Patrones de activación neuronal que subyacen a la influencia de la amígdala basolateral en los comportamientos de alimentación consumatorios frente a apetitivos impulsados ​​por opioides intra-accumbens en la rata (2015) - BINGE MECHANISM

Behav Neurosci. Manuscrito del autor; disponible en PMC 2015 Dec 1.

Publicado en forma final editada como:

PMCID: PMC4658266

NIHMSID: NIHMS724902

La versión editada final del editor de este artículo está disponible en Behav Neurosci
 

Resumen

El presente estudio exploró el papel de la amígdala en la mediación de un patrón único de comportamiento de alimentación impulsado por la activación de opioides intraacumbenos (Acb) en la rata. La inactivación temporal de la amígdala basolateral (BLA), a través del agonista de GABAA, la administración de muscimol previene el aumento del consumo después de la administración de opioides intraacb del agonista D-Ala2 (DAMGO), Glyol4-enkephalin (DAMGO) selectiva intraacbiana. Comportamientos intactos, particularmente después de que el consumo haya terminado. Una interpretación es que la inactivación del BLA bloquea selectivamente la actividad neuronal subyacente a las conductas de consumo (consumo) impulsadas por DAMGO, pero no apetitivas (enfoque). Los experimentos actuales aprovechan esta disociación temporal del consumo y abordan las conductas para investigar su actividad neuronal asociada. Después de la administración de solución salina intra-Acb o DAMGO, con o sin la administración de muscimol BLA, las ratas recibieron acceso 5hr a una cantidad limitada de dieta alta en grasas. Inmediatamente después de la sesión de alimentación, se sacrificaron las ratas y se analizaron los cerebros para determinar los patrones de actividad neuronal en las regiones críticas del cerebro que se sabe regulan los comportamientos de alimentación apetitiva y consumatoria. Los resultados muestran que la administración intra-Acb DAMGO incrementó la activación de c-Fos en las neuronas de orexina dentro del área periforniana del hipotálamo y que este aumento en la activación está bloqueado por la inactivación del muscimol BLA. La administración de DAMGO intra-Acb aumentó significativamente la activación de c-Fos en las neuronas dopaminérgicas del área tegmental ventral, en comparación con los controles de solución salina, y la inactivación de BLA no tuvo efecto en este aumento. En general, estos datos proporcionan un circuito subyacente que puede mediar la influencia selectiva del BLA en la conducción de comportamientos de alimentación consumatorios, pero no apetitosos, en un modelo de comportamiento de alimentación impulsado hedónicamente.

Palabras clave: Comportamiento motivado, análisis de sistemas y circuitos, comportamiento de laboratorio (apetitivo / aversivo), modelo animal, patrón de activación neural de la alimentación con opioides

La red distribuida que contribuye a la alimentación mediada por opiáceos intraacceso (Acb) ha sido examinada extensivamente (; ; ; ), y las contribuciones de la amígdala basolateral (BLA) han sido particularmente interesantes. Inactivación temporal del BLA con el GABA.A el agonista muscimol previene el aumento robusto de la ingesta alta en grasas después de la administración intraacb del agonista D-Ala2, NMe-Phe4, Glyol5-Glyol24 (DAMGO) selectivo de opioides, pero la inactivación de BLA no tiene influencia en el aumento de la alimentación impulsada por la alimentación aguda XNUMXhr privación de alimentos (). Esta influencia de la BLA en la mediación específica de un modelo de alimentación hedónica se caracterizó además por mostrar que la inactivación de la BLA impidió el aumento del consumo impulsado por DAMGO intra-Acb, pero dejó intactos los comportamientos de aproximación de los alimentos, particularmente después de que el consumo de la dieta hubiera terminado. Mientras que una caracterización e interpretación más completa de estos datos ha sido proporcionada por La inactivación de BLA parece interferir solo con la fase de consumo del comportamiento de alimentación con alto contenido de grasa, pero no con la fase de enfoque alimentario impulsada por la activación de opioides del Acb.

Históricamente, los comportamientos gratificantes se han clasificado en una apetitivo fase, que incluye comportamientos de aproximación involucrados en la búsqueda de estímulos gratificantes como los alimentos, y la consumatorio fase, que incluye comportamientos como el consumo de alimentos (; ). Esta distinción se ha observado durante décadas y sigue siendo popular hoy en día a medida que evolucionan las teorías de motivación relacionadas con los alimentos y otras recompensas (; ; ; ; ). Los intentos por definir la fisiología subyacente a estas distintas fases de comportamiento motivado han incluido modelos en los que los tratamientos han interferido con la expresión de una fase sin influir en la otra (; ; ; ). El presente estudio examina la fisiología subyacente de un modelo único de comportamiento alimentario en el que se disociaron las fases de consumo y apetito.

