Sci-po. 2018; 8: 2766.
Eldonita enreta 2018 Feb 9. doi: 10.1038/s41598-018-21046-0
PMCID: PMC5807356
abstrakta
Kursoj signalantaj la haveblecon de plaĉa manĝaĵo akiras la kapablon plifortigi serĉadon kaj konsumadon de manĝaĵoj. La nuna studo uzis kombinaĵon de kondutismaj, farmakologiaj kaj analizaj teknikoj por taksi la rolon de Pavloviana instiga instigo en nutrado kun nutrado. Ni montras, ke kuketo parigita kun sakrosa solvo (CS +) povas translokigi sian kontrolon pri nutrado por stimuli konsumon de sukarosa ĉe nova receptaklo, kaj ke ĉi tiu efiko dependas de aktivigo de D1-dopaminaj riceviloj, pri kio oni scias moduli aliajn formojn de cue-motivado konduto sed ne gusto gustoj. Mikrostrukturaj analizoj de sukeroza lemado-konduto malkaŝis, ke la CS + tendencis pliigi la oftecon, kun kiu ratoj okupiĝas pri aktivaj kompromisoj de lekado, sen havi fidindan efikon sur la daŭro de tiuj lirikaj kombinaĵoj, mezuro kiu estis anstataŭe asociita kun sukeroza palatabileco. Plue, ni trovis, ke individuaj diferencoj en CS + kaŭzis pliiĝojn en ofta frekvenco asociitaj kun totala sukeroza provo ĉe provo, subtenante la vidon, ke ĉi tiu procezo rilatas al signifa malregulado de manĝa konduto. La nuna studo, do (1) pruvas, ke dopamina-dependa Pavloviana instiga procezo povas mezuri kurent-povigan nutradon, kaj (2) elmetas eksperimentan kaj analizan aliron por analizado de ĉi tiu aspekto de konduto.
Enkonduko
Mediaj maldecoj, kiuj signalas la haveblecon de plaĉaj manĝaĵoj, povas deĉenigi potencajn manĝajn avidojn1-3 kaj antaŭenigi manĝadon sen manko de malsato, efiko observita en ronĝuloj4,5 kaj homoj6-9. Ĉi tiu kondutisma influo, laŭdire ludas gravan rolon en suferado kaj obezeco10-13, povas esti studita per la tasko-potencigita nutrado (CPF). En tipa studo pri CPF, malsataj bestoj spertas pavlovian kondiĉadon konsistantan el ripetaj paroj inter kondiĉita stimulo (CS +; ekz. Aŭda tono) kaj malgranda kvanto de plaĉa manĝaĵo aŭ fluaĵo, kiel sukrosa solvo, kiun ili konsumas el taso. lokita en fiksa pozicio en la eksperimenta ĉambro. Tuj poste, ili ricevas senliman aliron al sia prizorgadvivo por certigi, ke ili estas plene provizitaj antaŭ ol provi. Bestoj tiam revenas al la ĉambro kaj rajtas libere konsumi sukerozon el la taso dum CS + estas intermite prezentata senkontraŭvole. En tiaj kondiĉoj, bestoj montras prononcan alton en manĝaĵa konsumo dum testaj kunsidoj kun la CS + relative al kunsidoj kun neparenca stimulo (CS-).
Dum tiaj trovoj indikas, ke eksteraj indikoj povas agi sendepende de fiziologia malsato por antaŭenigi nutradon, la psikologiaj procezoj sub ĉi tiu efiko ne estas firme establitaj. Unu ebleco estas, ke kaŝoj asociitaj kun aĉa konsuma manĝo akiras refleksan aŭ kutiman kontrolon pri nutrado (t.e., bazita sur stimulo-respondo). Se ĉi tio estas la primara mekanismo mediante CPF, tiam la CS + devas stimuli konsumon eligante la specifajn nutraĵajn kondutojn, kiuj estis establitaj dum pavloviana kondiĉado. Ĉi tio responda lernado vido estas plaŭdebla, kiam la fonto de manĝo estas fiksita tra trejnado kaj testado, kiel en la ekzemplo priskribita supre. Kvankam ĉi tiu scenaro validas por plej multaj demonstracioj de CPF, ankaŭ estis raportoj, ke manieroj asociitaj kun nutraĵoj povas deĉenigi nutradon ĉe novaj lokoj14-16, indikante, ke ili povas kontroli nutradon nerekte. Unu ebla klarigo estas, ke tiaj malhelpoj potencigas nutradon per la sama Pavloviana instiga instiga procezo, kiu permesas al ili instigi kaj vigligi instrumentajn serĉajn manĝojn.17,18. ĉi instiga vido antaŭdiras, ke CS + provokas serĉon de manĝaĵo, kiu ankaŭ kaŭzus nutradon kiam manĝaĵo haveblas. Alternative, donita indico ke signaloj por plaĉa manĝaĵo povas plibonigi hedonan taksadon de gustaj stimuloj19-21, eblas ke la taŭgoj potencigas nutradon parte, farante manĝon pli plaĉan. Kvankam ĉi tiu hedonika vido estas meisticanike diferenca de la motiva vidpunkto, ĉi tiuj kontoj ne reciproke ekskluzivas kaj eble klarigas malsamajn aspektojn de CPF10,22.
Unu maniero distingi inter la instigaj kaj hedonaj kontoj de CPF estas determini kiel manĝoplenaj kuraciloj influas la mikrostrukturon de nutrado. Kiam ronĝuloj rajtas libere konsumi sukerozan solvon aŭ aliajn plaĉajn fluidaĵojn, ili okupiĝas pri lekado de diversaj daŭroj, kiuj estas apartigitaj per neaktivecoj. Dum la meza daŭro de ĉi tiuj lektaj bataloj havigas fidindan kaj selekteman mezuron de flua palatabileco23,24, estas kredite, ke la ofteco de ĉi tiuj bataloj estas kontrolata de instigaj procezoj25-28. Tiel, se la CS + stimulas la nutradon plibonigante sukerozan palatokapablon, tiam tiu kveto devas pliigi la daŭron, sed ne nepre la frekvencon, de la lekiĝo. En kontrasto, la instiga vido antaŭdiras, ke CS + devas ekigi konsumadon kaj sukerozon eĉ kiam bestoj zorgas pri aliaj agadoj, kio kondukas al pli oftaj, sed ne nepre pli longaj bataloj.
La nuna studo esploris la efikojn de CS + liverado sur mikrostrukturo de sukerosa likvaĵo uzante du protokolojn CPF, unu en kiu sukrozo ĉiam estis havebla ĉe la sama loko (Eksperimento 1), kaj unu en kiu la fonto estis ŝanĝita tra trejnado kaj testado (Eksperimentoj 2 kaj 3), permesante nin taksi la nerektan influon de CS +. Nia aliro por taksi ĉi tiun respondon sendependan (ĝeneraligitan) influon de manĝoplenaj kvereloj sur nutrado estis modeligita post la tasko Pavloviana-al-instrumenta translokiga (PIT), kiu estas vaste uzata por studi la instigan motivan efikon de rekompencaj paroj sur rekompenco-serĉanta konduto18,29,30. Ni ankaŭ adoptis pavlovianajn kondiĉigajn kaj testajn parametrojn kutime uzatajn en PIT-studoj por faciligi komparon kun tiu literaturo. Konsiderante, ke dopamina D1-receptora agado estas kerna por esprimo de PIT kaj aliaj mezuroj de cue-motivita konduto31-33 sed estas relative sensignifa por hedonaj aspektoj de nutra konduto25,28,34, Ni ankaŭ taksis la efikon de D1-ricevilo-blokado sur cue-potencita sukerkena likado (Eksperimento 3) kiel plia sondilo de la rolo de instigo tiurilate. Finfine, ni analizis la mikrostrukturon de sukerosa likado de ĉi tiuj eksperimentoj por testi ĉu CPF estis selektive asociita kun pliigoj en aŭ la ofteco aŭ daŭro de kombinaĵoj de sukerosa likado, kiel estus antaŭvidite per la motivaj kaj hedonaj vidpunktoj de CPF, respektive.
rezultoj
Cue-potencigita nutrado per signo, kiu signalas la manĝaĵfonton
En nia unua eksperimento, ni aplikis konvencian respond-kongruan CPF-dezajnon, en kiu la specifaj respondoj bezonataj por konsumi sukerozon estis la samaj dum trejnado kaj provaj fazoj. Malsataj ratoj ricevis 10 d de Pavloviana kondiĉo por establi la CS + kiel kverelon por sukeroza havebleco ĉe manĝotuko sur unu flanko de la ĉambro. Dum la lasta tago de kondiĉado, pokalaj eniroj (± inter-subjektoj SEM) estis signife pli altaj dum la CS + (23.72 ± 2.79 por minuto) kontraŭ la interproceza intervalo [18.27 ± 3.25 por minuto; paroj-specimenoj t-estest, t(15) = 3.13, p = 0.007]. Pokalaj enskriboj dum la CS− (8.60 ± 1.91 po minuto) ne signife diferencis de la interprova intervalo [10.69 ± 2.00 po minuto; parigitaj specimenoj t-estest, t(15) = −1.60, p = 0.130].
