Rep. Sci. 2018; 8: 2766.
Publicado en liña 2018 Feb 9. doi: 10.1038/s41598-018-21046-0
PMCID: PMC5807356
Abstracto
As sinais que sinalan a dispoñibilidade de alimentos saborosos adquiren a capacidade de potenciar a procura e o consumo de alimentos. O estudo actual empregou unha combinación de técnicas de comportamento, farmacolóxicas e analíticas para probar o papel da motivación pavloviana na alimentación potente. Demostramos que un cu emparejado con solución de sacarosa (CS +) pode transferir o seu control sobre a alimentación para estimular o consumo de sacarosa nun novo receptáculo, e que este efecto depende da activación dos receptores de dopamina D1, que se sabe que modulan outras formas de motivación por cue. comportamento pero non sabor palatabilidade. As análises microestruturais do comportamento que lamía a sacarosa revelaron que o CS + tendía a aumentar a frecuencia coa que as ratas participaban en actitudes de comportamento de lamer sen ter un efecto fiable na duración deses ataques de lame, unha medida que en cambio estaba asociada á palatabilidade da sacarosa. Ademais, descubrimos que as diferenzas individuais en CS + provocaron aumentos na frecuencia de combate asociados á inxestión total de sacarosa na proba, apoiando que este proceso estaba relacionado coa desregulación significativa do comportamento alimentario. O estudo actual, polo tanto, (1) demostra que un proceso de motivación pavloviana dependente da dopamina dependente da dopamina pode mediar a alimentación potenciada polo e, (2) establece un enfoque experimental e analítico para analizar este aspecto do comportamento.
introdución
As claves ambientais que sinalan a dispoñibilidade de alimentos saborosos poden provocar ansiosos alimentos1-3 e promover a alimentación en ausencia de fame, efecto observado nos roedores4,5 e os humanos6-9. Esta influencia do comportamento, que se cre que xoga un papel importante na alimentación excesiva e na obesidade10-13, pódese estudar empregando a tarefa de alimentación (CPF) con potencia. Nun estudo típico de CPF, os animais con fame sofren un acondicionamento pavloviano consistente en emparellamentos repetidos entre un estímulo condicionado (CS +; por exemplo, un ton auditivo) e unha pequena cantidade dun alimento ou líquido agradable, como a solución de sacarosa, que consomen nunha cunca. situado nunha posición fixa na cámara experimental. A continuación, daráselles un acceso non restrinxido ao seu mantemento para asegurarse de que estean completamente satisfeitos antes da proba. Os animais son devoltos á cámara e permítelles consumir sacarosa libremente na copa mentres o CS + é presentado de xeito intermitente de xeito non contingente. En tales condicións, os animais presentan unha elevada pronunciación no consumo de alimentos durante as sesións de proba co CS + en relación ás sesións cun estímulo non pareado (CS-).
Aínda que tales descubrimentos indican que os sinais externos poden actuar independentemente da fame fisiolóxica para promover a alimentación, os procesos psicolóxicos subxacentes a este efecto non están firmemente establecidos. Unha das posibilidades é que as indicacións asociadas ao consumo de alimentos agradables adquire un control reflexivo ou habitual sobre a alimentación (é dicir, baseada en estímulos). Se este é o mecanismo primario que media a FPC, entón o CS + debería estimular o consumo provocando comportamentos específicos de alimentación establecidos durante o acondicionamento pavloviano. Isto aprendizaxe de resposta a vista é plausible cando a fonte de comida está fixada ao longo do adestramento e das probas, como no exemplo descrito anteriormente. Aínda que este escenario se aplica á maioría de demostracións de CPF, tamén houbo informes de que os indicios relacionados cos alimentos poden desencadear a alimentación en novos lugares14-16, indicando que poden controlar a alimentación indirectamente. Unha posible explicación é que tales sinais potencian a alimentación a través do mesmo proceso de motivación pavloviano que lles permite provocar e dinamizar condutas instrumentais de busca de alimentos.17,18. Este visión motivacional vaticina que o CS + desencadea un impulso á procura de comida, o que tamén levaría á alimentación cando a comida estea dispoñible. Alternativamente, dada a evidencia de que os sinais de alimentos agradables poden mellorar a avaliación hedonica dos estímulos gustativos19-21, é posible que os sinais potencien a alimentación en parte facendo que os alimentos sexan máis agradables. Aínda que esta visión hedonica é mecanicamente distinta da visión motivacional, estas contas non son mutuamente exclusivas e poden explicar diferentes aspectos do CPF10,22.
Unha das formas de distinguir entre as contas motivacionais e hedonicas da CPF é determinar como as sinais alimentarias inflúen na microestrutura da alimentación. Cando os roedores poden consumir libremente solución de sacarosa ou outros fluídos agradables, implican lamber ataques de duración variada que están separados por períodos de inactividade. Mentres que a duración media destes ataques de lame, proporciona unha medida fiable e selectiva da palatabilidade dos fluídos23,24Crese que a frecuencia destes ataques está controlada por procesos motivacionais25-28. Así, se o CS + estimula a alimentación aumentando a palatabilidad de sacarosa, entón ese taco debería aumentar a duración, pero non necesariamente a frecuencia, dos ataques de lamiar. En contraste, a visión motivacional prevé que o CS + debería desencadear procura e consumo de sacarosa incluso cando os animais están preocupados por outras actividades, provocando ataques de lamer máis frecuentes, pero non necesariamente máis longos.
O estudo actual investigou os efectos da entrega de CS + sobre a microestrutura de laminación de sacarosa usando dous protocolos CPF, un no que a sacarosa estivo sempre dispoñible no mesmo lugar (Experimento 1) e outro no que a fonte cambiou ao longo do adestramento e das probas (Experimentos 2 e 3), o que nos permite avaliar a influencia indirecta do CS +. O noso enfoque para avaliar esta influencia (xeneralizada) independente de resposta dos cues alimentados na alimentación foi modelado despois da tarefa de transferencia pavloviana a instrumental (PIT), que se usa ampliamente para estudar o impacto motivativo dos incentivos das sinais vinculadas ás recompensas. comportamento á procura de recompensas18,29,30. Tamén adoptamos os parámetros de acondicionamento e proba pavlovianos usados habitualmente nos estudos PIT para facilitar a comparación con esa literatura. Dado que a actividade do receptor da dopamina D1 é crucial para a expresión do PIT e outras medidas de comportamento motivado polo cue31-33 pero non ten importancia para os aspectos hedónicos do comportamento na alimentación25,28,34, Tamén avaliamos o impacto do bloqueo dos receptores D1 sobre a laminación de sacarosa potenciada por tacos (Experimento 3) como unha sonda máis do papel da motivación a este efecto. Finalmente, analizamos a microestructura dos datos de laminación de sacarosa destes experimentos para probar se o CPF estaba asociado selectivamente con aumentos na frecuencia ou a duración dos ataques de laminación de sacarosa, como se prediciría as opinións motivacionais e hedonicas do CPF, respectivamente.