Los experimentos actuales investigaron los patrones neuronales de actividad subyacentes a las conductas de alimentación apetitivas y de consumo conducidas por DAMGO intra-Acb. Primero, el hallazgo inicial () se replicó para establecer la premisa para el segundo experimento, incluida la necesidad de determinar una cantidad adecuada de dieta limitada para proporcionar en el segundo estudio. En el segundo experimento, después de cada una de las cuatro condiciones diferentes de tratamiento farmacológico, a todos los sujetos se les dio acceso a una cantidad limitada de dieta alta en grasas, proporcionando a cada grupo de tratamiento excepto al grupo tratado con DAMGO solo, para alcanzar la saciedad (es decir, las cantidades observadas en la tabla condiciones lib del Experimento 1). Inmediatamente después de la sesión de alimentación de 2hr, las ratas se sacrificaron para capturar los patrones de actividad neuronal asociados con los patrones de comportamiento mostrados. Los datos anteriores demostraron que la totalidad del consumo y el comportamiento del enfoque de la tolva de alimentos se producen dentro del primer 30 mínimo de la sesión de prueba después de todos los tratamientos, sin embargo, el DAMGO intra-Acb, con o sin inactivación de BLA produce niveles sólidos de comportamiento del enfoque de los alimentos durante el 90 mínimo final de la sesión de prueba de 2hr (). Por lo tanto, la actividad neuronal asociada con la motivación para enfoque y consumir debe estar representado en ratas que reciben tratamiento DAMGO intra-Acb sin inactivación de BLA. En contraste, los patrones de actividad neuronal en ratas que reciben tratamiento DAMGO intra-Acb con inactivación BLA deben reflejar la misma motivación para enfoque, pero reflejan una motivación reducida para consumir.

La actividad neuronal se examinó en las regiones del cerebro que se sabe que median en las conductas apetitivas y consumitivas de interés, como el área tegmental ventral (VTA), el hipotálamo medial dorsal (DMH), el área periforniana del hipotálamo (PeF) y el hipotálamo lateral (LH) (; ; ). La administración intra-Acb DAMGO aumenta la expresión de c-Fos en neuronas hipotalámicas perifornianas y esta expresión requiere la señalización de orexina dentro del VTA (). En conjunto, estos y otros datos sugieren que este modelo de alimentación inducida por palatabilidad a través de la activación del receptor de opioides Acb µ puede reclutar neuronas de orexina PeF y mejorar la señalización de orexina dentro del VTA que a su vez puede modular el flujo de salida de DA al Acb y mPFC, conduciendo conductas de alimentación. (). Se explorará el efecto de la activación de BLA que es necesaria para observar un aumento en el consumo de DAMGO alto en grasas intra-Acb, pero no en los comportamientos de aproximación altos en grasa.

Métodos

Las ratas

Treinta y seis ratas adultas Sprague-Dawley macho (Harlan Sprague-Dawley, Inc., Indianapolis, IN) que pesaban 300-400 g, se alojaron en parejas en jaulas de plexiglás en una sala de colonias con clima controlado a una temperatura de 22 ° C. Las ratas se mantuvieron en un ciclo de luz-oscuridad 12-h, y todos los experimentos se realizaron durante la fase de luz (0700-1900) entre las horas de 1200 y 1500. A menos que se indique lo contrario, las ratas tuvieron acceso libre al alimento de laboratorio y al agua potable antes y durante todo el experimento. Los grupos contenían ratas 6 – 8. Todos los procedimientos experimentales se realizaron de acuerdo con los protocolos aprobados por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales de la Universidad de Missouri.

La cirugía

Las ratas se anestesiaron con una mezcla de ketamina y xilazina (90 mg / kg y 9 mg / kg, respectivamente; Sigma, St. Louis, MO), y 2 de cánulas de acero inoxidable de guía (calibre 23, 10 mm) se dirigieron de forma estereotípica bilateralmente por encima del borde del núcleo de Acb y la cubierta lateral y BLA y asegurados al cráneo con tornillos de acero inoxidable y resina curable a la luz (Dental Supply of New England, Boston). Después de la cirugía, se colocaron estiletes de alambre en las cánulas de guía para evitar la oclusión. Las coordenadas de los sitios objetivo son las siguientes: Acb: AP, + 1.4; ML, ± 2.0; DV, -7.8; BLA: AP, -2.8; ML, ± 4.7; DV, -8.6 (la coordenada DV representa la colocación de la aguja del inyector 12.5mm que se extiende a 2.5mm ventral de la cánula).

