Neurale aktiveringspatrone onderliggend aan die basolaterale amigdala-invloed op intio-accumbens opioïed-gedrewe voleindigende versus aptytvolle vetvetvoedingsgedrag by die rot (2015) - BINGE MECHANISM

Behav Neurosci. Skrywer manuskrip; beskikbaar in PMC 2015 Dec 1.

Gepubliseer in finale geredigeerde vorm as:

PMCID: PMC4658266

NIHMSID: NIHMS724902

Die uitgewery se finale geredigeerde weergawe van hierdie artikel is beskikbaar by Behav Neurosci
 

Abstract

Die huidige studie het die rol van die amygdala ondersoek in die bemiddeling van 'n unieke patroon van voedingsgedrag aangedryf deur intra-accumbens (Acb) opioïedaktivering in die rot. Tydelike inaktivering van die basolaterale amigdala (BLA), via die GABAA-agonistmuskimol-toediening, verhoed verhoogde verbruik na intra-Acb opioïedadministrasie van die selektiewe μ-opioïde-agonis D-Ala2, NMe-Phe4, Glyol5-enkefalien (DAMGO) gedrag ongeskonde, veral nadat die verbruik verby is. Een interpretasie is dat die inaktivering van die BLA selektief blokke neurale aktiwiteit onderliggend aan DAMGO-gedrewe verbruik (verbruik), maar nie aptytende (benadering) gedrag nie. Die huidige eksperimente maak gebruik van hierdie tydelike dissosiasie van verbruiks- en benaderingsgedrag om hul geassosieerde neurale aktiwiteit te ondersoek. Na of intra-Acb-sout of DAMGO-toediening, met of sonder BLA muscimol toediening, het rotte 2hr toegang tot 'n beperkte hoeveelheid vetvet dieet gegee. Onmiddellik na die voedingsessie, is rotte geoffer en brein geassesseer vir neurale aktiwiteitspatrone oor kritieke breinstreke wat bekend is om beide eetlus en voedingsgedrag te reguleer. Die resultate toon dat intra-Acb DAMGO-administrasie die aktivering van c-Fos in orexienneurone binne die perifoniese area van die hipotalamus verhoog het en dat hierdie toename in aktivering deur BLA muskimol-inaktivering geblokkeer word. Intra-Acb DAMGO-administrasie het die c-Fos-aktivering binne dopaminerge neurone van die ventrale tegmentale area aansienlik verhoog, vergeleke met soutkontroles, en BLA-inaktivering het geen invloed op hierdie toename gehad nie. Algehele verskaf hierdie data onderliggende stroombane wat die selektiewe invloed van die BLA kan bemiddel op die bestuur van verbruiksmatige, maar nie aptytende, voedingsgedragte in 'n model van hedoniesgedrewe voedingsgedrag.

sleutelwoorde: gemotiveerde gedrag, stelsels en stroombaananalise, laboratoriumgedrag (aptyt / aversief), diermodel, opioïedvoeding neurale aktiveringspatroon

Die verspreide netwerk wat bydra tot intra-accumbens (Acb) opioïed gemedieerde voeding is omvattend ondersoek (; ; ; ), en die bydraes van die basolaterale amygdala (BLA) was besonder interessant. Tydelike inaktivering van die BLA met die GABAA Agonistiese muskimol verhoed die robuuste toename in hoëvetinname na die intra-Acb-toediening van die selektiewe μ-opioïde-agonis D-Ala2, NMe-Phe4, Glyol5-enkefalien (DAMGO), maar BLA-inaktivering het geen invloed op verhoogde voeding wat deur akute 24hr voedsel ontneming (). Hierdie invloed van die BLA op spesifiek bemiddeling van 'n model van hedoniese voeding is verder gekenmerk om aan te toon dat BLA-inaktivering die verhoogde verbruik wat deur intra-Acb DAMGO bestuur word, verhoed het, maar het verhoogde voedselbenadering-gedrag ongeskonde, veral nadat die verbruik van die dieet beëindig het. Terwyl 'n deeglike karakterisering en interpretasie van hierdie data verskaf is deur , Blyk BLA-inaktivering slegs in die verbruiksfase van hoë vetvoedingsgedrag te voorkom, maar nie die voedselbenadering-fase wat deur die opioïedaktivering van die Acb gedryf word nie.

Histories is beloonende gedrag in 'n kategorie gekategoriseer appetitive fase, wat insluit benaderingsgedrag betrokke by die soek na stimulerende stimuli soos kos, en die consummatory fase, wat gedrag insluit soos die verbruik van voedsel (; ). Hierdie onderskeid is al dekades waargeneem en bly vandag gewild as teorieë van motivering wat verband hou met kos en ander belonings ontwikkel (; ; ; ; ). Pogings om die fisiologie onderliggend aan hierdie afsonderlike fases van gemotiveerde gedrag te definieer, het modelle ingesluit waar behandelings met die uitdrukking van een fase inmeng het sonder om die ander te beïnvloed (; ; ; ). Die huidige studie ondersoek die onderliggende fisiologie van 'n unieke model van voedingsgedrag waar die verbruiks- en aptytfase dissosieer word.

Die huidige eksperimente ondersoek die neurale patrone van aktiwiteit onderliggend aan die eetlus en verbruiksvoedingsgedrag wat deur intra-Acb DAMGO gedryf word. Eerstens, die aanvanklike bevinding () is gerepliseer om die uitgangspunt vir die tweede eksperiment te bepaal, met inbegrip van die behoefte om 'n behoorlike hoeveelheid beperkte dieet te bepaal in die tweede studie. In die tweede eksperiment, na aanleiding van elk van vier verskillende geneesmiddelbehandelingsvoorwaardes, is alle vakke toegang gegee tot 'n beperkte hoeveelheid vetvrye dieet, wat elke behandelingsgroep behalwe die DAMGO-alleen behandelde groep gegee het om versadiging te bereik (dws bedrae waargeneem onder advertensie lib toestande van Experiment 1). Onmiddellik na die 2hr voedingsessie, is rotte geoffer om die neurale aktiwiteitspatrone wat verband hou met die gedragspatrone wat aangetoon word, te vang. Vorige data het getoon dat die totale verbruiks- en voedselhopperbenadering-gedrag plaasvind binne die eerste 30-min van die toetssessie na al die behandelings, maar intra-Acb DAMGO, met of sonder BLA-inaktivering, lewer robuuste vlakke van voedselbenadering-gedrag gedurende die finale 90 min van die 2hr toets sessie (). Daarom, neurale aktiwiteit wat verband hou met die motivering vir benadering en verbruik moet verteenwoordig word by rotte wat intra-Acb DAMGO behandeling ontvang sonder BLA-inaktivering. In teenstelling hiermee moet neurale aktiwiteitspatrone by rotte wat intra-Acb DAMGO-behandeling ontvang met BLA-inaktivering, gelyke motivering weerspieël om benadering, maar weerspieël verminderde motivering vir verbruik.

