Às deidh a bhith a 'bingeadh làitheil air fuasgladh shàcrose, tha easbhaidh bìdh a' toirt iomagain agus a 'gabhail ri dopamine / acetylcholine imbalance (2008)

Le bhith a ’brùthadh air siùcar faodaidh e slighean neòil a ghnìomhachadh ann an dòigh a tha coltach ri bhith a’ gabhail dhrogaichean mì-ghnàthachaidh, a ’leantainn gu soidhnichean eisimeileachd co-cheangailte. Bidh na deuchainnean a th ’ann an-dràsta a’ dèanamh deuchainn a bheil radain a tha air a bhith a ’suirghe air sucrose agus an uairsin air an ceangal a’ sealltainn comharran de tharraing coltach ri codlaid. Chaidh radain a chumail air bochdainn 12-h agus an uairsin ruigsinneachd 12-h air fuasgladh sucrose 10% agus chow airson làithean 28, an uairsin air an ceangal airson 36 h. Chaith na beathaichean sin nas lugha de ùine air a ’ghàirdean fosgailte de chuartan àrdaichte an taca ri buidheann ad libitum chow a bha cho bochd, a’ nochdadh iomagain. Nochd microdialysis àrdachadh concomitant ann an acetylcholine extracellular agus lùghdachadh ann an sgaoileadh dopamine anns an t-slige niuclas accumbens. Cha robh coltas gu robh na toraidhean sin mar thoradh air hypoglycemia. Tha na co-dhùnaidhean a ’moladh gu bheil daithead de bhith a’ suirghe air sucrose agus chow air a leantainn le fastadh a ’cruthachadh stàite a tha a’ toirt a-steach iomagain agus cothromachadh accumbens dopamine agus acetylcholine. Tha seo coltach ri buaidhean naloxone, a ’moladh tarraing air ais coltach ri codlaid. Faodaidh seo a bhith na fheart ann an cuid de dhuilgheadasan ithe.

1.1. Modhan coitcheann

Chaidh radain fireann Sprague-Dawley fhaighinn bho Taconic Farms (Germantown, NY) no air am briodadh aig vivarium Oilthigh Princeton bho stoc a thàinig bho Taconic Farms. Bha radain a ’fuireach leotha fhèin air solas 12-h air a thionndadh air ais: cearcall dorcha 12-h. Chaidh a h-uile modh-obrach aontachadh le Comataidh Cùram agus Cleachdadh Ainmhidhean Institiùd Oilthigh Princeton.

1.2. Deuchainn 1: A bheil iomagain ri fhaicinn fhad ‘s a tha iad a’ fastadh ann an radain a tha an sàs ann an siùcar?

Rats (300 - 450 g) anns a ’phrìomh bhuidheann deuchainneach (siùcar corrach + chow; n Chaidh = 9) a chumail air daithead de bhochdainn 12-h agus an uairsin ruigsinneachd 12-h gu fuasgladh sucrose 10% (w / v) a bharrachd air chow creimich àbhaisteach (LabDiet #5001, PMI, St. Louis, MO, 3.02 kcal / g) a ’tòiseachadh 4 h a-steach don ìre dhorcha gach latha airson làithean 28 [13]. Buidheann smachd (ad libitum chow; n = Chaidh cead a thoirt do = 7) ad libitum faighinn a-steach do chreathadh creimich àbhaisteach. Bha uisge ri fhaighinn le libitum anns a h-uile beathach. Cha deach buidhnean eile (chow eadar-amail agus siùcar ad libitum) a chaidh a chleachdadh ann an Deuchainnean 2 agus 3 a dhearbhadh airson iomagain oir cha do sheall iad comharran giùlain de tharraing air ais às deidh naloxone no fastadh ann an aithisg roimhe [3].

Air Latha 28, às deidh an easbhaidh 12-h àbhaisteach, chaidh cothrom a thoirt dha na radain sa bhuidheann deuchainneach faighinn gu siùcar agus chow airson 24 h a bharrachd. Chaidh a ’bhuidheann smachd a thoirt a-mach cuideachd airson chow airson 36 h. Rè na h-ùine seo, chùm na beathaichean a ’faighinn cothrom ad libitum air uisge. An uairsin chaidh na beathaichean a chuir leotha fhèin anns a ’chuartan àrdaichte airson 5 min a’ cleachdadh an dòigh File, Lippa, Beer, agus Lippa [14]. Bha ceithir gàirdeanan anns an inneal, gach 10 cm de leud le 50 cm de dh'fhaid, agus chaidh a thogail 60 cm os cionn an làr. Bha dà ghàirdean mu choinneamh dùinte le ballachan àrda neo-shoilleir. Cha robh ballachan dìon aig an dà ghàirdean eile. Chaidh an deuchainn a dhèanamh fo sholas dearg. Chaidh na radain a chuir ann am meadhan a ’chuartan agus air an atharrachadh mu choinneimh gàirdean fosgailte no dùinte. Chaidh a h-uile deuchainn plus-chuartan a chlàradh le bhideo agus a sgòradh airson na h-ùine a chaidh a chaitheamh le ceann agus forepaws air a ’ghàirdean fhosgailte, a’ ghàirdean dùinte no am meadhan pàirt den chuartan le neach-amhairc a bha dall don t-suidheachadh làimhseachaidh.

