PLoS One. 2013; 8 (9): e74645.
Avaldatud Internetis 2013 Sep 10. doi: 10.1371 / journal.pone.0074645
PMCID: PMC3769238
Silvana Gaetani, toimetaja
Abstraktne
Ülemaailmne rasvumisepideemia kujutab endast tohutut ja kasvavat ohtu rahvatervisele. Siiski on ülekuumenemise ja ülekaalulisuse neurobehaanilised käitumismehhanismid puudulikult arusaadavad. On välja pakutud, et sõltuvusega sarnased protsessid võivad olla teatud rasvumise vormide aluseks, eriti need, mis on seotud liigsöömishäiretega. Sõltuvusega sarnaste protsesside rolli ülekaalulisuse uurimiseks kohandasime rottidel kokaiini sõltuvuse sarnase käitumise mudelit, mis reageeris väga maitsvatele toitudele. Siin testisime, kas rottidel, kes reageerivad väga maitsvale šokolaadile, tagatakse, et tulevad esile kolm sõltuvuse-sarnase käitumise kriteeriumi, st kõrge motivatsioon, jätkunud otsimine vaatamata sellele, et otsitakse hoolimatust tagajärgedest hoolimata otsimist ja püsimist. Uurisime ka seda, kas kokkupuude binge mudeliga (toitumine, mis koosneb vahelduvatest aegadest, kus on piiratud juurdepääs toidule ja juurdepääs väga maitsvatele toitudele) soodustab toidu sõltuvusega sarnase käitumise ilmnemist. Meie andmed näitavad olulist individuaalset erinevust maitsva toidu otsimise ja võtmise kontrollis, kuid ei olnud võimalik tuvastada sõltuvusele sarnast käitumist omavate loomade eraldi alarühma. Selle asemel täheldasime laia valikut, mis ulatuvad madalast kuni väga suure kontrolli alla maitsva toiduga. Kokkupuude binge mudeliga ei mõjutanud maitsva toidu otsimise ja võtmise kontrolli. Loomad, kes kontrollisid maitsvat toidutarbimist madalal tasemel (st sõltuvussuhtega käitumise kolme kriteeriumi puhul kõrgelt hinnatud), olid vähem tundlikud toiduhüvitise devalveerimise suhtes ja olid altid toidu põhjustatud taastumise korral, mis viitab sellele, et maitseomaduste kontrollimine toidu tarbimine on seotud tavapärase toidu tarbimisega ja haavatavusega retsidiivi suhtes. Kokkuvõttes esitame loomade mudeli, et hinnata toiduainete otsimise ja võtmise kontrolli. Kuna toitumise vähendamise vähendamine on ülekaalulisuse arengus peamine tegur, võib selle käitumis- ja närvipõhiste aluste mõistmine hõlbustada rasvumisepideemia paremat juhtimist.
Sissejuhatus
Rasvumine on suur oht rahvatervisele, sest see suurendab diabeedi, südame-veresoonkonna haiguste ja vähi riski [1,2]. Rasvumise levimuse määrad on pidevalt suurenenud 2030i ja 65i miljonite rasvunud täiskasvanute eeldatava suurenemise tõttu USA-s ja Ühendkuningriigis.2]. Praegune rasvumise levimus (määratletud kui kehamassiindeks> 30 kg / m2) on USA-s umbes 33% ja enam kui pooltel ELi liikmesriikidest on rasvumise tase> 20% [3,4]. Hoolimata tema suurest levimusest on ülekaalulisuse närvi- ja käitumuslikud alused täielikult arusaadavad.
On oletatud, et ülekaalulisusega seotud liigse toidutarbimise teatud vormid on vahendatud sõltuvust omava protsessiga [1,2,5-11]. Ehkki toidu sõltuvuse ulatus võib seletada rasvumisepideemiat, arutatakse seda intensiivselt [2,12-14]. Sõltuvusega sarnaste protsesside rolli toetamiseks ülekaalulisuse osas kattuvad DSM-IV ainete sõltuvuse kriteeriumid ja liigsöömishäirete kavandatud kriteeriumid [3,4,15,16] ja rasvumine [1,2,17]. Lisaks võib söömishäirete ja narkootikumide kuritarvitamise häirete esinemissagedus olla sama suur kui 40% [18]. Sellega seoses on väidetud, et (üle) söömine ja uimastitarbimine tuginevad sarnastele neuraalskeemidele [19]. Üheks võimalikuks ühiseks neuronaalseks mehhanismiks on dopamiini D2 retseptori kättesaadavuse vähenemine striatumis, mis on leitud mõlemas häires [20-24] järeldus, mis kinnitati kompulsiivse söömise loommudelis [25]. Teised sarnasused hõlmavad sarnast aju aktiivsust pärast iha ja iha maha surumist [26-30] ja samaaegne esinemine impulsiivse isiksuse või tähelepanupuudulikkuse hüperaktiivsuse häirega [31-36].
