डोपामाइन D2 रिसेप्टर्स की तरह नशे में इनाम की शिथिलता और मोटे चूहों में अनिवार्य भोजन (2010)

टिप्पणी: इस अध्ययन से पता चलता है कि जब एक जानवर को असीमित पहुंच दी जाती है, तो एक मजबूत प्राकृतिक प्रबलन (बहुत उत्तेजक भोजन) डी 2 रिसेप्टर्स में गिरावट का कारण बन सकता है। यह गिरावट लगभग सभी चूहों में देखी गई, और काफी तेजी से हुई। जब "अत्यधिक स्वादिष्ट" भोजन को हटा दिया गया, तो चूहों ने सामान्य चाउ खाने से इनकार कर दिया। "अत्यधिक स्वादिष्ट" भोजन की खपत के साथ बिजली के झटके बाँधने के बावजूद चूहों ने द्वि घातुमान (जब वे कर सकते थे) जारी रखा।

• पूर्ण अध्ययन

Nat Neurosci। 2010 मई; 13(5): 635-641. ऑनलाइन 2010 मार्च 28 प्रकाशित। डोई:  10.1038 / nn.2519

सार

हमने पाया कि मोटापे के विकास को तंत्रिका इनाम प्रतिक्रियाओं में उत्तरोत्तर बिगड़ती कमी के उद्भव के साथ जोड़ा गया था। कोकीन या हेरोइन से प्रेरित इनाम होमोस्टेसिस में इसी तरह के बदलाव को आकस्मिक से अनिवार्य दवा लेने के लिए संक्रमण को ट्रिगर करने में महत्वपूर्ण माना जाता है। तदनुसार, हमने पाया कि मोटापे से ग्रस्त व्यक्ति की तरह खिला व्यवहार नहीं बल्कि दुबला चूहे थे, जिन्हें पैलेटेबल खाद्य खपत के रूप में मापा जाता था जो कि एक प्रतिकूल स्थिति वाले उत्तेजना से विघटन के प्रतिरोधी थे। स्ट्राइटल डोपामाइन D2 रिसेप्टर्स (D2Rs) मोटे चूहों में डाउनग्रेड किए गए थे, जैसा कि मनुष्यों में ड्रग्स के आदी होने की सूचना मिली है। इसके अलावा, स्ट्रिपेटल D2Rs के लेंटवायरस-मध्यस्थता वाले दस्तक ने तेजी से नशे की लत उच्च वसा वाले भोजन के साथ चूहों में चाहने वाले इनाम की कमी और अनिवार्य भोजन की शुरुआत के विकास को गति दी। इन आंकड़ों से पता चलता है कि पैलेटेबल फूड के ओवरकॉन्सुलेशन से ब्रेन रिवार्ड सर्किट में नशे जैसी न्यूरोडैप्टिव प्रतिक्रियाएँ शुरू हो जाती हैं और बाध्यकारी खाने का विकास होता है। आम हेदोनिक तंत्र इसलिए मोटापा और मादक पदार्थों की लत को कम कर सकता है।

परिचय

खिला खुशी और इनाम से प्रभावित है, और भोजन इनाम प्राप्त करना शक्तिशाली रूप से उपभोग 1 को प्रेरित कर सकता है, 2. फिर भी, मोटापे में योगदान देने वाले हेदोनिक तंत्र खराब रूप से समझे रहते हैं। जन्मजात लेप्टिन की कमी के साथ हाइपरफैगिक मनुष्यों में, पृष्ठीय और उदर स्ट्रेटम में गतिविधि, जो ब्रेन रिवॉर्ड सर्किट के मुख्य घटक हैं खाद्य 3 की छवियों के जवाब में बढ़ जाती है, और लेप्टिन रिप्लेसमेंट थेरेपी दोनों स्ट्राइटल एक्टिविटी और स्वयं की रिपोर्ट 'फूड 3' को पसंद करती है। । इससे पता चलता है कि स्ट्रेटम फीडिंग व्यवहार के हेडोनिक पहलुओं में महत्वपूर्ण है। यह हाल ही में दिखाया गया था कि अत्यधिक स्वादिष्ट भोजन के जवाब में स्ट्रिएटम की सक्रियता मोटापे से ग्रस्त व्यक्तियों में दुबली नियंत्रण 4 से तुलना की जाती है। इसके अलावा, पृष्ठीय स्ट्रेटम और लंबे समय तक वजन बढ़ने का अनुमान डीआरडी 2-एएनकेके 1 जीन लोको के टाकिया एलील वाले व्यक्तियों में सबसे अधिक स्पष्ट है, जिसके परिणामस्वरूप स्ट्राइटल डी 2 आर अभिव्यक्ति में कमी आई है और व्यक्तियों को पदार्थ निर्भरता विकार 4, 5 के लिए प्रेरित किया गया है । और इसी तरह की टिप्पणियों ने प्रस्ताव का नेतृत्व किया है कि इनाम प्रसंस्करण में कमी मोटापे के विकास के लिए एक महत्वपूर्ण जोखिम कारक हो सकती है, और यह कि मोटे व्यक्ति इनाम हाइपोसेंस 6 के लिए क्षतिपूर्ति करने के लिए अनिवार्य भोजन का उपभोग कर सकते हैं। विशेष रूप से, यह स्पष्ट नहीं है कि इनाम प्रसंस्करण में कमी संवैधानिक और पूर्ववर्ती मोटापा है, या क्या अत्यधिक खाद्य पदार्थों का सेवन इनाम शिथिलता को ड्राइव कर सकता है और जिससे आहार-प्रेरित मोटापे में योगदान होता है।

अधिक वजन और मोटापे से ग्रस्त व्यक्तियों की एक परिभाषित विशेषता यह है कि वे अच्छी तरह से ज्ञात नकारात्मक स्वास्थ्य और सामाजिक परिणामों के बावजूद भी भोजन करना जारी रखते हैं। वास्तव में, कई अधिक वजन वाले व्यक्ति अपने भोजन की खपत को सीमित करने की इच्छा व्यक्त करते हैं, फिर भी अपने सेवन को नियंत्रित करने के लिए संघर्ष करते हैं और अपनी ऊर्जा आवश्यकताओं से परे बार-बार उपभोग करते हैं 7, 8। खिलाने वाले व्यवहार का विकास जो नकारात्मक परिणाम के प्रति असंवेदनशील है, मानव नशीली दवाओं के नशे में देखे जाने वाले बाध्यकारी नशीली दवाओं के व्यवहार के अनुरूप है, जो कि नकारात्मक परिणाम के समान ही है। यहां हमने चूहों में मस्तिष्क इनाम सिस्टम की संवेदनशीलता पर एक उच्च-वसा वाले आहार के लिए विस्तारित पहुंच के प्रभावों की जांच की। हमने आहार-प्रेरित हेजोनिक डिसग्रुलेशन और अनिवार्य भोजन की मांग के उद्भव के बीच की कड़ी की भी जांच की। अंत में, हमने इन लत-जैसी व्यवहारिक प्रतिक्रियाओं में स्ट्राइटल D9Rs की भूमिका की जांच की।

नशे की तरह इनाम मोटापे से ग्रस्त चूहों में कमी

एक उच्च-वसा वाले आहार के लिए प्रतिबंधित या विस्तारित पहुंच के प्रभावों का परीक्षण करने के लिए, हमने पार्श्व हाइपोथैलेमस में एक द्विध्रुवी उत्तेजक इलेक्ट्रोड के साथ पुरुष विस्टार चूहों (300 with350 ग्राम) को तैयार किया और उन्हें असतत-परीक्षण में 10-14 डी के लिए प्रशिक्षित किया। वर्तमान-दहलीज मस्तिष्क उत्तेजना इनाम (बीएसआर) प्रक्रिया जब तक स्थिर इनाम थ्रेसहोल्ड स्थापित नहीं किए गए थे 4। बीएसआर प्रक्रिया में, चूहों ने प्रतिदीप्त उत्तेजक इलेक्ट्रोड के माध्यम से विद्युत आत्म-उत्तेजना को पुरस्कृत करने के लिए सख्ती से प्रतिक्रिया दी, कम से कम उत्तेजना की तीव्रता के साथ जो आत्म-उत्तेजना व्यवहार बनाए रखता है, ने इनाम थ्रेशोल्ड 10 कहा। चूँकि इनाम की दहलीज आधारभूत परिस्थितियों में लंबे समय तक स्थिर और अप्रकाशित रहती है, इसलिए यह प्रक्रिया मस्तिष्क प्रतिफल प्रणालियों की जवाबदेही का एक संवेदनशील माप प्रदान करती है। स्थिर बीएसआर थ्रेसहोल्ड की स्थापना (तीन लगातार सत्रों में थ्रेसहोल्ड में 10% भिन्नता के रूप में परिभाषित) के बाद, हमने चूहों को तीन समूहों को आवंटित किया जो कि शरीर के वजन या समूहों के बीच इनाम थ्रेसहोल्ड में कोई अंतर नहीं दिखाते थे। तीन समूहों को 'कैफेटेरिया-शैली' के आहार में अंतर-पहुंच प्रदान की गई थी, जो कि मानव उपभोग के लिए आसानी से उपलब्ध होने योग्य ऊर्जा से भरपूर भोजन से युक्त है (ऑनलाइन तरीके देखें)। चूहों के लिए प्रति दिन आहार में 0 घंटे (केवल-चूहे; एन = 9), 1 एच (प्रतिबंधित-पहुंच वाले चूहों; एन = 11) या 18 एच (विस्तारित-पहुंच वाले चूहों; एन = 23) का उपयोग होता है। लगातार 11 दिन। कैफेटेरिया आहार को rats40 में आहार-प्रेरित मोटापे के परिणामस्वरूप जाना जाता है। सभी चूहों में मानक प्रयोगशाला चाउ के लिए एड लिबिटम एक्सेस था, जिसके साथ पुरस्कृत थ्रेसहोल्ड, वजन बढ़ाने और कैलोरी का सेवन पूरे रिकॉर्ड किया गया था।

चाउ-ओनली या प्रतिबंधित-पहुंच समूहों (चित्र। 1a) की तुलना में कैफेटेरिया आहार तक विस्तारित पहुंच के साथ चूहों में वजन में स्पष्ट रूप से वृद्धि हुई है। चाउ-ओनली चूहों की तुलना में प्रतिबंधित-पहुंच वाले चूहों में वजन बढ़ गया, लेकिन यह प्रभाव सांख्यिकीय महत्व तक नहीं पहुंच पाया। विस्तारित-पहुंच वाले चूहों में मोटापे का विकास मस्तिष्क इनाम समारोह में एक बिगड़ती कमी के साथ निकटता से जुड़ा था, जो उत्तरोत्तर उन्नत बीएसआर थ्रेसहोल्ड (छवि। 1b) में परिलक्षित होता है। क्योंकि बीएसआर के लिए प्रतिक्रिया विलंबता में कोई अंतर तीन समूहों (अनुपूरक छवि 1) के बीच नहीं देखा गया था, व्यवहार प्रदर्शन में कमी इस अवलोकन के लिए जिम्मेदार नहीं हो सकती है। ब्रेन रिव्यू फंक्शन में इसी तरह की कमी को चूहों में विस्तारित लेकिन अंतःशिरा कोकेन या हेरोइन सेल्फ-एडमिनिस्ट्रेशन12, 13, 14 तक सीमित नहीं बताया गया है। इस प्रकार, उच्च वसा वाले भोजन के लिए विस्तारित पहुंच मस्तिष्क इनाम समारोह में लत जैसी कमियों को प्रेरित कर सकती है, प्रेरणा का एक महत्वपूर्ण स्रोत माना जाता है जो मोटापे को कम कर सकता है और मोटापा NNX, 1 के विकास में योगदान कर सकता है।