1.3. Deuchainn 2: A bheil radain a tha a ’brùthadh siùcar air atharrachadh a dhèanamh air leigeil ma sgaoil DA agus ACh anns na accumbens fhad‘ s a tha iad a ’fastadh?

Chaidh buidheann fa leth de radain (350 - 450 g) fo lannsa gus cannulas treòrachaidh a chuir a-steach airson microdialysis. Chaidh radain a thoirt anesthetized le 20 mg / kg xylazine agus 100 mg / kg ketamine (ip) le ketamine mar a dh ’fheumar (100 mg / kg, ip). Bha cannulas iùil-tharraingeach stàilinn dà-thaobhach 21 ag amas air an t-slige accumbens medial posterior (anterior: + 1.2 mm, fadalach: 0.8 mm agus ventral: 4.0 mm, le iomradh air bregma, sinus midsagittal, agus uachdar a ’chlaigeann ìre, fa leth) a ’cleachdadh ionnstramaid stereotaxic.

Bha cead aig radain faighinn seachad air obair-lannsa airson co-dhiù seachdain 1. Coltach ris na modhan ann an Experiment 1, buidheann deuchainneach (n Chaidh = 6) a chumail suas air easbhaidh làitheil 12-h air a leantainn le ruigsinneachd 12-h air 10% sucrose agus creim creim àbhaisteach, a ’tòiseachadh 4 h a-steach don ìre dhorcha, airson làithean 28 gus a bhith a’ brùthadh (ie, siùcar eadar-shoilleir + chow). Chaidh aon bhuidheann smachd a chumail air an aon chlàr gun sucrose (chow intermittent, n = 7), fhad ‘s a bha buidheann eile air a chumail suas air ad libitum chow làitheil (n = 6). Air Latha 28, chaidh gach radan a ghluasad a-steach don t-seòmar microdialysis agus chaidh probe a chuir a-steach agus a shuidheachadh na àite le saimeant acrylic 14 - 16 h ron deuchainn gus leigeil le ath-bheothachadh neurotransmitter seasmhachd. Chaidh probes microdialysis a thogail de phìoban glainne silica (trast-thomhas a-staigh 37 µm, Polymicro Technologies Inc., Phoenix, AZ) taobh a-staigh tiùb stàilinn stainless 26 le tip microdialysis de phìoban ceallalose air a seuladh aig an deireadh le epoxy (Spectrum Medical Co., Los Angeles, CA, 6000 MW, 0.2 mm trast-thomhas a-muigh × 2.0 mm de dh'fhaid) [15]. Bha na probes a ’dol a-mach 5 mm bhon cannula iùil gus an làrach a bha san amharc a ruighinn anns an t-slige accumbens. Chaidh probes a thoirt a-steach le fuasgladh Ringer bufair (142 mM NaCl, 3.9 mM KCl, 1.2 mM CaCl₂, 1.0 mM MgCl₂, 1.35 mM Na₂HPO₄, 0.3 mM NaH₂PO₄, pH7.35) aig ìre sruth de 0.5 µL / min airson an ùine stèidheachaidh agus aig 1.3 µL / min 2 h ro agus air feadh an deuchainn. Chaidh Neostigmine (0.3 µM) a chur ri fuasgladh an Ringer gus feabhas basal ACh a leasachadh le bhith a ’cur bacadh air a bhith a’ crìonadh enzymatic.

Nuair a bha an ùine inntrigidh 12-h mu dheireadh seachad air Latha 28, chaidh chow, sucrose agus uisge a thoirt a-mach às na radain gu lèir. Chaidh uisge a thoirt air falbh airson deuchainn 36 h de dialysis oir faodaidh uisge òil ìrean bunaiteach DA agus ACh atharrachadh [16], a bhiodh a ’dearbhadh nan toraidhean. Chaidh sampaill microdialysis a chruinneachadh airson sampaill 1 h (3 × 20-min) às deidh 12, 24 agus 36 h de fastadh (chan eil biadh, siùcar no uisge ri fhaighinn). Chaidh gach sampall a roinn, leth airson mion-sgrùdadh DA agus leth airson ACh.