Oleme varem väitnud, et hiljuti väljatöötatud narkomaania valdkonna mudelid võivad olla kasulikud toidu sõltuvuse mõiste uurimiseks [15]. 2004-is Deroche-Gamonet et al. töötati välja sõltuvusele sarnase käitumise mudel rottidel, mis põhineb kokaiini tarbimise kontrolli kadumisel [37]. Selles mudelis manustasid rotid ise mitu kuud kokaiini iga päev. Loomi testiti kolme käitumisparameetri alusel, mis põhinesid DSM-IV ainete sõltuvuse kriteeriumidel, st 1). 2) Väga kõrge motivatsioon ravimi otsimiseks ja võtmiseks. 3) Ravimi jätkuv otsimine vaatamata vastumeelsetele tagajärgedele. Leiti, et rottide alamgrupp (17,2%) saavutati iga kriteeriumi puhul ülemise tertiili piires, mis on palju suurem kui juhuslikult oodatav (st 3,6%). Lisaks tundusid need sõltuvust väljendavad käitumissuundumatud loomad tunduvalt vastuvõtlikumalt kustutatud uimastite otsimise taastamise mudelina, mis on narkootikumide kuritarvitamise järelkontrolliks pärast detoksikatsiooni [38].
Käesolevas uuringus kontrollisime, kas toitu mõjutavat sõltuvust tekitavat käitumist saab demonstreerida sarnase lähenemisviisiga, nagu Deroche-Gamonet jt. Et hõlbustada toidu sõltuvusega sarnase käitumise ilmumist, avastasime loomad liigsest mudelist, mis koosneb vahelduvatest toidupiirangu perioodidest ja ligipääsust maitsvatele toitudele. Söömisharjumused, mis koosnevad kas vahepealsest juurdepääsust maitsvale toidule [39,40] või vaheldumisi (12h / 12h) juurdepääs sahharoosile ja toidu puudumine on näidanud, et nad vahendavad binge.41] ja teatud sõltuvuse aspektid, nagu võõrutusnähud [42,43] samuti muutused dopamiini signalisatsioonis, mida täheldatakse ka pärast pikaajalist ravimi ekspositsiooni [44,45].
On tehtud ettepanek, et sõltuvuse arengut hõlbustab üleminek tulemuspõhisest, sihipärasest käitumisest tavapärasele, stiimuli-vastuse käitumisstruktuurile [46,47]. Selleks, et testida tavapärase käitumise rolli meie pakutud toidu sõltuvust omava käitumise mudelis, testisime ka toidu reageerimist pärast maitsva toidu devalveerimist [48]. Pealegi, kuna sõltuvusega sarnane käitumine on seotud suurenenud haavatavusega narkootikumide otsimise taastamisele [37], oletasime, et loomad, kellel on vähem kontrolli oma toidu tarbimise üle, oleksid altid koju ja toidust tingitud toitumise taastamisele pärast väljasuremist.
Materjalid ja meetodid
Eetika avaldus
Utrechti ülikooli loomade eetikakomitee kiitis eksperimendid heaks ja need viidi läbi kooskõlas Hollandi seadustega (Wet op de Dierproeven, 1996) ja Euroopa määrustega (suunis 86 / 609 / EEC).
Loomad
6 nädala vanuseid isaseid Wistari rotte (Charles River, Sulzfeld, Saksamaa), kes kaalusid katse alguses 150-200 grammi, pandi kontrollitavatel tingimustel individuaalselt Macroloni puuridesse (L = 40 cm, W = 25 cm, H = 18 cm) ( temperatuur 20–21 ° C, suhteline õhuniiskus 55 ± 15%) ja vastupidises 12-tunnises valguse ja pimeduse tsüklis (süttib kell 19.00). Chow ja vesi olid vabalt saadaval. Kõik katsed viidi läbi päeva-öö tsükli pimedas faasis.