aparato

La evaluación del comportamiento de la alimentación se realizó en una habitación separada de la sala de colonias en ocho cámaras de alimentación de plexiglás (30.5 cm x 24.1 cm x 21.0 cm) (Med Associates, St. Albans, VT). Las ratas tenían acceso a agua ad libitum y aproximadamente 35g de dieta sabrosa excepto cuando se indicó. Las cámaras de alimentación estaban equipadas con cuatro haces de actividad locomotora infrarrojos ubicados a una distancia de 6 cm a lo largo de la cámara y a 4.3 cm por encima del suelo. Una balanza automatizada para la tolva de alimentos controlaba el consumo de alimentos. Un rayo infrarrojo adicional que abarca la entrada de la tolva de alimentos determinó el número y la duración de cada entrada de cabeza en el área de la tolva. La tolva para alimentos y la botella de agua estaban ubicadas en el mismo lado (esquinas opuestas) de una pared de la cámara, y una bandeja de residuos extraíble estaba ubicada debajo del piso de la barra. Las mediciones incluyeron la actividad locomotora (número de roturas del haz horizontal), la duración de la entrada de la tolva (duración promedio de la ruptura del haz en la entrada de la tolva), las entradas de la tolva (número de roturas del haz en la entrada de la tolva) y la cantidad consumida ( gramos de dieta consumidos). Los períodos de prueba consistieron en un monitoreo del comportamiento en las cámaras de alimentación por una computadora que ejecuta el software Med-PC (Med Associates versión IV, St. Albans, VT).

Procedimiento

Microinyección de drogas

D-Ala2, NMe-Phe4, Glyol5-enkephalin (DAMGO; Research Biochemicals, Natick, MA) y muscimol (Sigma, St. Louis, MO) se disolvieron en 0.9% salino estéril. El control del vehículo fue siempre 0.9% salino estéril. Las infusiones se suministraron con una bomba de microdrive (Harvard Apparatus, South Natick, MA), conectadas por medio de un tubo de polietileno (PE-10), mientras que las ratas fueron cuidadosamente manuales. Se utilizaron inyectores de calibre treinta y tres 12.5 mm, extendiendo 2.5 mm más allá del final de las cánulas de guía. La velocidad de inyección fue 0.32 µl / min para el Acb y 0.16 µl / min para el BLA, siendo la duración total de la infusión 93 s, lo que dio como resultado volúmenes de 0.5-µl y 0.25-µl, respectivamente. Se permitió un minuto adicional para la difusión.

Diseño

Experiment 1

Usando un diseño dentro de los sujetos, todos los grupos de ratas recibieron cada una de las cuatro combinaciones de tratamiento farmacológico en cuatro días de tratamiento separados en un orden de contrabalanceado. Todas las pruebas de comportamiento para ambos experimentos comenzaron la semana 1 después de la cirugía en las cámaras de monitoreo de ingesta de alimentos de Med-Associates. Las ratas se les dio acceso a la dieta en estas cámaras para 2hr diariamente durante 6 días consecutivos. En el xnumxth En el día, se insertó un inyector 10-mm y se dejó en su lugar durante un mínimo de 2, sin inyectar volumen. En el xnumxth En el día, se insertó un inyector 12.5-mm y se administró solución salina para 93 s. En cada día de prueba, se infundió muscimol (20 ng / 0.25 µl / lado bilateralmente) o solución salina en el BLA, seguido inmediatamente por DAMGO (0.25 mg / 0.5 µl / lado bilateralmente) o solución salina en el Acb, lo que resultó en cuatro posibles tratamientos combinaciones La sesión de prueba de 2hr comenzó inmediatamente después de la última inyección y las ratas recibieron acceso libre a la dieta alta en grasas. Hubo al menos 1 días entre los días de tratamiento.

Experiment 2

Cuatro grupos de ratas, utilizando un diseño entre sujetos, cada uno con cánulas bilaterales dirigidas al Acb y al BLA. Las ratas recibieron acceso a la dieta en estas cámaras para 2hr diariamente durante 6 días consecutivos y los procedimientos de inyección fueron idénticos al Experimento 1, sin embargo, cada rata solo recibiría 1 de las posibles combinaciones de tratamientos farmacológicos de 4. El consumo de dieta alta en grasas en el día 6 del tratamiento de referencia se usó para equilibrar la asignación del tratamiento farmacológico para garantizar patrones de ingesta de control de referencia similares. En el xnumxth En el día, los animales recibieron 1 de 4, posibles tratamientos farmacológicos y acceso a 8g de una dieta sabrosa para 2hr.

Verificación histológica de la colocación de la cánula

Inmediatamente después de la sesión de alimentación con 2hr, los animales se retiraron de las cámaras de alimentación, se anestesiaron profundamente con ketamina y xilazina (90 mg / kg y 9 mg / kg) y se perfundieron transcardialmente. Los cerebros se retiraron y se sumergieron en formalina (10%) durante la noche a 4 ° C y luego se crioprotegieron transfiriéndolos a una solución de sacarosa (20%) a 4 ° C. Se recogieron secciones seriadas congeladas (50 µm) en toda la extensión del sitio de inyección, se montaron en portaobjetos gelatinizados y se tiñeron de nuevo con violeta de cresilo. Los perfiles de colocación de la cánula se analizaron para determinar la precisión y los datos de ratas con cánula fuera de lugar no se incluyeron en los análisis.

