يوهانس دبليو دي يونج,1 كارين ميبوم,1 لوك JMJ فاندرشورين,1,2 و روجر عدن1,*
سيلفانا غيتاني ، محرر
ملخص
يشكل وباء السمنة في جميع أنحاء العالم تهديدًا كبيرًا ومتزايدًا للصحة العامة. ومع ذلك ، فإن آليات السلوك العصبي من الإفراط في تناول الطعام والسمنة ليست مفهومة تماما. لقد تم اقتراح أن العمليات الشبيهة بالإدمان قد تشكل أساسًا لبعض أشكال السمنة ، وخاصة تلك المرتبطة باضطراب الشراهة عند تناول الطعام. لاستكشاف دور العمليات الشبيهة بالإدمان في السمنة ، قمنا بتكييف نموذج لسلوك يشبه إدمان الكوكايين في الفئران التي تستجيب للغذاء المستساغ للغاية. هنا ، قمنا باختبار ما إذا كانت الفئران التي تستجيب للشوكولاتة المستساغة للغاية ، سيضمن Ensure إظهار ثلاثة معايير للسلوك الشبيه بالإدمان ، أي الدافع العالي ، والاستمرار في البحث على الرغم من عدم توفر الإشارة واستمرار البحث على الرغم من العواقب الوخيمة. لقد بحثنا أيضًا فيما إذا كان التعرض لنموذج الشراهة (نظام غذائي يتكون من فترات متناوبة محدودة من الوصول إلى الغذاء والوصول إلى طعام مستساغ للغاية) ، يعزز ظهور سلوك يشبه إدمان الطعام. تُظهر بياناتنا اختلافات فردية كبيرة في التحكم في الحصول على الطعام المستساغ والتماسه ، ولكن لا يمكن تحديد مجموعة فرعية متميزة من الحيوانات التي تُظهر السلوك الشبيه بالإدمان. بدلاً من ذلك ، لاحظنا نطاقًا واسعًا يمتد من مستوى تحكم منخفض إلى مرتفع جدًا على كمية الطعام المستساغة. ومع ذلك ، فإن التعرض لنموذج الشراهة لم يؤثر على السيطرة على الطعام المستساغ الذي يبحث عنه. كانت الحيوانات التي أظهرت تحكمًا منخفضًا في تناول الطعام المستساغ (على سبيل المثال ، في أعلى المعايير الثلاثة للسلوك الشبيه بالإدمان) أقل حساسية لتخفيض قيمة المكافأة الغذائية وأكثر عرضة لإعادة الاستنشاق الناجم عن الغذاء ، مما يشير إلى أن التحكم في استساغة يرتبط تناول الطعام مع تناول الطعام المعتاد والتعرض للانتكاس. في الختام ، نقدم نموذجًا حيوانيًا لتقييم التحكم في البحث عن الطعام وتناوله. نظرًا لأن التحكم المتناقص في تناول الطعام يعد عاملاً رئيسًا في تطور السمنة ، فإن فهم الأسس السلوكية والعصبية قد يسهل الإدارة المحسنة لوباء السمنة.
المُقدّمة
السمنة تشكل تهديدا رئيسيا للصحة العامة ، لأنها تزيد من خطر الإصابة بمرض السكري وأمراض القلب والأوعية الدموية والسرطان [1,2]. تزايدت معدلات انتشار السمنة بشكل مطرد مع زيادة متوقعة بمقدار 2030 من 65 مليون و 11 مليون من البالغين الذين يعانون من السمنة المفرطة في الولايات المتحدة الأمريكية والمملكة المتحدة ، على التوالي2]. معدل الانتشار الحالي للسمنة (يُعرف بمؤشر كتلة الجسم> 30 كجم / م2) حوالي 33٪ في الولايات المتحدة وأكثر من نصف الدول الأعضاء في الاتحاد الأوروبي لديها مستويات سمنة> 20٪ [3,4]. على الرغم من ارتفاع معدل انتشاره ، فإن الأسس العصبية والسلوكية للسمنة ليست مفهومة بشكل كامل.
لقد تم اقتراح أن بعض أشكال الإفراط في تناول الطعام المرتبطة بالسمنة يتم بوساطة عملية شبيهة بالإدمان [1,2,5-11]. على الرغم من أن مدى إدمان الغذاء يمكن أن يفسر وباء السمنة يخضع لمناقشات حادة [2,12-14]. لدعم دور العمليات الشبيهة بالإدمان في السمنة ، هناك تداخل بين معايير DSM-IV لاعتماد المواد والمعايير المقترحة لاضطرابات الأكل بنهم [3,4,15,16] والسمنة [1,2,17]. علاوة على ذلك ، فإن الاعتلال المشترك بين اضطرابات الأكل واضطرابات تعاطي المخدرات قد يصل إلى 40٪ [18]. في هذا الصدد ، اقترح أن (الإفراط) في تناول الطعام وتعاطي المخدرات يعتمدان على دوائر عصبية مماثلة [19]. إحدى الآليات العصبية المشتركة المحتملة هي انخفاض في توافر مستقبلات الدوبامين D2 في المخطط الذي يوجد في كلا الاضطرابات [20-24] ، اكتشاف تم تأكيده في نموذج حيواني للأكل القهري [25]. تشمل أوجه التشابه الأخرى نمط نشاط دماغي مشابه يتبع حنين وقمع الرغبة الشديدة [26-30] والتزامن مع شخصية دافعة أو اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه [31-36].