Resultados
Alimentación potenciada en Cue cunha señal que indica a fonte de alimentos
No noso primeiro experimento, aplicamos un deseño convencional de CPF congruente con resposta, no que as respostas específicas necesarias para consumir sacarosa foron as mesmas nas fases de adestramento e probas. 10 d de ratos con fame ten un xantar con fame para establecer o CS + como un indicador para a dispoñibilidade de sacarosa nunha cunca de alimento nun lado da cámara. Ao último día de acondicionamento, as entradas de copa (± entre os suxeitos SEM) foron significativamente maiores durante o CS + (23.72 ± 2.79 por minuto) fronte ao intervalo de proba [18.27 ± 3.25 por minuto; mostras emparelladas t-test, t(15) = 3.13, p = 0.007]. As entradas de copa durante o CS− (8.60 ± 1.91 por minuto) non diferiron significativamente do intervalo entre probas [10.69 ± 2.00 por minuto; mostras emparelladas t-test, t(15) = −1.60, p = 0.130].
Entón os ratos recibiron dúas probas de CPF en estado alimentario para caracterizar os efectos do CS + na laminación de sacarosa. En cada proba, as ratas tiveron acceso gratuíto á solución de sacarosa 2% ou 20%, o que nos permitiu avaliar a influencia da palatabilidad de sacarosa na CPF. Figura 1a mostra o número total de licas observadas durante os ensaios CS en función do período CS, tipo CS e concentración de sacarosa. Os datos analizáronse empregando modelos xeneralizados de efectos lineais mixtos (Táboa complementaria S1). É importante destacar que houbo unha interacción de tipo CS período × CS importante, t(116) = 12.70, p <0.001. Unha análise máis detallada (colapsando a través da concentración) revelou un aumento significativo para os ensaios CS +, p <0.001, pero non probas CS−, p = 0.118, o que indica que o CS + foi máis eficaz que o CS− no aumento da lameira de sacarosa, en relación aos niveis pre-CS. A nosa análise tamén descubriu que esta selectividade de cue foi influenciada significativamente pola concentración de sacarosa (interacción de 3 vías, p <0.001). En concreto, aínda que o CS + foi altamente eficaz para elevar a lameira de sacarosa tanto nas condicións do 2% como do 20%, ps <0.001, o CS− non afectou significativamente as taxas de lamber na proba do 2%, p = 0.309, pero provocou un aumento modesto pero significativo na proba do 20%, p = 0.039. Así, aínda que o sinal combinado con alimentos foi xeralmente máis efectivo para controlar a alimentación, o sinal sen parecer parecía exercer unha influencia similar cando se permitiu ás ratas consumir unha solución de sacarosa moi gustosa na proba.
Transferencia de alimentación potenciada polo bache a unha nova fonte de alimentos
Debido a que a sacarosa estivo dispoñible na mesma fonte durante o adestramento e probas no Experimento 1, non está claro se o efecto CPF observado dependía da capacidade do CS + para (1) motivar as ratas para buscar e consumir sacarosa ou (2) orixinan directamente un específico reflexo condicionadoou hábito. O experimento 2 centrouse máis concretamente na hipótese anterior comprobando se un CS + asociado á entrega de sacarosa nunha cunca de alimentos podería motivar a laminación de sacarosa dun fociño no lado oposto da cámara, en proba, comparable aos fenómenos de comportamento observados no PIT.
Os ratos adestráronse co mesmo procedemento de acondicionamento pavloviano usado no experimento 1, o que resultou no comportamento anticipador específico para o último día de acondicionamento pavloviano. As aproximacións á cunca de alimentos (± entre os suxeitos SEM) foron maiores durante o CS + (18.71 ± 1.73 por minuto) en relación ao intervalo de proba [12.49 ± 0.98 por minuto; mostras emparelladas t-test, t(15) = 3.02, p = 0.009]. Non houbo diferenzas significativas entre o CS− (9.41 ± 0.98 por minuto) e o intervalo entre xuízos [8.44 ± 0.88 por minuto; mostras emparelladas t-test, t(15) = 0.98, p = 0.341].
Dado que os efectos do CS + na laminación de sacarosa no Experimento 1 eran algo máis evidentes cando as ratas foron probadas con 2% sacarosa, a nosa proba inicial con sacarosa dispoñible nunha nova fonte (boca, coa cunca de comida cuberta por un panel opaco - Ver Methods) centrado nesta condición. Non obstante, neste exame, a laminación de sacarosa non difería significativamente entre CS + (328.1 ± 84.8 licks) e períodos pre-CS + [245.6 ± 45.9 licks; mostras emparelladas t-test, t(15) = 1.07, p = 0.300]. Para desincentivar aínda máis a competencia de resposta e fortalecer a bebida de sacarosa do pico, as ratas recibiron 5 sesións adicionais de adestramento para lamber do pico ao 20% de sacarosa sen privación de alimentos en ausencia dos CS. As ratas foron completamente saciadas no chow doméstico e administráronse dúas probas de CPF con sacarosa dispoñible no pico de metal. Durante as probas, as ratas tiveron acceso continuo ao 2% ou 20% de solución de sacarosa en probas separadas (dentro dos suxeitos, orde compensada).
Figura 1b demostra que durante esta rolda de probas, o CS + foi eficaz para promover a bebida con sacarosa na nova ubicación, a pesar de que nunca se asocia directamente a este comportamento. Análise de modelos de efectos mixtos (Táboa complementaria S2) atopou unha interacción de período CS Tipo × CS significativa, t(120) = 15.16, p <0.001, o que indica que o CS + foi máis eficaz para elevar a lameira de sacarosa sobre os niveis basais (CS vs. período pre-CS, p <0.001) que o CS− (CS vs. período pre-CS, p = 0.097), como no experimento 1. A concentración de sacarosa non influíu significativamente na selectividade de este efecto (interacción de 3 vías, p = 0.319). É importante destacar que, aínda que as taxas de lameiro parecían ser elevadas durante o período pre-CS− en relación aos períodos pre-CS +, as mostras emparelladas t-as probas indicaron que esta diferenza non era estatisticamente significativa na condición 2%, t(15) = 1.66, p = 0.118, ou no estado do 20%, t(15) = 1.56, p = 0.139. Isto é de esperar tendo en conta a estrutura do ensaio pseudo-aleatorio empregada durante o adestramento e as probas, que impide efectos sistemáticos (entre ensaios) e exclúe a anticipación do futuro tipo de ensaio (ou calendario). Tamén cómpre ter en conta que estes mesmos animais mostraron elevacións específicas de CS + similares na lameira no experimento 3 cando as súas taxas de lameiro pre-CS e pre-CS + eran máis comparables (ver Fig. 1c, vehículo).
Dependencia de receptores de dopamina tipo D1
Os resultados do Experimento 2 indican que o CS + adquiriu a capacidade de potenciar o consumo de sacarosa provocando un comportamento de alimentación que nunca se asociara directamente a esa pista, de acordo cunha influencia motivacional do tipo PIT. Dada a importancia dos receptores de dopamina tipo D1 na motivación de incentivos pavlovianos31-33O experimento 3 examinou se o bloqueo da actividade destes receptores alteraría a expresión de CPF. Ás mesmas ratas utilizadas no Experimento 2 déuselles un par final de probas CPF (20% sacarosa) despois do pretratamento con SCH-23390 (0.04 mg / kg), un antagonista D1 selectivo ou un vehículo. Os resultados das probas móstranse na fig. 1c (tamén Táboa complementaria S3).