Inmunohistoquímica

Los cerebros se cortaron a un espesor de 40 µm y se almacenaron en una solución tampón de fosfato 0.1M (PB, pH 7.4) a 4 ° C. El protocolo de tinción inmunofluorescente flotante libre fue el siguiente: las secciones se lavaron (3 x 10 min) en PBS. Los sitios de unión no específicos se bloquearon usando una solución de bloqueo [una mezcla 10% de suero normal de cabra (Jackson Immuno Research, West Grove, PA) y 0.3% Triton X-100 (Sigma) en PBS)] durante 2 hr. A continuación, las secciones se incubaron en una mezcla de cóctel que contenía anticuerpo anti-c-Fos de conejo (1: 5000; Calbiochem) y pollo anti-tirosina hidroxilasa (VTA) o anti-orexina-A de ratón (hipotálamo) durante la noche. Las secciones se lavaron (4 x 30 min) en PBS que contenía 0.05% Tween-20 (PBST). A continuación, las secciones se incubaron durante 2 horas en un tampón de bloqueo, con un cóctel de anticuerpos secundarios: Alexa Fluor 555 cabra Anti-conejo IgG y Alexa Fluor 488 cabra Anti-pollo IgG (Invitrogen). Todos los anticuerpos secundarios se usaron a la concentración recomendada de 1: 500. Las secciones se lavaron (4 x 30 min) en PBST y PB (2 x 10 min). Las secciones se montaron en portaobjetos súper heladas (VWR International, EE. UU.) Y se dejaron secar a temperatura ambiente mientras estaban protegidas de la luz. Usando el kit de montaje ProLong Anti-fade (Invitrogen), los cortes se cubrieron y guardaron a 4 ° C. Todas las incubaciones se realizaron a temperatura ambiente, excepto las de los anticuerpos primarios que se incubaron a 4 ° C. Para controlar la variación en la reacción inmunohistoquímica, el tejido de los diferentes grupos de tratamiento se hizo reaccionar juntos. Además, la tinción estuvo ausente en los experimentos de control con omisión de los anticuerpos primarios.

Análisis estadístico de comportamiento

Para el experimento 1, todas las medidas de alimentación para la sesión total de 2-hr y en las distintas condiciones de tratamiento se analizaron con un ANOVA (Tratamiento Acb Xygdala Acb Treatment X) dentro del sujeto de dos factores, siendo los niveles para cada factor vehículo o droga. . Para el experimento 2, todas las medidas de alimentación se analizaron utilizando un ANOVA entre dos sujetos (Tratamiento con Acb ampala X Tratamiento Acb), con los niveles para cada factor que son vehículo o fármaco.

Procedimientos de conteo, imágenes y análisis estadístico.

Para la evaluación cuantitativa de la expresión de la inmunorreactividad en el hipotálamo (incluido el hipotálamo lateral, el área periforniana, el hipotálamo dorsomedial) y la VTA, se analizaron y promediaron tres cortes de tejido anatómicamente paralelos de cada hemisferio (total de 6 por región). Todas las imágenes se generaron mediante un objetivo 4 × o 10 × con un microscopio confocal utilizando el software de imágenes Slidebook 4.3 (Intelligent Imaging Innovations, Denver, CO). Dependiendo de la región en particular, se obtuvo una imagen de la inmunorreactividad fluorescente dentro de un segmento de 40µm para los canales marcados con c-Fos solamente, c-Fos / TH o c-Fos / OrexinA, separados con un umbral exclusivo establecido. Luego, las imágenes se mostraron en pantalla completa utilizando el software gratuito de dominio público basado en Java ImageJ (Institutos Nacionales de la Salud, Bethesda, MD, EE. UU.), Como un programa de análisis y procesamiento de imágenes que permitía marcar cada neurona individual y se realizó una tinción positiva para cada canal contados de forma ciega al tratamiento. Las neuronas se clasificaron como solo c-Fos, solo péptido, o doble marcado según la presencia del producto de reacción de anticuerpo de fondo anterior en el núcleo celular.

Todas las áreas fueron designadas y mapeadas usando The Rat Brain Atlas (Paxinos & Watson, 1998). Área ventral tegmental y tirosina hidroxilasa; las secciones seleccionadas estaban entre -5.2 y -5.5 mm anteriores al bregma. En cada nivel, se contó la región que contenía células tirosina hidroxilasa (TH-IR) y c-Fos-IR en ambos hemisferios. Hipotálamo y Orexina-A; las secciones seleccionadas estaban entre -2.8 y -3.3 mm anteriores al bregma. La región hipotalámica (entre -2.8 y -3.3 mm) que contenía células positivas para orexina-A se dividió en tres regiones, de medial a lateral. Todas las células del interior, ventral y dorsal del fondo de saco se incluyeron en la región media etiquetada como perifornical (PeF). Las células marcadas con orexina-A laterales a esta región se incluyeron en el hipotálamo lateral (LH), y las medial del fórnix estaban en el grupo medial (DMH), que se superponía con el hipotálamo dorsomedial. Se contaron las neuronas en ambos hemisferios.

