बॉय मनोरोग। लेखक पांडुलिपि; PMC 2014 जन 8 में उपलब्ध है।
बायोल मनोरोग। 2013 मई 1; 73 (9): 10.1016 / j.biopsych.2012.11.027।
ऑनलाइन 2013 जन 8 प्रकाशित। डोई: 10.1016 / j.biopsych.2012.11.027
PMCID: PMC3885159
NIHMSID: NIHMS537768
इस लेख के प्रकाशक का अंतिम संपादित संस्करण उपलब्ध है बॉय मनोरोग
कमेंट्री देखें ”पशु मॉडल खाद्य पदार्थों की लत को और अधिक समझने के लिए नेतृत्व करते हैं और साथ ही यह भी सबूत प्रदान करते हैं कि नशे में सफलतापूर्वक उपयोग की जाने वाली दवाएँ ओवरईटिंग के इलाज में सफल हो सकती हैं।"में बॉय मनोरोग, पृष्ठ e10 पर वॉल्यूम 11।
सार
पृष्ठभूमि
यह पता लगाने में बहुत रुचि है कि क्या इनाम-संचालित फीडिंग मस्तिष्क में ड्रग की तरह की प्लास्टिसिटी पैदा कर सकती है। नाभिक accumbens (Acb) शेल में गामा-एमिनोब्यूट्रिक एसिड (GABA) प्रणाली, जो हाइपोथैलेमिक फीडिंग सिस्टम को संशोधित करती है, इसे अच्छी तरह से "usurp" खिला के होमोस्टैटिक नियंत्रण के लिए रखा गया है। फिर भी, यह अज्ञात है कि क्या इस प्रणाली में खिला-प्रेरित न्यूरोडैप्टेशन होता है।
तरीके
विज्ञापन कामेच्छा बनाए रखने वाले चूहों के अलग-अलग समूहों को मीठे-वसा का सेवन, शिकारी तनाव, या डी-एम्फ़ैटेमिन (एक्सएनयूएमएक्स या एक्सएनयूएमएक्स जीजी) या--ओपिओइड एगोनिस्ट डी- [Ala2, के इंट्रा-एसीबी शेल इन्फ्यूशन के दैनिक मुकाबलों के लिए अवगत कराया गया था। N-MePhe10, Gly-ol] -enkephalin (DAMGO, 2 μg), फिर GABA के इंट्रा-एसीबी शेल जलसेक के साथ चुनौती दी गईA एगोनिस्ट, मस्किमोल (10 ng)।
परिणाम
मीठा वसा के संपर्क में आने से मल्टिमोल से प्रेरित फीडिंग को मजबूती मिलती है। तालु खिला आहार के समापन के बाद संवेदीकरण 1 सप्ताह में मौजूद था लेकिन 2 सप्ताह द्वारा समाप्त कर दिया गया था। मीठा वसा के संपर्क में आने वाले चूहों ने भोजन की कमी के लिए एक बदल खिला प्रतिक्रिया नहीं दिखाई। DAMGO (2.5 μg) के बार-बार होने वाले इंट्रा-एसीबी शेल इन्फ्यूजन ने इंट्रा-एसीबी शेल मस्किमोल-संचालित फीडिंग को भी संवेदनशील बनाया। हालांकि, न तो बार-बार इंट्रा-एसीबी शेल डी-एम्फ़ैटेमिन इन्फ़ुशन (एक्सएनयूएमएक्स या एक्सएनयूएमएक्स एक्सजी) और न ही एक अविकसित उत्तेजना (शिकारी तनाव) के लिए आंतरायिक एक्सपोज़र ने मस्किमोल के प्रति संवेदनशीलता को बदल दिया।
निष्कर्ष
पालने योग्य दूध पिलाने की क्रियाओं में एसीबी शेल जीएबीए प्रतिक्रियाओं की अतिसंवेदनशीलता; इस आशय में ओपिओइड पेप्टाइड्स के खिला-प्रेरित विमोचन शामिल हो सकते हैं। प्रभाव को उत्पन्न करने के लिए ऊँची उत्तेजना, कष्टदायक अनुभव, या बढ़ा हुआ कैटेकोलामाइन संचरण अपर्याप्त है, और प्रभाव को प्रकट करने के लिए भूख से प्रेरित फीडिंग ड्राइव अपर्याप्त है. इन निष्कर्षों से अकब के भीतर एक नए प्रकार के खाद्य-प्रेरित न्यूरोडैप्टेशन का पता चलता है; खाद्य इनाम और नशीली दवाओं के इनाम के बीच क्रॉसओवर प्रभाव को समझने के लिए निहितार्थ पर चर्चा की जाती है।
यह अनुमान लगाया जाता है कि मौजूदा मोटापे के लिए एक प्रमुख योगदानकर्ता "महामारी" सस्ते, अत्यधिक स्वादिष्ट, ऊर्जा से भरपूर खाद्य पदार्थों की व्यापकता है जो उनके दृढ़ता से पुरस्कृत गुणों के माध्यम से गैर-खाद्य खिला व्यवहार चलाते हैं (1-3)। क्योंकि ये खाद्य पदार्थ एक ही केंद्रीय मार्ग को व्यसन में फंसा देते हैं (4-6), यह निर्धारित करने में काफी दिलचस्पी रही है कि क्या उनका सेवन न्यूरोप्लास्टिक को दुर्व्यवहार की दवाओं द्वारा उत्पादित किए गए परिवर्तनों के समान है। इस संबंध में सबसे ज्यादा ध्यान आकर्षित करने वाली प्रणालियां डोपामाइन और ओपियोइड सिस्टम हैं नाभिक accumbens (Acb)। कई समूहों ने दिखाया है कि बार-बार पेलिटेबल फीडिंग, खासकर चीनी या वसा युक्त खाद्य पदार्थों के संपर्क में, इन प्रणालियों के भीतर न्यूरोट्रांसमीटर गतिकी, रिसेप्टर संवेदनशीलता और जीन अभिव्यक्ति को जोरदार रूप से बदल देता है और बिंगेलिक फीडिंग पैटर्न और अन्य व्यवहार परिवर्तन से लत जैसी प्रक्रियाओं की याद आती है। (7-13).