Neurale aktiwiteit is ondersoek in breinstreke wat bekend staan ​​om die aptyt- en verbruiksgedrag van belangstelling te bemiddel, insluitende die ventrale tegmentale area (VTA), dorsale mediale hipotalamus (DMH), periforniese area van die hipotalamus (PeF) en laterale hipotalamus (LH); ; ). Intra-Acb DAMGO-toediening verhoog c-Fos-uitdrukking in perifoniese hipotalamiese neurone en hierdie uitdrukking vereis orexien sein binne die VTA (). Gesamentlik dui hierdie en ander data aan dat hierdie model van smaaklikheidsgeïnduceerde voeding deur middel van Acb μ-opioïed-reseptoraktivering, PeF-oreksienneurone kan werf en orexine-seinering binne die VTA kan bewerkstellig, wat DA-efflux op die beurt kan moduleer na die Acb en mPFC, (). Die effek van BLA aktivering wat nodig is om 'n toename in intra-Acb DAMGO hoë vet verbruik te waarneem, maar nie hoë vet benadering gedrag, sal ondersoek word.

Metodes

rotte

Drie-en-dertig volwasse Sprague-Dawley-rotse (Harlan Sprague-Dawley, Inc., Indianapolis, IN), wat 300-400 g weeg, is in pare in Plexiglas-hokke in 'n klimaatbeheerde koloniekamer by 'n temperatuur van 22 ° C gehuisves. Die rotte is gehandhaaf op 'n 12-uur-lig-donker siklus, en alle eksperimente is gedurende die ligfase (0700-1900) tussen die ure van 1200 en 1500 uitgevoer. Tensy anders vermeld, het rotte voor en deur die eksperiment vrye toegang tot laboratoriumkou en drinkwater gehad. Groepe bevat 6-8 rotte. Alle eksperimentele prosedures is gedoen ooreenkomstig protokolle goedgekeur deur die Universiteit van Missouri Institusionele Diereversorgings- en -gebruikskomitee.

Chirurgie

Rats was narkotiseerd met 'n mengsel van onderskeidelik ketamien en xylazine (90 mg / kg en 9 mg / kg; Sigma, St. Louis, MO) en 2-stelle riglyne vir roestvastestaal (23 gauge, 10 mm) was sterotaksies bilateraal bokant die grens van die Acb-kern en laterale dop en BLA en aan die skedel vasgemaak met vlekvrye staalskroewe en ligharde hars (Tandheelkundige Voorsiening van New England, Boston). Na die operasie is draadstyle in die geleiderkanyle geplaas om okklusie te voorkom. Koördinate vir die gemikte webwerwe is soos volg: Acb: AP, + 1.4; ML, ± 2.0; DV, -7.8; BLA: AP, -2.8; ML, ± 4.7; DV, -8.6 (DV-koördinaat verteenwoordig die plasing van die 12.5mm-inspuitnaald wat 2.5mm ventraal van die canule uitsteek).

Apparaat

Gedragsbeoordeling van voeding het plaasgevind in 'n kamer wat geskei is van die koloniekamer in agt pleksiglas (30.5 cm × 24.1 cm × 21.0 cm) voedkamers (Med Associates, St Albans, VT). Rotte het toegang tot water ad libitum en ongeveer 35g smaaklike dieet, behalwe waar aangeteken. Voerkamers is toegerus met vier infrarooi lokomotoriese aktiwiteitsbalke wat 6 cm uitmekaar staan ​​oor die lengte van die kamer en 4.3 cm bokant die vloer. 'N Outomatiese weegskaal vir die voedselbak het die verbruik van kos gemonitor. 'N Bykomende infrarooi bundel wat die ingang van die voedselbak hanteer, bepaal die aantal en duur van elke kopinskrywing in die hopper area. Die kosbak en waterbottel was aan dieselfde kant (teenoorgestelde hoeke) van een kamermuur geleë, en 'n verwyderbare afvalbak was onder die kroegvloer. Die metings ingesluit lokomotoriese aktiwiteit (aantal horisontale straalbreuke), duur van trechtertoetrede (gemiddelde duur van straalbreuk by die ingang van die trekker), hopperinskrywings (aantal balk breek by die ingang van die trekker) en hoeveelheid verbruik gram van dieet wat verbruik word). Toetsperiodes het bestaan ​​uit gedragsmonitering in die voedingskamers deur 'n rekenaar wat Med-PC-sagteware bedryf (Med Associates Version IV, St Albans, VT).

Prosedure

Drug Microinjection

D-Ala2, NMe-Phe4, Glyol5-enkefalien (DAMGO, Research Biochemicals, Natick, MA) en muskimol (Sigma, St. Louis, MO) is albei opgelos in steriele 0.9% sout. Die voertuigbeheer was altyd steriele 0.9% sout. Infusies is gelewer met 'n mikrodrypomp (Harvard Apparatus, South Natick, MA), wat deur middel van poliëtileenbuis (PE-10) verbind is, terwyl die rotte liggies met die hand gehou word. Drie-en-dertig-meter 12.5-mm inspuitingstowwe is gebruik, wat 2.5 mm oor die einde van die geleidingskanules uitsteek. Die inspuitingskoers was 0.32 μl / min vir die Acb en 0.16 μl / min vir die BLA, met die totale infusietydperk 93 s, wat onderskeidelik 0.5-μl en 0.25-μl volumes behels. Een ekstra minuut is toegelaat vir diffusie.

