Physiol Behav. Autorský rukopis; k dispozici v PMC 2015 Mar 10.
Publikováno v posledním editovaném formuláři:
Physiol Behav. 2008 Jun 9; 94 (3): 309 – 315.
Publikováno online 2008 Jan 16. doi: 10.1016 / j.physbeh.2008.01.008
PMCID: PMC4354893
NIHMSID: NIHMS669562
Abstraktní
Zkroucení na cukru může aktivovat nervové dráhy podobným způsobem jako užívání drog zneužívání, což má za následek související příznaky závislosti. Předkládané experimenty testují, zda krysy, které se potýkají se sacharózou a poté se nechají postit, vykazují známky opiátového stažení. Krysy byly udržovány při deprivaci 12-h následované přístupem 12-h k roztoku 10% sacharózy a chow po dobu 28 dní, pak byly posty po dobu 36 h. Tato zvířata strávila méně času na exponované paži zvýšené plusové bludiště ve srovnání s podobně deprivovanou skupinou ad libitum chow, což svědčí o úzkosti. Mikrodialýza odhalila současné zvýšení extracelulárního acetylcholinu a snížení uvolňování dopaminu ve skořápce nucleus accumbens. Tyto výsledky se nezdály být způsobeny hypoglykémií. Tato zjištění naznačují, že strava závislá na sacharóze a chow, po které následuje půst, vytváří stav, který zahrnuje úzkost a mění accumbens rovnováhu dopaminu a acetylcholinu. To je podobné účinkům naloxonu, což naznačuje opiátové stažení. To může být faktorem některých poruch příjmu potravy.
Abstinence je faktorem v etiologii drogové závislosti [1]. Le Magnen [2] zjistili, že opioidní antagonista naloxon produkoval opiátové abstinenční příznaky u potkanů krmených chutnou stravou ve stylu bufetu. Podobně i potkany udržované na dietě, které indukují denní cukrování, vykazují také známky opiátového stažení v reakci na naloxon [3]. Tyto krysy vykazují somatické známky stažení, úzkost na zvýšené plus-bludiště a snížené extracelulární dopamin (DA) se zvýšeným acetylcholinem (ACh) v nucleus accumbens (NAc). Zatímco použití opioidního antagonisty je důležité pro pochopení základních nervových mechanismů chování, je na rozdíl od přirozené situace. Abstinence nebo spontánní nouzové stažení je realističtější a odráží zvířata ve volné přírodě nebo lidské kondici během hladomoru nebo těžkého stravování.
Pouhá abstinence od drogy zneužívání postačuje k vyvolání behaviorálních a biochemických známek abstinence. Krysy, které se zdržely morfinu, vykazují známky stažení, jako jsou třes a chvění psů [4,5]. Tato chování jsou spojena se změnami v DA systému, včetně snížení striatálního D1 a D2 receptor mRNA [6], snížil extracelulární DA v NAc [7,8] a zvýšení accumbens ACh [9].
Podobně deprivace z chutných potravin může vést k behaviorálním projevům abstinenčních příznaků. Krysy dříve udržované na stravě s přerušovaným přístupem k cukru vykazují chování, které ukazuje na stav stažení z trhu, když se jídlo a / nebo cukr odstraní pro 24 nebo 36 h [3,10]. Kromě toho bylo prokázáno, že deprivace potravin zvyšuje chování zesílené drogami, což naznačuje spojitost mezi abstinencí a návykovým chováním [11,12].
Není známo, zda půst po nadměrném příjmu cukru může změnit extracelulární hladiny DA a ACh v NAc. V tomto experimentu byly tyto neurochemikálie monitorovány během půstu z cukru a chow na teorii, že nedostatek přirozené opioidové stimulace by způsobil narušení podobné účinkům naloxonem vysráženého stažení, konkrétně snížení DA a zvýšení uvolňování ACh v shell NAc. Další doplnění nálezů somatických příznaků abstinenčního opiátu v naší předchozí zprávě [3] se během hladovění po cukrování cukru měřila úzkost na zvýšené hladině plus-bludiště a hladiny glukózy v krvi.
1. Materiály a metody
1.1. Obecné metody
Samci potkanů Sprague-Dawley byli získáni z Taconic Farms (Germantown, NY) nebo chováni na viváriu Princeton University z populace pocházející z Taconic Farms. Krysy byly umístěny jednotlivě v obráceném 12-h světle: 12-h temném cyklu. Všechny postupy byly schváleny Ústavním výborem pro péči o zvířata a jejich používání na Princetonské univerzitě.
