Modèles d'activation neurale sous-jacents à l'influence de l'amygdale basolatérale sur les comportements de consommation intra-accumbens liés aux opioïdes par rapport aux comportements alimentaires appétitifs riches en graisses chez le rat (2015) - BINGE MECHANISM

Behav Neurosci. Manuscrit de l'auteur; disponible dans PMC 2015 Dec 1.

Publié sous forme finale modifiée en tant que:

PMCID: PMC4658266

NIHMSID: NIHMS724902

La version finale modifiée de cet article par l'éditeur est disponible à l'adresse Behav Neurosci
 

Abstract

La présente étude a exploré le rôle de l'amygdale dans la médiation d'un modèle unique de comportement alimentaire entraîné par l'activation d'opioïdes intra-accumbens (Acb) chez le rat. L’inactivation temporaire de l’amygdale basolatérale (BLA) via l’agoniste de GABAA, muscimol, évite une consommation accrue suite à l’administration intraveineuse d’opioïdes de l’agoniste sélectif des opioïdes µ, D-Ala2, NMe-Phe4, Glyol5-enképhalin (DAMGO), encore en baisse comportements intacts, en particulier après la consommation. L'une des interprétations est que l'inactivation de la BLA bloque sélectivement l'activité neuronale sous-jacente aux comportements de consommation (consommation) dictés par DAMGO, mais pas aux comportements d'appétit (approche). Les expériences actuelles tirent parti de cette dissociation temporelle de la consommation et des comportements d’approche pour étudier leur activité neurale associée. Après l'administration intraveineuse de sérum physiologique ou l'administration de DAMGO, avec ou sans administration de BLA muscimol, les rats ont reçu 2hr un accès limité à un régime riche en graisses. Immédiatement après la séance d'alimentation, les rats ont été sacrifiés et les cerveaux ont été analysés pour déterminer les schémas d'activité neuronale dans des régions cérébrales critiques connues pour réguler les comportements d'alimentation tant appétitifs que consommés. Les résultats montrent que l'administration intra-Acb DAMGO a augmenté l'activation de c-Fos dans les neurones à orexine situés dans la zone péri-nerveuse de l'hypothalamus et que cette augmentation de l'activation est bloquée par l'inactivation de BLA muscimol. L’administration de DAMGO intra-Acb a significativement augmenté l’activation de c-Fos dans les neurones dopaminergiques de la région tégmentale ventrale, par rapport aux témoins salins, et l’inactivation de la BLA n’a eu aucun effet sur cette augmentation. Globalement, ces données fournissent des circuits sous-jacents susceptibles d'influencer l'influence sélective de la BLA sur la conduite de comportements d'alimentation consommatrice, mais non appétitive, dans un modèle de comportement alimentaire conduit par hédonisme.

Mots clés: comportement motivé, analyse des systèmes et des circuits, comportement en laboratoire (appétitif / aversif), modèle animal, schéma d'activation neuronale de l'alimentation opioïde

Le réseau distribué contribuant à l’alimentation médiée par les opioïdes intra-accumbens (Acb) a fait l’objet d’un examen approfondi (; ; ; ), et les contributions de l’amygdale basolatérale (BLA) ont été particulièrement intéressantes. Inactivation temporaire de la BLA avec le GABAA muscimol, un agoniste, empêche l'augmentation forte de l'apport en graisses suite à l'administration intra-Acb de l'agoniste sélectif des µ-opioïdes D-Ala2, NMe-Phe4, Glyol5-enképhaline (DAMGO), mais l'inactivation de la BLA n'a aucune influence sur une augmentation de l'alimentation induite par l'aigu 24hr privation de nourriture (). Cette influence de la BLA sur la médiation spécifique d'un modèle d'alimentation hédonique a également été caractérisée afin de montrer que l'inactivation de la BLA empêchait l'augmentation de la consommation entraînée par le D-Acb intra-Acb, tout en laissant intacts les comportements à l'approche alimentaire, en particulier après la fin de la consommation. Bien qu'une description et une interprétation plus approfondies de ces données aient été fournies par , L'inactivation de la BLA semble interférer uniquement avec la phase de consommation d'un comportement alimentaire riche en graisses, mais pas avec la phase d'approche alimentaire entraînée par l'activation des opioïdes de l'Acb.

Historiquement, les comportements enrichissants ont été classés dans une appétitif phase, qui inclut les comportements d’approche impliqués dans la recherche de stimuli valorisants tels que la nourriture, et la consommé phase, qui inclut des comportements tels que la consommation de nourriture (; ). Cette distinction a été observée pendant des décennies et reste populaire aujourd'hui à mesure que les théories de la motivation liée à l'alimentation et d'autres récompenses évoluent (; ; ; ; ). Les tentatives visant à définir la physiologie sous-jacente à ces phases distinctes du comportement motivé ont inclus des modèles dans lesquels les traitements ont interféré avec l'expression d'une phase sans en influencer l'autre (; ; ; ). La présente étude examine la physiologie sous-jacente d'un modèle unique de comportement alimentaire dans lequel la phase consommatrice et la phase appétitive étaient dissociées.

