وقد عززت الفئران ذات الوزن القليل من إفراز الدوبامين واستجابة استجابة أستيل كولين في النواة المتكئة أثناء الإصرار على السكروز (2008)

. مخطوطة المؤلف المتاحة في PMC 2015 مارس 12.

PMCID: PMC4357519

NIHMSID: NIHMS669569

ملخص

اختبرت الدراسة الحالية ما إذا كانت الفئران تطلق المزيد من الدوبامين المتكثف (DA) أثناء الإفراط في تناول السكر عندما يكون وزن الجسم أقل من الوزن الطبيعي. بما أن الأسيتيل كولين (ACh) في النواة المتكئة (NAc) يزداد عادة مع تقدم الوجبة ويستتبع الشبع ، فقد اختبرنا أيضًا ما إذا كان إطلاق ACH قد تغير عند فقد الحيوان للوزن. تم الحفاظ على الجرذان على الوصول اليومي لـ 8-h إلى تشاو ، مع حل 10٪ السكروز متاح لأول 2 h. أظهر التحليل الدقيق في اليوم 21 ، بوزن الجسم الطبيعي ، زيادة في DA خارج الخلية إلى 122٪ من خط الأساس استجابة لشرب السكروز. بلغت ACh خارج الخلية في نهاية الوجبة. بعد ذلك ، كانت الجرذان طعامًا وتم تقييد السكروز بحيث أنه بحلول اليوم 28 كان وزن الجسم 85٪. عند إعادة الاختبار ، أصدرت هذه الحيوانات المزيد من DA عند شرب السكروز (179٪) ، ولكن فشل إصدار ACh في الارتفاع. تم اختبار مجموعة التحكم بنفس الطريقة ولكن مع إعطاء السكر فقط في أيام 1 و 21 و 28. في وزن الجسم الطبيعي ، أظهرت الحيوانات الضابطة ارتفاع غير ملحوظ في DA عند شرب السكروز في يوم 21. في يوم 28 ، بوزن الجسم 85٪ ، أظهرت عناصر التحكم زيادة صغيرة (124٪) في إصدار DA ؛ ومع ذلك ، كان هذا أقل بكثير من 179 ٪ لوحظ في الفئران ناقص الوزن مع وصول السكر اليومي. تشير هذه النتائج إلى أنه عندما ينحني حيوان ما على السكر ثم يفقد وزنه ، فإن الشراهة تطلق كمية أكبر بكثير من DA و ACh أقل من الحيوانات عند وزن الجسم الطبيعي.

: الكلمات المفتاحية السكر ، وتقييد الغذاء ، microdialysis ، اضطرابات الأكل

تنتج أدوية تعاطيها آثارًا معززة عن طريق المسارات العصبية المحفزة بشكل مفرط والتي يتم تنشيطها أثناء التجارب المجزية بشكل طبيعي (; ). ولذلك ، فمن المنطقي الإبلاغ عن الروابط السلوكية والعصبية الكيميائية بين تعاطي المخدرات والأكل الشاذ. على وجه الخصوص ، تم توثيق العلاقة بين الحرمان من الطعام أو التقييد والتأثيرات المعززة من المخدرات بشكل جيد (; ; ). إن الحيوانات التي تعاني من نقص الوزن والتي تم الحفاظ عليها على نظام غذائي مقيَّد ، ستسعى إلى تعاطي أدوية تعاطي المخدرات بسهولة أكبر مقارنةً بنظيرات الوزن الطبيعي. وقد ظهرت هذه الظاهرة عبر فئات الأدوية ، بعد أن لوحظت مع الكحول والمواد الأفيونية ومضادات نفسية (; ; ; ; ; ; ). وعلاوة على ذلك ، فإن الآثار المجزية للأدوية ، مثل الكحول والمورفين والكوكايين ، تزداد في الحيوانات المقيدة بالغذاء ، مقاسة بالتحول الهبوطي في عتبة التحفيز الذاتي الوحشي - تحت المهاد (; ).

ينشأ أحد الأسس الكيميائية والعصبية المحتملة لهذه الظاهرة عن العمل الذي يوضح أن القيمة المعززة لكل من استهلاك الغذاء والدواء ترتبط بالنشاط في نظام الدوبامين (mololimbic dopamine) (; ; ; ). في الفئران خفضت 20 - 30 ٪ دون الوزن الطبيعي ، وانخفاض DA خارج الخلية القاعدي في النواة المتكئة (NAc) ينقص بقدر 50 ٪ (,). لا توجد فروق ملحوظة في مستويات DA القاعدية في NAc في الجرذان مع فقدان الوزن أقل شدة (10 - 20 ٪) (; ). تظهر الحيوانات ناقص الوزن زيادة في إصدار DA في NAc استجابة لتكثيف ضخ الأمفيتامين () ، كما أنها تعرض تحسسًا محوريًا محوريًا استجابة إلى المتكئة أو التسريب داخل البطيني للأمفيتامين (; ).

على غرار تأثيرات بعض أدوية إساءة الاستخدام ، يمكن أن يؤدي تكرار الضرب اليومي على محلول السكر (السكروز 10 أو 25٪ الجلوكوز) إلى ظهور علامات سلوكية على الاعتماد (). يعرف Bingeing بأنه استهلاك كمية كبيرة من الطعام ، أكثر مما يستهلك عادة في فترة زمنية منفصلة (). تشمل علامات التبعية الناجمة عن السكر في الدم إشارات انسحاب تشبه الأفيون ، وفرط النشاط المفرط من الأمفيتامين وزيادة استهلاك الكحول (). كما تقوم الجرذان التي تصيب السكر بالإفراج عن DA في NAc استجابة لتذوق السكر كل يوم (; ) ، وهو تأثير مماثل من الناحية النوعية لمعظم تعاطي المخدرات () ، وبخلاف تناقص تأثير الاستهلاك الغذائي المستساغ المتكرر (). ولهذه الأسباب ، افترضنا أن الفئران ذات الوزن الناقص سوف تظهر استجابة DA محسنة في NAc بعد تناول السكر ، عند مقارنتها بعناصر التحكم في الوزن الطبيعي. كان من المتوقع أيضا أن أستيل كولين (ACH) ، والتي تبين في المتكئة أن يزيد مع الشبع (; ) ، سيتم تخفيفها أو تأخرها في الفئران ذات الوزن الناقص بسبب شبعها المنخفض أو الأبطأ. وقد تمت مناقشة بعض هذه البيانات في ورقة مراجعة سابقة ().