ontwerp

eksperiment 1

Met behulp van 'n binne-vakontwerp, het alle groepe rotte elk van vier geneesmiddelbehandelingskombinasies op vier afsonderlike behandelingsdae in 'n teen-gebalanseerde volgorde ontvang. Alle gedragstoetse vir beide eksperimente het 1 week na-operasie in die Med-Associates-voedselinname-moniteringskamers begin. Ratte het daagliks toegang tot die dieet in hierdie kamers vir 2hr oor 6 opeenvolgende dae. Op die 5th dag, 'n 10-mm inspuiter is ingevoeg en in plek gelaat vir 2 min, met geen volume ingespuit nie. Op die 6th dag, 'n 12.5-mm inspuiter is ingevoeg, en sout toegedien vir 93 s. Op elke toetsdag is muskimol (20 ng / 0.25 μl / kant bilateraal) of sout in die BLA toegedien, dadelik gevolg deur DAMGO (0.25 mg / 0.5 μl / side bilateraal) of sout in die Acb, wat gevolg het in vier moontlike behandeling kombinasies. Die 2hr toets sessie het onmiddellik begin na die laaste inspuiting en rotte het ad libitum toegang tot hoë vet dieet gegee. Daar was ten minste 1 dag tussen behandelingsdae.

eksperiment 2

Vier groepe rotte, met 'n tussen-vakontwerp, met elk bilaterale kanne wat gemik is op die Acb en BLA. Rotte het daagliks toegang tot die dieet in 2hr vir 6hr oor 1 opeenvolgende dae en inspuitingsprosedures was identies aan Experiment 1, maar elke rat sal slegs 4 van die 6-moontlike geneesmiddelbehandelingskombinasies ontvang. Die gebruik van hoë vet dieet op die 8e dag van basislynbehandeling is gebruik om die dwelmbehandelingsopdrag te balanseer om soortgelyke baseline beheerinnamepatrone te verseker. Op die XNUMXth dag, diere het 1 van 4 moontlike medisyne behandelings gegee en toegang tot 8g smaaklike dieet vir 2hr.

Histologiese verifikasie van kaneelplasing

Onmiddellik na die 2hr voedingsessie, is diere uit die voedingskamere verwyder, diep narkose met ketamien en xylazien (90 mg / kg en 9 mg / kg), en transcardiaal perfuse. Die brein is verwyder in formalin (10%) oornag by 4 ° C en dan krioëbeskerm deur oor te skakel na 'n sukrose oplossing (20%) by 4 ° C. Bevrore seriële gedeeltes (50 μm) is deur die volle omvang van die inspuitingsteen versamel, gemonteer op gelatineerde skyfies, en teenkleurig met cresylviolet. Kanaalplasingprofiele is dan geanaliseer vir akkuraatheid en data van rotte met misplaasde kanne was nie in die ontledings ingesluit nie.

immunohistochemie

Die brein is gesny by 40 μm dikte en gestoor in 0.1M fosfaatbufferoplossing (PB, pH 7.4) by 4 ° C. Die vrye vloeibare immunofluorescerende kleurprotokol was soos volg: Afdelings was gewas (3 × 10 min) in PBS. Nie-spesifieke bindingsplekke is geblokkeer met behulp van blokkeringsoplossing ['n mengsel 10% normale boksserum (Jackson Immuno Research, West Grove, PA) en 0.3% Triton X-100 (Sigma) in PBS)] vir 2 uur. Vervolgens is die afdelings geïncubeer in 'n mengsel van kanine anti-c-Fos (1: 5000; Calbiochem) en kip anti-Tyrosine Hydroxylase (VTA) of muis anti-orexin-A (hipotalamus). Afdelings was gewas (4 × 30 min) in PBS wat 0.05% Tween-20 (PBST) bevat. Vervolgens is afdelings geïnkubeer vir 2 uur in 'n blokkeerbuffer, met 'n skemering van sekondêre teenliggaampies: Alexa Fluor 555-bok Anti-Konyn IgG en Alexa Fluor 488 Geit Anti-Hoender IgG (Invitrogeen). Alle sekondêre teenliggaampies is gebruik teen die aanbevole konsentrasie van 1: 500. Artikels was gewas (4 × 30 min) in PBST en PB (2 × 10 min). Afdelings is op super-rypskyfies (VWR International, VSA) gemonteer en toegelaat om teen kamertemperatuur te droog terwyl dit van lig af beskerm is. Met behulp van ProLong Anti-fade montage kit (Invitrogen) is die snye bedek en by 4 ° C gestoor. Alle inkubasies is by kamertemperatuur uitgevoer, behalwe dié van die primêre teenliggaampies wat by 4 ° C geïnkubueer is. Om te beheer vir variasie in die immunohistochemiese reaksie, is weefsel uit die verskillende behandelingsgroepe saam gereageer. Daarbenewens was kleuring afwesig in kontrole eksperimente met weglating van die primêre teenliggaampies.

Gedrags statistiese analise

Vir eksperiment 1 is alle voedingsmaatreëls vir die totale 2-uur sessie en oor die verskillende behandelingsomstandighede geanaliseer met 'n twee-faktor binne-onderwerp ANOVA (Acb Behandeling X Amygdala Behandeling), met die vlakke vir elke faktor of voertuig of middel . Vir eksperiment 2 is alle voedingsmaatreëls geanaliseer met behulp van 'n twee-faktor tussen-onderwerp ANOVA (Acb Behandeling X Amygdala Behandeling), met die vlakke vir elke faktor of voertuig of geneesmiddel.