A análise revelou un principal efecto do tratamento con drogas, t(120) = -2.15, p = 0.034, na que a lameira de sacarosa foi deprimida polo SCH-23390. É importante destacar que atopamos unha interacción significativa de Medicamento × Período CS × Tipo CS, t(120) = -20.91, p <0.001, o que indica que SCH-23390 interrompeu expresamente a expresión de CPF. De feito, unha análise adicional revelou que, mentres que o CS + aumentou significativamente a lameira de sacarosa sobre os niveis pre-CS + na proba do vehículo, p <0.001, non houbo efecto do CS + na proba SCH-23390, p = 0.982. Semellante á xeneralización de observacións observada no Experimento 1, o CS- provocou aumentos marxinalmente significativos na lameira de sacarosa en ambas as condicións do fármaco, ps ≤ 0.049. Así, o antagonismo do receptor da dopamina de tipo D1 mediante a administración SCH-23390 prexudicou significativamente a alimentación evocada CS +, de acordo cunha conta motivativa de CPF.
Análise microestrutural dos efectos dos cues emparellados con sacarosa e da concentración de sacarosa na alimentación
Os resultados dos experimentos 2 e 3 suxiren que o novo protocolo similar ao PIT usado aquí admite unha forma motivadora de motivación de CPF, xa que as indicacións foron capaces de motivar o comportamento da alimentación nun lugar separado da fonte de alimentos sinalizada polo indicador. Para probar máis esta conta, examinamos se os efectos excitadores do CS + sobre a bebida con sacarosa estaban relacionados cun cambio específico na organización microestrutural do comportamento de lame. Como se describiu anteriormente, mentres que a duración da acción de lamber varía coa palatabilidade dos fluídos23,24Pénsase que a frecuencia coa que as ratas se involucran en novos ataques de lamber reflicten un proceso motivacional separado25-28. Variamos a concentración de sacarosa para manipular a súa palatabilidade, como en informes anteriores23,35. Aínda que as concentracións altas e baixas de sacarosa tamén difiren no contido calórico, investigacións extensas demostraron que a medida de duración do ataque é unha medida sensible e selectiva da influencia da recompensa orosensorial e que é disociable do procesamento de calorías post-consumatorio35-38. Así, un CS + que induce a motivación de incentivos debería aumentar a frecuencia de combate, mentres que un CS + que aumenta a inxestión facendo que a sacarosa sexa máis agradable e debería promover duracións máis longas.
Para garantir unha potencia estatística suficiente39, recollemos datos en todas as condicións de proba non farmacéuticas descritas anteriormente (probas 2% e 20% para Experimento 1 e Experimento 2 e condicións do vehículo para Experimento 3). Os datos combinados móstranse na fig. 2, representado por separado como total de liñas (a), frecuencia de combate (b) e duración de combate (c). Figura 2d amosa tramas de raster de dúas ratas representativas do lamido durante os períodos pre-CS + e CS + cando 2% e 20% sacarosa estiveron dispoñibles na proba. De acordo coa interpretación motivacional da FPC, estas ratas tendían a involucrarse en máis ataques de lamiar sacarosa durante o CS + que durante o período pre-CS +. En contraste, a duración do ataque tendeu a ser máis longa cando as ratas consumían a solución de sacarosa 20% máis agradable que cando consumían 2% sacarosa, un efecto que foi evidente durante os períodos pre-CS + e CS +. Así, a duración do combate non estivo fortemente influenciada pola toma de sacarosa. En efecto, os patróns vistos na Fig. 2d foron corroborados por modelos lineais xeneralizados de efectos mixtos do conxunto de datos combinados (ver Fig. 2a – c e táboa suplementaria S4). As análises de efectos mixtos secundarios revelaron que o factor categórico de "Experimento" (1, 2, 3) non moderou significativamente as interaccións de Tipo CS × CS en función da frecuencia ou da duración do ataque. ps ≥ 0.293, o que nos permite combinar estes datos para análises posteriores. Curiosamente, a capacidade do CS + para motivar o comportamento lamendo tamén se reflectiu nunha latencia significativamente máis rápida para iniciar a lamber40-42 despois do inicio CS + vs. CS [modelo xeralizado de efectos mixtos lineais (distribución de resposta = gama, función de ligazón = rexistro); t(306) = -2.71, p = 0.007], aínda que a diferenza bruta nas latencias foi relativamente modesta (CS +: 1.16 segundos ± 0.47; CS−: 2.79 segundos ± 0.79).
Análise mediacional do efecto do período de CS
Tendo en conta estes resultados, realizamos unha análise de mediación estatística43 nos datos combinados (Fig. 2) para determinar se a bebida con sacarosa evocada por CS + estaba relacionada preferentemente con cambios na frecuencia ou duración do ataque. Figura 3a mostra a estrutura do modelo de mediación múltiple para esta análise (período CS). Houbo un efecto global significativo (Total; c) do período CS sobre o comportamento lamendo, t(156) = 4.11, p <0.001, c = 5.22 [2.71, 7.73], xa que houbo máis lambetadas durante o CS + que o período anterior ao CS +. Despois probamos se o CS + influíu de xeito similar na microestrutura de lamber e atopamos unha elevación significativa na frecuencia de combate inducida por indicacións (M2), t(156) = 3.27, p = 0.001, a2 = 0.70 [0.28, 1.12], pero non a duración do combate (M1), t(141) = 1.89, p = 0.061, a1 = 0.34 [−0.02, 0.69]. Así, a nivel de grupo, o efecto CS + sobre a frecuencia do combate, pero non a duración do combate, parecíase ao seu efecto sobre lamber máis xeralmente.
Se o efecto de CS + en lamer se mediaba polo seu efecto sobre a frecuencia de combate, entón (1) estas medidas deberían correlacionarse e (2) o efecto CS + sobre a frecuencia de combate debería ter en conta o efecto CS + sobre a medida total de licas. Unha avaliación da primeira predición descubriu que, ignorando o período de CS, tanto a frecuencia de combate como a duración de combate estaban correlacionados significativamente co consumo total, ps <0.001, o que non sorprende dado que estas medidas microestruturais gardan unha relación intrínseca co total de lambetadas. Non obstante, a nosa avaliación da segunda predición foi máis reveladora. Construímos un modelo de mediación múltiple para examinar se estas medidas microestruturais explicaban a varianza relacionada co CS + na medida total de lameiro incluíndo a frecuencia de combate e a duración do combate como efectos fixos, xunto co período de CS. Noutras palabras, preguntamos se controlar a varianza nestas medidas de lamber debilitou o efecto CS +, en relación á súa forza no modelo máis sinxelo (reducido) descrito anteriormente. De acordo coa mediación, descubrimos que isto dirixir Efecto do período de CS sobre lecas (c') non foi significativo, t(139) = 0.90, p = 0.370, c"= 0.41 [−0.49, 1.30], ao controlar a frecuencia e duración do ataque. A continuación, estimamos a influencia de CS + na laminación a través de cada un destes potenciais mediadores, e descubrimos que había un efecto indirecto significativo da frecuencia de ataque nas licchas, a2b2 = 2.90 [1.18, 4.76], pero non de duración do combate, a1b1 = 1.71 [-0.09, 3.35]. Así, estes datos indican que as elevacións na lameira inducidas por CS + son principalmente impulsadas por aumentos na frecuencia do combate en oposición aos aumentos na duración do combate, consistentes cunha conta de CPF motivacional e non hedónica.
