A 'cruthachadh ìomhaigh ath-bheothachaidh magnetach le manganese airson mapaichean de phàtrain gnìomhachd eanchainn gu lèir a tha co-cheangailte ri bhith a' gabhail biadh bidhe ann an radain a tha a 'toirt seachad adhair (2013)

PLoS One. 2013; 8 (2): e55354. doi: 10.1371 / journal.pone.0055354. Epub 2013 Feb 7.

Hoch T., Kreitz S., Gaffling S., Pischetsrieder M., Seachad A..

Stòr

Roinn Ceimigeachd agus Bùth-chungadair, biadh Roinn Ceimigeachd, Ionad Emil Fischer, Oilthigh Erlangen-Nuremberg, Erlangen, A ’Ghearmailt.

Abstract

Is e hyperphagia neo-homeostatic, a tha gu mòr a ’cur ri hyperalimentation co-cheangailte ri reamhrachd co-cheangailte le buaidh moileciuil an daithead a ’toirt buaidh, mar eisimpleir, air susbaint lùth. Mar sin, sònraichte biadh nithean mar biadh beag biadh faodaidh e brosnachadh biadh inntrigidh neo-eisimeileach bho staid satiety. Gus dòighean a shoilleireachadh ciamar biadh beag biadh faodaidh e brosnachadh neo-homeostatic biadh inntrigidh, chaidh a dhearbhadh ma bha leasaichte le manganese magnetach ath-thuigsinn ìomhaighean Bha (MEMRI) freagarrach airson mapadh a ' fad eanchainn gnìomhachd co-cheangailte ri inbhe agus biadh beag biadh inntrigidh fo shuidheachadh giùlain àbhaisteach. Le bhith a ’cleachdadh fuasgladh MnCl (2) le pumpaichean osmotic rinn sin cinnteach biadh inntrigidh cha tug an làimhseachadh buaidh mhòr air. Às deidh gnàthachadh z-score agus clàradh trì-thaobhach neo-affine gu radan eanchainn atlas, luachan liath a tha gu math eadar-dhealaichte de 80 ro-mhìnichte eanchainn chaidh structaran a chlàradh ann an ad libitum bhiadhaich radain an dèidh a ' inntrigidh de chips buntàta an taca ri chow àbhaisteach aig ìre buidhne. Bha deich de na raointean sin air a bhith ceangailte roimhe seo biadh inntrigidh, gu sònraichte ri hyperphagia (me hypothalamus dorsomedial no an niuclas thalamic paraventricular roimhe) no ris an t-siostam satiety (me niuclas hypothalamic arcuate no slighe solitary); Bha raointean 27 co-cheangailte ri duais / cuir-ris a ’toirt a-steach cridhe agus slige nan nucleus accumbens, am pallidum ventral agus an striatum ventral (caudate agus putamen). Aon sgìre deug co-cheangailte gus cadal a thaisbeanadh air a lughdachadh gu mòr Mn (2 +) - cruinneachadh agus sia raointean co-cheangailte ri locomotor gnìomhachd sheall àrdachadh mòr Mn (2 +) - cruinneachadh às deidh an inntrigidh de chips buntàta. Bha na h-atharrachaidhean mu dheireadh co-cheangailte le locomotor gu math nas àirde gnìomhachd. Bha MEMRI le taic pumpa osmotic air a dhearbhadh gu bhith na innleachd gealltanach airson gnìomh mapadh of fad eanchainn gnìomhachd pàtrain co-cheangailte gu beathachaidh inntrigidh fo ghiùlan àbhaisteach.

Luaidh: Hoch T, Kreitz S, Gaffling S, Pischetsrieder M, Hess A (2013) Ìomhaigh Ath-shuidheachadh Magnetic Leasaichte Manganese airson Mapadh Pàtrain Gnìomhachd Brain Iomlan a tha co-cheangailte ri bhith a ’gabhail a-steach biadh bidhe ann an radain a tha air am biathadh le Ad Libitum. PLoS AON 8 (2): e55354. doi: 10.1371 / journal.pone.0055354

Deasaiche: Julie A. Chowen, Hosptial Infantil Universitario Niño Jesús, CIBEROBN, san Spàinn

Fhuair thu: Lùnastal 16, 2012; Air a ghabhail: Dùbhlachd 30, 2012; Foillsichte: Gearran 7, 2013

Dlighe-sgrìobhaidh: © 2013 Hoch et al. Is e seo artaigil ruigsinneachd fosgailte air a chuairteachadh fo chumhachan Cead Sònrachadh Creative Commons, a tha a ’ceadachadh cleachdadh, sgaoileadh agus ath-riochdachadh gun bhacadh ann am meadhan sam bith, cho fad‘ s a tha an t-ùghdar agus an stòr tùsail air an creideas.

Maoineachadh: Tha an sgrùdadh mar phàirt den Phròiseact Neurotrition, a tha a ’faighinn taic bho Iomairt nan raointean a tha a’ tighinn am bàrr aig Erlangen-Nuremberg aig Friedrich-Alexander-University. Cha robh pàirt aig an luchd-maoineachaidh ann an dealbhadh sgrùdaidh, cruinneachadh is sgrùdadh dàta, co-dhùnadh foillseachadh, no ullachadh an làmh-sgrìobhainn.

Ùidhean farpaiseach: Tha na h-ùghdaran air innse nach eil com-pàirtean sam bith ann.

Ro-ràdh

Tha hyperphagia, a tha co-cheangailte ri hyperalimentation caloric, a ’cur gu mòr ri leasachadh reamhrachd agus duilgheadasan co-cheangailte ri reamhrachd ann an comainn gnìomhachais [1]. Ach, tha hyperphagia homeostatic air adhbhrachadh le dragh den t-siostam homeostatic a bhios a ’riaghladh acras agus satiety, tha hyperphagia hedonic caran neo-eisimeileach bho satiety [1]. Chan eil na h-uidheamachdan, ge-tà, a tha a ’dol thairis air riaghladh fiseòlasach an t-acras agus biadh air an làn mhìneachadh. Fo chumhachan àraid, dh ’fhaodadh biadh a thoirt a-steach siostam duais eanchainn ann an dòigh a tha a’ dol thairis air smachd homeostatic air miann [2]. Tha grunn fheartan a ’toirt buaidh air an hyperphagia hedonic a tha mar thoradh air sin mar staid tòcail an neach-cleachdaidh, cumhaichean slàinte inntinn no bochdainn cadail [1]. A bharrachd air an sin, tha coltas gu bheil an co-dhèanamh bìdh moileciuil agus dùmhlachd lùth nam factaran cudromach ann an inntrigeadh hyperphagia hedonic. Tha deagh chlàradh ann gum faodadh “biadh blasta” a bhith ag adhbhrachadh hyperphagia ann an daoine agus beathaichean [3], [4]. Bidh amannan ithe rag ann an daoine, mar eisimpleir, gu tric a ’toirt a-steach biadh a tha beairteach ann an geir no siùcar, no gach cuid [5].

Bidh toirt a-steach biadh ann an staid an t-acras gu làidir a ’toirt air adhart siostam duais iom-fhillte san eanchainn a’ toirt a-steach an niuclas accumbens agus pallidum ventral anns an striatum ventral, an sgìre teasach ventral anns a ’mheanbh-chuileag, an cortex prefrontal, an hippocampus agus an amygdala [6]. Tha na pàtranan gnìomhachaidh sin nas buailtiche a bhith co-cheangailte ri leigeil às dopamine, mar eisimpleir anns na nucleus accumbens no dorsal striatum [7], [8], [9], pròiseasan a tha cuideachd air an cur an sàs ann an drogaichean [10]. Fo chumhachan homeostatic, ge-tà, bidh comharran satiety a ’toirt air adhart structaran eanchainn mar an siostam eanchainn caudal, an hypothalamus, gu sònraichte an niuclas arcuate, no niuclas tractus solitarius, a tha a’ cuingealachadh toirt a-steach biadh, mar eisimpleir le bhith a ’lughdachadh an luach duais. [6], [11]. Chaidh a choimhead gu bheil cuid de sheòrsaichean bìdh, leithid daithead làn geir no cafeteria, ag adhbhrachadh barrachd bìdh agus / no lùth a ’leantainn gu reamhrachd. Leasaich radain a bhiadhadh le ad libitum, mar eisimpleir, a bha air ruigsinneachd gu daithead cafaidh a chuingealachadh, a ’giùlan giùlan coltach ri binge rè na h-ùine ruigsinneachd [10]. Mar sin, faodar a bhith a ’smaoineachadh gum faod cuid de cho-phàirtean bìdh a dhol thairis air riaghladh satiety a’ leantainn gu bhith a ’toirt a-steach biadh gu neo-eisimeileach bho acras.