Telprosedures, beeldvorming en statistiese analise

Vir die kwantitatiewe assessering van immunoreaktiwiteitsuitdrukking in die hipotalamus (insluitende die laterale hipotalamus, perifi- tiese area, dorsomediale hipotalamus) en VTA, is drie anatomies parallelle weefselskywe van elke halfrond (6 totaal per streek) geanaliseer en gemiddeld. Alle beelde is gegenereer deur 4 × of 10 × objektief met 'n konfokale mikroskoop met behulp van die beeldsoftware Slidebook 4.3 (Intelligent Imaging Innovations, Denver, CO). Afhangende van die spesifieke streek, is fluorescerende immunoreaktiwiteit binne 'n 40μm sny afgebeeld vir slegs C-Fos, C-Fos / TH, of c-Fos / OrexinA-benoemde kanale, geskei met 'n eksklusiewe drempelstel. Beelde is dan op 'n volledige skerm vertoon met behulp van Java-gebaseerde openbare domeinvrye sagteware ImageJ (National Institutes of Health, Bethesda, MD, VSA), as 'n beeldverwerking- en ontledingsprogram wat elke afsonderlike neuron en positiewe kleuring vir elke kanaal toegelaat het, was getel in 'n blinde behandeling. Neurone is slegs as c-Fos geklassifiseer, slegs peptiede of dubbel gemerk volgens die teenwoordigheid van bogenoemde agtergrond teenliggaamreaksie-produk in die selkern.

Al die gebiede is aangewys en gekarteer met behulp van The Rat Brain Atlas (Paxinos & Watson, 1998). Ventrale tegmentale area en tyrosienhidroksilase; geselekteerde gedeeltes was tussen -5.2 en -5.5mm voor aan bregma. Op elke vlak is die streek wat tyrosienhidroksilase (TH-IR) selle en c-Fos-IR bevat, in albei hemisfere getel. Hipotalamus en Orexin-A; geselekteerde gedeeltes was tussen -2.8 en -3.3 mm voor aan bregma. Die hipotalamiese streek (tussen -2.8 en -3.3 mm) wat gevind is om orexin-A-positiewe selle te bevat, is verdeel in drie streke van mediaal tot lateraal. Alle selle in die binneste, ventrale en rugkant van die forniks is ingesluit in die middelste streek wat as periforiaal (PeF) gemerk is. Orexin-A-gemerkte selle lateraal aan hierdie streek is ingesluit in die laterale hipotalamus (LH), en die mediale van die fornix was in die mediale groep (DMH), wat oorvleuel met die dorsomediale hipotalamus. Neurone is in albei hemisfere getel.

Results

Alle behandelingseffekte word vermeld met verwysing na die plek (e) van geneesmiddel- of voertuigadministrasie (dws intra-Acb DAMGO). Aangesien alle rotte ook toegang tot 'n beperkte hoeveelheid vetvrye dieet gekry het, is alle veranderinge in gepaardgaande voedingsgedrag (Exp. 1 en 2) en neurale aktiveringspatrone (Exp. 2) noodwendig die gekombineerde effek van elke onderskeie geneesmiddel behandeling en dieet verteer.

Voedingsgedrag

eksperiment 1

Invloed van BLA-inaktivering op hoëvettervoedingsgedrag wat deur intra-Acb DAMGO-administrasie bestuur word.

verbruik

Soos aangedui in Fig. 1a, 'n ANOVA wat op die voedselverbruiksgegewens uitgevoer is, het 'n beduidende hoof-effek van Acb-behandeling (F (1, 7) = 13.9, p <.01), BLA-behandeling (F (1, 7) = 8.6, p <. 05), en Acb × BLA-behandelingsinteraksie (F (1, 7) = 8.9, p <.05). Post-hoc-ontleding het aan die lig gebring dat intra-Acb DAMGO + intra-BLA soutoplossing tot aansienlik hoër verbruiksvlakke gelei het (p <.05) in vergelyking met beide kontrole-behandelings (intra-Acb sout + intra-BLA sout; intra-Acb sout + intra-BLA muscimol), en intra-BLA muscimol behandeling het hierdie toename geblokkeer (p <.05).

Figuur 1 

Gedragsondersoek: A) Hoeveelheid vet vet dieet verbruik (ad libitum toegang), B) totale voedselhopper inskrywingsduur, C) totale aantal voedselhopper-inskrywings, en lokomotoriese aktiwiteitstellings (dws horisontale breekbreking). 4 behandelings is toegedien in ...
Invoegingsduur van voedselhopper

Soos aangedui in Fig. 1b, 'n ANOVA wat uitgevoer is op die voedselhopper-insetsduurdata, het 'n belangrike hoof-effek van Acb-behandeling (F (1, 7) = 36.3, p <.001), BLA-behandeling (F (1, 7) = 12.1, p <. 05), en Acb × BLA-behandelingsinteraksie (F (1, 7) = 16.5, p <.005). Post-hoc-analise het aan die lig gebring dat intra-Acb DAMGO + intra-BLA muscimol-behandeling gelei het tot 'n aansienlike hoër totale duur van die toegangstyd vir voedselbak, vergeleke met alle ander behandelings (p <.001), met geen ander behandeling wat betekenisvol van mekaar verskil nie.

Voedselhopper-inskrywings

Soos aangedui in Fig. 1c, 'n ANOVA wat op die voedselhopper-inskrywingsdata uitgevoer is, het 'n beduidende hoof-effek van Acb-behandeling (F (1, 7) = 10.6, p <.05), terwyl BLA-behandeling betekenisvol benader het (F (1, 7) = 3.89, p =. 08), en Acb × BLA behandeling interaksie (F (1, 7) = 7.9, p <.05). Post-hoc-analise het aan die lig gebring dat intra-Acb DAMGO + intra-BLA muscimol-behandeling gelei het tot aansienlik meer voedselbakkies in vergelyking met alle ander behandelingsp <.05), met geen ander behandeling wat betekenisvol van mekaar verskil nie.

Lokomotoriese aktiwiteit

Soos aangedui in Fig. 1c, 'n ANOVA wat op die voedselhopper-inskrywingsdata uitgevoer is, het 'n beduidende hoof-effek van Acb-behandeling (F (1, 7) = 23.5, p <.005), maar geen hoofeffek van BLA-behandeling nie (F (1, 7) = 1.4, p > .05), en geen interaksie met Acb × BLA-behandeling nie (F (1, 7) = .056, p > .05).

eksperiment 2

Invloed van BLA-inaktivering op hoë-vet voedingsgedrag en neurale aktiveringspatrone gedryf deur intra-Acb DAMGO-toediening.