चित्रा 1: कैफेटेरिया आहार के लिए विस्तारित पहुंच के साथ चूहों में वजन में वृद्धि और इनाम में शिथिलता।

(ए) मीन () सेमी) वजन केवल चाउ-ओनली, प्रतिबंधित-पहुंच और विस्तारित-एक्सेस चूहों (एक्सेस × डे इंटरएक्शन: F39,702 = 7.9, पी <0.0001; * पी <0.05 में केवल-चाउ समूह के साथ तुलना में; पोस्ट हॉक टेस्ट)। (बी) बेसलाइन इनाम थ्रेसहोल्ड (एक्सेस × टाइम इंटरेक्शन: F78,1092 = 1.7, P <0.0005; * P <0.05) से केवल चॉ-केवल समूह, पोस्ट हॉक टेस्ट की तुलना में मीन () अर्ध) प्रतिशत परिवर्तन।

जब हमने फीडिंग व्यवहार (अंजीर। 2) की जांच की, तो हमने पाया कि कुल दैनिक कैलोरी सेवन केवल-चाउ और प्रतिबंधित-पहुंच चूहों (अंजीर। 2a, डी) के बीच समान था। इसके विपरीत, विस्तारित पहुंच वाले चूहों में कुल कैलोरी का सेवन प्रतिबंधित-पहुंच और चाउ-ओनली वसा (चित्र। 2a, d) से लगभग दोगुना था। हालाँकि प्रतिबंधित-पहुंच और चाउ-ओनली चूहों ने लगभग समान दैनिक कैलोरी सेवन (Fig। 2a, d) बनाए रखा, प्रतिबंधित-पहुँच वाले चूहों ने अपने दैनिक कैलोरी का केवल ~ 33% चॉ से प्राप्त किया (Fig। 2b, d), जो यह दर्शाता है। उन्होंने द्वि घातुमान की तरह खिला व्यवहार विकसित किया और अपने एक्सएएनयूएमएक्स एच एक्सेस सत्र के दौरान कैफेटेरिया डाइटएक्सएनयूएमएक्स (छवि। एक्सएनयूएमएक्सडी) के दौरान अपने दैनिक कैलोरी सेवन का ~ 66% उपभोग किया। विस्तारित-एक्सेस चूहों को चाउ (अंजीर। 1b) से उनके कुल कैलोरी सेवन का केवल एक छोटा सा अंश (~ 15%) प्राप्त हुआ; उन्होंने लगभग विशेष रूप से कैफेटेरिया आहार का सेवन किया (चित्र। 2d)। सीमित-और विस्तारित-पहुंच वाले समूहों में आहार वरीयता में बदलाव भी चो केवल चूहों (अंजीर। 5c और अनुपूरक अंजीर। 2) की तुलना में वसा के सेवन में उल्लेखनीय वृद्धि में परिलक्षित हुआ था। पिछले रिपोर्टएक्सएनएएमएक्स के अनुरूप, विस्तारित पहुंच वाले चूहों में समय के साथ कम होने के लिए कैफेटेरिया आहार की खपत की प्रवृत्ति थी। यह समय के साथ कैफेटेरिया आहार के हिस्से के रूप में प्रदान की जाने वाली खाद्य पदार्थों की शुद्धता के प्रति सहिष्णुता के विकास को दर्शाता है। फिर भी, कैफ़ेटेरिया आहार बनाम मानक चाउ के लिए प्राथमिकता इन चूहों में लगातार बनी हुई है (अनुपूरक चित्र। 2)। इन आंकड़ों से पता चलता है कि पैलेटेबल उच्च वसा वाले आहार तक सीमित लेकिन प्रतिबंधित पहुंच नहीं है, जो होमियोस्टैटिक एनर्जी बैलेंस की अधिकता और नुकसान की लत की लत को बढ़ावा देता है। इसके विपरीत, खाने योग्य भोजन के लिए प्रतिबंधित उपयोग उपभोग के द्वि घातुमान जैसे पैटर्न को जन्म देता है, लेकिन न तो होमोस्टैटिक ऊर्जा संतुलन को बाधित करता है और न ही मस्तिष्क इनाम समारोह। हालांकि, यह संभव है कि 2 से अधिक दिनों तक कैफेटेरिया आहार तक सीमित पहुंच महत्वपूर्ण वजन बढ़ाने और मस्तिष्क पुरस्कार समारोह के विघटन को प्रेरित करेगा।

चित्रा 2: एक कैफेटेरिया आहार के लिए विस्तारित पहुंच के साथ चूहों में खपत के पैटर्न।

(ए) मीन () अर्ध) चाउ-ओनली, प्रतिबंधित-पहुंच और विस्तारित-एक्सेस चूहों में दैनिक कैलोरी सेवन (एक्सेस: F1,324 = 100.6, पी <0.0001; समय: F18,324 = 7.8, पी <0.0001; पहुंच; × समय इंटरैक्शन: F18,324 = 4.6, P <0.0001; * P <0.05 चाउ-ओनली ग्रुप, पोस्ट हॉक टेस्ट के साथ तुलना में)। (बी) मतलब चाउ से दैनिक कैलोरी सेवन (from अर्ध) (पहुंच: F2,504 = 349.1, पी <0.0001; समय: F18,504 = 5.9, पी <0.0001; एक्सेस × समय सहभागिता: F36,504 = 3.52, पी; <0.0001; * P <0.05 चाउ-ओनली ग्रुप, पोस्ट हॉक टेस्ट के साथ तुलना में)। (ग) वसा से दैनिक कैलोरी सेवन (from अर्ध) का उपयोग (एक्सेस: F2,486 = 118.7, पी <0.0001; समय: F18,486 = 8.8, पी <0.0001; एक्सेस × समय सहभागिता: F36,486 = 6.2, P; <0.0001; * P <0.05 चाउ-ओनली ग्रुप, पोस्ट हॉक टेस्ट के साथ तुलना में)। (d) औसत () sem) कुल कैलोरी सेवन की तुलना, और कैलोरी का सेवन चाउ से विशेष रूप से किया जाता है, पूरे 40-दिन की अवधि के दौरान (एक्सेस: F2,54 = 25.0, P <0.0001; कैलोरी का स्रोत: F2,54 =); 1235.2, P <0.0001; पहुंच × कैलोरी स्रोत इंटरैक्शन: F2,54 = 485.7, P <0.0001; *** P <0.001, केवल-चाउ ग्रुप में कुल कैलोरी की तुलना में, ### P <0.001 कुल कैलोरी की तुलना में। चूहों का एक ही समूह, पोस्ट हॉक टेस्ट)।

40 डी के बाद, चूहों को अब पालनीय आहार तक पहुंच की अनुमति नहीं थी, लेकिन मानक प्रयोगशाला चाउ के लिए एड लिबिटम पहुंच जारी थी। हमने इस लागू 'संयम' अवधि के दौरान प्रतिदिन इनाम की दहलीज और चाउ खपत का आकलन किया। इनाम थ्रेसहोल्ड में ऊँचाई विस्तारित-पहुँच वाले चूहों में कम से कम 2 सप्ताह तक बनी रहती है, जब उन्हें अब पालनीय आहार (छवि 3 ए) तक पहुंच नहीं थी। स्व-प्रशासित कोकीन 48 से संयम से गुजरने वाले चूहों में रिपोर्ट किए गए इनाम समारोह में अपेक्षाकृत क्षणिक (~ 13 एच) घाटे के साथ यह विरोधाभास है। इस अमूर्त अवधि के दौरान, कैलोरी-सेवन में कमी (चित्र 3 बी) और शरीर में वजन (चित्र -3 सी) में क्रमिक कमी का विस्तार-विस्तारित चूहों में, और सीमित-पहुंच वाले चूहों में कुछ हद तक कम हुआ। पिछली रिपोर्ट ११, १५। १४ डी संयम के बाद, चूहों को मार दिया गया था और इलेक्ट्रोड प्लेसमेंट को क्रिसिल वायलेट धुंधला (छवि ३ डी) द्वारा निर्धारित किया गया था।

चित्रा 3: कैफेटेरिया आहार के लिए विस्तारित पहुंच के साथ चूहों में संयम के दौरान लगातार इनाम शिथिलता और हाइपोफैगिया।

(ए) आधारभूत इनाम थ्रेसहोल्ड (during अर्ध) से औसत प्रतिशत परिवर्तन एक संयमी उच्च वसा वाले आहार से अभिगम के दौरान (पहुंच: F2,112 = 3.7, पी <0.05; समय: F4,112 = 2.3, पी: 0.05; * पी; <0.05 चाउ-ओनली ग्रुप, पोस्ट हॉक टेस्ट) की तुलना में। (बी) उच्च वसा वाले आहार (बेसलाइन) तक पहुंच के अंतिम दिन और (केवल ow सेमी) के दौरान कैलोरी का सेवन () अर्ध) का मतलब है जब केवल मानक चाउ उपलब्ध था (पहुंच: F14 = ४१.,, पी <०.०००१ ; समय: F2,168 = 41.7, P <0.0001; पहुंच × समय सहभागिता: F6,168 = 65.6, P <0.0001; * P <12,168 चाउ-ओनली ग्रुप, पोस्ट हॉक टेस्ट की तुलना में)। (सी) उच्च वसा वाले आहार (बेसलाइन) तक पहुंच के अंतिम दिन और वजन के दौरान शरीर के वजन () अर्ध) की तुलना में औसत मानक चाउ उपलब्ध होने पर 38.3 डी संयम के दौरान शरीर के वजन में परिवर्तन (एक्सेस: F0.0001) = 0.05, पी <14; समय: एफ 1,126 = 37.2, पी <0.0001; एक्सेस × समय इंटरैक्शन: एफ 7,126 = 3.1, पी <0.01; * पी <7,126 चाउ-ओनली ग्रुप के साथ तुलना में, पोस्ट हॉक टेस्ट)। (डी) बीएसआर के स्थान के हिस्टोलॉजिकल पुनर्निर्माण चाउ-ओनली (त्रिकोण), प्रतिबंधित-पहुंच (स्क्वायर) और विस्तारित-एक्सेस (सर्कल) चूहों के पार्श्व हाइपोथैलेमस में इलेक्ट्रोड को उत्तेजित करते हैं।