Les présentes expériences ont étudié les schémas neuronaux d'activité sous-jacents aux comportements alimentaires appétitifs et consommés conduits par le intra-Acb DAMGO. Tout d’abord, la constatation initiale () a été reproduit pour établir les prémisses de la deuxième expérience, y compris la nécessité de déterminer une quantité appropriée de régime limité à fournir dans la deuxième étude. Dans la deuxième expérience, après chacune des quatre conditions de traitement médicamenteuses, tous les sujets ont eu accès à une quantité limitée de diète riche en graisses, fournissant à chaque groupe de traitement sauf le groupe traité uniquement au DAMGO, d'atteindre la satiété conditions lib de Experiment 1). Immédiatement après la séance d'alimentation avec 2hr, les rats ont été sacrifiés pour capturer les schémas d'activité neuronale associés aux schémas de comportement affichés. Des données antérieures démontraient que l'intégralité du comportement de la consommation et de l'approche à la trémie alimentaire se produisait au cours de la première minute 30 de la session de test suivant tous les traitements, mais que le DAMGO intra-Acb, avec ou sans inactivation de la BLA, produisait de solides niveaux de comportements à l'approche alimentaire au cours de la dernière analyse 90 min. de la session de test 2hr (). Par conséquent, l'activité neuronale associée à la motivation à une approche ainsi que consommer devraient être représentés chez les rats recevant un traitement DAMGO intra-Acb sans inactivation de la BLA. En revanche, les modèles d’activité neuronale chez les rats traités par DAMGO intra-Acb avec inactivation de la BLA devraient refléter la même motivation à une approche, mais reflètent une motivation réduite à consommer.

L’activité neuronale a été examinée dans des régions cérébrales connues pour régir les comportements d’appétit et de consommation d’intérêt, y compris la région tegmentale ventrale (VTA), l’hypothalamus médial dorsal (DMH), la région perifornique de l’hypothalamus (PEF) et l’hypothalamus latéral (LH) (; ; ). L’administration intra-Acb DAMGO augmente l’expression de c-Fos dans les neurones hypothalamiques periforniques et cette expression nécessite la signalisation d’oreexine au sein de la VTA (). Ensemble, ces données et d'autres suggèrent que ce modèle d'alimentation induite par la palatabilité via l'activation des récepteurs µ-opioïdes d'Acb pourrait recruter des neurones à orexine PeF et améliorer la signalisation de l'orexine au sein de la VTA qui pourrait à son tour moduler l'efflux de DA vers l'Acb et la mPFC, conduisant à des comportements d'alimentation (). L'effet de l'activation de la BLA étant nécessaire pour observer une augmentation de la consommation de DAMGO à forte teneur en matières grasses intra-Acb, mais non de comportements d'approche à haute teneur en matières grasses, sera exploré.

Méthodologie

Rats

Trente-six rats mâles adultes Sprague-Dawley (Harlan Sprague-Dawley, Inc., Indianapolis, Indiana) pesant 300 – 400 g ont été logés deux par deux dans des cages en plexiglas dans une salle de colonie à température contrôlée, à une température de 22 ° C. Les rats ont été maintenus sur un cycle 12-hr lumière-obscurité et toutes les expériences ont été conduites pendant la phase lumineuse (0700 –1900) entre les heures 1200 et 1500. Sauf indication contraire, les rats ont eu libre accès à de la nourriture de laboratoire et à de l'eau potable avant et pendant toute l'expérience. Les groupes contenaient des rats 6 – 8. Toutes les procédures expérimentales ont été effectuées conformément aux protocoles approuvés par le comité institutionnel de protection et d'utilisation des animaux de l'université du Missouri.

#

Les rats ont été anesthésiés avec un mélange de kétamine et de xylazine (90 en mg / kg et 9 en mg / kg, respectivement; Sigma, St. Louis, MO) et des ensembles de canules en acier inoxydable guide (2, 23, mm) ont été ciblés de manière stérotaxique. bilatéralement au-dessus de la frontière du noyau Acb et de la coque latérale et du BLA et fixés au crâne avec des vis en acier inoxydable et une résine durcissable à la lumière (Dental Supply of New England, Boston). Après la chirurgie, des stylets en fil de fer ont été placés dans les canules guides pour prévenir l’occlusion. Les coordonnées des sites visés sont les suivantes: Acb: AP, + 10; ML, ± 1.4; DV, -2.0; BLA: AP, -7.8; ML, ± 2.8; DV, -4.7 (la coordonnée DV représente l'emplacement de l'aiguille d'injecteur 8.6mm qui étend 12.5mm ventral de la canule).

