Intermittierender Zugang zu süßer, fettreicher Flüssigkeit führt zu einer erhöhten Schmackhaftigkeit und Motivation, in einem Rattenmodell des Rauschgiftkonsums zu konsumieren (2013)

Sylvie Lardeux, James J. Kim und Saleem M. Nicola^*

Essstörungen bei Binge sind durch diskrete Episoden eines schnellen und übermäßigen Nahrungskonsums gekennzeichnet. Bei Ratten imitiert der intermittierende Zugang zu süßen, fetten Speisen diesen Aspekt des Essens. Diese Modelle verwenden normalerweise feste Nahrung; Die verbrauchte Gesamtmenge hängt jedoch von der Motivation, der Schmackhaftigkeit und der Sättigung ab, die schwer von festen Lebensmitteln zu trennen sind. Im Gegensatz dazu kann die Mikrostrukturanalyse mittels Lick verwendet werden, um diese Parameter zu dissoziieren, wenn das Aufnehmmittel eine Flüssigkeit ist. Daher haben wir ein Binge-Modell entwickelt, bei dem eine flüssige Emulsion aus Maisöl, schwerer Sahne und Zucker verwendet wird. Wir zeigen, dass Ratten, denen intermittierender Zugang zu dieser fettreichen Emulsion gegeben wird, ein bingeähnliches Verhalten entwickeln, das mit dem vergleichbar ist, das zuvor mit fester fettreicher Nahrung beobachtet wurde. Ein Merkmal dieses Verhaltens war eine allmähliche Eskalation des Verbrauchs über die 2.5-Wochen mit intermittierendem Zugriff, die bei Ratten, die nach dem gleichen Zugriffszeitplan weniger fetthaltige Flüssigkeit erhielten, nicht erkennbar war. Die Analyse der Mikrostruktur von Lecken legt nahe, dass diese Eskalation zumindest teilweise auf eine Steigerung der Konsummotivation und des genießergesteuerten Konsums zurückzuführen ist.

2.1 Tiere

Männliche Long-Evans-Ratten (n = 144) mit einem Gewicht von 275-300 g wurden von Harlan erhalten und in einem Raum mit einem 12 h, einem 12 h-Lichtzyklus gehalten. Experimente wurden während der Lichtphase durchgeführt. Die Tiere wurden vor Beginn der Experimente mindestens eine Woche täglich an die Behandlung gewöhnt. Während dieser Zeit wurden die Chow-Aufnahme und das Körpergewicht täglich gemessen. Vor Beginn des Experiments wurden drei Gruppen von Ratten nach der durchschnittlichen Menge an verbrauchtem Chow und dem durchschnittlichen Körpergewicht abgeglichen. Alle Tierverfahren stimmten mit dem Leitfaden der US-amerikanischen National Institutes of Health für die Pflege und Verwendung von Labortieren überein und wurden vom Institutional Animal Care and Use Committee des Albert Einstein College of Medicine genehmigt.

2.2-Verhalten

2.2.3. Verfahren für zeitweiligen Zugriff

Die Ratten wurden in drei Gruppen eingeteilt: die intermittierende Zugriffsgruppe (Binge) (I)_COS; n = 46), die Gruppe mit kontinuierlichem Zugriff (C_COS; n = 36) und einer Kontrollgruppe, die keinen Zugriff auf COS hat (N_COS; n = 38). (Die Anzahl der verwendeten Ratten ist groß, da Ratten anschließend für pharmakologische Experimente verwendet wurden, um die Wirkung von Medikamenten auf die verschiedenen Gruppen zu vergleichen; diese Ergebnisse werden hier nicht berichtet.) Für 5-Wochen wurde der I_COS und C_COS Gruppen hatten dreimal pro Woche (Montag, Mittwoch und Freitag; MWF) Zugang zu einem Lickometer mit COS in den operanten Kammern für 90 min. Die c_COS Gruppe hatte auch ad libitum Zugriff auf COS zu jeder Zeit in ihren Heimatkäfigen. Lick-Zeitstempel und COS-Aufnahme wurden während der Zugriffssitzungen aufgezeichnet. Körpergewicht, Nahrungsaufnahme und (für die C_COS Gruppe) Die COS-Aufnahme im Heimkäfig wurde täglich von Montag bis Freitag aufgezeichnet. Daher werden 25-Messungen für das 5-Wochenexperiment angegeben (Fig. 2A, D, B, E; 3A, C). Montags wurden diese Maßnahmen durch drei geteilt, um das Wochenende zu normalisieren. Vergleiche des Chow-Verbrauchs am Tag vor dem Tag nach der Zugriffssitzung (Fig. 2C, F; 3B, D) wurden zweimal pro Woche durchgeführt (für 10-Vergleiche insgesamt in 5-Wochen). Dann_COS Die Ratten wurden zur gleichen Zeit wie die anderen Gruppen gekauft und in derselben Kolonie gehalten, erhielten jedoch keinen Zugang zu COS. Alle Ratten hatten dies ad libitum Zugang zu Futter und Wasser jederzeit im Käfig.

 

Figure 2

Die Kalorienzufuhr und der Chow-Verbrauch wurden durch den Zugangsplan und die Aufnahme beeinflusst

 

Figure 3

Der zeitweilige Zugriff auf COS oder CS hat keinen Einfluss auf die Gewichtszunahme

Ein separates Experiment verwendete die weniger kalorische CS-Lösung anstelle von COS. In diesem Experiment wurden drei Gruppen von Ratten (jeweils n = 8) verwendet, I_CS, C_CS und N_CSund diese wurden genau wie das Ich behandelt_COS, C_COS und N_COS Gruppen, die oben beschrieben wurden, mit der Ausnahme, dass COS durch CS ersetzt wurde_COS und N_CS Gruppen wurden identisch behandelt (kein Zugang zu COS oder CS); Der Unterschied war, dass die N_COS Gruppe wurde gleichzeitig mit dem Ich in der Kolonie gehalten_COS und C_COS Gruppen, während die N_CS Gruppe wurde gleichzeitig mit dem Ich gepflegt_CS und C_CS Gruppen.

2.3. Datenanalyse

2.3.1. Statistiken

ANOVA mit wiederholten Messungen mit einem Faktor (Tage) oder zwei Faktoren (Tage und Gruppe) wurden verwendet, um die Auswirkungen von Binge- und Kontrollverfahren zu vergleichen. ANOVAs wurden von Holm-Sidak gefolgt Post-hoc- Tests; ein eingestellt p <0.05 wurde als signifikanter Unterschied angesehen. Die ANOVA-Ergebnisse sind in angegeben Tabelle 1. Um zu bestimmen, ob der Verbrauch in aufeinanderfolgenden Zugriffssitzungen anstieg, wurden die Daten vom Tag 2 bis zum Tag 8 an ein lineares Modell angepasst, wobei die Regression der kleinsten Quadrate verwendet wurde. Die Steigung über diese Tage wurde auf signifikante Unterschiede zu 0 hin untersucht und die Steigungen wurden zwischen den I verglichen_COS und ich_CS Gruppen mit ANCOVA. Alle Analysen wurden in der R-Software-Umgebung durchgeführt.43].