मोटापे से ग्रस्त चूहों में स्ट्राइटल D2Rs: इनाम की कमी में भूमिका

हमने अगली परिकल्पना का परीक्षण किया कि एक पैलेटेबल कैफेटेरिया आहार की ओवरकॉन्सुलेशन, स्ट्रैटल डी 2 आर घनत्व को कम कर सकती है, जो लत जैसी इनाम हाइपोसेंसिटी के विकास में योगदान देता है। चाउ-केवल समूह (पी <0.05) की तुलना में विस्तारित-एक्सेस चूहों में शरीर के वजन में सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण वृद्धि होने तक, कैफेटेरिया आहार में चाउ-केवल, प्रतिबंधित-पहुंच और विस्तारित-पहुंच चूहों के एक नए समूह को अनुमति दी गई थी। ; चित्र 4 ए)। कथित रूप से भारी ग्लाइकोसिलेटेड (~ 70 kDa) झिल्ली की बंधी हुई अभिव्यक्ति D2R की सीमित-विस्तारित चूहों में सीमित पहुंच या चाउ केवल चूहों (चित्र। 4 बी; ऑनलाइन तरीके देखें) की तुलना में विस्तारित-पहुंच वाले चूहों में कम थी। जब हमने प्रत्येक एक्सेस समूह में चूहों को शरीर के वजन (प्रकाश या भारी) के एक मध्य विभाजन के आधार पर दो उपसमूहों में विभाजित किया, तो हमने शरीर के वजन और स्ट्राइटल डी 2 आर अभिव्यक्ति (छवि 4 ए, सी) के बीच एक स्पष्ट उलटा संबंध पाया। हमने पाया कि डी 39 आर (सप्लीमेंट्री फ़िगर 51) 2 के रूपों में अनजाने में अपरिपक्व अपरिपक्व (~ 4 केडीए) और मध्यवर्ती ग्लाइकोसिलेटेड साइटोप्लाज़मिक (~ 17 केडीए) रूपों की अभिव्यक्ति में कोई सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण कमी नहीं आई है, जो दर्शाता है कि विस्तारित पहुंच वाले चूहों में स्ट्राइटल डी 2 आर अभिव्यक्ति है। ट्रांसक्रिप्शनल तंत्र के माध्यम से विनियमित।

चित्रा एक्सएनयूएमएक्स: वजन का बढ़ना स्ट्राइटल डीएक्सएनयूएमएक्सआर स्तरों से विपरीत है।

(ए) चाउ-ओनली, प्रतिबंधित-पहुंच और विस्तारित-पहुंच चूहों को शरीर के वजन के एक औसत विभाजन के आधार पर प्रति पहुंच स्थिति में दो समूहों में विभाजित किया गया था: प्रकाश (एल) या भारी (एच)। (बी) पूरे ब्लाटलेट कॉम्प्लेक्स को पश्चिमी ब्लोटिंग द्वारा मापा गया प्रत्येक समूह में सभी चूहों और डी 2 आर स्तरों से एकत्र किया गया था। झिल्ली से जुड़े डी 2 आर बैंड को 70 केडीए पर हल किया गया था, और प्रोटीन-लोडिंग नियंत्रण नीचे प्रदर्शित किया गया है (,-एक्टिन, 43 केडीए)। पूर्ण लंबाई के इम्युनोब्लॉट्स पूरक चित्रा 12 में दिखाए गए हैं (ग) चो-केवल, प्रतिबंधित-पहुंच और विस्तारित-पहुंच चूहों में डी 2 आर की सापेक्ष मात्राएं डेन्सिटोमेट्री (F2,6: 5.2), पी <0.05, मुख्य द्वारा निर्धारित की गई थीं। पहुँच का प्रभाव; * P <0.05 और ** P <0.01 चाउ-केवल-एल समूह के साथ तुलना में)।

अगला, ब्रेन रिवार्ड फंक्शन के लिए स्ट्रेटल D2R में आहार-प्रेरित कटौती की कार्यात्मक प्रासंगिकता का परीक्षण करने के लिए, हमने D2R (Lenti-D2Rsh) को खटखटाने के लिए आरएनए (shRNA) में हस्तक्षेप करने के लिए एक लेंटिवायरल वेक्टर डिजाइन किया और मान्य किया; 5 और अनुपूरक चित्र। 5)। कैफ़ेटेरिया आहार तक विस्तारित पहुंच की अनुमति दिए जाने पर लगभग तुरंत ही लेंटी-डीएक्सएनयूएमएक्सआरएचएस के साथ इलाज किए गए चूहों में इनाम की सीमा बढ़नी शुरू हो गई, जबकि अपेक्षाकृत कम समय में एक खाली लेंटिक वेक्टर (लेंटी-नियंत्रण) के साथ इलाज किए गए विस्तारित-पहुंच चूहों में इनाम थ्रेसहोल्ड अनसोल्ड रहे। कैफेटेरिया आहार तक पहुँच (2 d; अंजीर। 14a)। प्रतिक्रिया के विलंब को चूहों के दोनों समूहों में देखा गया था, यह दर्शाता है कि यह प्रभाव कार्य प्रदर्शन (अनुपूरक चित्र। 6) में घाटे के लिए माध्यमिक नहीं था। रिवार्ड थ्रेसहोल्ड्स को लेंटी-डीएक्सएनयूएमएक्सआरएचएस या लेंटी-नियंत्रण के साथ इलाज किए गए चूहों में भी अनलॉक्ड किया गया था, जिनकी केवल उसी अवधि (छवि। एक्सएनएमयूएमएक्सबी) पर चाउ तक पहुंच थी।

थ्रेसहोल्ड लगातार एक अतिरिक्त एक्सएनयूएमएक्स डी संयम के दौरान ऊंचा रहा जब सभी चूहों को केवल मानक चाउ (अनुपूरक चित्र। एक्सएनयूएमएक्स) तक पहुंच थी। स्ट्राइटल डीएक्सएनयूएमएक्सआर के नॉकडाउन ने इसलिए आहार-प्रेरित इनाम हाइपोफंक्शन के प्रति भेद्यता बढ़ाई, लेकिन मस्तिष्क इनाम प्रणालियों की आधारभूत गतिविधि में बदलाव नहीं किया।

चित्रा 5: स्ट्रिपटीज़ D2R एक्सप्रेशन का लेंटवायरस-मध्यस्थता नॉकडाउन।

(ए) स्ट्राइटल क्षेत्रों का ग्राफिकल प्रतिनिधित्व जिसमें लेंटी-डी 2 आरएस को ओवरएक्सप्रेस किया गया था। बाईं ओर के गोलार्ध में हरे घेरे उन स्थानों का प्रतिनिधित्व करते हैं जिन पर वायरल संक्रमण को लक्षित किया गया था। सही स्ट्रिपेटल गोलार्ध में हरे रंग का धुंधला होना एक प्रतिनिधि इम्यूनोकैमिस्ट्री है जो लेंटी-डी 2 आरश चूहे के मस्तिष्क से हरे फ्लोरोसेंट प्रोटीन (जीएफपी) के लिए धुंधला हो जाता है। (बी) Lenti-D2Rsh चूहों की स्ट्रिएटम में घटी हुई D2R अभिव्यक्ति का प्रतिनिधि इम्युनोब्लॉट। पूर्ण लंबाई के इम्युनोब्लॉट्स को पूरक चित्रा 13. (सी) में दिखाया गया है डी 2 आर की सापेक्ष मात्राएं लेंटी-नियंत्रण और लेंटी-डी 2 आरश चूहों की स्ट्रेटम में हैं, जो डेंसिटोमेट्री द्वारा निर्धारित है (* पी <0.05 लेंटी-कंट्रोल समूह, पोस्ट हॉक टेस्ट की तुलना में। )। (d) लेंटी-डी 2 आरएस वेक्टर द्वारा स्ट्रिएटम में ग्लियाल कोशिकाओं के संक्रमण का पता नहीं चला। ग्रीन धुंधला वायरस से जीएफपी है; लाल एस्ट्रोसाइट मार्कर ग्लियल फाइब्रिलरी एसिडिक प्रोटीन (जीएफएपी) है; सेल नाभिक नीले रंग में DAPI धुंधला द्वारा हाइलाइट किए जाते हैं। सफेद तीर, ग्लियोसिस के एक स्थानीयकृत क्षेत्र को इंगित करते हैं जो केवल स्ट्रिएटम में वायरस इंजेक्शन की साइट पर पाया जाता है और आसपास के ऊतकों में नहीं जिसमें वायरस फैल गया है। इस क्षेत्र में भी, एस्ट्रोसाइट्स में से कोई भी GFP पॉजिटिव नहीं है। आवर्धित छवि में पीले तीर विशिष्ट GFP-नकारात्मक एस्ट्रोसाइट्स को उजागर करते हैं जो पता चला था। (ई) लेंटी-डी 2 आरएस वेक्टर द्वारा स्ट्रिएटम में न्यूरोनल संक्रमण के उच्च स्तर। ग्रीन धुंधला वायरस से जीएफपी है; लाल न्यूरोनल न्यूक्लियर मार्कर NeuN है; सेल नाभिक नीले रंग में DAPI धुंधला द्वारा हाइलाइट किए जाते हैं। आवर्धित छवि में पीले तीर स्ट्रिपम में जीएफपी-पॉजिटिव और न्यूरो-पॉजिटिव न्यूरॉन्स को उजागर करते हैं। (च) लेंटी-डी 2 आरश चूहों के स्ट्रिएटम में एक वायरल संक्रमित (जीएफपी पॉजिटिव) न्यूरॉन की उच्च-बढ़ाई वाली छवि जो मध्यम रीढ़ की न्यूरॉन्स की विशिष्ट रूपात्मक विशेषताओं को दर्शाती है।

चित्रा 6: स्ट्रिपेटल D2R के नॉकडाउन से कैफेटेरिया आहार की विस्तारित पहुंच के साथ चूहों में शिथिलता को पुरस्कृत करने की संभावना बढ़ जाती है।

(ए) मीन () सेमी) लेंटी-कंट्रोल और लेंटी-डी 2 आरश चूहों में बेसलाइन इनाम थ्रेसहोल्ड से प्रतिशत में परिवर्तन, जो लगातार 14 दिनों के लिए कैफेटेरिया आहार तक पहुंच बढ़ाया था (वायरस: एफ 1,156: 5.9: पी <0.05; समय: F13,156 = 2.2, P <0.05; वायरस × समय इंटरैक्शन: F13,156 = 2.2, P <0.05; #P <0.05, इंटरैक्शन प्रभाव)। (बी) मीन () अर्ध) लेंटी-नियंत्रण और लेंटी-डी 2 आरश चूहों में बेसलाइन इनाम थ्रेसहोल्ड से प्रतिशत परिवर्तन होता है जिसमें केवल-चो तक पहुंच होती थी। (c) मीन () अर्ध) केवल 14 ग्राम चाउ या विस्तारित पहुंच के दौरान चूहों का कैलोरी सेवन (पहुंच: F2,28 = 135.6, *** पी <0.0001)। (d) मीन () अर्ध) केवल 14 घंटे के दौरान या विस्तारित पहुंच (एक्सेस: F2,28 = 96.4, P <0.0001; *** P <0.001, एक्सेस का मुख्य प्रभाव) के दौरान वजन बढ़ता है।