Tiam al ratoj ricevis du CPF-testojn en manĝaĵa stato por karakterizi la efikojn de CS + sur sukerosa likado. En ĉiu testo, ratoj havis senpagan aliron al 2% aŭ 20% sukrosa solvo, permesante nin taksi la influon de sukroza palatabileco sur CPF. Figuro 1a montras la tutan nombron da likoj observitaj dum CS-provoj kiel funkcio de CS-periodo, CS-tipo, kaj sakrosa koncentriĝo. Datumoj estis analizitaj uzante ĝeneraligitajn liniajn miksitajn efikojn modelojn (Suplementa Tabelo) S1). Grave, estis grava CS Periodo × CS-tipo interagado, t(116) = 12.70, p <0.001. Plia analizo (kolapsante tra koncentriĝo) rivelis signifan kreskon por provoj de CS +, p <0.001, sed ne CS− provoj, p = 0.118, indikante ke la CS + estis pli efika ol la CS− en kreskanta sakarosa lekado, rilate al antaŭ-CS-niveloj. Nia analizo ankaŭ trovis, ke ĉi tiu cue-selektemo estis grave influita de sakarosa koncentriĝo (3-vojo p <0.001). Specife, kvankam la CS + estis tre efika por levi sakarozan lekadon en kondiĉoj de 2% kaj 20%, ps <0.001, la CS− ne grave influis lekajn rapidojn en la 2% -testo, p = 0.309, sed provokis modestan sed signifan kreskon en la 20% -testo, p = 0.039. Tiel, kvankam la manĝ-parigita signalvorto ĝenerale pli efikis por regi manĝadon, la neparigita signalvorto ŝajnis havi similan influon kiam ratoj rajtis konsumi tre bongustan sakarozan solvon ĉe la testo.
Transdono de nutrado kun nutrado en nova fonto
Ĉar sukrozo fariĝis havebla ĉe la sama fonto dum trejnado kaj testado en Eksperimento 1, ne klaras, ĉu la observita CPF-efiko dependis de la kapablo de CS + al (1) motivi ratoj por serĉi kaj konsumi sukerozon aŭ (2) rekte provokas specifon kondiĉita reflektoaŭ kutimo. Eksperimento 2 fokusiĝis pli klare sur la iama hipotezo per testado, ĉu CS + asociita kun liverado de sukroso en manĝotason povus motivigi lekadon de sukerozo sur fendo sur la kontraŭa flanko de la ĉambro ĉe provo, komparebla al kondutaj fenomenoj observitaj en PIT.
Ratoj estis trejnitaj kun la sama Pavloviana kondiĉa procedo uzita en Eksperimento 1, kaj rezultigis kaŝ-specifajn antaŭvidajn alproksimiĝajn kondutojn en la lasta tago de Pavloviana kondiĉado. Manĝaĵaj tasaj aliroj (± inter-subjektoj SEM) estis pli grandaj dum la CS + (18.71 ± 1.73 por minuto) relative al la interproceza intervalo [12.49 ± 0.98 por minuto; paroj-specimenoj t-estest, t(15) = 3.02, p = 0.009]. Ne estis signifaj diferencoj inter la CS− (9.41 ± 0.98 per minuto) kaj la interprova intervalo [8.44 ± 0.88 por minuto; parigitaj specimenoj t-estest, t(15) = 0.98, p = 0.341].
Konsiderante, ke la efikoj de CS + sur sukerosa likado en Eksperimento 1 estis iom pli evidentaj kiam ratoj estis provitaj kun 2% sukroso, nia komenca testado kun sukerozo disponeblas ĉe nova fonto (sputeto, kun manĝotuko kovrita de opaka panelo - Vidu metodoj) temigis ĉi tiun kondiĉon. Tamen, en ĉi tiu provo, sukerosa liko ne diferencis signife inter CS + (328.1 ± 84.8-likvaĵoj) kaj antaŭ-CS + periodoj [245.6 ± 45.9 likas; paroj-specimenoj t-estest, t(15) = 1.07, p = 0.300]. Por pli malinstigi respondan konkurencon kaj plifortigi sakarozan drinkadon de la flutruĝo, ratoj ricevis 5 pliajn sesiojn de trejnado por leki de la flutruo por 20% de sakarozo sub manĝaĵo senhavigita en la foresto de la CS. Ratoj tiam estis plene satigitaj sur hejma manĝaĵo kaj ricevis du CPF-testojn kun sakarozo havebla ĉe la metala flutruo. Dum provoj, ratoj havis kontinuan aliron al 2% aŭ 20% sakarosa solvo en apartaj testoj (ene de subjektoj, ordo kontraŭpezita).
cifero 1b montras, ke dum ĉi tiu rondo de provoj, CS + efikis por antaŭenigi trinkadon de sukrozo ĉe la nova loko, kvankam tiu kukuro neniam estis rekte asociita kun ĉi tiu konduto. Miksitaj efikaj modelanalizo (Suplementa Tabelo) S2) trovis signifan CS-Tipo × CS-Perioda interagado, t(120) = 15.16, p <0.001, indikante ke la CS + estis pli efika por levi sakarozan lekadon super bazaj niveloj (CS vs. antaŭ-CS-periodo, p <0.001) ol la CS− (CS vs. antaŭ-CS periodo, p = 0.097), kiel en Eksperimento 1. Sakarozo-koncentriĝo ne grave influis la signal-selektivecon de ĉi tiu efiko (tridirekta interagado, p = 0.319). Grave, dum likaj rapidoj ŝajnis esti altaj dum la antaŭ-CS− rilate al la antaŭ-CS + -periodoj, parigitaj specimenoj t-testoj indikis, ke ĉi tiu diferenco ne estis statistike signifa en la 2% -kondiĉo, t(15) = 1.66, p = 0.118, aŭ en la stato de 20%, t(15) = 1.56, p = 0.139. Ĉi tio estas atendenda, se oni donas la pseŭd-hazardan provostrukturon uzatan dum trejnado kaj testado, kio malebligas sistemajn (interprocesajn) restarigajn efikojn kaj malhelpas antaŭvidon de estonta provospeco (aŭ tempigo). Ankaŭ valoras rimarki, ke ĉi tiuj samaj bestoj montris similajn CS + -specifajn altecojn en lekado en Eksperimento 3 kiam iliaj antaŭ-CS- kaj antaŭ-CS + lekaj indicoj estis pli kompareblaj (vidu Fig. 1c, veturilo).
Dependeco de dopam-receptoroj de tipo D1
La rezultoj de Eksperimento 2 indikas, ke CS + akiris la kapablon potenci konsumon de sukerozo per deĉenigo de nutra konduto, kiu neniam estis rekte asociita kun tiu kvazo, konforme al PIT-simila motiviga influo. Donita la graveco de D1-tipaj dopamaj riceviloj en Pavloviana instiga instigo31-33, Eksperimento 3 ekzamenis, ĉu blokada agado ĉe ĉi tiuj riceviloj malhelpos CPF-esprimon. La samaj ratoj uzataj en Eksperimento 2 ricevis finan paron de testoj de CPF (20% sukroso) post pretratado kun SCH-23390 (0.04 mg / kg), elektema D1-antagonisto, aŭ veturilo. Testrezultoj estas montritaj en Fig. 1c (ankaŭ Suplementa Tabelo S3).
Analizo malkaŝis ĉefan efikon de kuracilo, t(120) = -2.15, p = 0.034, en tio, ke sakarosa lekado estis ĝenerale deprimita de SCH-23390. Grave, ni trovis signifan Drogo × CS-Periodo × CS-Tipo-interago, t(120) = -20.91, p <0.001, indikante ke SCH-23390 specife interrompis la esprimon de CPF. Efektive plia analizo malkaŝis, ke dum la CS + signife pliigis sakarozon lekantan super antaŭ-CS + -niveloj en la veturila testo, p <0.001, ne estis efiko de la CS + en la provo SCH-23390, p = 0.982. Simile al la signalvorto ĝeneraligita observita en Eksperimento 1, la CS-provokis marĝene signifajn pliiĝojn de sakarozo-lekado en ambaŭ drogaj kondiĉoj, ps ≤ 0.049. Tiel, antagonismo de dopamina ricevilo de tipo D1 per administrado SCH-23390 signife malhelpis CS + elvokitan nutradon, konforme al instiga instiga konto de CPF.