 

Tabelle 1

ANOVA-Ergebnisse.

3.1. Gesamtverbrauch und Körpergewicht

Ratten im Ich_COS (Zeitweiliger Zugriff auf COS) hatte 5-Wochen Zugang zu einer Creme (50% v / v), Öl (50% v / v) und einer Zuckeremulsion (8% w / v) an Testtagen: Montags , Mittwochs und freitags (und zu keinem anderen Zeitpunkt Zugriff auf COS). COS wurde durch ein Lickometer in min. 90-Zugriffszeiten in operanten Kammern geliefert. In den 5-Wochen des intermittierenden Zugriffs stieg der Verbrauch von COS kontinuierlich an: am Zugangstag 15 (am Ende des 5)^th Woche) war der Verbrauch deutlich höher als an den Tagen 1 bis 10, und die an den Tagen 6 bis 15 verbrauchten Mengen waren größer als an den Tagen 1, 2 oder 3 (Abb. 1A). Im Gegensatz zum Ich_COS Gruppe, Ratten im C_COS Gruppe (Continuous Access to COS) hatte während der 90 min-Zugriffszeit nicht nur in der operanten Kammer Zugriff auf COS, sondern auch zu allen anderen Zeitpunkten im Home-Cage. Wie erwartet, wird der C_COS Gruppe verbraucht weit weniger COS als das Ich_COS Gruppe in den operanten Kammern in allen Sitzungen nach der ersten und zeigte keine Verbrauchsunterschiede in den 15-Tagen des Zugangs (Abb. 1A).

 

Figure 1

Der COS-Verbrauch, aber nicht der CS-Verbrauch, stieg in aufeinanderfolgenden intermittierenden Zugriffssitzungen an

Im Gegensatz zu den im I beobachteten Effekten_COS In der Gruppe stieg die konsumierte Menge über die Wochen für das I nicht signifikant an_CS Gruppe, die Zugang zu CS hatte, einer fettarmen Creme / Zucker-Lösung. Diese Ratten wiesen während der ersten Zugangssitzung einen geringen Verbrauch auf, und obwohl der Verbrauch in den folgenden Sitzungen tendenziell höher war (und normalerweise höher als der In-Kammer-Verbrauch durch das C)_CS Gruppe) gab es keine weiteren Erhöhungen über Tage (Abb. 1B). Das Fehlen einer statistisch signifikanten Wirkung von Tagen im I_CS Gruppe kontrastiert mit der starken Wirkung von Tagen im Ich_COS Gruppe (Tabelle 1); Theoretisch könnte dieser Unterschied jedoch aus der geringeren Anzahl von Probanden (und damit der statistischen Macht) im Ich entstehen_CS Gruppe. Deshalb haben wir das Ich gebrochen_COS Gruppe in 6-Untergruppen von vergleichbarer Größe wie ich_CS Gruppe (N = 8 für 5 I_COS Untergruppen, N = 6 für eine Untergruppe; Probanden in jeder Untergruppe wurden gemeinsam trainiert). Der COS-Verbrauch von 5 des 6 I nahm deutlich zu_COS Untergruppen (Wirkung der Tage: Gruppe 1: F_(14,211) = 5.87, P <0.001; Gruppe 2: F._(14,210) = 4.06, p <0.001; Gruppe 3: F._(14,200) = 4.83, p <0.001; Gruppe 4: F._(14,196) = 7.98, p <0.001; Gruppe 5: F._(14,74) = 1.87, p <0.05); in der verbleibenden Untergruppe näherte sich der Effekt der Signifikanz (F._(14,141) = 1.72, p = 0.058). Im Ich_CS Gruppe gab es jedoch keinen Hinweis auf einen Trend zu einer signifikanten Wirkung (p = 0.56; Tabelle 1). Daher ist das Fehlen einer signifikanten Wirkung von Tagen im I_CS Es ist unwahrscheinlich, dass Ratten an einem Mangel an statistischen Mitteln liegen.

Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass ich_CS Ratten lernten innerhalb einer Sitzung, CS zu konsumieren und Neophobie zu überwinden, mit dem Ergebnis, dass ihr Verbrauch in der zweiten Sitzung ein Plateau erreichte. Weil anfängliches Lernen und Neophobieeffekte für das Ich ähnlich sein sollten_COS und ich_CS Gruppen, der starke Anstieg des Verbrauchs im Ich_COS Gruppe von Tag 1 bis Tag 2 (Abb. 1A) ist wahrscheinlich auf das anfängliche Lernen und die Reduktion von Neophobie zurückzuführen. Der allmählichere Anstieg an den folgenden Tagen steht jedoch nicht im Einklang mit diesen Prozessen. Um den allmählichen Anstieg der Aufnahme zu isolieren (Abb. 1A) und andere konsumatorische Maßnahmen (Feigen. 5 und Und6) 6) Beim anfänglichen Lernen und bei Neophobieeffekten vergleichen wir den Verbrauch an allen Tagen mit dem Baseline-Verbrauch an den Tagen 2 und 3.

 

Figure 5

Die Latenzzeit für das Lecken und die anfängliche Leckrate haben sich über Tage des intermittierenden Zugriffs auf COS geändert

 

Figure 6

Die Mikrostruktur des Bursts hat sich im Laufe der Tage des Zugangs zu COS geändert, nicht jedoch der CS

Der frühe Plateau-Effekt im Ich_CS Die Gruppe steht in auffälligem Gegensatz zu der im Ich beobachteten allmählichen Eskalation_COS Gruppe, die am Tag 8 ein Plateau erreichte. Zum direkten Vergleich der Steigerungsrate des Verbrauchs nach dem ersten Tag im I_COS und ich_CS Gruppen berechneten wir die Steigung des Anstiegs vom Tag 2 zum Tag 8 (Abb. 1C). Während die Steigung positiv war und sich für X deutlich von 0 unterschied_COS Gruppe, es unterschied sich nicht signifikant von 0 für das I_CS Gruppe. Darüber hinaus wurde bei 5 des 6 I eine deutlich positive Steigung beobachtet_COS Untergruppen, die oben beschrieben wurden (nicht gezeigt). Außerdem Vergleich der Steigungen im I_COS und ich_CS Gruppen mit ANCOVA zeigten einen signifikanten Unterschied zwischen den beiden Gruppen (Abb. 1C). Daher das ich_COS Die Gruppe wies eine allmähliche Eskalation des Verbrauchs über die intermittierenden Zugriffszeiten hinweg auf, die als Folge des anfänglichen Lernens oder der Verminderung der Neophobie nicht leicht zu erklären ist. Diese allmähliche Eskalation ähnelt der zuvor bei Ratten, denen intermittierender Zugang zu fester fettreicher Nahrung gewährt wurde [5, 6, 10-12].