Resultados

Todos los efectos del tratamiento se indican en referencia a la (s) ubicación (es) de la administración del fármaco o del vehículo (es decir, DAMGO intra-Acb). Como todas las ratas también tuvieron acceso y consumieron una cantidad limitada de dieta alta en grasas, todos los cambios en los comportamientos de alimentación asociados (Exp. 1 y 2) y los patrones de activación neuronal (Exp. 2) son necesariamente el efecto combinado de cada medicamento respectivo Tratamiento y dieta consumidos.

Comportamiento alimentario

Experiment 1

Influencia de la inactivación de BLA en conductas de alimentación con alto contenido de grasa impulsadas por la administración intra-Acb DAMGO.

Consumo

Como se muestra en Fig. 1a, un ANOVA realizado sobre los datos de consumo de alimentos reveló un efecto principal significativo del tratamiento con Acb (F (1, 7) = 13.9, p <.01), tratamiento BLA (F (1, 7) = 8.6, p <.05), y la interacción del tratamiento Acb × BLA (F (1, 7) = 8.9, p <.05). El análisis post-hoc reveló que el tratamiento con solución salina intra-Acb DAMGO + intra-BLA condujo a niveles de consumo significativamente más altos (p <.05) en comparación con ambos tratamientos de control (solución salina intra-Acb + solución salina intra-BLA; solución salina intra-Acb + muscimol intra-BLA), y el tratamiento con muscimol intra-BLA bloqueó este aumento (p <05).

Figura 1 y XNUMX 

Examen de comportamiento: A) Cantidad de dieta alta en grasas consumida (acceso ad libitum), B) Duración total de la entrada de la tolva de alimentos, C) número total de entradas de tolva de alimentos y recuentos de actividad locomotora (es decir, rotura de haz horizontal). Los tratamientos con 4 se administraron en ...
Duración de la entrada de la tolva de alimentos.

Como se muestra en Fig. 1b, un ANOVA realizado en los datos de duración de la entrada de la tolva de alimentos reveló un efecto principal significativo del tratamiento con Acb (F (1, 7) = 36.3, p <.001), tratamiento BLA (F (1, 7) = 12.1, p <.05), y la interacción del tratamiento Acb × BLA (F (1, 7) = 16.5, p <005). El análisis post-hoc reveló que el tratamiento con muscimol intra-Acb DAMGO + intra-BLA condujo a un tiempo de duración total de entrada en la tolva de alimentos significativamente mayor en comparación con todos los demás tratamientos (p <001), sin ningún otro tratamiento significativamente diferente entre sí.

Entradas de la tolva de alimentos

Como se muestra en Fig. 1c, un ANOVA realizado en los datos de entrada de la tolva de alimentos reveló un efecto principal significativo del tratamiento con Acb (F (1, 7) = 10.6, p <.05), mientras que el tratamiento con BLA se acercó a la significación (F (1, 7) = 3.89, p = .08), y la interacción del tratamiento Acb × BLA (F (1, 7) = 7.9, p <.05). El análisis post-hoc reveló que el tratamiento con muscimol intra-Acb DAMGO + intra-BLA condujo a significativamente más entradas en la tolva de alimentos en comparación con todos los demás tratamientos (p <05), sin ningún otro tratamiento significativamente diferente entre sí.

Actividad locomotora

Como se muestra en Fig. 1c, un ANOVA realizado en los datos de entrada de la tolva de alimentos reveló un efecto principal significativo del tratamiento con Acb (F (1, 7) = 23.5, p <.005), pero ningún efecto principal del tratamiento con BLA (F (1, 7) = 1.4, p > .05) y sin interacción de tratamiento Acb × BLA (F (1, 7) = .056, p > .05).

Experiment 2

Influencia de la inactivación de BLA en conductas de alimentación con alto contenido de grasa y patrones de activación neural impulsados ​​por la administración intra-Acb DAMGO.

La asignación del tratamiento farmacológico fue contrarrestada por los altos niveles de ingesta de grasas del 6th Día de referencia. Estos niveles de ingesta fueron los siguientes: SAL-SAL, 5.1g; SAL-DAM, 4.9g; MUSC-SAL, 4.9g; MUSC-DAM, 4.8g.

Consumo

Como se muestra en Fig. 2a, un ANOVA realizado sobre los datos de consumo de alimentos reveló un efecto principal significativo del tratamiento con Acb (F (3, 24) = 26.60, p <001), pero ningún efecto del tratamiento BLA (F (3, 24) = 0.02, ns) o una interacción de tratamiento Acb × BLA (F (3, 24) = 0.61, ns).