1.2. Experiment 1: Je úzkost patrná při půstu u potkanů s cukrem?
Krysy (300 – 450 g) v hlavní experimentální skupině (přerušovaný cukr + chow; n = 9) byly udržovány na dietě s deprivací 12-h, po které následoval přístup 12-h k roztoku sacharózy 10% (w / v) plus standardní hlodavec pro hlodavce (LabDiet #5001, PMI, St. Louis, MO, 3.02 kcal / g) start 4 h do temné fáze každý den po dobu 28 dní [13]. Kontrolní skupina (ad libitum chow; n = 7) byl povolen ad libitum přístup ke standardní hlodavci. Všechna zvířata měla vodu k dispozici ad libitum. Jiné skupiny (přerušovaný chow a ad libitum cukr) používané v experimentech 2 a 3 nebyly testovány na úzkost, protože v předchozí zprávě nevykazovaly známky chování po ukončení léčby naloxonem nebo nalačno [3].
V den 28, po obvyklé deprivaci 12-h, byl potkanům v experimentální skupině odepřen přístup k cukru a chow další 24 h. Kontrolní skupina byla také zbavena chow pro 36 h. Během této doby měla zvířata nadále přístup k vodě podle potřeby. Potom byla zvířata individuálně umístěna do zvýšeného bludiště na 5 min technikou File, Lippa, Beer a Lippa [14]. Přístroj měl čtyři ramena, každé 10 cm široké a 50 cm dlouhé, a bylo zvýšené 60 cm nad podlahou. Dvě protilehlé paže byly ohraničeny vysokými neprůhlednými stěnami. Ostatní dvě paže neměly ochranné stěny. Experiment byl prováděn pod červeným světlem. Krysy byly umístěny do středu bludiště a střídavě směřovaly k otevřené nebo uzavřené paži. Každý pokus plus bludiště byl opatřen videozáznamem a zaznamenáván po dobu, kterou strávil s hlavou a předkopy na otevřené paži, zavřené paži nebo střední části bludiště pozorovatelem slepým do stavu léčby.
1.3. Experiment 2: Změnily krysy, které čelí cukru, uvolnění DA a ACh v accumbens při půstu?
Samostatná skupina krys (350 – 450 g) byla podrobena chirurgickému zákroku s cílem implantovat vodící kanyly pro mikrodialýzu. Krysy byly anestetizovány 20 mg / kg xylazinem a 100 mg / kg ketaminem (ip) doplněným ketaminem podle potřeby (100 mg / kg, ip). Bilaterální vodicí kanyly z nerezové oceli měřené na 21 byly zaměřeny na zadní střední skořepinu akcentu (přední: + 1.2 mm, laterální: 0.8 mm a ventrální: 4.0 mm, s odkazem na bregma, mezibusový sinus a povrch úrovně lebky) pomocí stereotaxického nástroje.
Krysy se nechaly zotavit z chirurgického zákroku po dobu alespoň 1 týdne. Podobně jako v experimentu 1, experimentální skupina (n = 6) byla udržována na denní deprivaci 12-h následovanou přístupem 12-h k 10% sacharóze a standardnímu krmení hlodavců, počínaje 4 h do temné fáze, po dobu 28 dní, aby se vyvolalo shlukování (tj. Přerušovaný cukr + chow). Jedna kontrolní skupina byla udržována ve stejném rozvrhu bez sacharózy (přerušovaná strava, n = 7), zatímco další skupina byla udržována na denním ad libitum chow (n = 6). V den 28 byla každá krysa přemístěna do mikrodialyzační komory a sonda byla vložena a fixována na místě akrylovým cementem 14 – 16 h před experimentem, aby bylo možné stabilizovat zotavení neurotransmiteru. Mikrodialyzační sondy byly zkonstruovány ze silikátového tubusu (37 um vnitřní průměr, Polymicro Technologies Inc., Phoenix, AZ) uvnitř zkumavky z nerezové oceli 26 s mikrodialyzační špičkou z celulózových hadiček uzavřených na konci epoxidem (Spectrum Medical Co., Los Angeles, CA, 6000 MW, 0.2 mm vnější průměr × 2.0 mm dlouhý) [15]. Sondy vyčnívaly 5 mm z vodicí kanyly, aby dosáhly zamýšleného místa v plášti accumbens. Sondy byly perfundovány pufrovaným Ringerovým roztokem (142 mM NaCl, 3.9 mM KCl, 1.2 mM CaCl21.0 mM MgCl2, 1.35 mM Na2HPO40.3 mM NaH2PO4(pH7.35) při průtoku 0.5 µL / min po dobu stabilizace a při 1.3 µL / min 2 h před experimentem a během experimentu. Do Ringerova roztoku byl přidán neostigmin (0.3 uM), aby se zlepšilo bazální zotavení ACh bráněním jeho enzymatické degradace.
