Zobrazování magnetické rezonance s podporou manganu pro mapování celých vzorků mozkové aktivity spojených s příjmem snackových potravin v potkanech krmených ad libitum (2013)

PLoS One. 2013; 8 (2): e55354. doi: 10.1371 / journal.pone.0055354. Epub 2013 Feb 7.

Hoch T, Kreitz S, Gaffling S, Pischetsrieder M, Hess A.

Zdroj

Katedra chemie a farmacie, Jídlo Chemická divize, Emil Fischer Center, Univerzita Erlangen-Norimberk, Erlangen, Německo.

Abstraktní

Non-homeostatická hyperfagie, která je hlavním přispěvatelem k hyperalimentaci související s obezitou, je spojené s molekulárním složením stravy ovlivňujícím například energetický obsah. Tedy konkrétní jídlo položky jako snack jídlo může vyvolat jídlo přívod nezávislý na stavu sytosti. Vysvětlit mechanismy jak snack jídlo může vyvolat nehomostatický účinek jídlo přívod, bylo testováno, zda vylepšeno manganem magnetický rezonance zobrazovací (MEMRI) bylo vhodné mapování ο celý mozek činnost související s normou a snack jídlo přívod za normální behaviorální situace. To zajistilo použití roztoku MnCl (2) osmotickými čerpadly jídlo přívod léčba nebyla významně ovlivněna. Po normalizaci z-skóre a neregistrované trojrozměrné registraci krysy mozek atlas, významně odlišné šedé hodnoty 80 předdefinované mozek struktury byly zaznamenány ad libitum fed krysy poté, co přívod bramborových lupínků ve srovnání se standardními krmivy na úrovni skupiny. Deset z těchto oblastí bylo dříve spojeno jídlo přívod, zejména k hyperfagii (např. dorsomediální hypothalamus nebo přední paraventrikulární thalamické jádro) nebo do sytostového systému (např. obloukovité hypothalamické jádro nebo solitární trakt); Oblasti 27 souvisely s odměnou / závislostí, včetně jádra a skořepiny nucleus accumbens, ventrálního pallidum a ventrálního striata (caudate a putamen). Jedenáct oblastí spojené spánek vykazoval výrazně sníženou Mn (2 +) - akumulaci a šest oblastí souvisejících s lokomotorem činnost vykazovaly významně zvýšenou akumulaci Mn (2 +) po přívod bramborových lupínků. Poslední změny byly spojené s pozorovaným výrazně vyšším lokomotorem činnost. Osmotická pumpa podporovaná MEMRI se ukázala jako slibná funkční metoda mapování of celý mozek činnost vzory spojené na výživu přívod za normálního chování.

Citace: Hoch T, Kreitz S, Gaffling S, Pischetsrieder M, Hess A (2013) zobrazování magnetickou rezonancí s vylepšeným manganem pro mapování vzorců celé mozkové aktivity spojené s příjmem občerstvení v krmivech Ad Libitum Fed. PLoS ONE 8 (2): e55354. doi: 10.1371 / journal.pone.0055354

Editor: Julie A. Chowen, Hospitial Infantil Universitario Niño Jesús, CIBEROBN, Španělsko

obdržel: 16, 2012; Přijato: Prosinec 30, 2012; Publikováno: Února 7, 2013

Copyright: © 2013 Hoch a kol. Toto je článek s otevřeným přístupem distribuovaný podle podmínek licence Creative Commons Attribution License, která umožňuje neomezené použití, distribuci a reprodukci na jakémkoli médiu za předpokladu, že je původnímu autorovi a zdroji připsán kredit.

Financování: Studie je součástí projektu Neurotrition, který je podporován iniciativou Emerging Fields na Friedrich-Alexander-University Erlangen-Nuremberg. Poskytovatelé financí neměli žádnou roli při návrhu studie, sběru a analýze dat, rozhodnutí o zveřejnění nebo přípravě rukopisu.

Konkurenční zájmy: Autoři prohlásili, že neexistují žádné konkurenční zájmy.

Úvod

Hyperfagie, která je spojena s kalorickou hyperalimentací, významně přispívá k rozvoji obezity a komplikací souvisejících s obezitou v průmyslových společnostech. [1]. Zatímco homeostatická hyperfagie je způsobena narušením homeostatického systému, který reguluje hlad a sytost, hedonická hyperfagie je spíše nezávislá na sytosti [1]. Mechanismy, které potlačují fyziologickou regulaci hladu a příjmu potravy, však nejsou zcela objasněny. Za určitých podmínek může příjem potravy aktivovat systém odměňování mozku způsobem, který nadměrně kompenzuje homeostatickou kontrolu chuti k jídlu. [2]. Výsledná hedonická hyperfagie je ovlivněna několika faktory, jako je emoční stav spotřebitele, stav duševního zdraví nebo nedostatek spánku. [1]. Navíc se zdá, že složení molekulární potravy a hustota energie jsou důležitými faktory při vyvolávání hedonické hyperfágy. Je dobře zdokumentováno, že „chutné jídlo“ může u lidí a zvířat vyvolat hyperfágii [3], [4]. Například epizody spousty lidí často zahrnují jídlo bohaté na tuky nebo cukry nebo obojí [5].

Příjem potravy ve stavu hladu silně spouští složitý systém odměn v mozku včetně jádra accumbens a ventrálního pallidum ve ventrálním striatu, ventrální tegmentální oblasti v středním mozku, prefrontální kůře, hippocampu a amygdaly. [6]. Tyto aktivační vzorce jsou s největší pravděpodobností spojeny s uvolňováním dopaminu, například v nucleus accumbens nebo dorzálním striatu [7], [8], [9], procesy, které jsou také aktivovány v závislosti na drogách [10]. Za homeostatických podmínek však signály sytosti spouštějí mozkové struktury, jako je kaudální mozkový kmen, hypotalamus, zejména obloukovité jádro nebo jádro tractus solitarius, které omezují příjem potravy, například snížením jeho odměny [6], [11]. Bylo pozorováno, že určité druhy potravin, jako je strava s vysokým obsahem tuku nebo jídelna, vyvolávají zvýšený příjem potravy a / nebo energie, což nakonec vede k obezitě. Například u potkanů ​​krmených ad libitum, kteří měli omezený přístup ke stravovací jídelně, se během přístupového období vyvinulo chování podobné krmení [10]. Lze tedy předpokládat, že některé složky potravin mohou potlačit regulaci sytosti, což má za následek požití potravy nezávislé na hladu.

Je zajímavé, že se ukázalo, že u myší je počáteční příjem potravy a kalorií indukovaný tukem kompenzován po dvou týdnech [12]. Bylo tedy navrženo, že chronický příjem stravy s vysokým obsahem tuků snižuje prospěšný účinek potravy, což vede k dezorganizaci způsobu krmení, což nakonec vede k nadváze [13].