Figura 2 y XNUMX 

Examen de comportamiento: a) Cantidad de dieta alta en grasas consumida (la línea discontinua refleja el acceso limitado de 8g); b) número de entradas de la tolva de alimentos, c) Duración total de la entrada de la tolva de alimentos, y d) recuentos de actividad locomotora (es decir, roturas de haz horizontal). Tratamientos 4 ...
Entradas de la tolva de alimentos

Como se muestra en Fig. 2b, un ANOVA realizado sobre el número total de entradas de tolva a lo largo de toda la sesión de alimentación reveló un efecto principal significativo del tratamiento con Acb (F (3, 24) = 8.55, p <.01), pero ningún efecto del tratamiento con BLA (F (3, 24) = 1.68, ns) o una interacción de tratamiento Acb × BLA (F (3, 24) = 0.39, ns).

Duración de la entrada de la tolva de alimentos.

Como se muestra en Fig. 2c, un ANOVA realizado sobre la duración total de todas las entradas de la tolva a lo largo de toda la sesión de alimentación reveló un efecto principal significativo del tratamiento con Acb (F (3, 24) = 12.45, p = .001), pero ningún efecto del tratamiento BLA (F (3, 24) = .62, ns) o una interacción de tratamiento Acb × BLA (F (3, 24) = 0.07, ns).

Actividad locomotora

Como se muestra en Fig. 2d, un ANOVA realizado sobre la actividad locomotora total durante la sesión de alimentación reveló un efecto principal significativo del tratamiento con Acb (F (3, 24) = 12.93, p = .001), pero ningún efecto del tratamiento BLA (F (3, 24) = .198, ns) o interacción de tratamiento Acb × BLA (F (3, 24) = 0.61, ns).

Inmunohistoquímica

Área tegmental ventral

Como se muestra en Fig. 3a, un ANOVA realizado en células c-Fos IR en el VTA reveló un efecto significativo del tratamiento con Acb (F (3, 24) =, 25.67 p <.001), pero ningún efecto del tratamiento con BLA (F (3, 24) = 1.13, ns) o interacción entre tratamientos (F (3, 24) = 2.80, ns). Un ANOVA realizado sobre el porcentaje de células TH-IR que muestran c-Fos IR reveló un efecto del tratamiento con Acb (F (3, 24) = 6.33, p <.05), pero ningún efecto del tratamiento con BLA en el porcentaje de TH- Células IR que muestran c-Fos IR (F (3, 24) = .07, ns) una interacción no significativa entre tratamientos (F (3, 24) = .63, ns).

Figura 3 y XNUMX 

a) Número de células VTA que expresan c-Fos IR; b) Porcentaje de células VTA TH-IR que expresan c-Fos IR. c) Número de células que expresan c-Fos-IR en el área periforniana del hipotálamo (PeF) d) Porcentaje de células PeF Orexin-A IR que expresan c-Fos-IR. Tratamientos 4 ...

Hipotálamo perifornico

Como se muestra en Fig. 3b, un ANOVA realizado en c-Fos IR en el PeF (región analizada representada en la Fig. 5b) reveló un efecto significativo del tratamiento con Acb (F (3, 24) = 30.78, p <.001), tratamiento BLA (F (3, 24) = 30.52, p <001) y una interacción de tratamiento Acb × BLA (F (3, 24) = 8.75, p <.01). Un ANOVA realizado sobre el porcentaje de células OrxA-IR que muestran c-Fos IR reveló un efecto significativo del tratamiento con Acb (F (3, 24) = 55.85, p <.001), tratamiento BLA (F (3, 24) = 23.52, p <.001), y una interacción de tratamiento Acb × BLA (F (3, 24) = 14.32, p <001). En las Figuras 5a y 5b, los análisis post hoc muestran que la inactivación de BLA reduce significativamente la expresión de c-Fos inducida por DAMGO intra-Acb y reduce el número de células de orexina que expresan c-Fos (p <05).

Hipotálamo dorsomedial

Como se muestra en Tabla 1, un ANOVA realizado para el número de células c-Fos IR en el DMH reveló un efecto significativo del tratamiento intra-Acb (F (3, 24) = 20.19, p <.001), pero ningún efecto del tratamiento intra-BLA ( F (3, 24) = 1.63, ns) o una interacción de tratamiento Acb × BLA (F (3, 24) = 0.05, ns). Un ANOVA realizado sobre el porcentaje de células OrxA-IR que muestran c-Fos IR reveló un efecto significativo del tratamiento con Acb (F (3, 24) = 13.39, p <.001), tratamiento con BLA (F (3, 24) = 5.85, p <.05), pero sin interacción de tratamiento Acb × BLA (F (3, 24) = .89, p = .36).