Když skončilo poslední 12-h přístupové období ke sacharóze v den 28, byla ze všech krys odebrána strava, sacharóza a voda. Voda byla odebrána pro experiment 36 h dialýzy, protože pitná voda může změnit základní hladiny DA a ACh [16], což by zmátlo výsledky. Vzorky mikrodialýzy byly odebrány pro 1 h (vzorky 3 × 20-min) po 12, 24 a 36 h nalačno (není k dispozici žádné jídlo, cukr ani voda). Každý vzorek byl rozdělen, polovina pro analýzu DA a polovina pro ACh.
1.4. Testy na dopamin a acetylcholin
DA a jeho metabolity, kyselina 3,4-dihydroxy-fenyloctová (DOPAC) a kyselina homovanilová (HVA), byly analyzovány pomocí vysokoúčinné kapalinové chromatografie s reverzní fází s elektrochemickou detekcí (HPLC-EC). Vzorky byly injikovány do smyčky pro vzorky 20-ul, což vedlo k koloně 10-cm s otvory 3.2 mm a 3 um, C18 balení (Brownlee Co. Model 6213, San Jose, CA). Mobilní fáze obsahovala 60 mM fosforečnan sodný, 100 uM EDTA, 1.24 mM kyselinu heptanosulfonovou a 5% obj./obj. Methanol. DA, DOPAC a HVA byly měřeny coulometrickým detektorem (ESA Co. Model 5100A, Chelmsford, MA) s kondicionačním potenciálem nastaveným na + 500 mV a potenciálem pracovních buněk na -400 mV.
ACh byl měřen reverzní fází HPLC-EC za použití 20 ul vzorkovací smyčky s 10 cm C18 analytickou kolonou (Chrompack Inc., Palo Alto, CA). ACh byl převeden na betain a peroxid vodíku imobilizovaným enzymovým reaktorem (acetylcholinesteráza a cholin oxidáza od Sigma, St Louis, MO a kolona od Chrompack Inc., Palo Alto, CA). Mobilní fází byl 200 mM fosforečnan draselný při pH 8.0. Byl použit amperometrický detektor (EG&G Princeton Applied Research, Lawrenceville, NJ). Peroxid vodíku byl oxidován na platinové elektrodě (BAS, West Lafayette, IN) nastavené na 500 mV vzhledem k referenční elektrodě Ag – AgCl (EG&G Princeton Applied Research).
Tři vzorky 20-min byly odebrány při půstu na 12, 24 a 36 h. Pro každou hodinu byla průměrována data pro tři vzorky. Data pro DA a ACh byla převedena na procento času 12-h deprivace pro každou skupinu, když by intermitentně krmené krysy normálně očekávaly jídlo.
1.5. Histologie
Na konci experimentu byla provedena histologie k ověření umístění mikrodialýzy. Potkani dostali předávkování pentobarbitalem sodným a když byli hluboce anestetizováni, byli intrakardiálně perfundováni fyziologickým roztokem 0.9% a následně 10% formaldehydem. Mozky byly vyjmuty, zmraženy a experimentátor prohlédl řezy, když byly řezány (plátky 40 um, začínající před accumbens), dokud nebyla lokalizována místa špiček sondy. Jakmile byly stopy sondy vizualizovány, byly vykresleny pomocí atlasu Paxinos a Watson [17].