Appareil

L'évaluation comportementale de l'alimentation a eu lieu dans une pièce séparée de la salle de la colonie dans huit chambres d'alimentation en plexiglas (30.5 cm × 24.1 cm × 21.0 cm) (Med Associates, St. Albans, Vermont). Les rats avaient accès à de l'eau ad libitum et à environ 35g de diète au goût agréable, sauf indication contraire. Les chambres d’alimentation étaient équipées de quatre faisceaux d’activité locomotrice infrarouge espacés de 6 sur la longueur de la chambre et de 4.3 au-dessus du sol. Une balance automatisée pour la trémie de nourriture surveillait la consommation de nourriture. Un faisceau infrarouge supplémentaire traversant l'entrée de la trémie d'aliments déterminait le nombre et la durée de chaque entrée de la tête dans la zone de la trémie. La trémie d'alimentation et la bouteille d'eau étaient situées du même côté (coins opposés) de l'un des murs de la chambre et un bac à déchets amovible était situé sous le plancher du bar. Les mesures comprenaient l’activité locomotrice (nombre de ruptures de faisceau horizontales), la durée d’entrée de la trémie (durée moyenne de la coupure du faisceau à l’entrée de la trémie), les entrées de la trémie (nombre de ruptures de faisceau à l’entrée de la trémie) et la quantité consommée ( grammes de régime consommés). Les périodes de test consistaient en une surveillance du comportement dans les chambres d'alimentation par un ordinateur utilisant le logiciel Med-PC (Med Associates Version IV, St. Albans, Vermont).

Procédure

Microinjection de drogue

Le D-Ala2, le NMe-Phe4, le Glyol5-enképhaline (DAMGO; Research Biochemicals, Natick, MA) et le muscimol (Sigma, St. Louis, MO) ont tous deux été dissous dans une solution saline 0.9% stérile. Le véhicule de contrôle était toujours une solution saline 0.9% stérile. Les perfusions ont été administrées à l'aide d'une pompe à microdrive (Harvard Apparatus, South Natick, MA), connectée à l'aide d'un tube en polyéthylène (PE-10), tandis que les rats étaient manipulés doucement. Trente-trois injecteurs 12.5-mm de calibre ont été utilisés, 2.5 mm s'étendant au-delà de l'extrémité des canules de guidage. Le débit d'injection était de 0.32 µl / min pour Acb et de 0.16 µl / min pour BLA, la durée totale de la perfusion étant de 93, ce qui a entraîné des volumes de 0.5-µl et 0.25-µl, respectivement. Une minute supplémentaire était autorisée pour la diffusion.

Conception

Experiment 1

En utilisant un modèle intra-sujet, tous les groupes de rats ont reçu chacune des quatre combinaisons de traitement médicamenteux pendant quatre jours de traitement séparés dans un ordre contrebalancé. Tous les tests comportementaux pour les deux expériences ont commencé 1 une semaine après l'opération dans les chambres de contrôle de la prise alimentaire de Med-Associates. Les rats ont eu accès au régime alimentaire dans ces chambres pour 2hr quotidiennement pendant 6 jours consécutifs. Sur le 5th jour, un injecteur 10-mm a été inséré et laissé en place pendant 2 min, sans aucun volume injecté. Sur le 6th jour, un injecteur 12.5-mm a été inséré et une solution saline a été administrée pour 93. Chaque jour de test, du muscimol (20 ng / 0.25 µl / côté bilatéralement) ou une solution saline a été perfusé dans le BLA, suivi immédiatement par du DAMGO (0.25 mg / 0.5 µl / côté bilatéralement) ou du sérum physiologique dans l'Acb, donnant ainsi lieu à quatre traitements combinaisons. La session de test 2hr a débuté immédiatement après la dernière injection et les rats ont eu accès à volonté à un régime riche en graisses. Il y avait au moins 1 jour entre les jours de traitement.

Experiment 2

Quatre groupes de rats, utilisant un motif inter-sujets, ayant chacun une canule bilatérale visant l'Acb et le BLA. Les rats ont eu accès au régime alimentaire dans ces chambres pour 2hr quotidiennement pendant 6 jours consécutifs et les procédures d’injection étaient identiques à celles de l’expérience 1; toutefois, chaque rat ne recevrait que 1 des combinaisons possibles de traitements médicamenteux 4. La consommation d'un régime alimentaire riche en matières grasses le 6e jour de traitement de base a été utilisée pour contrebalancer le traitement médicamenteux du médicament afin de garantir des schémas d'ingestion de base similaires. Sur le 8th jour, les animaux recevaient 1 of 4, d’éventuels traitements médicamenteux et l’accès au 8g, un régime appétissant pour 2hr.

Vérification histologique du placement de la canule

Immédiatement après la séance d'alimentation avec 2hr, les animaux ont été retirés des chambres d'alimentation, profondément anesthésiés à la kétamine et à la xylazine (90 mg / kg et 9 mg / kg) et perfusés de manière transcardiale. Les cerveaux ont été prélevés et immergés dans du formol (10%) pendant une nuit à 4 ° C, puis cryoprotégés par transfert dans une solution de saccharose (20%) à 4 ° C. Des coupes en série congelées (50 µm) ont été collectées sur toute l'étendue du site d'injection, montées sur des lames gélatinisées et contre-colorées au violet de crésyle. Les profils de placement des canules ont ensuite été analysés pour en déterminer l'exactitude et les données provenant de rats avec une canule mal placée n'ont pas été incluses dans les analyses.