لقد ناقشنا سابقًا أن النماذج التي تم تطويرها مؤخرًا من حقل إدمان المخدرات قد تكون مفيدة في استكشاف مفهوم إدمان الغذاء [15]. في 2004 ، Deroche-Gamonet et al. طورت نموذجًا لسلوك يشبه الإدمان في الفئران ، استنادًا إلى فقدان السيطرة على تناول الكوكايين [37]. في هذا النموذج ، تقوم الفئران بإدارة الكوكايين يوميًا لعدة أشهر. تم اختبار الحيوانات لثلاثة معلمات سلوكية بناءً على معايير DSM-IV لاعتماد المواد ، أي 1) صعوبة في الحد من البحث أثناء عدم توفر الإشارة. 2) دوافع عالية للغاية للبحث عن المخدرات وتناولها. 3) استمرار البحث عن الدواء على الرغم من العواقب الوخيمة. لقد وجد أن مجموعة فرعية من الفئران (17,2٪) تم تسجيلها داخل tertile العلوي لكل معيار ، وهو أكثر بكثير مما كان متوقعًا عن طريق الصدفة (أي ، 3,6٪). بالإضافة إلى ذلك ، يبدو أن هذه الحيوانات التي تعرب عن السلوك الشبيهة بالإدمان أكثر عرضة للإعادة إلى البحث عن المخدرات المنقرضة ، وهو نموذج للانتكاس من تعاطي المخدرات بعد إزالة السموم [38].
في هذه الدراسة ، قمنا باختبار ما إذا كان يمكن إظهار السلوك الإدماني الموجه نحو الغذاء باستخدام نهج مماثل مثل Deroche-Gamonet et al. من أجل تسهيل ظهور السلوك الشبيه بإدمان الطعام ، عرّضنا الحيوانات لنموذج الشراهة الذي يتكون من فترات متناوبة من تقييد الطعام والوصول إلى الطعام المستساغ. نماذج الأكل بنهم التي تتكون إما من الوصول المتوسط إلى الطعام المستساغ [39,40] أو بالتناوب (12h / 12h) تبين أن الوصول إلى السكروز والحرمان من الغذاء يتوسطان في الإصابة بنهم [41] وبعض جوانب الإدمان مثل أعراض الانسحاب [42,43[بالإضافة إلى التغييرات في إشارات الدوبامين التي تُرى أيضًا بعد التعرض الطويل للمخدرات [44,45].
لقد تم اقتراح أن تطوير الإدمان يتم تسهيله من خلال التحول من السلوك القائم على النتائج والموجّه نحو الأهداف إلى بنية السلوك المعتادة والاستجابة للحوافز [46,47]. من أجل اختبار دور السلوك المعتاد في نموذجنا المقترح لسلوك يشبه إدمان الطعام ، قمنا أيضًا باختبار الاستجابة للطعام بعد تخفيض قيمة معزز الطعام المستساغ [48]. علاوةً على ذلك ، نظرًا لأن السلوك الشبيه بالإدمان يرتبط بزيادة القابلية للتأهيل لإعادة البحث عن المخدرات [37] ، افترضنا أن الحيوانات ذات التحكم الأقل في مدخولها الغذائي ستكون أكثر عرضة للإعادة إلى الأكل واستعادة الأطعمة التي تبحث عن الطعام بعد انقراضها.
مواد وطرق
بيان الأخلاق
تمت الموافقة على التجارب من قبل لجنة أخلاقيات الحيوان بجامعة أوترخت وأجريت بالاتفاق مع القوانين الهولندية (Wet op de Dierproeven، 1996) واللوائح الأوروبية (المبدأ التوجيهي 86 / 609 / EEC).
أشكال حيوانات
تم إيواء ذكور فئران ويستار البالغة من العمر 6 أسابيع (تشارلز ريفر ، سولزفيلد ، ألمانيا) التي يبلغ وزنها 150-200 جرام في بداية التجربة بشكل فردي في أقفاص ماكرولون (الطول = 40 سم ، العرض = 25 سم ، الارتفاع = 18 سم) في ظل ظروف خاضعة للرقابة ( درجة الحرارة 20-21 درجة مئوية ، 55 ± 15٪ رطوبة نسبية) وتحت دورة مظلمة فاتحة مدتها 12 ساعة معكوسة (تضيء الأضواء عند 19.00 ساعة). كانت تشاو والمياه متاحة مجانًا. أجريت جميع التجارب خلال المرحلة المظلمة من دورة النهار والليل.
