एम जे फिजियोल रेगुल इंटीग्रेटेड कॉम्प फिजियोल। 2011 अप्रैल; 300 (4): R876-R884।
ऑनलाइन 2011 फ़रवरी 9 प्रकाशित। डोई: 10.1152 / ajpregu.00655.2010
PMCID: PMC3075076
1,2 सार
हमने पहले रिपोर्ट किया है कि चूहों में एक स्व-प्रशासन कार्य द्वारा मूल्यांकन किया गया, हाइपोथैलेमस के आर्क्यूट न्यूक्लियस में इंसुलिन का प्रशासन कम हो जाता है। क्योंकि सुक्रोज स्व-प्रशासन के साथ मिलकर केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (CNS) सक्रियण के पैटर्न का मूल्यांकन नहीं किया गया है, वर्तमान अध्ययन में, हमने न्यूरोनल सक्रियण के सूचकांक के रूप में c-Fos की अभिव्यक्ति को मापा। हमने सीएनएस में एक निश्चित अनुपात (एफआर) या प्रगतिशील-अनुपात (पीआर) शेड्यूल और सी-फॉस इम्युनोरैक्टिविटी की मैप की गई अभिव्यक्ति के अनुसार चूहों को बार-प्रेस करने के लिए प्रशिक्षित किया। हमने PR प्रदर्शन की शुरुआत और पार्श्व हाइपोथैलेमस और बेड न्यूक्लियस में c-Fos की अभिव्यक्ति के साथ मिलकर औसत दर्जे का हाइपोथैलेमस (चाप, paraventricular, retrochiasmatic, dorsomedial, और ventromedial नाभिक) में c-Fos की एक अनूठी अभिव्यक्ति देखी। एफआरए प्रदर्शन की शुरुआत के साथ स्ट्रिपा टर्मिनलियों की। सी-फोस अभिव्यक्ति FR और PR दोनों चूहों के नाभिक accumbens में बढ़ गई थी। हमारा अध्ययन एक खाद्य इनाम कार्य के प्रदर्शन में हाइपोथैलेमिक ऊर्जा होमोस्टैसिस सर्किटरी और लिम्बिक सर्किटरी दोनों के महत्व पर जोर देता है। ऊर्जा संतुलन के नियमन में औसत दर्जे का हाइपोथैलेमस की भूमिका को देखते हुए, हमारे अध्ययन से पता चलता है कि यह सर्किटरी ऊर्जा होमोस्टेसिस के बड़े संदर्भ में विनियमन को पुरस्कृत करने में योगदान कर सकती है।
मेसोलिम्बिक डोपामिनर्जिक (डीए) सर्किट्री, जिसमें वेंट्रल टेक्टेरल क्षेत्र (वीटीए) और स्ट्रेटम और कॉर्टिकल साइटों के लिए अनुमान शामिल हैं, को दुरुपयोग की दवाओं के कई वर्गों के प्रेरक या पुरस्कृत पहलुओं में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हुए पहचाना गया है (13, 22-24, 26, 48)। हमारी प्रयोगशाला और अन्य लोगों के हाल के शोध से पता चलता है कि यह सर्किटरी इसी तरह भोजन के प्रेरक या पुरस्कृत पहलुओं में एक प्रमुख भूमिका निभाता है। सर्किटरी के साथ कार्यात्मक और शारीरिक बातचीत जो ऊर्जा होमोस्टेसिस को नियंत्रित करती है, जानवरों की पोषण स्थिति द्वारा भोजन के प्रतिफल के मॉड्यूलेशन की रिपोर्ट द्वारा सुझाई गई है (10, 14, 16, 43)। पोषण या चयापचय की स्थिति से खाद्य इनाम सहित इनाम का संशोधन, इंसुलिन सहित तंत्रिका और अंतःस्रावी संकेतों से दृढ़ता से प्रभावित होता है (15), लेप्टिन (11, 18, 21, 30, 32), घ्रेलिन (35), मेलेनिन-केंद्रित हार्मोन (MCH) (45), और ऑरेक्सिन (5, 7): रिसेप्टर्स, जैव रासायनिक और सेलुलर प्रभावकारिता की उपस्थिति, और केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (CNS) में इन संकेतों के विवो या व्यवहारिक प्रभावकारिता में हाल के वर्षों में बहुतायत से प्रदर्शन किया गया है।
विस्तारित लिम्बिक सर्किट्री को वैसे ही खिला और भोजन के प्रतिफल में भूमिका निभाने के लिए दिखाया गया है (2, 19, 28)। हालांकि, सीएनएस साइटों में अतिरिक्त योगदान है। विशेष रूप से, पार्श्व हाइपोथैलेमस (एलएच) लंबे समय से एक साइट है जो खिला और आत्म-उत्तेजना व्यवहार की मध्यस्थता के लिए जाना जाता है (4, 31)। LH में Orexinergic न्यूरॉन्स और लेप्टिन सिग्नलिंग को भोजन और भोजन के इनाम के लिए महत्वपूर्ण माना गया है (5, 29, 30)। हमने हाल ही में देखा कि इंसुलिन को तीसरे सेरेब्रल वेंट्रिकल में या हाइपोथैलेमस के आर्क नाभिक में विभाजित किया गया था (एआरसी) सुक्रोज स्व-प्रशासन को कम कर सकता है, लेकिन वीटीए या न्यूक्लियस एक्जेंस में इंसुलिन प्रशासन का इस विशिष्ट इनाम प्रतिमान पर कोई प्रभाव नहीं था (15)। इस प्रकार, ऐसा प्रतीत होता है कि कई हाइपोथैलेमिक साइटें प्रेरित भोजन की मांग और अधिग्रहण में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकती हैं और इसके अनुरूप, एक परिकल्पना होगी कि हाइपोथैलेमिक क्षेत्र खाद्य स्व-प्रशासन के साथ सक्रिय रूप से सक्रिय हैं। इस परिकल्पना का परीक्षण करना शुरू करने के लिए, हमने तयशुदा अनुपात (FR) प्रशिक्षण के बाद, या प्रगतिशील अनुपात (PR) प्रशिक्षण के बाद, एक सुक्रोज स्व-प्रशासन प्रतिमान में प्रशिक्षित चूहों के CNS में c-Fos अभिव्यक्ति की मैपिंग की है, एक अधिक कठोर कार्य प्रेरणा का आकलन करने के लिए (20).