Eksperimentaalne ülevaade
Deroche-Gamoneti mudeli kohandamisel kokaiini kontrolli kaotamise suunas, et saavutada maitsvat toidutootmist, leidsime pilootuuringus, et isegi leebe elektriline jalgpall surus maha kõik toidud. Seetõttu otsustasime mõõta „jätkuvat otsimist hoolimata karistusest”, kasutades kinoliini võltsimist maitsva toiduga [49]. See katseuuring võrdles 4-i dieeti (kirjeldatud allpool) nende potentsiaali tekitamiseks toidu sõltuvusele. Sellisel juhul koolitati ja testiti 24i loomi (n = 6 rühma kohta) kolme käitumise järgi, nagu on kirjeldatud [37]. Huvitav on see, et kui loomi testiti kolmanda kriteeriumi suhtes (vastupidavus kerge elektrilise jalaga), leiti šokolaadist otsimise täielik allasurumine isegi siis, kui šoki intensiivsus langetati 0.35 mA-le. Erinevate dieedirühmade vahel ei leitud erinevusi šokkparadigma all (ANOVA p = 0.1146 F = 2.243 df = 23). Lisaks ei täheldatud märkimisväärset erinevust nelja dieetirühma vahelise tugevdamise järkjärgulise suhte ajakava alusel (andmed ei ole esitatud). Me täheldasime siiski suundumust sõltuvusele sarnase käitumise suurenemisele loomade puhul, kes puutuvad kokku binge mudeliga, kui võtsime arvesse kõiki kolme kriteeriumi. Kuna elektriline jalatsikukk lükkas tagasi kõik tasuotsingud, otsustasime mõõta vastupanuvõime kriteeriumi erinevalt, st eksponeerides loomad 2 mM kiniiniga võltsitud maitsva toiduga. Käesolevas uuringus kirjeldatud peamises katses võrreldi rühma, mis oli avatud binge mudelile (n = 36), chow-toiduga kontrollrühmale (n = 12). Selle katse jaoks olid loomad eelnevalt koolitatud 5i nädalate kolme kriteeriumi alusel, millele järgnesid 8-nädalased dieedile pääsemise nädalad. Me ei täheldanud erinevust operandi reageerimisel dieedirühmade vahel enne dieeti. Seejärel jätkasime ümberõpet ja testimist kolme kriteeriumi järgi, millele järgnesid 10i väljasuremissessioonid ja kaks ennistamist (cue- ja šokolaadist).
Toidusedel
Selles uuringus kasutati nelja erinevat dieeti ja loomad said 8-nädalatele vastava toitumise. Kontroll dieet koosnes ad libitum chow'st (SDS, 3.3 kcal / g, 77.0% süsivesikud, 2.8% rasv, 17.3% valk). Piiratud juurdepääsuga toitumine koosnes ad libitum chow'st, millele oli lisatud 3h juurdepääs šokolaadile TagadaTM (Abbott Laboratories, Abbott Park, IL, USA), 5i päeva nädalas (12.00 – 15.00h). Kõrge rasvasisaldusega kõrge sahharoosivalikuga toit koosnes ad libitum chow'st koos ad libitum küllastunud rasvadega (veiseliha (Ossewit / Blanc de Boeuf), Vandemoortele, Belgia, 9.1 kcal / g) ja 30% sahharoosilahusega sahharoos kraanivees, 1.2 kcal / ml). Toitumisega toitumine koosnes 4-15.0g chow / päeva 15.5-päevast vaheldumisi 3-i päevaga ad libitum chow'ga, millele oli lisatud ad libitum Oreo küpsiseid (Nabisco, East Hanover, NJ, USA, 4.7 kcal / g, 74% süsivesikud, 21% rasva , 3% valk). Sel juhul olid Oreo küpsised saadaval 24h / päevas kolm päeva. 15g chow / päev põhines Hagani et al. kus loomad olid piiratud 66% -ga ad-lib chow'st. See mudel on Hagani et al. ilma binge-mudeli pingekomponendita [39,50]. Kraanivesi oli alati kättesaadav, välja arvatud katsetamise ajal. Pilootuuringus võrreldi kõiki nelja dieeti. Loomi testiti enne ja pärast 8i nädalat dieeti. Selle artikli peamine katse võrdleb 8-i nädalaid dieedist kuni 8-i nädalani. Me jätkasime liigsest toitumisest, sest kirjanduses esitatud andmed ja meie enda pilootandmed viitasid sellele, et ülalkirjeldatud liigsöömine toob tõenäoliselt kaasa toidu sõltuvusega sarnase käitumise [39].