نظرة عامة تجريبية
في تكييف نموذج Deroche-Gamonet لفقدان السيطرة على الكوكايين الذي يسعى إلى الحصول على طعام مستساغ ، وجدنا في دراسة تجريبية أنه حتى الصدمات الكهربائية المعتدلة قمعت كل من يبحثون عن الطعام. لذلك اخترنا قياس "السعي المستمر على الرغم من العقاب" باستخدام غش الكينين بالأطعمة المستساغة [49]. قارنت هذه التجربة التجريبية حمية 4 (الموضحة أدناه) لفعاليتها لاستحضار سلوك يشبه إدمان الطعام. في هذه الحالة تم تدريب حيوانات 24 (ن = 6 لكل مجموعة) واختبارها على السلوكيات الثلاثة كما هو موضح من قبل [37]. ومن المثير للاهتمام ، أنه عندما تم اختبار الحيوانات لمعرفة المعيار الثالث (مقاومة الصدمات الكهربائية الخفيفة) ، تم العثور على قمع كامل للشوكولاتة ، حتى عندما تم خفض شدة الصدمة إلى 0.35 mA. لم يتم العثور على اختلاف في الاستجابة تحت نموذج الصدمة بين مجموعات النظام الغذائي المختلفة (ANOVA p = 0.1146 F = 2.243 df = 23). بالإضافة إلى ذلك ، لم نلاحظ اختلافًا كبيرًا في الاستجابة في ظل جدول النسبية التدريجي للتعزيز بين مجموعات النظام الغذائي الأربعة (البيانات غير معروضة). ومع ذلك ، لاحظنا وجود اتجاه نحو زيادة في السلوك الشبيه بالإدمان في الحيوانات المعرضة لنموذج الشراهة عندما أخذنا المعايير الثلاثة بعين الاعتبار. نظرًا لأن الصدمة الكهربائية قمعت كل السعي للحصول على المكافآت ، فقد اخترنا قياس معيار مقاومة الشدائد بطريقة مختلفة ، أي عن طريق تعريض الحيوانات للطعام المستساغ المغشوشة باستخدام مادة الكينين 2 mM. في التجربة الرئيسية الموضحة في هذه الدراسة ، قمنا بمقارنة مجموعة تتعرض لنموذج الشراهة (n = 36) بمجموعة تحكم تغذيتها (n = 12). لهذه التجربة ، تم تدريب الحيوانات مسبقًا على المعايير الثلاثة لأسابيع 5 ، تليها أسابيع 8 من الوصول إلى النظام الغذائي. لم نلاحظ اختلافًا في الاستجابة الفعالة بين مجموعات النظام الغذائي قبل النظام الغذائي. واصلنا بعد ذلك إعادة التدريب والاختبار على المعايير الثلاثة متبوعة بجلسات انقراض 10 وجلستين لإعادة التشغيل (الناجم عن الشوكولاتة).
الوجبات الغذائية
تم استخدام أربعة أنظمة غذائية مختلفة في هذه الدراسة ، وتعرضت الحيوانات للوجبات الغذائية ذات الصلة لمدة أسابيع 8. يتكون النظام الغذائي للتحكم من طريقة تشريح الأطعمة (SDS ، 3.3 kcal / g ، 77.0٪ كربوهيدرات ، 2.8٪ دهن ، 17.3٪ بروتين). يتألف نظام الوصول المقيد من تشاو تشهيري مع وصول 3h إلى الشوكولاته EnsureTM (مختبرات Abbott ، Abbott Park ، IL ، الولايات المتحدة الأمريكية) ، لمدة 5 أيام في الأسبوع (من 12.00 – 15.00h). يتألف النظام الغذائي الذي يحتوي على نسبة عالية من السكروز من الدهون المشبعة من اللبن المشبع المصنوع من الدهون المشبعة (الدهون في لحم البقر (Ossewit / Blanc de Boeuf) ، و Vandemoortele ، بلجيكا ، 9.1 kcal / g) ومحلول السكروز 30٪ (درجة تجارية) السكروز في ماء الصنبور ، 1.2 سعر حراري / مل). يتكون نظام الشراهة من أيام 4 من ChN / 15.0g من 15.5 يوم / يوم بالتناوب مع أيام 3 من chib lumitum الإعلانية المكملة بملفات تعريف الارتباط Oreo الإعلانية libitum (Nabisco ، East Hanover ، NJ ، الولايات المتحدة الأمريكية ، 4.7 kcal / g ، 74٪ من الكربوهيدرات ، 21٪ ، 3 ٪ البروتين). في هذه الحالة ، كانت ملفات تعريف الارتباط Oreo متاحة لـ 24h / يوم لمدة ثلاثة أيام. كان ChN / chow / day يستند إلى عمل سابق لهجان وآخرون. حيث تم تقييد الحيوانات على 15٪ من إعلان تشاو ليب. هذا النموذج هو نسخة معدلة من Hagan et al. بدون عنصر الإجهاد لنموذج الشراهة [39,50]. كانت مياه الصنبور متوفرة في جميع الأوقات ، باستثناء أثناء الاختبار. دراسة تجريبية قارنت بين جميع الوجبات الغذائية الأربعة. تم اختبار الحيوانات قبل وبعد 8 أسابيع من الوصول إلى الوجبات الغذائية. تقارن التجربة الرئيسية لهذه المقالة أسابيع 8 من الحمية المزيفة مع أسابيع 8 من تشاو الإعلانية. لقد واصلنا اتباع نظام غذائي بنهم لأن البيانات الواردة من الأدب ، وكذلك بياناتنا التجريبية تشير إلى أن اتباع نظام غذائي بنهم كما هو موصوف أعلاه من المرجح أن يثير سلوكًا يشبه إدمان الغذاء [39].