सामग्री और तरीके
विषयों।
सिमंसन (गिलरॉय, सीए) के विषय में पुरुष एल्बिनो चूहों (325-425 ग्राम) थे। चाउ एड लिबिटम पर चूहों को बनाए रखा गया था। उन्हें 12: 12-एच प्रकाश-अंधेरे चक्र पर 6 बजे रोशनी के साथ बनाए रखा गया था और उन्हें 7 बजे और दोपहर के बीच प्रशिक्षित किया गया था, और बाद की स्थिति में पोस्टबॉर्सप्टिव स्थिति में। जानवरों की देखभाल के लिए राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थानों के दिशानिर्देशों का पालन करते हुए चूहों पर किए गए सभी प्रक्रियाओं को वीए पुगेट साउंड हेल्थ केयर सिस्टम में अनुसंधान और विकास समिति की पशु देखभाल और उपयोग उपसमिति द्वारा अनुमोदित किया गया था।
सुक्रोज स्व-प्रशासन।
प्रक्रियाएं हमारी प्रकाशित कार्यप्रणाली पर आधारित थीं (15) और तंग चूहों पर किया गया। इस प्रयोग में तीन चरण शामिल थे: प्रशिक्षण शुरू करने के लिए ऑटोसैपिंग, एफआर प्रशिक्षण, और प्रगतिशील अनुपात (पीआर) रिचर्डसन और रॉबर्ट्स के पीआर एल्गोरिथ्म का उपयोग करके प्रशिक्षण (38)। PR एल्गोरिथ्म में 1, 2, 4, 6, 9, 12, 16, 20, 28, 36, 48, 63, 83, 110, 145, 191, 251, 331, 437, 575, 759 में से एक है। आदि) लीवर प्रेस एक सत्र के भीतर इनाम वितरण को सफल करने के लिए (38)। चूहों को स्व-प्रशासन एक्सएनयूएमएक्स% सुक्रोज (एक्सएनयूएमएक्स एमएल इनाम) को एक तरल ड्रॉप रिसेप्सलेट में दिया गया था। एक मेड एसोसिएट्स (जॉर्जिया, वीटी) प्रणाली द्वारा नियंत्रित ऑपरेटिव बक्से में दो लीवर थे, लेकिन केवल एक लीवर (एक सक्रिय, वापस लेने योग्य लीवर) ने जलसेक पंप को सक्रिय किया। अन्य लीवर पर प्रेस (एक निष्क्रिय, स्थिर लीवर) भी दर्ज किए गए थे। जैसा कि हमने पहले देखा है, निष्क्रिय लीवर पर प्रेस की संख्या बहुत कम थी (5 प्रेस / सत्र से कम)। सुक्रोज समाधान को मौखिक खपत (मेड एसोसिएट्स, सेंट एल्बन्स, वीटी) के लिए एक तरल ड्रॉप रिसेप्शन में दिया गया था। 0.5-h सत्र के दौरान एक सतत सुदृढीकरण अनुसूची (FR10: प्रत्येक लीवर प्रेस को सुदृढ़ किया गया था) के दौरान प्रारंभिक प्रशिक्षण आयोजित किया गया था। प्रत्येक सत्र सक्रिय लीवर के सम्मिलन और एक सफेद हाउस लाइट की रोशनी के साथ शुरू हुआ जो पूरे सत्र के लिए जारी रहा। एक 1-s टोन (1 Hz, 5 dB पृष्ठभूमि के ऊपर) और प्रकाश (सक्रिय लीवर के ऊपर 2900 W श्वेत प्रकाश) प्रत्येक इनाम वितरण के साथ असतत यौगिक क्यू के साथ, 20-s समय के साथ सुक्रोज वितरण के साथ शुरुआत करते हैं। FR प्रशिक्षण 7.5 दिनों के लिए किया गया था; पांचवें सत्र से स्थिर प्रतिक्रिया प्राप्त होती है। पीआर प्रशिक्षण 20 दिनों के लिए अधिकतम संभव 10 h / दिन के लिए किया गया था। कोई सक्रिय लीवर प्रेस प्रतिक्रिया के 3 मिनट के बाद पीआर सत्र समाप्त हो गया, जिस बिंदु पर घर की रोशनी स्वचालित रूप से बंद कर दी गई थी और सक्रिय लीवर को वापस ले लिया गया था; चूहों को चैंबरों से निकाल लिया गया और वे अपने घर के पिंजरों में लौट आए। "स्टॉप टाइम" में सूचना दी टेबल 2 उस समय का प्रतिनिधित्व करता है जिस पर सिस्टम को बंद कर दिया गया था; इसलिए, अंतिम सक्रिय लीवर प्रेस स्टॉप टाइम से पहले 30 मिनट में हुआ होगा। व्यवहार डेटा (टेबल 2) का औसत दर्शाता है सत्र 6-10 FR प्रशिक्षण के लिए, और सत्र 1-9 पीआर प्रशिक्षण के लिए। नियंत्रण-संभाले चूहों को आवास कक्ष से लिया गया था और प्रक्रिया कक्ष के भीतर, 60 मिनट के लिए घर की रोशनी के साथ एक स्वच्छ संचालक कक्ष में रखा गया था, चूहों को स्वयं-प्रशासन सुक्रोज के हैंडलिंग और कमरे के अनुभवों को अनुकरण करने के लिए। उन्हें संचालक पेटियों में रहने के दौरान कुछ भी खाने या पीने के लिए नहीं दिया जाता था और लीवर तक उनकी पहुँच नहीं थी।
अंतिम दिन, चूहों को प्रशिक्षण के दिनों के अनुसार कक्षों में रखा गया था और 90 मिनट तक कक्षों में रखा गया था, जिसके बाद उन्हें संज्ञाहरण, छिड़काव और बाद में प्रतिरक्षाविज्ञानी के लिए हटा दिया गया था। नियंत्रण चूहों को इसी तरह प्रक्रिया कक्ष में लाया गया और 90 दिनों के लिए, प्रशिक्षण दिनों के अनुसार, एक साफ सुचालक कक्ष में रखा गया, जिसके बाद उन्हें संवेदनाहारी और सुगंधित किया गया। पिछले 90-मिनट के सत्र के तुरंत बाद, चूहों को आइसोफ्लुरेन इनहेलेशन के साथ गहराई से संवेदनाहारी किया गया था और 0.9% NaCl के साथ सुगंधित किया गया था और ठंड 4% paraformaldehyde समाधान के साथ था। संवेदनाहारी और इच्छामृत्यु का समय घटना के बाद 90-120 मिनट पर सी-फॉस प्रोटीन के चरम अभिव्यक्ति के ज्ञात समय के पाठ्यक्रम पर आधारित था। इस प्रकार, सी-फ़ोस अभिव्यक्ति व्यवहार कार्य की शुरुआत में सीएनएस की सक्रियता को दर्शाती है, बजाय इसके कि जानवरों के कार्य का अनुभव करने और सुक्रोज को निगलना का परिणाम है। कई दिनों के लिए दिमाग को पैराफ़ॉर्मलडिहाइड में हटा दिया गया और बाद में ले जाया गया; फिर, उन्हें बाद में 20% सुक्रोज-पीबीएस में रखा गया, जिसके बाद उन्हें 30% सुक्रोज-पीबीएस समाधान में रखा गया। Immunohistochemistry के लिए दिमाग एक क्रायोस्टैट (Leica CM 3050S cryostat) पर लगाए गए थे।
सी-फॉस इम्यूनोहिस्टोकेमिस्ट्री और क्वांटिटेशन।
