Le retrait de l'accès chronique et intermittent à un aliment très agréable au goût induit un comportement de type dépressif chez les rats à alimentation compulsive (2012)

Comportement Pharmacol. Manuscrit de l'auteur; disponible dans PMC 2014 Feb 25.

Publié sous forme finale modifiée en tant que:

Comportement Pharmacol. 2012 Sep; 23 (0): 593 – 602.

doi: 10.1097 / FBP.0b013e328357697f

PMCID: PMC3934429

NIHMSID: NIHMS554308

Attilio Iemolo,^a,^b,^* Marta Valenza,^a,^b,^c,^* Lisa Tozier,^b Clifford M. Knapp,^b Conan Kornetsky,^b Luca Steardo,^d Valentina Sabino,^a,^b et Pietro Cottone^a,^b

Abstract

L'augmentation de la disponibilité d'aliments très appétents est un facteur majeur contribuant au développement de l'alimentation compulsive dans le traitement de l'obésité et des troubles de l'alimentation. Il a été suggéré que l’alimentation compulsive pourrait se développer comme une forme d’automédication pour atténuer l’état émotionnel négatif associé au sevrage d’aliments très appétissants. Cette étude visait à déterminer si le retrait d'un accès chronique et intermittent à un aliment très appétissant était responsable de l'apparition d'un comportement de type dépressif. À cette fin, un groupe de rats Wistar mâles a reçu un régime régulier de nourriture Chow 7 jours par semaine (Chow Chow), alors qu'un deuxième groupe de rats recevait du chow pendant 5 jours par semaine, suivi d'un accès 2 jour à un régime très sucré au saccharose (Chow / Palatable). Après des semaines d'alternance de régime 7, le comportement de type dépressif a été évalué pendant le retrait du régime très appétissant et après un nouvel accès au régime, à l'aide du test de nage forcée, du test de consommation de saccharose et de la procédure de seuil de stimulation automatique intracrânienne. Il s'est avéré que Chow / Palatable les rats retirés de la diète très agréable au goût ont montré une durée d'immobilité accrue dans le test de la nage forcée et une consommation réduite de saccharose dans le test de consommation de saccharose par rapport au contrôle Chow Chow les rats. Fait intéressant, l'immobilité accrue du test de natation forcée a été supprimée par le renouvellement de l'accès au régime très appétissant. Aucun changement n'a été observé dans la procédure de seuil d'auto-stimulation intracrânienne. Ces résultats valident l'hypothèse selon laquelle le sevrage d'une nourriture très appétissante est responsable de l'apparition d'un comportement dépressif. Ils montrent également que l'alimentation compulsive soulage l'état émotionnel négatif induit par le sevrage.

Mots clés: anhédonie, récompense de stimulation cérébrale, dépression, troubles de l'alimentation, dépendance à la nourriture, test de nage forcée, rat, saccharose

Introduction

La disponibilité accrue d’aliments très denses en énergie et très appétissants (par exemple, aliments riches en sucres et / ou en graisses) est considérée comme un facteur contribuant à l’émergence de certaines formes d’obésité et de troubles de l’alimentation (Yach et al.2006). La suralimentation d’aliments très appétents se caractérise généralement par des épisodes de consommation excessive, rapide et compulsive d’aliments sur une courte période (APA, 2000; Corwin, 2006; Avoine et al.2007; Cottone et al.2012). En raison des normes culturelles perçues en matière de maigreur ou de santé, les épisodes de suralimentation sont généralement suivis d'un régime et de la restriction à des aliments «sans danger». Les restrictions diététiques, à leur tour, entretiennent l'appétit pour les aliments plus appétissants au goût et favorisent la prochaine frénésie de «aliments interdits». Par conséquent, une alternance systématique entre des aliments d'appétence différente entraîne un cercle vicieux auto-entretenu de consommation excessive / de modèle de consommation restrictif (Polivy et Herman, 1985; Laessle et al.1989; De Castro, 1995; Mela, 2001).

Ce modèle de consommation cyclique a soulevé la question de savoir si une "dépendance à la nourriture" peut effectivement exister (Corwin et Grigson, 2009; Epstein et Shaham, 2010). On a proposé que l’obésité et les troubles de l’alimentation, comme la toxicomanie, soient des affections récurrentes chroniques avec des périodes alternées d’abstinence et des rechutes dues à des aliments très appétissants qui persistent malgré les conséquences négatives. De nombreuses analogies ont été établies entre la toxicomanie et l’alimentation compulsive dans l’obésité et les troubles de l’alimentation, notamment la perte de contrôle de la drogue / de la nourriture, l’incapacité de mettre fin à la consommation de drogue / de trop manger malgré la connaissance des conséquences néfastes, la détresse et la dysphorie lorsqu’on essaie de s’abstenir médicament / nourriture (Willard, 1991; Geliebter et Aversa, 2003; Steiger et al.2005; Wolfe et al.2009).

On suppose que le passage du renforcement positif au renforcement négatif est responsable de la transition de la consommation de drogue occasionnelle à la dépendance dans la toxicomanie. (Koob et Kreek, 2007; Koob, 2008). Au stade de la dépendance, on pense que l’état émotionnel négatif et la dysphorie associée à l’abstinence (par exemple le sevrage) sont à l’origine de l’état de manque et de la consommation compulsive de drogues. De même, il a été suggéré que l’alimentation compulsive pourrait être une forme d’automédication pour atténuer l’état émotionnel négatif associé au sevrage d’aliments très appétissants (Cottone et al., 2009a, 2009b; Parylak et al.2011). L'abstinence d'aliments très appétents peut alors être à l'origine de l'apparition d'un syndrome de sevrage caractérisé par une dysphorie, une anxiété et une anhédonie, pouvant à son tour entraîner une rechute et une frénésie alimentaire.