جهاز
تم تدريب الفئران في غرف تكييف فعالة (30.5 × 24.1 × 21.0 سم ؛ Med Associates Inc ، سانت ألبانز ، VT ، الولايات المتحدة الأمريكية). تم تجهيز كل غرفة برافعتين قابلتين للسحب (4.8 × 1.9 سم). تم وضع ضوء جديلة فوق كل رافعة (مصباح تحفيز ENV-221M للجرذان ، 28 فولت ، 100 مللي أمبير ؛ Med Associates Inc) وضوء منزل (مصباح منزل ENV-215M لغرف الفئران ، 28 فولت ، 100 مللي أمبير ؛ Med Associates Inc) على الحائط المقابل. كانت أرضية الحجرة مغطاة بشبكة معدنية تفصل بينها قضبان 1 سم. تم وضع الحجرة في حجرة مخففة للصوت مزودة بمروحة تهوية لتقليل الضوضاء الخارجية. تم تسليم Chocolate Warranty إلى وعاء طعام ، يقع بين الرافعتين ، عبر أنبوب نايلون متصل بمضخة حقنة أحادية السرعة (PHM-100-3.33 ؛ Med Associates Inc) موضوعة خارج الغرفة. تم التحكم في غرفة التشغيل بواسطة برنامج MED-PC (الإصدار الرابع) لنظام التحكم في البحث والحصول على البيانات.
الحصول على الشوكولاته ضمان الإدارة الذاتية
تم تدريب الحيوانات على الاستجابة للطعام كما هو موضح من قبل51,52]. تلقت الفئران لأول مرة جلسات تدريب فعال 10 دائم 1 ح. خلال هذه الجلسات ، كان هناك اثنين من الرافعات ، أحدهما تم تحديده على أنه نشط. تم موازنة موقف الروافع النشطة وغير النشطة بين الحيوانات. بدأت جلسة بإدخال كل من العتلات وإضاءة ضوء المنزل. خلال الجلسة الأولى ، تم استخدام جدول ثابت لنسبة التعزيز 1 (FR) ، مما يعني أن كل مكبس بذراع نشط أدى إلى توصيل شوكولاتة 0.2 ml. ضمان ، سحب كلا الرافعين لـ 20 sec وإضاءة ضوء الإشارات فوق الفاعل النشط رافعة 10 ثانية تم خلالها إيقاف تشغيل إضاءة المنزل. تمت زيادة متطلبات الاستجابة إلى جدول FR2 من التعزيز خلال الدورة الثانية والثالثة. من الجلسة الرابعة فصاعدا ، تم تنفيذ جدول FR5 للتعزيزات.
مهلة الاستجابة
استند إجراء المهلة إلى [37] ، على الرغم من استخدام مدة أقصر من الجلسة لمنع آثار الشبع على الاستجابة. تتألف الجلسات من كتل 5 من شوكولاتة 10 min. تأكد من توفرها مع كتل 4 من 5 min والتي كانت الشوكولاتة خلالها غير متوفرة. أثناء كتل التوافر ، تمت الإشارة إلى الوجود العرضي للمكافأة للحيوانات عن طريق إضاءة إضاءة المنزل. كان إجراء الإدارة الذاتية أثناء كتل التوفر هو نفسه الموضح أعلاه ، أي تم استخدام جدول FR5 للتعزيز. خلال كتلة عدم توفر ضوء المنزل كان مغلقا وكانت الردود على كل من العتلات دون عواقب محددة. أصبحت الاستجابة أكثر تباينًا خلال الكتل الأخيرة في الجلسة ، على الأرجح نتيجة للشبع. لذلك استخدمنا مقدار الاستجابات التي تم إجراؤها خلال أول كتلة عدم توفر 5 min كمعلمة حرجة ، لأن هذه الكتلة كانت محاطة بكتلتين للتوافر حيث كانت الحيوانات تحصل دائمًا على أكبر قدر ممكن من المكافآت خلال الوقت المتاح. تلقت الحيوانات جلسات 10 قبل النظام الغذائي وجلسات 15 بعد النظام الغذائي. تم استخدام متوسط عدد الردود خلال أول كتلة عدم توفر لجلسات 4 الأخيرة كنقطة مهلة للحيوان.
الجدول التدريجي لنسبة التعزيز
وفقًا لجدول التعزيز التدريجي ، كان على الحيوانات تلبية متطلبات الاستجابة على الرافعة النشطة التي زادت تدريجياً بعد كل الشوكولاته المكتسبة. تأكد من المكافأة (1 ، 2 ، 4 ، 6 ، 9 ، 12 ، 15 ، 20 ، 25 ، XNUMX ، XNUMX ، XNUMX ، XNUMX53]). بدأت الجلسة بإضاءة ضوء المنزل (مما يشير إلى توفر المكافأة) وإدخال كل من الرافعة النشطة وغير النشطة. أدى الوفاء بمتطلبات الاستجابة للرافعة الفعالة إلى تراجع كلا الرافعتين ، وإضاءة ضوء الإشارات أعلى الرافعة الفعالة لـ 10 sec وتسليم شوكولاتة 0.2 ml Ensure. بعد انتهاء مهلة 20 sec ، بدأت دورة جديدة. انتهت الجلسة عندما فشلت الحيوانات في كسب مكافأة في غضون 60 دقيقة. تلقت الحيوانات جلسات 4 PR قبل جلسات 4 PR بعد النظام الغذائي. في كلتا الحالتين ، تم استخدام متوسط استجابات ذراع نشط خلال جلسات 4 كعلامة العلاقات العامة للحيوان.