Immunohistochimie

Les cerveaux ont été tranchés à une épaisseur de 40 µm et stockés dans une solution de tampon phosphate 0.1M (PB, pH 7.4) à 4 ° C. Le protocole de coloration par immunofluorescence en suspension libre était le suivant: Des coupes ont été lavées (3 x 10 min) dans du PBS. Les sites de liaison non spécifiques ont été bloqués en utilisant une solution de blocage [un mélange 10% de sérum de chèvre normal (Jackson Immuno Research, West Grove, PA) et 0.3% Triton X-100 (Sigma) dans du PBS)] pendant 2 hr. Ensuite, les sections ont été incubées dans un mélange cocktail contenant l'anticorps anti-c-Fos de lapin (1: 5000; Calbiochem) et de l'anti-tyrosine hydroxylase (VTA) de poulet ou de l'anti-orexine-A (hypothalamus) de poulet. Les coupes ont été lavées (4 x 30 min) dans du PBS contenant 0.05% Tween-20 (PBST). Ensuite, des coupes ont été incubées pendant X heures 2 dans un tampon de blocage, avec un cocktail d'anticorps secondaires: IgG Alexa Fluor 555 de chèvre et IgG Alexa Fluor 488 de chèvre (Invitrogen). Tous les anticorps secondaires ont été utilisés à la concentration recommandée de 1: 500. Les coupes ont été lavées (4 x 30 min) dans du PBST et du PB (2 x 10 min). Les coupes ont été montées sur des glissières super-givrées (VWR International, États-Unis) et laissées à sécher à température ambiante tout en étant protégées de la lumière. En utilisant le kit de montage ProLong Anti-fade (Invitrogen), les tranches ont été recouvertes d’une pellicule protectrice et stockées à 4 ° C. Toutes les incubations ont été effectuées à la température ambiante à l'exception de celles des anticorps primaires qui ont été incubées à 4 ° C. Pour contrôler la variation de la réaction immunohistochimique, les tissus des différents groupes de traitement ont été mis à réagir ensemble. De plus, la coloration était absente dans les expériences de contrôle avec l'omission des anticorps primaires.

Analyse statistique comportementale

Pour l'expérience 1, toutes les mesures d'alimentation pour la séance totale de 2-h et pour les différentes conditions de traitement ont été analysées avec une ANOVA intra-sujet à deux facteurs (traitement Acb Traitement X Amygdala), les niveaux de chaque facteur étant soit le véhicule, soit le médicament. . Pour l'expérience 2, toutes les mesures d'alimentation ont été analysées à l'aide d'une ANOVA à deux facteurs entre deux sujets (traitement Acb Traitement X Amygdala), les niveaux de chaque facteur étant soit le véhicule, soit le médicament.

Procédures de comptage, imagerie et analyse statistique

Pour l'évaluation quantitative de l'expression de l'immunoréactivité dans l'hypothalamus (y compris l'hypothalamus latéral, la région péri-ankéenne, l'hypothalamus dorsomédien) et l'ATV, trois tranches de tissu anatomiquement parallèles de chaque hémisphère (total 6 par région) ont été analysées et moyennées. Toutes les images ont été générées au moyen d'un objectif 4 × ou 10 × avec un microscope confocal à l'aide du logiciel d'imagerie Slidebook 4.3 (Intelligent Imaging Innovations, Denver, CO). En fonction de la région particulière, une immunoréactivité fluorescente dans une tranche 40µm a été imagée pour les canaux marqués c-Fos uniquement, c-Fos / TH ou c-Fos / OrexinA, séparés avec un ensemble de seuils exclusif. Les images ont ensuite été affichées en plein écran à l’aide du logiciel libre ImageJ (National Institutes of Health, Bethesda, MD, États-Unis) basé sur le domaine public et java, sous la forme d’un programme de traitement et d’analyse des images permettant de marquer chaque neurone et de marquer positivement chaque canal. compté à l'aveugle pour le traitement. Les neurones ont été classés comme c-Fos uniquement, peptide uniquement ou marqués deux fois selon la présence du produit de la réaction d'anticorps de base ci-dessus dans le noyau de la cellule.