हमने पाया कि कैलोरी-इनटेक (Fig। 6c) और वेट गेन (Fig। 6d), Lenti-D2Rsh और इसी Lenti-control group में chow-only या विस्तारित-एक्सेस शर्तों (सप्लीमेंट्री फ़िग्स 8 और 9) के तहत समान थे। इस प्रकार, स्ट्रिपेटल D2R नॉकडाउन ने कैफेटेरिया आहार के लिए न तो वरीयता को बदल दिया और न ही कुल कैलोरी का सेवन किया जब खाने योग्य भोजन स्वतंत्र रूप से उपभोग के लिए उपलब्ध था।

मोटे चूहों में अनिवार्य भोजन: स्ट्राइटल D2R के लिए भूमिका

हमने अगली परिकल्पना का परीक्षण किया कि कैफ़ेटेरिया आहार के लिए विस्तारित पहुंच के साथ चूहों में अनिवार्य भोजन खाने की संभावना बढ़ सकती है और स्ट्रिपेटल डी 2 आर सिग्नलिंग में कमी इस आशय में योगदान कर सकती है। चाउ-ओनली, प्रतिबंधित-पहुंच और विस्तारित-पहुंच वाले चूहों के एक नए कोर्टर को कैफेटेरिया आहार के लिए> 40 डी तक पहुंच की अनुमति दी गई थी जब तक कि विस्तारित चूहों में सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण वजन नहीं बढ़ता है (पी <0.05 चो-केवल चूहों की तुलना में; दिखाया गया है)। चूहों के तीनों समूहों को तब तक प्रति दिन केवल 30 मिनट तक कैफ़ेटेरिया आहार की अनुमति दी गई थी, जब तक कि एक स्थिर कक्ष में 5-7 डी के लिए स्थिर सेवन हासिल नहीं किया गया था (दैनिक सेवन में <10% भिन्नता के रूप में परिभाषित)। प्रत्येक एक्सेस स्थिति में आधे चूहों को तब पैर के झटके (दंडित समूह) के वितरण के साथ एक प्रकाश (वातानुकूलित उत्तेजना) से अवगत कराया गया था, जबकि प्रत्येक समूह में शेष चूहों को पैर के झटके (अप्रकाशित समूह) की अनुपस्थिति में क्यूई प्रकाश से अवगत कराया गया था। )। परीक्षण के दिन, हमने खाद्य पदार्थों की खपत पर अकेले क्यू प्रकाश के प्रभाव की जांच की (चित्र 7; ऑनलाइन तरीके देखें)। हमने पाया कि 30-मिनट बेसलाइन सत्रों के दौरान कैलोरी की मात्रा विस्तारित-एक्सेस चूहों (छवि 7 ए, बी) की तुलना में चाउ-ओनली और प्रतिबंधित-एक्सेस चूहों में अधिक थी। इससे पता चलता है कि चाउ-ओनली और प्रतिबंधित-पहुँच वाले चूहों को आंतरायिक 30-मिनट के पहुँच सत्रों के दौरान खाने योग्य खाद्य पदार्थों पर लगाया जाता है, इस तथ्य में परिलक्षित होता है कि ये चूहे अपने दैनिक कैलोरी सेवन का ~ 40-50% सेवन करते हैं, आमतौर पर ~ 100 kCal, इन सत्रों के दौरान (चित्र 7 ए, बी)। इसके विपरीत, विस्तारित-पहुँच वाले चूहे इस द्वि घातुमान-भक्षण के व्यवहार को विकसित करने के लिए प्रतिरोधी प्रतीत होते हैं, शायद इसलिए कि> लगातार 40 दिनों के लिए खाने योग्य भोजन के लगभग असीमित उपयोग के इतिहास में परिवर्तन के लिए अपेक्षाकृत अनम्य थे। परीक्षण के दिन, हमने बेसलाइन अवधि (अंजीर। 7 क) के दौरान सेवन के साथ तुलना में चौ-केवल, प्रतिबंधित-पहुंच या विस्तारित-पहुंच वाले समूहों से खाद्य चूहों पर भोजन की खपत पर क्यू लाइट रिप्ले के कोई सांख्यिकीय महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं देखे। क्यू प्रकाश अकेले इसलिए कोई प्रेरक नमकीन नहीं था। सजाए गए चूहों में, शॉक-युग्मित क्यू लाइट ने चौ-केवल और प्रतिबंधित-पहुंच वाले चूहों में खाद्य पदार्थों का सेवन कम कर दिया। हालाँकि, विस्तारित प्रकाश वाले चूहों में क्यू लाइट का कोई प्रभाव नहीं था, यह दिखाते हुए कि उनकी खपत प्रतिकूल पर्यावरणीय संकेतों का प्रतिकूल होने का संकेत देती है। विस्तारित-पहुँच वाले चूहों में बेसलाइन ऊर्जा का सेवन अन्य समूहों की तुलना में कम था। हालांकि, क्योंकि समान समय-अवधि के दौरान चो का सेवन बहुत कम था (चित्र 7 डी), यह संभावना नहीं है कि यह एक 'मंजिल प्रभाव' का प्रतिनिधित्व करता है जो हमारे निष्कर्षों को भ्रमित करता है। साथ में, हमारा डेटा इस विचार का समर्थन करता है कि बाध्यकारी-खाने वाले व्यवहार विस्तारित-पहुंच वाले चूहों में एक तरह से उभर सकते हैं, जो दवा के लिए विस्तारित पहुंच के इतिहास के साथ चूहों में देखे जाने वाले बाध्यकारी कोकीन लेने के अनुरूप हैं।

चित्रा 7: तालमेल खाने के लिए बाध्यकारी की तरह जवाब।

(ए) मीन () अर्ध) 30-मिनट बेसलाइन सत्र के दौरान अयोग्य चूहों में तालमेल आहार की खपत और परीक्षण के दिन जब चूहों को एक तटस्थ वातानुकूलित उत्तेजना से अवगत कराया गया था, जो पहले से ही विषाक्त पैर के झटके के साथ जोड़ा नहीं गया था (पहुंच: F2,20 = ५.२, पी <०.०५; # पी <०.०५ चाउ-ओनली चूहों की तुलना में)। (बी) मीन () अर्ध) 5.2 मिनट के आधारभूत सत्रों के दौरान दंडित चूहों में स्वादिष्ट आहार की खपत और परीक्षण के दिन जब चूहों को एक वातानुकूलित उत्तेजना से अवगत कराया गया था, जो पहले से ही विषाक्त पैर के झटके के साथ जोड़ा गया था (पहुंच: F0.05 = 0.05 , पी <30; क्यू: एफ 2,21 = 3.9, पी <0.05; एक्सेस × क्यू इंटरैक्शन: एफ 1,21 = 8.6, पी <0.01; * पी <2,21 बेसलाइन सत्र के दौरान सेवन की तुलना में, # पी <4.7 की तुलना में चाउ-केवल चूहों)। (ग) मीन () अर्ध) 0.05-मिनट बेसलाइन सत्र के दौरान और लेंटी-नियंत्रण और लेंटी-डी 0.05 आरश चूहों में परीक्षण के दिन के दौरान तालमेल आहार की खपत, जो पहले कैफीनिया आहार में चाउ-केवल या विस्तारित पहुंच थी (क्यू: एफ 0.05) 30 = 2, पी <1,26; * पी <29.7, ** पी <0.0001 बेसलाइन सत्र के दौरान सेवन के साथ तुलना में, पोस्ट हॉक टेस्ट)। (डी) मीन () अर्ध) 0.05-मिनट बेसलाइन सत्र के दौरान और लेंटी-कंट्रोल और लेंटी-डी 0.01 आरश चूहों में परीक्षण के दिन में खपत होती है, जो पहले केवल कैफेटेरिया आहार (क्यू: एफ 30 = के लिए केवल विस्तारित या विस्तारित पहुंच थी) 2, पी <1,26; * पी <44.9, ** पी <0.0001 बेसलाइन सत्र के दौरान सेवन की तुलना में, पोस्ट हॉक टेस्ट)।

अंत में, हमने Lenti-control और Lenti-D2Rsh चूहों में भोजन के सेवन पर सजा-युग्मित वातानुकूलित उत्तेजनाओं के प्रभावों की जांच की, जिनके पास पहले केवल चाउ की पहुंच थी या कैफेटेरिया आहार (चित्र 6 से चूहों) तक पहुंच थी। हमने पाया कि 30-मिनट बेसलाइन सत्रों के दौरान बेसलाइन पैलेटेबल भोजन का सेवन सभी चार समूहों (चित्र 40c) में समान रूप से उच्च (~ 7 kCal) था। इसके अलावा, कंडीशनिंग सत्र के दौरान और परीक्षण के दिन (सप्लीमेंट्री अंजीर 10) चूहों के सभी चार समूहों के बीच कुल दैनिक खपत (घर के पिंजरे में) समान थी। इसलिए कैफेटेरिया आहार की पूर्व पहुँच 14 डिगरी थी, जो द्वि घातुमान-खाने के व्यवहार को इस तरह से ब्लॉक करने के लिए पर्याप्त नहीं था, जैसा कि चूहों में देखा गया था> कैफेटेरिया आहार (चित्र 40 ए, बी) तक 7 डी विस्तारित पहुंच थी। एवेर्सिव क्यू लाइट स्टिमुलस ने लेंटी-कंट्रोल और लेंटी-डी 2 आरश चूहों में तालमेल खाने में बाधा उत्पन्न की जो पहले केवल चाउ-ऐक्सेस (चित्र 7 सी) था। इसी प्रकार, अवतीर्ण वातानुकूलित उत्तेजना ने लेंटी-नियंत्रण चूहों में तालमेल भोजन का सेवन बाधित कर दिया जो पहले कैफेटेरिया आहार तक 14 डी विस्तारित था। इसके विपरीत, एवेर्सिव कंडीशंड स्टिम्युलस का लेंटी-डी 2 आरश चूहों में पैलेटेबल भोजन की खपत पर कोई प्रभाव नहीं पड़ा, जो पहले कैफेटेरिया आहार (छवि 14 सी) तक 7 डी विस्तारित पहुंच थे। परीक्षण सत्र के बाद 48 घंटे रिकॉर्ड किए जाने पर बीएसआर थ्रेसहोल्ड इन चूहों में काफी ऊंचा हो गया, जबकि थ्रेसहोल्ड चूहों के अन्य तीन समूहों में स्थिर और अनछुए रहे।

