प्रोक नेटल एकेड साइंस यूएसए। एक्सएनयूएमएक्स एक्स एक्सएनयूएमएक्स; 2009 (24): 106-47।
ऑनलाइन 2009 Nov 9 प्रकाशित। डोई: 10.1073 / pnas.0908789106
PMCID: PMC2785284
पिएत्रो कॉटन,a,b,c,d,1,2 वैलेन्टिना सबिनो,a,b,c,d,1 मारिसा रॉबर्टो,a,c,d मिशल बाजो,e लारा पॉक्रोस,a जेनिफर बी। फ्रहाफ,a,c,d,f ईवा एम। फेकेटे,a,c,d लुका स्टायरडो,g केनर सी। राइस,h दिमित्री ई। ग्रिगोरियाडिस,i ब्रूनो कोंटी,d,e जॉर्ज एफ कोब,a,c और एरिक पी। ज़ोरिल्लाa,c,d,2
सार
शरीर के वजन को नियंत्रित करने के लिए डाइटिंग में पैलेटेबल भोजन से वंचित करने के चक्र शामिल होते हैं जो बाध्यकारी खाने को बढ़ावा दे सकते हैं। वर्तमान अध्ययन से पता चलता है कि चूहों ने आंतरायिक पहुंच से हटकर पैलेटेबल भोजन का प्रदर्शन किया है जो नए सिरे से उपयोग करने पर स्वादिष्ट भोजन का प्रदर्शन करते हैं और कॉर्टिकोट्रोपिन-रिलीज़िंग कारक-एक्सएनयूएमएक्स (सीआरएफ) द्वारा विशेषता एक जासूसी वापसी की स्थिति है।1) रिसेप्टर विरोधी-प्रतिवर्ती व्यवहार, जिसमें हाइपोफैगिया भी शामिल है, कम स्वादिष्ट भोजन प्राप्त करने के लिए प्रेरक घाटे, और एंगोजेनिक-जैसे व्यवहार। वापसी के साथ सीआरएफ अभिव्यक्ति और सीआरएफ में वृद्धि हुई थी1 एमिग्डाला के केंद्रीय नाभिक में इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल जवाबदेही। हम प्रस्ताव करते हैं कि एंटी-रिवार्ड एक्स्ट्राहाइपोथैलेमिक सीआरएफ-सीआरएफ की भर्ती1 पैलेटेबल भोजन से निकासी के दौरान सिस्टम, दुर्व्यवहार की दवाओं से संयम के अनुरूप, हेल्दी विकल्पों के सेवन के तहत, खाने योग्य खाद्य पदार्थों के अनिवार्य चयन को बढ़ावा दे सकता है, और एक नकारात्मक भावनात्मक स्थिति को कम कर सकता है जब पेलेटेबल भोजन का सेवन रोका जाता है।
मोटापा और खाने के विकारों के रूपों, नशीली दवाओं की लत के समान, संयम की वैकल्पिक अवधि के साथ पुरानी relapsing शर्तों के रूप में परिकल्पित किया जा सकता है (यानी, "निषिद्ध" खाद्य पदार्थों से बचने के लिए परहेज़) और रिलेप्स (यानी, बाध्यकारी, अक्सर बेकाबू, उच्च खाने की नकारात्मक परिणाम के बावजूद जारी रहने वाले खाद्य पदार्थ)1)। हालांकि, खाने योग्य खाद्य पदार्थों के सकारात्मक मजबूत गुणों को अच्छी तरह से जाना जाता है (2, 3), उनके नकारात्मक सुदृढ़ीकरण गुणों पर कम ध्यान दिया गया है (4-6), अर्थात् एक उत्तेजक उत्तेजना (जैसे, नकारात्मक भावनात्मक राज्यों को राहत देने के लिए स्वादिष्ट भोजन का सेवन) को हटाने के द्वारा उत्पन्न व्यवहार प्रतिक्रिया की संभावना बढ़ जाती है। दुर्व्यवहार की दवाओं के विस्तारित उपयोग के आंतरायिक चक्रों में उत्तरोत्तर "भावात्मक निर्भरता" हो सकती है, किसी दिए गए भावनात्मक सेट बिंदु को बनाए रखने के लिए दवा की उच्च और / या अधिक नियमित मात्रा की आवश्यकता के रूप में अच्छी तरह से मनाया जाता है दवा का सेवन (7, 8)। इस तरह की भावाभिव्यक्ति का उपयोग जारी रख सकते हैं और दवा के उपयोग को जारी रखने और फिर से शुरू करने के नकारात्मक सुदृढ़ीकरण गुणों के माध्यम से पतन को प्रेरित कर सकते हैं (7, 8).
एक्सट्रैफेथैलेमिक कॉर्टिकोट्रोपिन-रिलीज़िंग फैक्टर (सीआरएफ) मस्तिष्क तनाव प्रणाली दवा के उपयोग से निर्भरता के संक्रमण में संक्रामक रूप से शामिल है, जिसके दौरान दुरुपयोग की दवाओं का सेवन सकारात्मक, सुदृढीकरण तंत्र के बजाय इन नकारात्मक से प्रेरित हो जाता है। CRF शराब, निकोटीन, कोकीन, opiates, एम्फ़ैटेमिन, और टेट्राहाइड्रोकैनाबिनोल () सहित दुर्व्यवहार की हर प्रमुख दवा के लिए वापसी सिंड्रेम्स में एक प्रेरक रूप से प्रासंगिक भूमिका निभाता है (7, 8)। सादृश्य द्वारा, आंतरायिक के बार-बार चक्र, अत्यधिक स्वादिष्ट भोजन तक विस्तारित पहुंच को दवा निर्भरता मॉडल में देखे गए लोगों के समान सीआरएफ सिस्टम न्यूरोडैप्टेशन को प्रेरित करने के लिए परिकल्पित किया गया था (4, 5, 9).