1.4. Measaidhean dopamine agus acetylcholine

Chaidh DA agus a metabolites 3,4-dihydroxy-phenylacetic acid (DOPAC) agus searbhag homovanillic (HVA) a sgrùdadh a rèir ìre cùil, cromatagrafaidheachd lionn àrd-choileanadh le lorg electrochemical (HPLC-EC). Chaidh sampaill a thoirt a-steach do lùb sampall 20-µL a ’leantainn gu colbh 10-cm le 3.2 mm-bore agus 3 µm, pacadh C18 (Modail 6213 Co. Brownlee, San Jose, CA). Anns an ìre gluasadach bha 60 mM sodium phosphate, 100 µM ​​EDTA, 1.24 mM heptanosulfonic acid, agus 5% vol / vol methanol. Chaidh DA, DOPAC agus HVA a thomhas le lorgaire coulometric (ESA Co. Model 5100A, Chelmsford, MA) leis a ’chomas fuarachaidh air a shuidheachadh aig + 500 mV, agus comas cealla obrach aig −400 mV.

Chaidh ACh a thomhas a rèir ìre cùil HPLC-EC a ’cleachdadh lùb sampall 20-µL le colbh anailis 10-cm C18 (Chrompack Inc., Palo Alto, CA). Chaidh ACh a thionndadh gu betaine agus hydrogen peroxide le reactair enzyme neo-ghluasadach (acetylcholinesterase agus choline oxidase bho Sigma, St Louis, MO agus colbh bho Chrompack Inc., Palo Alto, CA). B ’e an ìre gluasadach 200 mM potasium fosfáit aig pH 8.0. Chaidh lorgaire amperometric a chleachdadh (EG&G Princeton Applied Research, Lawrenceville, NJ). Chaidh an hydrogen peroxide a oxidachadh air dealan platanam (BAS, West Lafayette, IN) suidhichte aig 500 mV a thaobh dealan iomraidh Ag - AgCl (EG&G Rannsachadh Gnìomhaichte Princeton).

Chaidh trì sampaill 20-min a chruinneachadh aig 12, 24 agus 36 h de fastadh. Airson gach uair a thìde, bha dàta airson nan trì sampaill cuibheasach. Chaidh dàta airson DA agus ACh a thionndadh gu ceudad de phuing ùine bochdainn 12-h airson gach buidheann, nuair a bhiodh na radain a bhiadhadh bho àm gu àm an dùil biadh.

1.5. Eachdraidh

Aig deireadh an deuchainn chaidh histology a dhèanamh gus dearbhadh a dhèanamh air suidheachadh probe microdialysis. Fhuair radain cus de sodium pentobarbital agus nuair a chaidh anaesthetized domhainn a thoirt a-steach gu intracardially le 0.9% saline agus an uairsin 10% formaldehyde. Chaidh na h-eanchainnean a thoirt air falbh, reòta, agus rinn an neach-deuchainnean sgrùdadh air na h-earrannan mar a chaidh an gearradh (sliseagan 40 µm, a ’tòiseachadh taobh a-muigh na accumbens) gus an deach na làraich de mholaidhean dearbhaidh a lorg. Cho luath ‘s a chaidh slighean probe fhaicinn, chaidh an dealbhadh le bhith a’ cleachdadh atlas Paxinos agus Watson [17].