Análise mediación do efecto de concentración de sacarosa
Realizamos unha segunda análise mediacional sobre os datos combinados (Fig. 2) para confirmar que a palatabilidade (concentración) de sacarosa estaba relacionada cun aumento selectivo da duración do ataque (Fig. 3b, Concentración). O modelo simplificado (sen efectos fixos para a frecuencia ou a duración do ataque) descubriu que o efecto total da concentración sobre o total de liñas non era significativo, t(156) = 0.42, p = 0.678, c = 0.57 [−2.13, 3.27], o que indica que os niveis globais de lameira de sacarosa na proba non dependían fortemente da concentración de sacarosa. Isto é de esperar, xa que o efecto da palatabilidade da sacarosa sobre a lameira é máis evidente durante os primeiros 2-3 minutos de consumo44, moi antes do primeiro período antes do CS nas nosas sesións de proba. Non obstante, a concentración de sacarosa tivo un efecto significativo na duración do combate (M1), t(141) = 5.20, p <0.001, a1 = 0.88 [0.54, 1.21], cun 20% de sacarosa soportando períodos máis longos de bebida que un 2% de sacarosa. Curiosamente, a concentración de sacarosa tivo un importante efecto supresor na frecuencia de combate (M2), t(156) = -3.84, p <0.001, a2 = −0.83 [−1.26, −0.40], xa que as ratas tendían a participar en menos episodios cando bebían unha solución máis agradable. Así, os aumentos relacionados coa concentración na duración do combate compensáronse coa diminución da frecuencia do combate. En coherencia con isto, o noso modelo de mediación completo, que incluía efectos fixos para a duración e frecuencia do combate, non indicou ningún efecto directo da concentración nos lameiros. t(139) = 0.45, p = 0.650, c"= 0.23 [−0.76, 1.22]. Non obstante, houbo efectos indirectos significativos, pero opostos, da frecuencia de combate, a2b2 = −3.49 [−5.50, −1.58] e duración do combate, a1b1 = 4.46 [2.96, 5.95], sobre o comportamento total de lamber.
Diferenzas individuais no efecto do período de CS e concentración na microestrutura de lame
Os modelos de mediación revelaron que a frecuencia de duración e a duración desempeñan roles distintos na mediación dos efectos do CS + e da concentración de sacarosa ao lamer a nivel de grupo, pero non abordan como se expresan tales efectos en ratas individuais, o que pode ser importante para comprender o individuo. vulnerabilidades á sobrealimentación. Dados os resultados da análise de mediación, predicimos que as ratas individuais amosarían un aumento neto na frecuencia de ataque durante o período CS +, en relación á liña base, pero non mostraría ningún cambio consistente ou fiable na duración do ataque. Ademais, prevía que as ratas individuais presentasen folgos máis longos, pero menos frecuentes, ao lamer ao consumir 20% sacarosa, en relación coa proba 2%. Fig. 3c e d mostran diferenzas individuais nos efectos do período CS (CS + - pre-CS +) e da concentración de sacarosa (20% –2%), respectivamente, na frecuencia e duración do combate (análise do conxunto de datos combinados na Fig. 2). O CS + aumentou a frecuencia de ataque no 67% de ratas (Fig. 3c), cun número máis ou menos destes ratos mostran tamén un aumento da duración do ataque (34%) ou non (33%). Unha boa bondad de chi en forma de proba que supuxo puntos de datos uniformemente distribuídos nos catro cuadrantes revelou unha asimetría distributiva significativa, χ2(3) = 10.91, p = 0.012. De feito, a media do Δfrecuencia a distribución foi significativamente maior que 0, t(66) = 4.80, p <0.001, mentres que a media de ΔDuración a distribución non difiren significativamente de 0, t(66) = 1.80, p = 0.076. Con respecto ao efecto de concentración (Fig. 3d), a maioría de ratas (58%) exhibiu máis tempo combates menos frecuentes con 20% versus 2% sacarosa e unha bondade cadrada de proba de axuste confirmaron que os datos non se distribuían uniformemente entre cuadrantes, χ2(3) = 31.85, p <0.001. De feito, descubrimos que a media do Δfrecuencia a distribución foi significativamente menor que 0, t(51) = -4.22, p <0.001, mentres que a media do ΔDuración a distribución foi significativamente maior que 0, t(51) = 4.18, p <0.001.
Predictores microestruturais do consumo de sacarosa
Os datos da Fig. 3c suxiren que había unha variabilidade considerable no efecto do CS + na frecuencia de ataque e que algunhas ratas eran especialmente sensibles a esta influencia motivacional. Aínda que é posible que estas ratas puidesen controlar a súa inxestión total de sacarosa ao beber menos en ausencia de CS +, faise máis análise do conxunto de datos combinado (Fig. 2) confirmou que estes CS + que provocaron aumentos na frecuencia de combate asociabanse a unha alimentación excesiva. En concreto, descubrimos que as ratas que exhibían positive positivofrecuencia puntuacións durante ensaios CS + (subgrupos Freq ↑, Dur ↓ e Freq ↑, Dur ↑ na fig. 3C) consumiron significativamente máis sacarosa que as ratas que non o fan (subgrupos Freq ↓, Dur ↓ e Freq ↓, Dur ↑), t(63) = 2.27, p = 0.026 (Fig. 4a). Esta relación mantívose cando Δfrecuencia foi tratado como unha variable continua, t(63) = 2.19, p = 0.032 (Fig. 4b), e non dependía da concentración de sacarosa, concentración × ΔFrecuencia, t(63) = 0.64, p = 0.528.
Conversa
Descubrimos que a dispoñibilidade de sacarosa que sinaliza a sonda foi capaz de potenciar a inxestión de sacarosa en ratas independentemente de que esa señal tamén sinalase as accións específicas necesarias para obter sacarosa (Experimento 1) ou non (Experimentos 2 e 3). Este último achado é de especial interese porque é improbable que dependan da execución de respostas de alimentación condicionadas preexistentes (ou hábitos de resposta ao estímulo) e suxire en cambio que tales sinais adquiren propiedades afectivas e / ou motivadoras que lles permitan transferir de forma flexible. o seu control sobre as accións de alimentación. Esta tendencia aos estímulos ambientais para promover o consumo de alimentos, aínda que as rutinas de alimentación establecidas non están facilmente dispoñibles, polo tanto parece proporcionar un modelo animal útil e selectivo do proceso pavloviano que soporta os antojos e alimentación excesiva en humanos.1-3. Aínda que hai informes previos que os estímulos asociados a alimentos poden promover a alimentación de xeito independente de resposta14-16A maioría dos experimentos con CPF mantén a fonte de alimentos fixada en fases de adestramento e probas e, polo tanto, só ofrece información limitada sobre a natureza dos procesos psicolóxicos que subxacen a este efecto. O estudo actual proporciona unha demostración da influencia excitatoria xeneralizada das sinais combinadas sobre o comportamento na alimentación mediante un procedemento modelado despois da tarefa PIT, que se usa ampliamente para estudar a influencia motivacional xeralizada dos cupos combinados nos alimentos sobre o comportamento en busca de alimentos. Por exemplo, como en PIT, a tarefa actual pódese usar para avaliar a tendencia dun signo para adquirir propiedades motivacionais que se xeneralizan nunha nova ubicación. Tamén pedimos prestados parámetros de adestramento e probas (por exemplo, duración do tempo, intervalos de proba e horario de reforzo) que se usan habitualmente para PIT, facilitando as comparacións entre estudos. Este enfoque pode, polo tanto, proporcionar un maior control experimental para futuras investigacións de diferenzas potenciais nos procesos psicolóxicos e / ou biolóxicos que subxacen ao control pavloviano sobre o comportamento instrumental vs.