Aparatuur
Rotte koolitati operantkambris (30.5 x 24.1 x 21.0 cm; Med Associates Inc, St. Albans, VT, USA). Igas kambris oli kaks sissetõmmatavat hooba (4.8 x 1.9 cm). Iga kangi kohal asus märgutuli (ENV-221M stiimulivalgus rottidele, 28V, 100mA; Med Associates Inc) ja majavalgusti (ENV-215M house light rotikambritele, 28V, 100mA; Med Associates Inc) vastasseinal. Kambri põrand oli kaetud metallvõrega, mille vardad olid eraldatud 1 cm võrra. Kamber paigutati välise müra minimeerimiseks ventilatsiooni ventilaatoriga varustatud heli summutavasse ruumi. Chocolate Ensure tarniti kahe hoova vahel asuvasse toidunõusse nailonist torude kaudu, mis olid kinnitatud kambrist väljapoole asetatud ühe kiirusega süstlapumba (PHM-100-3.33; Med Associates Inc) külge. Operantkambrit juhiti tarkvaraga MED-PC (versioon IV) Research Control & Data Acquisition System.
Šokolaadi soetamine Tagada iseenesest manustamine
Loomi õpetati reageerima toidule, nagu on kirjeldatud eelnevalt [51,52]. Rotid said esimesena 10i operantide treeninguid, mis kestsid 1 h. Nendel istungitel olid kaks hooba, millest üks oli määratud aktiivseks. Aktiivsete ja mitteaktiivsete hoovade asend tasakaalustati loomade vahel. Istung algas nii hoovade sisestamisega kui ka majavalgustuse valgustusega. Esimesel istungil kasutati fikseeritud suhet (FR) 1-i armeerimisskeemi, mis tähendab, et iga aktiivse kangi vajutamine andis 0.2 ml šokolaadi. Tagada mõlema hoova tagasitõmbamine 20 sek-režiimile ja valguse valgustus üle aktiivse hoob 10 sek, mille jooksul maja tuli välja lülitati. Vastusnõue tõsteti teise ja kolmanda istungi jooksul FR2i tugevdamise ajakavale. Alates neljandast istungist jõustus FR5i tugevdamise ajakava.
Vastamise aegumine
Kellaaja katkestamise kord põhines [37], kuigi lühikese istungi kestust kasutati, et vältida küllastuse mõju reageerimisele. Seansid koosnesid 5 min šokolaadi 10 plokkidest. Tagage 4 min 5 plokkidega vahetatavus, mille jooksul šokolaad tagatakse, et see ei ole kättesaadav. Kättesaadavuse plokkide ajal viidi loomade valgustamisega näidatud vastuse tingimuslik kohalolek loomadele. Saadavaloleku blokeerimise ajal oli eneseanalüüsi protseduur sama, nagu eespool kirjeldatud, st kasutati FR5-i tugevdamise ajakava. Kättesaadavuse blokeerimise ajal oli majavalgus välja lülitatud ja vastused mõlemal hooval olid ilma planeeritud tagajärgedeta. Vastamine muutus sessiooni viimastes plokkides muutuvamaks, tõenäoliselt küllastuse tagajärjel. Seetõttu kasutasime kriitiliseks parameetriks esimese 5 min-i blokeerimisskeemi ajal tehtud vastuste arvu, sest seda plokki toetasid kaks kättesaadavuse plokki, kus loomad said saadaoleva aja jooksul alati maksimaalse tasu. Loomad said enne dieeti ja 10i seansse pärast dieeti 15i seansse. Looma aegumise skoorina kasutati viimase 4i seansi esimese kättesaamatuse bloki jooksul saadud vastuste keskmist arvu.
Tugevdamise progressiivne suhe
Tugevdamise järkjärgulise ajakava kohaselt pidid loomad vastama aktiivse hoova reageerimisnõudele, mis kasvas järk-järgult pärast iga teenitud šokolaadi. Tagage tasu (1, 2, 4, 6, 9, 12, 15, 20, 25 jne)53]). Seanss algas majavalgustuse valgustusega (signaali saadavus) ja nii aktiivse kui ka mitteaktiivse hoova sisestamisega. Aktiivhoova reageerimisnõude täitmine tõi kaasa mõlema hoova tagasitõmbumise, valguse valgustuse 10 sek aktiivse hoova kohal ja 0.2 ml šokolaadi kohaletoimetamise. Pärast 20 sec timeouti algas uus tsükkel. Seanss lõppes, kui loomad ei saanud 60 min jooksul tasu. Loomad said enne ja pärast toitumist 4i PR-seansse 4 PR-istungitel. Mõlemal juhul kasutati looma PR-skoorina aktiivse kangi vastuste keskmist 4-seansside ajal.