Mikrostruktura analizo de la efikoj de sukroso-parigitajn kverelojn kaj sukroza koncentriĝo sur nutrado
La rezultoj de Eksperimentoj 2 kaj 3 sugestas, ke la novega PIT-simila protokolo uzata ĉi tie subtenas instigan motivan formon de CPF, ĉar la kvizoj povis motivigi nutrantan konduton ĉe loko aparta de la nutraĵfonto signalita de la kvizo. Por plue testi ĉi tiun konton, ni ekzamenis, ĉu la ekscitaj efikoj de CS + sur sukerkena trinkado rilatis al specifa ŝanĝo en la mikrostruktura organizo de likada konduto. Kiel priskribite supre, dum daŭro de lanĉado varias kun flua placo23,24, la ofteco kun kiu ratoj engaĝas novajn batalojn pensas, ke ĝi reflektas apartan motivan procezon25-28. Ni variis sukerozan koncentriĝon por manipuli ĝian plaĉecon, kiel en antaŭaj raportoj23,35. Kvankam altaj kaj malaltaj sukerozaj koncentriĝoj ankaŭ diferencas en kaloria enhavo, ampleksa esplorado montris, ke la daŭra mezuro estas sentema kaj selektema mezuro de la influo de orosensoria rekompenco kaj estas disigebla de post-konsuma kaloria procesado35-38. Tiel, CS + kiu induktas instigan motivon devas pliigi butikfrekvencon, dum CS + kiu pliigas konsumon farante sukerozon pli plaĉa devas antaŭenigi pli longajn daŭraĵojn.
Por certigi sufiĉan statistikan potencon39, ni kolapsigis datumojn tra ĉiuj ne-drogaj testaj kondiĉoj priskribitaj supre (2% kaj 20%-testoj por Experiment 1 kaj Experiment 2, kaj la veturila kondiĉo por Experiment 3). La kombinitaj datumoj estas montritaj en Fig. 2, komplotita aparte kiel totalaj literoj (a), ofta frekvenco (b), kaj daŭra daŭro (c). Figuro 2d montras rasterajn intrigojn de la reprezentado de la ratoj de la lemado dum antaŭ-CS + kaj CS +-periodoj, kiam 2% kaj 20% sukrozo estis haveblaj ĉe testo. Konforme al la instiga interpreto de CPF, ĉi tiuj ratoj tendencis okupiĝi pri pli da bataloj de sukerkena likado dum la CS + ol dum la antaŭ-CS + periodo. En kontrasto, la daŭro daŭris pli longe kiam la ratoj konsumis la pli plaĉan 20% sukrosan solvon ol dum la konsumado de 2% sukroso, efiko evidenta dum antaŭ-CS + kaj CS +-periodoj. Tiel, daŭra daŭro ne estis forte influita de la sukroza parigita kuko. Efektive, la mastroj viditaj en Fig. 2d estis konfirmitaj per ĝeneraligitaj linearaj miksaj efikoj modeloj de la kombinita datumaro (vidu Fig. 2a-c kaj Suplementa Tabelo S4). Malĉefaj miksaj efikaj analizoj malkaŝis, ke la kategoria faktoro de "Eksperimento" (1, 2, 3) ne grave moderigis la CS Periodo × CS-interagojn laŭ komuna ofteco aŭ daŭro, ps ≥ 0.293, permesante nin kombini ĉi tiujn datumojn por postaj analizoj. Interese, la kapablo de la CS + motivi leĝan konduton ankaŭ reflektiĝis en signife pli rapida latenco por komenci lekadon40-42 post CS + vs CS-ekapero [ĝeneraligita lineara miks-efika modelo (distribua respondo = gama, ligfunkcio = logilo); t(306) = -2.71, p = 0.007], kvankam la kruda diferenco en latentecoj estis relative modesta (CS +: 1.16 sekundoj ± 0.47; CS−: 2.79 sekundoj ± 0.79).
Mediacia analizo de CS-periodo-efiko
Konsiderante tiajn trovojn, ni plenumis statistikan mediatan analizon43 pri la kombinitaj datumoj (Fig. 2) por determini ĉu CS + elvokis drinkadon estis prefere rilata al ŝanĝoj en ofta frekvenco aŭ daŭro. Figuro 3a montras la strukturon de multobla mediacia modelo por ĉi tiu analizo (CS Periodo). Estis signifa entuta efiko (Tuta; c) de CS-periodo pri likada konduto, t(156) = 4.11, p <0.001, c = 5.22 [2.71, 7.73], ĉar estis pli da lekoj dum la CS + ol la antaŭ-CS + -periodo. Ni tiam provis ĉu la CS + simile influis lekan mikrostrukturon, kaj trovis signifan signalon-induktitan altecon en la ofta ofteco (M2), t(156) = 3.27, p = 0.001, a2 = 0.70 [0.28, 1.12], sed ne daŭro (M1), t(141) = 1.89, p = 0.061, a1 = 0.34 [−0.02, 0.69]. Tiel, ĉe grupnivelo, la CS + -efiko sur atakfrekvenco, sed ne de daŭro, similis sian efikon al lekado pli ĝenerale.
Se la efiko de CS + sur lekado estis mediaciita de sia efiko sur frekvenco, tiam (1) ĉi tiuj mezuroj devas esti korelaciitaj, kaj (2) la efekto CS + sur frekvenco devas kalkuli la efikon CS + sur la mezuro de entute likvaĵoj. Takso de la unua prognozo trovis, ke ignorante la periodon de CS, ambaŭ frekvenco de oferto kaj daŭro de kombinaĵo estis signife korelaciitaj kun totalaj ligoj ps <0.001, kio estas surpriza pro tio, ke ĉi tiuj mikrostrukturaj mezuroj havas internan rilaton kun tutaj lekoj. Nia takso pri la dua prognozo tamen estis pli malkaŝa. Ni konstruis multoblan mediacion-modelon por ekzameni ĉu ĉi tiuj mikrostrukturaj mezuroj klarigis CS + rilatan variancon en la totala leka mezuro per inkludo de ofteco kaj daŭro de batalado kiel fiksitaj efikoj, kune kun CS-periodo. Alivorte, ni demandis, ĉu kontrolado de varianco en ĉi tiuj likaj mezuroj malfortigis la efekton CS +, rilate al ĝia forto en la pli simpla (reduktita) modelo priskribita supre. Konforme al mediacio, ni trovis, ke ĉi tio rekta efiko de CS-periodo sur licoj (c') ne estis grava, t(139) = 0.90, p = 0.370, c'= 0.41 [−0.49, 1.30], dum kontrolo por ofta frekvenco kaj daŭro. Ni tiam taksis la influon de CS + sur lekado tra ĉiu el ĉi tiuj eblaj mediatoroj, kaj ni trovis, ke estas grava nerekta efiko de ofta frekvenco sur lekoj, a2b2 = 2.90 [1.18, 4.76], sed ne de daŭro, a1b1 = 1.71 [−0.09, 3.35]. Tiel, ĉi tiuj datumoj indikas, ke CS + induktitaj altecoj en lekado estas ĉefe pelitaj de pliigoj en ofta ofteco kontraste al pliiĝoj en batala daŭro, kongrua kun motiviga anstataŭ hedona konto de CPF.
