e u r o n a l p h o s p h o - N . , M o n s m a J . F . J . e t a l . ( 1 9 9 0 ) D 1 a n d D 2 d o p a m i n e r e c e p t o r -
p r o t e i n , i s a p o t e n t i n h i b i t o r o f p r o t e i n p h o s p h a t a s e - 1 . N a t u r e r e g u l a t e d g e n e e x p r e s s i o n o f s t r i a t o n i g r a l a n d s t r i a t o p a l l i d a l
3 1 0 : 5 0 3 5 0 5 n e u r o n s . S c i e n c e 2 5 0 : 1 4 2 9 1 4 3 2
1 3 0 B i b b J . , S n y d e r G . L . , N i s h i A . , Y a n Z . , M e i j e r L . , F i e n b e r g A . 1 4 6 A u g o o d S . J . , E m s o n P . C . , M i t c h e l l I . J . , B o y c e S . , C l a r k e C .
A . e t a l . ( 1 9 9 9 ) P h o s p h o r y l a t i o n o f D A R P P - 3 2 b y C d k 5 m o d - E . a n d C r o s s m a n A . R . ( 1 9 8 9 ) C e l l u l a r l o c a l i s a t i o n o f
u l a t e s d o p a m i n e s i g n a l l i n g i n n e u r o n s . N a t u r e 4 0 2 : 6 6 9 6 7 1 e n k e p h a l i n g e n e e x p r e s s i o n i n M P T P - t r e a t e d c y n o m o l g u s
1 3 1 N i s h i A . , B i b b J . A . , S n y d e r G . L . , H i g a s h i H . , N a i r n A . C . a n d m o n k e y s . M o l . B r a i n R e s . 6 : 8 5 9 2
G r e e n g a r d P . ( 2 0 0 0 ) A m p l i f i c a t i o n o f d o p a m i n e r g i c s i g n a l i n g 1 4 7 U n g e r s t e d t U . a n d A r b u t h n o t t G . W . ( 1 9 7 0 ) Q u a n t i t a t i v e
b y a p o s i t i v e f e e d b a c k l o o p . P r o c . N a t l . A c a d . S c i . U S A 9 7 : r e c o r d i n g o f r o t a t i o n a l b e h a v i o u r i n r a t s a f t e r 6 - h y d r o x y -
1 2 8 4 0 1 2 8 4 5 d o p a m i n e l e s i o n s o f t h e n i g r o s t r i a t a l d o p a m i n e s y s t e m . B r a i n
1 3 2 U s u i H . , I m a z u M . , M a e t a K . , T s u k a m o t o H . , A z u m a K . a n d R e s . 2 4 : 4 8 5 4 9 3
T a k e d a M . ( 1 9 8 8 ) T h r e e d i s t i n c t f o r m s o f t y p e 2 A p r o t e i n 1 4 8 U n g e r s t e d t U . ( 1 9 7 1 ) P o s t s y n a p t i c s u p e r s e n s i t i v i t y a f t e r 6 - h y -
p h o s p h a t a s e i n h u m a n e r y t h r o c y t e c y t o s o l . J . B i o l . C h e m . d r o x y - d o p a m i n e i n d u c e d d e g e n e r a t i o n o f t h e n i g r o - s t r i a t a l
2 6 3 : 3 7 5 2 3 7 6 1 d o p a m i n e s y s t e m . A c t a P h y s i o l . S c a n d . 3 6 7 : 6 9 9 3
1 3 3 U s u i H . , I n o u e R . , T a n a b e O . , N i s h i t o Y . , S h i m i z u M . , H a y a s h i 1 4 9 C a s a s M . , F e r r é S . , C o b o s A . , G r a u J . N . a n d J a n é F . ( 1 9 8 9 )
H . e t a l . ( 1 9 9 8 ) A c t i v a t i o n o f p r o t e i n p h o s p h a t a s e 2 A b y R e l a t i o n s h i p b e t w e e n r o t a t i o n a l b e h a v i o u r i n d u c e d b y a p o -
c A M P - d e p e n d e n t p r o t e i n k i n a s e - c a t a l y z e d p h o s p h o r y l a t i o n m o r p h i n e a n d c a f f e i n e i n r a t s w i t h u n i l a t e r a l l e s i o n s o f t h e n i -
o f t h e 7 4 - k D a B ¢ ¢ ( d e l t a ) r e g u l a t o r y s u b u n i t i n v i t r o a n d i d e n - g r o s t r i a t a l p a t h w a y . N e u r o p s y c h o p h a r m a c o l o g y 2 8 : 4 0 7
t i f i c a t i o n o f t h e p h o s p h o r y l a t i o n s i t e s . F E B S L e t t . 4 3 0 : 4 0 9