Karistatud vastamine
Protseduuri kohandati Deroche-Gamonet et al. (2004). Selle protseduuri käigus testiti loomi operant-konditsioneerimiskambrites, mis olid erinevad koolituse, aegumise ja PR-seansi ajal kasutatavatest. Seanss algas maja valgustusega ja mõlema hoova esitamisega. Nendel istungitel reageerisid loomad FR5-i tugevdamise ajakavale, kus iga 1st-hoova vajutamine andis tulemuseks tooni ja iga 4-ith ja 5th hoova vajutamisel saadi elektriline jalašokk (0.35mA, 2sec), mida manustati võrgupõranda kaudu. Iga 5th Võlli vajutamisel saadi 0.2 ml šokolaad. Toon lülitati välja pärast 4ith kangi vajutamine või kui loomad ei suutnud 4i minuti jooksul 1i vastuseid teha, siis algas uus FR5-tsükkel. Tulemusmõõt oli see, kui palju hoobasid, mida loomad istungi ajal tegid protsendina baasjoone reageerimisest (4 FR5i seansside keskmine). Me hindasime selle paradigma alusel reageerimist pilootuuringus (kirjeldatud ülalpool), kus elektriline jalats on peaaegu täielikult pärssinud toidu reageerimist kõikidele loomadele.
Kiniini võltsimine
Loomadele anti tasuta juurdepääs kas võltsimata või võltsimata (kasutades 2 mM kiniini; Sigma, Holland) šokolaadi, mis tagati kodupuuris 30 minutit erinevatel päevadel. Pilootkatse näitas, et kiniini kontsentratsioon 2 mM põhjustas olulist individuaalset varieeruvust, samas kui suuremad kontsentratsioonid surusid peaaegu kõigi loomade söömise alla ja madalamad kontsentratsioonid mõjutasid šokolaadi väga vähe. Summutussuhe arvutati järgmiselt: ((võltsimata tarbimine - võltsitud tarbimine) / võltsimata tarbimine) * 100, nii et summutamise suhe 100 hõlmas sissevõtmise täielikku pärssimist ja suhe 0 tähendas, et pärssimist ei toimunud üldse .
Tasu devalveerimine
Loomadele anti 2 h vaba juurdepääsu šokolaadile. Tagada kodus puuris vahetult enne 20 min operandi istungit, mille jooksul tuli valgustus ja mõlemad hoovad olid kogu seansi vältel kohal. Nii aktiivsed kui ka mitteaktiivsed kangi vastused olid ilma planeeritud tagajärgedeta. Devalveerimise skoor arvutati aktiivse kangi presside kogusena, mille loom tegi pärast devalveerimist. Tulemusi võrreldi eelmise päeva tavapärase 20-i minuaalvähendamata FR5-seansi ajal kasutatava kangi vajutamisega.
Väljasuremine ja ennistamine
Loomad said 12i igapäevaseid 1 h operatsiooni seansse, mille jooksul kangipressid olid planeerimata tagajärgedeta. Majavalgustus (et varem teatatud tasu kättesaadavus) lülitati kogu seansi vältel sisse. Päeval 13 testiti cue-indutseeritud taastamist järgmiselt. Seanss algas 10 s. Selle seansi ajal, kui järgiti FR5i nõuet aktiivhoobal, saavutati mõlema hoova tagasitõmbumine ja valguse valgus 10 sekundis, kuid tasu ei saadud. Loomad said 14 ja 15 päeval tavapäraseid väljasuremisolekuid. Päeval 16, šokolaad Tagada indutseeritud taastamine. Seanss algas 0.6 ml šokolaadi manustamisega. Selle seansi ajal olid hoobade pressid ilma planeeritud tagajärgedeta.
Andmete analüüs
Kolme kriteeriumi alusel arvutati „sõltuvuse skoor” vastavalt Belin et al. [54]. Normaliseerimine toimus kõikide loomade keskmisest lahutamisest igast loomast ja jagades kogu rühma standardhälbe. Selle tulemuseks oli kriteeriumi tulemus 0i keskmise ja 1i standardhälbe iga kriteeriumi puhul. Seejärel arvutati sõltuvuse skoor kolme normaliseeritud skoori summana. Me kategoriseerisime loomad ka Deroche – Gamonet et al. Järgi, mis tähendab, et me loendasime kriteeriumide arvu, mille puhul 66i vaheline loom olith ja 99th jagamise protsentiil [37]. Kaks dieetirühma võrreldi üksteisega, kasutades Student'i t-teste. Kriteeriumirühmi võrreldi ühepoolsete ANOVA-de abil, millele järgnesid vajaduse korral Türgi mitmekordsed võrdlustestid. Toorandmekogumid on saadaval nõudmisel.