Tabla 1 

Número de células que expresan c-Fos-IR (total) en el hipotálamo lateral e hipotálamo dorsomedial y porcentaje de células PeF Orexin-A que expresan c-Fos-IR (% orexin-A). Se administraron tratamientos con 4, incluyendo DAMGO intra-Acb o solución salina (SAL) inmediatamente ...

Hipotálamo lateral

Como se muestra en Tabla 1, un ANOVA realizado para el número de células c-Fos IR en la LH no reveló ningún efecto de Acb ((F (3,24) = .11, ns) o el tratamiento BLA ((F (3, 24 = 6.82, p < .05) y sin interacción (F (3,24) = .26, ns). Un ANOVA realizado sobre el porcentaje de células OrxA-IR que muestran c-Fos IR no reveló ningún efecto significativo del tratamiento Acb (F (3, 24 ) = .64, ns), tratamiento BLA (F (3, 24) = .08, ns), o una interacción de tratamientos (F (3, 24) = .77, ns.)

Discusión

Bajo condiciones de acceso alto en grasa ad libitum, la inactivación de BLA redujo la ingesta elevada de grasas producida por DAMGO intra-Acb, mientras que deja intactos los comportamientos de aproximación exagerados de la tolva de alimentos, confirmando el informe anterior (). El segundo experimento examinó estos mismos fenómenos, pero bajo condiciones limitadas de acceso a la dieta alta en grasas, permitiendo que todos los grupos de tratamiento, excepto el grupo tratado con DAMGO intra-Acb, alcancen la saciedad (es decir, consuman cantidades observadas en condiciones ad lib en el Exp. 1). Los animales tratados con solución salina intra-Acb, con o sin inactivación de BLA, consumieron niveles similares de dieta alta en grasas y mostraron niveles similares de comportamientos de aproximación, como se predijo. Los dos grupos de tratamiento de interés particular, aquellos que recibieron DAMGO intra-Acb con o sin inactivación de BLA, consumieron casi toda la dieta alta en grasas disponible en el primer 30 min de la sesión de prueba de 2hr y mostraron patrones idénticos de comportamientos apetitivos (es decir, número de las entradas de la tolva de alimentos, la duración de la entrada de la tolva de alimentos) durante el 90 final final, según lo previsto. El tratamiento con DAMGO intra-Acb exageró tanto el número como la duración de los comportamientos de aproximación con tolva de alimentos independientemente de la inactivación de BLA, en comparación con los dos grupos tratados con solución salina intra-Acb como se informó anteriormente). Es importante destacar que, como se observa en el experimento 1 y anteriormente (, ), el tratamiento intra-Acb DAMGO, sin inactivación de BLA, conduce a niveles de consumo al menos el doble de la cantidad proporcionada bajo la condición de acceso limitado. Por lo tanto, los patrones de actividad neuronal en ratas que recibieron tratamiento DAMGO intra-Acb sin inactivación de BLA deberían reflejar tanto la motivación para enfoque y consumir comida adicional más allá de lo que estaba disponible. Por el contrario, los patrones de actividad neuronal en ratas que reciben tratamiento DAMGO intra-Acb, con el BLA inactivado, deben reflejar una mayor motivación para enfoque La comida, pero una reducida motivación para consumir alimento adicional, en comparación con ratas tratadas con DAMGO intra-Acb sin inactivación de BLA. Esto es crítico no solo para la justificación del diseño, sino también para la interpretación de los datos actuales. El nivel de dieta disponible se eligió no solo para mantener los niveles de consumo dentro de un rango limitado entre los grupos, sino también para garantizar ratas en todos los grupos de tratamiento, excepto en el grupo de DAMGO solo, que alcanzaron o se acercaron a la saciedad (según lo determinado por el Experimento 1 y anterior). hallazgos, ver ).

La administración de DAMGO intra-Acb aumentó significativamente el VTA c-Fos IR en las neuronas dopaminérgicas en comparación con el tratamiento de control con solución salina, y la administración de muscimol intra-BLA no tuvo influencia en este aumento. Investigaciones anteriores sugieren que los aumentos de IR de c-Fos en el VTA y, en particular, las neuronas de dopamina (DA) VTA, desempeñan un papel central en la recompensa, la motivación y la adicción a las drogas (; ; ). La administración de antagonistas de la dopamina en el Acb bloquea el comportamiento del enfoque alimentario apetitivo pero no tiene efecto en el consumo de comida inducida por el hambre () o el consumo de grasa intra-Acb DAMGO (). La administración intra-acb de agonistas de la dopamina aumenta la proporción de respuesta progresiva para un reforzador de alimentos, pero no tiene efecto en la alimentación gratuita (). Estos y otros datos sugieren que los comportamientos de aproximación de alimentos apetitosos exagerados observados en ambos grupos de tratamiento administrados con DAMGO intra-Acb, con y sin inactivación de BLA, están mediados por una mayor actividad en las neuronas dopaminérgicas VTA.