भूख व्यवहार के तंत्रिका नियंत्रण में एक अन्य प्रमुख खिलाड़ी Acb- स्थानीयकृत गामा-एमिनोब्यूट्रिक एसिड (GABA) प्रणाली है। GABA एगोनिस्ट के साथ Acb शेल न्यूरॉन्स का तीव्र निषेध संतृप्त चूहों में बड़े पैमाने पर खिला प्रतिक्रिया देता है; यह प्रभाव ड्रग-प्रेरित हाइपरफैगिया के सबसे नाटकीय सिंड्रेसेस में से कहीं से भी ब्रिक में पाया जाता हैn (14-19)। यह हाइपरफैगिया ऊर्जा के संतुलन में शामिल पेप्टाइड-कोडेड हाइपोथैलेमिक सिस्टम की भर्ती से प्राप्त होता है।20-22)। इसके अलावा, पूर्वकाल एसीबी शेल एकमात्र टेलेंसफैलिक साइट है जिसे हेडोनिक स्वाद प्रतिक्रियाशीलता के गाबा-प्रेरित सुविधा का समर्थन करने के लिए जाना जाता है (23). इस प्रकार से शेल शेल को फोरब्रेन नेटवर्क में एक आवश्यक नोड के रूप में प्रस्तावित किया गया है जो कि भावात्मक / प्रेरक आकस्मिकताओं के साथ संरेखण में डाउनस्ट्रीम ऊर्जा-संतुलन प्रणालियों को नियंत्रित करता है। (24-26)। इन गुणों के साथ एक नेटवर्क नोड इसलिए तालमेल खिला-प्रेरित न्यूरोप्लास्टिक के लिए एक महत्वपूर्ण स्थान का प्रतिनिधित्व कर सकता है; आश्चर्यजनक रूप से, हालांकि, इस संबंध में Acb शेल GABA प्रणाली का अध्ययन नहीं किया गया है।
इस अध्ययन में हमारा लक्ष्य यह आकलन करना था कि एकब शेल जीएबीए सिस्टम में इनाम-संचालित, नॉनहोमोस्टेटिक फीडिंग न्यूरोएडेप्टेशन के साथ दोहराया अनुभव। हमें पता चला कि GABA की प्रत्यक्ष उत्तेजना से प्राप्त प्रतिक्रियाओं को खिलाते हुए आंतों में मिठास-वसा के सेवन का एक मामूली आहार काफी संवेदनशील है।A Acb खोल में रिसेप्टर्स। हमने स्थानीय इंट्रा-एसीबी शेल ओपियेटेरिक और डोपामिनर्जिक तंत्र की संभावित भागीदारी पर जोर देने के साथ, इस आशय के अंतर्निहित व्यवहार और फार्माकोलॉजिकल तंत्र की जांच की।
तरीके और सामग्री
प्रजा
नर स्प्राग-डावले चूहों (हार्लन लैबोरेटरीज, मैडिसन, विस्कॉन्सिन) का वजन 300 से 325 तक होता है। आगमन पर खाद्य और पानी के लिए स्पष्ट काम के साथ स्पष्ट पिंजरे में जोड़े रखे गए थे (बाद में वर्णित कुछ प्रयोगों के अलावा) -नियंत्रित विवरियम। उन्हें एक 12-h प्रकाश / अंधेरे चक्र (7 पर रोशनी: 00 AM) के तहत बनाए रखा गया था। सभी सुविधाएं और प्रक्रियाएं यूएस नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ से जानवरों के उपयोग और देखभाल के बारे में दिशानिर्देशों के अनुसार थीं और विस्कॉन्सिन विश्वविद्यालय के संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति द्वारा पर्यवेक्षण और अनुमोदित थीं।
सर्जरी और प्लेसमेंट सत्यापन
एसीबी शेल (23-गेज) के उद्देश्य से द्विपक्षीय स्टेनलेस स्टील गाइड कैन्युला को मानक स्टीरियोटैक्सिक प्रक्रियाओं के अनुसार प्रत्यारोपित किया गया [विवरण के लिए, देखें बल्डो और केली (27)]। जलसेक साइट के निर्देशांक (ब्रेग्मा से मिलीमीटर में) + एक्सएनयूएमएक्स (एटरोफोस्टरियर) थे; + 3.2 (lateromedial); खोपड़ी की सतह (dorsoventral) से ral1.0। रुकावट को रोकने के लिए प्रवेशनी में तार शैली रखी गई थी, और चूहों को परीक्षण से पहले 5.2 तक बरामद किया गया था। प्रत्येक प्रयोग के अंत में, निनु-स् तनु मस्तिष्क खंडों को प्रकाश माइक्रोस्कोपी के तहत (आगे के विवरण के लिए, देखकर) प्रवेशनी निर्धारण किया गया अनुपूरक 1)। गलत कैन्यूला प्लेसमेंट वाले चूहों को सांख्यिकीय विश्लेषण से हटा दिया गया था; इस खंड में दिए गए समूह आकार अंतिम समूह आकारों का प्रतिनिधित्व करते हैं, गलत प्लेसमेंट वाले विषयों को छोड़ दिया गया था।