Mediacia analizo de sukera koncentra efiko
Ni realigis duan mediacian analizon pri la kombinitaj datumoj (Fig. 2) por konfirmi, ke sukroza palatabileco (koncentriĝo) rilatis al selektebla kresko de daŭra daŭro (Fig. 3b, Koncentriĝo). La simpligita modelo (neniuj fiksaj efikoj por ofta frekvenco aŭ daŭro) trovis, ke la tuta efiko de koncentriĝo sur totalaj licoj ne estis signifa, t(156) = 0.42, p = 0.678, c = 0.57 [−2.13, 3.27], indikante, ke ĝeneralaj niveloj de sakarozo-lekado ĉe testo ne forte dependis de sakarosa koncentriĝo. Ĉi tio estas atendinda, ĉar la efiko de sakarosa palateco sur lekado estas plej evidenta dum la komencaj 2-3 minutoj de konsumo.44, multe antaŭ la unua antaŭ-CSa periodo en niaj testaj kunsidoj. Tamen sukeroza koncentriĝo havis gravan efikon sur daŭra daŭro (M1), t(141) = 5.20, p <0.001, a1 = 0.88 [0.54, 1.21], kun 20% sakarozo subtenanta pli longajn drinkadojn ol 2% sakarozo. Kurioze, ke sakarozo-koncentriĝo havis signifan subpreman efikon al ofta ofteco (M2), t(156) = -3.84, p <0.001, a2 = −0.83 [−1.26, −0.40], ĉar ratoj emis partopreni malpli da atakoj dum trinkado de pli plaĉa solvo. Tiel, koncentriĝ-rilataj pliiĝoj en ataktempodaŭro estis kompensitaj per malkreskoj en atakfrekvenco. Konforme al ĉi tio, nia plena mediacia modelo, kiu inkluzivis fiksajn efikojn por daŭro kaj ofteco, ne indikis rektan efikon de koncentriĝo sur lekoj, t(139) = 0.45, p = 0.650, c'= 0.23 [−0.76, 1.22]. Tamen estis signifaj nerektaj, sed kontraŭaj efikoj de ofta frekvenco, a2b2 = −3.49 [−5.50, −1.58], kaj daŭro de la bato, a1b1 = 4.46 [2.96, 5.95], pri totala lekado.
Individuaj diferencoj en la efiko de CS-periodo kaj koncentriĝo sur lekanta mikrostrukturo
La modeloj de mediacio malkaŝis, ke ofta ofteco kaj daŭro ludas distingajn rolojn por mediacii la efikojn de la CS + kaj sakrosa koncentriĝo sur lekado ĉe grupnivelo, sed ne traktas kiel tiaj efikoj estas esprimitaj tra individuaj ratoj, kio povas esti grava por komprenado de individuoj. vundeblecoj al suferado. Konsiderante la rezultojn de la mediacia analizo, ni antaŭdiris, ke individuaj ratoj montros netan kreskon de la frekvenco dum la periodo de CS +, relative al baslinio, sed ne montros ian konsekvencan aŭ fidindan ŝanĝon en la daŭro. Krome, oni diris ke individuaj ratoj montros pli longajn, sed malpli oftajn, laktojn dum konsumado de 20% sukroso, relative al la testo 2%. Fig. 3c kaj d montras individuajn diferencojn en la efikoj de CS-periodo (CS + - antaŭ-CS +) kaj sakarosa koncentriĝo (20% -2%), respektive, pri atakfrekvenco kaj daŭro (analizo de kombinitaj datumoj en Fig. 2). La CS + pliigis butikfrekvencon en 67% de ratoj (Fig. 3c), kun proksimume egalaj nombroj de ĉi tiuj ratoj ankaŭ montras kreskon de la daŭro de la daŭro (34%) aŭ ne (33%). Chi-kvadrata boneco de taŭga testo supozanta unuforme distribuitajn datumpunktojn tra la kvar kvadratoj rivelis signifan distribuitan malsimetrion, χ2(3) = 10.91, p = 0.012. Efektive, la meznombro de la Δfrekvenco distribuo estis signife pli granda ol 0, t(66) = 4.80, p <0.001, dum la meznombro de Δdaŭro distribuo ne signife diferencis de 0, t(66) = 1.80, p = 0.076. Koncerne al la koncentra efiko (Fig. 3d), la plimulto de ratoj (58%) montris pli longe kaj malpli oftaj kompromisoj kun 20% kontraŭ 2% sukrozo, kaj chi-kvadrata boneco de taŭga testo konfirmis, ke la datumoj ne estas unuforme distribuitaj tra kvadrantoj, χ2(3) = 31.85, p <0.001. Efektive, ni trovis, ke la meznombro de la Δfrekvenco distribuo estis signife malpli ol 0, t(51) = -4.22, p <0.001, dum la meznombro de la Δdaŭro distribuo estis signife pli granda ol 0, t(51) = 4.18, p <0.001.
Mikrostrukturaj antaŭdiroj de sukeroza konsumo
La datumoj en Fig. 3c sugestas, ke estis konsiderinda varieco en la efiko de CS + sur bout frekvenco, kaj ke iuj ratoj estis aparte sentemaj al ĉi tiu motiviga influo. Kvankam eblas ke ĉi tiuj ratoj povis regi sian totalan sukerozan konsumadon trinkante malpli en la foresto de CS +, plua analizo de la kombinita datumaro (Fig. 2) konfirmis, ke ĉi tiuj CS + kaŭzitaj pliigoj de batofrekvenco estis asociitaj kun troo. Specife, ni trovis, ke ratoj, kiuj elmontris pozitivajn Δfrekvenco poentaroj dum CS + provoj (subgrupoj Freq ↑, Dur ↓ kaj Freq ↑, Dur ↑ en Fig. 3C) konsumis signife pli sukrozon ol ratoj, kiuj ne (subgrupoj Freq ↓, Dur ↓ kaj Freq ↓, Dur ↑), t(63) = 2.27, p = 0.026 (Fig. 4a). Ĉi tiu rilato konserviĝis kiam Δfrekvenco estis traktata kiel kontinua variablo, t(63) = 2.19, p = 0.032 (Fig. 4b), kaj ne dependis de sukeroza koncentriĝo, Koncentriĝo × ΔOfteco, t(63) = 0.64, p = 0.528.
diskuto
Ni trovis, ke kvina signalanta sukeroza kapablo kapabligis potencan konsumon en sukero ĉe ratoj, sendepende de tio, ĉu tiu kesto ankaŭ signalis la specifajn agojn bezonatajn por akiri sakrosanon (Eksperimento 1) aŭ ne (Eksperimentoj 2 kaj 3). Ĉi-lasta trovo estas de aparta intereso, ĉar ĝi estas malverŝajne dependi de la ekzekuto de antaŭekzistantaj kondiĉitaj nutrantaj respondoj (aŭ stimulo-respondaj kutimoj), kaj anstataŭe sugestas, ke tiaj aŭdiloj akiras afektajn kaj / aŭ motivajn propraĵojn, kiuj permesas ilin fleksebligi ilia kontrolo trans nutrado agoj. Ĉi tiu tendenco pri mediaj stimuloj por antaŭenigi manĝaĵan konsumon eĉ kiam establitaj nutraĵaj rutinoj ne haveblas tial ŝajnas liveri utilan kaj selekteman bestan modelon de la Pavloviana procezo, kiu subtenas avidajn manĝajn avidojn kaj manĝadon de homoj en homoj.1-3. Dum estas antaŭaj raportoj, ke manĝoplenaj stimuloj povas antaŭenigi nutradon laŭ respondo-sendependa maniero14-16, plej multaj CPF-eksperimentoj tenas la nutraĵfonton fiksita dum trejnado kaj provaj fazoj, kaj tial provizas nur limigitajn informojn pri la naturo de la psikologiaj procezoj subirantaj ĉi tiun efikon. La nuna studo donas pruvon de la ĝeneraligita ekscitita influo de manĝoplenaj kvereloj sur nutra konduto per proceduro modeligita post la PIT-tasko, kiu estas vaste uzata por studi ĝeneraligitan motivan influon de manĝoplenaj kalendoj sur manĝaĵ-serĉa konduto. Ekzemple, kiel en PIT, la nuna tasko povas esti uzata por taksi la tendencon de kaĉo por akiri motivajn propraĵojn, kiuj ĝeneraligas al nova loko. Ni ankaŭ prunteprenis trejnajn kaj provajn parametrojn (ekz., Daŭra daŭro, intertempaj intervaloj kaj plifortiga horaro), kiuj estas kutime uzataj por PIT, faciligante komparojn tra studoj. Ĉi tiu alproksimiĝo povas do havigi pli grandan eksperimentan kontrolon por estontaj enketoj pri eblaj diferencoj en la psikologiaj kaj / aŭ biologiaj procezoj sub la pavloviana kontrolo de instrumenta vs. konsuma konduto.