1.6. Deuchainn 3: A bheil atharrachaidhean ann an ìrean glùcois fala mar thoradh air casg mòr air sucrose?

Chaidh radain (300 - 350 g) ann an trì buidhnean a chumail suas airson làithean 28 air (a) siùcar eadar-shoilleir + chow (bochdainn 12-h air a leantainn le ruigsinneachd 12-h air fuasgladh sucrose 10% agus chow, a ’tòiseachadh 4 h a-steach don ìre dhorcha ; n = 10), (b) chow eadar-shoilleir (bochdainn 12-h air a leantainn le ruigsinneachd 12-h air chow creimich àbhaisteach (gun sucrose), a ’tòiseachadh 4 h a-steach don ìre dhorcha; n = 10), no (c) ad libitum chow (n = 9). Chaidh chow agus siùcar a thoirt air falbh agus chaidh sampallan fuil earball a chruinneachadh às deidh 12, 24 agus 36 h de bhochdainn. Chaidh fuil a chruinneachadh bho mhullach an earbaill le aon neach-deuchainn a ’cumail a’ bheathaich gu socair agus rinn fear eile gearradh beag mu 5 mm bho mhullach an earbaill le scalpel sterile. Chaidh fuil a chruinneachadh ann an tiùb ribeach, centrifuged agus chaidh serum a sgrùdadh airson ìrean glùcois le Metabolizer Fast Enzymatic Analox GM7 (Analox, Lunenburg, MA). Rè ùine ruigsinneachd 28-latha, chaidh tomhas de shiùcar is siùcar a thomhas gach latha, agus chaidh cuideaman bodhaig a thomhas gach seachdain. Chaidh cuideaman bodhaig a thomhas cuideachd aig gach àm aig àm bochdainn.

1.7. Staitistig

Chaidh dàta plus-maze a sgrùdadh le oileanach aon-earbaill, gun chàradh t-test. Cohen's d, a bhios a ’tomhas meud buaidh [18], agus p_riochdaire, a tha a ’toirt seachad coltachd ath-riochdachadh [19], air an tomhas cuideachd. Chaidh dàta airson DA agus ACh a sgrùdadh mar eadar-dhealachadh sa cheud bhon bhun-loidhne àbhaisteach mar a chaidh a mhìneachadh gu h-àrd, a ’cleachdadh ceumannan dà-shligheach ANOVA air a leantainn le deuchainnean Tukey post hoc. Chaidh ìrean glùcois fala, cuideam bodhaig agus dàta in-ghabhail a sgrùdadh le ceumannan dà-shligheach ANOVA.

2.1. Cuideam bodhaig, in-ghabhail siùcar agus in-ghabhail chow

Sheall dàta a chaidh a chruinneachadh rè na h-ùine ruigsinneachd 28-latha ann an Deuchainn 3 gun do mheudaich radain le ruigsinneachd binge gu sucrose an ìre de shiùcrós thairis air an ùine nochdaidh 28-latha (F(27, 279) = 4.9, p <0.001; Fig. 1A), lorg coltach ris na chaidh a nochdadh anns na h-aithisgean roimhe againn le sucrose no glucose [3,20]. Bha dàta inntrigidh Chow a ’nochdadh eadar-dhealachadh mòr am measg bhuidhnean. Bha na radain le ruigsinneachd siùcar eadar-amail ag ithe nas lugha de chow na na buidhnean ad libitum agus chow eadar-amail (F(2,26) = 60.8, p <0.001; Fig. 1B). Ach, cha robh eadar-dhealachadh sam bith am measg bhuidhnean anns an ìre caloric làitheil iomlan (Fig. 1C).

  

Fig. 1

Gabhail a-steach siùcar agus chow rè ùine ruigsinneachd 28-latha. A) Mheudaich radain le siùcar corrach + chow an ìre siùcair làitheil aca thar ùine. B) Dh ’ith radain le siùcar corrach + chow nas lugha de ghram na chow na a’ chow eadar-shoilleir agus ad libitum ...

Cha robh eadar-dhealachaidhean sam bith ann an cuideam bodhaig am measg bhuidhnean rè ùine ruigsinneachd 28-latha; ge-tà, bha buaidh ùine ann, leis na trì buidhnean a ’faighinn cuideam thairis air na làithean 28 (F(4,104) = 298.9, p <0.001). Rè an 36 h de bhochdainn, lùghdaich cuideam bodhaig thar ùine airson a h-uile buidheann (F(2,52) = 1957.8, p <0.001), gun eadar-dhealachadh sam bith am measg bhuidhnean aig àm sam bith (12, 24 no 36 h).

2.2. Deuchainn 1: Clàran giùlain de dhragh-inntinn às deidh dhaibh fastadh ann am radain a tha an sàs ann an siùcar

Nuair a chuirear iad anns a ’chuartan àrdaichte airson 5 min, às deidh 36 h de bhochdainn bìdh chaith na radain a chaidh a chumail roimhe air siùcar eadar-amail + chow nas lugha ùine (18 ± 4 s, 6% den ùine iomlan) air gàirdean fosgailte na an plus-maze an coimeas ris a ’bhuidheann ad libitum-chow a bha a cheart cho bochd agus aig nach robh eòlas sucrose (34 ± 8 s, 11% den ùine iomlan; t(16) = 2.01, p <0.05, d = 1.03, far a bheil 0.8 no nas àirde air a mheas mar mheud buaidh mhòr [18], agus p_riochdaire = 0.87; Fig. 2).