Toutes les zones ont été désignées et cartographiées à l'aide de The Rat Brain Atlas (Paxinos et Watson, 1998). Région tegmentale ventrale et tyrosine hydroxylase; les coupes sélectionnées étaient comprises entre -5.2 et -5.5 mm en avant du bregma. A chaque niveau, la région contenant les cellules tyrosine hydroxylase (TH-IR) et le c-Fos-IR ont été comptées dans les deux hémisphères. Hypothalamus et Orexin-A; les coupes sélectionnées étaient comprises entre -2.8 et -3.3 mm en avant du bregma. La région hypothalamique (entre -2.8 et -3.3 mm) contenant des cellules positives à l'orexine A a été divisée en trois régions de la médiale à la latérale. Toutes les cellules à l'intérieur, ventrale et dorsale du fornix ont été incluses dans la région médiane étiquetée comme perifornical (PeF). Les cellules marquées à l'orexine-A latérales à cette région ont été incluses dans l'hypothalamus latéral (LH), et celles médiales du fornix étaient dans le groupe médial (DMH), qui chevauchait l'hypothalamus dorsomédial. Les neurones ont été comptés dans les deux hémisphères.

Résultats

Tous les effets du traitement sont indiqués en fonction du lieu d'administration du médicament ou du véhicule (c.-à-d. Intra-Acb DAMGO). Comme tous les rats ont également eu accès à un régime riche en graisses et en ont consommé une quantité limitée, tous les changements dans les comportements d'alimentation associés (Exp. 1 et 2) et les schémas d'activation neuronale (Exp. 2) constituent nécessairement l'effet combiné de chaque médicament. traitement et régime consommés.

Comportement alimentaire

Experiment 1

Influence de l'inactivation de la BLA sur les comportements alimentaires riches en graisses entraînés par l'administration de DAMGO intra-Acb.

Consommation

Comme représenté sur la Fig. 1a, une ANOVA réalisée sur les données de consommation alimentaire a révélé un effet principal significatif du traitement par Acb (F (1, 7) = 13.9, p <01), traitement BLA (F (1, 7) = 8.6, p <.05), et interaction de traitement Acb × BLA (F (1, 7) = 8.9, p <05). Une analyse post-hoc a révélé que le traitement salin intra-Acb DAMGO + intra-BLA entraînait des niveaux de consommation significativement plus élevés (p <.05) par rapport aux deux traitements de contrôle (intra-Acb saline + intra-BLA saline; intra-Acb saline + intra-BLA muscimol), et le traitement intra-BLA muscimol a bloqué cette augmentation (p <05).

Figure 1 

Examen comportemental: A) Quantité de régime riche en graisses consommée (accès ad libitum), B) durée totale d'entrée dans la trémie alimentaire, C) nombre total d'entrées dans la trémie d'alimentation et comptage de l'activité locomotrice (rupture du faisceau horizontal). Les traitements 4 ont été administrés dans ...
Durée d'entrée dans la trémie alimentaire

Comme représenté sur la Fig. 1b, une ANOVA réalisée sur les données de durée d’entrée dans la trémie alimentaire a révélé un effet principal significatif du traitement par Acb (F (1, 7) = 36.3, p <001), traitement BLA (F (1, 7) = 12.1, p <.05), et interaction de traitement Acb × BLA (F (1, 7) = 16.5, p <.005). Une analyse post-hoc a révélé que le traitement intra-Acb DAMGO + intra-BLA muscimol entraînait une durée totale d'entrée dans la trémie alimentaire significativement plus élevée que tous les autres traitements (p <.001), sans autre traitement significativement différent l'un de l'autre.

Entrées dans la trémie

Comme représenté sur la Fig. 1c, une ANOVA menée sur les données d’entrée dans la trémie alimentaire a révélé un effet principal significatif du traitement par Acb (F (1, 7) = 10.6, p <05), alors que le traitement BLA approchait de la signification (F (1, 7) = 3.89, p = .08), et interaction traitement Acb × BLA (F (1, 7) = 7.9, p <05). L'analyse post-hoc a révélé que le traitement intra-Acb DAMGO + intra-BLA muscimol entraînait significativement plus d'entrées dans les trémies alimentaires par rapport à tous les autres traitements (p <.05), sans autre traitement significativement différent l'un de l'autre.

Activité locomotrice

Comme représenté sur la Fig. 1c, une ANOVA menée sur les données d’entrée dans la trémie alimentaire a révélé un effet principal significatif du traitement par Acb (F (1, 7) = 23.5, p <.005), mais pas d'effet principal du traitement BLA (F (1, 7) = 1.4, p > .05), et aucune interaction de traitement Acb × BLA (F (1, 7) = .056, p > .05).

Experiment 2

Influence de l'inactivation de la BLA sur les comportements alimentaires riches en graisses et les schémas d'activation neuronale induits par l'administration de DAMGO intra-Acb.

L’affectation du traitement médicamenteux a été contrebalancée par les niveaux d’apport en graisses élevés deth jour de référence. Ces niveaux d'ingestion étaient les suivants: SAL-SAL, 5.1g; SAL-DAM, 4.9g; MUSC-SAL, 4.9g; MUSC-DAM, 4.8g.

Consommation

Comme représenté sur la Fig. 2a, une ANOVA réalisée sur les données de consommation alimentaire a révélé un effet principal significatif du traitement par Acb (F (3, 24) = 26.60, p <.001), mais aucun effet du traitement BLA (F (3, 24) = 0.02, ns) ou une interaction de traitement Acb × BLA (F (3, 24) = 0.61, ns).