हमने मस्तिष्क वर्गों में इम्यूनो-एक्टिव सी-फॉस प्रोटीन की मात्रा निर्धारित करने के लिए हमारी स्थापित कार्यप्रणाली का उपयोग किया ()12)। पूरे मस्तिष्क की प्रारंभिक गुणात्मक स्क्रीन सी-फॉस अभिव्यक्ति के लिए आयोजित की गई थी। पीबीएस (ऑक्सॉइड, हैम्पशायर, यूके) में स्लाइड-माउंटेड एक्सएनयूएमएक्स-माइक्रोन पूरे-मस्तिष्क कोरोनल वर्गों को एक्सएनयूएमएक्स बार धोया गया था। तब 12% सामान्य बकरी या गधा सीरम युक्त पीबीएस में कमरे के तापमान पर 3 एच के लिए अनुभागों को अवरुद्ध किया गया था। तब अनुभागों को पीबीएस में कई बार धोया गया था और पीबीएस में बनाए गए प्राथमिक एंटीबॉडी समाधानों में एक्सएनयूएमएक्स डिग्री सेल्सियस पर रातोंरात ऊष्मायन किया गया था। पीबीएस में वर्गों को तीन बार धोया गया और फिर XNXX एच के लिए पीबीएस में बनाए गए माध्यमिक एंटीबॉडी समाधान में कमरे के तापमान पर अंधेरे में ऊष्मायन किया गया। अनुभागों को बाद में पीबीएस में फिर से धोया गया और वेक्टाशिल हार्ड सेट बढ़ते माध्यम (वेक्टर लेबोरेटरीज, बर्लिंग, सीए) बढ़ते माध्यम में माउंट और कवर फिसल गए। वर्गों की डिजिटल छवियों को एक ऑप्टिपोट कैमरा से जुड़े निकॉन ई-एक्सएनयूएमएक्स प्रतिदीप्ति माइक्रोस्कोप का उपयोग करके और इमेज प्रो प्लस (मीडिया साइबरनेटिक्स, सिल्वर स्प्रिंग, एमडी) सॉफ्टवेयर का उपयोग करके अधिग्रहण किया गया था।
इसके बाद, हमने सीमित संख्या में क्षेत्रों पर ध्यान केंद्रित किया, जो कि स्थितियों के बीच, परिमाण के लिए, और न्यूरोनल फ़ेनोटाइपिंग के लिए एक स्पष्ट अंतर दिखाते हैं। विशेष रूप से, हम नाभिक accumbens कोर और खोल (NAc) पर ध्यान केंद्रित किया; स्ट्रा टर्मिनलिस के पूर्वकाल और पीछे के बिस्तर के नाभिक (एनबीएसटी, पीबीएसटी); औसत दर्जे का हाइपोथैलेमिक क्षेत्र [वेंट्रोमेडियल न्यूक्लियस (वीएमएच), डॉर्सोमेडियल हाइपोथैलेमस (डीएमएच), पैरावेंट्रिकुलर न्यूक्लियस (पीवीएन), रेट्रोचीमैटिक एरिया (आरसीएच), और एआरसी]; पार्श्व हाइपोथेलेमस (एलएच), पृष्ठीय और उदर क्षेत्रों और पेरिफोरिकल (peF) क्षेत्र सहित; वीटीए; मस्तिष्क स्टेम [हीन ऑलिव, हाइपोग्लोसल (एनएक्सआईआई) एकान्त पथ के नाभिक, पार्श्व जालीदार नाभिक, और सीएक्सएनयूएमएक्स / एएक्सएनयूएमएक्स एड्रेनालाईन / नॉरएड्रेनालाईन नाभिक]। एटलस से मिलान किए गए एक्सएनयूएमएक्स-माइक्रोन वर्गों का मूल्यांकन पैक्सिनो और वाटसन (ए) के एटलस के आधार पर मिलान वाले वर्गों और क्षेत्रों में सी-फॉस अभिव्यक्ति और मात्रात्मकता के लिए किया गया था।34)। कृपया देखें टेबल 1 विशिष्ट स्टीरियोटैक्सिक निर्देशांक के लिए। Assays का प्राथमिक ध्यान प्रत्येक व्यवहार कार्य की अपने संबंधित नियंत्रण (PR बनाम PRC; FR बनाम FRC) से तुलना करना था। व्यवहार बनाम नियंत्रण की स्थिति के आधार पर संभावित मतभेदों को अनुकूलित करने के लिए, पीआर और एफआर समूहों से चोटी के कलाकारों को विश्लेषण के लिए चुना गया था। इस प्रकार, 4 / 12 PR और 3 / 12 FR चूहों का विश्लेषण किया गया था: इन चूहों में सक्रिय लीवर प्रेस नंबर (प्राथमिक व्यवहार समापन बिंदु) था जो उनके संबंधित व्यवहार समूह के मतलब से ऊपर एक मानक विचलन से अधिक था। नियंत्रण चूहों (5 PRC और 3 FRC चूहों के एक सबकोहॉर्ट, FR या PR चूहों के रूप में एक ही समय में प्रक्रिया कक्ष में मौजूद) का भी विश्लेषण किया गया था। तीन चूहों का एक अतिरिक्त समूह पीआर प्रक्रिया की अतिरिक्त अवधि की नकल करने के लिए FR प्रक्रिया ("FRext") के माध्यम से लिया गया था (यानी, 20 दिनों की कुल संख्या के लिए, क्योंकि पीआर चूहों को FR और फिर PR के माध्यम से लिया जाता है) FR और PR के बीच अंतर व्यवहार कार्य या प्रक्रिया की अवधि के कारण था। FRext दिमागों का विश्लेषण और स्क्रीनिंग व्यवस्थित रूप से नहीं की गई थी, लेकिन विशेष रूप से परिणामों में संकेत के अनुसार, ब्याज के विशिष्ट क्षेत्रों की तुलना अन्य चार समूहों के साथ की गई थी, तुलनात्मक मात्रा की अनुमति देने के लिए।
परिमाणीकरण के लिए (40 × आवर्धन पर), एटलस-मिलान वाले क्षेत्रों का चयन किया गया। छविप्रो प्लस सॉफ़्टवेयर (मीडिया साइबरनेटिक्स) का उपयोग वांछित क्षेत्र की छवि को कैप्चर करने के लिए किया गया था। एक क्षेत्र को गिनती के लिए सीमांकित किया गया था, और सकारात्मक सेल गणना के लिए एक सीमा स्थापित की गई थी। संबंधित प्रायोगिक समूहों से वर्गों के लिए समान क्षेत्र और पृष्ठभूमि (दहलीज) का उपयोग किया गया था, और पृष्ठभूमि सेटिंग में बीच-सत्र में बदलाव को रोकने के लिए, सभी प्रयोगात्मक समूहों के लिए एक ही सत्र में सकारात्मक कोशिकाओं (मात्रा) की सॉफ्टवेयर गिनती की गई थी। सांख्यिकीय विश्लेषण के लिए, काउंट्स को एक व्यक्तिगत चूहे से लिया जाता था, अगर प्रत्येक क्षेत्र के अनुसार संबंधित या पूर्ण खंड (जैसा कि परिभाषित हो) टेबल 1) उपलब्ध थे; उस क्षेत्र के लिए अपूर्ण द्विपक्षीय प्रतिनिधित्व होने पर एक विशिष्ट क्षेत्र के लिए डेटा एक चूहे से नहीं लिया गया था।
गुणात्मक डबल-लेबल इम्यूनोफ्लोरेसेंस विश्लेषण।