  

Fig. 2

Àireamh sa cheud de ùine air a chaitheamh air gàirdean fosgailte a ’chuartan àrdaichte. Chaith radain a bha air am biadhadh roimhe siùcar + chow a ’caitheamh mòran nas lugha de ùine air a’ ghàirdean fhosgailte às deidh 36 h de fastadh, an coimeas ri buidheann ad libitum a cheart cho bochd. ...

2.3. Deuchainn 2: Tha radain a tha a ’brùthadh siùcar air lughdachadh DA extracellular agus air ACh a mheudachadh anns an t-slige NAc fhad‘ s a tha iad a ’fastadh

Bha eadar-obrachadh cudromach eadar buidheann agus ùine (bochdainn 12, 24 agus 36 h) ((F(4,28) = 2.86, p <0.05; Fig. 3A). Às deidh 24 h de fastadh, lùghdaich sgaoileadh DA gu 68 ± 6% airson a ’bhuidheann a bha a’ biathadh siùcar eadar-amail + chow roimhe, agus 72 ± 5% airson a ’bhuidheann ad libitum chow, fhad‘ s a dh ’fhuirich iad gun atharrachadh airson a’ bhuidheann chow eadar-shoilleir (95 ± 7%) . Às deidh 36 h de fasting extracellular DA dh ’fhuirich e ìosal airson a’ bhuidheann sucrose + chow eadar-amail (61 ± 14%), agus aig an àm seo bha e gu math nas ìsle na an dà chuid a ’bhuidheann ad libitum chow (113 ± 14%, p <0.05) agus buidheann chow eadar-amail (104 ± 15, p <0.05).

  

Fig. 3

DA extracellular agus ACh anns an NAc a ’leantainn 24 agus 36 h de fastadh. A) Às deidh 36 h de fastadh, bha sgaoileadh DA anns a ’bhuidheann siùcair + chow (bàr dubh) gu math nas ìsle na an dà chow eadar-shoilleir (bàr liath) agus ad libitum chow (geal ...

Cha robh eadar-dhealachaidhean sam bith am measg bhuidhnean às deidh 12 h de bhochdainn airson DA no ACh (siùcar eadar-amail + chow = 1.6 ± 0.3 pg agus 0.4 ± 0.1 pmol / sampall; chow eadar-shoilleir = 1.5 ± 0.4 pg agus 0.7 ± 0.3 pmol / sampall; ad libitum chow = 1.4 ± 0.3 pg agus 0.7 ± 0.3 pmol / sampall; DA agus ACh, fa leth).

Às deidh 24 h de fastadh, chaidh ìrean DOPAC a lughdachadh airson a h-uile buidheann (F(2,34) = 33.8, p <0.001). Chaidh gluasad coltach ris, ged nach robh e cudromach, fhaicinn aig 36 h de fastadh. Bha buaidh ùine cuideachd air sgaoileadh HVA (F(2,34) = 6.97, p <0.001). Coltach ri DOPAC agus DA, chaidh HVA a lughdachadh aig 24 h de fastadh airson a h-uile buidheann (Clàr 1). Ach, le 36 h de fastadh, bha HVA nas àirde airson a ’bhuidheann siùcair + chow eadar-amail (119 ± 20%), ach dh’ fhuirich e beagan sìos airson na buidhnean ad libitum chow agus chow eadar-amail.

  

Clàr 1

Luachan airson ìrean DOPAC agus HVA ann an Deuchainn 2

Dh'atharraich ACh extracellular an taobh eile de DA. Bha eadar-obrachadh mòr eadar buidheann agus ùine (F(4, 30) = 4.81, p <0.005; Fig. 3B). Mheudaich ACh às deidh 24 h de fastadh airson a ’bhuidheann sucrose + chow eadar-amail (115 ± 10%; p <0.05), ach chan ann airson a ’bhuidheann ad libitum chow (77 ± 13%) no a’ bhuidheann chow eadar-shoilleir (90 ± 15%). Chaidh an eadar-dhealachadh seo a leasachadh an dèidh 36 h de fastadh, le ACh ag èirigh airson a ’bhuidheann eadar-amail sucrose + chow (164 ± 14%) an coimeas ris na h-ìrean a chaidh fhaicinn anns an ad libitum chow (97 ± 17%; p <0.05) agus chow eadar-shoilleir (104 ± 15%; p <0.05) buidhnean smachd.