ड्रग्स और माइक्रोइन्फ्यूज़न
गाइड प्रवेशनी के सिरे पर 30 मिमी का विस्तार करने के लिए स्टेनलेस स्टील इंजेक्टर (2.5-गेज) को उतारा गया। द्विपक्षीय दबाव इंजेक्शन एक माइक्रोड्राइव पंप का उपयोग करके किया गया था। दवाओं को .32 μL प्रति मिनट की दर से संक्रमित किया गया था। जलसेक की कुल अवधि 93 सेकंड थी, जिसके परिणामस्वरूप प्रति पक्ष .5 μL की कुल जलसेक मात्रा थी। Infusions के बाद, इंजेक्टरों को 1 मिनट के लिए स्टाइल के प्रतिस्थापन से पहले इंजेक्शन के प्रसार के लिए अनुमति देने के लिए छोड़ दिया गया था। Muscimol, D- [Ala2, N-MePhe4, Gly-ol] -enkephalin (DAMGO), और d-amphetamine (AMPH) सभी को .9% बाँझ खारा में भंग कर दिया गया था।
पालिटेबल फीडिंग रेजिमेन
लगातार 30 के लिए प्रति दिन दो 5-min सत्र (एक सुबह और दोपहर का सत्र) में चूहों को उजागर किया गया था। ये सत्र भोजन पिंजरों के आसान संग्रह की अनुमति देने के लिए वायर ग्रिड फर्श के अलावा, घर के पिंजरों के समान Plexiglas परीक्षण पिंजरों में हुए। सुबह के सत्र के दौरान (11: 00-11: 30 AM), चूहों को या तो मीठा वसा (प्रयोगात्मक समूह) की पेशकश की गई; n = 14) या मानक चाउ (नियंत्रण समूह); n = 14) और स्वतंत्र रूप से खाने की अनुमति दी। मीठा-वसा एक टेक्लाड प्रायोगिक आहार (टीडी एक्सएनयूएमएक्स) था, जिसमें एक्सएनयूएमएक्स% सुक्रोज के साथ छोटा किया गया था, जिसमें एक्सएनयूएमएक्स किलो कैलोरी / जी की ऊर्जा घनत्व के साथ (आगे के विवरण के लिए देखें) अनुपूरक 1)। दोनों समूहों के लिए पानी उपलब्ध था। फिर उन्हें अपने घर के पिंजरों में लौटाया गया, जिसमें भोजन और पानी मुफ्त में उपलब्ध था। दोपहर के सत्रों में (3: 00 – 3: 30 PM), चूहों को फिर से परीक्षण के पिंजरों में रखा गया, लेकिन दोनों समूहों को मानक चाउ (और पानी) दिया गया। इस प्रकार, प्रायोगिक समूह में चूहों ने परीक्षण के माहौल में स्वादिष्ट भोजन और मानक चाउ दोनों का अनुभव किया। यह प्रायोगिक समूह को परीक्षण पिंजरों में चोव प्राप्त करने के लिए प्रेरित करने के लिए किया गया था, क्योंकि प्रयोग के दूसरे चरण में चाउ का उपयोग किया गया था (देखें "परीक्षण वातावरण में कम खुराक मस्किमोल चैलेंज", नीचे)। परीक्षण पिंजरों में इंटेक प्रत्येक दिन दर्ज किया गया था। मानक चाउ (टेकलाड कृंतक प्रयोगशाला आहार) और पानी घर के पिंजरों में हर समय उपलब्ध थे।
तनाव एक्सपोजर रेजिमेन