O estudo actual descubriu que a activación dos receptores de dopamina D1 é fundamental para a expresión desta forma de CPF independente da resposta, o que axuda a apoiar unha interpretación motivacional motivadora dada a importancia da sinalización de dopamina en xeral e a activación do receptor D1 específicamente na expresión de Pavlovian. transferencia instrumental18,29-32,45,46. Dada a evidencia de que a dopamina é relativamente sen importancia para procesar as propiedades hedonicas dos estímulos alimentarios25,28,34, parece pouco probable que o antagonista de D1 tivese o seu efecto alterando a capacidade do CS + para alterar a palatabilidad de sacarosa en proba. Esta interpretación motivacional tamén se apoia na nosa análise microstrutural, que comprobou que a alimentación aumentaba principalmente provocando máis ataques de lamer, máis que ampliando a duración destes ataques. Pola contra, a duración das accións variaba coa palatabilidad da sacarosa, como se estableceu23,24,26,27. Curiosamente, a nosa análise de mediación estatística revelou que aínda que as ratas que participan en combates máis longos cando lamían 20% vs. 2% sacarosa, tamén mostraron unha diminución compensatoria da frecuencia de ataque. Polo tanto, esta manipulación da palatabilidade parecía afectar ao xeito en que as ratas padronizaban a súa inxestión de sacarosa sen afectar ao seu nivel global de alimentación. En contraste, ningún efecto compensatorio foi evidente durante os ensaios con CS +, o que parecería dar conta do aumento neto do comportamento de lamiar observado nos ensaios con esa pista. Ademais, as ratas que mostraron un aumento da frecuencia durante os ensaios CS + tamén mostraron niveis elevados de inxestión total de sacarosa. Estes resultados suxiren que as indicacións asociadas a alimentos (1) poden desregular o comportamento alimentario e (2) son máis eficaces para conducir en exceso que as manipulacións de palatabilidad sacarosa, polo menos nas condicións probadas aquí.
Os resultados actuais tamén arroxan a luz o papel da dopamina na regulación do comportamento alimentario a falta de indicios explícitos vinculados á comida. Estudos anteriores demostraron que a administración sistémica do antagonista da dopamina D1 SCH23390 suprime sen gardar consumo de sacarosa reducindo a frecuencia de combate sen alterar a duración do ataque25,26, que é semellante ao patrón de lambeo exhibido por ratos deficientes de dopamina47. Aínda que os mecanismos psicolóxicos que controlan a frecuencia de combate en tales situacións non están claros, suxeriuse que as indicacións contextuais e / ou interoceptivas que se asociaron coa alimentación adquiren a capacidade de motivar subrepticiamente novos combates de busca e consumo de alimentos.25,26. Os nosos resultados fornecen un certo apoio para a plausibilidade desta interpretación demostrando que os novos ataques de lamber poden orixinarse indicios explícitos asociados a alimentos e que este efecto tamén depende da activación do receptor da dopamina D1.
Como se observou noutros lugares5,10, hai relativamente poucas investigacións previas sobre o papel da dopamina na CPF. Non obstante, un estudo precoz descubriu que a administración do antagonista inespecífico do receptor de dopamina, o α-flupentixol, atenuou a CS + que provocou comida, pero deixou intacta a capacidade de aquel cue para aumentar o consumo de alimentos.48, o que parece estar en desacordo coa nosa constatación de que o antagonismo de D1 interrompe a laminación de sacarosa inducida polo indicación. Existen numerosas diferenzas de procedemento entre os dous estudos que poderían explicar esta aparente discrepancia. Por exemplo, pode que a nosa manipulación selectiva da transmisión de dopamina D1 sexa máis eficaz para interromper a influencia de CS + na inxesta de alimentos. Ademais, neste estudo anterior48, as ratas privadas de alimentos foron adestradas e probadas nas gaiolas domésticas mediante un procedemento de acondicionamento pavloviano único no que se usou unha señal para sinalizar as sesións de alimentación que foron distribuídas de xeito intermitente ao longo do día. Máis tarde, demostrouse efectivo ese recurso para promover a alimentación aínda que as ratas non estivesen probadas. A natureza e a extensión deste adestramento e o feito de que as respostas de alimentación requiridas non se modificasen nas fases de adestramento e probas suxiren que este protocolo CPF pode fomentar o uso dunha resposta de alimentación habitual (estímulo-resposta) durante as probas. Dado que o adestramento pode facer que o alimento evocado sexa insensible ás manipulacións da sinalización da dopamina49, pode ser que esta forma de CPF potencialmente baseada en hábito sexa menos dependente da dopamina que a forma motivacional descrita aquí.
Aínda que aínda queda moito por determinar sobre o papel da dopamina na CPF, sábese que este fenómeno comportamental depende da grelina50-52 e hormona concentradora da melanina53 sistemas de neuropéptidos, fundamentalmente implicados na regulación do comportamento alimentario10 e sinalización de dopamina54-56. Curiosamente, os efectos estimulantes do apetito de Ghrelin dependen da capacidade desta hormona para modular a sinalización de dopamina mesolimbica57-60. Por exemplo, a tendencia de ghrelin a mellorar a procura e o consumo de alimentos sen afectar á palatabilidade dos alimentos (a duración do combate) pode inhibirse coadministrando o antagonista do receptor da dopamina D1 SCH-2339060. Con base en tales descubrimentos, cabería esperar que unha interacción similar entre a grelina e a dopamina poida debilitar a influencia motivacional dos sinais vinculados á alimentación sobre a alimentación.
Aínda que os resultados actuais demostran que os sinais asociados con alimentos poden estimular o exceso de motivación motivando novos ataques alimentarios, tamén pode que estas probas inflúen na alimentación por outros procesos. O noso enfoque de transferencia de control é implícito no recoñecemento de que os sinais de alimentación poden desencadear directamente comportamentos específicos de alimentación. Ademais, aínda que o CS + non modificou de forma fiable as duracións de combate no estudo actual, un estudo recente empregando un protocolo CPF máis convencional cunha fonte de alimentos fixos atopou evidencias de que os sinais de alimentación poden alargar os ataques de lamiar.53. En consonancia con isto, hai informes anteriores de que as indicacións asociadas con alimentos saborosos poden aumentar a expresión de reaccións orofaciales apetitivas aos estímulos gustativos.19-21, outra medida de hedonica do gusto ou "gusto". Así, é probable que as notas de comida poidan levar a cabo a través de múltiples rutas, provocando ansias, provocando respostas específicas de alimentación e / ou facendo mellor o sabor dos alimentos10. Estes procesos poden debilitar distintas vulnerabilidades ante o exceso de alimentación con potencia, tamén explicando as diferenzas individuais na susceptibilidade a este efecto.1,61,62. Os resultados actuais demostran un enfoque eficaz para analizar de forma selectiva o compoñente motivacional da CPF en ratas.