Gu h-inntinneach, chaidh a shealltainn, ann an luchagan, gu bheil an àrdachadh tùsail de bhiadh is calorie air a bhrosnachadh le geir air a dhìoladh às deidh dà sheachdain [12]. Mar sin, chaidh a mholadh gum bi gabhail a-steach daithead àrd-geir a ’lughdachadh buaidh buannachdail bìdh, a’ leantainn gu dì-eagrachadh a ’phàtrain biadhaidh a tha mar thoradh air cus cuideam [13].

Gus dèiligeadh ri hyperphagia hedonic mar phrìomh thabhartas reamhrachd ann an comainn gnìomhachais agus a ’bhuaidh a th’ aige air an t-siostam cùram slàinte, tha e cudromach tuigse fhaighinn air na pròiseasan cerebral a tha air an adhbhrachadh le seòrsan sònraichte de bhiadh co-cheangailte ri tachartasan ithe claon hedonic. Tha cleachdadh dhòighean ìomhaighean eanchainn iomlan neo-ionnsaigheach leithid ìomhaighean ath-shuidheachadh magnetach gnìomh (MRI) airson a bhith a ’dèanamh anailis air buaidh in-ghabhail bìdh air gnìomhachd eanchainn cuingealaichte anns an dòigh chlasaigeach, brosnachail aige leis an t-sioncronadh riatanach de bhiadh a-steach agus MRI. Gus sùil a chumail air buaidhean fad-ùine air gnìomhachd eanchainn, chaidh MRI le àrdachadh manganese (MEMRI) fhastadh. Bidh an t-àidseant eadar-aghaidh manganese a ’cruinneachadh ann an structaran eanchainn gnìomhaichte agus a’ nochdadh tomhas riatanach de ghnìomhachd neuronal [14], [15], [16]. Tha MEMRI a ’ceadachadh sgrùdadh gnìomhachd eanchainn a thoirt còmhla bho thomhas MRI. Airson an adhbhar seo, MnCl2 air a thoirt a-steach ro thomhas MRI. Ions manganese (Mn2+) tha radius ionic coltach ris agus an aon chosgais ri ions calcium (Ca.2+). Uime sin, Mn2+ air a ghiùlan tro shianalan calcium le gaoth bholtaids a-steach do cheallan toirmeasgach. An coimeas ri Ca.2+, ge-tà, Mn2+ a ’cruinneachadh anns na ceallan a rèir na gnìomhachd aca agus faodaidh MRI a bhith air a chlàradh às deidh sin air sgàth a charactar paramagnetic. Mar sin, faodar gnìomhachd eanchainn co-cheangailte ri tachartasan a thachair suas ri grunn làithean mus deach tomhas MRI a chlàradh. Mar sin, is e prìomh bhuannachd an dòigh seo an comas a bhith a ’sgaoileadh an spreagadh (biathadh) agus an tomhas MRI. A bharrachd air an sin, Mn2+ faodar a ghluasad le còmhdhail axonal gu raointean eanchainn eile. Is e am prìomh bhuannachd de Mn2+ge-tà, is e an cytotoxicity aige, a dh ’fhaodadh buaidh mhòr a thoirt air giùlan nàdurrach agus a’ cuingealachadh an tagraidh ann an sgrùdaidhean giùlan. Chaidh a shealltainn gu robh an in-stealladh subcutaneous de MnCl2 ann an dùmhlachdan gu leòr airson mion-sgrùdadh MRI thàinig lùghdachadh leantainneach ann an coileanadh motair agus toirt a-steach biadh a bharrachd air call cuideim [17]. O chionn ghoirid, ge-tà, chaidh pumpaichean osmotic a thoirt a-steach do sgrùdaidhean MEMRI. MnCl2 air a rianachd le pumpaichean osmotic, a bhios gu slaodach agus gu leantainneach a ’leigeil ma sgaoil am fuasgladh thar ùine suas ri seachd latha a’ seachnadh droch bhuaidh air gnìomhachd motair, ach a ’toirt seachad cruinneachadh manganese gu leòr airson mion-sgrùdadh MRI [17].

Rinn an sgrùdadh làithreach deuchainn air comasachd mion-sgrùdadh osmotic le taic pumpa MEMRI gus sgrùdadh a dhèanamh air gnìomhachd eanchainn iomlan co-cheangailte ri gabhail bìdh. Chaidh an dòigh a chuir an sàs gus fuasgladh fhaighinn air pàtrain gnìomhachaidh eanchainn sònraichte de ghabhail a-steach buntàta ann am radain a chaidh a bhiadhadh le ad libitum.

Stuthan agus Dòighean-obrach

1. Aithris Beusachd

Chaidh an sgrùdadh seo a dhèanamh a rèir molaidhean an Stiùireadh airson Cùram is Cleachdadh Bheathaichean Saotharlann nan Institiudan Nàiseanta Slàinte. Chaidh am protocol aontachadh leis a ’Chomataidh air Beusachd Deuchainnean Bheathaichean Oilthigh Erlangen-Nuremberg (Regierung Mittelfranken, Àireamh Cead: 54-2532.1-28 / 12). Chaidh a h-uile deuchainn lannsaireachd agus MRI a dhèanamh fo anesthesia isoflurane, agus chaidh a h-uile oidhirp a dhèanamh gus fulangas a lughdachadh.

2. Dealbhadh Deuchainneach agus Mion-sgrùdadh Giùlan

Chaidh radain fireann Wistar (cuideam tùsail 257 ± 21 g, air an cumail ann an cearcall dorcha / aotrom 12 / 12 h, a chaidh a cheannach bho Abhainn Charles, Sulzfeld, a ’Ghearmailt) a roinn air thuaiream ann an dà bhuidheann (ceithir cèidsichean gach buidheann, ceithir beathaichean gach cèidse). Fhuair gach buidheann aon de na diofar bhiadhan a bharrachd air na cruinneagan chow àbhaisteach aca (Altromin 1326, Altromin, Lage, a ’Ghearmailt). Fhuair a ’bhuidheann bìdh greimean-bìdh (n = 16, cuideam tùsail a’ chuirp 258 ± 28 g) sliseagan buntàta (sliseagan buntàta saillte malairteach gun blas às aonais todhar blas a bharrachd no leasaichear blas, gu sònraichte no monosodium glutamate, air a phronnadh le pròiseasar bìdh) agus a ’bhuidheann chow àbhaisteach (fhuair cuideam corp tùsail 256 ± 21 g) chow àbhaisteach pùdar (Altromin 1321, n = 16), fa leth. Chaidh peilearan chow àbhaisteach a thabhann ad libitum thairis air cùrsa iomlan an sgrùdaidh, chaidh am biadh deuchainn (sgoltagan buntàta air a phronnadh no chow àbhaisteach pùdarrach, fa leth), a thabhann ad libitum rè na h-ìre trèanaidh agus an ìre manganese a bharrachd air cruinneagan chow àbhaisteach (faic Figear 1 airson dealbhadh deuchainneach). Airson trèanadh, chaidh na biadhan deuchainn a thaisbeanadh ann an dà inneal bìdh anns an robh biadh deuchainn co-ionann air taobh deas agus taobh clì a ’chèidse thar ùine seachd latha (ìre trèanaidh), air a leantainn le seachd latha eadar-mheadhanach (ìre eadar-mheadhanach) às aonais biadh deuchainn. Às deidh sin, pumpaichean osmotic air an lìonadh le cloride manganese (MnCl2, faic gu h-ìosal airson mion-fhiosrachadh) air an toirt a-steach. Thar ùine an in-stealladh drip (seachd latha, buidheann chow àbhaisteach: 163 ± 5 h, buidheann bìdh greim-bìdh 166 ± 4 h) agus cruinneachadh MnCl2 anns an eanchainn radan (ìre manganese) bha cothrom ad libitum aig na beathaichean air a ’bhiadh deuchainn a bha eòlach bhon ìre trèanaidh. Leis gu robh na cruinneagan chow àbhaisteach agus uisge tap rim faighinn ad libitum aig a h-uile ìre den sgrùdadh, cha robh beathaichean air an ceangal aig àm sam bith rè an sgrùdaidh. Chaidh na structaran eanchainn gnìomhach a sganadh le MEMRI às deidh an ùine seo de MnCl2 rianachd. Aig na diofar ìrean, chaidh na bha de bhiadh air a shlugadh a thomhas a rèir cuideam eadar-dhealaichte de na riaraichean bìdh dà uair san latha. Chaidh an lùth a-steach a dhearbhadh le bhith ag iomadachadh luachan caloric nam biadh deuchainn leis na suimean a chaidh a shlugadh. Bha an in-ghabhail bìdh a ’ceangal gu dearbhach ri cuideam corp tùsail nan radain. Ach, bha an co-dhàimh coltach airson an dà sheòrsa biadh deuchainn agus cha robh an sgaoileadh cuideam corp eadar-dhealaichte gu mòr eadar an dà bhuidheann.