इस हेरफेर ने प्रयोगात्मक समूह में चूहों को छोड़कर, एक्सएनयूएमएक्स-डे पैलेटेबल फीडिंग शेड्यूल की नकल की।n = 11) को सुबह के सत्रों में, खाने योग्य भोजन के बजाय एक उत्तेजक उत्तेजना (शिकारी तनाव) प्राप्त हुआ। प्रत्येक चूहे को एक सुरक्षा धातु ग्रिड पिंजरे (7 में × 8 × 9) में दैनिक रूप से रखा गया था, जिसे फेर्रेट (चूहों का एक प्राकृतिक शिकारी) के घर के पिंजरे के अंदर 5 मिनट के लिए रखा गया था। सुरक्षात्मक पिंजरों ने जानवरों को एक-दूसरे को देखने, सुनने और सूंघने की अनुमति दी, लेकिन निषिद्ध शारीरिक संपर्क। एक्सपोज़र के इस स्तर को प्लाज्मा कॉर्टिकोस्टेरोन के स्तर को बढ़ाने के लिए जाना जाता है और बढ़े हुए उत्तेजना और सतर्कता को बढ़ावा देता है जो कि फेर्रेट एक्सपोज़र की समाप्ति से परे कम से कम 30 मिनट तक रहता है (28,29)। नियंत्रण चूहों (n = 10) को एक समान छोटे सुरक्षात्मक पिंजरों में रखा गया और एक उपन्यास में ले जाया गया, लेकिन तटस्थ (यानी, कोई फ़िरेट्स), कमरा नहीं। 5-min ferret या न्यूट्रल एक्सपोज़र के बाद, प्रायोगिक और नियंत्रण चूहों को छोटे पिंजरों से निकाल दिया गया और तुरंत मानक Plexiglas परीक्षण पिंजरों में रखा गया (विवरण के लिए "पालिटेबल फीडिंग रेजिमेन" देखें) एक परीक्षण कक्ष में या तो फेर्रेट या तटस्थ कमरे से अलग। 30-min सत्र के लिए (11: 00 – 11: 30 AM)। खाद्य (मानक चूहा चाउ) और पानी स्वतंत्र रूप से उपलब्ध थे। इस सत्र के बाद सभी चूहों को उनके घर पिंजरों में लौटा दिया गया। पैलेटेबल फीडिंग शेड्यूल को आगे बढ़ाने के लिए, सभी चूहों को तब एक दूसरे 30-min दैनिक सत्र (3: 00-3: 30 PM) में उजागर किया गया था, एक ही परीक्षण में उनके सुबह के पिंजरों में, लेकिन बिना फेर्रेट (या तटस्थ) के साथ एक्सपोज़र । इस दोपहर के सत्र के लिए फिर से भोजन और पानी स्वतंत्र रूप से उपलब्ध था। परीक्षण पूरा होने पर चूहों को उनके घर पिंजरों में लौटा दिया गया।
बार-बार एएमपीएच रेजिमेन
इस हेरफेर ने एक्सएनयूएमएक्स-डे पैलेटेबल फीडिंग शेड्यूल की नकल की, सिवाय इसके कि प्रायोगिक समूह में चूहों को अपने दैनिक सुबह के सत्रों के लिए, एएमपीएच के दैनिक इंट्रा-एसीबी शेल इन्फ्यूशन, ताल खाने के बजाय मिला। AMPH (5 या 2 μg) की इंट्रा-अकब शेल इन्फ्यूजन n = प्रत्येक खुराक के लिए 11) या खारा (n = 20) चूहों को उनके सुबह के सत्र (11: 00-11: 30 AM) के लिए परीक्षण पिंजरों में रखने से ठीक पहले दिया गया था। मानक चूहा चाउ और पानी इस समय के दौरान स्वतंत्र रूप से उपलब्ध थे, और सेवन दर्ज किया गया था। एएमपीएच-प्रेरित हाइपरएक्टिविटी को समय-नमूना व्यवहार-अवलोकन प्रक्रिया का उपयोग करते हुए उपचार के लिए अंधा एक प्रयोगकर्ता द्वारा निगरानी की गई थी, जिसमें एक्सएनयूएमएक्स-सेकंड में चार व्यवहारों (केज-क्रॉसिंग, रियरिंग, निर्देशित सूँघने, और सूँघने) की घटनाओं की संख्या दर्ज की गई थी। प्रत्येक चूहे के लिए हर 20 मिनट का समय। 5-μg AMPH समूह के लिए शिकारी तनाव प्रयोग से चूहों का पुन: उपयोग किया गया।
सभी चूहों को परीक्षण पिंजरों (एक्सएनयूएमएक्स: एक्सएनयूएमएक्स- एक्सएनयूएमएक्स: एक्सएनयूएमएक्स पीएम) के साथ मानक चाउ और पानी मौजूद है, लेकिन कोई दवा नहीं है। परीक्षण पूरा होने पर चूहों को उनके घर पिंजरों में लौटा दिया गया।
परीक्षण वातावरण में लो-डोस मस्किमोल चैलेंज