3 1 2 3 1 6 1 5 0 F r e d h o l m B . B . , H e r r e r a - M a r s c h i t z M . , J o n z o n B . , L i n d s t r ö m
1 3 4 N i s h i A . , S n y d e r G . L . a n d G r e e n g a r d P . ( 1 9 9 7 ) B i d i r e c t i o n a l K . a n d U n g e r s t e d t U . ( 1 9 8 3 ) O n t h e m e c h a n i s m b y w h i c h
r e g u l a t i o n o f D A R P P - 3 2 p h o s p h o r y l a t i o n b y d o p a m i n e . J . m e t h y l x a n t h i n e s e n h a n c e a p o m o r p h i n e - i n d u c e d r o t a t i o n b e -
N e u r o s c i . 1 7 : 8 1 4 7 8 1 5 5 h a v i o u r i n t h e r a t . P h a r m a c . B i o c h e m . B e h a v . 1 9 : 5 3 5 5 4 1
1 3 5 S v e n n i n g s s o n P . , L i n d s k o g M . , R o g n o n i F . , F r e d h o l m B . B . , 1 5 1 F u x e K . a n d U n g e r s t e d t U . ( 1 9 7 4 ) A c t i o n o f c a f f e i n e a n d t h e o -
G r e e n g a r d P . a n d F i s o n e G . ( 1 9 9 8 ) A c t i v a t i o n o f a d e n o s i n e A 2 A p h y l l a m i n e o n s u p e r s e n s i t i v e d o p a m i n e r e c e p t o r s : c o n s i d e r -
a n d d o p a m i n e D 1 r e c e p t o r s s t i m u l a t e s c y c l i c A M P - d e p e n d e n t a b l e e n h a n c e m e n t o f r e c e p t o r r e s p o n s e t o t r e a t m e n t w i t h
p h o s p h o r y l a t i o n o f D A R P P - 3 2 i n d i s t i n c t p o p u l a t i o n s o f s t r i - D O P A a n d d o p a m i n e r e c e p t o r a g o n i s t s . M e d . B i o l . 5 2 : 4 8 5 4
a t a l p r o j e c t i o n n e u r o n s . N e u r o s c i e n c e 8 4 : 2 2 3 2 2 8 1 5 2 G a r r e t t B . E . a n d H o l t z m a n S . G . ( 1 9 9 5 ) D o e s a d e n o s i n e r e -
1 3 6 S u r m e i e r D . J . , B a r g a s J . , H e m m i n g s H . C . , N a i r n A . C . a n d c e p t o r b l o c k a d e m e d i a t e c a f f e i n e - i n d u c e d r o t a t i o n a l b e h a v -
G r e e n g a r d P . ( 1 9 9 5 ) M o d u l a t i o n o f c a l c i u m c u r r e n t s b y a D 1 i o r ? J . P h a r m a c o l . E x p . T h e r . 2 7 4 : 2 0 7 2 1 4
d o p a m i n e r g i c p r o t e i n k i n a s e / p h o s p h a t a s e c a s c a d e i n r a t n e o s - 1 5 3 H e r r e r a - M a r s c h i t z M . , C a s a s M . a n d U n g e r s t e d t U . ( 1 9 8 8 )
t r i a t a l n e u r o n s . N e u r o n 1 4 : 3 8 5 3 9 7 C a f f e i n e p r o d u c e s c o n t r a l a t e r a l r o t a t i o n i n r a t s w i t h u n i l a t e r a l
1 3 7 S n y d e r G . L . , F i e n b e r g A . A . , H u g a n i r R . L . a n d G r e e n g a r d P . d o p a m i n e d e n e r v a t i o n : c o m p a r i s o n s w i t h a p o m o r p h i n e - i n -
( 1 9 9 8 ) A d o p a m i n e / D 1 r e c e p t o r / p r o t e i n k i n a s e A / d o p a m i n e - d u c e d r e s p o n s e s . P s y c h o p h a r m a c o l o g y ( B e r l . ) 9 4 : 3 8 4 5
8 7 2 G . F i s o n e , A . B o r g k v i s t a n d A . U s i e l l o M e c h a n i s m o f a c t i o n o f c a f f e i n e
1 5 4 J i a n g H . , J a c k s o n - L e w i s V . , M u t h a n e U . , D o l l i s o n A . , F e r r e i r a t w o e x p e r i m e n t a l p r o c e d u r e s m e a s u r i n g a n x i e t y i n t h e m o u s e
M . , E s p i n o s a A . e t a l . ( 1 9 9 3 ) A d e n o s i n e r e c e p t o r a n t a g o n i s t s p o - i s n o t s h a r e d b y s e l e c t i v e A 2 A a d e n o s i n e r e c e p t o r a n t a g o n i s t s .