يعاقب الاستجابة
تم تكييف الإجراء من Deroche-Gamonet et al. (2004). خلال هذا الإجراء ، تم اختبار الحيوانات في غرف تكييف هواء التشغيل التي كانت مختلفة عن تلك المستخدمة أثناء التدريب ، وجلسات المهلة والعلاقات العامة. بدأت الجلسة بإضاءة ضوء المنزل وعرض كلا العتلات. خلال هذه الجلسات ، استجابت الحيوانات وفقًا لجدول FR5 من التعزيز ، حيث أدى كل ضغط 1st إلى عرض نغمة وكل 4th و 5th نتج عن الضغط على رافعة تقديم صدمة كهربائية في القدم (0.35mA ، 2sec) ، تدار عبر أرضية الشبكة. كل 5th ضغط ذراع نتج عن تسليم 0.2 مل الشوكولاته ضمان. تم إيقاف النغمة بعد 4th اضغط رافعة أو عندما فشلت الحيوانات في إجراء استجابات 4 خلال دقيقة 1 ، وفي هذه الحالة بدأت دورة FR5 جديدة. كان مقياس النتائج هو مقدار ضغطات ذراع الحيوانات التي صنعت أثناء الجلسة كنسبة مئوية من استجابة خط الأساس (متوسط جلسات 4 FR5 في الأيام السابقة). قمنا بتقييم الاستجابة في إطار هذا النموذج في دراسة تجريبية (الموصوفة أعلاه) ، حيث قمع الصدمات الكهربائية يكاد يستجيب للطعام في جميع الحيوانات تقريبًا.
غش الكينين
تم منح الحيوانات حرية الوصول إلى الشوكولاتة المغشوشة أو غير المغشوشة (باستخدام 2 ملي مولار من الكينين ؛ سيجما ، هولندا). تأكد من وجودها في قفص المنزل لمدة 30 دقيقة في أيام مختلفة. أظهرت تجربة تجريبية أن تركيز 2 ملي مولار من الكينين أدى إلى تباين فردي كبير ، بينما أدت التركيزات الأعلى إلى كبت المدخول في جميع الحيوانات تقريبًا ، وكان للتركيزات المنخفضة تأثير ضئيل جدًا على تناول الشوكولاتة. تم حساب نسبة الكبت على النحو التالي: ((استهلاك غير مغشوش - استهلاك مغشوش) / استهلاك غير مغشوش) * 100 ، بحيث تشتمل نسبة الكبت البالغة 100 على قمع كامل للاستهلاك ، ونسبة 0 تعني عدم وجود قمع على الإطلاق .
مكافأة تخفيض قيمة العملة
أعطيت الحيوانات 2 h من حرية الوصول إلى الشوكولاتة تأكد من القفص في المنزل مباشرة قبل جلسة نشطة لـ 20 min ، تم خلالها إضاءة إضاءة المنزل وحضر كلا الرافعتين طوال الجلسة. وكانت كل من ردود رافعة نشطة وغير نشط دون عواقب المقرر. تم حساب درجة تخفيض قيمة العملة كمقدار ضغط رافعة نشطة من قبل الحيوان بعد تخفيض قيمة العملة. تمت مقارنة النتائج مع مقدار ضغطات الرافعة أثناء جلسة FR20 عادية بدون تخفيض قيمة 5 في اليوم السابق.
الانقراض وإعادة
تلقت الحيوانات جلسات 12 اليومية لـ 1 والتي كانت خلالها مكابس الرافعة بدون عواقب مجدولة. تم تشغيل إضاءة المنزل (التي كانت تشير إلى توفر المكافأة سابقًا) طوال الجلسة. في يوم 13 ، تم اختبار إعادة التثبيت الناجم عن الإشارات على النحو التالي. بدأت الجلسة بإضاءة ضوء الإشارات أعلى الرافعة النشطة لـ 10 sec. خلال هذه الجلسة ، نتج عن تلبية متطلبات FR5 على الرافعة الفعالة سحب كل من الرافعات وإضاءة ضوء إشارة ل 10 ثانية ، ولكن لم يتم تسليم أي مكافأة. تلقت الحيوانات جلسات انقراض طبيعية في يوم 14 و 15. في يوم 16 ، تم اختبار إعادة التأكد من الشوكولاتة. بدأت الجلسة بتسليم 0.6 ml من الشوكولاتة Ensure. كانت ضغطات رافعة خلال هذه الجلسة دون عواقب المقرر.
تحليل البيانات
بناءً على المعايير الثلاثة ، تم حساب "درجة الإدمان" وفقًا لبيلين وآخرون. [54]. تم التطبيع بطرح متوسط جميع الحيوانات من كل حيوان على حدة والانقسام على الانحراف المعياري للمجموعة بأكملها. وقد أدى ذلك إلى الحصول على درجة قياسية بمتوسط 0 وانحراف معياري لـ 1 لكل معيار. ثم تم حساب درجة الإدمان على أنها مجموع ثلاثة درجات طبيعية. قمنا أيضًا بتصنيف الحيوانات وفقًا لـ Deroche-Gamonet et al. ، وهذا يعني أننا عدنا عدد المعايير التي سجلها الحيوان بين 66.th و 99th النسبة المئوية للتوزيع [37]. وتمت مقارنة مجموعتي النظام الغذائي ببعضهما البعض باستخدام اختبارات الطلاب. وتمت مقارنة مجموعات المعايير باستخدام ANOVAs أحادية الاتجاه متبوعة باختبارات المقارنة اللاحقة المخصصة في تركيا ، عند الاقتضاء. مجموعات البيانات الخام متوفرة عند الطلب.