मीठा वसा, शिकारी तनाव, या दोहराया एएमपीएच जोड़तोड़ के संपर्क के 5 दिनों के बाद, चूहों को परीक्षण वातावरण में खारा और मस्किमोल (10 एनजी / .5 μL प्रति पक्ष) के साथ द्विपक्षीय इंट्रा-एसीबी शेल चुनौतियां मिलीं। छठे दिन सभी चूहों को सलाइन दी गई (यानी, 1 दिन उनके संबंधित 5-दिन उपचार जोड़तोड़ के बाद), और सातवें दिन इंट्रा-अकब शेल मस्किमोल। इन दिनों में से प्रत्येक पर, चूहों को उनके अभ्यस्त दोपहर सत्र के लिए परीक्षण पिंजरों में प्लेसमेंट से ठीक पहले उनके इंट्रा-एसीबी शेल इन्फ्यूस प्राप्त हुए (3: 00-3: 30 PM)। इन दिनों कोई भी सुबह का सत्र नहीं दिया गया था। खाद्य (मानक चाउ) और पानी स्वतंत्र रूप से उपलब्ध थे। इंटेक को मापा गया, और चूहों को परीक्षण पूरा होने पर उनके घर के पिंजरों में लौटा दिया गया। इस प्रयोग के चरण के लिए चाउ का उपयोग किया गया था क्योंकि सभी समूहों को पहले परीक्षण के माहौल में चाउ मिला था, इस प्रकार खाद्य नवीनता के भ्रम को समाप्त किया गया था। इसके अलावा, क्योंकि चाउ सेवन का आधारभूत स्तर कम था, मस्किमोल-प्रेरित हाइपरफैगिया के लिए छत के प्रभाव का सामना करने की संभावना कम थी।
चूहों के एक सबसेट को खाने योग्य आहार के संपर्क में लाया गया (n = एक्सएनयूएमएक्स मीठा वसा, n = 10 चाउ नियंत्रण) अतिरिक्त सलाइन और मस्किमोल इन्फ्यूजन प्राप्त किया 7 दिनों के बीच में मीठा-वसा एक्सपोज़र प्रोटोकॉल के अंत के बाद कोई मीठा-वसा एक्सपोज़र नहीं। एक तीसरा खारा / muscimol जलसेक अनुक्रम प्रोटोकॉल के अंत के बाद इन चूहों 14 दिनों के लिए दिया गया था, फिर से कोई अंतरिम मीठा-वसा जोखिम के साथ।
ध्यान दें कि खारा और मस्किमोल इन्फ्यूजन का क्रम प्रतिसंतुलित नहीं था (यानी, खारा हमेशा पहले आया था), ताकि किसी भी संभावित संदर्भ या क्यू-प्रेरित वातानुकूलित फीडिंग प्रतिक्रियाओं को खारा-चुनौती वाले दिन पर पूर्ववर्ती मस्किमोल के व्याख्यात्मक अनुमान के बिना पता लगाया जा सके। चुनौती। यह भी ध्यान दें कि 10-μg AMPH समूह के लिए, डे 50 पर एक अतिरिक्त मस्किमोल चुनौती (8 ng) दी गई थी।
परीक्षण पर्यावरण में खाद्य-निर्भरता चुनौती
पहले वर्णित के अनुसार चूहों को 5 दिनों के लिए खाने योग्य आहार के अधीन किया गया था (n मीठे-वसा समूह के लिए एक्सएनयूएमएक्स, n = चौहान नियंत्रण समूह के लिए 11)। छठे दिन, सभी जानवरों को एक खारा जलसेक प्राप्त हुआ और उनके अभ्यस्त दोपहर के सत्र (3: 00-3: 30 PM) में मानक चाउ और उपलब्ध पानी के साथ परीक्षण किया गया। कोई सुबह का सत्र नहीं दिया गया था। इसके बाद, सभी चूहों को भोजन से वंचित करने की चुनौती मिली, जिसमें भोजन को घर के पिंजरों से निकाल दिया गया था 18 परीक्षण से पहले (यानी, खारा चुनौती वाले दिन शाम को)। अगले दिन, इन भोजन से वंचित चूहों को इंट्रा-एसीबी खोल खारा जलसेक दिया गया और दोपहर के परीक्षण के समय में परीक्षण के पिंजरों (मानक चाउ और पानी के साथ) में रखा गया, जिसमें कोई सुबह का सत्र नहीं था। इंटेक को मापा गया, और चूहों को परीक्षण पूरा होने पर उनके घर के पिंजरों में लौटा दिया गया।
DAMGO / मस्किमोल क्रॉस-सेंसिटाइजेशन