Dealbhag a 'ghlacaidh
Luchdaich a-nuas:

Figear 1. Dealbhadh sgrùdadh.

Sealladh farsaing air dealbhadh an sgrùdaidh airson sùil a chumail air buaidh cothlamadh bìdh air pàtrain gnìomhachd eanchainn iomlan le ìomhaighean ath-shuidheachadh magnetach leasaichte le manganese.

doi: 10.1371 / journal.pone.0055354.g001

A bharrachd air an sin, chaidh gnìomhachd an locomotor co-cheangailte ris na biadhan deuchainn a thomhas le bhith a ’luachadh dhealbhan a chaidh a chlàradh le camarathan-lìn os cionn nan cèidsichean (aon dealbh gach deich diog) tro“ chunntasan ”comharraichte. Chaidh aon “cunnt” a mhìneachadh mar “tha aon radan a’ sealltainn gnìomhachd locomotor faisg air na solaraichean bìdh air aon dealbh ”. Chaidh deuchainn-t nan oileanach a chleachdadh gus eadar-dhealachaidhean mòra ann an gnìomhachd locomotor nan radain anns na diofar bhuidhnean a mheasadh rè 24 h gach latha le bionaichean uair a thìde thairis air seachd latha mar mheadhan ceithir cèidsichean (beathaichean 16) gach buidheann.

3. Ullachadh agus toirt a-steach na pumpaichean Osmotic

Chaidh pumpaichean meanbh-osmotic (Alzet®, modail 2001, Durect Corporation, Cupertino, CA, na SA) a chleachdadh airson a bhith a ’cur an sàs an àidseant eadar-aghaidh (200 µL de fhuasgladh 1 M de MnCl2, airson bith-eòlas moileciuil, BioReagent, Sigma Aldrich, Schnelldorf, A ’Ghearmailt) a rèir [17]. Airson an cleachdadh ann am MRI, chaidh meanbh-phìoban meidigeach PEEK ™ a chuir an àite am modaireatair sruthadh stàilinn stainless (Bathar Saidheansail, Cathair Lake Havasu, AZ, na SA). Chaidh na pumpaichean osmotic lìonta a thoirt a-steach ann an saline isotonic airson 12 h mus deach an cuir an sàs. Rè na seachd latha de stealladh drip, MnCl2 a leigeil ma sgaoil le ìre sruth de 1 µL h-1.

Anns an fheasgar air a ’chiad latha den ìre manganese (faic Figear 1), chaidh pumpaichean osmotic a chuir a-steach. Airson an adhbhair seo, chaidh na beathaichean a thoirt a-steach airson ùine as àirde de mhionaidean 15 le isoflurane (an toiseach cumail suas 5% agus 1.5%, Baxter Deutschland, Unterschleißheim, A ’Ghearmailt) ann an èadhar meidigeach agus chaidh na pumpaichean lìonta a chuir a-steach ann an clò subcutaneous dorsal. Às deidh sin, chaidh an gearradh beag a dhùnadh le glaodh tana (Histoacryl®, B. Braun Petzold, Melsungen, A ’Ghearmailt).

4. Tomhas MRI

Às deidh seachd latha den ìre manganese, chaidh MRI a chlàradh. Chaidh na beathaichean a phrìomhachadh le isoflurane (an toiseach 5% ann an èadhar meidigeach) 163 ± 5 h (buidheann chow àbhaisteach) agus 166 ± 4 h (buidheann bìdh greim-bìdh) às deidh na pumpaichean osmotic a chuir a-steach. Mhair anesthesia airson suas ri 50 mionaid airson gach beathach. Às deidh inntrigeadh anesthesia, chaidh beathaichean a chuir air creathail taobh a-staigh an tomograph resonance magnetach (Bruker BioSpec 47 / 40, 200 mT / m, coil eanchainn uachdar quadrature). Bha teòthachd bodhaig nam beathaichean air a chumail seasmhach aig 37 ° C le uisge blàth a ’cuairteachadh sa chreathail. Chaidh suidheachadh ceann an radan agus anesthesia isoflurane leantainneach a dhèanamh cinnteach le “masg beul sròin” dìreach fon choil uachdar. Chaidh sùil a chumail air gnìomhan deatamach nam beathaichean aig àm an tomhais tro inneal-mothachaidh analach a bha suidhichte fo bhroilleach an radan. Gus an ìre analach a chumail seasmhach aig timcheall air 60 min-1, chaidh an dùmhlachd isoflurane atharrachadh ann an raon eadar 1% agus 2%.

Chaidh an tomhas a dhèanamh a ’cleachdadh sreath atharraichte Fourier cruth-atharrachaidh Fourier (MDEFT): ùine ath-aithris 4 s, ùine mac-talla 5.2 ms, ùine atharrachaidh 1000 ms, le ceithir earrannan agus matrix togail de 256 × 128 × 32, matrix ath-thogail às deidh neoni a ’lìonadh 256 × 256 × 64 le rùn de 109 × 109 × 440 µm, raon seallaidh 27.90 × 27.90 × 28.16 mm agus dà chuibheasachd ag adhbharachadh ùine tomhais de 17 min air ath-aithris dà uair.

5. Giullachd Dàta

Clàradh ìomhaigh 5.1 agus preprocessing.

Gus sgrùdadh a dhèanamh air eadar-dhealachaidhean ann an anatomy / gnìomh eanchainn, dh'fheumadh na seataichean dàta uile a bhith air an gluasad a-steach do shiostam co-òrdanachaidh cumanta. B ’e an amas a bhith a’ maidseadh an anatomy gun a bhith a ’cur às do na h-eadar-dhealachaidhean buntainneach. Chaidh seo a choileanadh le bhith a ’cleachdadh sgeama clàraidh neo-pharameatrach, neo-chruaidh, a bha a’ tomhas raon dealachaidh airson teamplaid tomhas T, a ’nochdadh vectar eadar-theangachaidh airson gach voxel ann an dòigh gus am biodh meud an teamplaid deformed coltach ris an tomhas iomraidh R aig a ’char as àirde.

Leasaich an dòigh clàraidh gnìomh lùth anns an robh teirm dàta a ’tomhas coltas an dà sheata dàta fon chruth-atharrachadh gnàthach (an seo fiosrachadh dha chèile), agus teirm riaghailteachaidh a’ cuingealachadh an deformachadh ceadaichte. Anns a ’chùis againn, chaidh rèidh an deformation a dhearbhadh le bhith a’ riaghailteachadh curvature an raon deformation, mar a chaidh a thoirt a-steach ann an [18]. Chaidh clàradh a dhèanamh a ’cleachdadh buileachadh àbhaisteach de na pàirtean clàraidh neo-chruaidh fastaichte [19].

An toiseach, chaidh a h-uile seata dàta a bhuineadh do aon bhuidheann a chlàradh gu cruaidh air tomhas iomraidh a chaidh a thaghadh air thuaiream den bhuidheann sin, agus chaidh an tomhas cuibheasach buidhne-glic agus meud caochlaideachd a thomhas. Às deidh sin, chaidh a h-uile tomhas cuibheasach buidhne-glic a chlàradh gu neo-chruaidh gu aon de na leabhraichean, agus chaidh an raon deformachaidh fa leth a chuir a-steach don tomhas caochlaideachd buidheann-glic. Mu dheireadh, chaidh tomhas-lìonaidh cuibheasach agus meud caochlaideachd iomlan a thomhas. Le mion-sgrùdadh morphometric stèidhichte air voxel (VBM), gu mòr (t-staitistig) dh ’fhaodadh diofar raointean eanchainn gnìomhaichte eadar an dà bhuidheann bìdh a dhearbhadh. Le bhith a ’cleachdadh staitistig voxelwise air na seataichean dàta clàraichte leig iad cuideachd eadar-dhealachaidhean teann bunaiteach a chuir dheth anns na h-ìomhaighean, a bha an aon rud anns gach buidheann.