Dwelmbehandelingsopdrag is teen gebalanseerd deur hoë vetinname vlakke van die 6th dag van basislyn. Hierdie inname vlakke was soos volg: SAL SAL, 5.1g; SAL-DAM, 4.9g; MUSC-SAL, 4.9g; MUSC-DAM, 4.8g.

verbruik

Soos aangedui in Fig. 2a, 'n ANOVA wat op die voedselverbruiksgegewens uitgevoer is, het 'n beduidende hoof-effek van Acb-behandeling (F (3, 24) = 26.60, p <.001), maar geen effek van BLA-behandeling nie (F (3, 24) = 0.02, ns) of 'n Acb × BLA behandeling interaksie (F (3, 24) = 0.61, ns).

Figuur 2 

Gedragsondersoek: a) Hoeveelheid vetvrye dieet wat verbruik word (streeplyn weerspieël beperkte toegang van 8g); b) aantal voedselhopper inskrywings, c) totale voedselhopper inskrywingsduur, en d) lokomotoriese aktiwiteit tellings (dws horisontale breekbrekings). 4 behandelings ...
Voedselhopper-inskrywings

Soos aangedui in Fig. 2b, 'n ANOVA wat uitgevoer is op die totale aantal trefferinskrywings oor die hele voedingsessie, het 'n beduidende hoof-effek van Acb-behandeling (F (3, 24) = 8.55, p <.01), maar geen behandelingseffek van BLA-behandeling nie (F (3, 24) = 1.68, ns) of 'n Acb × BLA behandeling interaksie (F (3, 24) = 0.39, ns).

Invoegingsduur van voedselhopper

Soos aangedui in Fig. 2c, 'n ANOVA wat uitgevoer is oor die totale duur van alle hopper-inskrywings oor die hele voedingsessie, het 'n belangrike hoof-effek van Acb-behandeling (F (3, 24) = 12.45, p =. 001), maar geen effek van BLA behandeling (F (3, 24) =. 62, ns) of 'n Acb × BLA behandeling interaksie (F (3, 24) = 0.07, ns).

Lokomotoriese aktiwiteit

Soos aangedui in Fig. 2d, 'n ANOVA wat uitgevoer is op die totale lokomotoriese aktiwiteit oor die voedingsessie, het 'n belangrike hoof-effek van Acb-behandeling (F (3, 24) = 12.93, p =. 001), maar geen effek van BLA behandeling (F (3, 24) =. 198, ns) of Acb × BLA behandeling interaksie (F (3, 24) = 0.61, ns).

immunohistochemie

Ventrale Tegmental Area

Soos aangedui in Fig. 3a, 'n ANOVA wat op c-Fos IR-selle in die VTA uitgevoer is, het 'n beduidende effek van Acb-behandeling getoon (F (3, 24) =, 25.67 p <.001), maar geen effek van BLA-behandeling (F (3, 24) = 1.13, ns) of interaksie tussen behandelings (F (3, 24) = 2.80, ns). 'N ANOVA wat uitgevoer is op persentasie TH-IR-selle wat c-Fos IR toon, het 'n effek van Acb-behandeling getoon (F (3, 24) = 6.33, p <.05), maar geen effek van BLA-behandeling op die persentasie TH- IR-selle wat c-Fos IR (F (3, 24) = .07, ns) toon, het geen betekenisvolle interaksie tussen behandelings nie (F (3, 24) = .63, ns).

Figuur 3 

a) Aantal VTA selle wat c-Fos IR uitdruk; b) Persentasie VTA TH-IR selle wat c-Fos IR uitdruk. c) Aantal selle wat c-Fos-IR uitdruk in die perifoniese area van die hipotalamus (PeF) d) Persentasie van PeF Orexin-A IR-selle wat c-Fos-IR uitdruk. 4 behandelings ...

Periforniese hipotalamus

Soos aangedui in Fig. 3b, 'n ANOVA wat uitgevoer is op c-Fos IR in die PeF (streek ontleed in Fig. 5b), het 'n betekenisvolle effek van Acb-behandeling (F (3, 24) = 30.78, p <.001), BLA-behandeling (F (3, 24) = 30.52, p <.001) en 'n interaksie met Acb × BLA-behandeling (F (3, 24) = 8.75, p <.01). 'N ANOVA wat uitgevoer is op die persentasie OrxA-IR-selle wat c-Fos IR toon, het 'n beduidende effek van Acb-behandeling getoon (F (3, 24) = 55.85, p <.001), BLA-behandeling (F (3, 24) = 23.52, p <.001), en 'n Acb × BLA-interaksie (F (3, 24) = 14.32, p <.001). In Figuur 5a en 5b toon post hoc-ontledings dat BLA-inaktivering intra-Acb DAMGO-geïnduseerde c-Fos-uitdrukking aansienlik verminder en die aantal orexienselle wat c-Fos uitdruk, verminder (p <.05).

Dorsomediale hipotalamus

Soos aangedui in Tabel 1, 'n ANOVA wat uitgevoer is vir die aantal c-Fos IR-selle in die DMH, het 'n beduidende effek van intra-Acb-behandeling getoon (F (3, 24) = 20.19, p <.001), maar geen effek van intra-BLA-behandeling ( F (3, 24) = 1.63, ns) of 'n Acb × BLA behandeling interaksie (F (3, 24) = 0.05, ns). 'N ANOVA wat uitgevoer is op die persentasie OrxA-IR-selle wat c-Fos IR toon, het 'n beduidende effek van Acb-behandeling getoon (F (3, 24) = 13.39, p <.001), BLA-behandeling (F (3, 24) = 5.85, p <.05), maar geen interaksie met Acb × BLA-behandeling nie (F (3, 24) = .89, p = .36).

Tabel 1 

Aantal selle wat c-Fos-IR (totaal) uitdruk in die laterale hipotalamus en dorsomediale hipotalamus en persentasie van PeF Orexin-A IR-selle wat c-Fos-IR (% orexin-A) uitdruk. 4 behandelings is onmiddellik toegedien, insluitend intra-Acb DAMGO of sout (SAL) ...