Methods
Materias e aparellos
Ratos Long Evans machos adultos (N = 32 ratas totais; n = 16 para o Experimento 1 e n = 16 para os Experimentos 2 e 3), cun peso de 370-400 g á chegada, aloxáronse en gaiolas de plástico transparentes a temperatura e humidade -viveiro controlado. As ratas tiñan ad libitum acceso á auga nas gaiolas domésticas durante todo o experimento. As ratas colocáronse nun calendario de restrición de alimentos durante determinadas fases do experimento, como se especifica a continuación. A gandería e os procedementos experimentais foron aprobados polo Comité Institucional de Coidados e Uso de Animais de UC Irvine (IACUC) e foron de acordo coa Guía do Consello Nacional de Investigación para o coidado e o uso de animais de laboratorio.
Os procedementos de conduta realizáronse en cámaras idénticas (ENV-007, Med Associates, St Albans, VT, EE. UU.), Aloxadas en cubículos de luz e son atenuados. A solución de sacarosa podería enviarse a través dunha bomba de xeringa nunha cunca de plástico empotrada que estaba situada nunha das paredes extremas de cada cámara, 2.5 cm por encima do chan da reixa de aceiro inoxidable. Utilizouse un detector de fotobeam situado na entrada do receptáculo dos alimentos para controlar as entradas da cabeza asociadas ao consumo de sacarosa, así como as respostas de achegamento acondicionado durante as sesións de acondicionamento pavloviano. En determinadas sesións de probas (Experimentos 2 e 3), a solución de sacarosa podería obterse lamendo un bote de metais alimentado por gravidade que se colocou ~ 0.5 cm nun burato 1.3 cm situado na parede final fronte á cunca de comida. Durante as sesións de probas rexistráronse senllas leves da cunca de comida e boca metálica mediante un dispositivo de licómetro de contacto (ENV-250B, Med Associates, St Albans, VT, EUA). Un panel opaco de plexiglás branco foi colocado diante da parede final que aloxaba a cunca de comida durante todas as sesións cando se podía obter sacarosa do foxo de metal. Unha luz interior (3 W, 24 V) proporcionou iluminación e un ventilador proporcionou ventilación e ruído de fondo.
Condicionamento Pavloviano
As ratas colocáronse nun calendario de restrición de alimentos para manter o peso corporal en aproximadamente 85% dos pesos do seu corpo libre de alimentación antes de someterse a 2 d de adestramento en revistas, no que recibiron entregas de 60 de solución de sacarosa 20% (0.1 ml) en cada unha sesión diaria (1 h). As ratas recibiron 10 d de acondicionamento pavloviano. Cada sesión de acondicionamento diario consistiu nunha serie de presentacións de 6 dun son de audio 2-min (CS +; xa era un ruído branco 80-dB ou un clic 10-Hz), con ensaios separados por un intervalo variable 3-min (rango 2-4) . Durante cada proba CS +, entregáronse alícuotas 0.1 ml (entregadas en 2 seg) de solución de sacarosa 20% (p / v) na cunca de alimentos segundo un calendario aleatorio de 30-sec, resultando nunha media de catro entregas de sacarosa por proba. . O último día de acondicionamento, ás ratas tamén se lles deu unha segunda sesión na que se presentou o cu alternativo (CS -; estímulo auditivo alternativo) do mesmo xeito que o CS + pero non se emparellou con solución de sacarosa. O comportamento anticipativo foi medido comparando a taxa de enfoques de copa (roturas de fotobam) durante o período entre o inicio do CS e o primeiro parto de sacarosa (para evitar a detección de comportamento de alimentación incondicionada), o que se contrastou coa taxa de enfoques durante a copa. intervalo de proba. Entón se lles deu cinco días a todas as ratas ad libitum o acceso á súa dieta de mantemento despois da última sesión de acondicionamento pavloviano antes de realizar probas adicionais.
Proba de alimentación potenciada en Cue
Experimenta 1
Este experimento evaluou o impacto do CS + no consumo de solución de sacarosa da mesma cunca de alimento utilizada durante o adestramento, de xeito que a resposta condicionada a esa teta (é dicir, enfoque de copa) era compatible co comportamento necesario para obter sacarosa na proba. Despois de recuperar o peso perdido durante o acondicionamento pavloviano, as ratas recibiron un par de probas de CPF, que foron separadas por 48 h, durante as cales as ratas permaneceron sen perturbarse nos seus domicilios. Durante cada sesión de CPF (86 min de duración total), a solución de sacarosa 2% ou 20% púxose continuamente dispoñible na cunca de alimentos reencher esa cunca con 0.1 ml de sacarosa cada vez que a rata atravesaba o photobeam (se achega a copa). Non obstante, para evitar o recheo da copa, a administración de sacarosa só se administrou se transcorreron polo menos 4 s dende o último parto de sacarosa e se a rata realizara polo menos cinco licos durante o período intervido. Ao longo desta sesión, cada un dos estímulos auditivos de 2-min foi presentado de xeito 4 de xeito non continuado nunha orde de pseudorandoma (ABBABAAB), separados por un intervalo de 8-min fixo. O primeiro xuízo comezou 8 min despois do inicio da sesión para permitir a indución da saciedade antes de avaliar a influencia do comportamento dos sinais. A orde de proba foi contrapesada coas condicións de adestramento pavlovianas, de xeito que o primeiro CS presentado foi o CS + para a metade dos suxeitos e o CS – para a metade restante das materias. Tamén se contrapesou a orde de probas de concentración de sacarosa, coa metade de cada condición recibindo a proba 2% primeiro e a proba 20% segunda, e a metade recibiron a disposición contraria (é dicir, todos os animais recibiron ambas concentracións en probas separadas).
Experimenta 2
Neste experimento, investigamos o efecto do CS + no consumo de solución de sacarosa doutra fonte que a cunca empregada durante o acondicionamento pavloviano, de xeito que a resposta condicionada a esa señal era incompatible co comportamento necesario para consumir sacarosa na proba. O primeiro exame que levamos a cabo incluíu só a condición de sacarosa 2%. Despois de permitir ás ratas recuperar o peso perdido durante o acondicionamento pavloviano, recibíronse dúas sesións diarias (duración mínima de 86) nas que tiñan un acceso non restrinxido á solución de sacarosa 2% procedente dun bote metálico (alimentado por gravidade mediante botella) situado nun pequeno burato. o muro final fronte á cunca de comida. Un panel de Plexiglas branco foi colocado diante da parede que albergaba a cunca de comida durante as sesións con acceso a boca (incluídas as seguintes probas CPF) para desalentar aos animais de buscar sacarosa neste lugar. Estas sesións foron deseñadas para darlle ás ratas a experiencia de beber sacarosa dunha nova fonte a falta de indicios auditivos. Ao día seguinte, as ratas recibiron unha única sesión de proba de CPF como se describe no Experimento 1, excepto que 2% sacarosa estivo dispoñible continuamente na boca metálica, máis que no vaso.