हमने इस प्रयोग के लिए थोड़ा अलग डिज़ाइन का इस्तेमाल किया, क्योंकि 2.5-μg DAMGO के कारण चूहों के ड्रग एक्सपोज़र पर बेहोश होने का कारण बनता है; यह प्रलोभन लगभग 30 से 45 मिनट तक फैल जाता है (जिसके बाद चूहों ने ~ 90 मिनट के लिए खाना शुरू कर दिया)। इसलिए, हमने दोपहर के सत्र के साथ एकल 2-घंटे-लंबे दैनिक सत्र का उपयोग किया। एड लिबिटम-अनुरक्षित चूहों को या तो बाँझ .9% खारा () में चार इंट्रा-एसीबी शेल इन्फ्यूशन (प्रति दिन, हर दूसरे दिन एक इन्फ्यूजन) दिया गया था।n = 7) या DAMGO (2.5 μg / .5 μL प्रति पक्ष; n = 6)। जलसेक के बाद, चूहों को तुरंत मानक चाउ और पानी के उपयोग के साथ 2 h (11: 00 AM-1: 00 PM) के लिए परीक्षण पिंजरों में रखा गया। बार-बार किए गए उपचारों के अंतिम के अड़तालीस घंटे बाद, विषयों को बाँझ खारा का एक इंट्रा-एसीबी शेल आसव प्राप्त हुआ और मानक चाउ और पानी के साथ 2 घंटों के लिए परीक्षण के पिंजरों में रखा गया। दो दिन बाद, उन्हें मस्किमोल (10 ng / .5 μL) के साथ चुनौती दी गई, फिर से मानक चाउ और पानी के साथ 2 घंटे के परीक्षण के पिंजरों में जलसेक के तुरंत बाद रखा गया। प्रत्येक परीक्षण के दिन, सेवन रिकॉर्ड किया गया था, और परीक्षण सत्र की समाप्ति के तुरंत बाद चूहों को उनके घर के पिंजरों में लौटा दिया गया था।
सांख्यिकीय विश्लेषण
नियोजित तुलनाओं के साथ विचरण (उपचार × दिन, या उपचार के इतिहास × दवा चुनौती, उपयुक्त के रूप में) के दो-कारक विश्लेषण का उपयोग प्रयोगात्मक जोड़तोड़ (आहार, दवा उपचार, तनाव) और संबंधित नियंत्रणों के बीच अंतर का आकलन करने के लिए किया गया था। अल्फा पर सेट किया गया था p <.05। स्टेटव्यू सॉफ्टवेयर (एसएएस इंस्टीट्यूट, कैरी, नॉर्थ कैरोलिना) का उपयोग करके विश्लेषण किए गए थे।
परिणाम
मधुर-वसा के आंतरायिक मुकाबलों में इंट्रा-एसीबी शैल मुस्किमोल द्वारा प्राप्त फीडिंग रिस्पांस को संवेदनशील बनाते हैं
सुबह खिला सत्र में मीठे वसा के सेवन 5- दिन रुक-रुक कर उपयोग के दौरान बढ़ गया [F(4,52) = 13.3; p <.0001; चित्रा 1A]। पांचवें दिन, मतलब मिठास-वसा का सेवन एक्सएनयूएमएक्स जी था, एक्सएनयूएमएक्स केल के बराबर, नियंत्रण समूह में एक्सएनयूएमएक्स क्लॉक के औसत सेवन के साथ तुलना में। महत्वपूर्ण रूप से, 4.9- दिन प्रोटोकॉल के दौरान मीठे-वसा और चाउ समूहों के बीच शरीर के वजन में कोई समग्र अंतर नहीं था [F(1,26) = .3; महत्वपूर्ण नहीं है (एनएस)], और शरीर के वजन पर कोई आहार × दिन बातचीत नहीं [F(4,104) = 1.2; एनएस]। इसलिए, प्रायोगिक समूह के चूहों में वृद्धि हुई गरमी सेवन की भरपाई करने के लिए दिखाई दिया, घर के पिंजरों में उनके विज्ञापन कामेच्छा चाउ सेवन को कम करने की संभावना है (यानी, मीठे-वसा के जोखिम के संक्षिप्त एपिसोड ने मोटापा-प्रभाव को प्रभावित नहीं किया)। दोपहर के सत्र के लिए, जिसमें दोनों समूहों को प्रस्ताव दिया गया था, सेवन में कोई अंतर-समूह अंतर नहीं था और कोई आहार नहीं × दिन की बातचीत (Fs = .2-1.3; एनएस)। इसलिए, सुबह के मीठे-वसा के जोखिम ने दोपहर के चोए-सेवन सत्रों में देखे गए भोजन की कम दर को प्रभावित नहीं किया।