5.2 Giullachd luach liath airson mion-sgrùdadh sònraichte air structar.

Chaidh an anailis luach liath stèidhichte air na seataichean dàta ro-chlàraichte sin a dhèanamh ann am MagnAN (BioCom GbR, Uttenreuth, A ’Ghearmailt). Rinn clàradh stèidhichte air uachdar atharrachadh air gach seata luach liath MEMRI chun atlas eanchainn radan didseatach a thàinig bho [20]. An ath rud, gus dìoladh a dhèanamh airson eadar-dhealachaidhean beaga ann an cumadh fa leth, chaidh na sleamhnagan atlas atharrachadh gu grinn le sliseag airson gach seata dàta air a stiùireadh le geàrr-chunntasan na h-eanchainn agus an t-siostam ventricular. Bha an atlas didseatach air a dhèanamh suas de structaran eanchainn sònraichte a chaidh a thaghadh le 166. Is e an sgìre teasach ventral (VTA) aon de na structaran as lugha a chaidh a mheasadh, ach tha buaidh mhòr aige air na toraidhean a fhuaireadh. Tha tomhas-lìonaidh 0.7914 mm aige3 gach leth-chruinne, ie 152 voxels. Anns gach taobh spàsail, chaidh an VTA a shamplachadh le barrachd air 4 voxels. Mar sin, dh ’fhaodadh buaidhean cuibhrichte pàirt, a dh’ fhaodadh duilgheadasan mòra adhbhrachadh nar mion-sgrùdadh, a sheachnadh. Chaidh luachan cuibheasach liath nan roinnean sin a dhearbhadh air na seataichean dàta fa leth. Airson gnàthachadh luachan liath gach neach fa leth, chaidh sgòran-z a thomhas le bhith a ’roinneadh an eadar-dhealachadh eadar luach liath gach structar eanchainn singilte agus luach cuibheasach liath nan structaran atlas uile leis an claonadh àbhaisteach de luachan glasa gach structar atlas. Chaidh deuchainn-t nan oileanach a chleachdadh gus eadar-dhealachaidhean mòra ann an structaran eanchainn eadar an dà bhuidheann eadar-dhealaichte a mheasadh. Leig an dòigh sgrùdaidh còmhla a bhith a ’faighinn na diofar raointean cudromach (VBM) a bharrachd air a’ ghnìomhachd suas is sìos taobh a-staigh nan roinnean atlas co-fhreagarrach (stèidhichte air sgìre).

Toraidhean agus deasbad

1. Buaidh daithead bidhe greim-bìdh (sliseagan buntàta) air gabhail a-steach calorie agus gnìomhachd locomotor

Rinn an sgrùdadh làithreach sgrùdadh air pàtrain gnìomhachd eanchainn sònraichte co-cheangailte ri toirt a-steach biadh greim-bìdh (sgoltagan buntàta) an coimeas ri chow àbhaisteach. Chaidh gnìomhachd eanchainn co-cheangailte ri toirt a-steach am biadh deuchainn sònraichte a chlàradh le MEMRI, a leig le gnìomhachd an eanchainn aonachadh thairis air seachd latha de bhiadh. (Figear 1).

A bharrachd air an sin, chaidh in-ghabhail bìdh agus gnìomhachd locomotor a bha an urra ris a ’bhiadh deuchainn a chlàradh. Rè an ìre trèanaidh, sheall radain a bha air am biathadh le chow àbhaisteach gnìomhachd nas ìsle gu cunbhalach na radain a bha air am biathadh le sgoltagan buntàta, gu sònraichte anns an ùine dhorcha den chearcall dorcha / aotrom 12 / 12 h. Bha gabhail a-steach sliseagan buntàta a ’brosnachadh gnìomhachd nas àirde le eadar-dhealachaidhean mòra aig 10 a-mach à puingean-tìm 24 anns an ìre trèanaidh (Figear 2A).

Dealbhag a 'ghlacaidh
Luchdaich a-nuas:

Figear 2. Gnìomhachd locomotor co-cheangailte ri biadhadh aig àm ruigsinneachd air biadh greim-bìdh (sliseagan buntàta) no chow àbhaisteach.

Gnìomhachd locomotor co-cheangailte ri biadhadh nan radain rè ruigsinneachd air biadh greim-bìdh (sliseagan buntàta) no chow àbhaisteach anns an ìre trèanaidh (A) agus ìre manganese rè MnCl2 tagradh (B). Tha dàta air a thaisbeanadh mar mheadhan 16 beathach thairis air 7 d gach buidheann. *** p <0.001, ** p <0.01, p * <0.05.

doi: 10.1371 / journal.pone.0055354.g002

2. Cur an gnìomh MEMRI le taic Pumpa Osmotic airson Mion-sgrùdadh Pàtrain Gnìomhachd Brain Iomlan ceangailte ri daithead

Airson mion-sgrùdadh air pàtrain eanchainn gnìomhach, chaidh MEMRI le taic pumpa osmotic a chuir an sàs. Ach, aon dòs de MnCl2 a ’leantainn gu cruinneachadh 24 h aig a’ char as àirde às deidh an in-stealladh, ràinig cruinneachadh manganese san eanchainn tro phumpa osmotic air àrd-ùrlar an dèidh trì latha [17]. An dùmhlachd tionalach a fhuaireadh de Mn2+ bha gu leòr ann airson mapadh gnìomh agus mar thoradh air sin bha co-mheas comharra-gu-fuaim mar a chaidh fhaighinn le in-stealladh aon-dòs de MnCl2, ach cha deach buaidh a thoirt air gnìomhachd motair fo na cumhaichean seo [17]. Eadar-dhealachaidhean san fharsaingeachd Mn2+ sgaoileadh air sgàth ath-chomas eadar-dhealaichte de structaran eanchainn gu Mn2+ bu chòir an aon rud a bhith anns gach buidheann. Chaidh eadar-dhealachaidhean Z-Score eadar na buidhnean a chleachdadh gus measadh a dhèanamh air gnìomhachd eanchainn co-cheangailte ri biadh an àite luachan sgòr-z iomlan. Mar thoradh air an sin, dh ’fhaodadh raointean eanchainn a bha air a bhith gnìomhach anns an ùine seachd latha den ìre manganese a bhith air an clàradh le aon tomhas MRI (Figear 1). Anns a ’chùis againn, thug pumpa osmotic le taic do MEMRI sealladh farsaing air gnìomhachd eanchainn iomlan a bha air a bhrosnachadh le biadh.

Chlàr an sgrùdadh làithreach gnìomhachd motair iomlan a bha beagan nas lugha aig ìre manganese an coimeas ris an ìre trèanaidh (Figear 2B). Faodaidh seo a bhith mar thoradh air an implantachadh agus an cuideam co-cheangailte ris, cytotoxicity an manganese no air buaidhean cuairteachaidh a thaobh biadh deuchainn. Ach a dh ’aindeoin sin, bha radain a bha air am biathadh le sgoltagan buntàta a’ nochdadh gnìomhachd gu math nas àirde an coimeas ris an smachd le gnìomhachd mòran nas motha aig ceithir puingean ùine. Bha an giùlan seo coltach ris an ìre trèanaidh. Rud eile, cha deach an ìre de bhiadh a chaidh a shlugadh atharrachadh gu mòr anns an ìre manganese an coimeas ris an ìre trèanaidh a thaobh an dà chuid solas 12 h agus cearcall dorcha 12 h. Chaidh tomhas beagan a bharrachd de bhiadh greim-bìdh rè cearcall dorcha 12 h an coimeas ris a ’chow àbhaisteach an dà chuid san trèanadh agus chaidh an ìre manganese a lorg (Figear 3A). Thug seo a-steach lùth nas àirde tro sgoltagan buntàta an taca ri chow àbhaisteach. Cha robh an eadar-dhealachadh mòr anns an ùine aotrom 12 h, ach gu math cudromach anns an ùine dhorcha 12 h an dà chuid aig ìre trèanaidh agus ìre manganese (Figear 3B). Mar sin, chaidh a cho-dhùnadh gu bheil MnCl2 tha rianachd le pumpaichean osmotic na dhòigh freagarrach airson pàtrain gnìomhachd a mhapadh san eanchainn a tha sònraichte airson diofar bhiadhan neo-fhighte.

Dealbhag a 'ghlacaidh
Luchdaich a-nuas:

Figear 3. In-ghabhail bìdh is lùth tro bhiadh greim-bìdh (sliseagan buntàta) agus chow àbhaisteach.

In-ghabhail bìdh (A) agus lùth (B) tro bhiadh greim-bìdh (SF, sliseagan buntàta) agus chow àbhaisteach (STD) ann am radain a bhiadhadh le ad libitum anns an ìre trèanaidh (TP) ro agus anns an ìre manganese (MnP) rè MnCl2 in-shìoladh pumpa thar ùine 7 d. Chaidh in-ghabhail bìdh san uair a dhearbhadh le cuideam eadar-dhealaichte, lùth a-steach le bhith ag iomadachadh na tha de bhiadh air a shlugadh leis an t-susbaint lùth air leth tron ​​t-solas 12 h agus an cearcall dorcha 12 h. Tha an cuibheas ± SD de 16 beathach anns gach buidheann air a shealltainn. *** p <0.001, ** p <0.01, p * <0.05, ns nach eil cudromach.

doi: 10.1371 / journal.pone.0055354.g003

Às deidh gnàthachadh z-score, chaidh dàta ìomhaigh a sgrùdadh air an aon làimh le dòigh-obrach VBM, a thàinig gu buil - dìreach air a stiùireadh le dàta - ann an raointean eanchainn a bha gu mòr eadar-dhealaichte (Figear 4). Air an làimh eile, rinn an anailis a bharrachd stèidhichte air sgìre a ’cleachdadh atlas didseatach gu robh e comasach faighinn a-mach agus ìsleachadh gach structar atlas le bileagan.