El patrón de la actividad neuronal PeF orexin-A coincide con los patrones de consumo observados típicamente después de los mismos efectos de los tratamientos en condiciones de acceso ad lib (, ), con el tratamiento intra-Acb DAMGO que conduce a un mayor consumo que cualquier otro tratamiento. También encontramos que el DAMGO intra-Acb incrementó la actividad de DMH c-Fos independientemente del tratamiento con BLA, pero solo el DAMGO intra solo aumentó la proporción de neuronas orexinas que expresan c-Fos en comparación con los controles. A pesar de su papel en el comportamiento de alimentación inducido por DAMGO (; ), DAMGO no aumentó significativamente la actividad de LH c-Fos, aunque No permitía que los animales alcanzaran la saciedad.

El hipotálamo ha sido considerado durante mucho tiempo un centro para la regulación autonómica de la homeostasis energética; Incluyendo regulación de alimentación, excitación y recompensa (, ). Se sabe que las neuronas que expresan los péptidos orexigénicos orexina-A y la hormona concentradora de melanina (MCH) pueblan densamente las áreas laterales del hipotálamo (), en particular, el área periforniana. Se observó que el consumo de una dieta rica en grasas se debe a la orexina-A administrada centralmente () está bloqueado por la administración previa del antagonista opioide naloxona (), sugiriendo una interacción de los péptidos opioides y orexina en la mediación del consumo de alimentos sabrosos. La administración de orexin-A intra-VTA también estimula las neuronas de dopamina (Borgland et al., 2006). El bloqueo de la señalización de orexina en el VTA reduce la alimentación inducida por DAMGO de una dieta alta en grasas (), sin embargo, hasta qué punto esto es a través de la reducción de los comportamientos apetitivos que pueden contribuir al aumento del consumo, se desconoce. Por lo tanto, el hallazgo actual de que el aumento de la actividad dopaminérgica VTA después de DAMGO intra-Acb no se vio afectado por la inactivación de BLA, a pesar de la reducción de la actividad de peF orexin, plantea la importancia de la caracterización conductual de las fases apetitivas y de consumo de la alimentación. Además, estos datos proporcionan hipótesis comprobables para examinar la influencia de la modulación dopaminérgica de PeF orexin y VTA sobre el enfoque impulsado por opioides y las fases de alimentación de consumo.

El estudio actual utilizó un acceso limitado a la dieta (es decir, gramos disponibles) para controlar la influencia de los niveles de consumo diferencial después de varios tratamientos con medicamentos. El estudio también limitó su examen a una sola dieta; por lo tanto, existe la posibilidad de que la alimentación controlada por opioides de otras dietas sabrosas pueda regularse de manera similar. La elección de una dieta alta en grasas fue impulsada por las caracterizaciones pasadas de la red asociada que se revela que subyacen a la alimentación alta en grasas intra-Acb DAMGO (; para su revisión), particularmente el papel del BLA (, ). Se desconoce si los hallazgos actuales son específicos de una dieta alta en grasas o si también se observarían con una dieta alternativa. Curiosamente, un estudio reciente descubrió que incluso en dietas altamente sabrosas, existe una marcada diferencia en los patrones de activación de c-fos en las regiones reguladoras de alimentación clave del circuito mesocorticolímbico (). Se requerirán estudios futuros para determinar si los resultados actuales son específicos de las dietas ricas en grasas.

En resumen, estos datos proporcionan información sobre cómo el BLA responde a la activación de opioides del Acb para impulsar específicamente el consumo, pero no los comportamientos de aproximación, asociados con una dieta alta en grasas. Los datos sugieren que el comportamiento de consumo impulsado por DAMGO intra-Acb puede deberse al aumento de la actividad de las neuronas orexin-A en el PeF, mientras que los comportamientos de acercamiento a los alimentos parecen estar asociados con un aumento de la actividad dopaminérgica VTA, solo se requiere la activación de BLA para observar La fase de consumo. Estos datos proporcionan una mejor comprensión de dos comportamientos de alimentación disociables dentro de un modelo de alimentación bien caracterizado. Esta investigación expande nuestro conocimiento de los circuitos neuronales críticos para la alimentación basada en la palatabilidad y conlleva implicaciones para la comprensión de los comportamientos de alimentación inadaptados involucrados en el desarrollo de la obesidad y los comportamientos de adicción a la comida.

Figura 4 y XNUMX 

Dibujos lineales esquemáticos, adaptados del atlas de Paxinos & Watson (1998), que representan secciones coronales que contienen regiones cerebrales analizadas delineadas en área azul (área gris) y ampliadas directamente debajo. Regiones: (A) área tegmental ventral, VTA; (B) dorsomedial ...

Agradecimientos

Los autores desean agradecer el apoyo de la subvención DA024829 del Instituto Nacional de Abuso de Drogas a MJW.

Notas a pie de página

Los autores declaran no tener conflicto de intereses.

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