إجراءات تجريبية

الموضوعات والجراحة

تم الحصول على الجرذان Sprague – Dawley ذكور (300 – 325 g) من مزارع Taconic (جيرمانتاون ، نيويورك ، الولايات المتحدة الأمريكية) ، وتم إسكانها بشكل فردي على دورة ضوء / الظلام 12-h معكوسة. تمت الموافقة على جميع الإجراءات من قبل لجنة رعاية الحيوان المؤسسي جامعة برنستون واستخدامها ومطابقة للمبادئ التوجيهية المعاهد الوطنية للصحة بشأن الاستخدام الأخلاقي للحيوانات. بُذلت جهود لتقليل استخدام الحيوانات ومعاناتها. المياه كانت متاحة باستمرار إلا خلال اختبارات microdialysis.

خضعت جميع الفئران لعملية جراحية لزرع القنيات دليل ل microdialysis. تم تخديرهم باستخدام 20 mg / kg xylazine و 100 mg / kg ketamine (ip) ، مع إضافة الكيتامين حسب الحاجة. قُصدت أذرع توجيه الفولاذ المقاوم للصدأ الثنائية من 21 على الغلاف الخلفي الإنسي المتوازي (الأمامي: + 1.2 مم ، الجانب الجانبي: 0.8 مم والجزء البطني: 4.0 مم ، مع الإشارة إلى bregma ، وجيب الجيب الأوسط ، وسطح جمجمة المستوى ، على التوالي). تم إدخال مسابير التحليل الجزئي في وقت لاحق (انظر أدناه) وتمديد آخر 5 ملم بطنيًا.

الإجراءات السلوكية

بعد ما يقرب من أسبوع 1 من الاسترداد الجراحي ، المجموعة التجريبية (nتم الاحتفاظ بـ 7 على 16-h تقييد غذائي يومي (12 h من الضوء و 4 h في الظلام ، دون طعام متوفر) يليه وصول 2-h إلى محلول السكروز 10٪ (من 4th-6th h of the dark ) ووصول 8-h إلى طعام القوارض (من 4th h من بداية الظلام). هذا الإجراء الوصول المحدود يختلف قليلا ، ولكن من نواح كثيرة مماثلة ، ما استخدمناه في الماضي للحصول على علامات الاعتماد (). مجموعة التحكم (n= 7) تم الاحتفاظ بها في هذا الجدول في يوم 1 و 21 اليوم وتوافرت chow libitum الإعلانية في هذه الأثناء. في يوم 21 ، تم إجراء microdialysis ، كما هو موضح أدناه.

ابتداءً من اليوم 22 ، تم تخفيض جميع الفئران تدريجيًا في وزن الجسم إلى 85٪ من وزنهم البدئي على مدار الأسبوع القادم. كانت المجموعة التجريبية تقتصر على 5 g من Chow في اليوم والوصول إلى محلول السكروز لـ 2 h ، ولكن كمية السكروز المعطاة كانت محدودة بالمقدار المتوسط ​​الذي كان يستهلكه كل حيوان خلال أيام 19 – 21. وقد تم ذلك للتأكد من أن الحيوانات سوف تفقد الوزن وليس تعويض عن نقص السعرات الحرارية المتاحة عن طريق استهلاك كميات زائدة من السكروز. وبالمثل تم تخفيض وزن المجموعة الضابطة ، ولكن لم يكن الوصول إلى السكروز خلال هذه الفترة ، باستثناء يوم 28 خلال جلسة التحليل الدقيق (الموضحة أدناه). تم تسجيل وزن الجسم يومياً خلال فترة إنقاص الوزن ، وإذا كانت الحيوانات لا تفقد الوزن بمعدل ثابت ، لتكون 85٪ من وزن جسمها في اليوم 28 ، فقد تم إعطاؤهم كمية أقل من الطعام في اليوم التالي.

إجراءات التحليل الجزئي

في الجسم الحي تم استخدام microdialysis لقياس إطلاق DA و ACh خارج الخلية في غلاف NAc. بنيت تحقيقات Microdialysis من أنابيب زجاج السيليكا (37 μm القطر الداخلي ، Polymicro Technologies Inc. ، فينيكس ، AZ ، الولايات المتحدة الأمريكية) داخل أنبوب الفولاذ المقاوم للصدأ قياس 26 مع طرف microdialysis من أنابيب السليلوز مختومة في النهاية مع الايبوكسي (Spectrum Medical Co.، Los Angeles، CA، USA، 6000 الجزيئي الوزن ، 0.2 mm القطر الخارجي × 2.0 mm long) (). في اليوم 20 ، تم إدخال تحقيقات microdialysis وتدعيمها في مكانها على الأقل 18 h قبل المجموعات لتسمح باستعادة ناقلات النواقل العصبية. تم إضفاء مجسات باستخدام حل Ringer's المحزوم (142 mM NaCl و 3.9 mM KCl و 1.2 mM CaCl2و 1.0 mM MgCl2و 1.35 mM Na2هبو4، 0.3 mM NaH2PO4، ودرجة الحموضة 7.35) بمعدل تدفق من 0.5 μل / دقيقة بين عشية وضحاها و 1.3 μل / دقيقة بدءًا من 2 h قبل بدء التجربة في يوم 21. Neostigmine (0.3 μتم إضافة M) إلى سائل التروية لتحسين الانتعاش الأساسي لـ ACH عن طريق عرقلة التحلل الإنزيمي.