Dans ce contexte, il a été récemment démontré qu'un accès chronique et intermittent à des aliments très appétissants entraîne non seulement une hyperphagie liée à un régime appétant, mais aussi des comportements dépendant du sevrage, notamment l'hypophagie, les déficits de motivation permettant d'obtenir les aliments moins appétissants, comportement de type anxiogène (Cottone et al.2008, 2009, 2009b). Cependant, on ignore encore si l'état émotionnel négatif observé lors de la suppression d'un régime très appétant comprend également un comportement dépressif. Par conséquent, cette étude visait à déterminer si un comportement de type dépressif se produit après le retrait d'un accès chronique et intermittent à un régime très appétissant. Pour tester cette hypothèse, nous avons évalué l'émergence de (i) l'immobilité, en utilisant un test de nage forcée, (ii) un comportement de type anhédonique, mesurant la consommation d'une solution de saccharose, et (iii) un déficit de récompense cérébrale, mesurant le seuil de rétention intracrânienne. l’autostimulation (ICSS), chez les rats soumis à un régime alimentaire pendant le retrait du régime très appétissant et lors d’un nouvel accès à ce dernier.

Méthodologie

Sujets

Des rats Wistar mâles pesant 180 – 230 g et 41 – 47 en jours à l'arrivée (Charles River, Wilmington, Massachusetts, États-Unis) ont été logés deux fois dans des cages en plastique recouvertes de fil de fer (27 × 48 × 20 cm) sur un 12 h cycle d'éclairage inversé (éclairage éteint sous 9: 00 am) dans un vivarium approuvé par AAALAC et contrôlé par l'humidité (60%) et par la température (22 ° C). Les rats avaient accès à des aliments à base de maïs (Harlan Teklad LM-485 Diet 7012; 65% kcal glucides, 13% lipides, 21% protéines, une énergie métabolisable 341 cal / 100 g; Harlan, Indianapolis, Indiana, États-Unis) et un accès libre à l'eau en tout temps, sauf indication contraire. Les procédures utilisées dans cette étude ont adhéré à la National Institutes of Health Guide pour le soin et l'utilisation des animaux de laboratoire (Numéro de publication NIH 85-23, 1996 révisée) et le Principes de soin des animaux de laboratoire et ont été approuvés par le Comité de protection des animaux et d'utilisation des animaux du campus médical de l'Université de Boston (IACUC).

Alternance de régime agréable au goût

L’alternance d’un régime alimentaire agréable au goût a été réalisée comme décrit précédemment (Cottone et al.2008, 2009, 2009b). En bref, après l’acclimatation, les rats ont été divisés en deux groupes appariés pour la prise alimentaire, le poids corporel et l’efficacité alimentaire des jours précédents 3 – 4. Un groupe a ensuite pu accéder gratuitement à un régime Chow (Chow) 7 plusieurs jours par semaine (Chow Chow, le groupe témoin de cette étude) et un deuxième groupe ont reçu un accès gratuit à la nourriture pendant 5 jours par semaine, suivis des jours 2 d’un accès gratuit à un régime très appétissant, à saveur de chocolat et riche en saccharose (Palatable; Chow / Palatable). Tous les tests comportementaux ont été effectués chez des rats soumis à un cycle de diète pendant au moins 7 semaines. La diète «chow» était celle de Harlan décrite ci-dessus à base de maïs, alors que la diète au goût agréable était une diète nutritionnellement complète, riche en sucrose et aromatisée au chocolat (50% kcal), comparable à celle du macronutrient. proportions et densité énergétique du régime Chow [formule au chocolat 76TUL: 5% kcal glucides, 66.7% lipides, 12.7% protéines, énergie métabolisable 20.6 kcal / 344 g; TestDiet, Richmond, Indiana, États-Unis; sous forme de granulés alimentaires de précision 100mg afin d’augmenter son degré de préférence (Cooper et Francis, 1979; Laboure et al.2001)]. Par souci de brièveté, les premiers jours 5 (chow uniquement) et les derniers jours 2 (chow ou au goût du jour selon le groupe expérimental) de chaque semaine sont désignés dans toutes les expériences par phases C et P. Les régimes n'étaient jamais disponibles simultanément. Les préférences alimentaires relatives, calculées en pourcentage de l'apport quotidien (kcal) du premier régime par rapport au deuxième régime, étaient les suivantes: Régime au chocolat 5TUL (régime sucré au goût agréable) vs Harlan LM-485 chow (M± préférence SEM = 90.7 ± 3.6%), telle que publiée précédemment (Cottone et al., 2009b). L’efficacité alimentaire a été calculée en mg de poids corporel gagné / kcal d’énergie (Cottone et al., 2009b).

Test de natation forcée

Le test de nage forcée a été adapté du test décrit par Porsolt et al. (1977) et Castagné et al. (2011), en utilisant un cylindre de plus grand diamètre et de l’eau plus profonde pour augmenter la sensibilité, comme décrit précédemment (Wieland et Lucki, 1990; Detke et al.1995; Sabino et al., 2009a). Sous la lumière, les rats (n= 19) ont été placés individuellement dans deux cylindres en polypropylène transparent (hauteur 38 cm, diamètre 27 cm) séparés par un écran opaque. Les bouteilles contenaient de l’eau profonde 23 – 25 ° C, 24 cm. À cette profondeur, les rats ne peuvent pas subvenir à leurs besoins en se tenant debout (Wieland et Lucki, 1990; Detke et al.1995). L'eau a été changée entre les sujets. Deux séances de natation ont été effectuées: un premier test préliminaire 15-min, suivi de 24 h plus tard par un test 5-min. Après chaque séance de natation, les rats ont été retirés des cylindres, séchés, placés dans des cages chauffées pendant 10 min, puis ramenés dans leurs cages domestiques. Les sessions de test ont été enregistrées sur bande vidéo, puis notées manuellement à l'aide d'une minuterie; le temps passé immobile, la natation et l'escalade était déterminé. Chow / Palatable les rats ont été soumis à un cycle diététique pendant les semaines 7, comme décrit ci-dessus. Au cours de la 8ème semaine de cyclisme, Chow / Palatable les rats ont été testés pendant la phase C ou la phase P, avec Chow Chow les rats sont testés simultanément dans une conception entre les sujets. Le test préliminaire 15-min a été effectué le jour 1 après les commutateurs (P → C ou C → P), tandis que le test 5-min a été effectué 24 h plus tard. Chow Chow les rats témoins ont été testés simultanément dans une conception entre les sujets. Le régime respectif était librement disponible jusqu'au moment du test. Les rats avaient approximativement 4 mois au moment du test de nage forcée.