Debido a que non había poucas evidencias de CPF nesta primeira proba, probablemente debido á competencia de resposta entre o vaso de comida evocado CS + e o comportamento do achegamento de boquete, démoslle ás ratas adestramento adicional no botellón (a falta do CS +) para fortalecer a procura de sacarosa no desbocador e desalentar. achegamento da cunca de comida cando o botador estaba dispoñible (porque estaba cuberto cun panel). As ratas colocáronse de novo nun calendario de restrición de alimentos (o mesmo que durante a fase de acondicionamento pavloviano) antes de recibir 5 d de adestramentos adicionales, con cada unha destas sesións consistentes en 10 min de acceso á solución de sacarosa 20%. Entonces déuselles ás ratas 4 d de ad libitum acceso ao chow doméstico para que poidan recuperar o peso perdido durante esta fase. A continuación, as ratas foron privadas de comida con agudeza (20 h) antes de recibir sesións de ensinanzamento de Pavlovian con CS + e CS, como durante o último día do adestramento inicial (é dicir, con 20% de sacarosa entregada na cunca de alimentos durante os ensaios de CS +). Teña en conta que o foxo foi eliminado da cámara durante estas e todas as sesións posteriores de reciclado de Pavlovia. Entonces déuselles ás ratas ~ 20 h de ad libitum o acceso ao chow doméstico antes de someterse a dúas probas de CPF utilizando a boca metálica, que foron idénticas á primeira proba, excepto que as ratas tiveron acceso a 2% ou 20% en dúas probas separadas (como no experimento 1).
Experimenta 3
Despois de atopar evidencias máis sustanciais de CPF durante a última rolda de probas co foquete, as ratas do Experimento 2 déronse probas adicionais para avaliar a dependencia deste efecto da sinalización de dopamina nos receptores de dopamina D1. En primeiro lugar, ás ratas obtívose unha sesión 10-min de reconducción de botes na que se lles deu acceso á solución de sacarosa 20%. Porque as ratas volveron rápidamente ao peso corporal normal ao volver ad libitum chow home despois da privación de alimentos 20-h aguda, utilizamos este procedemento para asegurar que as ratas tiñan fame durante esta sesión de reciclaxe de boca e durante a posterior reconducción pavloviana (sesións CS + e CS, como antes), que se realizou o día anterior a cada unha das as dúas probas finais de CPF. As ratas recibíronse polo menos 20 h de ad libitum acceso a chow na casa antes de cada sesión de proba. Durante esta última rolda de probas con CPF, as ratas tiveron acceso continuo ao 20% sacarosa do foxo durante as dúas sesións de proba. Quince minutos antes de cada proba, ás ratas se lles deu unha inxección de ip (1 ml / kg) de solución salina estéril ou de SCH-23390 (antagonista selectivo do receptor de dopamina D1) usando unha dose (0.04 mg / kg) que é suficiente para suprimir o consumo de sacarosa.25,34,63. Probáronse as ratas en ambas as condicións do medicamento, contrabalancando a orde de proba.
Análise de datos
A medida dependente principal foi a lameira individual, que se rexistrou cunha resolución de 10 ms usando un licómetro de contacto durante todas as sesións de CPF. Moi raramente, detectamos artefactos nas medidas do licómetro que foron causados polo contacto sostido entre a rata (pata ou boca) e sacarosa (ou pico de metal). Estes artefactos tomaron a forma de respostas de licómetro de alta frecuencia (> 20 Hz). Tendo en conta que as ratas presentan unha taxa de lamber máxima de <10 Hz64, excluímos todas as respostas potenciais de lame que se producían dentro de 0.05 seg da última lick (non artefacta), correspondente a unha frecuencia de corte 20-Hz. Se excluíron sesións nas que polo menos o 20% das respostas licas dado este criterio foron eliminadas da análise (sesión 1 da rata 1 na Experiencia 1).
Comportamento de lamber
Para cada sesión, determinamos o número total de licenzas entre os tipos de período (Pre-CS +, CS +, Pre-CS-, CS−). Debido a que a nosa medida primaria dependente (total licks) é unha variable de reconto, estes datos foron analizados empregando modelos lineais xeneralizados de efectos mixtos cunha distribución de resposta Poisson e unha función de enlace de rexistro. 65-68. Este enfoque estatístico permite a estimación de parámetros en función da condición (efectos fixos) e do individuo (efectos aleatorios). En Experimentos 1 e 2, a estrutura de efectos fixos incluíu unha interceptación global, a interacción a tres bandas entre o Período CS (Pre, CS) × Tipo CS (CS−, CS +) × Concentración (2%, 20%) e todo efectos e interaccións principais de menor orde. No Experimento 3, sustituiuse Drug (Vehicle, SCH) en Concentración para adaptar o cambio ao deseño experimental. Estas variables foron todas as variables dentro dos suxeitos, tratadas como predictores categóricos e codificadas por efectos. A selección do modelo de efectos aleatorios implicaba determinar o modelo que minimizou o criterio de información Akaike 69Á vez que se asegura que o número de puntos de datos por parámetro non baixase de 10 70,71. Usando estes criterios, a mellor estrutura de efectos aleatorios en experimentos incluíu interceptos incorrelados por suxeitos axustados para o período CS, tipo CS e concentración (ou fármaco)72. Todas as análises estatísticas realizáronse en MATLAB (The Math Works; Natick, MA). O nivel alfa para todas as probas foi 0.05. Como todos os predictores eran categóricos, o tamaño do efecto estaba representado polo coeficiente de regresión non estándar 73, informou como b en texto e en táboas de saída de modelo. Análise post-hoc de interaccións realizáronse mediante post-hoc Fprobas dos efectos sinxelos dentro da análise de omnibus mediante coefTest función en MATLAB.
Análise microestrutural do comportamento lamendo
As licenzas individuais foron clasificadas como comezando ou continuando un combate. Un combate foi demarcado como múltiples licenzas consecutivas nas que os intervalos de intercambio (ILI) non superaron 1 s74. Cando polo menos 1 s pasaron desde o último lick, a seguinte lick foi designada como o comezo dun novo combate. A frecuencia e duración dos picos calculáronse por primeira parte das sesións en períodos pre-CS e CS, do mesmo xeito que para as licenzas totais nas análises anteriores. Neses períodos, toda lixeira que estivo precedida por un período de polo menos 1 s foi designada como un combate. A duración de cada combate calculouse como o intervalo de tempo entre a primeira e a última lamia dese combate. Non se contabilizou que as leves individuais que se producían illadamente como parte dun combate. Para maximizar o tamaño da mostra para as análises mediacionais posteriores39, os datos da frecuencia e da duración do ataque derrubáronse en experimentos para avaliar os efectos xerais do período de CS, tipo CS e concentración nestas medidas microestruturais. Non se incluíron nestas análises datos da condición SCH-23390 do Experimento 3.
Estes datos foron analizados a través de modelos xeneralizados de efectos mixtos que incorporan unha estrutura de efectos fixos de CS Period × CS Type × Concentración (e todas as interaccións de orde inferior e efectos principais) e unha estrutura de efectos aleatorios de interceptos incorrelados por asuntos axustados para o período CS. , Tipo CS e concentración. Como na análise do comportamento de laminación total, eliminouse da análise unha sesión para unha rata do Experimento 1. A análise de frecuencia de combate empregou unha distribución de resposta de Poisson cunha función de enlace de rexistro debido á natureza do reconto dos datos de frecuencia. A análise da duración do ataque empregou unha distribución de resposta gamma cunha función de enlace de rexistro, xa que a duración da operación é unha medida continua entre 0 e + ∞. Para a comparación, esta mesma análise foi realizada sobre os liques totais colapsados entre experimentos, nos que a análise asumiu unha distribución de resposta de Poisson cunha función de enlace de rexistro como na análise de lamas totais do experimento individual. Para asegurarse de que a interacción crítica do período CS × CS non dependía do experimento en que estivo cada rata, executáronse unha segunda serie de modelos na frecuencia de combate e a duración do combate, idénticos á análise que se acaba de describir, pero cun predictor de efecto fixo adicional. Experimento × Período CS × Tipo CS. A experiencia foi un factor categórico. Por último, como medida de confirmación da laminación motivada40-42, analizamos a latencia ao primeiro lick despois do inicio CS usando un modelo xeralizado de efectos mixtos lineais cunha distribución de resposta gamma e unha función de enlace de rexistro (n = 310). Este modelo incluíu unha estrutura de efectos fixos de CS Tipo × Concentración (e todas as interaccións de orde inferior e efectos principais) e unha estrutura de efectos aleatorios de interceptos de suxeitos axustados para CS Tipo, Concentración e CS Tipo × Concentración.