इस आंतरायिक-पहुंच प्रोटोकॉल के पूरा होने पर सभी चूहों को खारा और मस्किमोल (एक्सएनयूएमएक्स एनजी) के इंट्रा-एसीबी शेल इन्फ्यूजन के साथ चुनौती दी गई थी। मीठे वसा के संपर्क में आने वाले चूहे, चाउ-उजागर नियंत्रणों की तुलना में खारा चुनौती के लिए एक परिवर्तित खिला प्रतिक्रिया नहीं दिखाते हैं। हालांकि, उन्होंने मस्किमोल-प्रेरित भोजन सेवन (आहार × दवा बातचीत] के लिए एक मजबूत, अत्यधिक महत्वपूर्ण संवेदीकरण दिखाया।F(1,26) = 13.6, पी = =001; चित्रा 2 विशिष्ट तुलना के लिए]। पानी का सेवन अप्रभावित था। के रूप में दिखाया गया चित्रा 2, मल्टिमिमिट सेंसिटाइजेशन तब भी मौजूद था जब मीठे-वसा वाले आहार के बाद 7 दिन [F(1,18) = 9.3; p = .007]; एक्सपोज़र के बाद 14 दिन, हालांकि, संवेदनशील प्रतिक्रिया कम हो गई थी [F(1,14) = 1.6; एनएस]। अन्त में, मीठे-वसा वाले आहार के संपर्क में आने वाले चूहों ने अपने चाउ-उजागर समकक्षों की तुलना में एक्सएनएक्सएक्स-घंटे के भोजन-अभाव की चुनौती के लिए एक खिला खिला प्रतिक्रिया नहीं दिखाई [F(1,19) = .004, ns; चित्रा 2].
Ac-Shell में μ-Opioid रिसेप्टर और GABA रिसेप्टर उत्तेजना के बीच क्रॉस-सेंसिटाइजेशन
के रूप में दिखाया गया चित्रा 3, इंट्रा-एसीबी शेल DAMGO ने "दोहराए गए DAMGO" चरण के 4 इंजेक्शन दिनों में से प्रत्येक पर मजबूत हाइपरफैगिया उत्कीर्ण किया [F(1,11) = 62.3; p <.0001]। इन दोहराया उपचारों के बाद, हमने चूहों को खारा और मस्किमोल के साथ चुनौती दी; इन चुनौतियों के लिए, विचरण के विश्लेषण से क्रॉनिक-ट्रीटमेंट हिस्ट्री के मजबूत मुख्य प्रभाव मिले [F(1,11) = 7.8; p = .018] और दवा चुनौती [F(1,11) = 12.1; p = .005], लेकिन कोई इंटरैक्शन नहीं [F(1,11) = 1.4; एनएस]। फिर भी, चुनौती इंजेक्शनों में से प्रत्येक के लिए DAMGO और खारा समूहों के बीच नियोजित तुलनाओं से पता चला कि इंट्रा-एसीबी शेल मस्किमोल चुनौती के जवाब में भोजन का सेवन डैमजीओ-इलाज चूहों में खारा-प्रेट्टेड चूहों की तुलना में काफी अधिक था (p <.05) लेकिन यह कि खारा चुनौती की प्रतिक्रिया समूहों के बीच भिन्न नहीं थी।
दोहराए जाने के बाद मस्कमॉल की अनुपस्थिति की अनुपस्थिति, आंतरायिक तनाव का एक्सपोजर या इंट्रा-एसीबी शेल एएमपीएच भ्रम
दो प्रयोगों परभक्षी जोखिम के प्रभावों का परीक्षण करने के लिए और बाद में जवाबदेही पर AMPH उपचार दोहराया गया। सबसे पहले, चूहों ने एक एक्सएनयूएमएक्स-डे आंतरायिक शिकारी एक्सपोजर रेजिमेंट को अपनाया, जिसके बाद इंट्रा-एसीबी शेल सलाइन और मस्किमोल (एक्सएनयूएमएक्स एनजी) चुनौतियां थीं। के रूप में दिखाया गया चित्रा 4, तनाव के संपर्क के इस इतिहास ने बाद की मस्कमॉल चुनौती को खिलाने की प्रतिक्रिया में बदलाव नहीं किया [F(1,19) = 1.1, ns]। इसके बाद, एक ही चूहों को दैनिक इंट्रा-एसीबी शेल एएमपीएच इन्फ्यूशन (एक्सएनयूएमएक्स μg) के एक एक्सएनयूएमएक्स-डे रेजिमेंट के अधीन किया गया था। उम्मीद के मुताबिक, AMPH ने मजबूत मोटर सक्रियण का उत्पादन किया, जैसा कि खारा इलाज वाले चूहों की तुलना में पिंजरे पार करने, पालन करने, निर्देशित सूँघने और संवारने (विधियों और सामग्रियों को देखने) के "समग्र गतिविधि स्कोर" में परिलक्षित होता है।