t e n t i a t e d o p a m i n e r e c e p t o r a g o n i s t - i n d u c e d r o t a t i o n a l b e h a v i o r P s y c h o p h a r m a c o l o g y ( B e r l . ) 1 4 8 : 1 5 3 1 6 3
i n 6 - h y d r o x y d o p a m i n e - l e s i o n e d r a t s . B r a i n R e s . 6 1 3 : 3 4 7 3 5 1 1 7 3 R o s s G . W . , A b b o t t R . D . , P e t r o v i c h H . , M o r e n s D . M . ,
1 5 5 W o o t e n G . F . ( 2 0 0 1 ) A n a t o m y a n d f u n c t i o n o f d o p a m i n e r e - G r a n d i n e t t i A . , T u n g K . - H . e t a l . ( 2 0 0 0 ) A s s o c i a t i o n o f c o f f e e
c e p t o r s : u n d e r s t a n d i n g t h e p a t h o p h y s i o l o g y o f f l u c t u a t i o n s i n a n d c a f f e i n e i n t a k e w i t h t h e r i s k o f P a r k i n s o n d i s e a s e . J A M A
P a r k i n s o n s d i s e a s e . P a r k . R e l . D i s . 8 : 7 9 8 3 2 8 3 : 2 6 7 4 2 6 7 9
1 5 6 P i n n a A . , F e n u S . a n d M o r e l l i M . ( 2 0 0 1 ) M o t o r s t i m u l a n t e f - 1 7 4 A s c h e r i o A . , Z h a n g S . M . , H e r n á n M . A . , K a w a c h i I . , C o l d i t z
f e c t s o f t h e a d e n o s i n e A ( 2 A ) r e c e p t o r a n t a g o n i s t S C H 5 8 2 6 1 G . A . , S p e i z e r F . E . e t a l . ( 2 0 0 1 ) P r o s p e c t i v e s t u d y o f c a f f e i n e
d o n o t d e v e l o p t o l e r a n c e a f t e r r e p e a t e d t r e a t m e n t s i n 6 - h y - c o n s u m p t i o n a n d r i s k o f P a r k i n s o n s d i s e a s e i n m e n a n d
d r o x y d o p a m i n e - l e s i o n e d r a t s . S y n a p s e 3 9 : 2 3 3 2 3 8 w o m e n . A n n . N e u r o l . 5 0 : 5 6 6 3
1 5 7 F e n u S . , P i n n a A . , O n g i n i E . a n d M o r e l l i M . ( 1 9 9 7 ) A d e n o s i n e 1 7 5 C h e n J . - F . , X u K . , P e t z e r J . P . , S t a a l R . , X u Y . - H . , B e i l s t e i n M .
A 2 A r e c e p t o r a n t a g o n i s m p o t e n t i a t e s L - D O P A - i n d u c e d t u r n - A . e t a l . ( 2 0 0 1 ) N e u r o p r o t e c t i o n b y c a f f e i n e a n d A 2 A a d e n o -
i n g b e h a v i o u r a n d c - f o s e x p r e s s i o n i n 6 - h y d r o x y d o p a m i n e - l e - s i n e r e c e p t o r i n a c t i v a t i o n i n a m o d e l o f P a r k i n s o n s d i s e a s e . J .