Figure 2 

Examen comportemental: a) La quantité de régime riche en graisses consommée (la ligne pointillée indique l'accès limité à 8g); b) nombre d'entrées dans la trémie alimentaire, c) durée totale d'entrée dans la trémie alimentaire, et d) compte de l'activité locomotrice (c.-à-d. rupture du faisceau horizontal). Traitements 4 ...
Entrées dans la trémie

Comme représenté sur la Fig. 2b, une ANOVA réalisée sur le nombre total d’entrées dans la trémie tout au long de la séance d’alimentation a révélé un effet principal significatif du traitement par Acb (F (3, 24) = 8.55, p <01), mais aucun effet thérapeutique du traitement BLA (F (3, 24) = 1.68, ns) ou une interaction de traitement Acb × BLA (F (3, 24) = 0.39, ns).

Durée d'entrée dans la trémie alimentaire

Comme représenté sur la Fig. 2c, une ANOVA réalisée sur la durée totale de toutes les entrées de la trémie tout au long de la séance d'alimentation a révélé un effet principal significatif du traitement au Acb (F (3, 24) = 12.45, p = .001), mais aucun effet du traitement par la BLA (F (3, 24) = .62, ns) ou une interaction de traitement Acb × BLA (F (3, 24) = 0.07, ns).

Activité locomotrice

Comme représenté sur la Fig. 2d, une ANOVA menée sur l'activité locomotrice totale au cours de la séance d'alimentation a révélé un effet principal significatif du traitement par Acb (F (3, 24) = 12.93, p = .001), mais aucun effet du traitement par la BLA (F (3, 24) = .198, ns) ou interaction traitement Acb × BLA (F (3, 24) = 0.61, ns).

Immunohistochimie

Zone Tegmentale Ventrale

Comme représenté sur la Fig. 3a, une ANOVA menée sur des cellules IR c-Fos dans le VTA a révélé un effet significatif du traitement Acb (F (3, 24) =, 25.67 p <.001), mais aucun effet du traitement BLA (F (3, 24) = 1.13, ns) ou interaction entre les traitements (F (3, 24) = 2.80, ns). Une ANOVA menée sur le pourcentage de cellules TH-IR qui montrent c-Fos IR a révélé un effet du traitement Acb (F (3, 24) = 6.33, p <05), mais aucun effet du traitement BLA sur le pourcentage de TH- Cellules IR qui montrent c-Fos IR (F (3, 24) = .07, ns) et aucune interaction significative entre les traitements (F (3, 24) = .63, ns).

Figure 3 

a) Nombre de cellules VTA exprimant c-Fos IR; b) Pourcentage de cellules VTA TH-IR exprimant c-Fos IR. c) Nombre de cellules exprimant c-Fos-IR dans la zone perifornique de l'hypothalamus (PeF) d) Pourcentage de cellules PeF Orexin-A IR exprimant c-Fos-IR. Traitements 4 ...

Hypothalamus périfornique

Comme représenté sur la Fig. 3b, une ANOVA réalisée sur c-Fos IR dans le PeF (région analysée illustrée à la figure 5b) a révélé un effet significatif du traitement par Acb (F (3, 24) = 30.78, p <001), traitement BLA (F (3, 24) = 30.52, p <.001) et une interaction de traitement Acb × BLA (F (3, 24) = 8.75, p <01). Une ANOVA réalisée sur le pourcentage de cellules OrxA-IR qui montrent c-Fos IR a révélé un effet significatif du traitement Acb (F (3, 24) = 55.85, p <001), traitement BLA (F (3, 24) = 23.52, p <.001), et une interaction de traitement Acb × BLA (F (3, 24) = 14.32, p <.001). Sur les figures 5a et 5b, des analyses post hoc montrent que l'inactivation du BLA réduit significativement l'expression intra-Acb DAMGO induite par c-Fos et réduit le nombre de cellules orexine exprimant c-Fos (p <05).

Hypothalamus dorsomédien

Comme représenté sur la Tableau 1, une ANOVA réalisée pour le nombre de cellules IR c-Fos dans la DMH a révélé un effet significatif du traitement intra-Acb (F (3, 24) = 20.19, p <001), mais aucun effet du traitement intra-BLA ( F (3, 24) = 1.63, ns) ou une interaction de traitement Acb × BLA (F (3, 24) = 0.05, ns). Une ANOVA réalisée sur le pourcentage de cellules OrxA-IR qui montrent c-Fos IR a révélé un effet significatif du traitement Acb (F (3, 24) = 13.39, p <.001), traitement BLA (F (3, 24) = 5.85, p <05), mais pas d'interaction avec le traitement Acb × BLA (F (3, 24) = 89, p = 36).

Tableau 1 

Nombre de cellules exprimant c-Fos-IR (total) dans l'hypothalamus latéral et l'hypothalamus dorsomédial et pourcentage de cellules PeF Orexin-A IR exprimant c-Fos-IR (% orexine-A). Des traitements par 4 ont été administrés, notamment du DAMGO intra-Acb ou une solution saline (SAL) immédiatement ...