La nuna studo trovis, ke aktivigo de D1-dopaminaj riceviloj estas kritika por la esprimo de ĉi tiu respondo-sendependa formo de CPF, kiu helpas subteni instigan motivan interpreton donita la gravecon de dopamina signalado ĝenerale, kaj D1-receptoro-aktivaĵo specife en la esprimo de Pavloviano- al-instrumenta translokigo18,29-32,45,46. Konsiderante evidentaĵojn, ke dopamino estas relative sensignifa por prilaborado de la hedonaj ecoj de manĝaj stimuloj25,28,34, ŝajnas neprobabla, ke la D1-antagonisto havis sian efikon malaprobante la kapablon de CS + por ŝanĝi la sukrozan palateblecon ĉe testo. Ĉi tiu motiviga interpreto ankaŭ estas subtenata de nia mikrostruktura lika analizo, kiu trovis, ke la signoj pliigis nutradon ĉefe eligante pli da batoj, sed anstataŭ plilongigi la daŭron de tiuj interbatiĝoj. Anstataŭe, daŭraj variaĵoj variis kun sukroza plaĝebleco, kiel bone konstatis23,24,26,27. Interese, nia statistika mediacia analizo malkaŝis, ke kvankam ratoj okupitaj pri pli longaj bataloj dum lekado de 20% kontraŭ 2% sukrozo, ili ankaŭ montris kompensan malpliiĝon de kombina ofteco. Tial, ĉi tiu manipulado de palabileco ŝajnis tuŝi la manieron, kiel ratoj skizis sian sukeroran konsumon sen influado de ilia entuta nutrado. En kontrasto, neniu tia kompensa efiko estis evidenta dum provoj kun CS +, kiuj ŝajnus enkalkuli la netan kreskon de likta konduto observita en provoj kun tiu signo. Plue, ratoj montrantaj pliiĝojn de ofta frekvenco dum CS + provoj ankaŭ montris pliigajn nivelojn de totala sukeroza konsumado. Tiaj trovoj sugestas, ke manĝoplenaj indikoj (1) povas malreguligi manĝan konduton, kaj (2) estas pli efikaj en veturado de manĝado tro ol manipuladoj de sakrosa palatabileco, almenaŭ en la kondiĉoj testitaj ĉi tie.
La nunaj rezultoj ankaŭ elpensas lumon pri la rolo de dopamino en la regulado de nutra konduto en manko de eksplicitaj manĝaĵoj. Antaŭaj studoj montris tiun sisteman administradon de la D1-dopamina antagonisto SCH23390 subpremas senvorta sukeroza konsumo reduktante butikfrekvencon sen ŝanĝo de daŭro25,26, kiu estas simila al la ŝablono de lekado elmontrita de muskoj kun deficito de dopamina47. Kvankam la psikologiaj mekanismoj kontrolantaj frekvencon en tiaj situacioj ne estas klaraj, oni sugestis, ke kuntekstaj kaj / aŭ interkaptaj indikoj, kiuj asociiĝis kun nutrado, akiras la kapablon kuraĝe instigi novajn partojn de serĉado kaj konsumado de manĝaĵoj.25,26. Niaj rezultoj donas iom da subteno por la plaŭdebleco de ĉi tiu lego per pruvo ke novaj akuzoj de lekado povas esti kaŭzitaj de eksplicitaj manĝaĵoj kun komplikitaj indikoj kaj ke ĉi tiu efiko dependas ankaŭ de D1-dopamina receptoro-aktivigo.
Kiel notite aliloke5,10, estis relative malmulta antaŭa esplorado pri la rolo de dopamino en CPF. Tamen, unu frua studo trovis, ke la administrado de la neespecifa dopamina ricevilo antagonisto α-flupenthixol mildigis CS + provokitan manĝaĵon serĉantan, sed lasis nerompitan la kapablon de ĉi tiu kuraco pliigi manĝon.48, Ŝajnas, ke ni kontraŭas nian konstaton, ke D1-antagonismo malhelpas la provon de sukeraza sukero. Estas multaj proceduraj diferencoj inter la du studoj, kiuj povus klarigi ĉi tiun ŝajnan discrepancon. Ekzemple, povas esti ke nia selektema manipulado de D1-dopamina transdono pli efikas por malhelpi la influon de CS + sur la konsumado de nutraĵoj. Cetere, en ĉi tiu antaŭa studo48, manĝebligitaj ratoj estis dresitaj kaj testitaj en siaj hejmaj kaĝoj uzante unikan Pavlovianan procedmanierecon en kiu kutimo estis uzata por signali nutrajn kunsidojn, kiuj estis distribuitaj intermite tra la tago. Poste, tiu resanigo montriĝis efika por antaŭenigi nutradon eĉ kiam ratoj estis provitaj en neperfidita stato. La naturo kaj amplekso de ĉi tiu trejnado kaj la fakto, ke la postulataj nutraj respondoj estis senŝanĝaj dum trejnado kaj testaj fazoj sugestas, ke ĉi tiu CPF-protokolo eble instigis la uzon de kutima (stimulo-respondo) nutrado-respondo dum testado. Konsiderante, ke superregado povas igi manĝeblan manieron serĉi sensencojn al manipuladoj de dopamina signalado49, povas esti, ke ĉi tio eble kutimigita formo de CPF malpli dependas de dopamino ol la instiga formo priskribita ĉi tie.
Kvankam multe restas por determini pri la rolo de dopamino en CPF, oni scias, ke ĉi tiu konduta fenomeno dependas de la grelinino50-52 kaj melanino-koncentranta hormonon53 neuropeptidaj sistemoj, kiuj estas esence implikitaj en regulado de ambaŭ nutra konduto10 kaj dopamina signalado54-56. Interese, la apetito-stimulaj efikoj de ghrelin dependas de la kapablo de ĉi tiu hormono moduli mezolimban dopaminan signaladon57-60. Ekzemple, la tendenco por ghrelin plibonigi serĉadon kaj konsumadon de nutraĵoj sen tuŝi la guston de manĝaĵoj (la daŭro de buĉoj) povas esti malhelpita kune kun administrado de la antagonisto de la dopamina ricevilo D1 SCH-2339060. Surbaze de tiaj trovoj, oni povus atendi, ke simila interago inter ghrelin kaj dopamino povas subfosi la motivan influon de manĝoplenaj kvereloj super la nutrado.
Dum la nunaj trovoj pruvas, ke manĝoplenaj kvereloj povas stimuli supertravigon motivante novajn mankojn de nutrado, tiaj probable ankaŭ influas nutradon per aliaj procezoj. Efikaĵo en nia translokiga kontrolo estas la rekono, ke nutrado-signoj povas deĉenigi konsumadon per rekte eltiri specifajn nutraĵojn. Krome, kvankam CS + ne fidis la fidajn daŭrojn en la nuna studo, lastatempa studo uzanta pli konvencian CPF-protokolon kun fiksita manĝaĵfonto trovis evidentecon, ke manĝotabuloj povas plilongigi likajn kombustojn.53. Lige al ĉi tio, estas antaŭaj raportoj, ke asertoj asociitaj kun plaĉa manĝaĵo povas pliigi esprimon de apetitaj orofaciaj reagoj al gustaj stimuloj19-21, alia mezuro pri hedonaj gustoj aŭ "plaĉo". Tiel, estas verŝajne, ke manĝotabuloj povas instigi nutradon tra multnombraj itineroj, kaŭzante avidojn, deĉenigante specifajn nutraĵajn respondojn, kaj / aŭ plibonigante guston de manĝaĵoj10. Ĉi tiuj procezoj povas substreki distingajn vundeblecojn al tro-potencigita troigo, eble klarigante individuajn diferencojn en susceptibilidad al ĉi tiu efiko.1,61,62. La aktualaj trovoj montras efikan aliron por selektive analizi la motivan komponenton de CPF en ratoj.
metodoj
Temoj kaj aparatoj
Plenkreskaj viraj longaj Evans-ratoj (N = 32 totalaj ratoj; n = 16 por Eksperimento 1 kaj n = 16 por Eksperimentoj 2 kaj 3), pezantaj 370–400 g post alveno, estis paritaj en diafanaj plastaj kaĝoj en temperaturo kaj humido. -kontrolita vivario. Ratoj havis ad libitum aliro al akvo en iliaj hejmaj kaĝoj dum la tuta eksperimento. Ratoj estis metitaj sur manĝa restriktan horaron dum iuj fazoj de la eksperimento, kiel specifite sube. Edziĝo kaj eksperimentaj proceduroj estis aprobitaj de la UC Irvine Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) kaj estis konformaj al la Nacia Esplora Konsilio-Gvidilo por Prizorgo kaj Uzo de Laboratoriaj Bestoj.