Laterale hipotalamus

Soos aangedui in Tabel 1, 'n ANOVA wat uitgevoer is vir die aantal c-Fos IR-selle in die LH, het geen effek van Acb ((F (3,24) = .11, ns) of BLA-behandeling getoon nie ((F (3, 24 = 6.82, p < .05) en geen interaksie (F (3,24) = .26, ns). 'N ANOVA wat uitgevoer is op die persentasie OrxA-IR-selle wat c-Fos IR toon, het geen beduidende effek van Acb-behandeling getoon nie (F (3, 24 ) = .64, ns), BLA-behandeling (F (3, 24) = .08, ns), of 'n wisselwerking tussen behandelings (F (3, 24) = .77, ns.)

Bespreking

Onder ad libitum hoë vet toegangstoestande verminder BLA-inaktivering die verhoogde hoë vetinname wat deur intra-Acb DAMGO geproduseer word, terwyl oordrewe voedselhopperbenadering gedrag ongeskonde word, wat die vorige verslag bevestig (). Die tweede eksperiment het dieselfde verskynsels ondersoek, maar onder beperkte hoëvet-dieettoestande, wat alle behandelingsgroepe, behalwe die intra-Acb DAMGO-slegs behandelde groep, toelaat om versadiging te bereik (dws verbruik hoeveelhede waargeneem onder ad lib toestande in Exp. 1). Intra-Acb-sout behandelde diere, met of sonder BLA-inaktivering, het soortgelyke vlakke van hoë vet dieet verbruik en dieselfde vlakke van aanpakgedrag vertoon, soos voorspel. Die twee behandelingsgroepe van besondere belangstelling, diegene wat intra-Acb DAMGO ontvang met of sonder BLA-inaktivering, het feitlik al die hoë-vet dieet wat in die eerste 30-min van die 2hr-toetssessie beskikbaar was, verteer en dieselfde patrone van eetagtige gedrag vertoon (di nommer van voedselhopper-inskrywings, inskrywingsduur van voedselhopper) oor die finale 90-min, soos voorspel. Intra-Acb DAMGO-behandeling oordrewe beide die aantal en die duur van die voedselhopperbenadering-gedrag ongeag BLA-inaktivering, in vergelyking met beide intra-Acb-sout behandelde groepe soos voorheen gerapporteer (). Belangrik, soos waargeneem in eksperiment 1 en voorheen (, ), intra-Acb DAMGO-behandeling, sonder BLA-inaktivering, lei tot verbruiksvlakke ten minste dubbel die hoeveelheid wat onder die beperkte toegangstoestand verskaf word. Daarom, neurale aktiwiteitspatrone by rotte wat intra-Acb DAMGO-behandeling ontvang het sonder BLA-inaktivering, moet beide die motivering tot benadering en verbruik bykomende kos buite wat beskikbaar was. In teenstelling hiermee moet neurale aktiwiteitspatrone by rotte wat intra-Acb DAMGO-behandeling ontvang, met die BLA geïaktiveer, 'n groter motivering toon om benadering die kos, maar 'n verminderde motivering vir verbruik bykomende voedsel, in vergelyking met rotte wat met intra-Acb DAMGO behandel is sonder BLA-inaktivering. Dit is krities vir nie net die rasionaal vir die ontwerp nie, maar die interpretasie van die huidige data. Die vlak van dieet beskikbaar was gekies om nie net vlakke van verbruik binne 'n beperkte omvang oor groepe te hou nie, maar ook om te verseker dat rotte in elke behandelingsgroep, behalwe die DAMGO-enigste groep, bereik of nader satiëring (soos bepaal deur Experiment 1 en vorige bevindinge, sien ).

Intra-Acb DAMGO-toediening het VTA c-Fos IR in dopaminerge neurone aansienlik toegeneem in vergelyking met soutbeheer, en die intra-BLA muscimol-administrasie het geen invloed op hierdie toename gehad nie. Vorige navorsing dui daarop dat toenames in c-Fos IR in die VTA en veral VTA dopamien (DA) neurone 'n sentrale rol speel in beloning, motivering en dwelmverslawing (; ; ). Toediening van dopamienantagoniste in die Acb-blokke is 'n aanvullende voedselbenadering, maar het geen effek op hongergeïnduceerde chow verbruik nie () of intra-Acb DAMGO vet verbruik (). Intra-Acb-toediening van dopamienagoniste verhoog progressiewe verhouding wat reageer op 'n voedselversterker, maar het geen effek op vrye voeding nie (). Hierdie data en ander dui daarop dat die oordrewe eetlusbenadering-gedrag wat in albei behandelingsgroepe toegedien word intra-Acb DAMGO, met en sonder BLA-inaktivering gemedieer word deur verhoogde aktiwiteit in VTA-dopaminerge neurone.

Die patroon van PeF orexin-'n neuronale aktiwiteit pas by die verbruikspatrone wat tipies waargeneem word na aanleiding van dieselfde behandelings effekte onder ad lib toegangstoestande (, ), met intra-Acb DAMGO-behandeling wat lei tot hoër verbruik as enige ander behandeling. Ons het ook bevind dat intra-Acb DAMGO DMH c-Fos-aktiwiteit verhoog het, ongeag BLA-behandeling, maar slegs intra-DAMGO alleen het die proporsie orexienneurone wat c-Fos uitgedruk het, vergeleke met beheermaatreëls. Ten spyte van sy rol in DAMGO-geïnduseerde voergedrag (; ), Het DAMGO nie LH c-Fos-aktiwiteit beduidend toegeneem nie, alhoewel het nie toelaat dat diere versadiging bereik nie.