Hypothalamus latéral

Comme représenté sur la Tableau 1, une ANOVA réalisée pour le nombre de cellules IR c-Fos dans la LH n'a révélé aucun effet de l'Acb ((F (3,24) = .11, ns) ou du traitement BLA ((F (3, 24 = 6.82, p < .05) et aucune interaction (F (3,24) = .26, ns). Une ANOVA menée sur le pourcentage de cellules OrxA-IR qui montrent c-Fos IR n'a révélé aucun effet significatif du traitement Acb (F (3, 24 ) = .64, ns), traitement BLA (F (3, 24) = .08, ns), ou une interaction de traitements (F (3, 24) = .77, ns.)

a lieu

Dans des conditions d’accès à haute teneur en matière grasse ad libitum, l’inactivation de la BLA a réduit l’apport accru en matière grasse produite par DAMGO intra-Acb, tout en laissant intactes les comportements exagérés à l’approche de la trémie alimentaire, confirmant le précédent rapport (). La deuxième expérience a examiné ces mêmes phénomènes, mais dans des conditions d’accès limitées à un régime alimentaire riche en graisses, permettant à tous les groupes de traitement, à l’exception du groupe traité uniquement au traitement intra-Acb DAMGO, d’atteindre la satiété (c’est-à-dire de consommer des quantités observées dans des conditions extrêmes dans Exp. 1). Les animaux traités avec une solution saline intra-Acb, avec ou sans inactivation de la BLA, consommaient des niveaux similaires de régime riche en graisses et affichaient des niveaux de comportements d'approche similaires, comme prévu. Les deux groupes de traitement présentant un intérêt particulier, ceux recevant DAMGO intra-Acb avec ou sans inactivation de la BLA, ont consommé la quasi-totalité du régime riche en graisses disponible lors de la première séance de test 30 min de la session de test 2hr et ont présenté des schémas identiques de d’entrées dans la trémie alimentaire, durée d’entrée dans la trémie alimentaire) au cours de la dernière minute 90, comme prévu. Le traitement DAMGO intra-Acb a exagéré le nombre et la durée des comportements à l’approche de la trémie alimentaire indépendamment de l’inactivation de la BLA, par rapport aux deux groupes traités avec une solution saline intra-Acb, comme indiqué précédemment (). De manière importante, comme observé dans l'expérience 1 et précédemment (, ), le traitement intra-Acb DAMGO, sans inactivation de la BLA, conduit à des niveaux de consommation au moins deux fois supérieurs à ceux prévus dans les conditions d’accès limité. Par conséquent, les modèles d’activité neuronale chez les rats traités avec DAMGO intra-Acb sans inactivation de la BLA doivent refléter à la fois la motivation à une approche ainsi que consommer nourriture supplémentaire au-delà de ce qui était disponible. En revanche, les schémas d'activité neuronale chez les rats traités par DAMGO intra-Acb, avec BLA inactivée, devraient refléter une motivation accrue à une approche la nourriture, mais une motivation réduite à consommer complément alimentaire par rapport aux rats traités avec DAMGO intra-Acb sans inactivation de BLA. Cela est essentiel non seulement à la justification de la conception, mais également à l'interprétation des données actuelles. Le niveau de régime disponible a été choisi non seulement pour maintenir les niveaux de consommation dans une plage limitée d’un groupe à l’autre, mais également pour garantir que les rats de tous les groupes de traitement, à l’exception du groupe exclusivement DAMGO, atteignent ou saturent de satiété (comme déterminé par l’expérience 1 et par le passé). résultats, voir ).

L'administration intra-Acb DAMGO a significativement augmenté la VTA c-Fos IR dans les neurones dopaminergiques par rapport au traitement de contrôle au sérum physiologique, et l'administration intra-BLA de muscimol n'a pas eu d'influence sur cette augmentation. Des recherches antérieures suggèrent que les augmentations de c-Fos IR dans la VTA et en particulier dans les neurones de la VTA dopamine (DA) jouent un rôle central dans la récompense, la motivation et la toxicomanie (; ; ). L’administration d’antagonistes de la dopamine dans l’Acb bloque le comportement d’approche d’appétit alimentaire, mais n’a pas d’effet sur la consommation d’aliments induits par la faim () ou la consommation de graisse intra-Acb DAMGO (). L'administration intra-Acb d'agonistes de la dopamine augmente le rapport progressif de réponse pour un renforçant alimentaire, mais n'a aucun effet sur l'alimentation gratuite (). Ces données et d'autres suggèrent que les comportements d'approche alimentaire exagérés observés dans les deux groupes de traitement administrés intra-Acb DAMGO, avec ou sans inactivation de la BLA, sont médiés par une activité accrue dans les neurones dopaminergiques de la VTA.