Análise mediación da frecuencia de combate e duración do ataque
Dous modelos de mediación múltiples43,75,76 realizáronse para determinar se os efectos (ou falta deles) do período CS (Pre, CS) e da concentración (2%, 20%) sobre CPF estiveron mediados significativamente pola frecuencia de combate e / ou a duración do ataque. No modelo de período CS, a variable X foi CS período (Pre, CS), a variable de resultado Y foi o número total de licenzas nese período e os mediadores foron frecuencia de combate (M1) e duración do combate (M2). No Modelo de concentración, a variable X concentración de sacarosa. Debido a que a laminación evocada polo indicador foi principalmente evidente para os ensaios CS + (ver Resultados), só se analizaron os ensaios CS +. Para cada rata e para cada sesión de proba, determinouse o número medio de lanchas e combates e a duración media de cada combate para os períodos pre-CS + e CS +. Estas análises incluíron todas as ratas de Experimentos 1 e 2 (ratas 16 por experimento × experimentos 2 × concentracións de 2 × períodos 2 CS = Puntos de datos 128) e os datos de estado do vehículo do Experimento 3 (ratas 16 × períodos 2 CS = puntos de datos 32) . Como na análise do comportamento de laminación total, eliminouse da análise unha sesión para unha rata do Experimento 1, deixando un total de puntos de datos 158. Raramente, as ratas non lamían durante os períodos pre-CS + ou CS + durante unha sesión (9 / 158; 9.5%). Nestes casos, o número medio de lanchas e combates codificáronse como "0" e o valor da duración media do ataque quedou como unha cela baleira. Cando os mesmos modelos se executaban asumindo a eliminación de listas (é dicir, eliminar as filas en que a duración do combate foi unha cela baleira), mantivéronse patróns similares. Debido a que estas análises inclúen modelos lineais xerais (é dicir, regresión lineal simple ou múltiple), a frecuencia de combate e os datos de lixeira total foron transformados de raíz cadrada e os datos de duración do ataque foron transformados en rexistro para corrixir a inclinación positiva. A significación do efecto indirecto foi determinada por arranque de percentís 95% con iteracións 10,000. Os coeficientes de regresión notifícanse en correspondencia con informes de análise de mediación tradicionais (por exemplo, c'= efecto directo de X on Y)43,75.
Diferenzas individuais nos cambios evocados polo indicador na frecuencia e duración do ataque
As mencionadas análises permitiunos avaliar o efecto do CS + sobre a microestrutura de lamber a nivel de grupo. Tamén caracterizamos diferenzas individuais na expresión deste efecto. Para cada rata calculáronse dúas puntuacións de diferenza para as medidas de frecuencia de combate e duración do combate. Como paralelo ao modelo de período CS, a frecuencia de combate durante o período pre-CS + restouse do valor da frecuencia de combate durante o período CS + (é dicir, CS + - pre-CS +); para o modelo de concentración, a frecuencia de combate durante a proba de sacarosa ao 2% restouse do valor correspondente durante a proba do 20% (é dicir, 20% -2%). Estes cálculos produciron medidas que describen o cambio na frecuencia de combate (Δfrecuencia). Estes mesmos cálculos fixéronse durante a duración do ataque (é dicir, ΔDuración). Así, para cada par de puntos de datos Pre-CS + / CS + e 2% / 20%, determináronse os cambios na frecuencia de combate e a duración do combate. Os medios destas distribucións foron comparados con 0 mediante unha única mostra t-test (α = 0.05) para avaliar os desprazamentos distributivos de ningún cambio xeral. Cada un destes puntos de datos clasificáronse por aumentos e / ou descensos na frecuencia e duración de combate e representados por unha trama de dispersión bivariante (por exemplo, aumento da frecuencia de embutido / falecemento na duración do ataque ao inicio de CS +), permitindo a determinación da proporción de datos puntos en cada cuadrante 2 × 2 (frecuencia de combate / duración × aumento / diminución). Os puntos de datos nos que a puntuación de diferenza era igual a cero foron clasificados como unha diminución (é dicir, non un aumento). Chi-cadrado (χ2) A boa calidade das probas de axuste tanto no período CS como nos datos de concentración determinaron se as distribucións destes puntos de datos eran diferentes dos datos distribuídos uniformemente entre estas catro categorías (α = 0.05). Para determinar se houbo unha distribución aproximadamente igual destes puntos de datos entre os catro cuadrantes para cada experimento, realizáronse análises correlacionais sinxelas para o período CS e os datos de concentración para avaliar a relación entre o número de puntos de datos en cada cuadrante en cada experimento e o número esperado de puntos de datos correspondentes, segundo o estimado polas proporcións globais en cada cuadrante.
Predictores microestruturais do consumo de sacarosa
Unha serie final de análises xeneralizadas de efectos lineais realizáronse para determinar se o volume total de solución de sacarosa consumida durante sesións de proba completas foi previsto polo cambio de rata na frecuencia e duración dos períodos pre-CS + a CS +. As análises incluíron datos de todas as condicións non farmacéuticas (é dicir, probas de sacarosa 2% e 20% para Experimentos 1 e 2, e as condicións do vehículo do Experimento 3). As análises asumiron unha distribución de resposta gamma cunha función de enlace de rexistro. A primeira análise regresou a solución de sacarosa total consumida (mL) sobre os principais efectos e interaccións entre agrupacións categóricas de 2 × 2 de aumentos / descensos na frecuencia / duración de bout como descrito anteriormente. A segunda análise regresou o consumo total de sacarosa sobre os principais efectos e interacción entre o valor continuo de Δfrecuencia e concentración de sacarosa.
Dispoñibilidade de datos
Os conxuntos de datos analizados durante os experimentos actuais están dispoñibles do autor correspondente por solicitude razoable.
Material complementario electrónico
Grazas
Esta investigación foi apoiada por subvencións NIH AG045380, DK098709, DA029035 e MH106972 para SBO. Os financiadores non tiveron ningún papel no deseño do estudo, na recollida e na análise de datos, na decisión de publicación ou na preparación do manuscrito.
Contribucións do autor
SBO deseñou e deseñou os experimentos; BH e ATL realizaron experimentación; ATM e SBO analizaron os datos. Todos os autores escribiron o artigo e revisaron o manuscrito.
Notas
Intereses competidores
Os autores non declaran intereses en competencia.
Notas ao pé
Material complementario electrónico
Información complementaria acompaña este artigo a 10.1038 / s41598-018-21046-0.
Nota do editor: Natureza Springer permanece neutral respecto das reclamacións xurisdicionais en mapas publicados e afiliacións institucionais.
Información do colaborador
Andrew T. Marshall, correo electrónico: ude.icu@1aahsram.
Sean B. Ostlund, correo electrónico: ude.icu@dnultsos.
References
;