Test de consommation de saccharose

Le test de consommation de saccharose a été adapté de Chen et al. (2012). Les rats de l'étude ICSS (n= 15, un sujet a été retiré de l'étude en raison de la préférence de lieu) ont été exposés à une solution de saccharose 0.8% contenant de la nourriture, de l'eau et la solution sucrée disponible gratuitement dans leur cage d'origine pendant au moins une semaine 1 afin de les familiariser avec la boisson sucrée. . Une exposition antérieure s'est produite pendant l'alternance de régime et a été utilisée pour éviter le nouveau goût en raison de la néophobie (D'Souza et Markou, 2010). Les positions des bouteilles de saccharose et d'eau ont été alternées chaque jour pour éviter la préférence de lieu. Le premier jour de la phase P et de la phase C, les rats ont été autorisés à boire la solution de 0.8% saccharose fournie dans leur cage d'origine pendant 1 h pendant le cycle d'obscurité. La consommation de saccharose a été évaluée dans les deux phases C et P chez les mêmes animaux en utilisant un modèle intra-sujets. La consommation de saccharose a été mesurée en ml / kg de poids corporel.

Auto-stimulation intracrânienne

Chirurgies pour le placement des électrodes

Après acclimatation, les rats (n= 16) a subi l’implantation unilatérale d’une électrode en acier inoxydable bipolaire de diamètre 0.125mm (MS303 / 3-B / SPC, longueur 10.5mm; Plastics One, Roanoke, Virginie, USA) dans le faisceau de l’avant-train médial droit au niveau de la hypothalamus latéral en utilisant les coordonnées suivantes: AP - 0.5mm du bregma, ML ± 1.7mm, DV - 9.7mm du crâne avec le jeu de barres incisives 5.0mm au-dessus de la ligne interaurale, selon l’atlas de Pellegrino (1979). Quatre vis de bijoutier en acier inoxydable ont été fixées au crâne du rat autour de l'électrode. De la résine remplie pour restauration dentaire (Henry Schein Inc., Melville, New York, États-Unis) et du ciment acrylique ont été appliqués en formant un socle qui ancrait fermement l'électrode. La chirurgie impliquait l'anesthésie des rats (isoflurane, 2 – 3% en oxygène) et leur fixation dans un cadre stéréotaxique Kopf Instruments (David Kopf Instruments, Tujunga, Californie, USA; Cottone et al.2007). Les sujets ont été autorisés à récupérer de la chirurgie pendant au moins 7 jours avant le début de la formation ICSS.

Appareil

La formation et les tests ICSS ont eu lieu dans des enceintes d’essai modulaires en polycarbonate / aluminium transparentes, enfermées dans des cellules d’environnement individuelles insonorisées et ventilées (66 × 56 × 36 cm) (Med Associates, St Albans, Vermont, États-Unis) (Blasio et al.2011; Sabino et al.2011). Chaque chambre avait un sol en treillis et il y avait un levier rétractable sur un mur latéral (Sabino et al.2006, 2009b). Les sujets ont été connectés au circuit de stimulation électrique par des conducteurs bipolaires (Plastics One) et des commutateurs à pivot en or (Plastics One). Des stimulateurs à onde carrée à courant constant (Med Associates) ont été utilisés pour administrer une stimulation cérébrale électrique. Toutes les fonctions de programmation ont été contrôlées par un ordinateur avec une résolution 10-ms.