Abychom si poradili s hedonickou hyperfágií, která je hlavním přispěvatelem obezity v průmyslových společnostech a jejími důsledky pro systém zdravotní péče, je důležité pochopit mozkové procesy, které jsou spouštěny určitými druhy potravin spojenými s epizodami hedonového záchvatu. Použití neinvazivních technik zobrazování celého mozku, jako je funkční zobrazování magnetickou rezonancí (MRI) pro analýzu vlivu příjmu potravy na mozkovou aktivitu, je omezeno v jejím klasickém, stimulovaném přístupu pomocí nezbytné synchronizace příjmu potravy a MRI. Ke sledování dlouhodobých účinků na mozkovou aktivitu byla použita MRI se zvýšeným obsahem manganu (MEMRI). Koncentrát manganu se hromadí v aktivovaných mozkových strukturách a odráží nedílnou míru neuronální aktivity [14], [15], [16]. MEMRI umožňuje oddělení analýzy mozkové aktivity od měření MRI. Za tímto účelem MnCl2 je injikován před měřením MRI. Manganové ionty (Mn2+) mají podobný iontový poloměr a stejný náboj jako ionty vápníku (Ca2+). Proto, Mn2+ je transportován napěťově řízenými vápníkovými kanály do excitovatelných buněk. Na rozdíl od Ca2+, nicméně, Mn2+ akumuluje se v buňkách úměrně jejich aktivitě a díky svému paramagnetickému charakteru může být následně zaznamenána pomocí MRI. Může být tedy zaznamenána mozková aktivita spojená s událostmi, které se uskutečnily až několik dní před měřením MRI. Hlavní výhodou této techniky je proto možnost oddělit stimul (krmení) a měření MRI. Navíc, Mn2+ může být přemístěn axonálním transportem do jiných oblastí mozku. Hlavní nevýhoda Mn2+je však jeho cytotoxicita, která může výrazně ovlivnit přirozené chování a omezuje aplikaci ve studiích chování. Ukázalo se, že subkutánní injekce MnCl2 v koncentracích dostatečných pro MRI analýzu vyústil v trvalé snížení motorického výkonu a příjmu potravy, jakož i úbytku hmotnosti [17]. Nedávno však byly do studií MEMRI zavedeny osmotické pumpy. MnCl2 je podáván osmotickými pumpami, které pomalu a nepřetržitě uvolňují roztok po dobu až sedmi dnů, čímž se zabrání nepříznivým účinkům na motorickou aktivitu, ale poskytuje dostatečnou akumulaci manganu pro MRI analýzu [17].

Tato studie testovala použitelnost analýzy MEMRI s pomocí osmotického čerpadla pro skenování celé mozkové aktivity spojené s příjmem potravy. Metoda byla aplikována na rozpad specifických vzorců mozkové aktivace příjmu bramborových čipů u krys krmených ad libitum.

Materiály a metody

1. Etické prohlášení

Tato studie byla provedena v přísném souladu s doporučeními Příručky pro péči o laboratorní zvířata a jejich používání u Národních zdravotnických ústavů. Protokol byl schválen Výborem pro etiku pokusů na zvířatech na univerzitě Erlangen-Norimberk (Regierung Mittelfranken, číslo povolení: 54-2532.1-28 / 12). Všechny chirurgické a MRI experimenty byly prováděny v anestezii isofluranem a bylo vynaloženo veškeré úsilí k minimalizaci utrpení.

2. Experimentální návrh a behaviorální analýza

Samci potkanů ​​Wistar (počáteční hmotnost 257 ± 21 g, chovaní v cyklu 12 / 12 h temno / světlo zakoupené od Charles River, Sulzfeld, Německo) byli náhodně rozděleni do dvou skupin (čtyři klece na skupinu, čtyři zvířata na klec). Každá skupina obdržela jednu z různých potravin kromě svých standardních chow pelet (Altromin 1326, Altromin, Lage, Německo). Skupina lehkých jídel (n = 16, počáteční tělesná hmotnost 258 ± 28 g) obdržela bramborové lupínky (komerční nesladěné solené bramborové lupínky bez přidaných chuťových látek nebo látek zvyšujících chuť, zejména bez glutamátu monosodného, ​​rozdrceného zpracovatelem potravin) a standardní skupinu pro chow (počáteční tělesná hmotnost 256 ± 21 g) obdržel práškovou standardní krmnou dávku (Altromin 1321, n = 16). Po celou dobu studie byly nabízeny standardní chow pelety ad libitum, testovaná strava (drcené bramborové lupínky nebo prášková standardní chow, v daném pořadí) byla nabízena ad libitum během tréninkové a manganové fáze navíc ke standardním chow peletám (viz viz Obrázek 1 pro experimentální návrh). Pro výcvik byly testované potraviny prezentovány ve dvou dávkovačích potravin obsahujících identické testované jídlo na pravé a levé straně klece po dobu sedmi dnů (tréninková fáze), po nichž následovalo sedm přechodných dnů (přechodná fáze) bez testovaných potravin. Následně se osmotická čerpadla naplněná chloridem manganičitým (MnCl2(podrobnosti viz níže) byly implantovány. Po dobu kapací injekce (sedm dní, standardní skupina pro krmení: 163 ± 5 h, skupina občerstvení pro občerstvení 166 ± 4 h) a akumulace MnCl2 v mozku potkanů ​​(fáze manganu) měla zvířata přístup k libertům k testované potravě známé z tréninkové fáze. Protože standardní krmné pelety a voda z vodovodu byly k dispozici ad libitum během všech fází studie, zvířata se během studie nepřestávala hladovat. Po tomto období MnCl byly MEMRI skenovány aktivní mozkové struktury2 správa. Během různých fází bylo množství přijímaného jídla měřeno diferenciálním vážením dávkovačů potravin dvakrát denně. Příjem energie byl stanoven vynásobením kalorických hodnot testovaných potravin přijímanými množstvími. Příjem potravy pozitivně koreloval s počáteční tělesnou hmotností potkanů. Korelace však byla podobná pro oba typy testovaných potravin a rozdělení počáteční tělesné hmotnosti se mezi oběma skupinami významně nelišilo.

thumbnail
Stáhnout:

Obrázek 1. Studovat design.

Přehled návrhu studie pro sledování vlivu složení potravin na vzorce celé mozkové aktivity zobrazováním magnetickou rezonancí se zvýšeným obsahem manganu.

dva: 10.1371 / journal.pone.0055354.g001

Navíc byla lokomotorická aktivita spojená s testovanými potravinami kvantifikována hodnocením obrázků zaznamenaných webovými kamerami nad klecemi (jeden obrázek za deset sekund) pomocí definovaných „počtů“. Jeden „počet“ byl definován jako „jedna krysa vykazuje lokomotorickou aktivitu v blízkosti zásobníků potravin na jednom obrázku“. Studentský t-test byl použit k vyhodnocení významných rozdílů lokomotorické aktivity potkanů ​​v různých skupinách během 24 h za den s hodinovými zásobníky po dobu sedmi dnů jako průměr ze čtyř klecí (zvířata 16) na skupinu.