Kondutaj procedoj estis farataj en identaj ĉambroj (ENV-007, Med Associates, St Albans, VT, Usono), loĝataj en solaj kaj lum-atenaj kubetoj. Sukrosa solvo povus esti liverita per seringa pumpilo en enĉenan plastan tason, kiu situis centre en unu ekstrema muro de ĉiu ĉambro, 2.5 cm super la neoksidebla ŝtala krado. Fotobjektodetektilo poziciigita ĉe la enirejo de la manĝaĵreakcio estis uzata por monitori ĉefajn enirojn asociitajn kun sukeroza konsumado, same kiel kondiĉigitajn alrespondajn respondojn dum Pavloviaj kondiĉaj kunsidoj. En iuj provaj sesioj (Eksperimentoj 2 kaj 3), sukrosa solvo povus esti akirita per lekado de gravita nutraĵa trinkujo, kiu estis poziciigita ~ 0.5 cm en truon 1.3 cm situanta sur la fina muro kontraŭ la manĝa taso. Individuaj licoj de la manĝotuko kaj metala sputeto estis kontinue registritaj dum provaj sesioj uzante kontaktan lickometron (ENV-250B, Med Associates, St Albans, VT, Usono). Blanka opaka plexiglass-panelo estis poziciigita antaŭ la fina muro loĝanta la manĝotason dum ĉiuj kunsidoj, kiam sukerozo povus esti akirita el la metala sputeto. Bildlumo (3 W, 24 V) provizis lumigadon kaj ventumilo disponigis ventoladon kaj fonan bruon.
Pavlovian kondiĉado
Ratoj estis metitaj laŭ manĝa restriktenda horaro por konservi siajn korpajn pezojn je proksimume 85% de iliaj senpagaj korpaj pezoj antaŭ ol suferi 2 d de revua trejnado, en kiu ili ricevis 60-liveradojn de 20% sukrosa solvo (0.1 ml) en ĉiu ĉiutaga kunsido (1 h). Ratoj tiam ricevis 10 d de Pavloviana kondiĉo. Ĉiu ĉiutaga kondiĉa sesio konsistis el serio de 6-prezentoj de 2-min-aŭda aŭdilo (CS +; ĉu 80-dB blanka bruo aŭ 10-Hz klaketilo), kun provoj apartigitaj per variablo 3-min-intervalo (gamo 2-4) . Dum ĉiu provo de CS +, 0.1 ml aliquotoj (transdonitaj super 2 sek) de 20% sukrosa solvo (p / v) estis transdonitaj en la manĝotablon laŭ hazarda horaro de 30-sek, rezultigante mezumon de kvar sukerozaj liveraĵoj por provo. . En la lasta tago de kondiĉado, ratoj ankaŭ ricevis duan sesion, en kiu la alternativa kvino (CS-; alternativa aŭdita stimulo) estis prezentita en la sama maniero kiel CS + sed ne estis parigita kun sakrosa solvo. Anticipa konduto estis mezurita per komparado de la indico de tasaj aliroj (fotobeamaj paŭzoj) dum la periodo inter la komenco de CS kaj la unua liverado de sukarosa (por eviti detekton de senkondiĉa manĝa konduto), kio kontrastis kun la rapideco de tasaj aliroj dum la inter- provintervalo. Tiam ĉiuj ratoj ricevis kvin tagojn da ad libitum aliro al ilia bontenado-dieto post la lasta kunsido de Pavloviana kondiĉado antaŭ ol plia provo.
Cue-potenca nutrado testo
Eksperimento 1
Ĉi tiu eksperimento taksis la efikon de CS + sur la konsumado de sukerkena solvo de la sama manĝotuko uzita dum trejnado, tiel ke la kondiĉita respondo al tiu kuko (t.e. taŭga aliro) kongruis kun la konduto bezonata por akiri sukerozon ĉe la testo. Post reakiro de pezo perdita dum la Pavloviana kondiĉado, ratoj ricevis paron de CPF-testoj, kiuj estis disigitaj per 48 h, dum kiuj ratoj restis neturbaj en siaj hejmlokoj. Dum ĉiu CPF-sesio (86 min en totala daŭro), 2% aŭ 20% sukrosa solvo estis kontinue havebla en la manĝotuko plenigante tiun tason kun 0.1 ml da sukerozo ĉiufoje kiam la rato trairis la fotobranĉon (taso alproksimiĝas). Tamen, por malebligi superplenigon de la kaliko, la liverado de sukroza administriĝis nur se almenaŭ 4 s pasis ekde la lasta liverado de sukarosa kaj se la rato plenumis almenaŭ kvin likojn dum la intervena periodo. En la kurso de ĉi tiu sesio, ĉiu el la aŭdaj stimuloj de 2-min estis nekontentige prezentitaj 4-fojoj en pseŭdorandoma ordo (ABBABAAB), disigitaj per fiksita 8-min-intervalo. La unua provo komenciĝis 8 min post la komenco de la kunsido por permesi la indukton de saqueco antaŭ ol taksi la kondutan influon de la kaŝnomoj. Prova ordo estis kontraŭbalancita kun pavloviaj trejnadkondiĉoj, tiel ke la unua CS prezentita estis la CS + por duono de subjektoj kaj la CS-por la cetera duono de subjektoj. La ordo de sukeroza koncentriĝo ankaŭ estis kontraŭbalancita, kun la duono de ĉiu kondiĉo ricevante la 2%-teston unue kaj la 20%-teston dua, kaj la duono ricevis la kontraŭan aranĝon (t.e. ĉiuj bestoj ricevis ambaŭ koncentriĝojn en apartaj provoj).
Eksperimento 2
En ĉi tiu eksperimento, ni esploris la efikon de CS + sur konsumado de sukerkena solvo el malsama fonto ol la kaliko uzata dum Pavloviana kondiĉado, tiel ke la kondiĉita respondo al tiu kvino estis nekongrua kun konduto bezonata por konsumi sukerozon. La unua provo, kiun ni faris, inkluzivis nur la 2%-sukrozan kondiĉon. Post permesado al de ratoj reakiri pezon perditan dum Pavloviana kondiĉado, ili ricevis du ĉiutagajn kunsidojn (86-minoda daŭro) en kiuj ili havis senrestriktan aliron al 2% sukrosa solvo el metala sputeto (gravit-nutrita per botelo) poziciigita ene de malgranda truo en la fino-muro kontraŭ la manĝotuko. Blanka Plexiglas-panelo estis poziciigita antaŭ la muro loĝanta la manĝotason dum kunsidoj kun spurta aliro (inkluzive de postaj CPF-testoj) por malinstigi bestojn serĉi sukrozon ĉe ĉi tiu loko. Ĉi tiuj kunsidoj estis desegnitaj por doni al ratoj sperton trinki sukerozon el nova fonto en la foresto de la aŭdaj aŭdiloj. En la sekva tago, ratoj ricevis solan testan kunsidon de CPF kiel priskribite en Eksperimento 1, krom ke 2% sukrozo estis kontinue havebla ĉe la metala sputeto, anstataŭ ĉe la taso.
Ĉar estis malmulta pruvo pri CPF en ĉi tiu unua testo, supozeble pro responda konkurenco inter CS + elvokita manĝa taso kaj spurta alproksimiĝa konduto, ni donis al ratoj plian sputon-trejnadon (en la foresto de CS +) por plifortigi sakrosan serĉadon ĉe la sputono kaj malkuraĝigi. manĝaĵa taso alproksimiĝis kiam la sputono estis havebla (ĉar ĝi estis kovrita per panelo). Ratoj estis tial metitaj reen sur manĝaĵan restriktan horaron (saman kiel dum Pavloviana kondiĉiga fazo) antaŭ ol ili estis donitaj 5 d de pliaj spurtaj trejnsesioj, kun ĉiu el ĉi tiuj sesioj konsistantaj el 10-min de aliro al 20% sukrosa solvo. Tiam oni donis al ratoj 4 d ad libitum aliro al hejmo chow por permesi al ili reakiri pezon perditan dum ĉi tiu fazo. Tuj poste, ratoj estis akre senigitaj je manĝaĵo (20 h) antaŭ ol ili ricevis Pavlovianajn ret-trejnajn kunsidojn kun la CS + kaj CS-, kiel dum la lasta tago de komenca trejnado (t.e. kun 20% sukrozo liverita al manĝa taso dum provoj de CS +). Rimarku, ke la sputono estis forigita el la ĉambro dum ĉi tiuj kaj ĉiuj postaj Pavloviaj kunsidoj. Ratoj tiam estis donitaj ~ 20 h de ad libitum aliro al hejmo chow antaŭ ol fari du CPF-testojn uzante la metalan spouton, kiuj estis identaj al la unua testo, krom ke al ratoj ricevis aliron al 2% aŭ 20% en du apartaj provoj (kiel en Eksperimento 1).