मस्तिष्क के खंडों को चूहों से लिया गया था जिसमें सी-फॉस को परिमाणित किया गया था, डबल-लेबल इम्यूनोहिस्टोकेमिस्ट्री के लिए। क्योंकि हम जानवरों के व्यवहार के प्रदर्शन को परेशान नहीं करना चाहते थे, उन्हें पेप्टाइड न्यूरोट्रांसमीटर के विज़ुअलाइज़ेशन को अनुकूलित करने के लिए कोलिसीसिन के साथ ढोंग नहीं किया गया था। इसलिए, स्व-प्रशासन कार्य के साथ सक्रिय न्यूरोनल फेनोटाइप का दृश्य सीमित था। हालाँकि, सीएनएस स्थानों की एक संख्या में सक्रिय न्यूरॉन्स के फेनोटाइप्स का मूल्यांकन शुरू करने के लिए, डिजिटल छवियों (ऊपर के अनुभाग में वर्णित) को 20 × 40, या 60 × (चित्र किंवदंतियों में संकेत के अनुसार) आवर्धन पर लिया गया था। । ग्लूटामेट डेकारबॉक्साइलेज (जीएडी), टायरोसिन हाइड्रॉक्सिलेज (टीएच), सीआरएफ, न्यूरोपेप्टाइड वाई (एनपीवाई), अगोटी-संबंधित पेप्टाइड (एग्री), और ट्रिप्टोफैन हाइड्रॉक्सिलस के लिए दोहरे धुंधला करने की प्रक्रिया सी-फॉस-इम्यून-इम्युनिया के परख के लिए तुलनीय थी। स्वयं, सिवाय इसके कि सी-फॉस-एब और अन्य प्राथमिक एंटीबॉडी में से एक का उपयोग 4 डिग्री सेल्सियस पर रातोंरात ऊष्मायन के लिए किया गया था; इसी तरह, दोनों माध्यमिक एंटीबॉडी एक ही समाधान में थे और कमरे के तापमान पर अंधेरे में 1 घंटे के लिए सेते थे। अवरुद्ध कदम से पहले एक 20-मिनट 50% इथेनॉल धोने orexin परख के लिए इस्तेमाल किया गया था। प्राथमिक एंटीबॉडी के एक उपयुक्त कमजोर पड़ने का निर्धारण करने के लिए प्रारंभिक अनुकूलन assays किए गए थे। उपयोग किए जाने वाले प्राथमिक एंटीबॉडी खरगोश एंटी-सी-फॉस (1: 500) (एससी -52) और माउस एंटी-सी-फॉस (1: 800) (सांताक्रूज बायोटेक्नोलॉजी, सांता क्रूज़, सीए) दोनों थे; माउस एंटी-जीएडी (1: 1,000), माउस एंटी-टायरोसिन हाइड्रॉक्सिलेज़ (1: 500), और भेड़ विरोधी ट्रिप्टोफैन हाइड्रॉक्सिलेज़ (सभी कैमिकॉन, टेमेकुला, सीए से); खरगोश विरोधी सीआरएफ (1: 500) (डॉ। वायली वाले, साल्क इंस्टीट्यूट, सीए से उपहार); खरगोश एंटी-एनपीवाई (1: 1,000), खरगोश एंटी-एजीआरपी (1: 1,000), और फीनिक्स फार्मास्युटिकल (सेंट जोसेफ, एमओ) से सभी बकरी विरोधी ऑरेक्सिन ए (1: 5,000)। द्वितीयक एंटीबॉडी का इस्तेमाल किया गया था Cy3- संयुग्मित बकरी एंटी-खरगोश या एंटी-माउस (जैक्सन इम्यूनोसेर? वेस्ट ग्रोव, पीए), एलेक्सा फ्लोर 488 बकरी एंटी-माउस या एंटी-खरगोश या गधा विरोधी भेड़ आईजीजी (आणविक जांच, यूजीन, या)। ; सभी माध्यमिक एंटीबॉडी को 1: 500 पर पतला किया गया था। सी-फॉस / एमसीएच दोहरी इम्यूनोस्टेनेशन को क्रमिक रूप से स्वीकार किया गया; पहला, एमसीएच (1: 2,500 प्राथमिक एंटीबॉडी, मिलिपोर) के लिए एलेक्सा -488-बकरी एंटी-खरगोश (1: 500) माध्यमिक एंटीबॉडी के साथ। स्लाइड्स को 5% सामान्य बकरी सीरम के साथ वापस कर दिया गया और एंटी-सी-फॉस (1: 500) और द्वितीयक एंटीबॉडी के रूप में साइबर 3-बकरी एंटी-खरगोश के लिए दाग दिया गया। अवरुद्ध चरण से पहले 20-मिनट 50% इथेनॉल धोने को एमसीएच परख के लिए उपयोग किया गया था।
सांख्यिकीय आंकड़े।
समूह डेटा को पाठ, तालिकाओं और आंकड़ों में data SE के रूप में प्रस्तुत किया जाता है। महत्व के रूप में परिभाषित किया गया है P ≤ 0.05। सांख्यिकीय तुलना प्रयोगात्मक समूहों (एफआर बनाम पीआर) या प्रयोगात्मक समूहों और संबंधित नियंत्रण (पीआर बनाम पीआरसी; एफआर बनाम एफआरसी) के बीच अप्रकाशित छात्र का उपयोग करके की जाती है। t-परीक्षा। अलग-अलग मस्तिष्क क्षेत्रों में सक्रिय लीवर प्रेस और सी-फॉस अभिव्यक्ति के बीच पियर्सन सहसंबंध गुणांक, साथ ही समान प्रयोगात्मक परिस्थितियों में मस्तिष्क के विभिन्न क्षेत्रों के बीच सी-फॉस अभिव्यक्ति के सहसंबंध की गणना मैक ओएस संस्करण के लिए स्टेटप्लस - मैक ले सांख्यिकीय विश्लेषण कार्यक्रम का उपयोग करके की गई थी। 2009 एनालिस्टसॉफ्ट द्वारा। हमने रैखिक सहसंबंधों के लिए परीक्षण किया (पियर्सन के R विभिन्न सीएनएस क्षेत्रों में सी-फॉस अभिव्यक्ति के बीच सांख्यिकीय)। हमने विभिन्न सक्रिय सीएनएस क्षेत्रों और व्यवहार में सी-फॉस अभिव्यक्ति के बीच सहसंबंधों की भी जांच की। चूहों से एफआर और पीआर डेटा, जिसके लिए सी-फॉस मात्राकरण किया गया था, इन सहसंबंधों के लिए उपयोग किया गया था।
परिणामों
सी-फॉस मात्रा।
जैसा कि हमने पहले देखा है, पीआर बनाम एफआर प्रदर्शन के लिए सक्रिय लीवर प्रेस की संख्या काफी अधिक थी (टेबल 2), और FR प्रदर्शन के दौरान सुक्रोज पुरस्कारों की संख्या अधिक थी। PR चूहों के लिए सत्र की लंबाई 90 मिनट (स्टॉप टाइम - 30) के बारे में थी। टेबल 3 सभी सीएनएस क्षेत्रों में सी-फॉस इम्यूनोएक्टिव सेल गिना जाता है जहां मात्रा का ठहराव किया गया था। FR और PR चूहों के लिए c-Fos अभिव्यक्ति का पैटर्न संक्षेप में प्रस्तुत किया गया है अंजीर 1। औसत दर्जे का हाइपोथैलेमस (एमएच) का महत्वपूर्ण सक्रियण थामुन्नापीआर लीवर में लगे एआरसी, पीवीएन, आरसीएच, डीएमएच, और वीएमएच) के एक समग्र, जो कि सूक्रोज के लिए दबाने वाले पीआर लीवर में लगे हुए हैं, लेकिन संबंधित नियंत्रणों की तुलना में, सुक्रोज के लिए एफआर लीवर दबाने वाले चूहों में कोई समग्र सक्रियता नहीं है। पीआर चूहों के औसत दर्जे के हाइपोथैलेमस के भीतर, यह सक्रियण PVN, ARC और VMH में हुआ (अंजीर 2)। एफआर लीवर दबाने, लेकिन पीआर लीवर दबाने नहीं, एलएच के भीतर महत्वपूर्ण सक्रियण से जुड़ा था (मुख्य रूप से पेरिफोरनिकल क्षेत्र के भीतर सक्रियण पर आधारित)। दोनों सक्रिय लीवर प्रेस और हाइपोथैलेमिक सी-फॉस अभिव्यक्ति FRext और FR समूहों (MH) के बीच तुलनीय थेमुन्ना, 946 UM 26 और 911 UM 118; ARC, 176 N 18 और 186 UM 10; एलएचमुन्ना, 468 UM 79 और 378 UM 34; LHPEF, 200 pe 31 और 173 F 15, क्रमशः), यह सुझाव देते हुए कि FR और PR समूहों के बीच अभिव्यक्ति