3. Příprava a implantace osmotických pump

Mini-osmotická čerpadla (Alzet®, model 2001, Durect Corporation, Cupertino, CA, USA) byla použita pro aplikaci kontrastního činidla (200 ul roztoku 1 M roztoku MnCl2, pro molekulární biologii, BioReagent, Sigma Aldrich, Schnelldorf, Německo) podle [17]. Pro použití v MRI byl moderátor toku z nerezové oceli nahrazen mikro-lékařskou trubicí PEEK ™ (Scientific Commodities, Lake Havasu City, AZ, USA). Naplněné osmotické pumpy byly inkubovány v isotonickém solném roztoku po dobu 12 h před implantací. Během sedmi dnů kapající injekce, MnCl2 byl uvolněn s průtokovou rychlostí 1 uL h-1.

Odpoledne prvního dne manganové fáze (viz Obrázek 1) byly implantovány osmotické pumpy. Za tímto účelem byla zvířata anestetizována po maximální dobu 15 minut isofluranem (původně udržování 5% a 1.5%, Baxter Deutschland, Unterschleißheim, Německo) v lékařském vzduchu a naplněné pumpy byly implantovány do dorzální podkožní tkáně. Poté byl malý řez uzavřen tkáňovým lepidlem (Histoacryl®, B. Braun Petzold, Melsungen, Německo).

4. MRI měření

Po sedmi dnech manganové fáze byly zaznamenány MRI. Zvířata byla po implantaci osmotických pump anestetizována isofluranem (zpočátku 5% ve zdravotnickém vzduchu), 163 ± 5 h (standardní skupina pro chow) a 166 ± 4 h (skupina pro občerstvení). Anestezie trvala maximálně 50 minut pro každé zvíře. Po vyvolání anestezie byla zvířata umístěna na kolébku uvnitř magnetického rezonančního tomografu (Bruker BioSpec 47 / 40, 200 mT / m, kvadraturní povrchová mozková cívka). Tělesná teplota zvířat byla udržována konstantní při 37 ° C teplou vodou cirkulující v kolébce. Upevnění hlavy krysy a kontinuální anestézie isofluranem bylo zajištěno „maskou nosu a úst“ přímo pod povrchovou cívkou. Vitální funkce zvířat byly během měření monitorovány pomocí dýchacího senzoru upevněného na hrudi krysy. Pro udržení konstantní rychlosti dýchání přibližně 60 min-1, koncentrace isofluranu byla upravena v rozmezí mezi 1% a 2%.

Měření bylo provedeno pomocí modifikované řízené rovnovážné Fourierovy transformační sekvence (MDEFT): opakovací čas 4 s, echo čas 5.2 ms, inverzní čas 1000 ms, se čtyřmi segmenty a akviziční maticí 256 × 128 × 32, rekonstrukční matice po nule vyplnění 256 × 256 × 64 s rozlišením 109 × 109 × 440 µm, zorné pole 27.90 × 27.90 × 28.16 mm a dva průměry vedoucí k opakování doby měření 17 min.

5. Zpracování dat

5.1 Registrace a předzpracování obrazu.

Pro zkoumání rozdílů v anatomii / funkci mozku musely být všechny soubory dat přeneseny do společného souřadnicového systému. Cílem bylo přizpůsobit anatomii, aniž by byly eliminovány relevantní rozdíly. Toho bylo dosaženo použitím neparametrického, nepružného registračního schématu, které vypočítalo deformační pole pro templátový objem T, což naznačuje translační vektor pro každý voxel tak, že podobnost deformovaného templátového objemu s referenčním objemem R byla maximální.

Metoda registrace optimalizovala energetickou funkci sestávající z datového termínu, který měří podobnost dvou datových souborů v rámci současné transformace (zde vzájemná informace), a regularizačního termínu omezujícího povolenou deformaci. V našem případě byla hladkost deformace zajištěna regularizací zakřivení deformačního pole, jak bylo uvedeno v [18]. Registrace byla provedena pomocí vlastní implementace použitých rigidních registračních komponent [19].

Nejprve byly všechny soubory dat, které patří do jedné skupiny, rigidně zaregistrovány do náhodně vybraného referenčního objemu této skupiny a byl vypočítán průměrný objem skupiny a rozptylový objem. Poté byly všechny průměrné objemy ve skupině následně rigidně zaregistrovány do jednoho z objemů a příslušné deformační pole bylo aplikováno na objemový rozptyl skupiny. Nakonec byl vypočítán celkový průměrný objem a rozptylový objem. Morfometrickou analýzou založenou na voxelu (VBM) lze významně (t-statistika) určit různé aktivované oblasti mozku mezi oběma skupinami potravin. Použití statistik voxelwise v registrovaných souborech dat také umožnilo zrušit základní tkáňové kontrasty v obrazech, které byly stejné v obou skupinách.

5.2 Zpracování šedé hodnoty pro analýzu specifickou pro strukturu.

Analýza šedé hodnoty na základě těchto předem zaregistrovaných datových souborů byla provedena v MagnAN (BioCom GbR, Uttenreuth, Německo). Povrchová registrace upravila každý datový soubor šedé hodnoty MEMRI na digitální atlas mozku potkana odvozený z [20]. Dále, pro kompenzaci malých individuálních tvarových rozdílů, byla sklíčka atlasu jemně upravena řezem po řezu pro každý datový soubor vedený obrysy mozku a ventrikulárního systému. Digitální atlas sestával z 166 předvolených odlišných mozkových struktur. Ventrální tegmentální oblast (VTA) je jednou z nejmenších hodnocených struktur, ale má velký dopad na získané výsledky. Má objem 0.7914 mm3 na polokouli, tj. 152 voxely. V každé prostorové dimenzi byl vzorek VTA vzorkován s více než 4 voxely. Proto je možné se vyhnout dílčím objemovým efektům, které by mohly způsobit velké matoucí problémy v naší analýze. Průměrné šedé hodnoty těchto regionů byly stanoveny na jednotlivých souborech dat. Pro normalizaci šedých hodnot každého jednotlivce se z-skóre vypočítalo vydělením rozdílu mezi šedou hodnotou každé jednotlivé mozkové struktury a střední šedou hodnotou všech atlasových struktur standardní odchylkou šedých hodnot všech atlasových struktur. Studentský t-test byl použit k vyhodnocení významných rozdílů v mozkových strukturách mezi dvěma různými skupinami. Kombinovaný analytický přístup umožnil získat významné různé oblasti (VBM), jakož i zvýšení a snížení aktivity v odpovídajících regionech atlasu (založené na regionu).