(अनुपूरक चित्र। 11)। यह सत्यापित करने के लिए कि लेंटी-डीएक्सएनयूएमएक्सआरएचएस विस्तारित-पहुंच वाले चूहों में वातानुकूलित उत्तेजना-प्रेरित दमन का प्रतिरोध शास्त्रीय कंडीशनिंग प्रक्रियाओं में दोषों के लिए माध्यमिक नहीं था, हमने कम पैलेटेबल मानक चाउ की खपत पर प्रतिकूल प्रभाव वाले उत्तेजनाओं के प्रभावों का परीक्षण किया। चूहों के सभी चार समूह। तालमेल खाने के द्वि घातुमान की खपत के विपरीत, हमने पाया कि चूहों के सभी चार समूहों ने 2 मिनट बेसलाइन सत्र (अंजीर। 2d) के दौरान छोटे चाउ (~ 30 kCal) का सेवन किया और उस चाउ का सेवन सभी चार समूहों द्वारा बाधित हो गया। प्रतिकूल स्थिति वाले उत्तेजना (छवि। 7d) के संपर्क में आने पर एक समान परिमाण। इन आंकड़ों से पता चलता है कि स्ट्राइटल D7Rs के नॉकडाउन ने स्पष्ट रूप से तालमेल खाने के अनिवार्य भोजन के उद्भव को तेज किया, लेकिन केवल विस्तारित पहुंच के इतिहास के साथ चूहों में। इसके अलावा, क्योंकि केवल Lenti-D2Rsh चूहों में बाध्यकारी खाने का पता चला था, जिन्होंने बीएसआर थ्रेसहोल्ड को ऊंचा कर दिया था, आहार-प्रेरित इनाम हाइपोफंक्शन अनिवार्य भोजन की मांग के उद्भव के लिए एक आवश्यक एंटीकाइड हो सकता है।

चर्चा

मोटापे से ग्रस्त उच्च वसा वाले भोजन तक पहुंच में आसानी को मोटापे के कारण एक महत्वपूर्ण पर्यावरणीय जोखिम कारक माना जाता है। हमने पाया कि एक अत्यधिक स्वादिष्ट कैफेटेरिया-शैली के आहार में विस्तारित पहुंच के परिणामस्वरूप चूहों में बीएसआर थ्रेसहोल्ड को उत्तरोत्तर ऊंचा करने के साथ अधिक वजन और वजन में वृद्धि हुई है। बीएसआर थ्रेसहोल्ड पर इस प्रभाव को धीरे-धीरे मस्तिष्क इनाम सर्किट की जवाबदेही कम करने के द्वारा समझाया जा सकता है, इस तथ्य के अनुरूप व्याख्या कि भोजन प्रतिबंध और वजन घटाने में वृद्धि हो सकती है, जबकि तीव्र स्तनपान क्षणिक रूप से कमी कर सकता है NNXX, चूहों में बीएसआर का जवाब दे रहा है। यह खोज एक इंट्रागैस्ट्रिक फीडिंग ट्यूबएक्सएनयूएमएक्स, और गैस्ट्रिक डिस्टेंशन या इंट्रावेनस ग्लूकागन इन्फ्यूजन के माध्यम से चूहों के तीव्र अतिवृद्धि को दर्शाने वाले काम के विस्तार का प्रतिनिधित्व करती है, जो पोस्टप्रैन्डियल सैटिटिएक्सएक्सएनएक्सएक्स, एक्सएनयूएमएक्स, एक्सएनयूएमएक्स की नकल करते हैं, पार्श्व हाइपोथैलेमिक बीएसआर और पुरस्कृत करने के लिए कम हो जाती है और बढ़ जाती है। stimulation19। पिछले काम ने यह भी दिखाया है कि इंट्रागास्ट्रिक ट्यूबों के माध्यम से बार-बार बल-खिला चूहों जब तक कि उनके वजन में ~ 20 छ की वृद्धि नहीं होती है, तब तक बीएसआर के लिए जवाब देने की दर कम हो जाती है, एक प्रभाव जो तब तक बना रहता है जब तक शरीर का वजन सामान्य नहीं होता है। चूहों में इन निष्कर्षों के रूप में, पार्श्व हाइपोथैलेमिक बीएसआर के लिए बिल्लियों में प्रतिक्रिया, पिछले खिला द्वारा satiation21 को रोक दी गई थी, जिससे पता चलता है कि मस्तिष्क इनाम समारोह और चयापचय राज्य के बीच बातचीत का संरक्षण किया जाता है और इस प्रकार मनुष्यों में भी होने की संभावना है। मनुष्यों में कैफेटेरिया-शैली के आहारों की पहुँच और परिणाम की अधिकता को पश्चिमी समाजों में मौजूदा मोटापा महामारी के लिए एक महत्वपूर्ण पर्यावरणीय योगदानकर्ता माना जाता है। हमारा डेटा बताता है कि इनाम में हाइपोफंक्शन चूहों में उत्पन्न होता है जो मनुष्यों द्वारा उपभोग किए गए समान रूप से एक स्वादिष्ट कैफेटेरिया आहार को खाते हैं और यह प्रभाव उत्तरोत्तर बदतर हो जाता है क्योंकि वे अधिक वजन हासिल करते हैं। विशेष रूप से, इनाम सीमा ऊंचाई वाले सभी चूहों UM21% में BSR इलेक्ट्रोड थे जो फॉर्निक्स के ~ 22 μm के भीतर स्थित थे। इस क्षेत्र में इनाम से संबंधित न्यूरॉन्स की संवेदनशीलता भोजन प्रतिबंध से बढ़ जाती है जो वसा-व्युत्पन्न हार्मोन लेप्टिन के प्रति संवेदनशील है, और यह मस्तिष्क क्षेत्र भोजन के प्रतिफल के लिए एक महत्वपूर्ण सब्सट्रेट माना जाता है। मस्तिष्क के सर्किट जो खाद्य हेदोनिक्स को नियंत्रित करते हैं, इसलिए पश्चगामी संकेतों द्वारा बाधित होते हैं जो तृप्ति का अनुमान लगाते हैं, हाल ही में मानव इमेजिंग अध्ययनों के अनुरूप है जो गैस्ट्रिक डिस्टेंक्सन एक्सएनयूएमएक्स और आंत से व्युत्पन्न पोस्टपैंडेरियल फैक्टर पेप्टाइड YX23-24 (PYY) 25 मस्तिष्क के क्षेत्रों की गतिविधि को संशोधित करते हैं। इनाम प्रसंस्करण में शामिल। इसके अलावा, अत्यधिक वजन बढ़ने से इनाम प्रणाली भी बाधित होती है। हाल की रिपोर्टों से संकेत मिलता है कि ऊर्जा संतुलन के एक प्रमुख नियामक, सर्पिल लेप्टिन, मस्तिष्क के ऊतकों में प्रवेश कर सकते हैं और इनाम सर्किटएक्सएनयूएमएक्स, एक्सएनयूएमएक्स, एक्सएनयूएमएक्स, एक्सएनयूएमएक्स की गतिविधि को रोक सकते हैं।

अधिक वजन वाले चूहों में इनाम की कमी तालमेल भोजन द्वारा प्रतिफलन का विरोध करने के लिए मस्तिष्क इनाम सर्किट की आधारभूत संवेदनशीलता में कमी को दर्शाती है। इस तरह के आहार-प्रेरित इनाम हाइपोफेक्शन नकारात्मक इनाम 6 के इस राज्य से बचने या कम करने के लिए उच्च-इनाम 'ओबेसोजेनिक' आहार का सेवन करने की प्रेरणा को बढ़ाकर मोटापे के विकास में योगदान कर सकते हैं। यह हाइपोफैगेशन के लिए जिम्मेदार हो सकता है जिसे हमने विस्तारित-पहुंच में देखा था। चूहों और प्रतिबंधित-पहुँच वाले चूहों में कुछ हद तक जब ताल खाने योग्य भोजन को वापस ले लिया गया था और केवल कम स्वादिष्ट चारा उपलब्ध था। ऐसा परिदृश्य मानव मस्तिष्क इमेजिंग अध्ययनों के डेटा के साथ भी संगत है जिसमें उच्च तालमेल वाले भोजन के जवाब में स्ट्रिएटम की सक्रियता को विस्फोटित किया जाता है, विशेष रूप से जेनेटिक पॉलीमॉर्फिज्म वाले व्यक्तियों में स्ट्रिपटल डी 32 आर अभिव्यक्ति को कम करने के लिए सोचा जाता है, दीर्घकालिक वजन 2 के साथ जुड़ा हुआ है। यह स्पष्ट नहीं किया गया है कि मोटापे से ग्रस्त व्यक्तियों में इस तरह की इनाम हाइपोसेंसिटी मोटापे के विकास से पहले प्रकट होती है और पूरी तरह से आनुवांशिक कारकों ('रिवॉर्ड डेफिशिएंसी सिंड्रोम') से संबंधित है या क्या ओवरईटिंग इनाम प्रसंस्करण में व्यवधान पैदा कर सकता है। हमारा डेटा दिखाता है कि पैलेटेबल उच्च-ऊर्जा वाले भोजन तक पहुंच बढ़ा दी गई है और बाद में ब्लंट्स ने इनाम संवेदनशीलता को बढ़ा दिया है और इसलिए यह एक महत्वपूर्ण हेदोनिक तंत्र का प्रतिनिधित्व कर सकता है जो मोटापे के विकास को बढ़ावा देता है। मोटापे से ग्रस्त चूहों में यहाँ बताया गया है कि इसी तरह का इनाम भी अंतःशिरा कोकीन या हेरोइन स्व-प्रशासन के लिए विस्तारित पहुँच के एक इतिहास के साथ चूहों में पाया गया है, लेकिन प्रतिबंधित access4, 12, 13. इतिहास के साथ उन लोगों में नहीं, इसके अलावा, संक्रमण से। इस दवा से प्रेरित इनाम शिथिलता 14, 12, 32 द्वारा प्रेरित कम इनाम की लगातार स्थिति को कम करने के प्रयास के परिणामस्वरूप आकस्मिक दवा की मांग करने के लिए आकस्मिक प्रस्तावित किया गया है। इस प्रकार, हमारे डेटा से संकेत मिलता है कि मोटापा और नशीली दवाओं की लत अंतर्निहित हेडोनिक तंत्र साझा कर सकते हैं।