परिणाम
जब खाने योग्य भोजन उपलब्ध नहीं होता है और नए सिरे से उपयोग करने पर स्वादिष्ट भोजन की उपलब्धता कम हो जाती है तो रुक-रुक कर खाने के लिए उत्तरोत्तर विस्तृत भोजन की आवश्यकता होती है।10-12)। इस परिकल्पना का परीक्षण करने के लिए कि सी.आर.एफ.1 सिस्टम इन खिला अनुकूलन, पुरुष Wistar चूहों मध्यस्थता (n = 20) को प्रत्येक सप्ताह में एक चाउ डाइट एड लिबिटम (चाउ / चाउ) प्रदान की जाती थी या 5 दिनों (C चरण) के लिए चाउ एड लिबिटम प्रदान किया जाता था, इसके बाद 2 दिनों (P चरण) (च / पैलेटेबल) के लिए एक अत्यधिक स्वादिष्ट, सुपाच्य आहार ) (देख अंजीर। S1 आहार अनुसूची के लिए और अंजीर। S2 भोजन के सेवन और शरीर के वजन पर आहार अनुसूची के प्रभाव के लिए)। आहार चक्रण के 7 हफ्तों के बाद, चूहों को गैर-पेप्टाइड सीआरएफ प्राप्त हुआ1 रिसेप्टर प्रतिपक्षी R121919 (0, 5, 10, और 20 mg / kg, sc) एक लैटिन-वर्ग डिजाइन में (13)। उपचार को पोषण आहार से लेकर चाउ या चाउ से पैलेटेबल आहार पर स्विच करने से पहले 1 एच दिया गया। R121919 खुराक-निर्भरता में कमी के साथ चटपटे आहार का सेवन और चाउ / पालिटेबल चूहों में आहार की मात्रा में वृद्धि (आहार चरण × आहार अनुसूची × औषधि खुराक: F3,54 = 7.25, P <0.001), चाउ नियंत्रण के सेवन में परिवर्तन के बिना। आर 121919 ने पैलेटेबल भोजन (पी चरण) के लिए नए सिरे से अत्यधिक स्वादिष्ट आहार का सेवन कम किया (अंजीर 1A)। स्वतंत्र परीक्षणों में, सी.आर.एफ.1 रिसेप्टर प्रतिपक्षी ने चाउट / पालिटेबल चूहों में कम पैलेटेबल चाउ का सेवन बढ़ा दिया, जो कि पैलेटेबल डाइट (सी चरण) से वापस ले लिया गया (अंजीर 1B)। इस प्रकार, दोनों चो हाइपोफैगिया को कुंद करके और खाने योग्य भोजन की अधिकता को देखते हुए, R121919 ने सेवन साइक्लिंग के आयाम (पहले तालमेल पी चरण के दौरान सेवन के बीच का अंतर और चाउ सी चरण के लिए पहले वापसी के रूप में देखा): डायट शेड्यूल × ड्रग खुराक: F3,54 = 7.25, P <0.001) (अंजीर 1C)। सीआरएफ-सीआरएफ की प्रगतिशील भर्ती का समर्थन करना1 आहार के इतिहास द्वारा प्रणाली, एक तीव्र आहार प्रभाव के बजाय, R121919 ने आहार के एकल प्रदर्शन के बाद या तालू भोजन से पहली निकासी के दौरान चो के सेवन को बढ़ाने के बाद खाद्य पदार्थों का सेवन कम नहीं किया (अंजीर। S3).
आंतरायिक से निकासी, स्वादिष्ट भोजन के लिए विस्तारित उपयोग भी चिंता-जैसे व्यवहार को बढ़ा सकता है (11)। इस परिकल्पना का परीक्षण करने के लिए कि सी.आर.एफ.1 रिसेप्टर्स नकारात्मक भावनात्मक व्यवहार संकेतों में शामिल होते हैं जो ताल खाने से पीछे हटते हैं, चूहों को R121919 (0, 20 मिलीग्राम / किग्रा, sc, 1-h pretreatment) प्रशासित किया गया था और ऊंचा प्लस-भूलभुलैया (एक के तहत डिजाइन विषयों में परीक्षण किया गया था)14), 5-9 ज को आहार योग्य आहार से चाउ में बदलने के बाद। वाहन-उपचारित चाउ / पालिटेबल चूहों ने चाउ-फेड नियंत्रणों की तुलना में कम खुले समय का प्रदर्शन किया, एक्सन्यूएम के डाइट साइकलिंग से एक्सन्यूएम से वापसी के दौरान, एक एंगोजेनिक जैसा प्रभाव दर्शाता है (अंजीर 2A), एक प्रभाव जो अभी तक केवल दो निकासी चक्रों के बाद नहीं देखा गया है (अंजीर। S4)। R121919 (20 मिलीग्राम / किग्रा, प्रीट्रीटमेंट, जिसमें खुराक जो कि खाने योग्य भोजन की अधिकता और चाउ के नीचे दोनों को नियंत्रित करता है) ने चाउ कंट्रोल में प्लस-भूलभुलैया व्यवहार में बदलाव नहीं करने वाली खुराक पर चाउ / पालिटेबल चूहों द्वारा ओपन आर्म एक्सप्लोरेशन में कमी को रोक दिया। आहार अनुसूची × खुराक: F1,43 = 7.25, P <0.02; अंजीर 2बांया)। R121919 प्रशासन ने सामान्य गतिविधि को बंद आर्म प्रविष्टियों के रूप में मापा नहीं गया। इसलिए, R121919 ने वृद्धि की चिंता को रोक दिया, जैसे आंतरायिक से वापसी से जुड़ा व्यवहार, स्वादिष्ट भोजन के लिए विस्तारित पहुंच, नियंत्रण के व्यवहार में बदलाव के बिना, सीआरएफ की भर्ती का सुझाव देना1 सिस्टम.