Die hipotalamus is lankal beskou as 'n sentrum vir outonome regulering van energie homeostase; insluitende voedingsregulasie, opwekking en beloning (, ). Neurone wat die orexigeniese peptiede orexien-A en melanien-konsentrerende hormoon (MCH) uitdruk, is bekend om die laterale areas van die hipotalamus te bevolk (), in die besonder, die periferiese gebied. Die verbruik van 'n hoë vet dieet waargeneem word gedryf word deur sentraal toegedien orexin-A () word geblokkeer deur voorafgaande toediening van die opioïede antagonist naloksoon (), wat 'n interaksie tussen opioïede en orexienpeptiede voorspel in die bemiddeling van smaaklike voedselverbruik. Intra-VTA-orexien-'n Toediening spitst ook op dopamienneurone (Borgland et al., 2006). Blokkering van orexine sein in die VTA verminder DAMGO-geïnduseerde voeding van 'n hoë vet dieet (), maar tot watter mate dit is deur die vermindering van die eetlusgedrag wat tot verhoogde verbruik kan bydra, is onbekend. Daarom is die huidige bevinding dat die verhoogde VTA dopaminergiese aktiwiteit na intra-Acb DAMGO onaangetas was deur BLA-inaktivering, ondanks die vermindering van PeF-oreksienaktiwiteit, verhoog die belangrikheid van gedragskarakterisering van beide die aptyt- en verbruiksfases van voedingsgedrag. Daarbenewens verskaf hierdie data toetsbare hipoteses vir die ondersoek van die invloed van PeF orexien en VTA dopaminerge modulasie op opioïedgedrewe benadering en voedsame fases.

Die huidige studie gebruik beperkte dieet toegang (dws gram beskikbaar) om te beheer vir die invloed van differensiële verbruiksvlakke na aanleiding van verskeie geneesmiddelbehandelings. Die studie het ook sy ondersoek tot 'n enkele dieet beperk; daarom bly die moontlikheid dat opioïedgedrewe voeding van ander smaaklike diëte op dieselfde wyse gereguleer kan word. Die keuse van hoë vet dieet is gedryf deur die vorige karakterisering van die geassosieerde netwerk wat bekend gemaak word om intra-Acb DAMGO hoë vetvoeding te ondergaan (; vir hersiening), veral die rol van die BLA (, ). Dit is onbekend of die huidige bevindinge spesifiek is vir hoë vet dieet, of dit ook met 'n alternatiewe dieet waargeneem word. Interessant genoeg, het 'n onlangse studie bevind dat selfs onder hoogs smaaklike diëte 'n merkbare verskil in c-fos aktiveringspatrone oor sleutelvoedingsregulerende gebiede van die mesokortikolimbiese kringloop is (). Toekomstige studies sal nodig wees om vas te stel of die huidige bevindinge spesifiek is vir hoë vet-dieet.

Samevattend gee hierdie data insig in hoe die BLA reageer op die opioïede aktivering van die Acb om spesifiek verbruik te dryf, maar nie die gedrag wat verband hou met 'n hoë-vet dieet, benader nie. Die data dui daarop dat die verbruiksgedrag wat deur intra-Acb DAMGO aangedryf word, die gevolg kan wees van verhoogde aktiwiteit van orexien-A-neurone in die PeF, terwyl verhoogde voedselbenadering-gedrag geassosieer word met verhoogde VTA-dopaminerge aktiwiteit, met BLA-aktivering wat slegs nodig is om te waarneem die verbruiksfase. Hierdie data bied 'n beter begrip van twee dissociable voer gedrag binne 'n goed gekenmerk voedingsmodel. Hierdie navorsing brei ons kennis uit van die neurale stroombaan kritiese tot smaaklikheidsgedrewe voeding en dra implikasies vir die verstaan ​​van die wanadaptiewe voedingsgedrag wat betrokke is by die ontwikkeling van obesiteit en voedselverslawing.

â € <

Figuur 4 

Skematiese lyntekeninge, aangepas uit die atlas van Paxinos & Watson (1998), wat koronale dele voorstel wat ontleed breinstreke in blou gebied (grys area) uiteengesit en direk onder vergroot. Streke: (A) ventrale tegmentale area, VTA; (B) dorsomedial ...

Bedankings

Die skrywers wil graag die steun van DA024829 van die Nasionale Instituut vir Dwelmmisbruik aan MJW erken.

voetnote

Die outeurs verklaar geen belangebotsing nie.