स्ट्राइटल डीएक्सएनयूएमएक्सआर अभिव्यक्ति की डाउनग्रेडिंग पैलेटेबल भोजन के अतिरेक के लिए एक उल्लेखनीय न्यूरोडैप्टिव प्रतिक्रिया है। वास्तव में, स्ट्राइटल डीएक्सएनयूएमएक्सआर घनत्व में कमी अधिक वजन वाले व्यक्तियों एक्सएनएक्सएक्स, एक्सएनयूएमएक्स और रॉडेंट्सएक्सएनयूएमएक्स, एक्सएनयूएमएक्स में देखी जाती है। इसके विपरीत, एनोरेक्सिया नर्वोसा वाले व्यक्तियों में स्ट्रिपेटल D2R2 बढ़ जाता है, और बेरियाट्रिक (गैस्ट्रिक बाईपास) सर्जरी के बाद मोटे व्यक्तियों में वजन कम होता है। जीन बहुरूपता को टाकीज A4 एलील परिणाम के रूप में संदर्भित स्ट्राइटल D34R घनत्व में कमी आती है, और इस एलील को परेशान करने वाले व्यक्तियों को मोटे आबादी वाले 35 में अधिक प्रतिनिधित्व किया जाता है। टाकिया एलील अल्कोहल, ओपिओइड और साइकोमोटर उत्तेजक एडिक्शन36 के लिए भेद्यता बढ़ाता है। स्ट्रैटैटल D2R घनत्व में कमी या तो संवैधानिक आनुवांशिक कारकों के माध्यम से होती है या इसके परिणामस्वरूप अधिक भोजन करने से मोटापे के तंत्रिका-तंत्र में योगदान हो सकता है। हमने पाया कि 37 kDa D2R isoform का स्ट्रैटल स्तर, झिल्ली से जुड़े D28R को प्रतिबिंबित करने के लिए सोचा गया था, यह केवल-चोखा, प्रतिबंधित-पहुंच और विस्तारित-पहुंच समूहों (चित्र। 1) से चूहों में शरीर के वजन से विपरीत था। स्ट्रिपेटल D2R एक्सप्रेशन का नॉकडाउन, जो सबसे प्रमुख रूप से डॉर्सोलेटरल स्ट्रिएटम (चित्र। 4X) में होता है, जिससे BSR थ्रेसहोल्ड कैफेटेरिया आहार के संपर्क में आने पर लगभग बढ़ जाते हैं। स्ट्रेटटल D38R अभिव्यक्ति में कमी इसलिए तेजी से अत्यधिक स्वादिष्ट भोजन के लिए विस्तारित पहुँच के साथ चूहों में इनाम हाइफ़ंक्शन के उद्भव को तेज करता है, मानव मस्तिष्क इमेजिंग डेटा के अनुरूप एक खोज जो इंगित करता है कि स्ट्राइटल D2R घनत्व में कमी मोटापे से ग्रस्त व्यक्तियों में परिकल्पना को पुरस्कृत करने में योगदान करती है NNUMX।

Lenti-D2Rsh चूहों की तीन विशेषताएं भी उल्लेखनीय हैं। सबसे पहले, हालांकि स्ट्रेटेट D2R नॉकडाउन ने तालमेल आहार तक विस्तारित पहुंच के साथ संयुक्त रूप से बीएसआर थ्रेसहोल्ड को बढ़ाया, इन चूहों में नियंत्रण चूहों की तुलना में कैलोरी सेवन या वजन बढ़ने में कोई अंतर नहीं था। यह उस तथ्य को दर्शाता है कि चूहों को केवल कैफेटेरिया आहार तक एक्सएनयूएमएक्स डी की पहुंच थी; अधिक समय तक उपयोग करने से समय के साथ अधिक वजन बढ़ सकता है, इसी तरह स्ट्राइटल D14R सिग्नलिंग2 में कमी के साथ मनुष्यों में देखा जाने वाला वजन बढ़ने की उच्च संवेदनशीलता। हालांकि, केवल एक्सएनएक्सएक्स डी तक कैफेटेरिया आहार तक पहुंच को सीमित करने का लाभ यह है कि विस्तारित पहुंच वाले नॉकडाउन चूहों को ऊंचा बीएसआर थ्रेसहोल्ड दिखाने के लिए एकमात्र समूह था, और इसने हमें बाध्यकारी विकास में इनाम अतिसंवेदनशीलता की संभावित भूमिका का आकलन करने की अनुमति दी। खाने (नीचे देखें)। दूसरा, बीएसआर थ्रेसहोल्ड स्थिर रहे और नॉकडाउन चूहों में अनलोड हो गए, जिनकी पहुंच केवल चाउ तक थी। यह इंगित करता है कि स्ट्रिपेटल D4R अभिव्यक्ति को कम करना अकेले इनाम हाइपोसेंसिटी को प्रेरित करने के लिए पर्याप्त नहीं था; इसके बजाय, यह कम इनाम की संवेदनशीलता के इस राज्य के उद्भव में तेजी लाने के लिए स्वादिष्ट भोजन के अधिभार के साथ बातचीत करने के लिए लग रहा था। इसलिए ब्रेन रिवार्ड सर्किट में अन्य अनुकूली प्रतिक्रियाएं कैफेटेरिया आहार की विस्तारित पहुंच के साथ चूहों में इनाम हाइपोसेंसिटी को ट्रिगर कर सकती हैं। इसे ध्यान में रखते हुए, हम ध्यान दें कि D14R एगोनिस्ट ब्रोमोक्रेप्टिन leptin2 के परिसंचारी स्तर को कम कर देता है, और लेप्टिन कम से कम भाग में खिला-खिला क्षेत्रों को रोक कर रोकता है जो कि फूडएक्सन्यूएक्स, एक्सएनयूएमएक्स, एक्सएनयूएमएक्स पर हेटोनिक प्रतिक्रियाओं को नियंत्रित करता है। इस प्रकार, यह संभव है कि शरीर के बढ़ते वजन के जवाब में स्ट्रिपेटल D2R का डाउनग्रेड होने से लेप्टिन सिगनलिंग बढ़ जाती है और इस तरह मस्तिष्क इनाम सिस्टम पर इस एडिपोकाइन के निरोधात्मक प्रभाव को बढ़ावा मिलता है। अंत में, हम ध्यान देते हैं कि हमने अपने लेंटवायरस वैक्टरों को डोरसोलल स्ट्रेटम की ओर लक्षित किया। यह मुख्य रूप से तकनीकी कारणों के लिए था, क्योंकि स्ट्रेटम में वायरस के वितरण के लिए प्रवेशनी के पार्श्व प्लेसमेंट ने हमें बीएसआर थ्रेशोल्ड निर्धारण के लिए प्रेरित हाइपोथैलेमिक उत्तेजक इलेक्ट्रोड को समायोजित करने में सक्षम किया। इस प्रकार, यह संभव है कि स्ट्रेटम के अन्य क्षेत्रों, विशेष रूप से पृष्ठीय और उदर क्षेत्रों (नाभिक accumbens कोर और शेल) में खराबी के लिए D39Rs को लक्षित करना, तालमेल आहार के अभाव में भी बीएसआर थ्रेसहोल्ड को ऊंचा कर सकता है।

डॉर्सोलेटरल स्ट्रिपम को उत्तेजना-प्रतिक्रिया आदत प्रकार सीखने में भारी रूप से फंसाया गया है, जैसा कि भस्म व्यवहार के विकास में परिलक्षित होता है जो संतृप्ति से पहले खिलाकर या विषैले उत्तेजक 40 के साथ जोड़कर अवमूल्यन के लिए असंवेदनशील है। मुख्य रूप से पृष्ठीय स्ट्रेटम को लक्षित करके, हमने D2Rs की आबादी को खटखटाया हो सकता है जो कि चूहे की भेद्यता को अनिवार्य जैसे खाने के विकास को नियंत्रित करता है। बाध्यकारी व्यवहारों में स्ट्राइटल डी 2 आर के लिए एक भूमिका को ध्यान में रखते हुए, मानव डीआरडी 2-एएनकेके 1 जीन लोको का टाकिया एलील - जिसके परिणामस्वरूप कम स्ट्रैटल डी 2 आर घनत्व 5 होता है, जो पैलेटेबल फूड 4 के जवाब में स्ट्राइटल एक्टिविटी सक्रिय करता है और मोटापे की आशंका को बढ़ाता है- नकारात्मक परिणामों के साथ कार्यों से बचने के लिए सीखने में कमी ।4। एक नकारात्मक परिणाम हो सकने वाले व्यवहार पर निरोधात्मक नियंत्रण की हानि मोटापे और नशीली दवाओं की लत दोनों की एक विशेषता है, जिसमें भस्म व्यवहार नकारात्मक सामाजिक, स्वास्थ्य या वित्तीय परिणामों के बावजूद बनी रहती है। व्यापक दवा सेवन के इतिहास के साथ चूहों में कोकीन लेने वाला व्यवहार एक नकारात्मक स्थिति (पैर के झटके) 41 की भविष्यवाणी करने वाले एक प्रतिकूल वातानुकूलित उत्तेजना द्वारा विघटन के लिए अनम्य और प्रतिरोधी बन सकता है। इसी तरह, चूहों कि पहले एक उच्च वसा आहार के लिए उपयोग किया था एक aversive वातावरण (चमकीले जलाया) में अधिक समय बिताने के लिए चूहों की तुलना में palitable भोजन प्राप्त करने के लिए होगा जो diet18 के साथ कोई अनुभव नहीं था। हमने पाया कि कैफेटेरिया आहार की विस्तारित पहुंच वाले चूहों में खाद्य पदार्थों की खपत एक समान रूप से वातानुकूलित उत्तेजना के लिए असंवेदनशील थी। इस आशय में स्ट्राइटल डी 42 आर के लिए एक भूमिका के अनुरूप, स्ट्रिपेटल डी 2 आर नॉकडाउन चूहों में अनिवार्य भोजन की तरह पाया गया, जो पहले कैफेटेरिया आहार तक 2 डी विस्तारित पहुंच था, लेकिन नियंत्रण समूहों में नहीं। एक न्यूरोकिरुकेट्री दृष्टिकोण से, तालमेल भोजन के लिए विस्तारित पहुंच कॉर्टिकोस्टोरियल मार्गों में प्लास्टिसिटी को ट्रिगर कर सकती है, जिससे जानवरों को बाध्यकारी-समान व्यवहारों के विकास के लिए अधिक संवेदनशील बना दिया जा सकता है, इस प्रक्रिया को बढ़ाने वाले स्ट्रेटटल डी 14 आर सिग्नल में कमी के साथ। वास्तव में, मोटापे से ग्रस्त व्यक्तियों में कम स्ट्रैटल डी 2 आर घनत्व प्रीफ्रंटल और ऑर्बिटोफ्रंटल कॉर्टिकल क्षेत्रों में कम चयापचय के साथ सहसंबद्ध है जो व्यवहार 2 पर निरोधात्मक नियंत्रण को बढ़ाता है।