النتائج
تم اختبار مجموعة من الحيوانات (ن = 48) للمعايير الثلاثة للسلوك يشبه الإدمان. من أجل إثارة تطور تناول الطعام بدون تحكم ، تعرضت مجموعة فرعية (n = 36) لنموذج الشراهة. لم يلاحظ أي فروق ذات دلالة إحصائية على أي من المعايير الفردية الثلاثة بين الحيوانات الضابطة والشراهة (مهلة الاستجابة (TO): p = 0.6 t = 0.53 df = 46 ؛ النسبة التقدمية (PR): p = 0.9 t = 0.1128 df = 46 ؛ الكينين: p = 0.3 t = 1.048 df = 46) (الشكل 1A – C). ومع ذلك ، أدى نموذج الشراهة إلى زيادة كبيرة في زيادة وزن الجسم (p <0.0001 t = 6.105 df = 46) (الشكل 1D). بعد ذلك ، قمنا بتقسيم جميع الحيوانات إلى مجموعات فرعية 4 استنادًا إلى حجم المعايير التي سجلتها بين 66th و 99th المئوية ، وفقا ل Deroche-Gamonet وآخرون. (2004). في حالتنا ، لم تكن المجموعة الفرعية 3-critt أكبر من المتوقع بالصدفة (أي ، 3,6٪) (الشكل 2). كان هذا صحيحًا لكل من المجموعة الشراهة (الشكل شنومكسا) وكذلك الفوج كله (الشكل شنومكسب). اختلفت المجموعات الفرعية للمعايير عن بعضها البعض في كل معيار (ANOVA TO: p <0.0001 F = 11.42 df = 47 ؛ PR: p <0.0001 F = 9,850 df = 47 ؛ quinine: p = 0.0006 F = 6.932 df = 47) (الشكل 3A – C). في المجموعة الشراهة قمنا بتقييم ما إذا كان التحكم المنخفض يتنبأ بزيادة في وزن الجسم أثناء الحمية ، وهو ما لم يكن كذلك (الشكل 3D).
الأهم من ذلك ، أن الاختلافات بين مجموعات المعايير لم تحدث بسبب التباين في متطلبات الشبع أو الطاقة حيث استهلكت جميع المجموعات نفس القدر من الشوكولاته أثناء جلسة 70 min FR5 (ANOVA p = 0.3 F = 1.266 df = 47) (الشكل شنومكسا) أو عند إعطاء 2h من حق الوصول إلى الشوكولاتة ، تأكد (ANOVA p = 0.4 F = 0.9651 df = 47) (الشكل شنومكسب). حسبنا أيضًا درجة الإدمان وفقًا لـ [54]. نتج عن هذا مجموعة واسعة من النتائج (الشكل 5).
وقد اقترح أن تشكيل عادات شاذة ، والعادات استجابة التحفيز المخدرات هي خطوة حاسمة في تطوير السلوك الإدمان [46,47]. لتقييم ما إذا كان السلوك الذي عبرت عنه الحيوانات موجهًا نحو الهدف أو معتادًا ، قمنا بتخفيض قيمة الشوكولاته. تأكد من المكافأة من خلال منح الحيوانات 2 h حرية الوصول في قفص المنزل قبل جلسة اختبار العامل 20 min والتي يتم خلالها الضغط على الرافعة حيثما لم يتم تعزيزها. . كانت الحيوانات التي صنعت في المتوسط أقل من 63٪ من الاستجابات عندما تم تخفيض قيمة الشوكولاتة مقارنة بجلسة 20 min التي يضغط فيها الرافد حيث لا يتم تخفيض قيمة الشوكولاتة (متوسط الفرق هو 104.0 ، 95٪ ci = 92.06 إلى 115.9))الشكل شنومكسا). مكابس الرافعة المصنوعة بعد تخفيض قيمة العملة مرتبطة بنتيجة الإدمان (r2= 0.2 ، ف <0.001) (الشكل شنومكسب). لم يلاحظ أي فرق بين الشراهة ومجموعة التحكم (لا تظهر البيانات).
بعد ذلك ، قمنا بتقييم ما إذا كانت الحيوانات ذات التحكم المتناقص في الأكل أكثر عرضة لاستعادة الاستجابة المنقرضة. قمنا بقياس أنواع 2 من إعادة. بالمقارنة مع الاستجابة أثناء الانقراض (الشكل شنومكسا) ، عرض طارئ للشوكولاتة تأكد من أن الإشارات المرتبطة بضمان (p = 0.0035 t = 3.077 df = 47) إعادة الاستجابة على الفوج كله ، لكن لم يكن هناك فرق بين مجموعات المعايير (ANOVA p = 0.865 F = 0.2442 df = 47) (الشكل شنومكسب). أثناء إعادة الشيكولاتة التي يسببها ضمان الشيكولاتة ، لاحظنا استعادة كبيرة (p <0.0001 t = 12.35 df = 47) وفرقًا كبيرًا في الاستعادة بين المجموعات ، حيث تظهر مجموعة المعايير 2 مستويات أعلى من الاستجابة من حيوانات المعايير 0 و 1 (ANOVA p = 0.01 F = 4.225 df = 47) (الشكل شنومك).