रुक-रुक कर, खाने योग्य भोजन के लिए विस्तारित पहुंच से भी कम पसंदीदा आहार प्राप्त करने के लिए प्रेरक घाटे हो सकते हैं, हाइपोहाइडोनिक जैसे व्यवहार का एक संभावित सूचकांक (10)। एनालॉग रूप से, सुदृढीकरण के प्रगतिशील-अनुपात शेड्यूल के तहत कम पसंदीदा गस्टोरिअर्स के लिए जवाब देना पहले दवा वापसी के दौरान देखे गए प्रेरक घाटे को अनुक्रमित करने के लिए उपयोग किया गया है (15)। सीआरएफ की भागीदारी का निर्धारण करने के लिए1 रिसेप्टर्स, हमने एक प्रगतिशील-अनुपात अनुसूची के तहत अपने कम पसंदीदा चाउ प्राप्त करने के लिए आहार-चकित चूहों के प्रदर्शन पर R121919 के प्रभावों का परीक्षण किया। पिछले निष्कर्षों की पुष्टि (10), वाहन-उपचारित चाउ / पालिटेबल चूहों ने कम तालमेल को प्राप्त करने के लिए काम करने के लिए कम प्रेरणा को प्रदर्शित किया, कम ब्रेकपॉइंट द्वारा परिलक्षित किया और चाउ / चूहे चूहों की तुलना में उत्सर्जित कुल प्रतिक्रियाओं को कम किया10) (अंजीर। S5)। R121919 दिखावा (20 मिलीग्राम / किग्रा, चाउ हाइपोफेजिया को बढ़ाने में प्रभावी खुराक, पैलेटेबल फूड हाइपरफेजिया को कम करने और एनजेनिक-जैसे व्यवहार को कम करने के लिए) चुनिंदा रूप से डोज़ में चक्रीय नियंत्रण में अप्रभावी चूहों में प्रगतिशील-अनुपात प्रदर्शन में कमियों को दोषी ठहराया। (ब्रेकपॉइंट: डाइट शेड्यूल × ड्रग: F1,15 = 8.17, P <0.02; कुल प्रतिक्रियाएँ: आहार अनुसूची × दवा: F1,15 = 9.14, P <0.01; अंजीर 2B, बाएं)। वैकल्पिक व्याख्या के खिलाफ कि R121919 ने चेसिंग / पालिटेबल चूहों में प्रदर्शन को कम करके पोस्टेस्टिव सैटिएशन को कम कर दिया, R121919 ने सत्र में 5 मिनट के रूप में जल्दी जवाब देने में घाटे को अवरुद्ध किया (डाइट शेड्यूल × ड्रग: F1,15 = 2.55, P <0.05) (अंजीर 2B सही)। इसलिए, सी.आर.एफ.1 रिसेप्टर प्रतिपक्षी ने प्रगतिशील-अनुपात में प्रेरक घाटे को कम पसंद किया, जो कि पसंदीदा भोजन के लिए प्रतिक्रियाशील था, जो कि आंतरायिक, अत्यधिक स्वादिष्ट भोजन के लिए विस्तारित पहुंच से हटाए गए जानवरों में देखा जाता है।
पैलेटेबल भोजन से वापसी की परिकल्पना का परीक्षण करने के लिए तनाव-संबंधी एक्स्ट्राहाइपोथैलेमिक सीआरएफ सिस्टम को सक्रिय किया जा सकता है, क्रमशः सीआरएफ एमआरएनए और पेप्टाइड के केंद्रीय नाभिक में एमिग्डाला के स्तर को मात्रात्मक वास्तविक समय पीसीआर और आरआईए द्वारा मापा जाता था। चूहों को एक्सएनयूएमएक्स हफ्तों के लिए आहार-चक्रित किया गया या लगातार चाउ खिलाया गया। संज्ञाहरण और विघटन के बाद, एमिग्डाला के केंद्रीय नाभिक से मस्तिष्क के छिद्रों को पैलेटेबल आहार तक पहुंच को नवीनीकृत करने के बाद और वापस लेने के दौरान एकत्र किया गया था। चाउ / पालिटेबल चूहों में स्वादिष्ट भोजन को वापस लेने से चाउ / चूहे चूहों की तुलना में अमिगडाला के केंद्रीय नाभिक में सीआरएफ mRNA अभिव्यक्ति में पांच गुना वृद्धि हुई है (अंजीर 3A)। इसके विपरीत, CRF mRNA ने लौटे हुए खाद्य पदार्थों तक नए सिरे से नियंत्रण जैसे स्तरों को लौटाया (F2,19 = 6.97, P <0.01)। अमिगडला के केंद्रीय नाभिक में CRF mRNA की अभिव्यक्ति तब नहीं बदली जब चाउ / पालिटेबल चूहों को केवल एक बार (चाउ / चाउ बनाम चाउ / पालने योग्य: 5.5 vs. 2.2 बनाम 6.3 s 1.7 एनएस), सीआरएफ की एक प्रगतिशील भर्ती का समर्थन किया गया था। सीआरएफ1 आहार के तीव्र प्रभाव के बजाय आहार के इतिहास द्वारा सिस्टम। इसके अलावा, निष्कर्षों की क्षेत्रीय विशिष्टता का समर्थन करते हुए, CRF mRNA की अभिव्यक्ति नाभिक accumbens, प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स या इंसुलर कोर्टेक्स में नहीं बदली (अंजीर। S6)। दिलचस्प बात यह है कि सीआरएफ एमआरएनए अभिव्यक्ति में कोई महत्वपूर्ण परिवर्तन हाइपोथैलेमस के पैरावेन्ट्रिकुलर नाभिक में या चाउ / पालिटेबल चूहों में एक ही वापसी समय बिंदु पर कॉर्टिकोस्टेरोन के प्रसार में नहीं देखा गया था (अंजीर। S6 और S7), हाइपोथैलेमिक के बजाय एमीगदलर में परिवर्तन करने वाली परिकल्पना का सुझाव देते हुए, सीआरएफ तनाव प्रणालियों ने व्यवहार अनुकूलन को बहुत कम कर दिया। इसके अलावा, सीआरएफ पेप्टाइड इम्युनोरैटेक्टिविटी, पेट के आहार से निकाले गए जानवरों के एमीगडाला के केंद्रीय नाभिक में, चाउ-फीड किए गए जानवरों की तुलना में एक्सएनयूएमएक्स% अधिक था, लेकिन पैलेटेबल आहार तक पहुंच के साथ चाउ-फेड नियंत्रण पर लौट आया (F2,24 = 4.01, P <0.01) (अंजीर 3B)। इस प्रकार, खाने योग्य खाद्य पदार्थों को वापस लेने से अमाइगडाला के केंद्रीय नाभिक में तनाव से संबंधित सीआरएफ पेप्टाइड प्रणाली सक्रिय हो गई, जो दवा और इथेनॉल निकासी के मॉडल के निष्कर्षों के अनुरूप है (7, 8)। चूँकि नए सिरे से खाने योग्य भोजन की पहुँच कम हो गई, अम्फदाल के मध्य नाभिक में एक्स्टहाइपोथैलेमिक सीआरएफ सिस्टम सक्रियण कम हो गया, जिसमें सीआरएफ सक्रियण चिंता से जुड़ा हुआ है (16), वर्तमान परिणामों से यह भी पता चलता है कि संयम भोजन नकारात्मक संयम गुणों को त्यागकर नकारात्मक प्रबलता वाले गुणों को प्राप्त कर सकता है (17).