Eine mögliche alternative Erklärung für die allmähliche Eskalation des Verbrauchs im Ich_COS Gruppe ist, dass die Ratten nach und nach gelernt haben, mehr COS pro Leck zu erhalten. Um diese Hypothese zu testen, haben wir die Anzahl der Licks pro ml Flüssigkeit verglichen, die in I verbraucht wurde_COS und ich_CS Gruppen und über mehrere Zugriffstage hinweg, wobei eine ANOVA mit zwei Faktoren verwendet wird. Das i_COS Gruppe leckte effizienter als ich_CS Gruppe (Gesamtdurchschnitt über 15-Sitzungen: COS: 315.0 ± 52.3-Licks / ml; CS: 418.3 ± 106.4-Licks / ml; F_(1,719) = 13.6; p <0.001) und es gab einen Effekt von Zugriffstagen (F._(14,719) = 1.8; p = 0.04), aber keine Interaktion (F_(14,719) = 0.5; p = 0.9). Post-hoc-Tests haben gezeigt, dass der Effekt von Tagen auf eine signifikante Effizienzsteigerung vom ersten Tag auf den zweiten zurückzuführen ist, in späteren Sitzungen jedoch nicht weiter. Daher die allmähliche Eskalation des Verbrauchs im Ich_COS Gruppe kann nicht auf Änderungen in der Effizienz der Lecke zurückgeführt werden.

Ein weiterer potenzieller Störfaktor ist das Vorhandensein des Emulgators (Natriumstearoyllactylat) in COS, nicht aber CS: das I_COS Ratten können COS aufgrund des Vorhandenseins des Emulgators anfänglich vermieden haben. Da es unmöglich ist, COS ohne Emulgator herzustellen, haben wir die Hypothese getestet, dass Ratten den zur Herstellung von COS verwendeten Emulgator vermeiden, indem wir den Verbrauch von CS und CS + 0.1% Natriumstearoyllactylat (Gewicht / Volumen) verglichen. Sechs naive männliche Ratten wurden gleichzeitig mit Flaschen, die beide Flüssigkeiten enthielten, 1 Stunde lang im Heimkäfig präsentiert. Diese Erfahrung wurde nach einem Tag der Gewöhnung zweimal wiederholt; Die relative Flaschenposition wurde zwischen den Tagen geändert, um eine seitliche Vorspannung zu vermeiden. In den letzten beiden Zugangssitzungen tranken Ratten ähnliche Mengen an CS (4.2 ± 0.8 ml) und CS + -Emulgator (5.4 ± 0.4 ml; t-Test p> 0.05). Daher meiden Ratten den Emulgator nicht.

In den 5-Wochen habe ich das_COS und C_COS Gruppen verbrauchten zunehmend weniger frei verfügbare Chow im Käfig. Die c_COS Gruppe verbrauchte relativ wenig Chow (Abb. 2A), verbrauchte jedoch aufgrund des Verbrauchs großer Mengen an COS pro Tag noch mehr Kalorien als N_COS Kontrollgruppe, die keinen Zugang zu COS hatte (Abb. 2B). Das i_COS Gruppe zeigte große und regelmäßige Schwankungen im Chow-Verbrauch (Abb. 2A), wobei Ratten in dieser Gruppe am Tag vor dem Zugang zu COS mehr Chow und weniger 24 nach COS-Zugang verbrauchen (Abb. 2C). Im Gegensatz dazu ist weder der N._COS noch das C_COS Gruppen unterschieden sich unmittelbar vor und nach dem Zugangszeitraum in ihrem Chow-Verbrauch (Abb. 2C). Für mich_COS Ratten war das Nettoergebnis, dass diese Gruppe an COS-Zugangstagen die Gesamtkalorienmenge ähnlich der von C konsumierten Menge konsumierte_COS Gruppe und an Tagen ohne COS das Ich_COS Gruppe verbraucht etwas weniger als die N_COS Gruppe. Die große Anzahl von Kalorien, die das Ich verbraucht_COS Gruppe an den Zugangstagen war auf die Einnahme von COS zurückzuführen: Am Ende der 5-Wochen war die I_COS Gruppe in 90 min verbraucht etwas mehr als die Hälfte der COS-Menge, die der C_COS Gruppe, die an einem ganzen Tag verbraucht wird (am Zugriffstag 15: I_COS: 54.2 ± 4.0 kCal der verbrauchten COS; C_COS: 97.7 ± 5.7 kCal der verbrauchten COS). Diese Effekte führten zu einem "Sägezahn" -Muster der gesamten Kalorienaufnahme über Tage im I_COS Gruppe (Abb. 2B). Letzterer Effekt ist auch in zu sehen Abb. 2C (das i_COS Der Chow-Verbrauch der Gruppe vor den Binge-Tagen war niedriger als der von N_COS Gruppe). Diese Ergebnisse stimmen mit den Ergebnissen anderer überein, die den intermittierenden Zugang zu fester fettreicher Nahrung als Nager-Modell des Essverhaltens von Binge nutzen [5, 10, 11, 16, 41, 42].

Wichtig ist, dass dieses Fütterungsmuster im I nicht beobachtet wurde_CS Ratten, die anstelle der COS-Emulsion Zugang zu einer fettarmen Creme / Zucker-Lösung hatten: Ihre tägliche Chow-Aufnahme wurde nicht durch die CS-Zugangssitzung der Ratten beeinflusst (Fig. 2D, F). Darüber hinaus war das "Sägezahn" -Muster der Kalorienaufnahme in I viel weniger ausgeprägt_CS Ratten als in mir_COS Ratten (vergleiche Abb. 2E mit Abb. 2B). Bei intermittierendem Zugriff auf COS wurde ein binge-artiges Konsummuster beobachtet, nicht jedoch bei CS.

Obwohl das Körpergewicht von Ratten in allen Gruppen über die 5-Wochen zunahm, stieg der C_COS Das Gewicht der Gruppe stieg schneller als das der anderen Gruppen (Abb. 3A). Auffallend ist, dass ich trotz Zugriff auf COS 3 Days / Week das I_COS Gruppe gewann nicht mehr Gewicht als die N_COS Gruppe (Abb. 3A). Das i_COS Die scheinbar normale Regulierung des Körpergewichts von Ratten hängt möglicherweise mit ihrem verringerten Chow-Verbrauch nach Einnahme von COS zusammen (Abb. 2C): Ihre Gewichtszunahme war am Tag vor dem COS-Zugang wesentlich größer als am Tag nach dem Zugang (Abb. 3B). Im Gegensatz dazu ist der C_COS und N_COS Gruppen nahmen konstant an Gewicht zu (Abb. 3B). In ähnlicher Weise kann bei der Sahne / Zucker-Lösung der C_CS Das Gewicht der Gruppe stieg schneller als das des Ich_CS und N_CS Gruppen (Fig. 3C, D). Diese Ergebnisse stimmen mit früheren Beobachtungen mit fester fettreicher Nahrung überein [10, 11, 41]. Sie weisen darauf hin, dass, wie es häufig bei menschlichen Essattacken der Fall ist,45, 46], sind bingeing Ratten in der Lage, ihren Verbrauch nach einer großen Einnahme hochkalorischer Nahrung einzuschränken, selbst nach wiederholtem intermittierendem Zugang zu solchen Nahrungsmitteln über 5-Wochen hinweg.