Procédure de seuil d'auto-stimulation intracrânienne

Après la récupération de la chirurgie, les seuils de récompense de la stimulation cérébrale ont été déterminés à l'aide de la procédure d'intensité du test discret et indépendante du taux, conçue à l'origine par Kornetsky et ses collègues (Marcus et Kornetsky, 1974; Esposito et Kornetsky, 1977; Kornetsky et al.1979) et décrit en détail par Markou et Koob (1991, 1992). Les rats ont été formés pour appuyer sur un schéma de renforcement 1 à rapport fixe (FR) afin d'obtenir des trains de stimulation électrique 500-ms. Chaque stimulus consistait en un train 500-ms avec une largeur d'impulsion de 0.2 ms et un délai de 0.2 ms entre les impulsions positives et négatives. Tous les rats ont d’abord été testés à la fréquence 50 Hz, et si le niveau de courant auquel ils ont répondu était inférieur à 80 ou supérieur à 120 µA et instable, les fréquences ont été ajustées individuellement pour chaque animal afin d’atteindre la plage de courant souhaitée et sont maintenues constantes pour toute la procédure expérimentale (Kenny et Markou, 2005). Une fois que l’opérateur FR1 stable répondant au stimulus électrique a été établi, les seuils ICSS ont été évalués à l’aide de la procédure suivante. Au début de chaque essai, les rats ont reçu un stimulus non contingent (S1), après quoi ils ont eu la possibilité, au cours d’une période limitée, de tirer sur la presse, ce qui a entraîné la délivrance d’un stimulus contingent (S7.5) identique à le précédent S2. Un délai 1 – 7.5 (moyenne 22.5) s'est écoulé entre la livraison de S15 et la livraison du prochain S2. Si aucune réponse ne se produit, cette période commence à la fin de la période allouée pour la réponse par 1. Ces périodes ont été randomisées afin que les animaux ne puissent pas "prédire" la prochaine livraison de S7.5. A'trial 'consistait en cinq présentations de S1 à une intensité de courant fixe (en μA). Trois réponses ou plus à cette intensité ont été marquées comme plus (+) pour cet essai, alors que deux réponses ou moins ont été notées comme moins (-) pour cet essai. Si l'animal a obtenu un (+) lors du premier essai, le deuxième essai a débuté à une intensité de 1 μA inférieure à celle du premier. L'intensité du courant a continué à diminuer de la même intensité fixe jusqu'à ce que l'animal obtienne un (-) lors de deux essais consécutifs. Lorsque cela se produisait, l'intensité du courant lors du deuxième essai pour lequel un score (-) était obtenu, était répétée et les intensités du courant étaient ensuite augmentées de 5 μA pour chaque essai jusqu'à ce que l'animal ait marqué un (+) pour deux essais consécutifs. Chaque ensemble d'intensités de courant ascendant ou descendant a été défini comme une "colonne" et un total de six colonnes alternant descendant / ascendant a été exécuté pour chaque session. L'intensité au point médian entre (+) et (-) a été définie comme le seuil de la colonne. Le seuil pour chaque session a été calculé comme étant la moyenne des seuils des quatre dernières colonnes; les seuils des première et deuxième colonnes ont donc été exclus. Une augmentation du seuil de récompense indiquait que les intensités de stimulation précédemment perçues comme renforçantes n'étaient plus perçues comme valorisantes, reflétant une diminution de la fonction de récompense et suggérant un état dépressif. Inversement, l'abaissement du seuil de récompense reflétait une fonction de récompense accrue (Markou et Koob, 1991).

Pour décourager le sujet de répondre pendant l’intervalle entre les essais, toute réponse au cours de cette période a retardé l’apparition du S1 pour un nombre supplémentaire de 22.5 (durée supérieure ou égale à la durée aléatoire initiale de l’intervalle entre les essais). ). Ces réponses «punies» ont été enregistrées en tant que réponses expirées et représentaient une mesure de la désinhibition de la réponse ressemblant à une impulsivité. Les réponses de levier excessives dans 2 après la réponse initiale n’ont eu aucune conséquence et ont été enregistrées comme des réponses en grappes.

La latence de réponse a été définie comme le temps écoulé entre la livraison du S1 et la réponse de l'animal sur le levier. La latence de réponse moyenne pour chaque session de test a été définie comme la latence de réponse moyenne de tous les essais auxquels l'animal a répondu. Après la récupération après la chirurgie, les rats ont été entraînés quotidiennement à la procédure ICSS 2 h après le changement de régime. Après stabilisation du seuil, les rats ont subi un cycle de diète. Compte tenu de la durée de l'alternance alimentaire (semaines 7), les animaux n'ont été testés qu'une fois par semaine afin d'éviter la perte de l'implant d'électrode. Les rats ont eu la possibilité de se recycler quotidiennement au cours de la Xème semaine du cyclisme diététique, et ils ont finalement été testés quotidiennement au cours des semaines 7, 8 et 9 de la procédure de cyclisme diététique.

analyses statistiques

L'immobilité, la natation et le temps de montée du test de nage forcée pendant les premier et deuxième jours du test ont été analysés à l'aide d'analyses de variance unidirectionnelles (ANOVA), la condition de l'alimentation étant un facteur inter-sujets. Des ANOVA à deux voies avec une condition de régime en tant que facteur inter-sujets et un intervalle de temps en tant que facteur intra-sujets ont été utilisées pour analyser l'évolution temporelle de l'immobilité. La consommation de saccharose a été analysée à l'aide d'une ANOVA à deux facteurs, avec un programme de régime alimentaire en tant que facteur inter-sujets et une phase en tant que facteur intra-sujets. Bonferroni planifié corrigé t-tests ont été utilisés pour comparer Ccomment / Chow et Chow / Palatable groupes au cours des deux phases, le niveau de signification étant fixé à P valeur inférieure à 0.025. Les seuils ICSS quotidiens et les latences pour répondre ont été moyennés au cours de chaque phase au cours des semaines 8, 9 et 10. Ils ont été analysés à l'aide d'ANOVA mixtes à trois voies, avec un programme d'alimentation en tant que facteur inter-sujets et une semaine et une phase en tant que facteurs intra-sujets. Les progiciels / logiciels graphiques utilisés étaient Systat 11.0, SigmaPlot 11.0 (Systat Software Inc., Chicago, Illinois, États-Unis), InStat 3.0 (GraphPad, San Diego, Californie, États-Unis), Statistica 7.0 (Statsoft Inc., Tulsa, Oklahoma, États-Unis). ), PASW Statistics 18.0 (SPSS Inc., Chicago, Illinois, États-Unis) et G * Power 3.1 (http://www.psycho.uni-duesseldorf.de/aap/projects/gpower/).