في يوم 21 في وزن الجسم الطبيعي ، تم جمع ثلاث عينات 30-min على التوالي قبل وصول السكروز. ثم أعطيت جميع الفئران libitum الإعلانية الوصول فقط إلى السكروز ل 2 ح ، مع العينات التي تم جمعها كل دقيقة 30. تم جمع عينات ما بعد العينات بعد وصول السكروز ، وخلال تلك الفترة لم يكن للفئران الوصول إلى السكروز أو الطعام. تم تقسيم كل عينة. النصف لتحليل DA والنصف ACh.

بعد التجربة في اليوم 21 ، تم تخفيض وزن الحيوانات كما هو موضح أعلاه. في يوم 27 أعيدوا إلى أقفاص غسيل الكلى. تم إدخال مسبار جديد للتحليل الدقيق في NAc على الجانب المقابل (معادل بين الفئران) ، ورشح لتحقيق الاستقرار بين عشية وضحاها. في يوم 28 ، تم اتباع نفس إجراءات microdialysis كما في يوم 21 ، ما عدا هذه المرة كانت الحيوانات في حالة انخفاض الوزن ، وتم فرضت كمية السكروز التي سمح لهم بتناولها في متوسط ​​المدخول لكل حيوان في أيام 19-21.

فحوصات DA و ACh

تم تحليل DA ومستقلباته ، 3,4-dihydroxy-phenylacetic acid (DOPAC) وحامض homovanillic (HVA) ، عن طريق الطور العكسي ، كروماتوجرافي سائل عالي الأداء مع الكشف الكهروكيميائي (HPLC-EC). تم حقن العينات في 20-μl حلقة عينة تؤدي إلى عمود 10-cm مع التجويف 3.2-mm و 3 μm C18 packing (Brownlee Co. Model 6213، San Jose، CA، USA). احتوى الطور المتحرك على 60 mM NaH2PO4، 100 μM EDTA، 1.24 mM CH3(CH2)6SO3نا · H2O و 5٪ vol / vol MeOH. تم قياس DA و DOPAC و HVA بواسطة كاشف قياس الكولوميتر (ESA Co. Model 5100A، Chelmsford، MA، USA) مع إمكانات التكييف الممكنة عند + 500 mV وإمكانية خلية العمل في −400 mV.

تم قياس ACH عن طريق الطور العكسي HPLC-EC باستخدام 20-μل حلقة عينة مع عمود 10-cm C18 التحليلي (Chrompack Inc. ، بالو ألتو ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية). تم تحويل ACH إلى البيتين وبيروكسيد الهيدروجين (H2O2) بواسطة مفاعل إنزيم ثابت (acetylcholinesterase و choline oxidase من Sigma، St Louis، MO، USA). المرحلة المتنقلة كانت 200 mM K3PO4 عند درجة الحموضة 8.0. تم استخدام كاشف قياس التيار (EG&G Princeton Applied Research ، Law-renceville ، NJ ، الولايات المتحدة الأمريكية). تم تصميم حرف H2O2 يتأكسد على قطب بلاتيني (BAS ، West Lafayette ، IN ، الولايات المتحدة الأمريكية) تم ضبطه عند 500 مللي فولت فيما يتعلق بإلكترود مرجعي Ag-AgCl (EG & G Princeton Applied Research).

علم الانسجة

في نهاية التجربة أجريت الأنسجة للتحقق من موضع التحقيق microdialysis. تلقى الفئران جرعة زائدة من الصوديوم بنتوباربيتال وعندما تخدير عميق intracardially perfused مع 0.9 ٪ المالحة تليها الفورمالديهايد 10 ٪. تمت إزالة العقول وتجميدها وتقطيعها إلى 40 μم الأقسام ، بدءا الأمامي إلى المتكئين حتى تم العثور على مواقع نصائح التحقيق ورسمت باستخدام أطلس .

تحليل البيانات

تم تسجيل تناول السكروز إلى أقرب مل ، وتم تحليل المدخول بين المجموعة من قبل غير مزاوجة tاختبار مقارنة مآخذ في يوم 21 بين مجموعة binginging السكر اليومي ومجموعة السكر مرتين. تم تحليل كمية السكر اليومية ومستويات DA القاعدية بواسطة تحليل تكراري أحادي الاتجاه للتفاوت (ANOVA). تمت مقارنة الأوزان الجسمية خلال مرحلة تقييد الوزن بين المجموعات بالتدابير المتكررة ذات الاتجاهين ANOVA. تم تطبيع البيانات Microdialysis إلى نسبة مئوية من خط الأساس وتحليلها من قبل واحد أو اثنين من التدابير المتكررة ANOVA. تم استخدام اختبارات Tukey للاختراق بشكل صريح بشكل ملحوظ عندما تم تبريرها.

النتائج

يتم تعزيز إطلاق DA من خلال الحد من وزن الجسم في الجرذان السكر - bingeing

عند وزن الجسم الطبيعي ، زادت الفئران التي لديها إمكانية وصول 2-h إلى السكر كل يوم من تناولها خلال أيام 21 (F(20,230) = 6.02، P<0.001 ، التين 1) ، وبحلول اليوم 21 استهلكوا بشكل ملحوظ أكثر من مجموعة التحكم التي كان لها وصول فقط في أيام 1 و 21 (t(16) = 4.84، P<0.001 ؛ 16.2 ± 1.5 كيلو كالوري مقابل 3.9 ± 1 كيلو كالوري ، على التوالي).