3.2. Zeitverlauf des Verbrauchs innerhalb der Sitzung

Wenn der Zugang zu einer äußerst wohlschmeckenden Flüssigkeit gewährt wird, nimmt der anfänglich eifrige Konsum von Ratten ab, da der aufgenommene Nährstoff (und der damit verbundene konditionierte Geschmacksreiz) Sättigungsmechanismen aktivieren [34]. Daher haben wir gefragt, ob der COS-Verbrauch einem ähnlichen Muster folgte. Wie in Diagrammen des Zeitverlaufs des Lecks über die 90-Min-Sitzung (in 5-Min-Bins) gezeigt, ist das I_COS Gruppe zeigte eine stark erhöhte Gesamtleckrate in der ersten ~ 20-Minute der Sitzung in Woche 5 im Vergleich zu Woche 1 (Abb. 4A, B). Das i_COS Die Leckraten der Ratten kehrten etwa 30 min nach Beginn der Sitzung auf niedrige sporadische Werte zurück (Abb. 4A, B), im Einklang mit früheren Beobachtungen [34]. Aufgrund des dramatischen Unterschieds der Lick-Raten in den ersten und späteren Teilen der Zugriffssitzung untersuchen wir den Verbrauch im ersten Viertel der Sitzung (22.5 min) und in den letzten drei Quartalen (68.5 min) separat.

 

Figure 4

Der Anstieg des COS-Verbrauchs über Wochen des intermittierenden Zugriffs konzentrierte sich auf das erste Quartal der Sitzung

Wie erwartet war die erhöhte Verbrauchsrate im ersten Viertel der Sitzung im C-Bereich wesentlich geringer_COS Gruppe (Abb. 4B). Es ist tatsächlich etwas überraschend, dass der C_COS Ratten tranken überhaupt viel COS in den Lickometerkammern, da COS in ihren Heimkäfigen frei verfügbar war. Eine Möglichkeit besteht darin, dass das frische COS eifriger konsumiert wurde als das COS im Heimkäfig, der bis zu 24 Stunden alt war. Eine naive Gruppe von 6 Ratten, denen frisches COS und eintägiges COS in 1-stündigen Zwei-Flaschen-Auswahltests im Heimkäfig verabreicht wurden, zeigte jedoch keine Präferenz für frisches COS (frisches COS: 2.9 ± 0.9 ml; eintägiges COS: 6.0 ± 1.8) t-Test p> 0.05). Daher ist der erhöhte Anfangsverbrauch von COS im C._COS Die Gruppe kann eine Funktion der Verhaltensaktivierung sein, die nach der Platzierung in die relativ neue (im Vergleich zum Heimatkäfig) Lickometer-Kammer erfolgt.

3.3. Latenz bis zum ersten Leckvorgang und anfängliche Leckrate

Die allmähliche Eskalation des Verbrauchs über den intermittierenden Zugang zu COS (Abb.. 1) könnte zum Teil auf eine erhöhte Konsummotivation und / oder einen erhöhten Konsum mit Geschmack zurückzuführen sein. Um diese Hypothesen zu testen, untersuchten wir die Latenzzeit bis zum ersten Lick der Session (ein Motivationsindex) und die anfängliche Lick-Rate (die den wohlschmeckenden Konsum widerspiegelt) [35-37]. Über aufeinanderfolgende Zutrittssitzungen kann ich_COS Die Latenzzeit der Gruppe zur Einleitung des COS-Verbrauchs wurde kürzer, wohingegen die C_COS Die Latenzzeit der Gruppe war unverändert (Abb. 5A). Darüber hinaus war die Latenz beim ersten Lecken im C durchweg signifikant länger_COS Gruppe als das Ich_COS Gruppe (Abb. 5A), im Einklang mit den Unterschieden in der Motivation, die zwischen Tieren bei kontinuierlichem und eingeschränktem Zugang zu einem bevorzugten Futter erwartet werden. Bemerkenswerterweise stieg jedoch die anfängliche Leckrate in beiden Sitzungen über Sitzungen hinweg an_COS und C_COS Ratten und war an einem bestimmten Tag in der Regel nicht signifikant unterschiedlich zwischen den Gruppen (Abb. 5C). Anders als bei der Motivation stieg also in beiden Gruppen die Messung des genießbaren Konsums parallel an.

Wie zu erwarten angesichts des Fehlens einer Eskalation des Verbrauchs im I_CS Gruppe, weder das Ich_CS noch das C_CS Gruppen zeigten eine signifikante Abnahme der First-Lick-Latenz (Abb. 5B) oder eine Erhöhung der anfänglichen Leckrate (Abb. 5D). Zusammenfassend führte der intermittierende Zugang zu COS (aber nicht zu CS) zu einer deutlichen Steigerung der Motivation und Schmackhaftigkeit, die mit dem Anstieg des COS-Verbrauchs einherging.

3.4. Anzahl und Länge des Bursts

Ratten lecken mit einer stereotypen Rate von ~ 7 Hz. Während einer Mahlzeit werden Licks mit dieser Geschwindigkeit durch Pausen unterbrochen, die normalerweise> 1 Sek. Sind [36, 37]. Ab dem zweiten Tag des Zugangs bis zum fünfzehnten, die Lick-Rate für das Ich_COS Die Gruppe blieb stabil (6.7 ± 0.2 gegenüber 6.9 ± 0.1 Hz, p> 0.05), was darauf hinweist, dass der allmähliche Anstieg des Verbrauchs in dieser Gruppe erkennbar ist (Abb. 1A) war nicht auf eine Änderung des zentralen Mustergenerators zurückzuführen, der die Leckrate innerhalb eines Bursts steuert.

Die Anzahl der Stöße beim Zugang zu einer wohlschmeckenden Flüssigkeit wird durch die Konsummotivation beeinflusst, während die Länge der Stöße stärker durch die Schmackhaftigkeit der Flüssigkeit beeinflusst wird.36, 37]. In Übereinstimmung mit dieser Idee, C_COS Ratten zeigten im Allgemeinen niedrigere Burstzahlen als ich_COS Ratten (Fig. 6A, C). Im Ich_COS In der Gruppe war die Anzahl der Bursts stark von der Zeit innerhalb der Zugriffssitzung abhängig: Im ersten Quartal stieg die Anzahl der Bursts in den 5-Zugriffswochen erheblich an, während sie in den letzten drei Quartalen tendenziell abnahm (Fig. 6A, C). Im Gegensatz dazu habe ich_CS Ratten, die ihren Verbrauch nicht eskalierten (Abb. 1B), zeigte weder in der frühen noch in der späten Phase Änderungen der Burst-Anzahl (Fig. 6B, D).

Im Gegensatz zu Burst-Nummern unterschied sich die Burst-Dauer zwischen I nicht signifikant_COS und C_COS Gruppen an einem beliebigen Tag (Abb. 6E). Für beide das Ich_COS und C_COS Gruppen, Burst-Dauer über die 5-Wochen des intermittierenden Zugriffs erhöht (Abb. 6E). Diese Eskalationseffekte waren in I nicht vorhanden_CS und C_CS Ratten (Abb. 6F).

Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse, dass der wochenlange intermittierende Zugriff auf COS zu einem allmählichen Verbrauchsanstieg in der frühen Phase jeder Zugriffssitzung führte. Dieser Anstieg ging einher mit einer kürzeren Latenzzeit für den Beginn des Verbrauchs und einer größeren Anzahl von Leckstürmen (im Einklang mit einer erhöhten Konsummotivation) sowie einer höheren anfänglichen Leckrate und einer längeren Stoßdauer (im Einklang mit einem erhöhten Konsum von Palatabilität). Es wurden weder ein allmählich eskalierender Konsum noch Steigerungen der Motivation und des Wohlgeschmacks beobachtet, wenn Ratten statt COS CS gegeben wurde. Zusammengenommen deuten die Ergebnisse darauf hin, dass der Konsum mit Binge zumindest teilweise auf eine allmähliche Eskalation der Motivation und des Geschmacks zurückzuführen ist, die über den erwarteten Wert hinausgeht vom anfänglichen Lernen und der Verminderung der Neophobie.

4.1. Zusammenfassung

Binge Eating ist durch diskrete Episoden (2 oder weniger) mit schnellem und übermäßigem Nahrungskonsum gekennzeichnet, der nicht durch Hunger oder Stoffwechselbedürfnisse bedingt ist.2]. Tierstudien haben den intermittierenden Zugang zu Nahrungsmitteln mit hohem Kaloriengehalt, insbesondere Fett, untersucht, um die Auswirkungen des Konsums mit Binge auf die neuronalen Prozesse zu untersuchen, die die Nahrungsaufnahme regulieren.5, 10, 11, 16, 41], weil Menschen, die an einer Binge-Eating-Störung oder Bulimie leiden, in der Regel von süßer fettreicher Nahrung47-49]. Die Aufnahme nährstoffreicher Speisen und Getränke wird durch drei zusammenhängende Prozesse bestimmt: Motivation, Schmackhaftigkeit und Sättigung. Um die neuronalen Mechanismen zu untersuchen, die dem Binge-Konsum zugrunde liegen, unter Verwendung invasiver Techniken (z. B. intrakranielle Mikroinjektion von Arzneimitteln), wäre es sinnvoll, diese Prozesse isoliert zu untersuchen. Ein Mittel, dies zu tun, besteht darin, das zeitliche Muster des Verbrauchs zu untersuchen, ein Verfahren, das durch die Abgabe von Flüssigkeitsaufnahme durch ein Lickometer erheblich erleichtert wird. Daher haben wir ein intermittierendes Zugangsmodell für den Konsum von Binge in fettreicher Flüssigkeit entwickelt, basierend auf den Binge-Modellen, die ursprünglich von Corwin und Kollegen entwickelt wurden, wobei festes Fett verwendet wurde.11, 12] und später auf feste Fett / Zucker-Gemische erweitert [10, 13, 16]. Da die Einnahme aus preiswerten, weit verbreiteten Zutaten (Supermarktcreme, Maisöl und Zucker) besteht und keine spezielle Ausrüstung zur Vorbereitung benötigt, kann unser Modell in nachfolgenden Experimenten verwendet werden, um Beweise für die Auswirkungen neuronaler Manipulationen auf Sättigung, Motivation und Wirkung zu erhalten Schmackhaftigkeit während des Konsums.

4.2. Verbrauchsmuster und Beziehung zu früheren intermittierenden Zugriffsmodellen

Unsere Ergebnisse sind ähnlich zu denen, die früher für Ratten festgestellt wurden, denen intermittierender Zugang zu festem Süßfettfutter gegeben wurde. Insbesondere wenn Ratten intermittierenden Zugang zu COS (Creme / Öl / Zucker, I) erhielten_COS Gruppe) stieg der Verbrauch während der Zugangszeit über die Tage des Zugangs hinweg allmählich an, was mit früheren Beobachtungen übereinstimmt [5-12]. Außerdem habe ich_COS Ratten zeigten ein "Sägezahn" -Muster der Kalorienzufuhr, wobei der Chow-Verbrauch nach dem Zugang zu COS abnahm. Diese Effekte wurden trotz prozeduraler Unterschiede zu den früheren Modellen beobachtet, einschließlich des zeitweiligen Zutritts zu Hauskäfigen auf die Aufnahme von Kalorien mit hohem Kaloriengehalt und gleichzeitiger Verfügbarkeit des Chow-Chows in früheren Studien, aber nicht unsere (bei denen der Zugang zu COS in separaten Kammern gewährt wurde). Interessanterweise erreichte die Kalorienaufnahme an intermittierenden COS-Zugangstagen ähnliche Werte wie die bei 24 hr bei Ratten mit kontinuierlichem Zugang zu COS beobachteten Werte, und die Chow-Aufnahme nach dem COS-Zugang war auf ein Niveau unter demjenigen bei Ratten, denen überhaupt kein Zugang zu COS gegeben wurde, reduziert. Diese Ergebnisse stimmen mit früheren Befunden mit festen fettreichen Lebensmitteln überein.5, 10, 13, 50]. Die großen Schwankungen in der Kalorienaufnahme führten zu parallelen Gewichtsschwankungen, mit dem Ergebnis, dass der I_COS Ratten nahmen nicht schneller zu als Ratten, die nur Zugang zu Futter hatten. Zusammengenommen spiegeln diese Ergebnisse frühere Beobachtungen wider, die den intermittierenden Zugang zu fester fettreicher Nahrung verwenden [5, 10-13, 50] und legen nahe, dass der intermittierende Zugang zu flüssigem COS ein Benommenheitsverhalten auslöst, das dem mit fester fettreicher Nahrung induzierten Verhalten bemerkenswert ähnlich ist.