पैलेटेबल फूड से निकाले गए परिकल्पना का परीक्षण करने के लिए सीआरएफ के प्रति संवेदनशीलता बढ़ सकती है1 ,-एमिनोब्यूट्रिक एसिड (जीएबीए) के प्रतिपक्षी मॉड्यूलेशन अमाइगडाला के केंद्रीय नाभिक में सिग्नलिंग, जो इथेनॉल निकासी के दौरान होता है (18), हमने एक स्लाइस तैयारी में एमिग्डाला न्यूरॉन्स के केंद्रीय नाभिक के गाबार्जिक संचरण पर R121919 के प्रभाव की जांच की। पुरुष विस्टार चूहों (n = 14) एक्सएनयूएमएक्स हफ्तों के लिए आहार-चक्रित थे और कम पैलेटेबल चाउ पर स्विच किए जाने के बाद बलिदान किया गया था। आंवला श्लेष के केंद्रीय नाभिक में बेसल गैबैरिक संचरण आहार के इतिहास के संबंध में अलग नहीं था ()n = सभी उत्तेजनाओं भर में 23 कोशिकाओं) GABA- निरोधात्मक पोस्टअन्तर्ग्रथनी क्षमता (IPSP) को निकालने के लिए उपयोग किया जाता है। हालाँकि, R20 (121919 μM) के साथ 1 मिन सुपरफ्यूज़न ने प्रेरित GAA में अधिक कमी को प्रेरित कियाAचाउ / पालिटेबल चूहों के एमिग्डाला न्यूरॉन्स (एम of SEM: 30 N 6%) के केंद्रीय नाभिक में एनआईपीएस n = 9 कोशिकाओं) को चाउ-फीडेड नियंत्रण (M X SEM: 12% 6%, की तुलना में) P <0.05, n = 11 सेल) (अंजीर 4)। 30 न्यूनतम वॉशआउट अवधि के बाद, दोनों समूहों के IPSPs समान, बेसलाइन-जैसे स्तरों पर लौट आए। इसलिए, एमिग्डाला सीआरएफ-सीआरएफ के ओवरएक्टिवेशन के अनुरूप है1 इथेनॉल निकासी के दौरान देखी गई प्रणाली और प्रभाव (18), आहार-चक्रित चूहों ने एक सीआरएफ के निरोधात्मक प्रभाव के प्रति संवेदनशीलता बढ़ाई1 एमिग्डाला गाबार्जिक ट्रांसमिशन के केंद्रीय नाभिक पर रिसेप्टर विरोधी।
चर्चा
सामूहिक परिणाम कार्यात्मक सबूत प्रदान करते हैं कि आंतरायिक का इतिहास, खाने योग्य खाद्य पदार्थों तक विस्तारित पहुंच तनाव-संबंधी असाधारण-अतिरिक्त CRF-CRF में प्रगतिशील, प्रेरक रूप से प्रासंगिक न्यूरोडैप्टेशन को जन्म देती है।1 सिस्टम। विशेष रूप से, चयनात्मक CRF1 रिसेप्टर प्रतिपक्षी R121919 अलग-अलग और आहार-चक्रित चूहों में चयनात्मक रूप से प्रभावित होता है, नियमित रूप से चाउ का सेवन बढ़ाता है और नए सिरे से अत्यधिक स्वादिष्ट भोजन का सेवन कम करता है। सीआरएफ1 रिसेप्टर विरोधी ने भी चिन्तित आहार में से वापसी के दौरान देखे जाने वाले कम पसंदीदा चाउ के जवाब में बढ़े हुए चिंता जैसे व्यवहार और प्रेरक कमियों को चुनिंदा रूप से अवरुद्ध कर दिया। तालुमूलक आहार के उपयोग को वापस लेने से एमिग्डाला के केंद्रीय नाभिक में सीआरएफ जीन और पेप्टाइड अभिव्यक्ति में वृद्धि हुई, नए सिरे से उपयोग के साथ समाप्त होने वाले प्रभाव। इसके अतिरिक्त, आहार-चक्रित चूहों ने एक सीआरएफ के निरोधात्मक प्रभाव के प्रति संवेदनशीलता बढ़ाई1 अम्गदाला के केंद्रीय नाभिक में GABAergic संचरण पर रिसेप्टर प्रतिपक्षी, आगे अम्गडाला CRF-CRF के अधिमिलन का सुझाव दे रहा है1 प्रणाली। नए सिरे से पहुंच योग्य खाद्य पदार्थों की अधिकता से सीआरएफ की बढ़ी हुई अभिव्यक्ति और सीआरएफ के लिए इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल संवेदनशीलता के रूप में देखे गए पूर्ण निकासी अवधि के सीआरएफ सिस्टम सक्रियण में वृद्धि हो सकती है।1 रिसेप्टर अमिगडाला के केंद्रीय नाभिक में नाकाबंदी। सीआरएफ1 प्रतिपक्षी खाद्य पहुंच से ठीक पहले प्रतिपक्षी दिखावा, जिसके कारण शुरू में अभी भी मौजूद सीआरएफ-सीआरएफ का विरोध करने के लिए व्याख्या की जाती है1 निकासी की प्रणाली overactivation। अन्यथा खाने वाले पशुओं में देखे जाने वाले भोजन का संक्षिप्त समय10) उस समय के पाठ्यक्रम को प्रतिबिंबित कर सकते हैं जिसके द्वारा सीआरएफ़ पेप्टाइड की अभिव्यक्ति, रिलीज़ और प्रभाव एक बार सामान्य हो जाते हैं, जैसा कि वर्तमान अध्ययन में देखा गया है। इस प्रकार, रुक-रुक कर खाने योग्य आहार मस्तिष्क-इनाम प्रणाली में एक पुरानी बदलाव को प्रेरित कर सकते हैं, जिसमें एंटी-इनाम CRF-CRF की भर्ती होती है1 अमिगडाला के केंद्रीय नाभिक में सिस्टम।