Le modèle d’activité neuronale de la PeF orexine-A correspond aux schémas de consommation généralement observés à la suite de ces mêmes effets thérapeutiques dans des conditions d’accès autorisé (, ), le traitement intra-Acb DAMGO entraînant une consommation supérieure à celle de tout autre traitement. Nous avons également constaté que le DAMGO intra-Acb augmentait l'activité de la DMH c-Fos quel que soit le traitement par la BLA, mais que seul le traitement intra-DAMGO augmentait la proportion de neurones à orexine exprimant le c-Fos par rapport aux témoins. Malgré son rôle dans le comportement alimentaire induit par DAMGO (; ), DAMGO n’a pas augmenté significativement l’activité de LH c-Fos, bien que ne permettait pas aux animaux d'atteindre la satiété.

L'hypothalamus a longtemps été considéré comme un centre de régulation autonome de l'homéostasie énergétique; y compris la régulation de l'alimentation, l'éveil et la récompense (, ). Les neurones exprimant les peptides orexigènes orexine-A et l’hormone concentrant la mélanine (MCH) sont connus pour peupler de manière dense les zones latérales de l’hypothalamus (), en particulier la zone perifornique. La consommation d’un régime alimentaire riche en graisses, dont il a été démontré qu’elle était entraînée par l’administration centrale d’orexine-A () est bloqué par l'administration préalable de naloxone, un antagoniste des opioïdes (), suggérant une interaction des peptides opioïdes et orexine dans la médiation de la consommation d'aliments au goût agréable. L'administration intra-VTA d'orexine-A excite également les neurones dopaminergiques (Borgland et al., 2006). Le blocage de la signalisation de l’exexine dans la VTA réduit l’alimentation induite par DAMGO d’un régime riche en graisses (), mais on ignore dans quelle mesure cela consiste à réduire les comportements appétitifs susceptibles de contribuer à une consommation accrue. Par conséquent, la constatation actuelle selon laquelle l’activité dopaminergique de la VTA augmentée après DAMGO intra-Acb n’était pas affectée par l’inactivation de la BLA, malgré la réduction de l’activité de la Fex orexine, souligne l’importance de la caractérisation comportementale des phases appétitive et consommatrice du comportement alimentaire. En outre, ces données fournissent des hypothèses vérifiables pour examiner l’influence de la modulation dopaminergique de la PeF orexine et de la VTA sur l’approche induite par les opioïdes et les phases d’alimentation consommée.

La présente étude utilisait un accès limité au régime alimentaire (c.-à-d. Grammes disponibles) pour contrôler l'influence des niveaux de consommation différentiels après divers traitements médicamenteux. L'étude a également limité son examen à un seul régime alimentaire; par conséquent, il reste la possibilité que l'alimentation fondée sur les opioïdes d'autres régimes appétissants puisse être réglementée de la même manière. Le choix d’un régime riche en matières grasses a été motivé par les précédentes caractérisations du réseau associé révélées comme étant à la base de l’alimentation riche en matières grasses intra-Acb DAMGO (; pour examen), en particulier le rôle de la BLA (, ). On ignore si les résultats actuels concernent spécifiquement les régimes riches en graisses ou s’ils seraient également observés avec un autre régime. Fait intéressant, une étude récente a montré que même parmi les régimes très appétissants, il existe une différence marquée dans les modèles d’activation du c-fos dans les principales régions régulatrices de l’alimentation du circuit mésocorticolimbique (). Des études ultérieures seront nécessaires pour déterminer si les résultats actuels sont spécifiques aux régimes riches en graisses.

En résumé, ces données donnent un aperçu de la manière dont la BLA réagit à l'activation des opioïdes de l'Acb afin de stimuler spécifiquement la consommation, mais pas les comportements, associés à un régime alimentaire riche en graisses. Les données suggèrent que le comportement de consommation induit par le DAMGO intra-Acb pourrait être dû à une activité accrue des neurones orexine-A dans le PeF, tandis qu'une augmentation des comportements à l'approche alimentaire semble être associée à une activité dopaminergique de la VTA accrue, l'activation de la BLA n'étant nécessaire que pour l'observation. la phase de consommation. Ces données permettent de mieux comprendre deux comportements alimentaires dissociables dans un modèle d'alimentation bien caractérisé. Cette recherche élargit notre connaissance des circuits neuronaux essentiels à une alimentation basée sur la palatabilité et a des implications pour la compréhension des comportements alimentaires mésadaptés impliqués dans le développement de comportements d'obésité et de dépendance alimentaire.

Figure 4 

Dessins au trait schématique, adaptés de l'atlas de Paxinos & Watson (1998), représentant des coupes coronales contenant des régions cérébrales analysées soulignées en bleu (zone grise) et agrandies directement en dessous. Régions: (une) zone tegmentale ventrale, VTA; (B) dorsomédial ...

Remerciements

Les auteurs voudraient remercier le soutien de la subvention DA024829 de l’Institut national de lutte contre l’abus des drogues à MJW.

Notes

Les auteurs ne déclarent aucun conflit d'intérêt.

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