Auffallend ist, dass Ratten intermittierenden Zugang zu einer kalorienarmen Lösung von Sahne und Zucker erhalten (CS; I_CS Gruppe) zeigte weder die allmähliche Eskalation des Verbrauchs noch das ausgeprägte Sägezahnmuster, das bei Ratten mit COS beobachtet wurde.Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass ein hoher Fett- und / oder Kaloriengehalt erforderlich ist, um nach diesem Zeitplan bingeähnliches Verhalten zu entwickeln. Die Ergebnisse schließen jedoch nicht die Möglichkeit aus, dass die Entwicklung des Anschwingens eine Funktion der Leckeffizienz (Menge an Flüssigkeit, die pro Lick erhalten wird) ist, die für COS größer war als für CS. Der Grund für diesen Unterschied ist unbekannt, hat aber wahrscheinlich mit den unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften von COS und CS zu tun. Die höhere Kalorienzufuhrrate, die durch eine höhere Effizienz des Lecks gefördert wird, kann zu einer Eskalation des Verbrauchs im I beitragen_COS Gruppe. Darüber hinaus können die in Maisöl vorkommenden spezifischen Fettsorten ebenso wie die Form des Fettes (eine Emulsion) zur Anfälligkeit von Ratten für die Entwicklung von Binge beitragen. In der Tat verbrauchen Ratten Maisöl-Emulsionen sogar noch eifriger als 100% Maisöl, Maisöl-Emulsionen erzeugen einen ähnlichen Verbrauch wie festes Fett, und gesüßte Maisöl-Emulsionen rufen einen noch höheren Verbrauch hervor [51-53]. Da viele vorangegangene Studien zum Gelassen haben eine Mischung aus festem Fett und Zucker verwendet [5, 16] kann das Vorhandensein von emulgiertem Maisöl der entscheidende Faktor sein, der COS, nicht jedoch CS, die Fähigkeit verleiht, starken Konsum zu erzeugen. Diese Hypothese könnte getestet werden, indem bestimmt wird, ob gesüßte Maisöl / Wasser-Emulsionen (ohne Creme) ein binge-ähnliches Verhalten hervorrufen, das dem durch COS induzierten Verhalten ähnelt. Selbst wenn dies der Fall wäre, könnte COS aufgrund der Vorbereitung für zukünftige Experimente bevorzugt werden Langzeitstabilität von Maisöl / Wasser-Emulsionen erfordert eine teure Ausrüstung (einen Mikrofluidisator), wohingegen die COS-Zubereitung keine komplizierteren Apparaturen erfordert als ein Schneebesen.

Da unser COS-Binge-Modell Ratten an drei Tagen in der Woche Zugang zu fettreicher Nahrungsaufnahme bietet, konnten wir während der nächsten 24-Stunde eine Verringerung des Chow-Verbrauchs beobachten, die sich dann in der folgenden 24-Stunde erholte. Der Chow-Verbrauch in der 24-Stunde nach intermittierendem Zugriff auf COS (jedoch nicht auf CS) war signifikant niedriger als der 24-Stundenverbrauch in der Kontrollgruppe ohne jeglichen Zugriff auf COS (N_COS Gruppe), im Einklang mit früheren Berichten mit fetthaltiger und süßfettiger Nahrung [10, 12, 13]. Zusammen mit unseren Ergebnissen deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass die Binge-Einnahme einen langfristigen Sättigungsprozess auslöst, der den Verbrauch für Stunden nach der sehr kurzen Konsumphase während der Zugriffszeit einschränkt. Diese Ergebnisse sind faszinierend angesichts der Erkenntnisse, dass Ratten im Vergleich zu kohlenhydratreichen Nahrungsmitteln mit gleicher Kaloriendichte zu viel Fett verbrauchen [28, 29, 54-58]. Intragastrische Vorbelastung mit Fett bewirkt eine geringere Hemmung des späteren Verzehrs als eine Vorbelastung mit einer isokalorischen Dosis von Kohlenhydraten [29], und diese Auswirkungen sind lang anhaltend (bis zu einem Tag) [28]. So verbrauchen Ratten teilweise Fett, weil Fett bei der Aktivierung von Sättigungsstörungen weniger wirksam ist (pro Kalorie). Diese Studien legen nahe, dass der Zuckergehalt von COS und anderen Fett / Zucker-Gemischen, die in intermittierenden Zugangsverfahren eingesetzt werden, einen signifikanten Beitrag zur Hemmung des Chow-Verbrauchs nach dem Binge leisten kann. Weitere Studien, die die Konsequenzen von zucker- und fetthaltigen Nahrungsmitteln direkt miteinander vergleichen, sind erforderlich, um die unterschiedlichen Rollen von Fett und Zucker in der langfristigen Sättigung zu klären, die durch die Einnahme von Binge hervorgerufen wird.

Der COS-Verbrauch stieg in den ersten 8-Tagen (2.5-Wochen) des intermittierenden Zugriffs allmählich an. Bemerkenswerterweise zeigten Ratten, denen intermittierender Zugang zu CS gewährt wurde, keine ähnliche allmähliche Zunahme, obwohl die intermittierenden COS- und CS-Gruppen ihren intermittierenden Zugang vom ersten bis zum zweiten Tag des Zugangs erheblich erhöhten. Da Ratten in beiden Gruppen lernen müssen, auf die Lickometer zuzugreifen und anfängliche Neophobie zu überwinden, kann die anfängliche (Tag 1 bis Tag 2) Steigerung des Verbrauchs diesen Prozessen zugeschrieben werden. Der weitere schrittweise Anstieg des I_COS Gruppe ist inkonsistent mit diesen Prozessen, weil es im I nicht beobachtet wurde_CS Gruppe. Ähnliche allmähliche Anstiege wurden bei Ratten berichtet, die entweder an 3-Tagen / Woche oder täglichem intermittierenden Zugangsschema süße und / oder fettreiche Nahrung oder Flüssigkeit erhielten.9-12, 14, 59]. Diese Ergebnisse unterscheiden sich bemerkenswert von denen von Ratten, denen ein kontinuierlicher Zugang zu kalorienreichen Lebensmitteln gewährt wird: Der tägliche Konsum nimmt entweder allmählich von einem anfänglichen Peak ab [5, 6, 10], wie in unserer Studie (Abb.. 3) oder bleibt konstant [12, 14]. Daher ist der übermäßige Konsum während intermittierenden Zugangszuständen zum Teil auf eine Eskalation des Verbrauchs zurückzuführen, die bei uneingeschränkten Personen fehlt. Da dieser Effekt vom Fett- und / oder Kaloriengehalt des Ingestants abhängt, legen unsere Ergebnisse nahe, dass der Anstieg keine einfache Folge des Konsumlernens oder der Überwindung von Neophobie ist. Vielmehr ist der allmählich zunehmende Verbrauch wahrscheinlich auf andere Prozesse zurückzuführen, die eine Folge der physikalischen und / oder Nährstoffeigenschaften von COS sind, die es von CS unterscheiden.