التين 1 

تناول السكر اليومي خلال أيام 21 في وزن الجسم الطبيعي. وزاد تناول المدخول بشكل كبير مع مرور الوقت بالنسبة للفئران باستخدام 2 h للوصول إلى السكر كل يوم. شربت مجموعة المراقبة نفس المبلغ تقريبًا في أيام 1 و 21.

كانت مستويات البازل DA كالتالي: 2-h مجموعة سكر يومية بوزن الجسم الطبيعي (يوم 21) = 0.75 ± 0.18 fmol؛ مجموعة السكر اليومية 2-h في خفض وزن الجسم (يوم 28) = 0.88 ± 0.35 fmol؛ 2-h مجموعة سكر مزدوجة التحكم في وزن الجسم الطبيعي (اليوم 21) = 1.03 ± 0.17 fmol؛ 2-h مجموعة سكر مزدوجة التحكم في انخفاض وزن الجسم (يوم 28) = 0.78 ± 0.24 fmol ، مع عدم وجود فروق ذات دلالة إحصائية بين المجموعات.

بالنسبة للمجموعة التجريبية التي تنغمس على السكروز يومياً ، أظهر التحليل الدقيق في يوم 21 ، بوزن الجسم الطبيعي ، زيادة في DA خارج الخلية إلى 122 ± 4٪ استجابة لشرب السكروز (يوم 21:F(6,48) = 8.23، P<0.001 ، الشكل. 2A). أظهرت الحيوانات مراقبة أي ارتفاع كبير في DA في يوم 21 ، عند شرب السكروز للمرة الثانية.

التين 2 

يتفوق DA و ACh عندما تنفجر الجرذان على السكر عند وزن الجسم الطبيعي ثم مرة أخرى عند 85٪ من وزن الجسم. (A) يتم تحرير DA استجابة لشرب السكر في يوم 21 من الوصول إلى وزن الجسم الطبيعي ، و (B) تم تحسين هذا الإصدار (إلى 179٪ من ...

خلال مرحلة تخفيض الوزن ، انخفضت أوزان جسم الفئران في المجموعتين بشكل ثابت إلى 85٪ تقريبًا على مدار أيام 7 (86 ± 1.5٪ و 82 ± 1.2٪ ، المجموعات التجريبية والضابطة ، على التوالي). في يوم 28 ، عند وزن الجسم 85٪ ، أفرجت الجرذان التي كانت تمزج أكثر من DA في NAc عند شرب السكر (179 ± 14٪ من خط الأساس) مقارنة مع مجموعة التحكم (124 ± 6٪؛ F(6,72) = 3.98، P<0.002 ، الشكل. 2B).

عند مقارنة كل مجموعة مع مرور الوقت ، كان إطلاق DA أكبر بشكل ملحوظ لمجموعة السكر اليومية 2-h عندما كانت عند انخفاض وزن الجسم مقارنة بوزن الجسم الطبيعي (F(1,7) = 19.93، P<0.005). لم يلاحظ هذا التأثير في المجموعة الضابطة المكونة من ساعتين من السكر مرتين ، والتي أظهرت ارتفاعًا مشابهًا في DA عند الوزن الطبيعي وانخفاض وزن الجسم.

يتم تقديم تحليل بيانات DOPAC و HVA في الجدول 1. كانت مستويات المستقلبات أكبر بشكل عام بالنسبة لمجموعة الشراهة اليومية مقارنة مع مجموعة التحكم ولم تتغير بشكل كبير بسبب قيود الغذاء.

الجدول 1 

مستقلبات الأيض DA (DOPAC و HVA) في الحيوانات التي كانت تتغذى على تناول الطعام كل يوم بشكل طبيعي وخفض وزن الجسم ، والضوابط مع الوصول إلى السكر بضع مرات فقط ، في وزن الجسم الطبيعي والمخفض

يتم تخفيف إطلاق ACH في الجرذان التي تحتوي على السكر عندما تكون ناقص الوزن

في اليوم 21 ، في وزن الجسم الطبيعي ، زادت ACH خارج الخلية خلال وجبة السكر وبلغت ذروتها في نهاية المجموعة الشراهة (يوم 21: 127 ± 10٪ ، F(6,48) = 3.11، P<0.005 ، الشكل. 2C)؛ ومع ذلك ، في يوم 28 اختفى تأثير ACh عندما كانت الفئران ناقصة الوزن (100 ± 6٪ من خط الأساس). من ناحية أخرى ، أظهرت حيوانات السيطرة زيادة كبيرة في إطلاق ACh في نهاية الوجبة في الوزن الطبيعي (177 ± 7٪ ، F(6,36) = 4.59، P<0.005؛ الشكل. 2C) وخفض وزن الجسم (116 ± 6٪ ، F(6,36) = 3.94، P<0.005؛ الشكل. 2D).

كانت تحقيقات Microdialysis تقع في المقام الأول في منطقة قشرة الإنسي من NAc (التين 3).

التين 3 

كشفت الأنسجة أن عينات microdialysis تم استخلاصها في المقام الأول من قذيفة NAc الإنسية. AcbC = accumbens core، CPu = caudate، aca = commissure الأمامي.