Dealbhag a 'ghlacaidh
Luchdaich a-nuas:

Figear 4. Cruinneachadh manganese gu math eadar-dhealaichte san eanchainn a thaobh biadh àbhaisteach chow no greim-bìdh (sliseagan buntàta).

Ann an (A) tha ath-chòmhdach de shreath den t-seata ath-chruthaichte cuibheasach atharraichte Fourier cruth-atharrachaidh Fourier (MDEFT) leis an t-sliseag atlas co-fhreagarrach (Bregma −5.28 mm) bhon atlas Paxinos air a shealltainn le aon de na roinnean as lugha a chaidh a sgrùdadh (VTA) air a chomharrachadh. ann am buidhe. Tha pàirtean (B), (C) agus (D) a ’sealltainn an cruinneachadh manganese a tha gu math eadar-dhealaichte ann an eanchainn radain biadhaidh ad libitum le ruigsinneachd a bharrachd air chow àbhaisteach (STD) no biadh greim-bìdh (SF, sgoltagan buntàta) air a chlàradh le MEMRI. Tha ceàrnaidhean eanchainn le gnìomhachd gu math nas àirde mar thoradh air a bhith a ’faighinn a-steach biadh greim-bìdh an taca ri toirt a-steach chow àbhaisteach air an comharrachadh ann an raointean dearga, eanchainn a sheall gnìomhachd gu math nas àirde às deidh an ìre de chow àbhaisteach a ghabhail a-steach an coimeas ri toirt a-steach biadh greim-bìdh air a chomharrachadh ann an gorm . Chaidh dàta a phròiseasadh le mion-sgrùdadh staitistigeil voxelwise. Tha na toraidhean air an taisbeanadh ann an sealladh axial (B), còmhnard (C) agus sagital (D).

doi: 10.1371 / journal.pone.0055354.g004

Chaidh sgòran-z gu math eadar-dhealaichte a lorg ann an raointean eanchainn 80 nuair a chaidh coimeas a dhèanamh eadar biadh àbhaisteach chow agus greim-bìdh (sliseagan buntàta) (Clàran 1, 2, 3, 4). San fharsaingeachd, lean an dà ro-innleachd anailis dàta eadar-dhealaichte gu toraidhean coimeasach. Tha gnìomhachadh eadar-dhealaichte MEMRI de na structaran eanchainn as buntainniche às deidh toirt a-steach sgoltagan buntàta an coimeas ri chow àbhaisteach air a shealltainn airson structaran eanchainn taghte (Figear 5).

Dealbhag a 'ghlacaidh
Luchdaich a-nuas:

Figear 5. Eadar-dhealachaidhean gnìomhachaidh co-cheangailte ri biadh greim-bìdh (sgoltagan buntàta) vs chow àbhaisteach ann an structaran eanchainn riochdachail.

Staitistig air eadar-dhealachaidhean gnìomhachaidh mar thoradh air toirt a-steach biadh greim-bìdh (sgoltagan buntàta) vs chow àbhaisteach ann an structaran eanchainn riochdachail airson a ’chuairt motair (caudate putamen: CPu), an siostam limbic (cortex cingulate: CgCx), an siostam duais (sgìre shligean de na nucleus accumbens: AcbSh, prìomh sgìre de na niuclas accumbens: AcbC) agus ruitheam cadail / dùsgadh (niuclasan tegmental: Teg) air a nochdadh sa cholbh chlì stèidhichte air an atlas iomraidh. Tha an colbh sa mheadhan a ’sealltainn eadar-dhealachaidhean mòra den sgrùdadh VBM air an toirt thairis air anatomy MRI le cuideam T2 le cuideam agus bileagan atlas. Tha an colbh cheart a ’sealltainn an atharrachadh beag air bheag de bhiadh greim-bìdh gu chow àbhaisteach v (luachan liath MEMRI) *** p <0.001, ** p <0.01.

doi: 10.1371 / journal.pone.0055354.g005

Dealbhag a 'ghlacaidh
Luchdaich a-nuas:

Clàr 1. Cruinneachadh manganese ann an structaran eanchainn co-cheangailte ri toirt a-steach biadh.

doi: 10.1371 / journal.pone.0055354.t001

Dealbhag a 'ghlacaidh
Luchdaich a-nuas:

Clàr 2. Cruinneachadh manganese ann an structaran eanchainn co-cheangailte ri duais agus cuir-ris.

doi: 10.1371 / journal.pone.0055354.t002

Dealbhag a 'ghlacaidh
Luchdaich a-nuas:

Clàr 3. Cruinneachadh manganese ann an structaran eanchainn co-cheangailte ri cadal.

doi: 10.1371 / journal.pone.0055354.t003

Dealbhag a 'ghlacaidh
Luchdaich a-nuas:

Clàr 4. Cruinneachadh manganese ann an structaran eanchainn co-cheangailte ri gnìomhachd locomotor.

doi: 10.1371 / journal.pone.0055354.t004

Tha an càileachd clàraidh deireannach air a choileanadh air a shealltainn ann an Figear 4A agus Figear 5.

3. Buaidh biadh greim-bìdh (sliseagan buntàta) a ’gabhail a-steach cuairtean duais agus sunnd

Anns an sgrùdadh làithreach, dh ’adhbhraich a bhith a’ toirt a-steach sgoltagan buntàta gu diofar atharrachaidhean gnìomhachd sònraichte a thaobh structar, a tha air an geàrr-chunntas ann an Clàran 1, 2, 3, 4. Chaidh gnìomhachd mòran nas motha a lorg airson cridhe agus slige niuclas accumbens (taobh deas is clì (R + L)), an globus pallidus ventral (R + L), agus an hypothalamus dorsomedial (R) agus an niuclas thalamic paraventricular anterior. Aig an aon àm, chaidh an niuclas arcuate (L) agus an niuclas tractus solitarius (R), a chuir dheth ann am radain a bha a ’cuir a-steach sliseagan buntàta an taca ri beathaichean a bhiadhadh air chow àbhaisteach. Chaidh geàrr-chunntas a dhèanamh o chionn ghoirid air dòighean meadhain airson biadh a ghabhail a-steach agus biadh le Harrold et al. agus Kenny [4], [21]: tha riaghladh homeostatic air toirt a-steach biadh air a bhrosnachadh sa mhòr-chuid le comharran a tha a ’nochdadh easbhaidh lùtha [21]. Tha coltas ann gu bheil gabhail a-steach biadh Hedonic, an aghaidh sin, air a stiùireadh le bhith a ’gnìomhachadh uidheamachdan duais a tha a’ dol thairis air lughdachadh homeostatic ann an toirt a-steach biadh [21].

Tha uallach air an niuclas tractus solitarius airson a bhith a ’giullachd chomharran iomaill a tha a’ nochdadh toirt a-steach biadh leantainneach, leithid èisteachd gastric no ìrean glùcois portal-vein a tha a ’leantainn gu cur às do raointean eanchainn, leithid an niuclas accumbens, agus aig a’ cheann thall a ’leantainn gu lùghdachadh ann an lùth. [4], [22]. Faodar neo-ghnìomhachadh an niuclas tractus solitarius le “biadh palatable” a mheadhanachadh le cugallachd nas ìsle anns an raon eanchainn seo a dh ’ionnsaigh hormonaichean gut co-cheangailte ri satiety. [4]. Coltach ris an niuclas tractus solitarius, tha an niuclas arcuate hypothalamic air a ghnìomhachadh le comharran iomaill a ’nochdadh inbhe beathachaidh. Tha e ceangailte ri roinnean eanchainn eile, leithid an niuclas paraventral agus an niuclas hypothalamic dorsomedial, a tha an dà chuid a ’cumail smachd air in-ghabhail bìdh [21], [23], [24]. Mar sin, faodar gabhail ris gu bheil atharrachaidhean gnìomhachd an niuclas tractus solitarius, an niuclas arcuate, an hypothalamus dorsomedial agus an niuclas thalamic paraventrical anterior, a chaidh a choimhead san sgrùdadh seo, a ’nochdadh cur-an-gnìomh de chuairtean satiety meadhanach, a tha mar thoradh air an sin in-ghabhail calorie nas àirde na an fheum lùth.