In früheren Ratten-Binge-Modellen wurde der tägliche intermittierende Zugang zu fettreichen Lebensmitteln als Kontrolle für 3-Tage / Woche-"Binge" -Zugang verwendet.6, 11, 12, 15, 16, 40, 42, 60-63]. In anderen Studien wurde jedoch der tägliche intermittierende Zugriff auf das Bingeing von Modellen genutzt [9, 10, 13, 14, 35, 59]; Insbesondere steigt der Verbrauch von Kalorienzufuhr mit hohem Kaloriengehalt häufig über die täglichen Zugriffszeiten an, obwohl diese Eskalation möglicherweise weniger ausgeprägt ist als bei 3-Zugriff pro Tag / Woche [6]. Daher gibt es einige Verwirrung darüber, was ideale Binge- und Kontrollzugangsprotokolle darstellt. Unsere Ergebnisse bieten eine mögliche Lösung: Sie zeigen an, dass eine Kontrollgruppe, deren intermittierender Zugriff auf CS nach demselben Zeitplan erfolgt wie die COS-Binge-Gruppe, keinen erhöhten Verbrauch zeigt. Erfahrene ich_COS Ratten verbrauchen während der Zugriffszeiten mehr Kalorien als ich_CS Ratten, und daher lässt der Vergleich zwischen diesen Gruppen den Schluss zu, dass ich_COS Ratten erfüllen die operationelle Definition von Binge Eating (verbraucht in einem beschränkten Zeitraum höhere Kalorien als Nichtbinger in einem ähnlichen Zeitraum). Daher kann sich die Verwendung von COS und CS (oder allgemeiner Flüssigkeiten mit hohem und niedrigem Kaloriengehalt oder mit hohem und niedrigem Fettgehalt) für weitere Experimente als nützlich erweisen, bei denen eine Kontrolle für den Konsum von Binge erforderlich ist. Dieses Modell hat den zusätzlichen Vorteil, dass es das Essen von Menschen widerspiegelt, in dem Menschen auf fettreiche, kalorienreiche Lebensmittel binge, während das Essen ohne Binge normalerweise den Verbrauch von kalorienreduzierter Nahrung einschließt. Auf der anderen Seite verbrauchen menschliche Binge-Esser feste und halbfeste Nahrungsmittel, wohingegen COS und CS Flüssigkeiten sind.

4.3. Motivation, Schmackhaftigkeit und Sättigung beim Konsum

Allgemein betrachtet, könnten Änderungen in drei unterschiedlichen Prozessen dem allmählichen Anstieg des Verbrauchs über Tage mit unterbrochenem Zugriff zugrunde liegen: (1) Geschmacksabhängiger Konsum könnte zunehmen; (2) Die Motivation, mit dem Konsum zu beginnen, könnte zunehmen; und / oder (3) Sättigungsmechanismen könnten an Wirksamkeit abnehmen, wodurch die während des Zugangszeitraums genommene "Mahlzeit" verlängert wird. Unsere Ergebnisse liefern einen deutlichen Beleg für die Steigerung des wohlschmeckenden Konsums und der Konsummotivation. Insbesondere die allmähliche Eskalation des COS-Verbrauchs über die Tage des intermittierenden Zugriffs hinweg wurde von einer verringerten Latenzzeit bis zum ersten Lick, einer größeren Anzahl von Lick-Bursts, einer erhöhten Leckrate in der ersten Minute des Zugriffs und längeren Lick-Bursts begleitet. Die beiden erstgenannten werden als Motivationsindizes betrachtet und die beiden letztgenannten sind Indikatoren der Schmackhaftigkeit [36, 37, 64]. Jeder von ihnen stieg über die Tage hinweg signifikant an, da der Verbrauch dramatisch anstieg. Da jede dieser Änderungen des Lick-Musters dazu neigt, den Konsum zu erhöhen, kommt man zu dem Schluss, dass eskalierter Konsum während der Zugriffssitzungen zumindest teilweise eine Folge dieser strukturellen Änderungen ist und daher eine erhöhte Motivation und Schmackhaftigkeit darstellt. Darüber hinaus wurden diese Erhöhungen der Motivation und der Schmackhaftigkeit im I nicht beobachtet_CS Gruppe, die keinen erhöhten Verbrauch zeigte. Daher ist die erhöhte Motivation und Schmackhaftigkeit wahrscheinlich eine Folge des hohen Kalorien- und / oder Fettgehalts von COS im Vergleich zu CS.

Was könnte der beobachteten allmählichen Steigerung von Motivation und Schmackhaftigkeit zugrunde liegen? Motivation ist kein einzelner Gehirnprozess, sondern ein psychologisches Konstrukt, das die Aktivität mehrerer neuronaler Mechanismen widerspiegelt. Zum Beispiel führt Hunger zu einer Motivation, sich der Nahrung zu nähern, dasselbe motivierte Verhalten kann jedoch auch bei nicht hungrigen Probanden durch einen mit der Nahrung verbundenen Reiz ausgelöst werden, wie beim konditionierten Essen.65]. Der spezifische neuronale Mechanismus, der einer erhöhten Motivation bei bingeing Ratten zugrunde liegt, ist unbekannt. Es ist durchaus möglich, dass ein Konditionierungsprozess involviert ist, so dass die Reize in der Zugangskammer mit COS assoziiert werden und folglich in späteren Sitzungen die Motivation zum Suchen, Annähern und Initiieren des Konsums von COS induziert werden, sobald das Tier in das Tier gebracht wird Kammer. So zeigt sich die allmählich zunehmende Motivation des Ich_COS Ratten könnten eine Funktion der Verstärkungsstärke des unkonditionierten Stimulus (COS) sein; Die CS-Lösung kann eine unzureichende Verstärkungsstärke aufweisen, um eine Steigerung des Verbrauchs über das anfängliche Lernen hinaus zu fördern.

Das stimulusinduzierte Anflugverhalten hängt häufig von der Dopaminprojektion auf den Nucleus accumbens ab.66-69] und der starke Konsum von Saccharose wird von erhöhten Mengen an extrazellulärem Dopamin in den Accumbens begleitet [19]. Darüber hinaus induziert der Konsum mit Binge ähnliche langfristige Veränderungen im Accumbens-Dopaminsystem, einschließlich einer erhöhten D1-Rezeptor- und Dopamin-Transporter-Expression und einer verminderten D2-Rezeptor-Expression.8], was darauf hindeutet, dass langfristige Veränderungen der Dopaminaktivität in Zusammenhang mit Binge Eating stehen. Tatsächlich wiesen Ratten, denen ein längerer intermittierender Zugang zu Fett gewährt wurde, bei einem progressiven Verhältnis der Fettverstärkung höhere Haltepunkte auf [70]. Diese Beobachtung bestätigt nicht nur unsere Schlussfolgerung, dass die Motivation für schmackhafte Nahrung beim Essstörungen erhöht wird, sondern liefert weitere Hinweise auf die Beteiligung von mesolimbischem Dopamin, da die Ausführung von progressiven Verhältnisaufgaben von Accumbens Dopamin abhängt [71]. Es sind jedoch weitere Studien erforderlich, um festzustellen, ob ein ursächlicher Zusammenhang zwischen der Dopaminaktivität in den Accumbens und einer gesteigerten Konsummotivation besteht, wenn sich das Bingeing entwickelt.

Neben Verhaltensänderungen, die mit erhöhter Motivation einhergingen, beobachteten wir auch Effekte, die am leichtesten durch einen Anstieg des palatabilitätsbedingten Konsums (erhöhte anfängliche Leckrate und erhöhte Leckrate) erklärt werden können. Eine Reihe von Gehirnstrukturen ist an dem Geschmack beteiligt, der durch die Palatabilität beeinflusst wird, darunter der Nucleus Accumbens, der Nucleus des solitären Traktes, die Amygdala, das ventrale Pallidum, der ventrale Tegmentbereich und der laterale Hypothalamus.72-74]. Insbesondere µ-Opioidrezeptoren, insbesondere in den Accumbens [44, 75-78] kann zum Leckerlishen beitragen. Interessanterweise ist der Konsum mit Binge mit aufregulierten μ-Rezeptoren in den Accumbens assoziiert [8], was darauf hindeutet, dass eine erhöhte opioidergische Neurotransmission für den erhöhten Genussgeschmack verantwortlich sein kann, der während des Binge-Zugangs beobachtet wird. Diese Hypothesen warten auf weitere Tests mit invasiven Manipulationen der Opioidrezeptorfunktion bei Tierversuchen.