مناقشة

يتم تحسين إطلاق DA الناجم عن السكر في الجرذان bingeing في وزن الجسم المنخفض

تشير النتائج إلى أن الحيوانات التي تنخرط في تناول وجبة حل السكر ، ومن ثم تفقد الوزن ، وتظهر زيادة أكبر في المئة في إطلاق DA في NAc من وزن الجسم الطبيعي ، وأكثر من الحيوانات غير bingeing في وزن منخفض. في دراسة سابقة ، عندما تم تغذية فئران ناقصي الوزن بتناول الطعام العادي أو إعطاء الأمفيتامين النظامي أو المورفين ، لم يُحسّن إطلاق DA المحسّن ؛ ومع ذلك ، عندما كانت الأمفيتامين تدار مباشرة في NAc ، فقد تم إفراز المزيد من DA بشكل ملحوظ ، مما يوحي بأن الحويصلة DA قد تراكمت (). إن التغيرات في المستوى القاعدي ، والمقدار الذي يتم إطلاقه وربط المستقبِل قد يؤثران جميعًا على حقيقة أن الأدوية تكون أكثر قوة عندما تكون الحيوانات بوزن منخفض (; ; ; ; ; ). تشير البيانات الحالية إلى أن الإفراج المتزايد هو أحد العوامل التي تؤثر في تناول السكر عند تقييد الطعام.

يقترن زيادة DA المحسّنة في NAc بتوهين لإطلاق ACh. لقد أظهرنا من قبل أن مستويات ACH في NAc تزيد عادة خلال وجبة الطعام عندما تتباطأ التغذية () وقد يصل الذروة عند توقف التغذية (; ). اقترح أيضًا دورًا للتكثفات ACH في الشبع من خلال إظهار أن العداء للمستقبلات المسكارينية مع سكوبولامين يمنع التغذية. قد يعمل هذا الدواء ، بشكل جزئي ، بشكل غير مباشر عن طريق زيادة مستويات ACH خارج الخلية (). في هذه الدراسة ، تم تخفيف إطلاق ACH عندما كانت الحيوانات بوزن الجسم المنخفض. وقد حدث هذا الإفراز المتناقص لـ ACh بشكل مستقل عن المتحصل من السعرات الحرارية ، حيث تناول كل من الـ 2-h اليومي وفئران التحكم كميات مماثلة من السكر في أوزان الجسم العادية والمخفضة. وبالتالي ، فإن إطلاق ACh الموهن قد يلعب دورا في التخفيف من شبع السكر. جنبا إلى جنب مع النتائج التي تم الحصول عليها مع DA ، قد يكون أن bingeing أكثر عزز في الحيوانات المقيدة للأغذية بسبب زيادة كل من زيادة في DA وعامل الإشعاع ACH الموهن.

الشراهة عند تناول الطعام في انخفاض وزن الجسم

تستخدم التجربة الحالية نسخة معدلة من نموذج الأكل بنهم السكر الذي أظهرناه سابقًا لإنتاج سلوكيات وتغييرات كيميائية عصبية بشكل نوعي مثل تلك التي شوهدت مع تعاطي المخدرات (; ). الاختلافات الرئيسية هي فترة محدودة من الوصول إلى السكروز (2 h مقابل 12 h) وتقييد المواد الغذائية لخفض وزن الجسم إلى 85٪. تم استخدام تخفيض الوزن لـ 85٪ أو أكثر على مدار الأسبوع ، كما في الدراسة الحالية ، من قبل الآخرين (; ). هذه التعديلات على النموذج تم تضمينها 1) لتسهيل فقدان الوزن ، 2) تسليط الضوء على أن سلوك الأكل بنهم يمكن أيضا أن يكون مع نماذج لفترات أقصر من الوصول ، و 3) لاختبار اقتراح أن bingeing السكر قد يكون أكثر تقوية ، كما تقاس بواسطة إطلاق DA ، في انخفاض وزن الجسم.

بالإضافة إلى النموذج الموضح في هذه المخطوطة ، تم وصف نماذج أخرى من الأكل بنهم (; ; ) ، أظهر البعض منها أن سلوك الشراهة قد تحسن عندما تكون الحيوانات مقيدة بشكل مزمن; ). كما استخدمت نماذج أخرى اختصارًا (مثل 1 أو 2 h) لفترات محدودة الوصول إلى الأطعمة المستساغة ، مثل السكريات والدهون و / أو الخلائط الحلوة والدهنية (; ; ).

يوسع هذا التقرير الأدبيات عن طريق إظهار إطلاق DA المحسّن في NAc رداً على تناول الشراهة المتكرر لمحلول السكر مع انخفاض وزن الجسم. أظهرت أن تقييد الغذاء 20-h زيادة الافراج عن المتكئين DA ردا على شرب حل مستساغ. وجدت أن تقييد الغذاء الحاد يمكن إعادة إطلاق DA في NAc بعد تعافى استجابة بسبب عدم وجود الحداثة. أفادنا أن القيود اليومية الغذائية 12-h تليها binginging السكر صدر DA في NAc ، حتى بعد أسابيع 3 على هذا النظام الغذائي (). النتائج الحالية تدعم جميع هذه النتائج ، وتشير كذلك إلى أن التعرض المتكرر لمحلول مستساغ في شكل الإفراط في تناول الطعام يمكن أن يؤدي إلى تحسين إطلاق DA عندما تكون الفئران ناقصة الوزن. من المتوقع أن يكون استساغة محلول السكروز المستخدم في الدراسة الحالية مسؤولا جزئيا عن النتائج. منذ الدهون () ، السكروز () ، وطعم السكروز (وقد أظهرت جميع لإطلاق سراح DA مرارا وتكرارا في NAc في الوزن الطبيعي ، والحيوانات آكلة الشراهة ، ومن المتوقع أن هذه الأطعمة وغيرها من الأذواق مستساغ سيؤدي إلى كل تعزيز في إطلاق DA في الحيوانات ناقص الوزن ، كما هو موضح مع السكر في الوقت الحاضر دراسة.