पैटर्न में अंतर प्रशिक्षण / अनुभव की अवधि के लिए नहीं, बल्कि वाद्य कार्य की प्रकृति से संबंधित है। एफआर समूह के लिए, बीएनएसटी में सी-फॉस अभिव्यक्ति में उल्लेखनीय वृद्धि हुई, एनबीएसटी और पीबीएसटी दोनों में देखी गई। एफआर और पीआर लीवर दबाने दोनों एनएसी शेल में वृद्धि हुई सी-फॉस-इम्युनोपोसिटिव न्यूरॉन्स के साथ जुड़े थे; FR-लीवर दबाने में लगे चूहों से NA-कोर में c-Fos की संख्या में उल्लेखनीय रूप से वृद्धि हुई थी, PR लीवर दबाने में लगे चूहों में c-Fos अभिव्यक्ति में वृद्धि के प्रति एक निरंकुश प्रवृत्ति के साथ। पीआर कार्य के साथ वीटीए में सी-फॉस में वृद्धि नहीं की गई थी, हालांकि एफआर कार्य के साथ वृद्धि के प्रति एक निरर्थक प्रवृत्ति देखी गई थी। अंत में, पीआर के लिए प्रशिक्षित चूहों के मस्तिष्क स्टेम में हाइपोग्लोसल (कपाल तंत्रिका XII) नाभिक में सी-फॉस में काफी वृद्धि हुई थी, लेकिन एफआर के लिए नहीं।
सी-फॉस की अभिव्यक्ति अन्य सीएनएस क्षेत्रों में देखी गई, जिसमें एमिग्डाला और सेरेब्रल कॉर्टेक्स शामिल हैं (अंजीर 3)। हालांकि, दोनों नियंत्रण स्थितियों के साथ-साथ पीआर और एफआर कार्यों के साथ अभिव्यक्ति में अभिव्यक्ति देखी गई थी, यह सुझाव देते हुए कि प्रक्रिया के निरर्थक पहलुओं (हैंडलिंग, प्रक्रिया कक्ष में आंदोलन) का परिणाम इस सक्रियण में हो सकता है। इन क्षेत्रों में मात्रा का संचालन नहीं किया गया था। इसी तरह, एनएक्सआईआई के अलावा ब्रेन स्टेम क्षेत्रों के भीतर सक्रियता देखी गई थी, लेकिन नियंत्रण और कार्य-संबंधी दोनों स्थितियों के साथ मिलकर, यह भी असामान्य उत्तेजना या व्यवहार सक्रियण में एक भूमिका का सुझाव देता है।
हमने विभिन्न सीएनएस क्षेत्रों में सी-फॉस अभिव्यक्ति के बीच सहसंबंधों के लिए परीक्षण किया। लीवर-दबाने वाले समूहों के डेटा को मिलाकर, हमने एलएच और वीएमएच में सी-फॉस अभिव्यक्ति के बीच एक नकारात्मक सहसंबंध पाया; इस प्रकार, वीएमएच की सक्रियता एलएच (पियर्सन की सक्रियता में कमी) से जुड़ी थी R, ,0.7986; t = =3.7534; P = 0.0056)। इसके अलावा, हमने LH और VTA (पियर्सन के) के क्षेत्र में c-Fos अभिव्यक्ति के बीच एक महत्वपूर्ण सकारात्मक संबंध देखा R0.7772; t = 3.493; P = 0.0082), इन दोनों क्षेत्रों के बीच ज्ञात मोनोसिनेप्टिक कनेक्टिविटी के साथ संगत है (Refs में चर्चा देखें)। 2 और 13)। हमने वीटीए बनाम एनएसी-शेल में सी-फॉस अभिव्यक्ति के बीच एक महत्वपूर्ण नकारात्मक सहसंबंध पाया, चाहे एफआर प्रदर्शन के लिए अलग से परीक्षण किया गया हो (पियर्सन के R, ,0.9262; t = =4.9125; P = 0.008) या पीआर प्रदर्शन के लिए (पियर्सन की R, ,0.9897; t = =9.7624; P = एक्सएनयूएमएक्स), स्ट्राइटल क्षेत्रों के बीच ज्ञात नाइग्रा और वीटीए के बीच ज्ञात पारस्परिक आदानों के अनुरूप है (2, 13)। हमने विभिन्न सीएनएस क्षेत्रों और व्यवहार में सी-फॉस अभिव्यक्ति के बीच सहसंबंधों के लिए भी परीक्षण किया। लीवर-दबाने वाले समूहों से डेटा का संयोजन, हमने एआरसी में सी-फॉस और सक्रिय लीवर प्रेस (पियर्सन के बीच एक महत्वपूर्ण सकारात्मक सहसंबंध देखा) R0.8208; t = 3.8017; P = 0.0067).
सुक्रोज के साथ सुक्रोज सेवन और प्रेरणा के साथ सक्रिय न्यूरॉन्स की पहचान।
मस्तिष्क स्टेम में, सी-फॉस-पॉजिटिव न्यूरॉन्स ने TH के लिए सकारात्मक इम्यूनोस्टेनिंग नहीं दिखाया, एपिनेफ्रीन और नॉरपेनेफ्रिन (और डोपामाइन) के लिए दर-सीमित एंजाइम; इस प्रकार, ये catecholaminergic न्यूरॉन्स FR या PR कार्यों द्वारा सक्रिय नहीं हुए। हालांकि, कुछ सी-फॉस-पॉजिटिव न्यूरॉन्स ने ट्रिप्टोफैन हाइड्रॉक्सिलस के लिए सकारात्मक इम्यूनोस्टेनिंग दिखाया, जो दर्शाता है कि सेरोटोनिन न्यूरॉन्स की आबादी सक्रिय हो गई थी। के रूप में दिखाया गया अंजीर 4एआरसी में, सी-फॉस-पॉजिटिव सेल बॉडी को एजीआरपी-सना हुआ फाइबर से घिरा हुआ था, और एनपीवाई फाइबर / सी-फॉस इम्यूनोस्टेनिंग के लिए एक समान पैटर्न मनाया गया (दिखाया नहीं गया)। पीवीएन में, सीआर-पॉजिटिव न्यूरॉन्स को घेरने के लिए सी-फॉस पॉजिटिव न्यूरॉन्स दिखाई दिए, लेकिन कोई कोलोकलाइजेशन नहीं देखा गया (डेटा नहीं दिखाया गया)। अंजीर 5 एलएच में ऑरेक्सिन और एमसीएच दोनों के लिए इम्यूनोस्टेनिंग दिखाता है। ओरेक्सिन न्यूरॉन्स dLH और peLH दोनों में पाए गए थे। यद्यपि हमने पीईएलएच में एमसीएच पॉजिटिव न्यूरॉन्स का अवलोकन किया था, लेकिन एलएच के उस क्षेत्र में सी-फॉस के साथ अनिवार्य रूप से कोई कोलोकलाइज़ेशन नहीं था। हालांकि, हमने peLH के भीतर ऑरेक्सिन-पॉजिटिव न्यूरॉन्स में c-Fos कोलोकलाइज़ेशन देखा।अंजीर 6, ऊपर का), और vLH में एमसीएच के साथ बहुत सीमित सी-फॉस कोलोकलाइज़ेशन (अंजीर 6, तल)। यह reemphasized किया जाना चाहिए कि दोनों स्थानीयकरण, और सी-फॉस के साथ colocalization, पेप्टाइड न्यूरोट्रांसमीटर जैसे CRH के लिए कम करके आंका जा सकता है, क्योंकि चूहों को कोलिसिन के साथ नहीं दिखाया गया था। अंत में, नाभिक के भीतर कोर और खोल जमा होते हैं (अंजीर 7), GAD के साथ c-Fos coimmunostaining, न्यूरोट्रांसमीटर GABA के लिए सिंथेटिक एंजाइम, दोनों FR और PR चूहों के लिए देखा गया था। वीटीए के भीतर TH के लिए मजबूत धुंधला था; हालांकि, सी-फॉस-पॉजिटिव न्यूरॉन्स शायद ही कभी देखे गए थे और टीएच के साथ विशेष रूप से बोलचाल नहीं करते थे।