1.6. Experiment 3: Existují změny hladin glukózy v krvi v důsledku chronického bingeing na sacharóze?
Krysy (300 – 350 g) ve třech skupinách byly udržovány po dobu 28 dní (a) přerušovaným cukrem + chow (12-h deprivace následovaná 12-h přístupem k 10% roztoku sacharózy a chow, počínaje 4 h do temné fáze ; n = 10), b) přerušovaná strava (12-h deprivace následovaná 12-h přístupem ke standardní hlodavci pro hlodavce (bez sacharózy), počínaje 4 h do temné fáze; n = 10) nebo (c) ad libitum chow (n = 9). Řepa a cukr byly odstraněny a vzorky ocasní krve byly odebrány po 12, 24 a 36 h deprivace. Krev byla odebrána ze špičky ocasu jedním experimentátorem jemně držícím zvíře, zatímco další provedla malý řez asi 5 mm od špičky ocasu sterilním skalpelem. Krev byla odebrána do kapilární zkumavky, odstředěna a sérum bylo poté analyzováno na hladiny glukózy pomocí rychlého enzymatického metabolizátoru Analox GM7 (Analox, Lunenburg, MA). Během 28-denního přístupového období se denně měřil příjem cukru a chow a tělesná hmotnost se měřila každý týden. Tělesné hmotnosti byly také měřeny v každém časovém bodě během deprivace.
1.7. Statistika
Plus-bludiště data byla analyzována s jednostranným, nepárovým Studentovým t-test. Cohen je d, která měří velikost efektu [18], a prep, což poskytuje pravděpodobnost replikace [19], byly také vypočteny. Data pro DA a ACh byla analyzována jako procentní rozdíl oproti normalizované základní linii, jak je popsáno výše, s použitím dvoucestných opakovaných měření ANOVA následovaných post hoc Tukeyovými testy. Hladiny glukózy v krvi, tělesná hmotnost a údaje o příjmu byly analyzovány dvojím opakovaným měřením ANOVA.
2. Výsledek
2.1. Tělesná hmotnost, příjem cukru a příjem z příjmu
Data shromážděná během 28-denního přístupového období v experimentu 3 odhalila, že krysy s binge-přístupem k sacharóze eskalují svůj příjem sacharózy během 28-denního expozičního období (F(27, 279) = 4.9, p <0.001; Obr. 1A), nález podobný tomu, který byl uveden v našich předchozích zprávách o sacharóze nebo glukóze [3,20]. Údaje o příjmu Chow ukázaly významný rozdíl mezi skupinami. Krysy s přerušovaným přístupem k cukru snědly méně chow než ad libitum a přerušované chow skupiny (F(2,26) = 60.8, p <0.001; Obr. 1B). Mezi skupinami však nebyl žádný rozdíl v celkovém denním kalorickém příjmu (Obr. 1C).
Během doby přístupu 28-den nebyly mezi skupinami žádné rozdíly v tělesné hmotnosti; nicméně, tam byl účinek času, se všemi třemi skupinami přibývat na váze přes 28 dny (F(4,104) = 298.9, p <0.001). Během 36 hodin deprivace tělesná hmotnost časem poklesla u všech skupin (F(2,52) = 1957.8, p <0.001), bez rozdílu mezi skupinami v jakémkoli časovém bodě (12, 24 nebo 36 h).
2.2. Experiment 1: Behaviorální ukazatele úzkosti po hladovění u potkanů s cukrem
Když byly umístěny do zvýšené plusové bludiště na 5 min, po 36 h potravinové deprivace krysy, které byly dříve udržovány na přerušovaném cukru + chow, strávily méně času (18 ± 4 s, 6% celkového času) na otevřené paži plus-bludiště ve srovnání se stejně deprivovanou skupinou ad libitum-chow, která neměla žádné zkušenosti se sacharózou (34 ± 8 s, 11% celkového času; t(16) = 2.01, p <0.05, d = 1.03, kde 0.8 nebo vyšší je považován za velkou velikost efektu [18], a prep = 0.87; Obr. 2).
2.3. Pokus 2: Potkani potkaní cukrem snížili extracelulární DA a zvýšili ACh ve skořápce NAc při půstu
Mezi skupinou a časem došlo k významné interakci (deprivace 12, 24 a 36 h) (F(4,28) = 2.86, p <0.05; Obr. 3A). Po 24 h půstu se uvolňování DA snížilo na 68 ± 6% pro skupinu dříve krmenou intermitentním cukrem + chow a 72 ± 5% pro skupinu ad libitum chow, zatímco zůstalo nezměněno pro intermitentní skupinu chow (95 ± 7%) . Po 36 h půstu extracelulární DA zůstal nízký pro skupinu s přerušovanou sacharózou + chow (61 ± 14%) a v tomto časovém bodě to bylo významně méně než obě skupiny ad libitum chow (113 ± 14%, p <0.05) a skupina přerušovaného krmení (104 ± 15, p <0.05).