Interessanterweise nahmen die Palatabilitätswerte nicht nur im Ich zu_COS Ratten, aber im C_COS Gruppe auch. Diese Ergebnisse legen daher nahe, dass der verlängerte Zugang zu COS, nicht die Unterbrechung des Zugriffs, zu einem erhöhten Genuss führt. Ein Unterschied zwischen dem C_COS und ich_COS gruppen ist das das c_COS Ratten nahmen an Gewicht zu, wie man das erwarten würde ad libitum Der Zugang zu einer fettreichen Diät führt zu Fettleibigkeit41, 79, 80]. Unsere Ergebnisse deuten daher darauf hin, dass der Genuss von süßen, fettreichen Lebensmitteln bei adipösen Personen erhöht werden kann. Frühere Studien haben komplexe Auswirkungen von Fettleibigkeit auf die Schmackhaftigkeit gezeigt. In einem Fall waren niedrigere Konzentrationen von Fett und Saccharose bei fettleibigen Ratten weniger wohlschmeckend als magere Ratten, während höhere Konzentrationen etwas angenehmer waren.79]. In einer anderen Studie wurden die Saccharosegeschmacksmuster (Burst-Größe) überhaupt nicht von Fettleibigkeit beeinflusst [81], und in noch einem anderen, waren die Palatabilitätsmaße bei einem Stamm von adipösen Ratten verringert [82]. Ein wichtiger Unterschied zwischen unserer Studie und früheren Studien besteht darin, dass wir die Schmackhaftigkeit des gleichen fettreichen Nahrungsmittels getestet haben, zu dem die Tiere kontinuierlich 24-Stunden Zugang hatten (dh die Schmackhaftigkeit der Diät, die die Fettleibigkeit induzierte), während andere Studien dies gaben Tiere mit hohem Fettgehalt im heimischen Käfig, aber die Schmackhaftigkeit von Öl- oder Saccharoselösungen getestet. Diese Designs können negative Kontrasteffekte verursachen, die die Erkennung eines erhöhten Schmackhaftigkeitsmechanismus verhindern könnten. Experimentelle Designs, die die Kontrasteffekte minimieren, sollten verwendet werden, um die Hypothese, dass der wohlschmeckende Konsum bei adipösen Personen potenziert wird, eingehender zu testen.

Die Beobachtung, dass Ratten, denen ein kontinuierlicher Zugang zu COS gewährt wurde, einen erhöhten Konsum mit wohlschmeckender Wirkung aufwiesen, zeigte jedoch einen Rückgang der Gesamtkalorienaufnahme (und des COS-Verbrauchs) vom ersten Tag an (Abb.. 2) legt nahe, dass ein anderer Prozess, wie etwa Sättigung, der Zunahme der Schmackhaftigkeit entgegenwirkt, um die Gesamtaufnahme zu begrenzen. Dies wirft die Frage auf, ob Sättigungsmechanismen bei erfahrenen Bingern wirksamer sind als bei Ratten, die nicht mit COS einhergehen (von 5)^th Woche des intermittierenden Zugangs, ich_COS Ratten zeigten in der ersten 20-30-Minute nach Beginn der Zugriffszeit einen starken Verbrauchsrückgang. Dieser Rückgang ist wahrscheinlich auf konditionierte und unkonditionierte Sättigung zurückzuführen.34] und zeigt, dass Sättigungsmechanismen bei bingeing Ratten robust sind83]. Obwohl die Abnahmerate in der Woche 5 schneller ist als in den vorangegangenen Wochen (insbesondere der Woche 1), könnte diese Maßnahme durch die unterschiedlichen Raten der anfänglichen Einnahme in frühen und späten Sitzungen beeinflusst werden (dies sind Funktionen der Motivation und der Schmackhaftigkeit). Daher ist zusätzliche Arbeit, etwa durch Intragastrische Vorbelastung, erforderlich, um zu beurteilen, ob Unterschiede in den Sättigungsmechanismen zu einem allmählichen Anstieg des Verbrauchs über die intermittierenden Zugangstage beitragen können. Dennoch kann der robuste Verbrauchsabfall während der Sitzung in zukünftigen Studien als Maß für die Sättigung verwendet werden, wenn die Auswirkungen neuronaler Manipulationen auf den etablierten Konsum von Binge untersucht werden.

4.4. Schlussfolgerungen

Wir zeigen, dass eine süße Flüssigkeit mit hohem Fettgehalt bei Ratten verwendet werden kann, um einen Konsum ähnlich dem zuvor bei intermittierenden Zugangsmodellen mit fester fettreicher Nahrung beobachteten Konsum zu induzieren. Die Verwendung von flüssigem Aufnahmemittel ist in mehrfacher Hinsicht vorteilhaft. Erstens kann eine weniger kalorische Flüssigkeit nach demselben Zugriffsplan gegeben werden wie eine Kontrolle des Schockverbrauchs. Zweitens wird die zeitliche Präzision, die sich aus der Messung des Verbrauchs mit Lickometern ergibt, weitere Untersuchungen des Verhaltens von Binge erleichtern, insbesondere unter Verwendung der Elektrophysiologie beim Verhalten von Tieren. Schließlich ermöglicht die Verwendung einer flüssigen, fettreichen Einnahme-Substanz die Analyse der Lick-Mikrostruktur, die verwendet werden kann, um Beweise für oder gegen Unterschiede in Bezug auf Sättigung, Motivation und Schmackhaftigkeit von Ratten zu finden, die nach invasiven neuralen Manipulationen (z. B. lokale Mikroinjektion neuroaktiver Verbindungen) neigen. Wir verwenden die Mikrostrukturanalyse, um zu zeigen, dass die allmähliche Eskalation des Verbrauchs über aufeinanderfolgende Zugriffszeiten zumindest zum Teil auf die Steigerung der Motivation zur Einleitung des Konsums und auf den genießergesteuerten Konsum zurückzuführen ist. Weitere Untersuchungen dieser Vorgänge bei COS-Binge-Ratten führen zu einem besseren Verständnis der neuronalen Mechanismen, die dem Binge-Konsum zugrunde liegen.

Wir bedanken uns bei Drs. Gary Schwartz und Nicole Avena für hilfreiche Diskussionen, Dr. Schwartz und der Animal Energy Balance Phenotyping-Kern des New Yorker Obesity Nutrition Research Center für den Einsatz operierender Kammern und Niacet Corporation für ihre großzügige Gabe von Natriumstearoyllactylat. Diese Forschung wurde durch Zuschüsse der Klarman Family Foundation, NARSAD und NIH (MH092757) an SMN sowie durch ein Stipendium der Hilda und Preston Davis Foundation an SL unterstützt.

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