Tulemused
Loomade kohordi (n = 48) testiti sõltuvuse sarnase käitumise kolme kriteeriumi suhtes. Kontrollimatu söömisharjumuse esilekutsumiseks oli alarühm (n = 36) avatud binge mudelile. Märkimisväärseid erinevusi ükskõik millise kolmest individuaalsest kriteeriumist kontroll- ja liigitusloomade vahel ei täheldatud (ajaline reageerimine (TO): p = 0.6 t = 0.53 df = 46; progresseeruv suhe (PR): p = 0.9 t = 0.1128 df = 46 kiniin: p = 0.3 t = 1.048 df = 46) (Joonis 1A – C). Joogimudel tõi aga märkimisväärselt kaasa kehakaalu tõusu (p <0.0001 t = 6.105 df = 46) (Joonis 1D). Seejärel jaotasime kõik loomad 4i alarühmadesse, lähtudes nende kriteeriumide hulgast, mille kohta nad 66i vahel löövadth ja 99th protsentiil, vastavalt Deroche-Gamonet et al. (2004). Meie puhul ei olnud 3-critt alarühm juhuslikult oodatust suurem (st 3,6%) (Joonis 2). See kehtib nii binge grupi (Joonis 2A), samuti kogu kohordi (Joonis 2B). Kriteeriumite alarühmad erinesid üksteisest igas kriteeriumis (ANOVA TO: p <0.0001 F = 11.42 df = 47; PR: p <0.0001 F = 9,850 df = 47; kiniin: p = 0.0006 F = 6.932 df = 47) (Joonis 3A – C). Binge grupis hindasime, kas vähenenud kontroll ennustas kehakaalu kasvu dieedi ajal, mis ei olnud nii (Joonis 3D).
Oluline on see, et erinevusi kriteeriumirühmade vahel ei põhjustanud küllastuse või energiavajadusega seotud erinevused, kuna kõik rühmad tarbisid 70 min FR5 seansi ajal sama kogust šokolaadi (ANOVA p = 0.3 F = 1.266 df = 47) (Joonis 4A) või kui 2h on ad libitum juurdepääs šokolaadile Tagada (ANOVA p = 0.4 F = 0.9651 df = 47) (Joonis 4B). Samuti arvutasime sõltuvuse skoori vastavalt [54]. Selle tulemusena saadi palju tulemusi (Joonis 5).
On välja pakutud, et ebanormaalsete, ravimile suunatud stiimul-vastuse harjumuste teke on sõltuvust tekitava käitumise arendamisel oluline samm [46,47]. Et hinnata, kas loomade väljendatud käitumine oli eesmärgipärane või harilik, devalveerisime šokolaadi. Tagada tasu, andes loomadele 2 h vaba ligipääsu oma kodus puuris enne 20 min operandi testimise seanssi, mille jooksul hoob surub, kui seda ei tugevdata . Loomad tegid keskmiselt 63% vähem vastuseid, kui šokolaad oli devalveerunud võrreldes 20 min seanssiga, kus kangipressid tugevdati ja šokolaati ei devalveeritud (keskmine erinevus on 104.0, 95% ci = 92.06 kuni 115.9)Joonis 6A). Pärast devalveerimist tehtud tõukepressid korreleerusid sõltuvuse skooriga (r2= 0.2, p <0.001) (Joonis 6B). Tähelepanu ei täheldatud liigse ja kontrollrühma vahel (andmeid ei ole näidatud).
Järgnevalt hindasime, kas söömise vähendamisega vähenenud loomad olid kaldunud reageerima uuesti. Mõõdeti 2i taastamise tüüpe. Võrreldes väljasuremisega (Joonis 7A), šokolaadi vastuseisundlik esitlus Tagamaks, et sellega kaasnevad märgid põhjustasid märkimisväärse (p = 0.0035 t = 3.077 df = 47) kogu kohordi reageerimise taastamise, kuid kriteeriumirühmade vahel ei olnud erinevusi (ANOVA p = 0.865 F = 0.2442 df = 47) (Joonis 7B). Šokolaadi tagamise indutseeritud taastamise ajal täheldasime olulist taastamist (p <0.0001 t = 12.35 df = 47) ja olulist erinevust taastamisel rühmade vahel, kusjuures kahe kriteeriumiga rühma reageerimise tase oli kõrgem kui 2 ja 0 kriteeriumiga loomadel (ANOVA p = 1 F = 0.01 df = 4.225) (Joonis 7C).