Výsledky a diskuse

1. Účinek stravy na svačiny (bramborové lupínky) na příjem kalorií a lokomotorickou aktivitu

Tato studie zkoumala specifické vzorce mozkové aktivity související s příjmem svačiny (bramborové lupínky) ve srovnání se standardními krmivy. Mozková aktivita spojená s příjmem konkrétní testované potravy byla zaznamenána pomocí MEMRI, což umožnilo integraci mozkové aktivity po dobu sedmi dnů příjmu potravy (Obrázek 1).

Kromě toho byl zaznamenán příjem potravy a pohybová aktivita závislá na testované potravě. Během tréninkové fáze vykazovaly krysy krmené standardním krmením trvale nižší aktivitu než krysy krmené bramborovými lupínky, zejména v temném období cyklu 12 / 12 h temno / světlo. Příjem bramborových lupínků vyvolal vyšší aktivitu s významnými rozdíly v 10 mimo časové body 24 ve fázi tréninku (Obrázek 2A).

thumbnail
Stáhnout:

Obrázek 2. Lokomotorická aktivita spojená s krmením během přístupu k občerstvení (bramborové lupínky) nebo standardnímu krmivu.

Pohybová aktivita potkanů ​​spojená s krmením během přístupu k občerstvení (bramborové lupínky) nebo standardnímu krmení ve fázi výcviku (A) a manganové fázi během MnCl2 aplikace (B). Data jsou uvedena jako průměr 16 zvířat nad 7 d na skupinu. *** p <0.001, ** p <0.01, p * <0.05.

dva: 10.1371 / journal.pone.0055354.g002

2. Aplikace osmotického čerpadla s podporou MEMRI pro analýzu vzorců mozkové aktivity spojené s dietou

Pro analýzu vzorců aktivního mozku byla použita MEMRI s osmotickou pumpou. Zatímco jedna dávka MnCl2 vedlo k maximální akumulaci 24 h po injekci, akumulace manganu v mozku pomocí osmotických pump dosáhla plató po třech dnech [17]. Získaná kumulativní koncentrace Mn2+ byl dostatečný pro funkční mapování, které vedlo k podobnému poměru signál-šum, který byl získán injekcí MnCl s jednou dávkou2, ale motorická aktivita nebyla za těchto podmínek ovlivněna [17]. Rozdíly obecně Mn2+ distribuce v důsledku různé propustnosti mozkových struktur na Mn2+ by měl být stejný v obou skupinách. Rozdíly v Z-skóre mezi skupinami byly použity k vyhodnocení testovací mozkové aktivity související s jídlem namísto absolutních hodnot z-skóre. V důsledku toho lze mozkové oblasti, které byly aktivní během sedmidenního období manganové fáze, zaznamenat jediným měřením MRI (Obrázek 1). V našem případě poskytla osmotická pumpa MEMRI komplexní pohled na testovanou potravinovou aktivitu celého mozku.

Tato studie zaznamenala poněkud sníženou celkovou motorickou aktivitu během manganové fáze ve srovnání s tréninkovou fází (Obrázek 2B). Může to být způsobeno implantací a souvisejícím stresem, cytotoxicitou manganu nebo habituačními účinky na testovanou potravu. Nicméně krysy krmené bramborovými lupínky vykazovaly jasně vyšší aktivitu ve srovnání s kontrolou s výrazně zvýšenou aktivitou ve čtyřech časových bodech. Toto chování bylo podobné fázi školení. V opačném případě se množství požité potravy během manganové fáze ve srovnání s tréninkovou fází významně nezměnilo, a to jak u 12 h světla, tak u 12 h tmy. Byl zjištěn mírně zvýšený příjem občerstvení během 12 h tmavého cyklu ve srovnání se standardním krmením jak v tréninkové, tak v manganové fázi (Obrázek 3A). To vedlo k vyššímu příjmu energie prostřednictvím bramborových lupínků ve srovnání se standardními krmivy. Rozdíl nebyl významný během světelné periody 12 h, ale vysoce významný během temné periody 12 h během tréninkové i manganové fáze (Obrázek 3B). Byl tedy učiněn závěr, že MnCl2 podávání osmotickými pumpami je vhodný způsob mapování vzorců aktivity v mozku specifických pro různá přijímaná jídla.

thumbnail
Stáhnout:

Obrázek 3. Příjem potravy a energie prostřednictvím lehkého jídla (bramborové lupínky) a standardního krmení.

Příjem potravy (A) a energie (B) prostřednictvím občerstvení (SF, bramborové lupínky) a standardního krmiva (STD) u potkanů ​​krmených ad libitum ve fázi výcviku (TP) před a ve fázi manganu (MnP) během MnCl2 infiltrace pumpy po dobu 7 d. Příjem potravy za hodinu byl stanoven diferenciálním vážením, příjem energie vynásobením množství požitého jídla odděleně energetickým obsahem během 12 h cyklu světla a 12 h tmy. Je uveden průměr ± SD 16 zvířat v každé skupině. *** p <0.001, ** p <0.01, p * <0.05, ns není významné.

dva: 10.1371 / journal.pone.0055354.g003

Po normalizaci z-skóre byla obrazová data analyzována na jedné straně přístupem VBM, který vyústil - čistě na základě dat - do výrazně odlišně aktivovaných oblastí mozku (Obrázek 4). Na druhé straně, dodatečná analýza založená na regionech pomocí digitálního atlasu umožnila stanovit up-a downregulace každé značené atlasové struktury.

thumbnail
Stáhnout:

Obrázek 4. Výrazně odlišná akumulace manganu v mozku ve vztahu ke standardní potravě pro žraloky nebo svačiny (bramborové lupínky).

V (A) je znázorněno překrytí řezu datového souboru rekonstruované průměrné modifikované řízené rovnovážné Fourierovy transformace (MDEFT) s odpovídajícím řezem atlasu (Bregma - 5.28 mm) z atlasu Paxinos s jednou z nejmenších analyzovaných oblastí (VTA) žlutě. Části (B), (C) a (D) ukazují významně odlišnou akumulaci manganu v mozku potkanů ​​krmených ad libitum s dodatečným přístupem ke standardní potravě pro chow (STD) nebo svačině (SF, bramborové lupínky) zaznamenané MEMRI. Oblasti mozku s výrazně vyšší aktivitou v důsledku příjmu občerstvení ve srovnání s příjmem standardního krmiva jsou vyznačeny červeně, oblasti mozku, které vykazovaly výrazně vyšší aktivitu po příjmu standardního krmiva ve srovnání s příjmem občerstvení, jsou označeny modře . Data byla zpracována statistickou analýzou voxelwise. Výsledky jsou zobrazeny v axiálním (B), horizontálním (C) a sagitálním (D) zobrazení.

dva: 10.1371 / journal.pone.0055354.g004

Při porovnání standardních krmiv pro žvýkačky a svačiny (bramborové lupínky) byly v mozkových oblastech 80 detekovány výrazně odlišné z-skóre. (Tabulky 1, 2, 3, 4). Obecně obě odlišné strategie analýzy dat vedly ke srovnatelným výsledkům. U vybraných mozkových struktur je znázorněna diferenciální MEMRI aktivace nejvýznamnějších mozkových struktur po příjmu bramborových lupínků ve srovnání se standardními chow (Obrázek 5).

thumbnail
Stáhnout:

Obrázek 5. Rozdíly v aktivitě související s potravou pro svačiny (bramborové lupínky) vs. standardní strava v reprezentativních mozkových strukturách.