Verwysings

  1. Badiani A, Leone P, Noel MB, Stewart J. Ventral tegmentale area opioïde meganismes en modulasie van ingestief gedrag. Breinnavorsing. 1995; 670 (2): 264-276. [PubMed]
  2. Baldo BA, Sadeghian K, Basso AM, Kelley AE. Effekte van selektiewe dopamien D1- of D2-reseptorblokkades binne die kern van die subregio's op ingestelde gedrag en gepaardgaande motoriese aktiwiteit. Behav Brain Res. 2002 Dec 2; 137 (1-2): 165-177. [PubMed]
  3. Baldo BA, Pratt WE, Will MJ, Hanlon EC, Bakshi VP, Cador M. Beginsels van motivering onthul deur die diverse funksies van neurofarmakologiese en neuroanatomiese substrate onderliggend aan voedingsgedrag. Neurosci Biobehav Eerw. 2013 Nov; 37 (9 Pt A): 1985-1998. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  4. Ball GF, Balthazart J. Hoe nuttig is die aptyt en verbruiksondersoek vir ons begrip van die neuro-endokriene beheer van seksuele gedrag? Horm Behav. 2008 Feb; 53 (2): 307-311. outeur antwoord 315-8. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  5. Berridge KC. Motivering konsepte in gedrags neurowetenskap. Physiol Behav. 2004 Apr; 81 (2): 179-209. Resensie. [PubMed]
  6. Berridge KC. 'Hou van' en 'wil' kosbelonings: breinsubstrate en rolle in eetversteurings. Fisiologie en gedrag. 2009; 97 (5): 537–550. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  7. Kason AM, Smith RJ, Tahsili-Fahadan P, Moorman DE, Sartor GC, Aston- Jones G. Rol van orexien / hipokretien in beloning-soek en verslawing: implikasies vir vetsug. Fisiologie en Gedrag. 2010; 100 (5): 419-428. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  8. Clegg DJ, Air EL, Woods SC, Seeley RJ. Eet wat verkry word deur orexien-A, maar nie melanien-konsentrerende hormoon nie, is opioïed gemedieër. Endokrinologie. 2002; 143 (8): 2995-3000. [PubMed]
  9. Craig W. Appetiete en afkeer as bestanddele van instinkte. Biologiese Bulletin. 1918; 34: 91-107. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  10. Datum Y, Ueta Y, Yamashita H, Yamaguchi H, Matsukura S, Kangawa K, Sakurai T, Yanagisawa M, Nakazato M. Orexins, orexigeniese hipotalamiese peptiede, wisselwerking met outonome, neuro-endokriene en neuroregulatoriese stelsels. Proc Natl Acad Sci VSA. 1999; 96 (2): 748-753. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  11. Dela Cruz JA, Coke T, Karagiorgis T, Sampson C, Icaza-Cukali D, Kest K, Ranaldi R, Bodnar RJ. c-Fos induksie in mesotelencephalic dopamine pathway projeksie teikens en dorsale striatum na mondelinge inname van suikers en vette in rotte. Brein Res Bull. 2015 Feb; 111: 9-19. [PubMed]
  12. Velden HL, Hjelmstad GO, Margolis EB, Nicola SM. Ventrale tegmentale area neurone in geleerde eetlus en positiewe versterking. Jaarlikse oorsig van Neurowetenskap. 2007; 30: 289-316. [PubMed]
  13. Hanlon EC, Baldo BA, Sadeghian K, Kelley AE. Verhogings in voedselinname of voedsel-soekgedrag wat veroorsaak word deur GABAergiese, opioïede of dopaminerge stimulasie van die nukleusakkapels: is dit honger? Psigofarmakologie (Berl) 2004 Mar; 172 (3): 241-247. [PubMed]
  14. Harris GC, Aston-Jones G. Arousal en beloning: 'n digotomie in oreksienfunksie. Neigings in Neurowetenskap. 2006; 29 (10): 571-577. [PubMed]
  15. Ikemoto S, Panksepp J. Dissociations between appetitive and consummatory responses by pharmacological manipulations of reward-relevant brain regions. Behav Neurosci. 1996 Apr; 110 (2): 331-345. [PubMed]
  16. Jager G, Witkamp RF. Die endokannabinoïde stelsel en eetlus: relevansie vir voedselbeloning. Nutr Res Ds. 2014 Jun 2; 27 (1): 172-185. [PubMed]
  17. Jennings JH, Ung RL, Resendez SL, Stamatakis AM, Taylor JG, Huang J, Veleta K, Kantak PA, Aita M, Shilling-Scrivo K, Ramakrishnan C, Deisseroth K, Otte S, Stuber GD. Visualisering van hipotalamiese netwerkdinamika vir aptyt- en verbruiksgedrag. Sel. 2015 Jan 29; 160 (3): 516-527. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  18. Kalra SP, Dube MG, Pu S, Xu B, Horvath TL, Kalra PS. Interaksie van eetlus-regulerende paaie in die hipotalamiese regulering van liggaamsgewig. Endokriene Resensies. 1999; 20 (1): 68-110. [PubMed]
  19. Kelley AE, Baldo BA, Pratt WE, Sal MJ. Kortikostriatale-hipotalamiese kringe en voedselmotivering: integrasie van energie, aksie en beloning. Physiol Behav. 2005 Dec 15; 86 (5): 773-795. [PubMed]
  20. Lorenz K. Die vergelykende metode om ingewikkelde gedragspatrone te bestudeer. Symp. Soc. Exp. Biol. 1950; 4: 221-268.
  21. Nicola SM, Deadwyler SA. Vuursnelheid van kernkerns neurone is dopamien-afhanklik en weerspieël die tydsberekening van kokaïen-soekende gedrag by rotte op 'n progressiewe verhoudingskedule van versterking. J Neurosci. 2000 Jul 15; 20 (14): 5526-5537. [PubMed]
  22. Park TH, Carr KD. Neuranatomiese patrone van Fos-agtige immunoreaktiwiteit geïnduceer deur 'n smaaklike ete en ete-gepaarde omgewing in sout- en naltreksoonbehandelde rotte. Breinnavorsing. 1998; 805: 169-180. [PubMed]
  23. Sal MJ, Franzblau EB, Kelley AE. Nucleus accumbens mu-opioïdes reguleer die inname van 'n hoë-vet dieet via die aktivering van 'n verspreide brein netwerk. J Neurowetenskap. 2003; 23 (7): 2882-2888. [PubMed]
  24. Sal MJ, Franzblau EB, Kelley AE. Die amygdala is krities vir opioïed-gemedieerde binge-eet van vet. Neuroreport. 2004; 15 (12): 1857-1860. [PubMed]
  25. Sal MJ, Pratt WE, Kelley AE. Farmakologiese karakterisering van hoë vetvoeding veroorsaak deur opioïde stimulasie van die ventrale striatum. Physiol Behav. 2006 Sep 30; 89 (2): 226-234. [PubMed]
  26. Sal MJ, Pritchett CE, Parker KE, Sawani A, Ma H, Lai AY. Gedrags karakterisering van amygdala-betrokkenheid by die bemiddeling van opioïedgedrewe voedingsgedrag. Gedragswetenskappe. 2009; 123 (4): 781-793. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  27. Yamanaka A, Kunii K, Nambu T, Tsujino N, Sakai A, Matsuzaki I, Miwa Y, Goto K, Sakurai T. Orexin-geïnduceerde voedsel inname behels die neuropeptide Y-pad. Breinnavorsing. 2000; 859 (2): 404-409. [PubMed]
  28. Zhang M, Kelley AE. Verbeterde inname van vetvleis na striatal mu-opioïde stimulasie: mikroinjectie kartering en fosfiese uitdrukking. Neuroscience. 2000; 99 (2): 267-277. [PubMed]
  29. Zhang M, Kelley AE. Die inname van sakkara, sout en etanol oplossings word verhoog deur infusie van 'n mu opioïde agonis in die kern accumbens. Psigofarmakologie (Berl) 2002; 159 (4): 415-423. [PubMed]
  30. Zhang M, Balmadrid C, Kelley AE. Nucleus accumbens opioïde, GABaergic, en dopaminerge modulasie van smaaklike voedselmotivering: kontrasterende effekte onthul deur 'n progressiewe verhoudingstudie in die rot. Behav Neurosci. 2003 Apr; 117 (2): 202-211. [PubMed]
  31. Zheng H, Patterson LM, Berthoud HR. Orexin-sein in die ventrale tegmentale area word benodig vir hoëvet-eetlus wat veroorsaak word deur opioïde stimulasie van die nucleus accumbens. J van Neurowetenskap. 2007; 27 (41): 11075-11108. [PubMed]