Thoir fa-near gun deach na ceumannan bun-loidhne a ghabhail às deidh a ’chiad 12 h de fastadh nuair a gheibheadh ​​na sucrose + chow eadar-amail agus radain chow bho àm gu àm biadh. Mar sin, bha a ’phuing-ùine fasting 36-h dìreach 24 h às deidh an tomhas 12-h. Aig an ìre seo den chearcall circadian cha do sheall na buidhnean smachd le biadhadh atharrachaidhean ann an DA no ACh, agus bha DA gu math ìosal agus ACh àrd aig a ’bhuidheann a bha a’ brùthadh siùcar.

Dhearbh histology gun robh greisean dearbhaidh gu ìre mhòr ann an slige an NAc (Fig. 4).

  

Fig. 4

Tha suidheachadh slighe dearbhaidh a ’sealltainn gun deach sampaill microdialysis a tharraing sa mhòr-chuid bhon t-slige NAc medial aig plèanaichean 1.2 agus 1.7 anterior gu bregma [17]. CPu = caudate putamen, AcbC = cridhe accumbens, AcbSh = slige accumbens.

2.4. Deuchainn 3: Chan eil soidhnichean tarraing-às às deidh fastadh ann am radain a tha a ’brùthadh siùcar ceangailte gu dìreach ri hypoglycemia

Cha robh eadar-dhealachadh mòr sam bith ann an ìrean glùcois fala am measg bhuidhnean (raon airson 12 h = 5.1 - 7.8 mmol, raon airson 24 h = 4.6 - 6.9 mmol, raon airson 36 h = 4.2 - 6.4 mmol). Bha buaidh ùine ann, ge-tà, le ìrean glùcois fala a ’tuiteam airson a h-uile buidheann thairis air an 36 h de bhochdainn (F(2,52) = 52.8, p <0.001).

3.1. Comharran giùlain de dhragh-inntinn rè fastadh ann am radain a tha a ’brùthadh siùcar

Is e a ’chuartan àrdaichte aon de na deuchainnean beathach as cumanta a thathas a’ cleachdadh [14,21], agus chaidh a dhearbhadh gu farsaing airson an dà chuid iomagain choitcheann [22] agus dragh air adhbhrachadh le toirt air falbh dhrogaichean [23]. Tha toraidhean Experiment 1 a ’moladh gum faod fastadh às deidh daithead le ruigsinneachd eadar-amail air siùcar a bhith na adhbhar iomagain mar a thèid a thomhas leis a’ chuartan àrdaichte. Chaith radain a bha air a bhith a ’brùthadh air siùcar roimhe seo 6% den ùine air gàirdean fosgailte a’ chuartan, an coimeas ri 11% airson a ’bhuidheann ad libitum chow. Tha an dàta seo anns an raon de luachan a fhuair feadhainn eile, agus tha na toraidhean coltach ris an fheadhainn a gheibhear mar as trice a ’cleachdadh a’ mhodh-obrach seo [24,25]. Tha an lorg seo coltach ris an sgrùdadh gàirdean fosgailte lùghdaichte a chaidh a choimhead às deidh tarraing air ais bho morphine [26]. Ann an sgrùdaidhean roimhe, cha do sheall beathaichean a chaidh a chumail air daithead ad libitum siùcar agus chow comharran dragh nuair a bha iad a ’toirt seachad naloxone, fhad‘ s a bha beathaichean a bha air an cumail air daithead siùcar is chow bho àm gu àm a ’nochdadh iomagain nuair a chaidh an aon dòs de naloxone a thoirt seachad [3]. Tha ruigsinneachd ad libitum air siùcar cuideachd air fàiligeadh ann an soidhnichean giùlan eile de eisimeileachd, a ’toirt a-steach tar-mhothachadh gu amphetamine [27] agus gairm airson a bhith ag òl deoch làidir [28]. Bidh ruigsinneachd eadar-amail air siùcar a ’toirt a-mach na giùlan sin. Tha cudromachd ruigsinneachd eadar-amail ann a bhith a ’faighinn a-mach na buaidhean a chaidh fhaicinn air a mholadh tuilleadh le co-dhùnaidhean far nach do dh’ adhbhraich staonadh bho ad libitum saccharin giùlan coltach ri trom-inntinn [29], a tha na ghiùlan eile a dh ’fhaodar fhaicinn aig àm tarraing a-mach. A ’toirt fa-near na sgrùdaidhean roimhe seo, cha deach siùcar ad libitum a dhearbhadh san deuchainn seo.