Statistiky aktivačních rozdílů v důsledku příjmu svačinky (bramborové lupínky) vs. standardní krmivo v reprezentativních mozkových strukturách pro motorický obvod (caudate putamen: CPu), limbický systém (cingulate cortex: CgCx), systém odměn (oblast pláště jádra accumbens: AcbSh, základní oblast jádra accumbens: AcbC) a rytmus spánku / bdění (tegmentální jádra: Teg) zobrazené v levém sloupci na základě referenčního atlasu. Střední sloupec ukazuje významné rozdíly VBM analýzy překryté na odpovídajících standardních T2 vážených MRI anatomii a atlasových štítcích. Pravý sloupec ukazuje částečnou změnu svačinky na standardní krmivo v (hodnoty šedé MEMRI) *** p <0.001, ** p <0.01.

dva: 10.1371 / journal.pone.0055354.g005

thumbnail
Stáhnout:

Tabulka 1. Hromadění manganu v mozkových strukturách souvisejících s příjmem potravy.

dva: 10.1371 / journal.pone.0055354.t001

thumbnail
Stáhnout:

Tabulka 2. Akumulace manganu v mozkových strukturách související s odměnou a závislostí.

dva: 10.1371 / journal.pone.0055354.t002

thumbnail
Stáhnout:

Tabulka 3. Akumulace manganu v mozkových strukturách souvisejících se spánkem.

dva: 10.1371 / journal.pone.0055354.t003

thumbnail
Stáhnout:

Tabulka 4. Akumulace manganu v mozkových strukturách souvisejících s pohybovou aktivitou.

dva: 10.1371 / journal.pone.0055354.t004

Dosažená konečná kvalita registrace je znázorněna v Obrázek 4A a Obrázek 5.

3. Vliv příjmu občerstvení (bramborové lupínky) na okruhy odměn a nasycení

V této studii požití bramborových lupínků vedlo k celé řadě různých strukturně specifických změn aktivity, které jsou shrnuty v Tabulky 1, 2, 3, 4. Významně zvýšená aktivita byla nalezena pro jádro a obal jádra accumbens (pravá a levá strana (R + L)), ventrální globus pallidus (R + L) a dorsomediální hypotalamus (R) a přední paraventrikulární jádro talamu. Současně byly oblouky jádra (L) a jádra tractus solitarius (R) deaktivovány u potkanů, kteří požívali bramborové lupínky ve srovnání se zvířaty krmenými standardními krmivy. Harrold et al. Nedávno shrnuli centrální mechanismy regulující příjem potravy a chuť k jídlu. a Kenny [4], [21]: homeostatická regulace příjmu potravy je způsobena hlavně signály odrážejícími energetický deficit [21]. Naproti tomu se zdá, že hedonický příjem potravy je poháněn aktivací mechanismů odměňování nadměrně kompenzujících homeostatickou regulaci příjmu potravy [21].

Nukleární tractus solitarius je zodpovědný za zpracování periferních signálů, které odrážejí pokračující příjem potravy, jako je například žaludeční distenze nebo hladina glukózy portální žíly, což má za následek deaktivaci mozkových oblastí, jako je nucleus accumbens, což nakonec vede ke snížení regulace příjmu energie [4], [22]. Inaktivace jádra tractus solitarius „chutnou potravou“ může být zprostředkována sníženou citlivostí této oblasti mozku na střevní hormony nasycené [4]. Podobně jako jádro tractus solitarius je obloukovité hypothalamické jádro aktivováno periferními signály odrážejícími stav výživy. Je spojen s jinými oblastmi mozku, jako je paraventrální jádro a dorsomediální hypothalamické jádro, které oba regulují příjem potravy [21], [23], [24]. Lze tedy předpokládat, že změny aktivity jádra tractus solitarius, obloukovitého jádra, dorsomediální hypotalamu a paraventrikulárního předního thalamického jádra, které byly pozorovány v této studii, odrážejí deaktivaci centrálních saturačních obvodů, což nakonec vede k příjem kalorií přesahující energetickou potřebu.

Kromě toho byla pozorována silná aktivace nucleus accumbens související s příjmem bramborových čipů. Jádro accumbens je klíčovou strukturou systému odměňování, který se aktivuje například odměnou za drogy [9]. V souvislosti s příjmem potravy vede aktivace jádra accumbens k obohacujícímu signálu, který indukuje hedonický příjem potravy. Kromě toho byla zaznamenána významně zvýšená aktivace po konzumaci bramborových lupínků v oblastech, které byly dříve přisuzovány obecným systémům odměňování nebo závislostem, jmenovitě předběžné kůře (R + L) [25], [26], dorzální subkulum (R + L) [27], jádra postele stria terminalis (L) [28], mediodorsal thalamus (R + L) [26], [29], kůra cingulate (R + L) [26], caudate / putamen (ventral striatum) (R + L) [26] a ostrovní kůra (R + L) [30]. Mediodorsální thalamus a ostrovní kůra byly také spojeny s čichem nebo integrací čichu s jiným senzorickým vstupem. [31]. Caudate a insula jsou také spojeny s touhou po drogách a potravinách [32]. Další mozkové struktury, které byly spojeny s odměnou a závislostí, vykazovaly významně nižší aktivitu po příjmu občerstvení ve srovnání se standardním chow: raphe [33], interpedunkulární jádro [34], ventrální tegmentální oblast (R + L) [35], [36]a ventrální subkulum (R + L) [37].

Tyto výsledky ukazují, že konzumace bramborových lupínků souvisí s aktivací hedonických odměnových obvodů a paralelně s deaktivací homeostatických saturačních obvodů. Oba okruhy jsou také propojeny, hlavně paraventrikulárním jádrem thalamu, které funguje jako rozhraní mezi energetickou rovnováhou a odměnou [38]. Pozorovaný průběh aktivace tedy může vést k vyššímu příjmu energie, když je k dispozici lehká jídla, jako jsou bramborové lupínky.

Nyní jsou zapotřebí další studie k odhalení molekulárních složek bramborových lupínků, úlohy energetické hustoty, jakož i periferních a centrálních mechanismů, které vedou k neregulaci homeostatické kontroly příjmu energie.