Nebyly žádné rozdíly mezi skupinami po 12 h deprivace pro DA nebo ACh (intermitentní cukr + chow = 1.6 ± 0.3 pg a 0.4 ± 0.1 pmol / vzorek; intermitentní chow = 1.5 ± 0.4 pg a 0.7 ± 0.3 pmol / vzorek; ad libitum chow = 1.4 ± 0.3 pg a 0.7 ± 0.3 pmol / vzorek; DA a ACh, v tomto pořadí).
Po 24 h půstu byly hladiny DOPAC pro všechny skupiny sníženy (F(2,34) = 33.8, p <0.001). Podobný, i když nevýznamný trend, byl pozorován po 36 hodinách půstu. Došlo také k vlivu času na uvolnění HVA (F(2,34) = 6.97, p <0.001). Stejně jako DOPAC a DA byl HVA snížen po 24 hodinách hladovění u všech skupin (Tabulka 1). Avšak při 36 h půstu byla HVA vyšší u skupiny s přerušovaným cukrem + chow (119 ± 20%), ale zůstala mírně snížena u skupin ad libitum a intermitentních skupin.
Extracelulární ACh se změnila v opačném směru než DA. Došlo k významné interakci mezi skupinou a časem (F(4, 30) = 4.81, p <0.005; Obr. 3B). ACh vzrostl po 24 h půstu pro intermitentní skupinu sacharóza + chow (115 ± 10%; p <0.05), ale ne pro skupinu ad libitum chow (77 ± 13%) nebo skupinu s přerušovaným chow (90 ± 15%). Tento rozdíl byl zvýšen po 36 h nalačno, přičemž ACh vzrostl u skupiny s přerušovaným podáváním sacharózy + chow (164 ± 14%) ve srovnání s hladinami pozorovanými u ad libitum chow (97 ± 17%; p <0.05) a přerušované krmení (104 ± 15%; p <0.05) kontrolní skupiny.
Povšimněte si, že základní opatření byla přijata po prvních 12 h půstu, když by intermitentní sacharóza + chow a intermitentní krysy dostaly potravu. Časový bod půstu 36-h byl tedy přesně 24 h po měření 12-h. V tomto okamžiku v cirkadiánním cyklu kontrolní skupiny krmené krmením nevykazovaly změny v DA nebo ACh, zatímco skupina, která odváděla cukr, měla výrazně nízkou DA a vysokou ACh.
Histologie ověřila, že umístění sondy bylo primárně ve skořápce NAc (Obr. 4).
2.4. Experiment 3: Příznaky z vysazení po hladovění u krys s bingingovým cukrem nesouvisí přímo s hypoglykémií
Mezi skupinami nebyly žádné významné rozdíly v hladinách glukózy v krvi (rozmezí pro 12 h = 5.1 – 7.8 mmol, rozmezí pro 24 h = 4.6 – 6.9 mmol, rozmezí pro 36 h = 4.2 – 6.4 mmol). Byl však účinek času, kdy hladiny glukózy v krvi klesaly pro všechny skupiny v průběhu 36 h deprivace (F(2,52) = 52.8, p <0.001).