Eksperimento 3
Post trovado de pli substanca evidenteco de CPF dum la lasta rondo de provoj kun la sputono, ratoj de Eksperimento 2 ricevis aldonan provadon por taksi la dependecon de ĉi tiu efiko de dopamina signalado ĉe dopamaj riceviloj de D1. Ratoj unue ricevis 10-min-sesion de spoutrapidigo, en kiu ili ricevis aliron al 20% sukrosa solvo. Ĉar ratoj rapide revenis al normala korpa pezo kiam revenis ad libitum hejmo chow post akra 20-h manĝa privado, ni uzis ĉi tiun proceduron por certigi, ke ratoj malsatis dum ĉi tiu spout-rekrutado-sesio kaj dum posta Pavloviana kunfluado (CS + kaj CS-sesioj, kiel antaŭe), kiu estis kondukita la tagon antaŭ ĉiu el la du finaj provoj de CPF. Al ratoj ricevis almenaŭ 20 h de ad libitum hejma chow-aliro antaŭ ĉiu testo-kunsido. Dum ĉi tiu fina ĉirkaŭvojo de testado de CPF, ratoj havis kontinuan aliron al 20% sukroso de la sputono dum ambaŭ testaj sesioj. Dek kvin minutojn antaŭ ĉiu provo, al ratoj ricevis ip-injekton (1 ml / kg) aŭ senfrukta salo aŭ SCH-23390 (selektema antagonisto de dopamina ricevilo D1) uzante dozon (0.04 mg / kg), konatan kiel sufiĉan por subpremi sukerozan konsumon25,34,63. Ratoj estis provitaj en ambaŭ drogokondiĉoj, kontraŭbalancante por testo ordo.
Datumoj analitiko
La ĉefa dependa mezuro estis individuaj likoj, kiuj estis registritaj kun 10-ms-rezolucio per kontakta likometro dum ĉiuj CPF-sesioj. Tre malofte ni detektis artefaktojn en niaj likometraj mezuroj kaŭzitaj de daŭra kontakto inter la rato (piedo aŭ buŝo) kaj sakarozo (aŭ metala flutruo). Ĉi tiuj artefaktoj prenis la formon de altfrekvencaj likometraj respondoj (> 20 Hz). Konsiderante, ke ratoj montras maksimuman lekan rapidon de <10 Hz64, ni ekskludis ĉiujn eblajn liktajn respondojn okazantajn ene de 0.05 sek de la lasta (ne artefakta) liko, respondante al 20-Hz-detranĉa ofteco. Sesioj en kiuj almenaŭ 20% de laĉaj respondoj estis ekskluditaj konsiderante ĉi tiun kriterion entute forigitaj de analizo (sesio 1 de 1-rato en Eksperimento 1).
Laca konduto
Por ĉiu kunsido, ni determinis la tutan nombron da licoj tra periodaj tipoj (Antaŭ-CS +, CS +, Antaŭ-CS-, CS−). Ĉar nia primara dependa mezuro (entute likas) estas kalkula variablo, ĉi tiuj datumoj estis analizitaj uzante ĝeneralajn linearajn miksajn efikojn modelojn kun Poisson-responda dissendo kaj funkcia liga funkcio 65-68. Ĉi tiu statistika aliro permesas parametran takson kiel funkcion de kondiĉo (fiksaj efikoj) kaj individuo (hazardaj efikoj). En Eksperimentoj 1 kaj 2, la fiks-efika strukturo inkluzivis ĝeneralan interkapton, la tritagan interagadon inter CS-Periodo (Pre, CS) × CS-Tipo (CS−, CS +) × Koncentriĝo (2%, 20%), kaj ĉio. malalt-ordaj ĉefaj efikoj kaj interagoj. Por Eksperimento 3, Drug (Veturilo, SCH) estis anstataŭigita por Koncentriĝo por akomodi la ŝanĝon en eksperimenta desegno. Ĉi tiuj variabloj estis ĉiuj ene-subjektaj variabloj, traktataj kiel kategoriaj prognozistoj, kaj efikitaj koditaj. Selektado de la hazardaj efikoj implikas determini la modelon, kiu minimumigis la Akaike-informan kriterion 69, certigante ankaŭ, ke la nombro de datumpunktoj per parametro ne falas sub 10 70,71. Uzante ĉi tiujn kriteriojn, la plej bona hazarda efiko strukturo tra eksperimentoj inkluzivas de subjektoj ne korelaciitajn interkaptojn ĝustigitajn por CS Periodo, CS-Tipo, kaj Koncentriĝo (aŭ Drogoj)72. Ĉiuj statistikaj analizoj estis faritaj en MATLAB (The Math Works; Natick, MA). La alfa nivelo por ĉiuj provoj estis 0.05. Ĉar ĉiuj prognozistoj estis kategoriaj, efika grandeco estis reprezentita per la neredaktita regresa koeficiento 73, raportita kiel b en-teksto kaj en modelaj eliraj tabloj. Post hoc analizoj de interagoj estis faritaj uzante post-hoc F-provoj de la simplaj efikoj ene de la ĉiopova analizo per la coefTesto funkcio en MATLAB.
Mikrostruktura analizo de likada konduto
Individuaj homamikoj estis kategoriigitaj kiel aŭ komenci aŭ daŭrigi lekadon. Afero estis demarkita kiel multoblaj sinsekvaj leĝoj en kiuj la interligaj intervaloj (ILI) ne superis 1 s74. Kiam almenaŭ 1 s pasis de la lasta leĉo, la sekva lick estis nomumita la komenco de nova atingo. La ofteco kaj daŭro de la takso estis kalkulitaj per unua partigo de la sesioj en antaŭ-CS kaj CS-periodojn, kiel farita por totalaj licoj en la analizoj supre. En tiuj periodoj, ĉiu leĉo antaŭita de periodo de almenaŭ 1 s estis nomumita butiko. La daŭro de ĉiu batado estis kalkulita kiel la intertempo inter la unua kaj la lasta leĉo en tiu interbato. Individuaj uloj okazantaj izolite ne estis kalkulitaj kiel parto de lukto. Maksimumigi specimenan grandecon por la postaj mediaciaj analizoj39, la datenoj pri kombina frekvenco kaj kombina daŭro kolapsis laŭ eksperimentoj por taksi ĝeneralajn efikojn de CS-periodo, CS-tipo, kaj koncentriĝo al ĉi tiuj mikrostrukturaj mezuroj. Datumoj de la SCH-23390-kondiĉo en Eksperimento 3 ne estis inkluzivitaj en ĉi tiuj analizoj.
Ĉi tiuj datumoj estis analizitaj per ĝeneraligitaj linearaj miksaj efikaj modeloj korpigantaj fiks-efikan strukturon de CS Periodo × CS Tipo × Koncentriĝo (kaj ĉiuj pli malaltaj ordaj interagoj kaj ĉefaj efikoj) kaj hazarda-efika strukturo de subjektoj ne koreligitaj interkaptoj alĝustigitaj por CS-periodo. , CS Tipo, kaj Koncentriĝo. Kiel en la analizo de totala likada konduto, unu sesio por unu rato el Eksperimento 1 estis forigita de la analizo. La analizo de ofteco uzis distribuadon de respondoj de Poisson kun funkcia liga funkcio pro la nombraj naturoj de frekvencaj datumoj. La analizo de daŭro de dubo utiligis distribuon de gama-respondo kun funkcia liga funkcio ĉar daŭro daŭro estas kontinua mezuro limigita inter 0 kaj + ∞. Por komparo, ĉi tiu sama analizo estis aranĝita sur totalaj likvaĵoj kolapsis tra eksperimentoj, en kiuj la analizo supozis distribuon de Poisson-respondo kun funkcia liga funkcio kiel en ĉiu eksperimento de totalaj likenaj analizoj. Por certigi, ke la kritika intertraktado CS Period × CS Tipo ne dependis de kiu eksperimento ĉiu rato estis, dua serio de modeloj estis prilaboritaj sur la frekvenco de bout kaj daŭro de bout, identaj al la analizo ĵus priskribita sed kun aldona fiksa efika antaŭdiro. de Eksperimento × CS Periodo × CS Speco. Eksperimento estis kategoria faktoro. Laste, kiel konfirmiga mezuro de instigita lekado40-42, ni analizis la latentecon al la unua lick sekvanta CS-ekaperon uzante ĝeneraligitan linearajn miksajn efikojn modelon kun gama-respondo-distribuo kaj logila funkcio (n = 310). Ĉi tiu modelo inkluzivis fiksan efektan strukturon de CS-Tipo × Koncentriĝo (kaj ĉiuj pli malaltaj ordaj interagoj kaj ĉefaj efikoj) kaj hazard-efektan strukturon de sub-subjektaj interkaptoj ĝustigitaj por CS-Tipo, Koncentriĝo kaj CS-Tipo × Koncentriĝo.