بوابة لاضطرابات الأكل؟

يمكن لفترات قصيرة من الوصول إلى نموذج الإفراط في تناول الطعام في البشر ، والذي يتم تحديده بواسطة DSM-IV-TR كنوبة من 2 h تقريبًا من الأكل المفرط (). تكون فترات الوصول القصيرة ذات أهمية خاصة عند مناقشة الشراهة عند تناول وزن الجسم المنخفض كنموذج لبعض اضطرابات الأكل التقييدية. ويرافق هذه الحلقات إطعام الشراهة من عدم وجود السيطرة ، مثل الشعور بأن المرء لا يستطيع التوقف عن تناول الطعام. سريريا ، ترتبط الحلقات الشراهة عند تناول الطعام بثالث أو أكثر مما يلي: 1)))) تناول الطعام حتى تشعر بالشبع بشكل غير مريح ، 2) تناول كميات كبيرة من الطعام عندما لا يأكل جسديا ، 3) يأكل بسرعة أكبر من الطبيعي ، 4) يأكل بمفرده يشعر المرء بالحرج من مقدار ما يأكلون به ، 4) الشعور بالاشمئزاز ، الاكتئاب ، أو مذنب بعد الإفراط في تناول الطعام ، أو 5) علامة القلق أو القلق بشأن الأكل بنهم. للوفاء بالمعايير التشخيصية لاضطراب الإفراط في تناول الطعام ، يجب أن يحدث الشراهة ، في المتوسط ​​، على الأقل أيام 2 في الأسبوع للأشهر 6. تم اقتراح دور لـ DA من خلال دراسات تثبت أن المرضى الذين يتناولون الطعام لديهم تعدد أشكال في جين الناقل DA (). أيضا ، المرضى الذين يعانون من اضطراب الإفراط في تناول الطعام تظهر تغيرات في الدماغ تشير إلى حساسية المكافأة المتغيرة ، بما في ذلك وجود أليل A1 ، والذي يرتبط مع انخفاض كثافة مستقبلات D2 (). معًا ، قد تؤدي هذه التغييرات الجينية إلى خلل في إعادة امتصاص DA يساهم في الاستجابات المتغيرة للأغذية التي أبلغ عنها المرضى الذين يتناولون الطعام ().

تم العثور على نتائج مماثلة في المرضى الذين يعانون من الشره المرضي العصبي. مع اضطراب الأكل هذا ، يتناول المرضى الشراهة ثم ينخرطون في إجراءات تعويضية لتطهير السعرات الحرارية عن طريق التمرين المفرط أو الحرمان من الطعام. هؤلاء المرضى يظهرون تغيرات في مناطق الدماغ التي تشارك في التعزيز. على وجه الخصوص ، قلل الانتعاش من التكون من تنشيط القشرة الحزامية الأمامية ، وهي منطقة دماغية لها دور في توقع المكافأة استجابة لابتلاع الجلوكوز (). تشير هذه النتيجة إلى أن هؤلاء الأفراد قد يكون لديهم استجابة مخفضة للجوانب المعززة من الأطعمة ، مما يؤدي إلى التعرض للإفراط في تناول الطعام. في التجربة الحالية ، أدى الإفراط في تناول الطعام في وزن الجسم المنخفض إلى زيادة في المتتالية إطلاق DA. ويدعم هذا أيضًا دور DA في التأثيرات المجزية التي تمت ملاحظتها مع الشره المرضي مع تقييد الطعام الذي يتبعه الشخص نفسه متبوعًا بحلقات bingeing.

الخلاصة

كما تمت مراجعته في مكان آخر ، فقد تم إثباته سابقًا أن عمليات bingeing للسكر تنتج سلوكيات وتغيرات كيميائية عصبية مشابهة لتلك التي لوحظت مع تعاطي المخدرات (). تشير النتائج الحالية إلى أنه في الفئران التي لها تاريخ من الإفراط في تناول الطعام ، فإن الوصول إلى طعام مستساغ (سكروز) بوزن منخفض من الجسم يرتبط بزيادة متزامنة في DA وإطلاق ACh الموهن في NAc. هذا قد يجعل تأثير السكر أكثر مثل مادة سوء المعاملة. الشراهة عند تناول الطعام على السكر يمكن أن تؤدي إلى حالة تشبه "الإدمان" (). الناتج المحسن عن DA دون الارتفاع المضاد في ACh الذي يحدث عند الإصرار على وزن الجسم المنخفض ، كما هو موضح هنا ، قد يؤدي إلى إطالة الشراهة في الأكل ويساهم في سلوك شبيه بالادمان يميز بعض اضطرابات الأكل.

شكر وتقدير

تم دعم هذا البحث من قبل MH-65024 (إلى BT Walsh at NY Psychiatric Inst./Columbia Univ. و BGH et al.) و DA-10608 (إلى BGH) و DA-16458 و DK-79793 (زمالات إلى NMA). نشكر ميريام بوكارلي وجاكلين سوليفان لمساعدتهما في إعداد المخطوطة. تمت مناقشة البيانات المقدمة هنا في ورقة مراجعة ().

الاختصارات

أدن تشافيزأستيل
ANOVAتحليل التباين
DAالدوبامين
DOPAC3,4-dihydroxy-phenylacetic acid
HPLC-ECالكروماتوغرافي السائل عالي الأداء مع الكشف الكهروكيميائي
HVAحمض هوموفيليك
NACالنواة المتكئة
 