A bharrachd air an sin, chaidh gnìomhachd làidir de na nucleus accumbens co-cheangailte ri toirt a-steach sliseagan buntàta a choimhead. Tha an niuclas accumbens na phrìomh structar den t-siostam duais, a tha air a ghnìomhachadh, mar eisimpleir, le bhith a ’duaiseachadh dhrogaichean [9]. Ann an co-theacsa toirt a-steach biadh, bidh gnìomhachd an niuclas accumbens a ’leantainn gu comharra buannachdail a’ brosnachadh toirt a-steach biadh hedonic. A bharrachd air an sin, chaidh gnìomhachd àrdachadh mòr air caitheamh sliseagan buntàta a chlàradh ann an ceàrnaidhean a bha roimhe seo air sgàth nan siostaman duais coitcheann no tràilleachd, is e sin an cortex prelimbic (R + L) [25], [26], an subiculum dorsal (R + L) [27], niuclasan leabaidh stria terminalis (L) [28], thalamus mediodorsal (R + L) [26], [29], an cortex cingulate (R + L) [26], caudate / putamen (ventiat striatum) (R + L) [26] agus an cortex insular (R + L) [30]. Tha thalamus Mediodorsal agus cortex insular cuideachd air a bhith co-cheangailte ri olfaction no aonachadh olfactory le cur-a-steach mothachaidh eile [31]. Tha caudate agus insula cuideachd co-cheangailte ri drogaichean - a bharrachd air grèim bìdh [32]. Sheall tuilleadh structaran eanchainn, a tha air a bhith co-cheangailte ri duais agus cuir-ris, gnìomhachd gu math nas ìsle às deidh biadh greim-bìdh a ghabhail a-steach an coimeas ri chow àbhaisteach: an raphe [33], an niuclas interpeduncular [34], an sgìre teasach ventral (R + L) [35], [36], agus an subiculum ventral (R + L) [37].

Tha na toraidhean sin a ’sealltainn gu bheil caitheamh chips buntàta co-cheangailte ri bhith a’ gnìomhachadh chuairtean duais hedonic agus, aig an aon àm, ri neo-ghnìomhachadh chuairtean satiety homeostatic. Tha an dà chuairt cuideachd ceangailte, gu h-àraidh le niuclas paraventricular an thalamus, a tha mar eadar-aghaidh eadar cothromachadh lùtha agus duais [38]. Mar sin, dh ’fhaodadh gum bi am pàtran gnìomhachaidh a chaidh fhaicinn a’ leantainn gu lùth nas àirde nuair a bhios biadh greim-bìdh, leithid sgoltagan buntàta, ri fhaighinn.

Feumar tuilleadh sgrùdaidhean a-nis gus na pàirtean moileciuil de chips buntàta a nochdadh, àite an dùmhlachd lùtha a bharrachd air uidheaman iomaill is meadhan a tha a ’leantainn gu dì-riaghladh smachd homeostatic air gabhail lùth.

4. Buaidh biadh bidhe (sliseagan buntàta) gabhail ri structaran eanchainn eile co-cheangailte ri toirt a-steach biadh

A bharrachd air an sin, às deidh a bhith a ’caitheamh biadh greim-bìdh (sgoltagan buntàta), chaidh gnìomhachd nas làidire de na structaran eanchainn sin a choimhead a bha roimhe seo co-cheangailte ri toirt a-steach biadh, giùlan miann agus smachd bìdh, leithid an cortex infralimbic (R + L) [36], [39], an hypothalamus lateral (R) [36], agus an septum (R + L) [40].

Sheall structaran eanchainn nuclei raphe agus niuclas parabrachial lateral (R), a tha cuideachd air a bhith ceangailte ri toirt a-steach biadh, gnìomhachd mòran nas lugha às deidh caitheamh sliseagan buntàta an coimeas ri chow àbhaisteach [41]. Tha an niuclas parabrachial lateral air a bhith co-cheangailte ri riaghladh caloric, duais ingestive, giollachd cognitive ann am biathadh [42], ach cuideachd le sodium agus uisge a ’tighinn a-steach [43]. Mar sin, dh ’fhaodadh gum bi gnìomhachd lùghdaichte an structair seo co-cheangailte ri susbaint salainn nas àirde de na sgoltagan buntàta an coimeas ri chow àbhaisteach. Tha na toraidhean a ’sealltainn, mar thoradh air an t-susbaint mholacileach aige, a thig mar eisimpleir ann an dùmhlachd lùth nas àirde, gum faod sliseagan buntàta structaran eanchainn co-cheangailte ri duais agus smachd air biadh a thoirt a-steach ann an dòigh eadar-dhealaichte seach chow àbhaisteach. Aig a ’cheann thall is dòcha gun atharraich a’ bhuaidh seo càileachd agus meud a ’bhidhe no an ìre mhath lùth.

5. Buaidh biadh bidhe (sliseagan buntàta) gabhail a-steach structaran eanchainn co-cheangailte ri gnìomhachd locomotor agus cadal

A bharrachd air an sin, sheall sia structaran eanchainn ceangailte ri gluasad agus gnìomhachd Mn gu math nas àirde2+ cruinneachadh nuair a bha radain a ’faighinn cothrom air sgoltagan buntàta an taca ri chow àbhaisteach: an cortex motair bun-sgoile (R + L), an cortex motair àrd-sgoile (R + L) a bharrachd air na putamen caudate (R + L) [44]. Tha gnìomhachd gu math àrd de raointean motair anns na beathaichean a tha air am biathadh le sgoltagan buntàta ag aontachadh gu math leis na sgrùdaidhean giùlain, a tha a ’nochdadh gnìomhachd locomotor nas àirde sa bhuidheann seo (Figear 2A agus B.). Tha àrdachadh ann an gnìomhachd locomotor air a bhith air a cheangal roimhe le toirt a-steach biadh. Mar sin, chaidh a shealltainn, mar eisimpleir, gun tug ghrelin a-steach biadh a dhuaiseachadh a bharrachd air gnìomhachd locomotor ann an creimich, a tha is dòcha co-cheangailte ri bhith a ’brosnachadh giùlan a tha a’ sireadh biadh [45], [46].

Mu dheireadh, bha a bhith a ’toirt a-steach sgoltagan buntàta ceangailte ri cur dheth gu mòr structaran eanchainn co-cheangailte ri cadal, is e sin an niuclas reticular lateral (R) [47], an niuclas parvicellular reticular (R + L) [47], an niuclas paragigantocellular lateral (R + L) [48], an niuclas gigantocellular (R + L) [49], [50], beul beul niuclas reticular pontine (R + L) [51] agus na niuclasan tegmental (R + L) [52]. Chan eilear a ’tuigsinn làn bhuaidh buaidh bidhe air giùlan cadail. Thathar air sealltainn gun do ghabh daithead fad-ùine (sia seachdainean) de dhaithead àrd geir àrdachadh ann am tricead agus fad amannan cadail. Bha a ’bhuaidh seo, ge-tà, gu ìre mhòr co-cheangailte ri reamhrachd a bha a’ fàs seach ris an lùth fhèin [53]. Air an làimh eile, nochd grunn sgrùdaidhean gu bheil tagradh fad-ùine de dhaithead làn geir a ’toirt a-steach barrachd bìdh anns an ùine fois làitheil ann an luchagan [12], [54]. Tha e nas coltaiche gum bi barrachd biadh làitheil ann co-cheangailte ri atharrachaidhean ann an giùlan cadail agus mar thoradh air modaladh gnìomhachd structar eanchainn co-cheangailte ri cadal. Fo na cumhaichean beathachaidh geàrr-ùine a chaidh a chuir an sàs an seo, ge-tà, cha robh biadh bidhe a ’toirt a-steach àrdachadh mòr ann an cuideam bodhaig no gluasad ann am pàtran beathachaidh circadian. Mar sin, tha sinn a ’dèanamh a-mach gu bheil cur às do structaran eanchainn co-cheangailte ri cadal ceangailte ri àrdachadh gnìomhachd locomotor agus sireadh bìdh, a dh’ fhaodadh cur às do chadal.

Co-dhùnaidhean

Ann an geàrr-chunntas, sheall MEMRI agus an anailis às deidh sin air structaran eanchainn gnìomhaichte leis an dà chuid VBM a bharrachd air dòigh-obrach stèidhichte air sgìre de dh ’ùidh, gnìomh gnìomh sònraichte coltach ris. cuir dheth grunn structaran eanchainn an urra ris a ’bhiadh a tha air a shlugadh. Bha gabhail ri biadh bidhe (sliseagan buntàta) an taca ri chow àbhaisteach le radain biadhaidh ad libitum ag adhbhrachadh eadar-dhealachaidhean mòra ann am pàtrain gnìomhachaidh ann an structaran eanchainn a bha air a bhith ceangailte roimhe le toirt a-steach biadh, duais / cuir-ris, a bharrachd air gnìomhachd agus gluasad. Bha àrdachadh ann an structaran gnìomhachd locomotor cerebral a rèir giùlan bheathaichean: sheall pròifilean gnìomhachd thar grunn làithean gu robh ìre nas àirde de ghnìomhachd locomotor nam beathaichean co-cheangailte ri toirt a-steach sgoltagan buntàta. Chaidh gnìomhachd nas lugha a chlàradh ann an structaran eanchainn a tha cudromach airson riaghladh ruitheam cadail-cadail, gu sònraichte cadal REM.