उल्लेखनीय रूप से, ताल खाने वाले चूहों में अनिवार्य भोजन की खपत का पता लगाया गया था, जो पहले कैफेटेरिया आहार तक पहुंच बढ़ाते थे, न कि नियंत्रण चूहों में, जो समान समय अवधि के लिए कैफेटेरिया आहार तक पहुंच बढ़ाते थे, न ही नॉकडाउन चूहों में चाउ-केवल एक्सेस। पूर्व विस्तारित पहुंच और अन्य समूहों के साथ नॉकडाउन चूहों के बीच मुख्य अंतर उनके लगातार बीएसआर थ्रेसहोल्ड ऊंचा था। यह इनाम हाइपोफंक्शन के सामान्य तंत्रिका जीवविज्ञानी मूल और अनिवार्य भोजन के उद्भव को प्रतिबिंबित कर सकता है, जो अस्थायी रूप से अभी तक स्वतंत्र घटना हैं। वैकल्पिक रूप से, आहार-प्रेरित इनाम हाइपोफेक्शन नकारात्मक सुदृढीकरण के लिए एक सब्सट्रेट के रूप में काम कर सकता है, जो बाध्यकारी खाने वाले एक्सएनएक्सएक्स, एक्सएनयूएमएक्स, एक्सएनयूएमएक्स जैसे विकास की सुविधा देता है। अंतर्निहित तंत्र जो भी हो, हमारे निष्कर्षों से पता चलता है कि स्वादिष्ट भोजन के लिए लत जैसी बाध्यकारी प्रतिक्रिया मोटापे से ग्रस्त चूहों में उभर सकती है, और संकेत करती है कि स्ट्राइटल डीएक्सएनयूएमएक्सआर सिग्नलिंग में कमी इस व्यवहार के विकास के लिए भेद्यता बढ़ाती है।

सारांश में, हमने पाया कि पैलिटेबल, एनर्जी-डेंस फूड के अत्यधिक सेवन से ब्रेन रिवॉर्ड सिस्टम की अधिक उत्तेजना इनाम हाइपोसेंस की गहन स्थिति और बाध्यकारी जैसे खाने के विकास को प्रेरित करती है। मोटापे से ग्रस्त चूहों में ये विकृत व्यवहार प्रतिक्रियाएं संभवतः स्ट्रेटटल डीएक्सएनयूएमएक्सआर सिग्नलिंग में आहार-प्रेरित घाटे से उत्पन्न होती हैं। दुर्व्यवहार की दवाओं की अधिकता से स्ट्रिपटल डीएक्सएनयूएमएक्सआर घनत्व कम हो जाता है, इनाम हाइपोफंक्शन की एक गहन स्थिति को प्रेरित करता है और अनिवार्य जैसे ड्रग लेने वाले व्यवहारों के उद्भव को ट्रिगर करता है। इसलिए हमारे निष्कर्ष पिछले कार्य 2, 2, 4, 19, 42, 45 का समर्थन करते हैं कि यह दर्शाता है कि मस्तिष्क इनाम सर्किट में इसी तरह के न्यूरोडैप्टिव प्रतिक्रियाओं से उत्पन्न हो सकता है।

तरीके

चूहे।

प्रयोगों की शुरुआत में 300-350 जी का वजन करने वाले नर विस्तर चूहों को चार्ल्स नदी से प्राप्त किए गए थे। आगमन पर, 12-h प्रकाश-अंधेरे चक्र (2200 h पर रोशनी) पर निरंतर तापमान पर चूहों को व्यक्तिगत रूप से रखा गया था। चूहों को प्रयोग की अवधि के लिए मानक प्रयोगशाला चाउ और पानी के लिए विज्ञापन परिवाद की अनुमति दी गई थी। सभी प्रक्रियाओं को स्क्रिप्स फ्लोरिडा की संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति द्वारा अनुमोदित किया गया था, और चूहों को पशु देखभाल के सिद्धांतों के बारे में राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान द्वारा निर्धारित दिशानिर्देशों के अनुसार इलाज किया गया था।

शल्य प्रक्रियाएं।

BSR उत्तेजक इलेक्ट्रोड के साथ तैयार चूहों को पहले ऑक्सीजन में 1 – 3% isoflurane के साँस द्वारा अनाकर्षित किया गया और एक स्टीरियोटैक्सिक फ्रेम (Kopf) में तैनात किया गया। द्विध्रुवी BSR इलेक्ट्रोड (11 मिमी लंबे) को पार्श्व पार्श्व हाइपोथैलेमस (anteroposterior, −0.5 मिमी से ब्रेग्मा में; प्रत्यय, मध्ययुगीन, N 1.7 मिमी को midline से प्रत्यारोपित किया गया; dura से xorumx मिमी; dura से xNUMX मिमी) XNUM में समायोजित किया गया था; ) 8.3। वायरस इंजेक्शन प्राप्त करने वाले चूहों को द्विपक्षीय गाइड कैन्यूले (5 गेज, 47 मिमी लंबा) के साथ तैयार किया गया था जो स्ट्रेटम (ateroposterior, 23 मिमी से bregma) के ऊपर स्थित है; मध्ययुगीन; mid 14 मिमी, मिडुरा से; dorsoventral, −2.8 मिमी से ड्यूरा; 3.1-mm स्टाइल के साथ। चार स्टेनलेस स्टील खोपड़ी शिकंजा और दंत एक्रिलिक जगह में इलेक्ट्रोड और प्रवेशनी आयोजित किया। शल्य चिकित्सा के बाद 2.4 d के लिए हर 48 घंटे में सर्जिकल घाव का उपचार सामयिक एंटीबायोटिक से किया जाता था। चूहों को सर्जरी से उबरने के लिए 14 – 12 d की अनुमति दी गई और फिर उन्हें BSR थ्रेशोल्ड प्रक्रिया में प्रशिक्षित किया गया।

बीएसआर प्रक्रिया।

चूहों को असतत-परीक्षण वर्तमान-थ्रेशोल्ड प्रक्रिया के अनुसार बीएसआर उत्तेजना के लिए प्रतिक्रिया करने के लिए प्रशिक्षित किया गया था जो कि कहीं और वर्णित है जैसे एक्सएनएएमएक्स, एक्सएनयूएमएक्स। संक्षेप में, BSR वर्तमान स्तर 10-μA चरणों में अवरोही और आरोही श्रृंखला में भिन्न थे। प्रत्येक परीक्षण सत्र में, चार वैकल्पिक अवरोही / आरोही श्रृंखला प्रस्तुत की गईं। प्रत्येक श्रृंखला के लिए दहलीज को दो निरंतर वर्तमान तीव्रता के बीच के मध्य बिंदु के रूप में परिभाषित किया गया था जिसके लिए चूहों ने कम से कम तीन परीक्षणों में से तीन में जवाब दिया, और दो लगातार वर्तमान तीव्रता जिसके लिए चूहों ने तीन या पांच से अधिक परीक्षणों में जवाब नहीं दिया। सत्र की समग्र सीमा को चार अलग-अलग श्रृंखलाओं के लिए थ्रेसहोल्ड के माध्यम के रूप में परिभाषित किया गया था। प्रत्येक परीक्षण सत्र अवधि में लगभग 14 मिनट था। स्थिर बीएसआर थ्रेसहोल्ड को 5 से अधिक दिनों में थ्रेसहोल्ड में BS30% भिन्नता के रूप में परिभाषित किया गया था, आमतौर पर 10-5 प्रशिक्षण के बाद। प्रत्येक परीक्षण सत्र के लिए प्रतिक्रिया विलंबता को सभी परीक्षणों की औसत प्रतिक्रिया विलंबता के रूप में परिभाषित किया गया था, जिसके दौरान सकारात्मक प्रतिक्रिया हुई।

वायरल पैकेजिंग और वितरण।

लघु हेयरपिन आरएनए को वितरित किया गया और संवैधानिक रूप से pRNAT-U6.2 / Lenti वेक्टर सिस्टम (जेनस्क्रिप्ट) का उपयोग करके व्यक्त किया गया। वायरल कण निर्माता के प्रोटोकॉल के अनुसार तैयार किए गए थे। संक्षेप में, HEK 293FT कोशिकाएं वेक्टर के साथ ट्रांसफ़ॉर्म की गईं जिनमें shRNA इन्सर्ट (5 H-GGATCCCGCGCAGCAGTCGAGCTTTCTTCAAGAGAGAAAGCTCGACTGCTGCGTTTTTTCCAACTCGAG-3 ′) या खाली वेक्टर प्लस प्लस ViraP पैकेजिंग मिक्स पैकेजिंग मिक्स पैकेट मिक्सचर शामिल हैं। सुपरनैटेंट को तब अल्ट्रासेन्ट्रिफ्यूजेशन (72g, बेकमैन कल्टर एसडब्ल्यू टीआई टीआई रोटर।, 24 मिनट, 76,755 डिग्री सेल्सियस) द्वारा एकत्र और केंद्रित किया गया था और वायरल टिटर निर्माता के निर्देशों के अनुसार प्रतिदीप्ति-सक्रिय सेल सॉर्टिंग द्वारा निर्धारित किया गया था। वायरस को अलग-अलग किया गया और उपयोग किए जाने तक protected32 ° C पर प्रकाश-संरक्षित बक्से में संग्रहीत किया गया।

स्थिर बीएसआर थ्रेसहोल्ड के साथ चूहों ने प्रत्येक मस्तिष्क गोलार्ध के स्ट्रैटम में तीन साइटों पर द्विपक्षीय वायरल इंजेक्शन प्राप्त किए (इंजेक्शन प्रति 2 μl, 1 μl मिनट N 1, इंजेक्शनों के लिए 1 मिनट, चूहे प्रति कुल छह इंजेक्शन)। बीएसआर थ्रेशोल्ड मूल्यांकन फिर से शुरू होने से पहले इंट्राट्रैटल इंजेक्शन से चूहों को कम से कम 2-3 डी की वसूली की अनुमति दी गई थी। कैफेटेरिया आहार तक चूहों की पहुंच की अनुमति देने से पहले अधिकतम स्ट्राइटल D33R नॉकडाउन सुनिश्चित करने के लिए वायरस के इंजेक्शन के बाद एक्सएनयूएमएक्स डी के लिए दैनिक बीएसआर थ्रेसहोल्ड मूल्यांकन जारी रहा। इन 2 d (डेटा नहीं दिखाया गया) के दौरान Lenti-control और Lenti-D2Rsh चूहों के बीच BSR थ्रेसहोल्ड में कोई अंतर नहीं था।