Résultats

Effets de l'alternance au goût agréable sur le temps d'immobilité dans le test de la nage forcée

Comme représenté sur la Fig. 1a, Bouffe/Acceptable les rats retirés de l'accès chronique intermittent à une nourriture au goût agréable ont montré une augmentation du temps d'immobilité dans le prétest 15-min [F(2,16) = 4.37, P<0.05] et le test de 5 min [F(2,16) = 3.78, P<0.05], par rapport à Chow Chow les rats. L'augmentation du temps d'immobilité des rats au goût désagréable retirés de la nourriture était de ~ 97% lors de la session de test préalable et de ~ 187% lors de la session de test par rapport aux rats témoins. Fait intéressant, le temps d'immobilité de Chow / Palatable les rats, lorsqu’ils étaient testés lorsque le régime acceptable au goût était offert (phase P), ne différaient pas de ceux du contrôle Chow Chow rats dans le prétest 15-min ou dans le test 5-min. Comme le test de nage forcée ne peut pas être répété sur les mêmes animaux, un modèle inter-sujets a été utilisé. Cependant, en raison de la petite taille de l’échantillon de Chow Chow sujets disponibles pour cette étude (n= 19, taille de l’effet = 0.4, erreur de probabilité α = 0.05, puissance = 0.4), le Chow Chow Les animaux testés au cours des deux phases ont été regroupés en un seul groupe, car ils n'étaient pas statistiquement différents. Pour être complet, les données sur l’immobilité du test de nage forcée, analysées en phases C et P pour tous les groupes, étaient les suivantes (moyenne ± SEM): phase C avant-test 107.8 ± 16.4 contre 323.3 ± 33.3, phase avant test P 201.1 ± 33.5 contre 180.4 ± 61.5; test de phase C 23.8 ± 14.7 vs. 101.2 ± 19.1, test de phase P 42.9 ± 4.8 vs. 61.0 ± 17.1, Chow Chow et Chow / Palatable, respectivement. De plus, les ANOVA à deux voies effectuées sur les intervalles d'immobilité de 15min du pré-test ou de 5 min du test ont montré des effets principaux significatifs du programme de régime [prétest]: F(2,16) = 4.37, P<0.05; tester: F(2,16) = 3.78, P<0.05] et de temps [prétest: F(4,64) = 18.55, P<0.001; tester: F(4,64) = 15.44, P<0.001], mais les interactions Temps × Régime alimentaire n'étaient pas significatives [prétest: F(8,64) = 1.06, NS; tester: F(8,64) = 0.97, NS].

Effets de l'accès intermittent et chronique à un régime très appétant sur l'immobilité, évalués à l'aide d'un test de nage forcée chez le rat Wistar (moyenne ± SEM: n = 19), dans le test préliminaire 15-min (panneau de gauche) et le test 5-min (panneau de droite). *Chow / Palatable (Phase C) ...

Des effets significatifs sur la durée de natation ont également été observés lors du prétest [F(2,16) = 4.50, P<0.05] et la session de test [F(2,16) = 5.27, P<0.02], avec des aliments appétents retirés Chow / Palatable rats nageant ~ 22 et ~ 27% de moins que Chow Chow rats pendant les deux sessions, respectivement (données non présentées). Encore une fois, le temps de nage de Chow / Palatable les rats, qui ont été testés pendant la phase P, ne diffèrent pas de ceux du contrôle Chow Chow rats dans l'une ou l'autre session. Le temps d’escalade ne différait pas d’un groupe à l’autre du prétest [F(2,16) = 0.52, NS] ou la session de test [F(2,16) = 3.13, NS] (données non affichées). Il n'y avait pas de différence de poids corporel entre les groupes au moment du test [moyenne ± SEM: 558 ± 26.8 vs 519 ± 21.8 vs 533 ± 11.4; F(2,16) = 0.92, NS, Chow Chow vs. Chow / Palatable dans la phase P vs. Chow / Palatable dans la phase C, respectivement].

Effets de l'alternance de goût agréable sur le test de consommation de saccharose

Comme représenté sur la Fig. 2, chez les rats retirés d'un accès chronique intermittent au régime très appétissant, la consommation de saccharose a diminué par rapport à Chow Chow les rats qui ont été nourris en continu avec le chow standard F(1,13) = 6.74, P<0.05; Phase: F(1,13) = 26.681, P<0.001; Programme de régime × Phase: F(1,13) = 0.084, NS]. En effet, un Bonferroni corrigé t-test a montré que lors du premier jour de sevrage du régime chocolaté (phase C), Chow / Palatable les rats ont bu beaucoup moins de saccharose par rapport à Chow Chow les rats. La consommation de saccharose du Chow / Palatable les rats retirés du régime très agréable au goût ont diminué de plus de 50% par rapport aux Chow Chow les rats. La consommation de saccharose avait tendance à diminuer pendant la phase P; Cependant, cette tendance n'était pas statistiquement significative. Il n'y avait pas de différence significative du poids corporel absolu entre les groupes au moment du test (moyenne ± SEM: 575 ± 28.4 vs. 591 ± 29.5; t(15) = 0.69, NS, Chow Chow vs. Chow / Palatable, respectivement).

Fig. 2

Effets d'un accès chronique et intermittent à un régime très agréable au goût sur la consommation de saccharose chez le rat Wistar (moyenne ± SEM: n= 15). *Chow / Palatable diffère de Chow Chow, P<0.05 (corrigé de Bonferroni t-tester).

Effets de l'alternance au goût agréable sur le seuil d'auto-stimulation intracrânienne

Le seuil ICSS du Chow Chow et Chow / Palatable les groupes ont été analysés au cours de la phase de retrait (C) et de la phase de renouvellement de l'accès (P) pendant trois semaines consécutives (8, 9 et 10). Comme indiqué par l'ANOVA à trois voies et montré dans Fig. 3, l’accès intermittent au régime très agréable au goût n’a pas d’effet significatif sur le seuil ICSS [Calendrier de régime: F(1,14) = 0.05, NS; Calendrier de régime × Phase: F(1,14) = 1.58, NS; Calendrier de régime × Semaine: F(2,28) = 0.29, NS; Calendrier de régime × Phase × Semaine: F(2,28) = 0.24, NS]. Au cours de la même période, l’alternance d’un régime alimentaire très agréable au goût n’a pas eu d’effet sur le temps de réponse [Calendrier de régime: F(1,14) = 0.54, NS; Calendrier de régime × Phase: F(1,14) = 2.39, NS; Calendrier de régime × Semaine: F(2,28) = 2.61, NS; Calendrier de régime × Phase × Semaine: F(2,28) = 0.30, NS] (Tableau 1). Il n'y avait pas de différence significative du poids corporel absolu entre les groupes au moment du test [moyenne ± SEM: 527.89 ± 15.15 vs. 507.0 ± 19.74; t(14) = 0.40, NS, Chow Chow vs. Chow / Palatable, respectivement].