Is dòcha gu bheil na h-atharrachaidhean a chaidh fhaicinn ann am pàtrain gnìomhachd eanchainn co-cheangailte ri toirt a-steach biadh air adhbhrachadh le co-dhèanamh moileciuil sa bhiadh bidhe, a ’leantainn, mar eisimpleir, ann an dùmhlachd lùth nas àirde. A bharrachd air an sin, dh ’fhaodadh an solar calorie leis a’ bhiadh grèim bidhe atharrachadh a thoirt air pàtrain gnìomhachd eanchainn. Feumar tuilleadh sgrùdaidhean a-nis gus adhbharan nan atharrachaidhean a chaidh a choimhead a thoirt am follais an dàrna cuid le bhith a ’toirt a-steach buidheann bìdh bidhe le in-ghabhail calorie le smachd no le bhith a’ dèanamh deuchainn air buaidh phàirtean bìdh bidhe sònraichte air pàtrain gnìomhachd eanchainn.

Cuibhreannan Ùghdar

Chruthaich agus dhealbhaich na deuchainnean: TH MP AH. Choilean e na deuchainnean: TH AH. Mion-sgrùdadh air an dàta: TH SK SG AH. Ath-bheachdan / stuthan / innealan sgrùdaidh co-cheangailte: AH MP. Sgrìobh am pàipear: TH SK SG MP AH.