4. Vliv příjmu občerstvení (bramborové lupínky) na jiné mozkové struktury související s příjmem potravy

Kromě toho po konzumaci občerstvení (bramborové lupínky) byla pozorována silnější aktivace těch mozkových struktur, které byly dříve spojeny s příjmem potravy, chutím k jídlu a kontrolou potravy, jako je infralimbická kůra (R + L). [36], [39], laterální hypotalamus (R) [36]a přepážka (R + L) [40].

Mozkové struktury raphe jádra a laterální parabrachiální jádro (R), které byly také spojeny s příjmem potravy, vykazovaly významně sníženou aktivitu po konzumaci bramborových lupínků ve srovnání se standardním chow [41]. Boční parabrachiální jádro je spojeno s kalorickou regulací, požitím odměny, kognitivním zpracováním při krmení [42], ale také s příjmem sodíku a vody [43]. Snížená aktivita této struktury tedy může být spojena s vyšším obsahem soli bramborových lupínků ve srovnání se standardními krmivy. Výsledky naznačují, že v důsledku svého molekulárního složení, které vede například k vyšší energetické hustotě, mohou bramborové lupínky aktivovat mozkové struktury spojené s odměnou a kontrolou příjmu potravy odlišně než standardní krmivo. Tento účinek může nakonec modulovat kvalitu a množství jídla nebo spíše příjem energie.

5. Vliv příjmu občerstvení (bramborové lupínky) na mozkové struktury související s pohybovou aktivitou a spánkem

Navíc šest mozkových struktur spojených s pohybem a aktivitou vykazovalo výrazně vyšší Mn2+ akumulace, když potkani měli přístup ke bramborovým lupínkům ve srovnání se standardní chow: primární motorická kůra (R + L), sekundární motorická kůra (R + L) a také kaudátový putamen (R + L) [44]. Významně zvýšená aktivita motorických ploch u zvířat krmených bramborovými lupínky je v dobrém souladu se studiemi chování, které ukazují vyšší pohybovou aktivitu v této skupině (Obrázek 2A a B). Zvýšení pohybové aktivity bylo dříve spojeno s příjmem potravy. Ukázalo se například, že ghrelin u hlodavců vyvolal příjem prospěšné potravy i lokomotorickou aktivitu, což pravděpodobně souvisí se stimulací chování při hledání potravy. [45], [46].

Konečně, požití bramborových lupínků bylo spojeno s významnou deaktivací mozkových struktur souvisejících se spánkem, konkrétně laterálním retikulárním jádrem (R) [47], parvicelulární retikulární jádro (R + L) [47], laterální paragigantocelulární jádro (R + L) [48], gigantocelulární jádro (R + L) [49], [50]ústní retikulární jádro pontinu (R + L) [51] a tegmentální jádra (R + L) [52]. Vliv složení potravin na chování při spaní není zcela objasněn. Ukázalo se, že dlouhodobý (6 týdnů) příjem stravy s vysokým obsahem tuků vedl ke zvýšení frekvence a trvání spánkových epizod. Tento účinek však souvisel spíše s vyvíjející se obezitou než se samotným příjmem energie [53]. Na druhou stranu, několik studií odhalilo, že dlouhodobé používání stravy s vysokým obsahem tuků indukuje zvýšený příjem potravy během období denního odpočinku u myší [12], [54]. Zvýšený denní příjem potravy je s největší pravděpodobností spojen se změnami spánkového chování a následně s modulací mozkové struktury aktivity související se spánkem. Za zde použitých podmínek krátkodobého krmení však občerstvení nepřineslo výrazné zvýšení tělesné hmotnosti ani posun v cirkadiánním způsobu krmení. Proto spekulujeme, že deaktivace mozkových struktur souvisejících se spánkem je spojena se zvýšením pohybové aktivity a aktivity při hledání potravy, což může potlačit spánek.

Závěry

Stručně řečeno, MEMRI a následná analýza aktivovaných mozkových struktur jak VBM, tak přístupem založeným na zájmové oblasti ukázaly podobné specifické aktivační resp. deaktivace četných mozkových struktur závislých na přijímaném jídle. Příjem občerstvení (bramborové lupínky) ve srovnání se standardním krmením u potkanů ​​krmených ad libitum vyvolalo významné rozdíly ve vzorcích aktivace v mozkových strukturách, které byly dříve spojovány s příjmem potravy, odměnou / závislostí, jakož i aktivitou a pohybem. Zvýšení struktur mozkové lokomotorické aktivity bylo v souladu s chováním zvířat: profily aktivity během několika dnů ukázaly, že vyšší úroveň lokomotorické aktivity zvířat byla spojena s příjmem bramborových lupínků. Snížená aktivita byla zaznamenána v mozkových strukturách, které jsou důležité pro regulaci rytmu spánku-bdění, zejména REM-spánku.

Pozorované změny vzorců mozkové aktivity související s příjmem potravy jsou pravděpodobně způsobeny molekulárním složením svačiny, což má například za následek vyšší energetickou hustotu. Kromě toho dodávka kalorií v občerstvení může vyvolat modulaci vzorců mozkové aktivity. Nyní jsou vyžadovány další studie, aby se odhalily spouštěče pozorovaných změn, buď zavedením skupiny s občerstvením s řízeným příjmem kalorií nebo testováním účinků definovaných složek s občerstvením na vzorce mozkové aktivity.

Autorské příspěvky

Koncipované a navržené experimenty: TH MP AH. Provedené experimenty: TH AH. Analyzovaná data: TH SK SG AH. Přidaná činidla / materiály / analytické nástroje: AH MP. Napsal článek: TH SK SG MP AH.