इन परिणामों के न केवल बाध्यकारी खाने के लिए निहितार्थ हैं, बल्कि आम तौर पर प्रेरणा के लिए भी। हेडोनिक प्रणालियों के बार-बार सक्रियण से मस्तिष्क में प्रतिद्वंद्वी जैसी प्रक्रियाएं होती हैं (यानी, सीआरएफ की भर्ती1 सर्किट्री) जो इनाम ट्रांसमीटर सिस्टम में फ़ंक्शन के एक साधारण नुकसान से अलग थे। इस तरह के बीच प्रणाली neuroadaptations (19) दुर्व्यवहार की सभी प्रमुख दवाओं पर निर्भरता के संक्रमण के दौरान भी होता है (7, 8)। वर्तमान अध्ययन में गैर-दवा उत्तेजनाओं के सामान्यीकरण से पता चलता है कि प्रेरक प्रक्रिया उन व्यक्तियों में गड़बड़ी हो सकती है जो समय के साथ हेडोनिक उत्तेजनाओं की तीव्रता में बार-बार विपरीत अनुभव करते हैं (20)। अनुकूल रूप से, इस तरह की प्रक्रियाएं भोजन-ऊर्जा और ऊर्जा-घने, उच्च-पुरस्कृत खाद्य पदार्थों के प्रति व्यवहार में बदलाव ला सकती हैं, जबकि कम ऊर्जा-युक्त, कम-इनाम वाले खाद्य पदार्थ (या गैर-खाद्य पदार्थ) प्राप्त करने के प्रयासों का अवमूल्यन करते हुए, एक अनुकूलन विकासवादी रूप से उपयोगी होते हैं फोर्जिंग की लागत (जैसे, शिकारी जोखिम, सीमित समय और ऊर्जा संसाधन)। आज के परिवेश में, हालांकि, वही प्रक्रियाएं उन खाद्य पदार्थों का सेवन कर सकती हैं जो कम स्वादिष्ट की कीमत पर मोटापे को बढ़ावा देते हैं, लेकिन शायद अधिक पौष्टिक विकल्प।
इस प्रकार, सीआरएफ में नशे की लत जैसे परिवर्तन1 सिस्टम ड्राइव में मदद कर सकते हैं (i) ऊर्जा से घने खाद्य पदार्थों का सेवन, (ii) स्वास्थ्यवर्धक विकल्प का अधिरोपण, और (iii) संबंद्ध नकारात्मक भावनात्मक स्थिति जो तब होती है जब खाने योग्य भोजन तक पहुँच को रोक दिया जाता है (4, 5, 10-12, 17)। मानव स्थिति में अनुवादित, CRF प्रणाली सक्रियण मोटापे और संबंधित खाने के विकारों के साथ-साथ तालमेल भोजन से चक्रीय संयम के अन्य नकारात्मक प्रेरक अनुक्रमे में खाने को बढ़ावा दे सकता है।
सामग्री और तरीके
विषयों।
पुरुष विस्टार चूहों (n = 155, 180-230 g, 45 दिन पुराने) को चार्ल्स नदी से प्राप्त किया गया था और सिंगल-टॉप में वायर-टॉप, प्लास्टिक के पिंजरों (19 × 10.5 × NNUMX इंच) पर एक 8 h: 12 h रिवर्स लाइट चक्र (12) लगाया गया। : 10 h लाइट बंद), आर्द्रता- (00%) और तापमान-नियंत्रित (60 ° C) vivarium। चूहों की मकई-आधारित कृंतक चाउ तक पहुँच थी [हैरलान टेक्लाड LM-22 डाइट 485: 7012% (kcal) कार्बोहाइड्रेट, 65% वसा, 13% प्रोटीन, चयापचय ऊर्जा 21 cal / 341 g] और 100 सप्ताह के लिए जल विज्ञापन परिवाद। प्रयोगों की शुरुआत। प्रयोगशाला जानवरों की देखभाल और उपयोग के लिए राष्ट्रीय स्वास्थ्य मार्गदर्शिका संस्थान (NIH प्रकाशन संख्या 1-85, संशोधित 23) और "प्रयोगशाला पशु देखभाल के सिद्धांत" (http://www.nap.edu/readroom) का पालन करने वाली प्रायोगिक प्रक्रियाएँ / बुकस्लेब्रेट्स) और स्क्रिप्स रिसर्च इंस्टीट्यूट की संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति द्वारा अनुमोदित किए गए थे।
ड्रग्स।
चेन एट अल में वर्णित अनुसार R121919 को संश्लेषित किया गया था। (21)। R121919 एक उच्च आत्मीयता है (Ki = 3.5 nM) चयनात्मक CRF1 कई अन्य सीआरएफ से बेहतर फिजियोकेमिकल गुणों के साथ विरोधी1 प्रतिपक्षी (जैसे, logP और logD, पानी की घुलनशीलता में कमी)13)। परीक्षण के लिए, R121919 को पहले 1 M HCl (अंतिम मात्रा के 10%) में मिलाया गया था, फिर 20% (wt / vol) 2-hydypypropyl-β-cyclodextrin (सिग्मा-एल्ड्रिच) के एक अंतिम वाहन को पतला कर दिया गया, NaH को pH 4.5। R121919 समाधान को 2 mL / किग्रा की मात्रा में sc (sc) प्रशासित किया गया था।
विज्ञापन Libitum आहार वैकल्पिक।