s i o n e d r a t s . E u r . J . P h a r m a c o l . 3 2 1 : 1 4 3 1 4 7 N e u r o s c i . 2 1 : R C 1 4 3 ( 1 6 )
1 5 8 K o g a K . , K u r o k a w a M . , O c h i M . , N a k a m u r a J . a n d K u w a n a Y . 1 7 6 I k e d a K . , K u r o k a w a M . , A o y a m a S . a n d K u w a n a Y . ( 2 0 0 2 )
( 2 0 0 0 ) A d e n o s i n e A ( 2 A ) r e c e p t o r a n t a g o n i s t s K F 1 7 8 3 7 a n d N e u r o p r o t e c t i o n b y a d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r b l o c k a d e i n e x -
K W - 6 0 0 2 p o t e n t i a t e r o t a t i o n i n d u c e d b y d o p a m i n e r g i c d r u g s p e r i m e n t a l m o d e l s o f P a r k i n s o n s d i s e a s e . J . N e u r o c h e m . 8 0 :
i n h e m i - P a r k i n s o n i a n r a t s . E u r . J . P h a r m a c o l . 4 0 8 : 2 4 9 2 5 5 2 6 2 2 7 0
1 5 9 R i c h a r d s o n P . J . , K a s e H . a n d J e n n e r P . ( 1 9 9 7 ) A d e n o s i n e A 2 A 1 7 7 B o n a E . , Å d é n U . , G i l l a n d E . , F r e d h o l m B . B . a n d H a g b e r g H .
r e c e p t o r a n t a g o n i s t s a s n e w a g e n t s f o r t h e t r e a t m e n t o f P a r k i n - ( 1 9 9 7 ) N e o n a t a l c e r e b r a l h y p o x i a - i s c h e m i a : t h e e f f e c t o f
s o n s d i s e a s e . T r e n d s N e u r o s c i . 1 8 : 3 3 8 3 4 4 a d e n o s i n e r e c e p t o r a n t a g o n i s t s . N e u r o p h a r m a c o l o g y 3 6 :
1 6 0 G r o n d i n R . , B e d a r d P . J . , H a d j T a h a r A . , G r e g o i r e L . , M o r i A . 1 3 2 7 1 3 3 8
a n d K a s e H . ( 1 9 9 9 ) A n t i p a r k i n s o n i a n e f f e c t o f a n e w s e l e c t i v e 1 7 8 J o n e s P . A . , S m i t h R . A . a n d S t o n e T . W . ( 1 9 9 8 ) P r o t e c t i o n
a d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r a n t a g o n i s t i n M P T P - t r e a t e d m o n - a g a i n s t h i p p o c a m p a l k a i n a t e e x c i t o t o x i c i t y b y i n t r a c e r e b r a l
k e y s . N e u r o l o g y 5 2 : 1 6 7 3 1 6 7 7 a d m i n i s t r a t i o n o f a n a d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r a n t a g o n i s t . B r a i n
1 6 1 K a n d a T . , J a c k s o n M . J . , S m i t h L . A . , P e a r c e R . K . , N a k a m u r a R e s . 8 0 0 : 3 2 8 3 3 5
J . , K a s e H . e t a l . ( 2 0 0 0 ) C o m b i n e d u s e o f t h e a d e n o s i n e A ( 2 A ) 1 7 9 M o n o p o l i A . , L o z z a G . , F o r l a n i A . , M a t t a v e l l i A . a n d O n g i n i
a n t a g o n i s t K W - 6 0 0 2 w i t h L - D O P A o r w i t h s e l e c t i v e D 1 o r D 2 E . ( 1 9 9 8 ) B l o c k a d e o f a d e n o s i n e A 2 A r e c e p t o r s b y S C H
d o p a m i n e a g o n i s t s i n c r e a s e s a n t i p a r k i n s o n i a n a c t i v i t y b u t n o t 5 8 2 6 1 r e s u l t s i n n e u r o p r o t e c t i v e e f f e c t s i n c e r e b r a l i s c h a e m i a
d y s k i n e s i a i n M P T P - t r e a t e d m o n k e y s . E x p . N e u r o l . 1 6 2 : i n r a t s . N e u r o r e p o r t 9 : 3 9 5 5 3 9 5 9
3 2 1 3 2 7 1 8 0 C h e n J . F . , H u a n g Z . , M a J . , Z h u J . , M o r a t a l l a R . , S t a n d a e r t D .