Tha sgrùdaidhean cuideachd air sealltainn nach e rianachd an daithead sucrose a th ’ann, ach staonadh fada bhon daithead a dh’ adhbhraicheas comharran iomagain ann am radain a tha a ’brùthadh sucrose. Tha sinn air aithris roimhe seo nach eil radain a tha a ’brùthadh siùcar le ruigsinneachd làitheil 12-h, air a leantainn le bochdainn 12-h, a’ nochdadh soidhnichean somalta de dhragh, gairmean àmhghar ultrasonic no iomagain air a ’chuartan àrdaichte a’ leantainn an 12-h àbhaisteach, gach latha. ùine bochdainn bìdh [3]. Tha na toraidhean a th ’ann an-dràsta a’ dearbhadh gu bheil bochdainn 36-h ag adhbhrachadh an t-iongantas.

Tha lorg iomagain rè fastadh ann an Experiment 1 coltach ri soidhnichean tarraing air ais coltach ri codlaid a dh ’fhaodas a bhith air an sgaoileadh leis an antagonist opioid, naloxone [3]. Tha cugallachd ri naloxone ann am radain a tha a ’brùthadh siùcar a’ moladh atharrachadh ann an gabhadairean opioid endogenous mar thoradh air an daithead. Chaidh seo a dhearbhadh ann an aithisgean a ’sealltainn gu bheil bingeing air biadh palatable ag atharrachadh enkephalin mRNA agus μ-opioid ceangailteach gabhadain anns an NAc [30-32]. Tha e coltach gu bheil na soidhnichean tarraing air ais às deidh bochdainn a thathas a ’faicinn san sgrùdadh seo mar thoradh air dìth brosnachaidh opioid endogenous anns na beathaichean a tha a’ brùthadh siùcar.

Tha na toraidhean sin ag aontachadh le aithisgean eile de shoidhnichean tarraing air ais coltach ri codlaid a tha a ’leantainn air fastadh, no a tha a’ nochdadh gu sporsail, ann am radain a bha roimhe seo a ’brùthadh air siùcar. A bharrachd air soidhnichean somalta de àmhghar [3], thugadh fa-near giùlan ionnsaigheach agus lughdachadh ann an teòthachd bodhaig [10]. Tha na h-atharrachaidhean sin ann an giùlan agus eòlas-inntinn coltach ris an fheadhainn a chaidh fhaicinn nuair a chaidh an toirt a-mach à codlaid [[33,34], agus a ’toirt taic don teòiridh gum faod comharran de chothrom eadar-amail air fuasgladh siùcar a bhith a’ leantainn gu comharran de tharraing coltach ri codlaid.

3.2. DA agus ACh extracellular anns na accumbens aig àm fastadh ann an radain a tha a ’brùthadh siùcar

Aig 36 h de fastadh, an coimeas ris an dà bhuidheann smachd, chaidh ìrean DA a lughdachadh gu mòr airson a ’bhuidheann siùcair + chow eadar-amail. Tha seo a ’toirt a-mach gum faodadh bochdainn bìdh is uisge call tòna DA a chall ann am radain le eachdraidh de bhith a’ brùthadh air siùcar. Aig an aon àm, tha ACh extracellular air àrdachadh, a ’moladh stàite coltach ri tarraing a-mach opioid.

Cha do sheall na buidhnean smachd a ’bhuaidh seo. Aig an àm seo 36-h, a tha aig an aon ìre den chearcall aotrom / dorcha ris a ’phuing ùine 12-h, bha DA air tilleadh gu ìrean bun-loidhne airson a’ bhuidheann ad libitum chow (Fig. 3A). Tha seo a ’moladh gun lean sgaoileadh DA accumbens anns a’ bhuidheann ad libitum chow ruitheam làitheil, mar a chaidh a mholadh le Paulson agus Robinson [35]. Tha cuid eile air atharrachaidhean coltach ris a mholadh san striatum [36,37]. Cha deach a ’bhuaidh làitheil seo a choimhead leis a’ bhuidheann chow eadar-amail, is dòcha air sgàth ‘s gum faodadh am biadhadh cearcallach ruitheam circadian àbhaisteach sgaoileadh DA atharrachadh.

Tha an lùghdachadh fada ann an DA extracellular anns a ’bhuidheann siùcair + chow eadar-amail coltach ris na chaidh aithris aig àm tarraing air ais bho morphine [7], agus dh ’fhaodadh e pàirt a bhith aige ann a bhith ag àrach ath-shuidheachadh siùcar a-steach às deidh dha stad [38]. Tha na toraidhean a fhuaireadh leis a ’bhuidheann chow eadar-amail, a sheall glè bheag de dh’ atharrachadh ann an sgaoileadh DA aig àm sam bith, a ’nochdadh gu bheil an cothlamadh de bhith a’ brùthadh air siùcar agus chow, chan e dìreach chow, cudromach ann a bhith a ’toirt a-mach na buaidhean a chaidh fhaicinn.