مراجع حسابات

  • الرابطة الأمريكية للطب النفسي. الدليل التشخيصي والإحصائي للاضطرابات العقلية الطبعة الرابعة (DSM-IV-TR) واشنطن العاصمة: الجمعية الأمريكية للطب النفسي. 2000.
  • Avena NM. دراسة خصائص الشبيهة بالإدمان من الأكل بنهم باستخدام نموذج حيواني من الاعتماد على السكر. إكسب كلينيك Psychopharmacol. 2007، 15: 481-491. [مجلات]
  • Avena NM، Rada P، Hoebel BG. دليل على إدمان السكر: الآثار السلوكية والعصبية الكيميائية من تناول السكر المفرط والمتقطعة. Neurosci Biobehav Rev. 2008 ؛ 32: 20 – 39. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Avena NM، Rada P، Moise N، Hoebel BG. السكروز تغذية الشام على جدول الإفراج عن النشرات المتكثفة الدوبامين مرارا وتخلص من استجابة الشبع أستيل. علم الأعصاب. 2006، 139: 813-820. [مجلات]
  • Bassareo V، Di Chiara G. Modulation of activ induced activation of mesolimbic dopamine transmission by appetitive depuli and its relation to motivational state. Eur J Neurosci. 1999، 11: 4389-4397. [مجلات]
  • Bell SM، Stewart RB، Thompson SC، Meisch RA. يزيد الحرمان من الغذاء من تفضيل المكان المشروط الناجم عن الكوكايين والنشاط الحركي في الجرذان. علم الادوية النفسية (Berl) 1997 ؛ 131: 1 – 8. [مجلات]
  • Berner LA، Avena NM، Hoebel BG. Bingeing ، تقييد الذاتي ، وزيادة وزن الجسم في الفئران مع الوصول إلى نظام غذائي الحلو الدهون. بدانة. 2008 doi: 10.1038 / oby.2008.328. النشر الإلكتروني قبل الطباعة. [مجلات] [الصليب المرجع]
  • Boggiano MM، Chandler PC، Viana JB، Oswald KD، Maldonado CR، Wauford PK. الحمية المشتركة والإجهاد تثير استجابات مبالغ فيها للأفيونيات في الجرذان الأكل بنهم. Behav Neurosci. 2005، 119: 1207-1214. [مجلات]
  • Cabeza de Vaca S، Carr KD. تقييد الطعام يعزز التأثير المركزي المكافئ للأدوية التي أسيء استخدامها. ي Neurosci. 1998، 18: 7502-7510. [مجلات]
  • Cadoni C، Solinas M، Valentini V، Di Chiara G. التحسس النفسي التحكمي عن طريق تقييد الغذاء: التغيرات التفاضلية في شل المتكثف والدوبامين الأساسي. Eur J Neurosci. 2003، 18: 2326-2334. [مجلات]
  • Carr KD. زيادة مكافأة الدواء عن طريق تقييد الأغذية المزمن: دليل سلوكي والآليات الأساسية. فيسيول بيهاف. 2002، 76: 353-364. [مجلات]
  • Carr KD، Kim GY، Cabeza de Vaca S. تقيد الأغذية المزمنة في الجرذان تزيد من التأثير المكافئ المركزي للكوكايين و ناهض مادة الأفيون ديالتونكسومكس ، DPDPE ، ولكن ليس ناهض delta1 ، deltorphin-II. علم الادوية النفسية (Berl) 2 ؛ 2000: 152 – 200. [مجلات]
  • كارول الشرق الأوسط دور الحرمان من الغذاء في صيانة وإعادة سلوك سلوكيات البحث عن الكوكايين في الجرذان. المخدرات المخدرات تعتمد. 1985، 16: 95-109. [مجلات]
  • كارول الشرق الأوسط ، Meisch RA. آثار الحرمان من الغذاء على استهلاك etonitazene في الفئران. Pharmacol Biochem Behav. 1979، 10: 155-159. [مجلات]
  • كارول الشرق الأوسط ، ستوتز دي سي. عن طريق الفم الأمفيتامين دي والكيتامين الإدارة الذاتية بواسطة القرود ريسوس: آثار الحرمان من الغذاء. J Pharmacol Exp Ther. 1983، 227: 28-34. [مجلات]
  • Chau DT، Rada P، Kosloff RA، Taylor JL، Hoebel BG. تتكهن النواة بمستقبلات المسكارينية في السيطرة على الاكتئاب السلوكي: تأثيرات تشبه مضادات الاكتئاب لمضاد M1 المحلي في اختبار السباحة Porsolt. علم الأعصاب. 2001، 104: 791-798. [مجلات]
  • Corwin RL، Buda-Levin A. Behavioral models of binge-type eating. فيسيول بيهاف. 2004، 82: 123-130. [مجلات]
  • Corwin RL، Wojnicki FH، Fisher JO، Dimitriou SG، Rice HB، Young MA. الوصول المحدود إلى خيار الدهون الغذائية يؤثر على سلوك المعدة ولكن ليس تكوين الجسم في ذكور الجرذان. فيسيول بيهاف. 1998، 65: 545-553. [مجلات]
  • Davis C، Levitan RD، Kaplan AS، Carter J، Reid C، Curtis C، Patte K، Hwang R، Kennedy JL. حساسية المكافأة وجين مستقبلات الدوبامين D2: دراسة حالة للتحكم في اضطراب الإفراط في الأكل. بروغ Neuropsychopharmacol بيول الطب النفسي. 2008، 32: 620-628. [مجلات]
  • Deroche V، Marinelli M، Maccari S، Le Moal M، Simon H، Piazza PV. التوعية التي يسببها الإجهاد و glucocorticoids. I. تعتمد التأثيرات الحركية المعتمدة على الدوبامين للأمفيتامين والمورفين على إفراز كورتيكوستيرون الناتج عن الإجهاد. ي Neurosci. 1995، 15: 7181-7188. [مجلات]
  • Di Chiara G، Bassareo V. Reward system and addiction: what dopamine does and does do. Curr Opin Pharmacol. 2007، 7: 69-76. [مجلات]