iomraidhean

  1. Sharma AM, Padwal R (2010) Tha reamhrachd na chomharra - tha cus-ithe na symptom: frèam aetio-eòlasach airson reamhrachd a mheasadh agus a riaghladh. Obes Rev 11: 362–370. doi: 10.1111 / j.1467-789X.2009.00689.x. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  2. Zheng H, Berthoud HR (2007) Ag ithe airson toileachas no calaraidhean. Curr Opin Pharmacol 7: 607 - 612. doi: 10.1016 / j.coph.2007.10.011. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  3. McCrory MA, Fuss PJ, Saltzman E, Roberts SB (2000) Dearbhadairean daithead a thaobh toirt a-steach lùth agus riaghladh cuideam ann an inbhich fallain. J Nutr 130: 276S - 279S. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  4. Kenny PJ (2011) Innealan ceallach agus moileciuil cumanta ann an reamhrachd agus tràilleachd dhrogaichean. Nat Rev Neurosci 12: 638 - 651. doi: 10.1038 / nrn3105. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  5. Avena NM, Rada P, Hoebel BG (2009) Tha eadar-dhealachaidhean sònraichte ann an giùlan siùcar agus geir ann an giùlan coltach ri addictive. J Nutr 139: 623 - 628. doi: 10.3945 / jn.108.097584. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  6. Lenard NR, Berthoud HR (2008) Riaghladh meadhanach agus iomaill de ghabhail a-steach bìdh agus gnìomhachd chorporra: slighean agus ginean. Reamhrachd (Earrach Airgid) 16 Suppl. 3: S11 - 22. doi: 10.1038 / oby.2008.511. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  7. RA glic (1996) Neurobiology tràilleachd. Curr Opin Neurobiol 6: 243 - 251. doi: 10.1016/S0959-4388(96)80079-1. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  8. DM beag, Jones-Gotman M, Dagher A (2003) Tha sgaoileadh dopamine air a bhrosnachadh le biadhadh ann an striatum dorsal a ’ceangal ri ìrean tlachd bìdh ann an saor-thoilich daonna fallain. Neuroimage 19: 1709 - 1715. doi: 10.1016/S1053-8119(03)00253-2. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  9. Hernandez L, Hoebel BG (1988) Bidh duais bìdh agus cocaine a ’meudachadh dopamine extracellular anns na nucleus accumbens mar a tha air a thomhas le microdialysis. Sci beatha 42: 1705 - 1712. doi: 10.1016/0024-3205(88)90036-7. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  10. Johnson PM, Kenny PJ (2010) gabhadairean Dopamine D2 ann an dòs duais coltach ri tràilleachd agus ithe èigneachail ann am radain reamhar. Nat Neurosci 13: 635 - 641. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  11. Morton GJ, Cummings DE, Baskin DG, Barsh GS, Schwartz MW (2006) Smachd sa phrìomh shiostam nèamhach air toirt a-steach biadh agus cuideam bodhaig. Nàdar 443: 289 - 295. doi: 10.1038 / nature05026. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  12. Stucchi P, Gil-Ortega M, Merino B, Guzman-Ruiz R, Cano V, et al. (2012) Bidh spionnadh beathachaidh circadian de ghnìomhachd metabolach ann an clò adipose agus chan e hyperphagia a ’toirt cus cuideam ann an luchagan: a bheil àite aig an t-slighe pentose-phosphate? Endocrinology 153: 690 - 699. doi: 10.1210 / en.2011-1023. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  13. Morales L, Del Olmo N, Valladolid-Acebes I, Fole A, Cano V, et al. (2012) Tha gluasad pàtran beathachaidh circadian le daithead làn geir co-thuiteamach le easbhaidhean duais ann an luchagan reamhar. PLoS One 7: e36139. doi: 10.1371 / journal.pone.0036139. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  14. Koretsky AP, Silva AC (2004) Ìomhaigh ath-shuidheachadh magnetach leasaichte manganese (MEMRI). NMR Biomed 17: 527 - 531. doi: 10.1002 / nbm.940. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  15. Silva AC (2012) A ’cleachdadh MRI le neart manganese gus BOLD a thuigsinn. Neuroimage 62: 1009 - 1013. doi: 10.1016 / j.neuroimage.2012.01.008. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  16. Silva AC, Lee JH, Aoki I, Koretsky AP (2004) Ìomhaigh ath-shuidheachadh magnetach leasaichte manganese (MEMRI): beachdachaidhean modh-obrach agus practaigeach. NMR Biomed 17: 532 - 543. doi: 10.1002 / nbm.945. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  17. Eschenko O, Canàlan S, Simanova I, Beyerlein M, Murayama Y, et al. (2010) Mapadh gnìomhachd eanchainn gnìomh ann a bhith a ’giùlan radain gu saor rè ruith saor-thoileach a’ cleachdadh MRI le neart manganese: buaidh airson sgrùdaidhean fad-ùine. Neuroimage 49: 2544 - 2555. doi: 10.1016 / j.neuroimage.2009.10.079. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  18. Fischer B, Modersitzki J (2003) Clàradh ìomhaigh stèidhichte air curvature. J Math Ìomhaigh Vis 18: 81 - 85. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  19. Daum V (2012) Clàradh neo-chruaidh le cuingealachadh modail ann an leigheas. Erlangen: Friedrich-Alexander-Oilthigh.
  20. Paxinos G, Watson C (2007) An eanchainn radan ann an co-chomharran stereotaxic. San Diego, CA: Clò Acadaimigeach.
  21. Harrold JA, Dovey TM, Blundell JE, Halford JC (2012) Riaghladh miann CNS. Neuropharmacology 63: 3 - 17. doi: 10.1016 / j.neuropharm.2012.01.007. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  22. Appleyard SM, Bailey TW, Doyle MW, Jin YH, Smart JL, et al. (2005) Tha neurons proopiomelanocortin ann an niuclas tractus solitarius air an cur an gnìomh le luchd-taic visceral: riaghladh le cholecystokinin agus opioids. J Neurosci 25: 3578 - 3585. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.4177-04.2005. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  23. Bellinger LL, Bernardis LL (2002) Niùclas hypothalamic dorsomedial agus a dhreuchd ann an giùlan ionnsaigheach agus riaghladh cuideam bodhaig: leasanan a chaidh ionnsachadh bho sgrùdaidhean lesioning. Giùlan Physiol 76: 431 - 442. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  24. Stratford TR, Wirtshafter D (2013) Bidh stealladh de muscimol a-steach don niuclas thalamic paraventricular, ach chan e niuclasan thalamic mediodorsal, ag adhbhrachadh biadhadh ann am radain. Brain Res 1490: 128 - 133. doi: 10.1016 / j.brainres.2012.10.043. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  25. Tzschentke TM, Schmidt WJ (1999) Heterogeneity gnìomh den cortex prefrontal rat medial: buaidhean leòintean sònraichte subarea sònraichte air roghainn àite fo bhuaidh dhrogaichean agus mothachadh giùlain. Eur J Neurosci 11: 4099 - 4109. doi: 10.1046 / j.1460-9568.1999.00834.x. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  26. Haber SN, Knutson B (2010) An cuairteachadh duais: a ’ceangal anatomy prìomhach agus ìomhaighean daonna. Neuropsychopharmacology 35: 4 - 26. doi: 10.1038 / npp.2009.129. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  27. Martin-Fardon R, Ciccocioppo R, Aujla H, Weiss F (2008) Tha an subiculum dorsal a ’meadhanachadh ath-shuidheachadh cumhaichte a bhith a’ sireadh cocaine. Neuropsychopharmacology 33: 1827 - 1834. doi: 10.1038 / sj.npp.1301589. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  28. Epping-Jordan BP, Markou A, Koob GF (1998) Chaidh an antagonist gabhadair dopamine D-1 SCH 23390 a chaidh a thoirt a-steach do niuclas leabaidh dorsolateral an stria terminalis a ’lughdachadh daingneachadh cocaine anns an radan. Brain Res 784: 105 - 115. doi: 10.1016/S0006-8993(97)01190-6. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  29. Kawagoe T, Tamura R, Uwano T, Asahi T, Nishijo H, et al. (2007) Càirdeas nàdurrach de chomann brosnachaidh-duais anns an thalamus rat mediodorsal. Neuroreport 18: 683 - 688. doi: 10.1097/WNR.0b013e3280bef9a6. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  30. Naqvi NH, Bechara A (2009) Eilean falaichte falaichte: an insula. Gluasadan Neurosci 32: 56 - 67. doi: 10.1016 / j.tins.2008.09.009. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  31. Tham WW, Stevenson RJ, Miller LA (2009) Dreuchd gnìomh niuclas thalamic dorsal medio ann an olfaction. Brain Res Rev 62: 109 - 126. doi: 10.1016 / j.brainresrev.2009.09.007. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  32. Pelchat ML, Johnson A, Chan R, Valdez J, Ragland JD (2004) Dealbhan de mhiann: gnìomhachadh grèim bìdh rè fMRI. Neuroimage 23: 1486 - 1493. doi: 10.1016 / j.neuroimage.2004.08.023. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  33. Duais Kranz GS, Kasper S, Lanzenberger R (2010) agus an siostam serotonergic. Neo-eòlas 166: 1023 - 1035. doi: 10.1016 / j.neuroscience.2010.01.036. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  34. Bidh Glick SD, Ramirez RL, Livi JM, Maisonneuve IM (2006) 18-Methoxycoronaridine ag obair anns an habenula medial agus / no niuclas interpeduncular gus fèin-rianachd morphine a lughdachadh ann am radain. Eur J Pharmacol 537: 94 - 98. doi: 10.1016 / j.ejphar.2006.03.045. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  35. Nestler EJ (2005) A bheil slighe molecol cumanta ann airson tràilleachd? Nat Neurosci 8: 1445 - 1449. doi: 10.1038 / nn1578. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  36. Berthoud HR (2002) Iomadh siostam neòil a ’cumail smachd air in-ghabhail bìdh agus cuideam bodhaig. Biobehav Neurosci Rev 26: 393 - 428. doi: 10.1016/S0149-7634(02)00014-3. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  37. Sun W, Rebec GV (2003) Bidh neo-ghnìomhachd Lidocaine de subiculum ventral a ’lagachadh giùlan sireadh cocaine ann am radain. J Neurosci 23: 10258 - 10264. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  38. Kelley AE, Baldo BA, Pratt WE (2005) Ais hypothalamic-thalamic-striatal a thathar a ’moladh airson amalachadh cothromachadh lùtha, arousal, agus duais bìdh. J Comp Neurol 493: 72 - 85. doi: 10.1002 / cne.20769. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  39. Valdes JL, Maldonado P, Recabarren M, Fuentes R, Torrealba F (2006) Tha an sgìre cortical infralimbic ag òrdachadh an giùlan agus an fhàsmhorachd rè giùlan blasda anns an radan. Eur J Neurosci 23: 1352 - 1364. doi: 10.1111 / j.1460-9568.2006.04659.x. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  40. Bidh Scopinho AA, Resstel LB, Correa FM (2008) alpha (1) -Adrenoceptors anns an sgìre septal fadalach ag atharrachadh giùlan in-ghabhail bìdh ann am radain. Br J Pharmacol 155: 752 - 756. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  41. Chuir Mansur SS, Terenzi MG, Marino Neto J, Faria MS, Paschoalini MA (2011) antagonist gabhadair Alpha1 anns a ’chrann meadhan raphe meadhan air hyperphagia ann am radain a bha a’ biathadh an-asgaidh. Blas 57: 498 - 503. doi: 10.1016 / j.appet.2011.06.017. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  42. Denbleyker M, Nicklous DM, Wagner PJ, Ward HG, Simansky KJ (2009) Bidh gnìomhachadh gabhadairean mu-opioid anns a ’niuclas parabrachial lateral a’ meudachadh abairt c-Fos ann an raointean forebrain co-cheangailte ri riaghladh caloric, duais agus eòlas. Neo-eòlas 162: 224 - 233. doi: 10.1016 / j.neuroscience.2009.04.071. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  43. Roncari CF, David RB, de Paula PM, Colombari DS, de Luca LA, et al. (2011) Cho cudromach sa tha gabhadairean AT meadhanach airson toirt a-steach sodium air a bhrosnachadh le gnìomhachd GABAergic den niuclas parabrachial lateral. Neo-eòlas 196: 147 - 152. doi: 10.1016 / j.neuroscience.2011.08.042. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  44. Santis S, Kastellakis A, Kotzamani D, Pitarokoili K, Kokona D, et al. (2009) Bidh Somatostatin a ’meudachadh gnìomhachd locomotor radan le bhith a’ gnìomhachadh gabhadairean sst (2) agus sst (4) anns an striatum agus tro bhith an sàs glutamatergic. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol 379: 181 - 189. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  45. Jerlhag E (2008) Tha rianachd siostamach de ghrelin a ’brosnachadh roghainn àite cumhaichte agus a’ brosnachadh dopamine accumbal. Addict Biol 13: 358 - 363. doi: 10.1111 / j.1369-1600.2008.00125.x. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  46. Egecioglu E, Jerlhag E, Salome N, Skibicka KP, Haage D, et al. (2010) Bidh Ghrelin a ’meudachadh na tha de bhiadh buannachdail ann an creimich. Addict Biol 15: 304 - 311. doi: 10.1111 / j.1369-1600.2010.00216.x. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  47. Trepel M (2003) Neuroanatomie. Struktur und Funktion Munich: Urban & Fischer Verlag.
  48. Sirieix C, Gervasoni D, Luppi PH, Leger L (2012) Dreuchd an niuclas paragigantocellular lateral anns an lìonra de chadal paradoxical (REM): sgrùdadh electrophysiologic agus anatomical anns an radan. PLoS One 7: e28724. doi: 10.1371 / journal.pone.0028724. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  49. Chase MH (2008) Dearbhadh air a ’cho-aontachd gu bheil casg postynaptic glycinergic an urra ri atonia cadail REM. Cadal 31: 1487 - 1491. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  50. Verret L, Leger L, Fort P, Luppi PH (2005) neurons brainstem cholinergic agus noncholinergic a ’cur an cèill Fos às deidh bochdainn cadail paradoxical (REM) agus faighinn seachad air. Eur J Neurosci 21: 2488 - 2504. doi: 10.1111 / j.1460-9568.2005.04060.x. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  51. CD na Hearadh (2005) Neurophysiology de chadal agus dùsgadh. Clin Cùram Respir N Am 11: 567 - 586. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  52. Jones BE (1991) Cadal paradoxical agus na fo-stratan ceimigeach / structarail aige san eanchainn. Neo-eòlas 40: 637 - 656. doi: 10.1016/0306-4522(91)90002-6. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  53. Jenkins JB, Omori T, Guan Z, Vgontzas AN, Bixler EO, ​​et al. (2006) Tha cadal air a mheudachadh ann an luchagan le reamhrachd air a bhrosnachadh le biadh làn geir. Giùlan Physiol 87: 255 - 262. doi: 10.1016 / j.physbeh.2005.10.010. Lorg an artaigil seo air-loidhne
  54. Kohsaka A, Laposky AD, Ramsey KM, Estrada C, Joshu C, et al. (2007) Bidh daithead làn geir a ’cur dragh air ruitheaman circadian giùlain agus moileciuil ann an luchagan. Cell Metab 6: 414 - 421. doi: 10.1016 / j.cmet.2007.09.006. Lorg an artaigil seo air-loidhne