Fig. 3

Effets de l'accès chronique et intermittent à un régime très agréable au goût sur la fonction de récompense du cerveau évaluée en mesurant les seuils d'auto-stimulation intracrânienne (variation en pourcentage par rapport au contrôle) Chow Chow) chez les rats Wistar (moyenne ± SEM: n= 16).

Les effets d'un accès chronique et intermittent à un régime très agréable au goût sur les latences de réponse évaluées à l'aide d'une procédure d'auto-stimulation intracrânienne chez le rat Wistar (moyenne ± SEM: n= 16)

a lieu

Les résultats de la présente étude montrent que l'abandon d'un accès chronique et intermittent à une nourriture très appétissante est responsable de l'émergence d'une immobilité accrue lors du test de la nage forcée. En outre, cyclé Chow / Palatable les rats ont présenté un comportement de type anhédonique, indiqué par une diminution de la consommation d'une solution 0.8% saccharose bien connue. Il est intéressant de noter que l’accès intermittent et étendu à un aliment très agréable au goût n’a pas augmenté le seuil de récompense dans le paradigme ICSS, ce qui serait interprété comme un dysfonctionnement du système de récompense du cerveau.

Lors du retrait du régime très agréable au goût, les rats soumis à un cycle ont montré une immobilité accrue lors du test de nage forcée. Tout aussi important, le temps d'immobilité dans Chow / Palatable les rats sont revenus à un niveau de contrôle après un accès renouvelé au régime sucré. La valeur thérapeutique paradoxale de l'aliment très appétant observé dans le test de la nage forcée est compatible avec les effets protecteurs d'un régime riche en graisses contre le phénotype comportemental de type dépressif induit par le stress de début de vie ou le stress chronique (Maniam et Morris, 2010a, 2010b, 2010c; Doigt et al.2011). En effet, il a été prouvé qu'un régime riche en gras et agréable au goût améliore l'immobilité accrue induite par la séparation et le non-traitement de la mère (Maniam et Morris, 2010a, 2010b, 2010c). De plus, les souris nourries avec un régime riche en graisses étaient protégées contre les effets dépressifs induits par un stress psychosocial chronique imprévisible (Doigt et al.2011). L’interprétation alternative selon laquelle le temps d’immobilité accru dans Chow / Palatable les rats pourraient être le résultat d'une capacité de flottement améliorée en raison d'une augmentation de poids corporel peut être exclue car les deux groupes ne différaient pas de manière significative du poids corporel (Cottone et al.2008, 2009). Des études complémentaires seront nécessaires pour déterminer le nombre de semaines de cyclisme nécessaires pour développer des comportements dépressifs et / ou anxieux après le sevrage de l'accès intermittent à une nourriture très appétissante, ainsi que la durée de persistance des comportements mésadaptés après le passage au régime chow moins préféré régulier.

Le test de natation forcée est connu pour sa bonne validité prédictive, car il détecte de manière fiable les antidépresseurs utilisés en clinique (Borsini et Meli, 1988). Cependant, décrire l'immobilité dans le test de la nage forcée comme une mesure liée à la dépression reste très controversé. Au fil des ans, il y a eu de nombreuses explications et théories concernant la signification de la réponse d'immobilité dans le test de natation forcée. L’immobilité dans le test de la nage forcée est largement interprétée comme un comportement passif et un corrélat comportemental de l’humeur négative (Cryan et Mombereau, 2004; Slattery et Cryan, 2012). L’immobilité dans le test de la nage forcée a été interprétée comme une incapacité ou une réticence à maintenir l’effort, plutôt que comme une hypoactivité généralisée (Willner, 1990) cette réticence est en corrélation avec les résultats cliniques indiquant que les patients déprimés présentent des altérations psychomotrices prononcées dans les tests nécessitant une dépense prolongée en effort, ce qui confère une certaine validité à ce test (Weingartner et Silberman, 1982). Bien que des précautions soient prises pour éviter une surextrapolation de la lecture comportementale lors du test de nage forcée, il convient également de noter que la plus grande immobilité du test de nage forcée est induite par de nombreux facteurs, notamment une prédisposition génétique (West et Weiss, 1998), les effets du stress (Solberg et al.1999; Alonso et al.2000; Tannenbaum et al.2002), modifications de la consommation de nourriture (Alcaro et al.2002) et le sevrage aigu du médicament (Cryan et al.2003). Nombre de ces facteurs influencent ou sont également altérés par l'évolution de la dépression majeure chez l'homme. Par conséquent, le test de la nage forcée semble mesurer une dimension comportementale pertinente pour la dépression et se présenter comme un modèle intéressant pour évaluer les facteurs liés à la dépression chez les animaux.

Nous avons montré que les rats ayant un accès intermittent à une nourriture très appétissante montrent une consommation réduite d'une solution de saccharose. Le saccharose est un renforçant naturel; par conséquent, une consommation réduite ou une préférence pour une solution de saccharose a été proposée pour refléter une sensibilité moindre aux récompenses et, plus généralement, à l’Anhédonie (Papp et al.1991; Muscat et Willner, 1992; D'Souza et Markou, 2010). Un point de discussion pertinent est lié à l'effet contre-intuitif sur la consommation de saccharose observé lorsque les rats ont été retirés du régime sucré et agréable au goût. On peut s’attendre à ce que les rats qui se sont abstenus du régime sucré augmentent plutôt qu’ils ne diminuent leur consommation de solution de saccharose en raison d’un effet de privation de saccharose. Cependant, la solution utilisée pour évaluer l'anhédonie dans cette étude avait un très faible pourcentage de saccharose (0.8%), caractéristique de ce type d'étude (Rygula et al.2005; D'Souza et Markou, 2010; Chen et al.2012), mais en opposition nette avec le régime très agréable au goût, qui présentait un pourcentage très élevé de saccharose (~ 50%). Par conséquent, les deux saveurs n'étaient clairement pas également gratifiantes.