उच्चारण के बाद, चूहों को भोजन के सेवन, शरीर के वजन और पिछले 3-4 दिनों से फ़ीड दक्षता के लिए दो समूहों में विभाजित किया गया था। एक समूह को प्रति सप्ताह एक चाउ डाइट ("चाउ") एड लिबिटम 7 दिन प्रति सप्ताह (चाउ / चाउ) प्रदान किया गया था, और एक दूसरे समूह को 5 दिनों के लिए प्रत्येक सप्ताह में चाउ एड लिब्रिटम प्रदान किया गया था, जिसके बाद 2 विज्ञापन लिबिटम के अत्यधिक तालमेल तक पहुंच के दिनों तक पहुंच गया था , चॉकलेट स्वाद, उच्च सुक्रोज आहार ("पालिटेबल"; चाउ / पालिटेबल)। पैलेटेबल आहार एक पोषण पूर्ण, चॉकलेट-स्वाद वाला, उच्च-सुक्रोज (50% kcal), AIN-76A- आधारित आहार है, जो कि चौकोर आहार [टेस्टडिएट] के लिए मैक्रोन्यूट्रिएंट अनुपात और ऊर्जा घनत्व में तुलनीय है; चॉकलेट के स्वाद का फॉर्मूला 5TUL: 66.8% (kcal) कार्बोहाइड्रेट, 12.7% वसा, 20.5% प्रोटीन, चयापचय ऊर्जा 3.48 kcal / g; अपनी प्राथमिकता बढ़ाने के लिए 45-mg सटीक खाद्य छर्रों के रूप में तैयार (22, 23)]। संक्षिप्तता के लिए, प्रत्येक सप्ताह के पहले 5 दिन (केवल चाउ) और अंतिम 2 दिन (प्रायोगिक समूह के अनुसार चाउ या पैलेटेबल) सभी प्रयोगों में C और P चरणों के रूप में संदर्भित किए जाते हैं। आहार कभी भी समवर्ती रूप से उपलब्ध नहीं थे। चाउ डाइट या तो हार्लान टेक्लाड LM-485 डाइट 7012 [65% (kcal) कार्बोहाइड्रेट, 13% फैट, 21% प्रोटीन, मेटाबॉलिजेबल एनर्जी 341 कैल (100 g) या 5TUM डायट 4- 5- एक्सट्रूज़न के लिए तैयार की गई है। % (kcal) कार्बोहाइड्रेट, 65.5% वसा, 10.4% प्रोटीन, चयापचय ऊर्जा 24.1 cal / 330 g; TestDiet]। पिछले अध्ययनों के समान, हार्लान टेकलाड LM-100 चाउ का उपयोग फीडिंग और एलीवेटेड प्लस-भूलभुलैया प्रयोगों में किया गया था (11), जबकि टेस्टडीन 5TUM चाउ (10) का उपयोग प्रगतिशील-अनुपात, सीआरएफ एमआरएनए, सीआरएफ पेप्टाइड सामग्री, कॉर्टिकोस्टेरोन आरआईए और इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल प्रयोगों में किया गया था।
जैसा कि पहले प्रकाशित किया गया था (10), रिश्तेदार आहार वरीयताओं, दूसरे आहार के संबंध में पहले आहार के दैनिक सेवन (किलो कैलोरी) के प्रतिशत के रूप में गणना की गई, निम्नलिखित थे: एक्सनमूटल चॉकलेट आहार (शर्करा युक्त आहार) बनाम हरलन एलएम- 5 वाह (एम ± SEM) वरीयता 485 N 90.7%) और 3.6TUL चॉकलेट आहार (शर्करा युक्त आहार) बनाम 5TUM चाउ आहार (M preference SEM वरीयता 5 N 91.2%)।
एलिवेटेड प्लस-भूलभुलैया।
ऊंचा प्लस-भूलभुलैया परीक्षण कॉटोन एट अल में वर्णित के रूप में प्रदर्शन किया गया था। (24)। चाउ / पालिटेबल चूहों को कम से कम 7 सप्ताह के लिए आहार-चक्रित किया गया था और फिर वाहन या 20 mg / kg R121919 (N1 h, sc) के साथ बहला-फुसलाकर परीक्षण किया गया और तालमेल आहार से चाउ (POW) में स्विच होने के बाद 5-9 h का परीक्षण किया गया। → सी चरण)। चाउ / चाउ नियंत्रण चूहों को एक विषय-विषय डिजाइन में समवर्ती परीक्षण किया गया था (n = 47)। परीक्षण के समय तक चाउ आहार विज्ञापन कामेच्छा में उपलब्ध था। अधिक जानकारी के लिए, देखें SI पाठ.
भोजन के लिए सुदृढीकरण का प्रगतिशील-अनुपात अनुसूची।
भोजन के लिए सुदृढीकरण के प्रगतिशील-अनुपात अनुसूची को कॉटन एट अल में वर्णित किया गया था। (10)। जानवरों ने प्रयोग के दौरान अपने घर के पिंजरों में विज्ञापन लिब्रिटम ए / आई चाउ (एक्सएनयूएमएक्स जी एक्सट्रूस्ड छर्रों) प्राप्त किया जब तक कि वे निर्दिष्ट न हों। खाद्य पुनर्निवेशक एक्सएनयूएमएक्स-एमजी चाउ-सटीक छर्रों थे, जो कि एक्सट्रूडेड होम केज चाउ डाइट के समान है। सत्र समाप्त हो गया जब विषयों ने एक्सएनयूएमएक्स मिनट के लिए एक अनुपात को पूरा नहीं किया, अंतिम पूर्ण अनुपात के साथ ब्रेकपॉइंट के रूप में परिभाषित किया गया। चाउ / पालिटेबल चूहों को कम से कम 5 सप्ताह के लिए आहार-चक्रित किया गया था और तब तालमेल आहार से चाउ (P → C चरण) में स्विच किए जाने के समय R45 (UM14 h, sc) के साथ दिखावा किया गया था। चाउ / चाउ नियंत्रण चूहों को एक विषय-विषय डिजाइन में समवर्ती परीक्षण किया गया था (n = 17)। R121919 (0, 20 mg / kg बॉडी वेट, sc) की खुराकें दो आहार चक्रों के भीतर-भीतर, असंतुलित डिजाइन में दी गई थीं। अधिक जानकारी के लिए, देखें SI पाठ.