चर्चा
वर्तमान अध्ययन में, हमने तत्काल शुरुआती जीन, सी-फॉस की अभिव्यक्ति का इस्तेमाल किया, जो कि सुक्रोज स्व-प्रशासन लीवर दबाने की गतिविधि की शुरुआत से जुड़े तीव्र सीएनएस सक्रियण के पैटर्न का मूल्यांकन करने के लिए, या तो एक अपेक्षाकृत बिना काम के (एफआर) या के रूप में होता है। उत्तरोत्तर अधिक चुनौतीपूर्ण कार्य एक इनाम की मांग करने के लिए प्रेरित करने के लिए सोचा गया, जैसे सुक्रोज, और लिम्बिक सर्किटरी को दृढ़ता से शामिल करना (22, 24, 49) (पीआर)। सक्रियण के हाइपोथैलेमिक पैटर्न दो कार्यों के बीच भिन्न होते हैं, एफएच कार्य में पूर्ववर्ती एलएच / लिम्बिक सक्रियण के साथ और पीआर कार्य में प्रीडिअल लिम्फैलेमिक / लिम्बिक सक्रियता पूर्वसूचक (देखें) अंजीर 1)। इस के लिए कई संभावित कारण हैं। सबसे पहले, ये प्रतिमान सीएनएस में गुणात्मक रूप से अलग-अलग अनुभवों के रूप में "मानचित्र" हो सकता है। FR प्रदर्शन में प्रशिक्षित चूहों को एक आसान, उच्च-इनाम गतिविधि की उम्मीद होगी। एक पुरस्कृत भोजन की प्रत्याशा एफआर चूहों में देखे गए सी-फॉस पैटर्न को बहुत प्रभावित करना चाहिए। सक्रियण पैटर्न में स्पष्ट गुणात्मक अंतर बताता है कि एक दूसरी संभावना है- कि पीआर जानवरों को केवल कार्य के साथ अधिक अनुभव होता है - इसकी संभावना कम होती है, और यह XNXX FR सत्र प्राप्त चूहों के हाइपोथैलेमस में सी-फॉस के हमारे माप द्वारा समर्थित था। , जो FR समूह के समान गतिविधि दिखाता है, PR समूह नहीं। इन दोनों संभावनाओं का परीक्षण व्यवस्थित रूप से FR प्रशिक्षण की कठिनाई को बढ़ाकर और CNS सक्रियण में परिवर्तनों का मूल्यांकन करके किया जा सकता है, इस स्थिति में, कोई सक्रियण पैटर्न में गुणात्मक परिवर्तन की भविष्यवाणी करेगा। हालांकि, जबकि प्रशिक्षण के अनुभवों की संख्या सीएनएस सक्रियण पैटर्न के लिए नहीं हो सकती है, एक सत्र में सुक्रोज पुरस्कार की औसत संख्या: पीआर कार्य को केवल "कम पुरस्कृत" अनुभव के रूप में सीखा जा सकता है, और यह कार्यात्मक रूप से जुड़ा हो सकता है एलएच सक्रियण की कमी। इस प्रकार, सत्र की शुरुआत में सीएनएस सक्रियण पैटर्न एक अंतःविषय स्थिति को प्रतिबिंबित कर सकता है, जैसे कि वातानुकूलित स्थान प्रतिमान: लिम्बिक सर्किट्री के भीतर सक्रियण की ताकत सीखने और प्रेरणा के लिए बंधी होती है। हमने एफआरसी जानवरों के औसत दर्जे के हाइपोथैलेमस में सी-फॉस अभिव्यक्ति की परिवर्तनशीलता का निरीक्षण किया। विशेष रूप से PVN के भीतर, यह परिवर्तनशीलता FR चूहों में सक्रियण मास्किंग हो सकती है, जिसके लिए c-Fos बनाम FRC चूहों की ओर रुझान देखा गया (टेबल 3)। हालाँकि, कुल मिलाकर औसत दर्जे का हाइपोथैलेमिक सक्रियण FR और FRC जानवरों के बीच भिन्न नहीं था।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यद्यपि हमारा लक्ष्य सीएनएस साइटों की पहचान करना था जो व्यवहार की शुरुआत में योगदान करते हैं, अस्थायी समाधान कुछ हद तक एक विचार है। जैसा कि नीचे चर्चा की गई है, अब यह सराहना की जाती है कि न्यूरॉन्स की विभिन्न आबादी की सक्रियता से वाद्य या संचालक व्यवहार के अलग-अलग उप-मध्यस्थों की मध्यस्थता की जाती है (13, 23, 33, 49)। हम उस तत्काल सक्रियण को पूरी तरह से खारिज नहीं कर सकते हैं, जिसके कारण बार-बार दबाने या पुरस्कारों की चाट ने हमारे द्वारा देखे गए सक्रियण पैटर्न में कुछ हद तक योगदान दिया हो सकता है। हमारे निष्कर्ष अलग-अलग पहलुओं या स्व-प्रशासन कार्य के घटकों में विशिष्ट सीएनएस साइटों की भूमिकाओं में आगे की जांच के लिए आधार प्रदान करते हैं, और इस तरह के अध्ययनों के लिए, "ऑन" और "ऑफ" टाइमकोर्स के साथ अन्य तत्काल प्रारंभिक जीनों की माप (36) बहुत उपयोगी होगा।
विभिन्न मस्तिष्क क्षेत्रों के बीच सी-फॉस अभिव्यक्ति में हमने जो सहसंबंध पाया है, वह इस विशेष इनाम कार्य के लिए हाइपोथैलेमिक और प्राथमिक लिम्बिक क्षेत्रों की ज्ञात कार्यात्मक कनेक्टिविटी का समर्थन करता है, जैसे कि एलएच और वीएमएच के बीच, और एलएच और वीटीए के पेरिफेरोनिकल क्षेत्र के बीच। (Refs में देखें चर्चा 2 और 13)। हमने विभिन्न सक्रिय क्षेत्रों और व्यवहार में c-Fos अभिव्यक्ति के बीच सहसंबंधों की भी जांच की। एआरसी और सक्रिय लीवर प्रेस में सी-फॉस के बीच संबंध भोजन सेवन में एआरसी गतिविधि की अच्छी तरह से परिभाषित भूमिका के साथ फिट बैठता है (1); हमारे पिछले अवलोकन के साथ कि विशेष रूप से एआरसी में इंसुलिन इंजेक्शन सुक्रोज स्व-प्रशासन में कमी आई (15); कोकेन स्व-प्रशासन के अधिग्रहण और प्रदर्शन में एआरसी, और इसके एंडोर्फिनर्जिक न्यूरॉन्स की महत्वपूर्ण भूमिका की पूर्व रिपोर्टों के साथ (40-42); और ARC से NAC के लिए पहचाने गए अनुमानों के साथ (17)। इस प्रकार, एआरसी की संभावना कई प्रकार के पुरस्कृत उत्तेजनाओं की तलाश करने और प्राप्त करने के लिए प्रेरित व्यवहार में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, लेकिन भोजन तक सीमित नहीं है। अंत में, हमने पीआर सुक्रोज-मांग की शुरुआत के साथ पीवीएन और वीएमएच की महत्वपूर्ण सक्रियता देखी। यह भोजन के सेवन के नियमन में इन औसत दर्जे की हाइपोथैलेमिक नाभिक की सुव्यवस्थित भूमिकाओं के साथ संगत है, एआरसी के साथ प्रत्यक्ष सिनैप्टिक कनेक्टिविटी और लिम्बिक सर्किटरी के साथ पहचाने गए कनेक्शन (1, 27, 37).