3. Diskuse
3.1. Behaviorální indikace úzkosti během hladovění u potkanů, kteří čelí cukru
Zvýšené plusové bludiště je jedním z nejčastěji používaných testů úzkosti na zvířatech [14,21] a byl značně ověřen pro obě obecné úzkosti [22] a úzkost vyvolaná stahováním drog [23]. Výsledky experimentu 1 naznačují, že půst po dietě s přerušovaným přístupem k cukru může mít za následek úzkost měřenou zvýšeným plus-bludištěm. Krysy, které se dříve spolkly na cukru, strávily 6% času na otevřené paži bludiště, ve srovnání s 11% pro skupinu ad libitum chow. Tato data jsou v rozsahu hodnot získaných ostatními a výsledky jsou podobné těm, které jsou obvykle zjištěny při použití tohoto postupu [24,25]. Toto zjištění je podobné sníženému průzkumu otevřenou paží, které bylo pozorováno po spontánním stažení z morfinu [26]. V předchozích studiích zvířata, která byla udržována na dietě cukru a čau ad libitum, nevykazovala žádné známky úzkosti, když byla podávána naloxon, zatímco zvířata udržovaná na přerušované stravě na cukr a strava vykazovala úzkost, když byla podána stejná dávka naloxonu [3]. Ad libitum přístup k cukru také nedokázal vyvolat další behaviorální příznaky závislosti, včetně zkřížené senzibilizace na amfetamin [27] a sklon ke konzumaci alkoholu [28]. Přerušovaný přístup k cukru tyto chování vyvolává. Důležitost přerušovaného přístupu při vyvolávání pozorovaných účinků je dále naznačena nálezy, ve kterých abstinence od ad libitum sacharinu nevedla k depresivnímu chování [29], což je další chování, které lze pozorovat během stažení. Na základě těchto předchozích studií nebyl cukr ad libitum v tomto experimentu testován.
Studie také ukázaly, že to není podávání sacharosové stravy, ale prodloužená abstinence z potravy, která vyvolává příznaky úzkosti u krys se sklonem k sacharóze. Již dříve jsme uváděli, že krysy, které se potýkají s cukrem s denním přístupem 12-h, následované deprivací 12-h, nevykazují somatické příznaky úzkosti, ultrazvukové tísňové volání nebo úzkost po zvýšené plusové bludišti po obvyklém 12-h denně. období nedostatku potravin [3]. Současné výsledky potvrzují, že deprivace 36-h způsobuje jev úzkosti.
Zjištění úzkosti během půstu v experimentu 1 je podobné příznakům abstinenčního příznaku, které lze opiovat antagonistou oploxidů, naloxonem [3]. Senzitivita na naloxon u potkanů s výskytem cukru naznačuje změnu endogenních opioidních receptorů v důsledku potravy. To bylo potvrzeno ve zprávách, které ukazují, že bingeing na chutném jídle mění vazby enkefalininové mRNA a μ-opioidního receptoru v NAc [30-32]. Je pravděpodobné, že příznaky z vysazení po deprivaci, které jsou pozorovány v této studii, jsou způsobeny nedostatečnou endogenní opioidovou stimulací u zvířat, která čelí cukru.
Tyto výsledky jsou v souladu s jinými zprávami o abstinenčních příznakech podobných opiátům, které následují hladovění nebo které se objevují spontánně u potkanů, které se dříve spolkly na cukru. Kromě somatických známek tísně [3], byly zaznamenány agresivní chování a pokles tělesné teploty [10]. Tyto změny v chování a fyziologii jsou podobné změnám pozorovaným během stažení z opiátů [33,34] a podporují teorii, že strava s přerušovaným přístupem k roztoku cukru může mít za následek známky opiátového stažení.
3.2. Extracelulární DA a ACh v accumbens během hladovění u potkanů s cukrováním
Při 36 h půstu, ve srovnání s oběma kontrolními skupinami, byly hladiny DA významně sníženy u skupiny s přerušovaným cukrem + chow. To naznačuje, že nedostatek potravy a vody může u potkanů s anamnézou závislosti na cukru způsobovat ztrátu tónu DA. Současně je zvýšena extracelulární ACh, což naznačuje stav podobný opioidnímu stažení.
Kontrolní skupiny tento účinek neprokázaly. V tomto časovém bodě 36-h, což je stejná fáze cyklu světlo / tma jako časový bod 12-h, se DA vrátila na základní úroveň pro skupinu ad libitum chow (Obr. 3A). Toto naznačuje, že vydání accumbens DA ve skupině ad libitum chow sledovalo denní rytmus, jak navrhli Paulson a Robinson [35]. Jiní navrhli podobné změny ve striatu [36,37]. Tento denní účinek nebyl pozorován u skupiny s přerušovanou chow, pravděpodobně proto, že cyklické krmení může změnit normální cirkadiánní rytmus uvolňování DA.