Ged a bhios DOPAC agus HVA mar as trice a ’leantainn phàtranan coltach ri DA, chan eil seo fìor an-còmhnaidh. Anns an deuchainn seo, cha do sheall DOPAC agus HVA eadar-dhealachadh làitheil mar a chaidh fhaicinn le DA, agus an àite sin dh ’fhuirich iad fo smachd ùine. Ged a tha cuid eile air aithris air caochlaidhean circadian anns na metabolites sin anns an NAc [35], chan eil sinn mothachail air pàipearan sam bith a tha air na h-ìrean sin a thomhas aig àm fastadh airson 36 h. Mar sin, anns an deuchainn seo, is dòcha gu bheil fastadh air buaidh a thoirt air metabolism DA anns a ’bhuidheann smachd chow.

Sheall ìrean ACh eadar-dhealachadh mòr eadar buidhnean às deidh 36 h de fastadh. Tha ACh anns an NAc air a bhith an sàs ann an giùlan ionnsaigheach [39] agus satiety gu sònraichte [40-44], agus, nuair a tha DA ìosal, faodaidh ACh aimhreit a bhrosnachadh [40,45-48]. Dh ’fhaodadh gum bi an àrdachadh mòr ann an ACh a chaidh a choimhead anns na radain eadar-amail + chow rè fastadh ann an deuchainn an latha an-diugh a’ co-fhreagairt ris na taobhan àicheil de bhith gun duais. Tha sgrùdaidhean roimhe a ’toirt taic don teòiridh gu bheil na co-dhùnaidhean a chaidh aithris an seo mar thoradh air easbhaidh bhon daithead sucrose. Bidh radain a ’brùthadh air DA a’ leigeil a-mach sucrose agus a ’sealltainn lughdachadh sgaoileadh ACh anns an NAc [20,49], a tha an aghaidh nan toraidhean a th ’ann an-dràsta a chithear ri linn easbhaidh fada. Dh ’fhaodadh an neo-chothromachadh eadar accumbens DA agus ACh anns a’ bhuidheann siùcair + chow eadar-amail, ach chan ann anns na buidhnean smachd, cur ris an dragh a chaidh fhaicinn ann an Deuchainn 1.

3.3. Ìrean glùcois fala rè fastadh ann am radain a tha a ’brùthadh siùcar

Faodaidh hypoglycemia leantainn gu staid aimhreit às am faod beathach feuchainn ri teicheadh ​​le bhith ag ithe. Tha giùlan co-cheangailte ris an stàit casgach seo coltach ris an fheadhainn a chaidh fhaicinn aig àm rianachd naloxone no ann am fastadh ann an radain a tha a ’brùthadh sucrose [50]. Faodaidh grunn nithean buaidh a thoirt air siostam duais eanchainn. Ach, air sgàth cho coltach ‘s a bha e eadar giùlan a chaidh a choimhead rè hypoglycemia agus an fheadhainn a chaidh an sgrùdadh aig àm iomagain, thomhais an sgrùdadh seo ìrean glùcois fala gus dèanamh cinnteach nach robh na buaidhean a chaidh am faicinn dìreach mar thoradh air inbhe glycemic neo-sheasmhach. Bha ìrean glùcois fala coltach anns a h-uile buidheann agus mar sin chan eil e coltach gu bheil iad a ’toirt cunntas air na h-eadar-dhealachaidhean giùlain no na h-atharrachaidhean ann an sgaoileadh DA agus ACh. Faodar a cho-dhùnadh gu robh ìrean insulin cuibheasach seasmhach thar buidhnean, oir cha deach atharrachaidhean ann an ìrean glùcois fala a choimhead agus cha robh cuideaman bodhaig eadar-dhealaichte mar thoradh air na clàran beathachaidh. Mar sin, na co-dhùnaidhean làithreach, a bharrachd air an fheadhainn san aithisg roimhe againn [30], a ’moladh nach eil na h-atharrachaidhean giùlain agus neurochemical mar thoradh air eadar-dhealachaidhean ann an ìrean glùcois fala. An àite sin dh ’fhaodadh iad a bhith mar thoradh air measgachadh de dh’ atharrachaidhean anns na siostaman opioid endogenous agus DA.

Fhuair an rannsachadh seo taic bho thabhartas USPHS AA-12882 (gu BGH) agus DA-16458 agus DK-79793 (caidreachasan gu NMA).