हमने वीटीए बनाम एनएसी-शेल में सी-फॉस अभिव्यक्ति के बीच एक महत्वपूर्ण नकारात्मक सहसंबंध पाया, चाहे एफआर या पीआर प्रदर्शन के लिए परीक्षण किया गया हो। यह कुछ आश्चर्यजनक था कि पीआर या एफआर सुक्रोज स्व-प्रशासन (बनाम संबंधित नियंत्रण) के साथ मजबूत वीटीए सक्रियण नहीं देखा गया था। शायद यह खोज हमारे माप के समय को दर्शाता है, कार्य की शुरुआत में सक्रिय संभावित सीएनएस साइटों पर ध्यान केंद्रित करता है, जिसके लिए इन जानवरों को अच्छी तरह से प्रशिक्षित किया गया था। यह शुल्त्स की टिप्पणियों और थीसिस के अनुरूप होगा (44), कि डोपामाइन न्यूरोनल सक्रियण अप्रत्याशित उत्तेजना या पुरस्कार के एक मार्कर के रूप में कार्य करता है, और यह सक्रियण प्रशिक्षण के साथ कम हो जाता है। हालांकि, प्रशिक्षित जानवरों में सुक्रोज लेने के दौरान स्ट्रिपेटल डोपामाइन रिलीज को बहुत सटीक और अस्थायी रूप से असतत घटना के रूप में दिखाया गया है (39)। इस प्रकार, यह संभव है कि हमने जो रुझान देखे हैं वे एक बड़े अध्ययन समूह (यानी, अधिक सांख्यिकीय शक्ति) के साथ दृढ़ता से महत्वपूर्ण होंगे। हमने FR और PR दोनों सुक्रोज लेने की शुरुआत के साथ NAc सक्रियण का अवलोकन किया। एनएसी न्यूरॉन्स की सक्रियता और निषेध दोनों को इंस्ट्रूमेंटल रिवार्ड प्रदर्शन के साथ रिपोर्ट किया गया है, और सक्रियण / गतिविधि का पैटर्न प्रशिक्षण और पर्यावरण पर निर्भर है, और व्यवहार के विभिन्न घटकों (जैसे, अभिविन्यास, दृष्टिकोण, सेवन) (के साथ जुड़ा हुआ है)6, 33, 50)। जैसा कि ऊपर चर्चा की गई है, सी-फॉस का मापन ऐसी विशिष्ट गतिविधि को कैप्चर नहीं करेगा। कार्लेज़ोन ने प्रस्ताव दिया है कि "इनाम" मुख्य रूप से NAc न्यूरॉन्स की गतिविधि में कमी के साथ जुड़ा हुआ है, अर्थात, मध्यम स्पाइन न्यूरॉन्स (3)। यह हमारे अवलोकनों के अनुरूप नहीं है - हैंडलिंग नियंत्रण और सी-फॉस-पॉजिटिव न्यूरॉन्स के साथ तुलना में पर्याप्त रूप से एनएसी सी-फॉस में वृद्धि हुई है, जो मध्यम स्पाइन न्यूरॉन्स (गैबैर्जिक) की सक्रियता के साथ संगत है -लेकिन हम विशेष रूप से एनएके न्यूरोनल "निषेध का मूल्यांकन नहीं करते हैं। "। NA सक्रियण और अवरोधक दोनों शारीरिक कार्यों के दौरान हो सकते हैं, दोनों शारीरिक और अस्थायी विशिष्टता के साथ। इस अध्ययन के परिप्रेक्ष्य से, कोई यह निष्कर्ष निकाल सकता है कि NAc वाद्य सुक्रोज लेने की शुरुआत में शामिल है, जिसमें NA कोर मोटर सक्रियण में योगदान देता है और NAc शेल मोटर और कार्य के प्रेरक दोनों पहलुओं में योगदान देता है।
हमने एफआर चूहों में बीएनएसटी (पूर्वकाल और पीछे) के दोनों प्रमुख क्षेत्रों की सक्रियता देखी। BNST लिम्बिक सर्किटरी का एक हिस्सा है जो बार-बार उत्तेजना के अनुभवों के लिए न्यूरोएंडोक्राइन प्रतिक्रियाओं को नियंत्रित करता है;8, 9), और एक बड़े अर्थ में, आवर्तक उत्तेजनाओं के बारे में सीखने के साथ जुड़ा हुआ है। यद्यपि इसकी भूमिका को बार-बार तनावपूर्ण अनुभवों के संबंध में सबसे व्यापक रूप से स्पष्ट किया गया है, हमारी खोज बीएनएसटी के लिए एक व्यापक भूमिका का सुझाव देती है: बीएनएसटी पुनरावर्ती सकारात्मक और साथ ही नकारात्मक या तनावपूर्ण उत्तेजनाओं के लिए सीएनएस प्रतिक्रियाओं को संशोधित कर सकती है। चूंकि हमने एफआर की शुरुआत में इस सक्रियता को देखा, लेकिन पीआर, प्रदर्शन नहीं, बीएनएसटी भर्ती एफआर प्रशिक्षण के बढ़े हुए सुक्रोज पुरस्कारों से बंधा हो सकता है। सीआरएफ न्यूरॉन्स की कोई प्रत्यक्ष सक्रियता के बारे में हमारा अवलोकन बताता है कि सुक्रोज के लिए इंस्ट्रुमेंटल रिस्पांस एक प्रमुख तनाव नहीं है; हालांकि, अन्य PVN न्यूरॉन्स में सी-फॉस अभिव्यक्ति तनाव सर्किटरी के मॉड्यूलेशन के साथ संगत है (46)। वास्तव में, उलरिच-लाइ और सहकर्मियों ने रिपोर्ट किया है कि, एक अलग आहार / खिला प्रतिमान का उपयोग करके, सुक्रोज का सेवन पीवी फ़ंक्शन ()47)। अंत में, हमने पीआर के साथ नहीं बल्कि एफआर प्रदर्शन के साथ हाइपोग्लोसल तंत्रिका के नाभिक के सक्रियण को देखा। इस का महत्व केवल अनुमान लगाया जा सकता है; एक संभावना यह है कि सुक्रोज की स्वाद प्रासंगिकता उन चूहों में बढ़ सकती है जो कम सूक्रोज पुरस्कारों को निगलना करते हैं।