  • Di Chiara G، Imperato A. تزيد الأدوية التي يساء استخدامها من قبل البشر من تركيزات الدوبامين المتشابكة في نظام الجرذان تتحرك بحرية. Proc Natl Acad Sci US A. 1988؛ 85: 5274 – 5278. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Frank GK، Wagner A، Achenbach S، McConaha C، Skovira K، Aizenstein H، Carter CS، Kaye WH. تغير نشاط الدماغ لدى النساء اللواتي تعافين من اضطرابات الأكل من النوع الضئيل بعد تحدي الجلوكوز: دراسة تجريبية. Int J Eat Disord. 2006، 39: 76-79. [مجلات]
  • Hagan MM، Moss DE. استمرار أنماط الأكل بنهم بعد تاريخ من التقييد مع نوبات متقطعة من إعادة التغذية على طعام مستساغ في الجرذان: الآثار المترتبة على الشره المرضي العصبي. Int J Eat Disord. 1997، 22: 411-420. [مجلات]
  • Hernandez L، Stanley BG، Hoebel BG. مسبار microdialysis صغير ، قابل للإزالة. علوم الحياة. 1986، 39: 2629-2637. [مجلات]
  • Hoebel BG. الناقلات العصبية الدماغ في الغذاء والدواء مكافأة. Am J Clin Nutr. 1985، 42: 1133-1150. [مجلات]
  • Hoebel BG، Avena NM، Rada P. Accumbens dopamine-acetylcholine balance in approach and avoidance. Curr Opin Pharmacol. 2007، 7: 617-627. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Hoebel BG، Rada P، Mark GP، Pothos E. Neural systems for reinforcement and tohibition of behavior: relevant to eating، addiction، and depression. In: Kahneman D، et al.، editors. الرفاهية: أسس علم النفس الهيدوني. نيويورك: مؤسسة Russell Sage ؛ 1999. pp. 558 – 572.
  • Kelley AE، Berridge KC. علم الأعصاب من المكافآت الطبيعية: ملاءمة للأدوية الادمان. ي Neurosci. 2002، 22: 3306-3311. [مجلات]
  • ليانغ نورث كارولاينا ، Hajnal A ، نورغرين ر. الشام تغذية زيت الذرة يزيد المتكئين الدوبامين في الفئران. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2006، 291: R1236-R1239. [مجلات]
  • Mark GP، Rada P، Pothos E، Hoebel BG. آثار التغذية والشراب على إطلاق أستيل في النواة المتكئة ، المخطط ، وقرن آمون من الفئران تتصرف بحرية. ي Neurochem. 1992، 58: 2269-2274. [مجلات]
  • أوي TP. آثار تخفيض وزن الجسم والحرمان من الطعام على الإدارة الذاتية للكوكايين. Pharmacol Biochem Behav. 1983، 19: 453-455. [مجلات]
  • Papasava M ، Singer G. الإدارة الذاتية للجرعة المنخفضة من الكوكايين من قبل الجرذان عند خفض وزن الجسم واستعادته. علم الادوية النفسية (Berl) 1985 ؛ 85: 419 – 425. [مجلات]
  • Papasava M، Singer G، Papasava CL. الحقن في الوريد الذاتي من فينترمين في الفئران المحرومة من الغذاء: آثار إعادة التغذية المفاجئة واستبدال المالحة. Pharmacol Biochem Behav. 1986، 25: 623-627. [مجلات]
  • Paxinos G، Watson C. الدماغ الفئران في الإحداثيات التجسيمي. New York: Academic Press؛ 2005.
  • Pfeffer AO، Samson HH. تعزيز الإيثانول عن طريق الفم: التأثيرات التفاعلية للأمفيتامين ، البيموزيد والتقييد الغذائي. الكحول المخدرات القرار. 1985، 6: 37-48. [مجلات]
  • Pothos EN، Creese I، Hoebel BG. إن تناول الطعام المقيد بفقدان الوزن يقلل بشكل انتقائي الدوبامين خارج الخلية في النواة المتكئة ويغير استجابة الدوبامين للأمفيتامين والمورفين وتناول الطعام. ي Neurosci. 1995a، 15: 6640-6650. [مجلات]
  • Pothos EN، Hernandez L، Hoebel BG. الحرمان المزمن من الغذاء يقلل من الدوبامين خارج الخلية في النواة المتكئة: الآثار المترتبة على ارتباط كيميائي عصبي محتمل بين فقدان الوزن وتعاطي المخدرات. البدائل الدقة. 1995b؛ 3 (Suppl 4): 525S – 529S. [مجلات]
  • Pratt WE، Kelley AE. يقلل عداوة مستقبلات المسكارينية الشديدة من كمية الطعام التي يتناولها 24-h بالترافق مع انخفاض تعبير جين preproenkephalin الجيني. Eur J Neurosci. 2005، 22: 3229-3240. [مجلات]
  • Rada P، Avena NM، Hoebel BG. الإفراط في تناول السكر يوميا الإفراج عن الدوبامين في قذيفة المتكئين. علم الأعصاب. 2005، 134: 737-744. [مجلات]
  • Rouge-Pont F، Marinelli M، Le Moal M، Simon H، Piazza PV. التوعية التي يسببها الإجهاد و glucocorticoids. II. إن توعية الزيادة في الدوبامين خارج الخلية الناجم عن الكوكايين يعتمد على إفراز الكورتيزون. ي Neurosci. 1995، 15: 7189-7195. [مجلات]
  • Shinohara M، Mizushima H، Hirano M، Shioe K، Nakazawa M، Hiejima Y، Ono Y، Kanba S. ترتبط اضطرابات الأكل بسلوك الأكل بنهم مع الأليل s من تعدد الأشكال 3′-UTR VNTR لجين نقل الدوبامين . ي psychiatry neurosci. 2004، 29: 134-137. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Wilson C، Nomikos GG، Collu M، Fibiger HC. يرتبط الدوباميني بالسلوكيات الدوافع: أهمية القيادة. ي Neurosci. 1995، 15: 5169-5178. [مجلات]
  • الحكيمة RA. دور الدوبامين في الدماغ في مكافأة الغذاء والتعزيز. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2006، 361: 1149-1158. [بك المادة الحرة] [مجلات]