La consommation de saccharose du Chow Chow et Chow / Palatable groupes ont eu tendance à différer en fonction de la phase, comme en témoigne une forte tendance (P= 0.08) de l'interaction entre le programme de régime et les facteurs de phase. Les comparaisons post-hoc ont montré que les groupes ne différaient que dans la phase C, mais pas dans la phase P, ce qui suggère que le renouvellement de l'accès au régime très agréable au goût pourrait soulager le comportement de type anhédonique, analogue à celui observé lors du test de nage forcée. . Ces résultats sont en accord avec l'aptitude rapportée des aliments réconfort, tels que les régimes riches en graisses, à inverser l'anhédonie induite par la séparation maternelle, mesurée par une diminution de la préférence pour une solution de saccharose. Cependant, il est important de noter que, comme seule une interaction non significative a été constatée, on pourrait également soutenir que la diminution générale de la consommation de 0.8% saccharose observée dans les Chow / Palatable Le groupe peut être dépendant d'une adaptation sensorielle, d'une habituation hédonique ou d'un contraste hédonique négatif en raison d'une exposition chronique au régime 50% saccharose.

Les résultats de cette étude confirment l’hypothèse voulant que l’accès intermittent chronique à des aliments très savoureux soit à l’origine de l’émergence d’un affect émotionnel négatif et que le fait de renouveler cet accès permet de soulager les effets affectifs négatifs induits par le retrait (Cottone et al.2008, 2009, 2009b; Parylak et al.2011), analogue à ce que l’on suppose pour le développement de la toxicomanie (Koob et Kreek, 2007; Koob, 2008). Il a été largement démontré que l'abandon de la toxicomanie était accompagné d'un comportement de type dépressif, mesuré par une augmentation du désespoir comportemental lors du test de nage forcée, une diminution de la consommation de saccharose ou une diminution de la fonction de récompense du cerveau dans l'ICSS. En effet, une immobilité accrue dans le test de la nage forcée a été démontrée lors du sevrage de la nicotine (Picciotto et al.2002; Mannucci et al.2006; Renoir et al.2012), l'éthanol (Getachew et al.2010; Walker et al.2010; Williams et al.2012), cocaïne (Overstreet et al.2000; Filip et al.2006; Perrine et al.2008), amphétamine (Cryan et al.2003), MDMA (McGregor et al.2003; Renoir et al.2008), opiacés (Anraku et al.2001; Chartoff et al.2012) et de la phencyclidine (PCP) (Noda et al.1995). En outre, il existe un grand nombre de preuves montrant que le traitement chronique avec des drogues, y compris l'amphétamine (Barr et Phillips, 1999; Der-Avakian et Markou, 2010), nicotine (Ribeiro-Carvalho et al.2011) et les cannabinoïdes (Rubino et al.2008; Bambico et al.2010) peut produire de l'anhédonie pendant le sevrage, mesurée par une réduction de la consommation de saccharose / saccharine. En outre, l'abandon de la toxicomanie entraîne une augmentation spontanée des seuils de récompense pour l'ICSS, un effet partagé par l'amphétamine (Paterson et al.2000), cocaïne (Markou et Koob, 1991), de l'alcool (Schulteis et al.1995), THC (Gardner et Vorel, 1998) et la nicotine (Epping-Jordan et al.1998). Des augmentations du seuil ICSS ont également été observées lorsque le sevrage est précipité pharmacologiquement en cas de dépendance aux opiacés et à la nicotine (Schulteis et al., 1994; Epping-Jordan et al.1998; Kenny et Markou, 2006). Le sevrage précipité est une procédure dans laquelle un antagoniste est utilisé pour bloquer l'activité en cours d'un médicament renforçant au niveau des récepteurs cibles. Cette procédure permet de contrôler le moment du sevrage sous contrôle expérimental et constitue un outil efficace pour étudier les processus de dépendance lorsque le retrait spontané est difficile à mesurer ou à obtenir.

Étonnamment, dans cette étude, l'accès intermittent à un régime alimentaire très agréable au goût n'influençait pas le seuil ICSS. Les effets de l'accès aux substances sucrées ou au goût agréable sur la fonction de récompense du cerveau n'ont pas fait l'objet d'études approfondies, et les résultats existants sont contrastés. Sukhotina et al. (2003) ont montré que la privation d'un agent de renforcement non médicamenteux, la saccharine - un édulcorant non calorique - n'est pas associée à un comportement de type dépressif et peut abaisser le seuil ICSS. En revanche, Johnson et Kenny (2010) a récemment montré que 18 – 23 h / jour l’accès à un régime de cafétéria entraînant le développement de l’obésité peut augmenter le seuil de récompense. Par conséquent, l’absence d’effet sur le seuil ICSS dans notre étude pourrait être expliquée par de nombreux facteurs différents, notamment les agents de saveur utilisés, la durée d’accès au régime alimentaire et le développement - ou non - de l’obésité. En outre, une autre explication de l'absence d'altération spontanée du seuil ICSS chez les Chow / Palatable Chez le rat, il peut être nécessaire de précipiter pharmacologiquement le sevrage pour détecter un déficit de la fonction de récompense du cerveau. En outre, il est possible que des rats soumis à un cycle alimentaire présentent des altérations du seuil de récompense du cerveau à une heure de la journée différente de celle choisie dans la présente étude. Par conséquent, des conditions d’entraînement spécifiques pourraient aussi potentiellement expliquer l’absence d’effet dans le paradigme ICSS. Des études ultérieures seront nécessaires pour valider ces hypothèses. La discordance entre les résultats négatifs obtenus dans l'expérience ICSS et les résultats positifs observés pour la consommation de saccharose et le test de nage forcée est un point de discussion intéressant. Bien que les tests utilisés dans cette étude évaluent tous un comportement de type dépressif, ils mesurent des résultats comportementaux très différents: le test de nage forcée mesure l'immobilité dans une situation potentiellement mortelle; le test de consommation de saccharose mesure la motivation du sujet pour un stimulus gratifiant; et ICSS, par la stimulation directe des neurones du faisceau médial du cerveau antérieur, mesure l'intensité minimale du courant qui renforce le comportement. Étant donné la grande diversité des paradigmes utilisés, il est probable que les trois tests reposent sur différents substrats neurobiologiques et que différents neurotransmetteurs soient impliqués. Par conséquent, l'uniformité des résultats des différents tests peut ne pas être nécessairement le seul résultat attendu possible. Par exemple, dans une autre étude, analogue à ce qui a été observé ici, un stress modéré chronique a pu réduire la consommation d'une solution de saccharose, mais n'a pas modifié les performances de l'ICSS chez des rats à capuchon PVG (Nielsen et al.2000).