Arutelu
Käesolevas uuringus kohandasime kokaiini sõltuvusele sarnase käitumise loommudelit, et hinnata sõltuvust tekitavat käitumist, mis on suunatud maitsvatele toitudele. Kontrollimatu söömise arengu hõlbustamiseks oli loomade alarühm (n = 36) eksponeeritud binge-tüüpi mudelile, mis koosnes 4i päevast 66% -st ad libitum chow-st, mida vaheldati 3-i päevaga, et saada juurdepääs ad libitum chow'le kombinatsioonis Oreo küpsistega. Pärast kolme kontrolli kaotamise kriteeriumi testimist mõõdeti ka pärast devalveerimist reageerimist ja kalduvust taastada kustutatud vastus, mis oli põhjustatud toidukäitumisega seotud kihi või šokolaadi vastuseisundlikust esitlusest.
Binge mudel ei mõjuta toidu otsimise kontrolli
Me ei järginud binge mudeli mõju sõltuvusele sarnase käitumise kolmele kriteeriumile (Arvud 1 ja Ja2) .2). Me täheldasime siiski kehakaalu suurenemise suurenemist pärast binge mudeliga kokkupuudet. Praegune toit põhineb Hagani jt uuringul, mis näitas, et loomadele, kes olid olnud võrreldava toiduga kokku puutunud, on suurenenud ka maitsev toit, isegi pärast seda, kui nad 30i päeva jooksul sellest toidust välja jäeti [50]. Erinevalt Hagan et al.-St kasutasime me isaseid rotte. Seetõttu ei saa me välistada, et me oleksime saanud emasloomade rottide kasutamisel tugevama toitumise. Tõepoolest, BED on inimeludes enam levinud kui meestel [55]. Teisest küljest on korduvalt näidatud, et arvestades õigeid asjaolusid, hakkavad nii isased kui ka emased rotid maitsvat toitu [56-58]. Teine tavapäraselt kasutatav binge mudel, mis põhjustab rottide mõlema soo häbistamist, kasutab vaheldumisi 12h / 12h toidupuuduse perioode koos juurdepääsuga 10% sahharoosilahusele [59,60]. Varasemad uuringud on samuti näidanud, et pidev juurdepääs kõrge rasvasisaldusega sahharoosiravimile suureneb reageerimisel PR-ajakava alusel ja reageerides PR-ajakavale enne, kui juurdepääs dieetile korreleerub positiivselt kõhu rasvasisaldusega pärast 4weeksit, mis võimaldab juurdepääsu kõrge rasvasisaldusega kõrgele suhkru dieet isastel rottidel [51]. Seega võib teatud tüüpi rasvunud dieediga kokkupuude põhjustada toitumise ja toidu motivatsiooni suurenemist. Meie andmed näitavad siiski, et pikaajaline kokkupuude toitumisharjumusega ei ole iseenesest piisav, et tekitada selge sõltuvusega sarnast käitumist.
Puuduvad tõendid toidu sõltuvuse kohta, kuid kõrge individuaalne varieeruvus maitsva toidu tarbimise üle
Vastupidiselt kokaiinile leiti, et rottide alarühm, mis sooritas ülemise tertiili kõigi kolme kriteeriumi puhul, ei olnud juhuslikult oodatust suurem (3,6%). Seetõttu on mõistlik järeldada, et šokolaadile suunatud selge sõltuvusega sarnase käitumise märke Tagada meie uuringus välja töötatud. Isegi sellise sõltuvusega alarühma puudumisel on käesolevas uuringus täheldatud toiduainete otsimise ulatus väga oluline. See tähendab, et vähenenud kontroll toidu tarbimise üle inimestel, isegi kui puudub selge sõltuvusega sarnane käitumine, võib põhjustada ülekuumenemist ja pikaajalist kerget ülekuumenemist, mis viib mõnede inimeste rasvumisele. Käesolevas uuringus ei ennustanud maitsva toidu tarbimise vähenemine kehakaalu suurenemist, mis on tõenäoliselt tingitud asjaolust, et rottidel (erinevalt inimestest) ei püüa vältida kehakaalu suurenemist. Seega on selle järjepidevuse kontrollimise närvimehhanismid toiduainete otsimise ja võtmise üle oluline uurida ja meie praegune mudel annab selleks käitumuslikud vahendid.