Immunoblotting।

कैफेटेरिया आहार के लिए उनकी नियमित रूप से निर्धारित पहुंच के बाद चूहों को लगभग 1 h को मार दिया गया था, और दिमाग को तेजी से हटा दिया गया था। ~ 1-2 मिमी मोटाई के मस्तिष्क वर्गों को एक बर्फ ब्लॉक पर एक कोरोनल मस्तिष्क मैट्रिक्स (1-mm स्लाइस अंतराल; प्लास्टिक वन) का उपयोग करके तैयार किया गया था, और पृष्ठीय स्ट्रैटम (अस्थमा: ~ 2.2 से N0.26 मिमी) के ऊतक छिद्र लिए गए थे। स्ट्राइटल टिश्यू पंच तेजी से एकत्र किए गए, स्नैप फ्रोजन और उपयोग किए जाने तक °80 ° C पर संग्रहीत किए गए। अलग-अलग नमूनों को बर्फ पर पिघलाया गया और स्ट्राइटल टिशू की समान मात्रा का उपयोग समूहों के वजन पर निर्भर औसतन विभाजन (7 – 10 चूहों प्रति पूल) के आधार पर किया गया। ऊतक 500 μl बर्फ में ठंडा RIPA बफर (थर्मो वैज्ञानिक) सोडियम orthovanadate, phosphatase कॉकटेल अवरोधकों 1 और 2 (सिग्मा-एल्ड्रिच, ल्यूपेप्टिन और पेप्सटिन) से पहले resuspended था। ऊतक lysates नमूना बफर में 10 मिनट के लिए उबला हुआ था और 4% -20% या 10% ट्रिस-ग्लाइसिन एसडीएस जैल (Invitrogen) पर लोड किया गया था। प्रोटीन को नाइट्रोसेल्यूलोज झिल्ली में स्थानांतरित किया गया, ~ 1-23 ° C पर 25 h के लिए अवरुद्ध (5% गैर-वसा वाला सूखा दूध और PBS, X XUMUMX में 0.2% Tween-20X), और 7.4 ° C पर रातोंरात प्राथमिक एंटीबॉडी में ऊष्मायन किया गया। निम्नलिखित प्राथमिक एंटीबॉडी को ब्लॉक समाधान में पतला किया गया था: D4R माउस मोनोक्लोनल (सांता क्रूज़, 2: 1) या β-एक्टिन माउस मोनोक्लोनल (सांता क्रूज़, 100: 1)। सहसंयोजक पेरोक्सीडेस-संयुग्मित माध्यमिक एंटीबॉडी (एमर्सहम, एक्सएनयूएमएक्स: एक्सएनयूएमएक्स) के साथ ऊष्मायन के बाद केमिलाइंसेंट ईसीएल अभिकर्मक जोड़ा गया था। D200DR (~ 1 kDa) 2,000, 2 के परिपक्व झिल्ली से जुड़े रूप को प्रोटीन-लोडिंग नियंत्रण (β-actin; 70 kDa) के लिए सामान्यीकृत किया गया था और NIH इमेज जे सॉफ्टवेयर का उपयोग करके डेंसिटोमेट्री द्वारा निर्धारित किया गया था।

इम्यूनोकैमिकल विश्लेषण।

चूहों को पीबीएस (पीएच एक्सएनएनएक्सएक्स) में एक्सएनयूएमएक्स% पैराफॉर्मलडिहाइड के साथ सुगंधित और ट्रांसकार्डियल रूप से सुगंधित किया गया था। रातोंरात दिमाग हटा दिया गया, कम से कम 4 घंटे के लिए सुक्रोज (PBS, 7.6 में 30% समाधान) में संग्रहीत किया गया। जमे हुए ऊतक वर्गों (7.4 माइक्रोन मोटाई) एक microtome और अवरुद्ध (72% BSA, 30% सामान्य बकरी सीरम और 3% Triton X-5 के लिए PBS में ~ 0.3-100 ° C) में 1 घंटे के लिए एकत्र किए गए थे। निम्नलिखित प्राथमिक एंटीबॉडी को ब्लॉक समाधान में जोड़ा गया था और 23 ° C पर रातोंरात ऊष्मायन किया गया था: GFP के चिकन पॉलीक्लोनल (Abcam, 25: 4); खरगोश मोनोक्लोनल से GFAP (मिलिपोर, 1: 1,000); माउस मोनोक्लोनल टू न्यूरो (मिलिपोर, एक्सएनयूएमएक्स: एक्सएनयूएमएक्स)। अनुभागों को फ्लोरोसेंट-डाई-संयुग्मित माध्यमिक एंटीबॉडी के साथ ~ 1 – 1,000 ° C: एंटी-चिकन- 1-nm डाई (जैक्सन इम्युनोकॉर्चर्च, 1,000: 23), एंटी-खरगोश- 25-nm डाई (Invitrogen, 488) पर लगाया गया था। ), और एंटी-माउस- 1-nm डाई (Invitrogen, 1,000: 594)। अनुभाग VAPashield बढ़ते मीडिया DAPI (वेक्टर लैब्स) के साथ मुहिम शुरू की गई और कवर किए गए थे। छवियाँ एक ओलिंप BX1 प्रतिदीप्ति माइक्रोस्कोप (× 1,000 उद्देश्य) या एक ओलिंप confocal खुर्दबीन (× 594 और × 1 उद्देश्यों) का उपयोग कर लिया गया।

दूध पिलाने की प्रक्रिया।

खाद्य उत्पादों को ढीले-ढाले बिस्तर सामग्री से भिगोने से रोकने के लिए चूहों को व्यक्तिगत रूप से कागज़ के बिस्तर (अल्फा पैड्स; शेफर्ड स्पेशलिटी पेपर्स) पर रखा गया था। कैफेटेरिया आहार में बेकन, सॉसेज, चीज़केक, पाउंड केक, फ्रॉस्टिंग और चॉकलेट शामिल थे, जिन्हें चूहों को उपलब्ध कराने से पहले व्यक्तिगत रूप से तौला गया था। कैफेटेरिया आहार खाद्य पदार्थों को छोटे धातु के ग्रहण में वितरित किया गया था। फीडिंग सत्र पूरा होने पर मानक प्रयोगशाला चाउ सहित सभी खाद्य पदार्थों को फिर से तौला गया। निर्माता द्वारा प्रदान की गई पोषण संबंधी जानकारी का उपयोग करके विभिन्न मैक्रोन्यूट्रिएंट्स से कैलोरी की मात्रा की गणना की गई।

खिला व्यवहार का क्यू-प्रेरित दमन।

बीएसआर प्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले आयामों के समान ध्वनि-संवाहक संचालक कक्षों में फीडिंग प्रक्रियाएं हुईं। चूहों को एक ऑपरेटिव कक्ष में रखा गया था और 30 मिनट के लिए कैफेटेरिया आहार या चाउ की पहुंच थी। खाद्य उत्पादों को छोटे धातु के ग्रहणों में वितरित किया गया था। सभी खाद्य पदार्थों को सत्र खिलाने से पहले और बाद में तौला गया था, जो चूहों की सामान्य खिला अवधि के दौरान किए गए थे। चूहों के घर के पिंजरों में उपलब्ध कराए गए संरचना में समान रूप से 45-मिलीग्राम चाउ छर्रों की खपत से चाउ खपत का आकलन किया गया था। तब तक कैफेटेरिया आहार में चूहों को प्रति दिन 30 मिनट तक पहुंच की अनुमति दी गई थी, जब तक कि स्थिर सेवन हासिल नहीं किया गया था (दैनिक सेवन में <10% भिन्नता के रूप में परिभाषित), जिसमें 5-7 डी की आवश्यकता होती है। इस आधारभूत अवधि के दौरान, खाने योग्य खाद्य पदार्थों के स्थिरीकरण के बाद, प्रत्येक एक्सेस स्थिति में चूहों को दो समूहों को आवंटित किया गया: दंडित (जो पैर को झटका दे रहे हैं) और अप्रकाशित (पैर का झटका नहीं प्राप्त करना)। चूहों को लगातार चार सत्रों में एक ही ऑपरेटर कक्ष में लगातार दिनों के अधीन किया गया था जिसमें उन्हें पहले से ही खाने योग्य भोजन की सुविधा थी। 30-मिनट के कंडीशनिंग सत्र के दौरान 10 मिनट के लिए क्यू लाइट (वातानुकूलित उत्तेजना) को सक्रिय किया गया, 10 मिनट के लिए बंद कर दिया गया और फिर 10 मिनट के लिए वापस चला गया। सजाए गए चूहों को क्यू लाइट की प्रस्तुति के दौरान ही पैर का झटका लगा (0.5 s के लिए 1.0 mA; ~ 10-मिनट के अंतराल के साथ 1 उत्तेजना)। अप्रकाशित चूहों को क्यू प्रकाश के साथ एक ही तरीके से प्रस्तुत किया गया था, लेकिन पैर के झटके के वितरण के बिना। परीक्षण के दिन, अंतिम कंडीशनिंग सत्र के बाद, दंडित समूहों में चूहों को आंतरायिक पैर का झटका (कुल में पांच उत्तेजना) 5 मिनट के लिए क्यू प्रकाश की सक्रियता के साथ जोड़ा गया। पैरों के झटके की अनुपस्थिति में अप्रकाशित चूहों को फिर से क्यू प्रकाश के संपर्क में लाया गया। 5-मिनट की सजा अवधि के बाद, सभी चूहों को 30 मिनट के सत्र के लिए वातानुकूलित प्रोत्साहन के साथ 10 मिनट के सत्र के लिए स्वादिष्ट भोजन तक पहुंच की अनुमति दी गई (10 मिनट क्यू लाइट, 10 मिनट क्यू लाइट बंद, XNUMX मिनट क्यू लाइट)।

सांख्यिकीय आंकड़े।

बेसलाइन इनाम थ्रेसहोल्ड को प्रत्येक विषय के लिए कैफेटेरिया आहार तक पहुंचने से पहले एक्सएनयूएमएक्स डी के लिए औसत सीमा मूल्य के रूप में परिभाषित किया गया था। बेसलाइन थ्रेशोल्ड मान से प्रतिशत परिवर्तन के रूप में रिवार्ड थ्रेसहोल्ड व्यक्त किए गए थे। बेसलाइन रिवॉर्ड थ्रेशोल्ड वैल्यू, वेट गेन, कैलोरी की खपत और वसा से कैलोरी की खपत के प्रतिशत का विश्लेषण दो-कारक, विचरण के दोहराए-माप विश्लेषण द्वारा किया गया था, एक्सेस के साथ (केवल चाउ, प्रतिबंधित एक्सेस या विस्तारित एक्सेस), कैलोरी स्रोत ( मानक-चाउ या कैफेटेरिया आहार), वायरस (लेंटी-नियंत्रण या लेंटी-डीएक्सएनयूएमएक्सआरएचएस) और क्यू (युग्मित या सजा के साथ अप्रकाशित) के बीच-विषयों के कारक और समय के भीतर-विषय कारक। उपयुक्त होने पर, विचरण के विश्लेषण में मुख्य प्रभावों को बोन्फेरॉनी पोस्ट हॉक परीक्षणों द्वारा आगे का विश्लेषण किया गया था। ग्राफपैड प्रिज्म सॉफ्टवेयर का उपयोग करके सभी सांख्यिकीय विश्लेषण किए गए थे।

संदर्भ

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के साथ पत्राचार:

· पॉल जे केनी ([ईमेल संरक्षित])