Prodloužený pokles extracelulárního DA ve skupině s přerušovaným cukrem + chow je podobný tomu, co bylo hlášeno během spontánního vysazení morfinu [7] a mohou hrát roli při podpoře opětovného zavedení příjmu cukru po abstinenci [38]. Výsledky získané u skupiny přerušovaných chowů, které vykazovaly relativně malou změnu v uvolňování DA v kterémkoli časovém bodě, naznačují, že kombinace vyfukování cukru a chow, nejen chow, je důležitá pro vyvolání pozorovaných účinků.
Přestože DOPAC a HVA obvykle sledují vzorce podobné DA, není tomu tak vždy. V tomto experimentu DOPAC a HVA nevykazovaly denní odchylku, jako je ta pozorovaná u DA, a místo toho zůstaly časem potlačeny. Ačkoli jiní hlásili cirkadiánní fluktuace těchto metabolitů v NAc [35], nejsme si vědomi žádných článků, které by tyto hladiny měřily během půstu pro 36 h. V tomto experimentu tedy může půst ovlivnit metabolismus DA v kontrolní skupině s chow.
Hladiny ACh vykázaly významný rozdíl mezi skupinami po 36 h půstu. ACh v NAc se podílí na požitím chování [39] a zejména sytost [40-44], a když je DA nízká, ACh může podpořit averzi [40,45-48]. Významné zvýšení ACh pozorované u občasných potkanů s cukrem + chow během hladovění v tomto experimentu může odpovídat negativním aspektům, že jsou odměněni. Předchozí studie podporují teorii, že zde uvedená zjištění jsou výsledkem deprivace ze sacharosové stravy. Krysy se bijí po uvolnění sacharózy DA a vykazují útlum uvolňování ACh v NAc [20,49], což je opakem současných výsledků pozorovaných během dlouhodobé deprivace. Nerovnováha mezi accumbens DA a ACh ve skupině s přerušovaným cukrem + chow, ale nikoli v kontrolních skupinách, může přispět k úzkosti pozorované v experimentu 1.
3.3. Hladiny glukózy v krvi během hladovění u krys s bujnoucím cukrem
Hypoglykémie může vést k averzivnímu stavu, ze kterého se zvíře může pokusit uniknout jídlem. Chování spojená s tímto averzivním stavem jsou podobná chování, která byla pozorována během podávání naloxonu nebo nalačno u krys s bujnoucí sacharózou [50]. Systém odměn mozku může ovlivnit mnoho faktorů. Avšak vzhledem k podobnosti mezi chováním pozorovaným během hypoglykémie a chováním pozorovaným během úzkosti tato studie měřila hladiny glukózy v krvi, aby se zajistilo, že pozorované účinky nebyly jednoduše způsobeny aberantním glykemickým stavem. Hladiny glukózy v krvi byly ve všech skupinách podobné, a proto se nezdá, že by odpovídaly za behaviorální rozdíly nebo změny v uvolňování DA a ACh. Lze odvodit, že průměrné hladiny inzulínu zůstaly ve všech skupinách shodné, protože nebyly pozorovány změny hladin glukózy v krvi a tělesné hmotnosti se nelišily v důsledku rozvrhů krmení. Současná zjištění i zjištění v naší předchozí zprávě [30], naznačují, že behaviorální a neurochemické změny nejsou výsledkem rozdílů v hladinách glukózy v krvi. Místo toho mohou být způsobeny kombinací změn endogenního opioidu a DA systémů.
4. závěr
Dlouhodobá deprivace po cukání může vést k behaviorálním a neurochemickým adaptacím podobným těm, které byly pozorovány, když jsou zvířata závislá na opioidech zbavena zneužívané látky, jako je morfin. Tyto ukazatele abstinence typu opiátů jsou známkami závislosti. Toto zjištění v kombinaci s předchozími studiemi, které ukazují, že flákání cukru může vést k dalším známkám závislosti, včetně dopaminergních a opioidních změn [30,32], naloxonem vysrážený a spontánní stažení [3], zkřížená senzibilizace s drogami zneužívání [27,51], zvýšený příjem cukru po abstinenci [38], časově závislé zvýšení reakce na narážky dříve spojené s cukrem [52] a sklon ke konzumaci alkoholu [28], naznačuje, že závislost je patrná na několika dimenzích [53,54]. Současná zjištění mohou být důležitá pro pochopení averzivních složek, které by mohly přispět k přejídání.
Poděkování
Tento výzkum byl podporován grantem USPHS AA-12882 (pro BGH) a DA-16458 a DK-79793 (stipendia pro NMA).
Reference