Reference

  1. Sharma AM, Padwal R (2010) Obezita je známkou - přejídání je příznakem: etiologický rámec pro hodnocení a zvládání obezity. Obes Rev 11: 362–370. doi: 10.1111 / j.1467-789X.2009.00689.x. Najít tento článek online
  2. Zheng H, Berthoud HR (2007) Jíst pro potěšení nebo kalorií. Curr Opin Pharmacol 7: 607 – 612. doi: 10.1016 / j.coph.2007.10.011. Najít tento článek online
  3. McCrory MA, Fuss PJ, Saltzman E, Roberts SB (2000) Dietetické determinanty příjmu energie a regulace hmotnosti u zdravých dospělých. J Nutr 130: 276S – 279S. Najít tento článek online
  4. Kenny PJ (2011) Běžné buněčné a molekulární mechanismy u obezity a drogové závislosti. Nat Rev Neurosci 12: 638 – 651. doi: 10.1038 / nrn3105. Najít tento článek online
  5. Avena NM, Rada P, Hoebel BG (2009) Zbytky cukru a tuku mají značné rozdíly v návykovém chování. J Nutr 139: 623 – 628. doi: 10.3945 / jn.108.097584. Najít tento článek online
  6. Lenard NR, Berthoud HR (2008) Centrální a periferní regulace příjmu potravy a fyzické aktivity: dráhy a geny. Obezita (Silver Spring) 16 Suppl. 3: S11 – 22. doi: 10.1038 / oby.2008.511. Najít tento článek online
  7. Wise RA (1996) Neurobiologie závislosti. Curr Opin Neurobiol 6: 243 – 251. doi: 10.1016/S0959-4388(96)80079-1. Najít tento článek online
  8. Malý DM, Jones-Gotman M, Dagher A (2003) Uvolňování dopaminu vyvolané krmením v dorzálním striatu koreluje s hodnocením příjemnosti jídla u zdravých lidských dobrovolníků. Neuroimage 19: 1709 – 1715. doi: 10.1016/S1053-8119(03)00253-2. Najít tento článek online
  9. Hernandez L, Hoebel BG (1988) Odměna za jídlo a kokain zvyšují extracelulární dopamin v nucleus accumbens, měřeno mikrodialýzou. Life Sci 42: 1705 – 1712. doi: 10.1016/0024-3205(88)90036-7. Najít tento článek online
  10. Johnson PM, Kenny PJ (2010) dopaminové receptory D2 v závislosti na závislostech jako odměna za dysfunkce a nutkavé stravování u obézních potkanů. Nat Neurosci 13: 635 – 641. Najít tento článek online
  11. Morton GJ, Cummings DE, Baskin DG, Barsh GS, Schwartz MW (2006) Centrální nervový systém řídí příjem potravy a tělesnou hmotnost. Příroda 443: 289 – 295. doi: 10.1038 / nature05026. Najít tento článek online
  12. Stucchi P, Gil-Ortega M, Merino B, Guzman-Ruiz R, Cano V, a kol. (2012) Cirkadiánní přísun metabolické aktivity v tukové tkáni a nikoli hyperfágie vyvolává u myší nadváhu: existuje role cesty pentóza-fosfát? Endokrinologie 153: 690 – 699. doi: 10.1210 / cz.2011-1023. Najít tento článek online
  13. Morales L, Del Olmo N, Valladolid-Acebes I, Fole A, Cano V, a kol. (2012) Posun cirkadiánního způsobu krmení vysokotučnými dietami je shodný s deficitem odměny u obézních myší. PLoS One 7: e36139. doi: 10.1371 / journal.pone.0036139. Najít tento článek online
  14. Koretsky AP, Silva AC (2004) Manganem zesílené magnetické rezonance (MEMRI). NMR Biomed 17: 527 – 531. doi: 10.1002 / nbm.940. Najít tento článek online
  15. Silva AC (2012) Použití MRI se zlepšeným obsahem manganu k porozumění BOLD. Neuroimage 62: 1009 – 1013. doi: 10.1016 / j.neuroimage.2012.01.008. Najít tento článek online
  16. Silva AC, Lee JH, Aoki I, Koretsky AP (2004) Manganové magnetické rezonance (MEMRI): metodologické a praktické úvahy. NMR Biomed 17: 532 – 543. doi: 10.1002 / nbm.945. Najít tento článek online
  17. Eschenko O, Canals S, Simanova I, Beyerlein M, Murayama Y, et al. (2010) Mapování funkční mozkové aktivity u volně se chovajících potkanů ​​během dobrovolného běhu pomocí MRI se zvýšeným obsahem manganu: implikace pro podélné studie. Neuroimage 49: 2544 – 2555. doi: 10.1016 / j.neuroimage.2009.10.079. Najít tento článek online
  18. Fischer B, Modersitzki J (2003) Zápis obrazu založený na zakřivení. J Math Imaging Vis 18: 81 – 85. Najít tento článek online
  19. Daum V (2012) Modelem omezená rigidní registrace v medicíně. Erlangen: Friedrich-Alexander-University.
  20. Paxinos G, Watson C (2007) Mozek potkana ve stereotaxických souřadnicích. San Diego, CA: Academic Press.
  21. Harrold JA, Dovey TM, Blundell JE, Halford JC (2012) CNS regulace chuti k jídlu. Neurofarmakologie 63: 3 – 17. doi: 10.1016 / j.neuropharm.2012.01.007. Najít tento článek online
  22. Appleyard SM, Bailey TW, Doyle MW, Jin YH, Smart JL, et al. (2005) Proopiomelanocortinové neurony v jádru tractus solitarius jsou aktivovány viscerálními aferenty: regulace cholecystokininem a opioidy. J Neurosci 25: 3578 – 3585. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.4177-04.2005. Najít tento článek online
  23. Bellinger LL, Bernardis LL (2002) Dorsomediální hypothalamické jádro a jeho role při požití a regulaci tělesné hmotnosti: poučení získané ze studií lézí. Physiol Behav 76: 431 – 442. Najít tento článek online
  24. Stratford TR, Wirtshafter D (2013) Injekce muscimolu do paraventrikulárního thalamického jádra, ale nikoli mediodorsálních thalamických jader, vyvolávají krmení u potkanů. Brain Res 1490: 128 – 133. doi: 10.1016 / j.brainres.2012.10.043. Najít tento článek online
  25. Tzschentke TM, Schmidt WJ (1999) Funkční heterogenita mediální prefrontální kůry potkana: účinky diskrétních lézí specifických pro podoblasti na léky indukované preference místa a senzibilizaci chování. Eur J Neurosci 11: 4099 – 4109. doi: 10.1046 / j.1460-9568.1999.00834.x. Najít tento článek online
  26. Haber SN, Knutson B (2010) Okruh odměn: propojení anatomie primátů a zobrazování člověka. Neuropsychofarmakologie 35: 4 – 26. doi: 10.1038 / npp.2009.129. Najít tento článek online
  27. Martin-Fardon R, Ciccocioppo R, Aujla H, Weiss F (2008) Dorsální subkulum zprostředkuje získání podmíněného obnovení vyhledávání kokainu. Neuropsychofarmakologie 33: 1827 – 1834. doi: 10.1038 / sj.npp.1301589. Najít tento článek online
  28. Epping-Jordan MP, Markou A, Koob GF (1998) Antagonista receptoru dopaminu D-1 SCH 23390 injektovaný do jádra dorsolaterálního lože stria terminisis u potkanů ​​snížil posílení kokainu. Brain Res 784: 105 – 115. doi: 10.1016/S0006-8993(97)01190-6. Najít tento článek online