मात्रात्मक वास्तविक समय पीसीआर।
चूहों (n = 20) 7 सप्ताह के लिए आहार-चक्रित किया गया, दो आहार स्थितियों (प्रत्येक साप्ताहिक चक्र के दिन 5 और 7) के दौरान एनेस्थेटाइज़, और डिकैपिटेट किया गया। मस्तिष्क के मैट्रिक्स में दिमाग को जल्दी से हटा दिया गया था और कटा हुआ था, और एमीगडाला के केंद्रीय नाभिक, नाभिक accumbens, द्वीपीय प्रांतस्था, और प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स घूंसे एक बर्फ-ठंडी अवस्था में एकत्र किए गए थे। पशु ऊतकों से आरएनए निष्कर्षण के लिए एक मानक प्रोटोकॉल का उपयोग करके प्रत्येक मस्तिष्क पंच से कुल आरएनए तैयार किया गया था। कुल आरएनए (1 μg) को तब निर्माता के निर्देशों के अनुसार ओलीगो (डीटीटी) 20 की उपस्थिति में रिवर्स ट्रांसकोड किया गया था। मात्रात्मक आरटी-पीसीआर प्रतिक्रियाओं को 20 μL मात्रा में 0.5 μM प्राइमरों और 4 मिमी MgCl का उपयोग करके किया गया था2। परिणाम का विश्लेषण दूसरी व्युत्पन्न विधियों द्वारा किया गया था और मनमाना इकाइयों में व्यक्त किया गया था, जो संदर्भ जीन, एसपीएए के अभिव्यक्ति स्तरों के लिए सामान्यीकृत था। किसी दिए गए अनुक्रम के लिए सभी RT-PCR प्रतिक्रियाओं को एक ही रन के भीतर किया गया था। अधिक जानकारी के लिए, देखें SI पाठ.
पेप्टाइड एसिड एक्सट्रैक्शन और सीआरएफ आरआईए।
चूहों (n = 25) कम से कम 7 सप्ताह के लिए आहार-चक्रित थे, दो आहार स्थितियों (प्रत्येक साप्ताहिक चक्र के दिन 5 और 7) के दौरान एनेस्थेटाइज़ और डिकैपिटेट। मस्तिष्क के मैट्रिक्स में दिमाग को जल्दी से हटा दिया गया और कटा हुआ कर दिया गया, और एमीगडाला घूंसे के केंद्रीय नाभिक को बर्फ-ठंडी अवस्था में एकत्र किया गया। पेप्टाइड एसिड निष्कर्षण एक पहले से ही स्थापित प्रक्रिया का पालन किया (25)। ऊतक CRF की तरह प्रतिरक्षण को Z संवेदनशील एट अल से अनुकूलित एक संवेदनशील और विशिष्ट ठोस चरण RIA द्वारा निर्धारित किया गया था। (26)। अधिक जानकारी के लिए, देखें SI पाठ.
कॉर्टिकोस्टेरोन आर.आई.ए.
चूहों (n = 12) कम से कम 7 हफ्तों के लिए आहार-चक्रित किया गया था, और दो आहार स्थितियों (प्रत्येक साप्ताहिक चक्र के दिन 5 और 7) के दौरान पूंछ के रक्त का नमूना लिया गया था। निर्माता के निर्देशों (एमपी बायोमेडिकल, इंक।) के अनुसार, कॉर्टिकोस्टेरोन जैसी प्रतिरक्षा के प्लाज्मा स्तर को व्यावसायिक रूप से उपलब्ध आरआईए किट के साथ निर्धारित किया गया था।26)। अधिक जानकारी के लिए, देखें SI पाठ.
इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल अध्ययन
स्लाइस की तैयारी।
पहले वर्णित के अनुसार अमिगडाला स्लाइस के केंद्रीय नाभिक तैयार किए गए थे (27, 28) चूहों से (n = 7 / समूह) जो कि कम से कम 7 हफ्तों के लिए आहार-चक्रित किया गया था, चटपटा भोजन से हटाए जाने के बाद 2-3 h को एनेस्थेटाइज्ड, और डीपैटिटेट किया गया। दिमाग को तेजी से हटाया गया और बर्फ के ठंडे कृत्रिम मस्तिष्क द्रव (aCSF) में रखा गया जिसे 95% O के साथ गेस किया गया2 और 5% सीओ2। स्लाइस काटे गए, 30 मिनट के लिए एक इंटरफ़ेस कॉन्फ़िगरेशन में ऊष्मायन किया गया, और पूरी तरह से जलमग्न और लगातार गर्म, gCSed gassed के साथ शानदार। Superfusate में ज्ञात सांद्रता प्राप्त करने के लिए स्टॉक समाधान से aCSF में ड्रग्स को जोड़ा गया था। 2-4 mL / मिनट सुपरफ्यूजन दरों का इस्तेमाल किया, दवा सांद्रता 90 मिनट के भीतर जलाशय एकाग्रता के 2% तक पहुंच गया।
इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी।
हमने विखंडित वोल्टेज- या करंट-क्लैंप मोड का उपयोग करते हुए तेज माइक्रोपिप्ट के साथ अमिगडाला न्यूरॉन्स के केंद्रीय नाभिक को दर्ज किया। हमने अधिकांश न्यूरॉन्स को उनके आराम करने की झिल्ली क्षमता के पास रखा। डेटा को एक preamplifier के साथ अधिग्रहीत किया गया था और बाद में pClamp सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके विश्लेषण के लिए संग्रहीत किया गया था। औषधीय रूप से पृथक GABAA रिसेप्टर-मध्यस्थता निरोधात्मक पोस्टसिनेप्टिक क्षमता (गाबा)A-आईपीएसपी) ग्लूटामेट रिसेप्टर ब्लॉकर्स CNQX और APV और GABA को सुपरफ्यूज़ करते हुए द्विध्रुवी उत्तेजक इलेक्ट्रोड के माध्यम से amygdala के केंद्रीय नाभिक के भीतर स्थानीय रूप से उत्तेजित करके विकसित किए गए थे।B रिसेप्टर ब्लॉकर CGP 55845A। प्रत्येक सेल के लिए प्रतिक्रिया मापदंडों को निर्धारित करने के लिए, हमने एक इनपुट-आउटपुट प्रोटोकॉल का प्रदर्शन किया। धाराओं की एक सीमा लागू की गई थी, एक आईपीएसपी को अधिकतम आयाम को प्राप्त करने के लिए आवश्यक वोल्टेज तक आईपीएसपी को लागू करने के लिए आवश्यक दहलीज पर शुरू होता है। हमने 1 – 3 × के रूप में समान चरणों (दहलीज, अर्ध-अधिकतम और अधिकतम) के तीन उत्तेजना तीव्रता को सामान्य किया। हाइपरप्रोलराइज़िंग और डिपोलराइज़िंग करंट स्टेप्स (200-pA वेतन वृद्धि, 750-ms अवधि) भी वोल्टेज-करंट (VI) उत्पन्न करने के लिए लागू किए गए थे। हमने क्लैम्फ़िट सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके विकसित IPSP एम्पलीट्यूड और VI प्रतिक्रियाओं की मात्रा निर्धारित की। चयनात्मक CRF के साथ सुपरफ्यूज़न से पहले सभी उपाय किए गए थे1 रिसेप्टर प्रतिपक्षी R121919 (1 μM), अपने सुपरफ्यूज़न (20 मिनट) के दौरान, और निम्नलिखित वॉशआउट (30 मिनट) के दौरान। अधिक जानकारी के लिए, देखें SI पाठ.