Mediacipa analizo de bout frekvenco kaj daŭro
Du multoblaj mediaciomodeloj43,75,76 estis kondukitaj por determini ĉu efikoj (aŭ manko de ĝi) de CS-periodo (Pre, CS) kaj koncentriĝo (2%, 20%) sur CPF estis signife mediaciitaj de bout frekvenco kaj / aŭ bout daŭro. En la CS-Perioda Modelo, la variablo X estis CS-periodo (Pre, CS), la rezulta variablo Y estis la tuta nombro de la homoj en la periodo, kaj la mediatoroj estis oftecaj (M1) kaj daŭro de lukto (M2). En la Koncentra Modelo, la variablo X estis sukeroza koncentriĝo. Ĉar taŭge elvokita likado estis ĉefe evidenta por CS + provoj (vidu rezultoj), nur CS + provoj estis analizitaj. Por ĉiu rato kaj por ĉiu testo-sesio, la meza nombro de licoj kaj batoj kaj la meza daŭro de ĉiu batalado estis determinitaj por antaŭ-CS + kaj CS +-periodoj. Ĉi tiuj analizoj inkluzivis ĉiujn ratojn de Eksperimentoj 1 kaj 2 (16-ratoj per eksperimento × 2-eksperimentoj × 2-koncentriĝoj × 2 CS-periodoj = 128-datumpunktoj) kaj la veturilaj stataj datumoj de Eksperimento 3 (16-ratoj × 2 CS-periodoj = 32-datumpunktoj) . Kiel en la analizo de totala likada konduto, unu sesio por unu rato el Eksperimento 1 estis forigita de la analizo, lasante entute 158-datumpunktojn. Malofte, ratoj ne lekis dum la antaŭ-CS + aŭ CS +-periodoj dum sesio (9 / 158; 9.5%). En ĉi tiuj kazoj, la meza nombro de licoj kaj batoj estis kodita kiel "0" kaj la valoro por mezuma daŭro de kombinaĵo estis lasita kiel malplena ĉelo. Kiam la samaj modeloj funkciis supozante listigi forigon (t.e., forigi vicojn en kiuj butera daŭro estis malplena ĉelo), similaj ŝablonoj tenis. Ĉar ĉi tiuj analizoj implikas ĝeneralajn linearajn modelojn (t.e., simpla aŭ multobla lineara regresado), la kombina frekvenco kaj totalaj fuŝaj datumoj estis kvadrat-radikaj transformitaj kaj la datumaj daŭroj de la butiko estis logotransformitaj por korekti por pozitiva senco. Signifo de la nerekta efiko estis determinita per 95% procentaj ekfrapado per 10,000-iteracioj. Regresaj koeficientoj estas raportitaj en korespondado kun tradiciaj mediaciaj analizaj raportoj (ekz. c'= rekta efiko de X on Y)43,75.
Individuaj diferencoj en revo-elvokitaj ŝanĝoj en ofta frekvenco kaj daŭro
La menciitaj analizoj permesis al ni taksi la efikon de la CS + sur leka mikrostrukturo ĉe la grupa nivelo. Ni ankaŭ karakterizis individuajn diferencojn en la esprimo de ĉi tiu efiko. Por ĉiu rato, du diferencaj poentaroj estis kalkulitaj por la mezura ofteco kaj daŭra mezuro. Paralele al la CS-Perioda Modelo, ofta ofteco dum la antaŭ-CS + periodo estis subtrahita de la ataka ofteca valoro dum la CS + -periodo (t.e. CS + - antaŭ-CS +); por la Koncentra Modelo, subfrekvenco dum la 2% -sakarosa testo estis subtrahita de la ekvivalenta valoro dum la 20% -testo (te 20% -2%). Ĉi tiuj komputadoj produktis mezurojn priskribantajn la ŝanĝon en ofta ofteco (Δfrekvenco). Ĉi tiuj samaj kalkuloj estis faritaj dum daŭro (t.e., Δdaŭro). Tiel, por ĉiu paro de antaŭ-CS + / CS + kaj 2% / 20% datumpunktoj, oni determinis ŝanĝojn en ofta frekvenco kaj batoda daŭro. La rimedoj de ĉi tiuj distribuaĵoj komparis al 0 per unu-specimeno t-testo (α = 0.05) por taksi distribuajn movojn for de neniu ĝenerala ŝanĝo. Ĉiu el ĉi tiuj datumpunktoj estis kategoriigita per pliigoj kaj / aŭ malkreskoj en bunt-frekvenco kaj daŭro kaj reprezentita per bivariata disĵeta intrigo (ekz. Pliiĝo en bout frekvenco / forpaso en bout-daŭro post CS + komenco), permesante determini la proporcion de datumoj punktoj en ĉiu 2 × 2-kvadranto (komuna frekvenco / daŭro × pliigo / malkresko). Datumpunktoj, per kiuj la diferenca poentaro egalis al nulo, kategoriiĝis kiel malkresko (t.e. ne kresko). Chi-kvadrato (χ2) boneco de taŭgaj provoj por kaj la CS-periodo kaj koncentrejaj datumoj determinis ĉu la distribuaĵoj de ĉi tiuj datumpunktoj diferencas de unuforme distribuitaj datumoj tra ĉi tiuj kvar kategorioj (α = 0.05). Por determini ĉu ekzistis proksimume egala distribuado de ĉi tiuj datumpunktoj tra la kvar kvadrantoj por ĉiu eksperimento, simplaj korelaciaj analizoj por la CS Periodo kaj Koncentriĝo estis faritaj por taksi la rilaton inter la nombro de datumpunktoj en ĉiu kvadrante en ĉiu eksperimento kaj la responda atendata nombro de datumpunktoj, kiel taksis la totalaj proporcioj en ĉiu kvadrato.
Mikrostrukturaj antaŭdiroj de sukeroza konsumo
Fina serio de ĝeneraligitaj linearaj miksaj efikaj analizoj estis faritaj por determini ĉu la totala volumo de sakrosa solvo konsumita tra tutaj provaj sesioj estis antaŭdirita de la ŝanĝo de tiu rato en la frekvenco kaj daŭro de la antaŭ-CS + ĝis CS + periodoj. Analizoj inkluzivis datumojn de ĉiuj ne-drogaj kondiĉoj, t.e., 2% kaj 20% sukroza provoj por Eksperimentoj 1 kaj 2, kaj la veturila kondiĉo de Eksperimento 3). La analizoj supozis distribuon de gama-respondoj kun funkcia liga funkcio. La unua analizo regresis totalan sukerozan solvon konsumitan (mL) pri la ĉefaj efikoj de kaj interagoj inter la kategoriaj grupoj de 2 × 2 de pliigoj / malkreskoj en pliofteco / daŭro kiel priskribite supre. La dua analizo malpliigis tutan konsumon de sukeroza sur la ĉefaj efikoj de kaj interago inter la kontinua valoro de Δfrekvenco kaj koncentriĝo en sukerozo.
Disponeblo de datumoj
La datumaroj analizitaj dum la aktualaj eksperimentoj estas haveblaj de la responda aŭtoro laŭ racia peto.
Elektronika suplementa materialo
Dankoj
Ĉi tiu esplorado estis subtenita de NIH koncedas AG045380, DK098709, DA029035, kaj MH106972 al SBO. La financistoj ne havis rolon en studo-projektado, kolektado de datumoj kaj analizo, decido publikigi, aŭ preparado de la manuskripto.
Aŭtoro Kontribuoj
SBO konceptis kaj desegnis la eksperimentojn; BH kaj ATL faris eksperimentadon; ATM kaj SBO analizis la datumojn. Ĉiuj aŭtoroj verkis la artikolon kaj reviziis la manuskripton.
Notoj
Konkurencaj Interesoj
La aŭtoroj deklaras neniujn konkurenajn interesojn.
Piednotoj
Elektronika suplementa materialo
Aldonaj informoj akompanas ĉi tiun paperon ĉe 10.1038 / s41598-018-21046-0.
Noto de eldonisto: Springer Nature restas neŭtrala rilate al jurisdikciaj asertoj en publikaj mapoj kaj instituciaj afiliaĵoj.
Kontribuka Informo
Andrew T. Marshall, Retpoŝto: ude.icu@1aahsram.
Sean B. Ostlund, Retpoŝto: ude.icu@dnultsos.
Referencoj
;