सुक्रोज-चाहने और सुक्रोज लेने को बहुविधता अनुभव के रूप में माना जाना चाहिए, समय में गतिशील, क्योंकि अंतर्ग्रहण सूक्रोज की कैलोरी सामग्री से संबंधित परिधीय संकेतों का परिणाम होगा, साथ ही साथ आवास और सत्र के भीतर एलर्जी25)। हालांकि हमारे शोध ने परिधीय अंतःस्रावी संकेतों के प्रभाव पर ध्यान केंद्रित किया है, यानी, इंसुलिन और लेप्टिन, खाद्य इनाम को संशोधित करने के लिए, उनके प्रभाव, बदले में, ट्रांसमीटरों और न्यूरोपैप्टाइड्स द्वारा सीधे मध्ययुगीन रूप से मध्यस्थ हो सकते हैं, जो लघु या दीर्घकालिक भूमिका निभाते हैं। खिला या भोजन इनाम (रेफ में चर्चा देखें)। 14)। वर्तमान अध्ययन इस में कुछ अंतर्दृष्टि प्रदान करता है; हमने न्यूरॉन्स के कुछ सक्रियण का अवलोकन किया जो MCH या orexin, दो न्यूरोपैप्टाइड जो orexigenic हैं, को व्यक्त करते हैं। ये निष्कर्ष, वास्तव में, भोजन के प्रतिफल में एमसीएच या ऑरेक्सिन की भूमिका को कम करके आंक सकते हैं, क्योंकि गैर-कोलचिकिन-उपचारित चूहों में इम्युनोसायोकेमिस्ट्री इन दोनों न्यूरोपैप्टाइड्स के दृश्य को सीमित करने में कोई संदेह नहीं है। एलएच में सक्रिय ऑरेक्सिन न्यूरॉन्स की पहचान फीडिंग, खाद्य इनाम और अधिक सामान्यीकृत प्रोत्साहन पुरस्कार (जैसे, एक्सएनयूएमएक्स, एक्सएनयूएमएक्स, एक्सएनएनएक्सएक्स) में ऑरेक्सिन न्यूरॉन्स को दर्शाने वाले कई अध्ययनों के अनुरूप है। हमने peFLH ऑरेक्सिन न्यूरॉन्स की सक्रियता देखी। एस्टन-जोन्स और सहकर्मी (5) ने इनाम व्यवहार में एलएच ऑरेक्सिन न्यूरॉन्स की अलग-अलग आबादी की भूमिकाओं को विच्छेदित किया है और प्रति के रूप में प्रतिफल के विपरीत पीएफएलएच ऑरेक्सिन न्यूरॉन्स को उत्तेजना में फंसाया है। इस प्रकार, हमारी खोज, उत्तेजना में एलएच ऑरेक्सिन के लिए एक भूमिका का सुझाव देती है, और शायद सुक्रोज लेने के लिए सक्रिय लीवर या संकेतों की ओर उन्मुखीकरण।
भविष्य के विचार के लायक एक पुरस्कृत उत्तेजना के रूप में सुक्रोज की विशिष्टता या सामान्यता है। क्या हम यहां शुरुआती CNS सक्रियण के पैटर्न को प्रोत्साहन के रूप में भोजन के लिए विशिष्ट हैं, या अन्य पुरस्कृत उत्तेजनाओं के लिए सामान्यीकृत करते हैं, निर्धारित किया जाना बाकी है। जैसा कि ऊपर उल्लिखित है, विशेष रूप से FR कार्य में, सुक्रोज पुरस्कारों की एक संख्या के अंतर्ग्रहण के चयापचय के परिणाम की उम्मीद होगी, हार्मोन रिलीज के मॉड्यूलेशन के साथ (उदाहरण के लिए, कोलेलिस्टोकिनिन, ग्रेलिन, इंसुलिन और परिधीय और सीएनएस तंत्रिका सक्रियण में परिवर्तन। इन परिवर्तनों को शुरुआती सीएनएस सक्रियण पैटर्न में एक प्रत्यक्ष भूमिका निभाने की उम्मीद नहीं की जाएगी जिसे हमने मापा लेकिन प्रशिक्षण के दौरान सुक्रोज इनाम के बारे में सीखने में भूमिका निभा सकते हैं। फिर से, न्यूरोपैप्टाइड जैसे ऑरेक्सिन को गंभीर रूप से फंसाया जा सकता है।
हमारा अध्ययन, हमारे ज्ञान का प्रतिनिधित्व करता है, सुक्रोज स्व-प्रशासन की शुरुआत में विशिष्ट औसत दर्जे का हाइपोथैलेमिक नाभिक के सक्रियण का पहला प्रदर्शन, जिसमें पीवीएन, होमोस्टैसिस और तनाव प्रतिक्रियात्मकता, और एआरसी, दोनों शामिल हैं, जो ऊर्जा होमोस्टैसिस के लिए महत्वपूर्ण है, पोषक तत्व संवेदन, और भोजन सेवन का विनियमन। महत्वपूर्ण रूप से, हमने पीआर शुरुआत के साथ औसत दर्जे का हाइपोथैलेमस और NAc की सक्रियता देखी, यह सुझाव दिया कि दोनों होमोस्टैटिक और कुछ लिम्बिक साइट सुक्रोज स्व-प्रशासन की दीक्षा में एक भूमिका निभाते हैं। कार्य में बाद के समय बिंदु पर अतिरिक्त लिम्बिक सर्किटरी साइटों की भर्ती की जा सकती है।
परिप्रेक्ष्य और महत्व
जबकि, ऐतिहासिक रूप से, प्रेरक और पुरस्कृत व्यवहारों का अध्ययन सीएनएस लिम्बिक सर्किटरी को सबसे अधिक मजबूती से फंसाता है, सबूत के एक बड़े निकाय ने आरोप लगाया है कि लिम्बिक और ऊर्जा होमोस्टैसिस सर्किट्री के बीच महत्वपूर्ण कार्यात्मक बातचीत पर जोर देता है। वर्तमान अध्ययन अब सुक्रोज के लिए प्रेरित कार्य में विशिष्ट औसत दर्जे का हाइपोथैलेमिक नाभिक के महत्व को दर्शाता है। इस अध्ययन से बाहर निकलते हुए, भविष्य के अध्ययन यह मूल्यांकन कर सकते हैं कि क्या औसत दर्जे के हाइपोथैलेमस की भूमिका अपेक्षित है और क्या इसकी सक्रियता अन्य पुरस्कारों जैसे कि दुरुपयोग की दवाओं के लिए प्रेरित करने में निहित है। इसके अतिरिक्त, इस अध्ययन के निष्कर्ष परिस्थितियों में प्रेरित व्यवहार के परिवर्तन का अध्ययन करने के लिए तर्क प्रदान करते हैं, जैसे कि औसत दर्जे का हाइपोथैलेमिक फिजियोलॉजी के साथ सहवर्ती, जैसे कि मोटापा।
अनुदानों
इस शोध को नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ ग्रांट DK40963 ने समर्थन दिया था। डॉ। डायने फिग्लविक लट्टेमैन एक वरिष्ठ अनुसंधान कैरियर वैज्ञानिक, बायोमेडिकल प्रयोगशाला अनुसंधान कार्यक्रम, पशु चिकित्सा मामलों के विभाग पुगेट साउंड हेल्थ केयर सिस्टम, सिएटल, वाशिंगटन है। डॉ। सिपोल्स लातवियाई काउंसिल ऑफ साइंस ग्रांट 04.1116 द्वारा समर्थित है।
स्वीकृतियां
हम Drs को धन्यवाद देते हैं। सलाह और मददगार चर्चाओं के लिए याविन शाहम, स्टीफन बेनोइट, क्रिस्टीन टरिनियस और जेई बोलिंस।
संदर्भ
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