Les résultats de cette étude confirment l’hypothèse selon laquelle un accès chronique et intermittent à des aliments très appétissants est responsable de l’émergence d’un état émotionnel négatif, qui peut à son tour déclencher une alimentation compulsive. En effet, une littérature abondante préclinique et clinique met en évidence la forte relation qui existe entre l’émotivité et la suralimentation (Adam et Epel, 2007; Dallman, 2010) et le rôle clé joué par le système du facteur de libération de la corticotropine (CRF) (Ghitza et al.2006; Teegarden et Bale, 2007; Cottone et al., 2009a; Warne, 2009; Shalev et al.2010). Dans le contexte spécifique du modèle animal que nous avons utilisé ici, nous avons montré précédemment que chez les rats exposés à un régime très appétissant, le régime alimentaire compulsif et les adaptations comportementales dépendantes du sevrage (c.-à-d. L'hypophagie du régime moins antagoniste sélectif des récepteurs CRF 1 (Cottone et al., 2009a). En outre, l'abandon du régime très agréable au goût était associé à une expression accrue du CRF dans le noyau central de l'amygdale, indépendamment de toute activation de l'axe HPA, comme indiqué par l'absence de libération différentielle de corticostérone ou d'expression du CRF dans le noyau paraventriculaire de l’hypothalamus entre des sujets de contrôle et de goût du cycle alimentaireCottone et al., 2009a). Par conséquent, bien que cela n’ait pas été testé directement dans le présent document, on peut supposer que les comportements de type dépressif résultant d’un accès intermittent chronique à une nourriture savoureuse peuvent être induits par des neuro-adaptations dans le système de CRF extrahypothalamique. En effet, le système CRF assure la médiation de la réponse comportementale, autonome et endocrine au stress, et il a été proposé de jouer un rôle clé dans diverses conditions physiopathologiques impliquant des réponses anormales au stress, telles que la dépression (Lloyd et Nemeroff, 2011). Un grand nombre de preuves, résultant d'observations effectuées à la fois sur des animaux de laboratoire et sur des humains, a mis en évidence la pertinence d'une hyperactivité de CRF / CRF.₁ système récepteur dans la dépression. Fait important, il a été démontré que les phénotypes liés à l’anxiété et à la dépression résultant d’une exposition chronique au stress chez l’animal dépendaient d’une hyperactivité de la CRF.₁ système récepteur dans les régions du cerveau antérieur limbique, y compris l'amygdale, indépendant des actions du CRF sur l'activité de l'axe HPA (Nestler et al.2002; Zorrilla et Koob, 2010).

Conclusion

Nous avons montré précédemment que les rats retirés d'une nourriture au goût agréable présentaient une diminution de l'apport du régime alimentaire par ailleurs acceptable, un effort de motivation moindre pour obtenir le régime alimentaire et un comportement prononcé de type anxiété (Cottone et al., 2009a). Nous étendons maintenant ces résultats en montrant que l’accès intermittent chronique à un régime sucré induit également une immobilité et une anhédonie accrues, couramment interprétées comme un comportement de type dépressif (D'Souza et Markou, 2010). L'immobilité dépendait du sevrage, ce comportement mésadapté ayant été inversé en renouvelant l'accès au régime très appétissant. Ces résultats sont en accord avec l’hypothèse selon laquelle le retrait de l’accès chronique et intermittent à une nourriture très appétissante induit un état affectif négatif (Cottone et al., 2009a, 2009b). Par conséquent, l’alimentation compulsive peut servir à l’automédication de l’état émotionnel négatif dépendant du sevrage, semblable à ce qui a été supposé pour le développement de la toxicomanie (Koob et Kreek, 2007; Koob, 2008).

Remerciements

Les auteurs remercient Stephen St Cyr pour son assistance technique, ainsi que Duncan Momaney et Tamara Zeric pour leur aide éditoriale. Cette publication a été rendue possible grâce aux numéros de subvention DA023680, DA030425, MH091945, MH093650A1 et AA016731 de l’Institut national de lutte contre l’abus des drogues (NIDA), de l’Institut national de la santé mentale (NIMH) et de l’Institut national de lutte contre l’alcoolisme et la toxicomanie (NIAH). ), par le Peter Paul Career Development Professorship (PC). Son contenu n'engage que la responsabilité de ses auteurs et ne représente pas nécessairement les vues officielles des National Institutes of Health.

Notes

Conflits d'intérêts

Il n'y a pas de conflits d'intérêts.

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