  29. Kawagoe T, Tamura R, Uwano T, Asahi T, Nishijo H, et al. (2007) Neurální koreláty asociace stimulů a odměn v mediodorsálním thalamu potkanů. Neuroreport 18: 683 – 688. doi: 10.1097/WNR.0b013e3280bef9a6. Najít tento článek online
  30. Naqvi NH, Bechara A (2009) Skrytý ostrov závislosti: ostrovní ostrov. Trendy Neurosci 32: 56 – 67. doi: 10.1016 / j.tins.2008.09.009. Najít tento článek online
  31. Tham WW, Stevenson RJ, Miller LA (2009) Funkční role středního dorzálního thalamického jádra při čichu. Brain Res Rev 62: 109 – 126. doi: 10.1016 / j.brainresrev.2009.09.007. Najít tento článek online
  32. Pelchat ML, Johnson A, Chan R, Valdez J, Ragland JD (2004) Obrazy touhy: aktivace chuť k jídlu během fMRI. Neuroimage 23: 1486 – 1493. doi: 10.1016 / j.neuroimage.2004.08.023. Najít tento článek online
  33. Kranz GS, Kasper S, Lanzenberger R (2010) odměna a serotonergický systém. Neurovědy 166: 1023 – 1035. doi: 10.1016 / j.neuroscience.2010.01.036. Najít tento článek online
  34. Glick SD, Ramirez RL, Livi JM, Maisonneuve IM (2006) 18-Methoxycoronaridin působí ve střední habenule a / nebo interpedunkulárním jádru ke snížení morfinové samosprávy u potkanů. Eur J Pharmacol 537: 94 – 98. doi: 10.1016 / j.ejphar.2006.03.045. Najít tento článek online
  35. Nestler EJ (2005) Existuje společná molekulární cesta pro závislost? Nat Neurosci 8: 1445 – 1449. doi: 10.1038 / nn1578. Najít tento článek online
  36. Berthoud HR (2002) Více nervových systémů regulujících příjem potravy a tělesnou hmotnost. Neurosci Biobehav Rev 26: 393 – 428. doi: 10.1016/S0149-7634(02)00014-3. Najít tento článek online
  37. Sun W, Rebec GV (2003) Inaktivace ventikulárního subkula lidokainem oslabuje chování při hledání kokainu u potkanů. J Neurosci 23: 10258 – 10264. Najít tento článek online
  38. Kelley AE, Baldo BA, Pratt WE (2005) Navrhovaná hypotalamo-thalamicko-striatální osa pro integraci energetické rovnováhy, vzrušení a odměny za jídlo. J Comp Neurol 493: 72 – 85. doi: 10.1002 / cne.20769. Najít tento článek online
  39. Valdes JL, Maldonado P, Recabarren M, Fuentes R, Torrealba F (2006) Infralimbická kortikální oblast vyvolává behaviorální a vegetativní vzrušení během chutného chování u krysy. Eur J Neurosci 23: 1352 – 1364. doi: 10.1111 / j.1460-9568.2006.04659.x. Najít tento článek online
  40. Scopinho AA, Resstel LB, Correa FM (2008) alfa (1) -Adrenoceptory v oblasti laterálního septa modulují chování při příjmu potravy u potkanů. Br J Pharmacol 155: 752 – 756. Najít tento článek online
  41. Mansur SS, Terenzi MG, Marino Neto J, Faria MS, Paschoalini MA (2011) Alfa1 receptorový antagonista ve středním jádru raphe vyvolal hyperfágii u volně krmených krys. Chuť k jídlu 57: 498 – 503. doi: 10.1016 / j.appet.2011.06.017. Najít tento článek online
  42. Denbleyker M, Nicklous DM, Wagner PJ, Ward HG, Simansky KJ (2009) Aktivace mu-opioidních receptorů v laterálním parabrachiálním jádru zvyšuje expresi c-Fos v předních mozkových oblastech spojených s kalorickou regulací, odměnou a poznáváním. Neurovědy 162: 224 – 233. doi: 10.1016 / j.neuroscience.2009.04.071. Najít tento článek online
  43. Roncari CF, David RB, de Paula PM, Colombari DS, de Luca LA, et al. (2011) Význam centrálních AT receptorů pro příjem sodíku indukovaný GABAergickou aktivací laterálního parabrachiálního jádra. Neurovědy 196: 147 – 152. doi: 10.1016 / j.neuroscience.2011.08.042. Najít tento článek online
  44. Santis S, Kastellakis A, Kotzamani D, Pitarokoili K, Kokona D, et al. (2009) Somatostatin zvyšuje lokomotorickou aktivitu potkana aktivací receptorů sst (2) a sst (4) ve striatu a prostřednictvím glutamatergického postižení. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol 379: 181 – 189. Najít tento článek online
  45. Jerlhag E (2008) Systemické podávání ghrelinu indukuje preferované místo a stimuluje akumbální dopamin. Addict Biol 13: 358 – 363. doi: 10.1111 / j.1369-1600.2008.00125.x. Najít tento článek online
  46. Egecioglu E, Jerlhag E, Salome N, Skibicka KP, Haage D, et al. (2010) Ghrelin zvyšuje příjem obohaceného potravy u hlodavců. Addict Biol 15: 304 – 311. doi: 10.1111 / j.1369-1600.2010.00216.x. Najít tento článek online
  47. Trepel M (2003) Neuroanatomie. Struktur und Funktion Munich: Urban & Fischer Verlag.
  48. Sirieix C, Gervasoni D, Luppi PH, Leger L (2012) Úloha laterálního paragigantocelulárního jádra v síti paradoxního (REM) spánku: elektrofyziologická a anatomická studie na potkanech. PLoS One 7: e28724. doi: 10.1371 / journal.pone.0028724. Najít tento článek online
  49. Chase MH (2008) Potvrzení shody, že za atonii REM spánku je zodpovědná glycinergní postsynaptická inhibice. Spánek 31: 1487 – 1491. Najít tento článek online
  50. Verret L, Leger L, Fort P, Luppi PH (2005) Cholinergní a necholinergní mozkové neurony exprimující Fos po paradoxní (REM) deprivaci spánku a zotavení. Eur J Neurosci 21: 2488 – 2504. doi: 10.1111 / j.1460-9568.2005.04060.x. Najít tento článek online
  51. Harris CD (2005) Neurofyziologie spánku a bdělosti. Klinika Respir Care N Am 11: 567 – 586. Najít tento článek online
  52. Jones BE (1991) Paradoxní spánek a jeho chemické / strukturní substráty v mozku. Neurovědy 40: 637 – 656. doi: 10.1016/0306-4522(91)90002-6. Najít tento článek online
  53. Jenkins JB, Omori T, Guan Z, Vgontzas AN, Bixler EO, ​​et al. (2006) Spánek se zvyšuje u myší s obezitou indukovanou vysokotučným jídlem. Physiol Behav 87: 255 – 262. doi: 10.1016 / j.physbeh.2005.10.010. Najít tento článek online
  54. Kohsaka A, Laposky AD, Ramsey KM, Estrada C, Joshu C, et al. (2007) Strava s vysokým obsahem tuků narušuje behaviorální a molekulární cirkadiánní rytmy u myší. Cell Metab 6: 414 – 421. doi: 10.1016 / j.cmet.2007.09.006. Najít tento článek online