सांख्यिकी।
समूह तुलनाओं ने छात्र का उपयोग किया t-tests (दो-समूह तुलना) या विचरण (ANOVA) (कम से कम तीन-समूह तुलना) का विश्लेषण, बाद में मुख्य मुख्य प्रभाव विश्लेषण या न्यूमैन-केल्स की तुलना में महत्वपूर्ण सर्वग्राही प्रभावों के बाद व्याख्या की गई (P <0.05)। फीडिंग प्रयोग के डेटा को डायट शेड्यूल के साथ तीन-विषय मिश्रित एनोवा द्वारा विश्लेषण किया गया था, जैसे कि विषयों के कारक और डोज़ और आहार चरण के भीतर-विषय कारकों के रूप में। डाइट शेड्यूल और डॉस के साथ दो-तरफा ANOVAs द्वारा इन-विषयों कारकों के रूप में एलिवेटेड प्लस-भूलभुलैया प्रयोग के डेटा का विश्लेषण किया गया था। सुदृढीकरण प्रयोग के प्रगतिशील-अनुपात अनुसूची के लिए, ब्रेक-पॉइंट और कुल प्रतिक्रियाओं का विश्लेषण डायट शेड्यूल के साथ दो-तरफा मिश्रित एनोवा द्वारा किया गया था, जो कि विषयों के कारक के रूप में और डॉस के भीतर-विषय कारक के रूप में। पहले 5 मिनट के दौरान जवाब देने के समय-पाठ्यक्रम का विश्लेषण डायट शेड्यूल के साथ तीन-विषय मिश्रित एनोवा द्वारा किया गया था, जो कि विषय-विषयक कारक के रूप में और समय और विषय के कारकों के रूप में। इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल अध्ययनों के आंकड़ों का विश्लेषण एक अंतर-विषय एनोवा या भीतर के विषयों एनोवा के साथ दोहराया उपायों के साथ किया गया, जैसा कि उपयुक्त था। कॉर्टिकॉस्टोरोन आरआईए से डेटा जहां दो-तरफा मिश्रित एनोवा द्वारा विश्लेषण किया गया है, जो डायट शेड्यूल के साथ-सब्जेक्ट फैक्टर के रूप में और डायट फेज भीतर-विषय फैक्टर के रूप में है। इस्तेमाल किए गए सांख्यिकीय पैकेज इंस्टैट 3.0, प्रिज्म 4.0 (ग्राफपैड), सिस्टैट 11.0 और एसपीएसएसएस 11.5 (एसपीएसएस) थे।
स्वीकृतियाँ।
हम प्रशासनिक सहायता के लिए संपादकीय सहायता, मैरी गिचुही और तकनीकी सहायता के लिए बॉब लिंट्ज़, जीनत हेलिफ़्स, स्टेफ़नी डेला क्रूज़ और मौली ब्रेनन के लिए माइक अरिंड्स का धन्यवाद करते हैं। इस काम को नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ डायबिटीज एंड डाइजेस्टिव एंड किडनी डिसीज ग्रांट्स DK70118, DK26741 और P30DK56336 ने समर्थन दिया; नशीली दवाओं के दुरुपयोग पर राष्ट्रीय संस्थान DA023680; शराब के दुरुपयोग और शराब पर राष्ट्रीय संस्थान AA016731 और AA015566 अनुदान देता है; नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ न्यूरोलॉजिकल डिसॉर्डर एंड स्ट्रोक ग्रांट IT32NS061847-01AXNNX; एजिंग ग्रांट AG2 पर राष्ट्रीय संस्थान; राष्ट्रीय हृदय, फेफड़े और रक्त संस्थान अनुदान HL028040; एलिसन मेडिकल फाउंडेशन; और शराब और नशे की लत अनुसंधान के लिए पियर्सन केंद्र। इस काम के एक हिस्से को नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ ड्रग एब्यूज़ और नेशनल इंस्टीट्यूट ऑन अल्कोहल एब्यूज़ एंड अल्कोहलिज़्म के इंट्रामुरल रिसर्च प्रोग्राम द्वारा समर्थित किया गया था। यह स्क्रिप्स रिसर्च इंस्टीट्यूट से पांडुलिपि संख्या 088083 है।
फुटनोट
ऑथर ने किसी हित संघर्ष की घोषणा नहीं की है।
यह लेख पीएनएएस की सीधी प्रविष्ठी है।
इस लेख में ऑनलाइन सहायक जानकारी शामिल है www.pnas.org/cgi/content/full/0908789106/DCSupplemental.
संदर्भ
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