1 6 2 K i m D . S . a n d P a l m i t e r R . D . ( 2 0 0 3 ) A d e n o s i n e r e c e p t o r e t a l . ( 1 9 9 9 ) A 2 A a d e n o s i n e r e c e p t o r d e f i c i e n c y a t t e n u a t e s
b l o c k a d e r e v e r s e s h y p o p h a g i a a n d e n h a n c e s l o c o m o t o r a c t i v - b r a i n i n j u r y i n d u c e d b y t r a n s i e n t f o c a l i s c h e m i a i n m i c e . J .
i t y o f d o p a m i n e - d e f i c i e n t m i c e . P r o c . N a t l . A c a d . S c i . U S A N e u r o s c i . 1 9 : 9 1 9 2 9 2 0 0
1 0 0 : 1 3 4 6 1 3 5 1 1 8 1 R o d r i g u e z M . C . , O b e s o J . A . a n d O l a n o w C . W . ( 1 9 9 8 ) S u b -
1 6 3 B o v é J . , M a r i n C . , B o n a s t r e M . a n d T o l o s a E . ( 2 0 0 2 ) A d e n o - t h a l a m i c n u c l e u s - m e d i a t e d e x c i t o t o x i c i t y i n P a r k i n s o n s d i s -
s i n e A 2 A a n t a g o n i s m r e v e r s e s l e v o d o p a - i n d u c e d m o t o r a l t e r - e a s e : a t a r g e t f o r n e u r o p r o t e c t i o n . A n n . N e u r o l . 4 4 : S 1 7 5 S 1 8 8
a t i o n s i n h e m i p a r k i n s o n i a n r a t s . S y n a p s e 4 6 : 2 5 1 2 5 7 1 8 2 B e d i n g f i e l d J . B . , K i n g D . A . a n d H o l l o w a y F . A . ( 1 9 9 8 ) C o -
1 6 4 F r e d d u z z i S . , M o r a t a l l a R . , M o n o p o l i A . , C u e l l a r B . , X u K . , c a i n e a n d c a f f e i n e : c o n d i t i o n e d p l a c e p r e f e r e n c e , l o c o m o t o r
O n g i n i E . e t a l . ( 2 0 0 2 ) P e r s i s t e n t b e h a v i o r a l s e n s i t i z a t i o n t o a c t i v i t y a n d a d d i t i v i t y . P h a r m a c o l . B i o c h e m . B e h a v . 6 1 :
c h r o n i c L - D O P A r e q u i r e s A 2 A a d e n o s i n e r e c e p t o r s . J . N e u - 2 9 1 2 9 6
r o s c i . 2 2 : 1 0 5 4 1 0 6 2 1 8 3 M i s r a A . L . , V a d l a m a n i N . L . a n d P o n t a n i R . B . ( 1 9 8 6 ) E f f e c t
1 6 5 L u n d b l a d M . , V a u d a n o E . a n d C e n c i M . A . ( 2 0 0 3 ) C e l l u l a r o f c a f f e i n e o n c o c a i n e l o c o m o t o r s t i m u l a n t a c t i v i t y i n r a t s .
a n d b e h a v i o u r a l e f f e c t s o f t h e a d e n o s i n e A 2 a r e c e p t o r a n t a g o - P h a r m a c o l . B i o c h e m . B e h a v . 2 4 : 7 6 1 7 6 4
n i s t K W - 6 0 0 2 i n a r a t m o d e l o f L - D O P A - i n d u c e d d y s k i n e s i a . 1 8 4 B r o c k w e l l N . T . , E i k e l b o o m R . a n d B e n n i n g e r R . J . ( 1 9 9 1 )
J . N e u r o c h e m . 8 4 : 1 3 9 8 1 4 1 0 C a f f e i n e - i n d u c e d p l a c e a n d t a s t e c o n d i t i o n i n g : p r o d u c t i o n o f
1 6 6 W i n k l e r C . , K i r i k D . , B j ö r k l u n d A . a n d C e n c i A . M . ( 2 0 0 2 ) L - d o s e - d e p e n d e n t p r e f e r e n c e a n d a v e r s i o n . P h a r m a c o l .
D O P A - i n d u c e d d y s k i n e s i a i n t h e i n t r a s t r i a t a l 6 - h y d r o x y - B i o c h e m . B e h a v . 3 8 : 5 1 3 5 1 7
d o p a m i n e m o d e l o f P a r k i n s o n s d i s e a s e : r e l a t i o n t o m o t o r a n d 1 8 5 H o l t z m a n S . G . , M a n t e S . a n d M i n n e m a n K . P . ( 1 9 9 1 ) R o l e o f
c e l l u l a r p a r a m e t e r s o f n i g r o s t r i a t a l f u n c t i o n . N e u r o b i o l . D i s . a d e n o s i n e r e c e p t o r s i n c a f f e i n e t o l e r a n c e . J . P h a r m a c o l . E x p .