مناقشة
في هذه الدراسة ، قمنا بتكييف نموذج حيواني لسلوك يشبه الإدمان للكوكايين لتقييم حدوث سلوك إدمان موجه إلى الطعام المستساغ. من أجل تسهيل تطور الأكل غير الخاضع للرقابة ، تعرضت مجموعة فرعية من الحيوانات (n = 36) لنموذج من نوع الشراهة يتكون من 4 يومًا من 66٪ من Chib libitum الإعلانية بالتناوب مع وصول 3 أيام إلى Chib libitum المخصص معًا مع أوريو كوكيز. بعد اختبار المعايير الثلاثة لفقدان السيطرة ، قمنا أيضًا بقياس الاستجابة بعد تخفيض قيمة العملة والميل إلى إعادة الاستجابة المنقرضة المستحثة عن طريق العرض الطارئ للاستجابة للإشارة المرتبطة بمكافأة الغذاء أو الشوكولاتة ، تأكد من مكافأة نفسها.
نموذج الشراهة لا يؤثر على التحكم في الغذاء
لم نلاحظ تأثير نموذج الشراهة على أي من المعايير الثلاثة للسلوك الشبيه بالإدمان (أرقام شنومكس و and2) .2). ومع ذلك ، لاحظنا زيادة في وزن الجسم بعد التعرض لنموذج الشراهة. يعتمد النظام الغذائي الحالي على دراسة أجراها هاجان وآخرون ، الذين أظهروا زيادة في الإقبال على الأطعمة المستساغة للحيوانات التي تعرضت لنظام غذائي مماثل حتى بعد سحبها من هذا النظام الغذائي لمدة أيام 30 [50]. على عكس هاجان وآخرون ، استخدمنا الفئران الذكور. لذلك لا يمكننا أن نستبعد أننا قد حصلنا على تأثيرات أكثر وضوحًا لحمية الشراهة إذا استخدمنا الفئران الأنثوية. في الواقع ، BED أكثر انتشارًا في الإناث البشرية ثم في الذكور [55]. من ناحية أخرى ، فقد تبين مرارًا وتكرارًا أنه في ظل الظروف المناسبة ، فإن الفئران من الذكور والإناث على حد سواء سوف تتغذى على الطعام المستساغة [56-58]. يستخدم نموذج بنجي آخر شائع الاستخدام ، والذي يسبب الشراهة عند كلا الجنسين من الفئران ، فترات 12h / 12h بالتناوب من الحرمان من الطعام مع إمكانية الوصول إلى محلول سكروز 10٪ [59,60]. أظهرت الأبحاث السابقة أيضًا أن الوصول المستمر إلى نظام غذائي عالي السكر يحتوي على نسبة عالية من الدهون يزيد من الاستجابة وفقًا لجدول العلاقات العامة والاستجابة بموجب جدول العلاقات العامة قبل الوصول إلى النظام الغذائي يرتبط بشكل إيجابي بتخزين الدهون في البطن بعد 4weeks من الوصول إلى نسبة عالية من الدهون عالية حمية السكر لدى ذكور الفئران51]. وبالتالي ، يمكن أن يؤدي التعرض لأنواع معينة من الوجبات الغذائية المسببين للسمنة إلى حدوث زيادة في الشغف وزيادة الحافز على الطعام. ومع ذلك ، تشير بياناتنا إلى أن التعرض لفترات طويلة لنظام غذائي بنهم لا يكفي بحد ذاته لإثارة سلوك يشبه الإدمان بشكل واضح.
لا يوجد دليل على "إدمان الغذاء" ، ولكن التباين الفردي العالي في التحكم في تناول الطعام المستساغ
على عكس ما تم العثور عليه بالنسبة للكوكايين ، فإن المجموعة الفرعية من الفئران التي أجريت في tertile العلوي لجميع المعايير الثلاثة لم تكن أكبر من المتوقع عن طريق الصدفة (3,6 ٪). لذلك ، من المنطقي أن نستنتج أنه لا توجد علامات واضحة على سلوك يشبه الإدمان موجهة إلى الشوكولاته. تأكد من تطويرها في دراستنا. حتى في حالة عدم وجود "مجموعة فرعية مدمنة" ، فإن نطاق التحكم في البحث عن الطعام الذي لوحظ في هذه الدراسة هو أمر ذو أهمية كبيرة. وهذا يعني أن التحكم المتناقص في تناول الطعام لدى البشر ، حتى في حالة عدم وجود سلوك واضح يشبه الإدمان ، قد يسبب الإفراط في تناول الطعام والإفراط في تناول الطعام لفترة طويلة يؤدي إلى السمنة لدى بعض الأفراد. في هذه الدراسة ، لم يتنبأ انخفاض التحكم في تناول الطعام المستساغ بزيادة وزن الجسم ، وهو ما يرجع على الأرجح إلى حقيقة أن الفئران (على عكس البشر) لا تحاول منع زيادة وزن الجسم. وبالتالي ، فإن الآليات العصبية الكامنة وراء هذا الاستمرارية للسيطرة على البحث عن الأغذية وأخذها مهمة للتحقيق ويقدم نموذجنا الحالي الأدوات السلوكية للقيام بذلك.