Loomad, kellel on vähenenud kontroll toidu tarbimise üle, on vähem tundlikud tasu devalveerimise suhtes
Me täheldasime märkimisväärset vähenemist reageerimisel pärast devalveerimist grupi tasandil (Joonis 6a). Huvitav on see, et devalveerimise mõju osas olid suured individuaalsed erinevused, mis korreleerusid sõltuvuse skooriga (Joonis 6b). On tehtud ettepanek, et sõltuvuse arengut hõlbustaks üleminek sihtsuunatud tulemuspõhisest käitumisest tavapärasele stiimulipõhisele käitumisele [46]. Eeldatakse, et esimest on vahendatud striatumi ventraalsete ja mediaalsete osadega, samas kui viimane sõltub dorsolateraalsest striatumist [61]. Tõepoolest, on korduvalt näidatud, et pikaajaline kokaiini manustamine omab narkootikumide otsimise aluseks olevaid dorsolateraalseid striatummehhanisme [62-65] ja et dorsolateraalse striatumi kahjustused või inaktiveerimine vähendab harjumuspärast käitumist [66-69]. Kuna loomad, kellel on väiksem kontroll toidu tarbimise üle, väljendavad rohkem tavapärast käitumist, näitavad need leiud, et vähenenud toidu tarbimise kontroll on seotud suurema dorsolateraalse striatali osalemisega söömise kontrollis.
Madala kontrolli all olevad loomad on kipuvad taastama kustutatud toidu otsimise
Sõltuvuse silmapaistev tunnus on suur retsidiivi oht [70,71]. Seda saab uurida loommudelite abil, mis uurivad looma kalduvust taastada ravimi otsimine pärast operandi reaktsiooni väljasuremist. Narkootikumide otsimist saab taastada ravimiga seotud kihi, väikese ravimi koguse või stressi abil [38]. Et hinnata, kas loomad, kellel on vähem kontrolli toiduainete otsimise üle, taastaksid enam kustutatud toidutootmise, testisime loomad nii löögi- kui ka tasulise taastamise puhul. Nagu näha Joonis 7C, ainult loomade kruntimine šokolaadimaitsega tasuga põhjustas olulise erinevuse 4i kriteeriumirühmade taastamisel. Sel juhul reageerisid 2i kriteeriumid taastamise ajal oluliselt rohkem. On tõenäoline, et 3i kriteeriumiga loomad taastuvad tõenäolisemalt, kuid seda oli raske statistiliselt näidata, kuna selles rühmas oli vähe loomi.
Kokkuvõttes esitame me mudeli, mida saab kasutada söömiskäitumise kontrolli muutuste mõõtmiseks. Mudel toob kaasa pideva käitumise, mis ulatub väga kõrgest kuni madalama kontrollini, mille äärmuslikku nimetust võib nimetada toidu sõltuvuseks, kuid vähemalt praeguses eksperimendis ei saa tõmmata selget piiri „sõltuvuses” ja „mitte-sõltuvuses” olevate loomade vahel. samuti ei ole loomade alarühma võimalik liigitada sõltuvust omava käitumisega, mis on juhuslikult oodatust suurem. Teisest küljest leiti, et madal kontroll toidu tarbimise üle oli seotud maitsva toidu põhjustatud retsidiivi suure kalduvusega ja šokolaadi tavapärase reageerimisega, mis näitab, et sõltuvust tekitava käitumisega seotud käitumismuutusi võib näha loomadel, kellel on madal kontroll maitseomaduste üle. toidu tarbimine. Seega pakub mudel väärtuslikku vahendit söömise ja selle närvi aluste tugevdamise kontrollimiseks. See on äärmiselt oluline, kui me leiame, et vähenenud kontroll söömise üle, isegi ilma toidu sõltuvuse range liigituseta, võib põhjustada tõsiseid terviseprobleeme.
Rahastamise aruanne
Toetab NeuroFAST Foundation (toidu tarbimise, sõltuvuse ja stressi integreeritud neurobioloogia). NeuroFAST rahastatakse Euroopa Liidu seitsmendast raamprogrammist (FP7 / 2007-2013) toetuslepingu nr 245009 alusel. Rahastajatel ei olnud mingit rolli uuringute kavandamisel, andmete kogumisel ja analüüsimisel, avaldamise otsusel ega käsikirja koostamisel.
viited
;