1 0 : 1 6 5 1 8 6 T h e r . 2 5 6 : 6 2 6 8
1 6 7 L u n d b l a d M . , A n d e r s s o n M . , W i n k l e r C . , K i r i k D . , W i e r u p N . 1 8 6 N e h l i g A . ( 1 9 9 9 ) A r e w e d e p e n d e n t u p o n c o f f e e a n d c a f f e i n e ?
a n d C e n c i A . M . ( 2 0 0 2 ) P h a r m a c o l o g i c a l v a l i d a t i o n o f b e h a v - A r e v i e w o n h u m a n a n d a n i m a l d a t a . N e u r o s c i . B i o b e h a v . R e v .
i o u r a l m e a s u r e s o f a k i n e s i a a n d d y s k i n e s i a i n a r a t m o d e l o f 2 3 : 5 6 3 5 7 6
P a r k i n s o n s d i s e a s e . E u r . J . N e u r o s c i . 1 5 : 1 2 0 1 3 2 1 8 7 A m e r i c a n P s y c h i a t r i c A s s o c i a t i o n ( A P A ) ( 1 9 9 2 ) D i a g n o s t i c
1 6 8 C e n c i A . M . , W h i s h a w I . Q . a n d S c h a l l e r t T . ( 2 0 0 2 ) A n i m a l a n d S t a t i s t i s t i c a l M a n u a l o f M e n t a l D i s o r d e r s , 4 t h e d n , A m e r -
m o d e l s o f n e u r o l o g i c a l d e f i c i t s : h o w r e l e v a n t i s t h e r a t ? N a t . i c a n P s y c h i a t r i c A s s o c i a t i o n , W a s h i n g t o n , D C
R e v . N e u r o s c i e n c e 3 : 5 7 4 5 7 9 1 8 8 E v a n s S . M . a n d G r i f f i t h s R . R . ( 1 9 9 9 ) C a f f e i n e w i t h d r a w a l : a
1 6 9 K a r t z i n e l R . , S h o u l s o n I . a n d C a l n e D . B . ( 1 9 7 6 ) S t u d i e s w i t h p a r a m e t r i c a n a l y s i s o f c a f f e i n e d o s i n g c o n d i t i o n s . J . P h a r m a -
b r o m o c r i p t i n e : I I I . C o n c o m i t a n t a d m i n i s t r a t i o n o f c a f f e i n e t o c o l . E x p . T h e r . 2 8 9 : 2 8 5 2 9 4
p a t i e n t s w i t h i d i o p a t h i c p a r k i n s o n i s m . N e u r o l o g y 2 6 : 7 4 1 7 4 3 1 8 9 S v e n n i n g s s o n P . , N o m i k o s G . G . a n d F r e d h o l m B . B . ( 1 9 9 9 )
1 7 0 S h o u l s o n I . a n d C h a s e T . N . ( 1 9 7 5 ) C a f f e i n e a n d t h e a n - T h e s t i m u l a t o r y a c t i o n a n d t h e d e v e l o p m e n t o f t o l e r a n c e t o
t i p a r k i n s o n i a n r e s p o n s e t o l e v o d o p a o r p i r i b e d i l . N e u r o l o g y c a f f e i n e i s a s s o c i a t e d w i t h a l t e r a t i o n s i n g e n e e x p r e s s i o n i n
2 5 : 7 2 2 7 2 4 s p e c i f i c b r a i n r e g i o n s . J . N e u r o s c i . 1 9 : 4 0 1 1 4 0 2 2
1 7 1 M a l l y J . a n d S t o n e T . W . ( 1 9 9 4 ) T h e e f f e c t o f t h e o p h y l l i n e o n 1 9 0 H a l l d n e r L . , L o z z a G . , L i n d s t r o m K . a n d F r e d h o l m B . B .
p a r k i n s o n i a n s y m p t o m s . J . P h a r m . P h a r m a c o l . 4 6 : 5 1 5 5 1 7 ( 2 0 0 0 ) L a c k o f t o l e r a n c e t o m o t o r s t i m u l a n t e f f e c t s o f a s e l e c -
1 7 2 E l Y a c o u b i M . , L e d e n t C . , P a r m e n t i e r M . , C o s t e n t i n J . a n d t i v e a d e n o s i n e A ( 2 A ) r e c e p t o r a n t a g o n i s t . E u r . J . P h a r m a c o l .
V a u g e o i s J . M . ( 2 0 0 0 ) T h e a n x i o g e n i c - l i k e e f f e c t o f c a f f e i n e i n 4 0 6 : 3 4 5 3 5 4
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