الحيوانات التي تظهر تقلص السيطرة على تناول الطعام أقل حساسية لمكافأة تخفيض قيمة العملة
لاحظنا انخفاضًا كبيرًا في الاستجابة بعد تخفيض قيمة العملة على مستوى المجموعة (الشكل 6a). ومن المثير للاهتمام ، أن هناك اختلافات فردية كبيرة فيما يتعلق بتأثير تخفيض قيمة العملة ، والذي يرتبط بنتيجة الإدمان (الشكل 6b). لقد تم اقتراح أن يتم تسهيل تطور الإدمان عن طريق التحول من السلوك الموجه نحو تحقيق النتائج الموجهة نحو السلوك الذي يحفز التحفيز المعتاد [46]. يُعتقد أن الأول يتوسط في الأجزاء البطنية والإلية من المخطط ، في حين يعتمد الأخير على المخطط الظهري الجانبي [61]. في الواقع ، لقد ثبت مرارًا وتكرارًا أن الإدارة الذاتية للكوكايين لفترات طويلة تقوم بتجنيد الآليات الهجومية الظهرية الكامنة وراء البحث عن المخدرات [62-65] وأن الآفات أو تعطيل المخطط الظهري الوحشي يقلل من السلوك المعتاد [66-69]. نظرًا لأن الحيوانات التي تظهر تحكمًا أقل في تناول الطعام تعبر عن سلوك معتاد ، تشير هذه النتائج إلى أن انخفاض التحكم في تناول الطعام يرتبط بزيادة تورط الظهر الوحشي في السيطرة على الأكل.
الحيوانات ذات التحكم المنخفض أكثر عرضة لاستعادة البحث عن الطعام المنقذ
سمة بارزة للإدمان هي ارتفاع خطر الانتكاس [70,71]. يمكن التحقق من ذلك باستخدام نماذج حيوانية تدرس ميل الحيوان إلى إعادة البحث عن عقار بعد انقراض استجابة العامل. يمكن إعادة البحث عن المخدرات باستخدام إشارة مرتبطة بالمخدرات ، أو كمية صغيرة من الدواء أو عن طريق الإجهاد [38]. لتقييم ما إذا كانت الحيوانات ذات التحكم الأقل في البحث عن الطعام كانت أكثر احتمالًا لاستعادة البحث عن الغذاء المنقذ ، قمنا باختبار الحيوانات من أجل إعادة التأهيل الناجم عن المكافآت والمكافآت. كما رأينا في الشكل شنومك، فقط تحضير الحيوانات مع مكافأة بنكهة الشوكولاتة أحدث فرقًا كبيرًا في إعادة التأهيل بين مجموعات معايير 4. في هذه الحالة ، استجابت الحيوانات لمعايير 2 بشكل ملحوظ أثناء إعادة التشغيل. من المحتمل أن تكون حيوانات معايير 3 أكثر عرضة للرجوع إليها ، لكن كان من الصعب إظهار هذه الإحصاءات إحصائياً بسبب قلة عدد الحيوانات في هذه المجموعة.
في الختام ، نقدم نموذجًا يمكن استخدامه لقياس التغيرات في التحكم في سلوك الأكل. ينتج النموذج سلسلة متواصلة من السلوك تتراوح بين التحكم العالي والمنخفض ، والذي قد يطلق عليه إدمان الطعام ، ولكن على الأقل في التجربة الحالية ، لا يمكن رسم حدود واضحة بين الحيوانات "المدمنة" والحيوانات "غير المدمنة" ، كما أن المجموعة الفرعية من الحيوانات التي يمكن تصنيفها كإظهار سلوك يشبه الإدمان أكبر من المتوقع بالصدفة. من ناحية أخرى ، وجدنا أن التحكم المنخفض في تناول الطعام كان مرتبطًا بميل عالي من الانتكاس الناجم عن تناول الطعام وزيادة الاستجابة المعتادة للشوكولاتة ، مما يشير إلى أن التغيرات السلوكية المرتبطة بسلوك الإدمان يمكن رؤيتها في الحيوانات ذات التحكم المنخفض في الطعام المستساغ. تناول الطعام. وبالتالي يوفر النموذج أداة قيمة لدراسة التحكم في الأكل وأسسه العصبية. هذا مهم للغاية عندما نعتبر أن التحكم المتناقص في الأكل ، حتى بدون التصنيف الصارم للإدمان على الغذاء ، قد يؤدي إلى مشاكل صحية خطيرة.
بيان التمويل
بدعم من مؤسسة NeuroFAST (البيولوجيا العصبية المتكاملة لتناول الطعام والإدمان والإجهاد). يتم تمويل NeuroFAST من قبل برنامج الإطار السابع للاتحاد الأوروبي (FP7 / 2007-2013) بموجب اتفاقية المنحة رقم 245009. لم يكن للممولين دور في تصميم الدراسة ، وجمع البيانات وتحليلها ، أو قرار النشر ، أو إعداد المخطوطة.
مراجع حسابات
;