F(1,22) = 53.9; p <.0001; चित्रा 5A], यह दर्शाता है कि खुराक स्पष्ट रूप से व्यवहारिक रूप से सक्रिय था। तीव्र AMPH उपचार, हालांकि, निगलना व्यवहार में परिवर्तन नहीं करता है [उपचार × दिन बातचीत: F(4,76) = .5, ns; डाटा नहीं दिखाया गया]। प्रयोग के दोहराए गए एएमपीएच- या खारा-उपचार चरण के पूरा होने के बाद, सभी चूहों को इंट्रा-एसीबी शेल खारा और मस्किमोल के साथ चुनौती दी गई थी। AMPH ने मस्कमोल-प्रेरित फीडिंग के प्रति संवेदनशीलता में बहुत बदलाव नहीं किया (चित्रा 5B)। एक महत्वपूर्ण दिखावा × उपचार प्रभाव था [F(1,19) = 3.6; p = .02]; हालाँकि, योजनाबद्ध तुलनाओं से पता चला है कि यह बातचीत मुख्य रूप से AMPH समूह में खारा बनाम मुस्किमोल चुनौतियों के जवाब में एक बड़े अंतर-विषय अंतर के कारण थी (p = .0009)। हालांकि, मस्किमोल चुनौती के जवाब में खारा और AMPH समूहों के बीच कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं था ()p = .11)।
मस्किमोल संवेदनशीलता पर कई एएमपीएच संक्रमणों के प्रभावों का पता लगाने के लिए (एएमपीएच प्रयोग के लिए तनावग्रस्त चूहों का पुन: उपयोग किया गया था और यह पिछले तनाव का अनुभव उनके एएमपीएच प्रतिक्रियाओं को संशोधित कर सकता है), एक दूसरा प्रयोग भोले चूहों के एक अलग समूह में किया गया था जिसमें विषयों में एक उच्च AMPH खुराक (5 μg) के इंट्रा-एसीबी शेल इन्फ्यूजन के एक्सएनयूएमएक्स-डे रेजिमेंट को देखा गया, इसके बाद खारा के साथ इंट्रा-एसीबी शेल चुनौतियों और मस्किमोल (एक्सएनयूएमएक्स और एक्सएनयूएमएक्स एनजी) की दो खुराक। फिर से, हमने AMPH infusions [के जवाब में एक मजबूत तीव्र मोटर सक्रियण देखा]F(1,22) = 83.7; p <.0001; चित्रा 6], लेकिन खिला पर कोई प्रभाव नहीं [F(4,76) = 1.7, ns]। जब इन चूहों को 10-ng या 50-ng इंट्रा-एसीबी शेल मस्किमोल के साथ चुनौती दी गई थी, तो वे संवेदी फीडिंग प्रतिक्रियाएं दिखाने में विफल रहे [F(2,38) = 1.4; एनएस]। एक सकारात्मक नियंत्रण के रूप में, एएमपीएच समूह में चूहों को तब एक्सएनयूएमएक्स-डे स्वीटेन-फैट रेजिमेन (और लवण समूह में चूहों को चाउ रेजीमेन) के संपर्क में लाया गया था; सभी चूहों को 5-ng मस्किमोल के इंट्रा-एसीबी शेल जलसेक के साथ चुनौती दी गई थी। हमने इन चूहों में मीठे-वसा के संपर्क में आने के बाद एक संवेदी मुस्किमोल फीडिंग प्रतिक्रिया देखी।F(1,19) = 5.8; p = .027; इनसेट, चित्रा 6], यह दर्शाता है कि एक ही चूहों जो बार-बार एएमपीएच के उल्लंघन के बाद संवेदीकरण दिखाने में विफल रहे, वे मीठे-वसा के जोखिम के जवाब में मस्किमोल-संवेदीकरण को विकसित करने और व्यक्त करने में सक्षम थे।
प्रवेशनी प्लेसमेंट
चित्रा 7 इस अध्ययन में सभी प्रयोगों से प्रवेशनी प्लेसमेंट का एक योजनाबद्ध मानचित्रण दिखाया गया है। जैसा कि चित्र में देखा जा सकता है, बहुत से प्लेसमेंट (95%) औसत दर्जे के Acb शेल के पूर्ववर्ती आधे हिस्से के भीतर गिर गए, जिसमें दूर के भू-भाग क्षेत्र भी शामिल हैं। पांच प्रतिशत प्लेसमेंट खोल के मध्य बिंदु के मध्य बिंदु के लिए सिर्फ दुम तक गिर गया, उस क्षेत्र के भीतर जो भूख प्रतिक्रियाएं पैदा करता है लेकिन ज़ोन को रोस्ट्रल जो रक्षात्मक व्यवहार करता है (जैसे)18)। इन क्षेत्रों के भीतर प्लेसमेंट को समान रूप से सभी प्रयोगों में दर्शाया गया था, और एथेरोफोर्सियर अक्ष में प्लेसमेंट परिवर्तनशीलता के कारण व्यवहार या औषधीय प्रभावों में कोई व्यवस्थित अंतर नहीं थे।
चर्चा
इस अध्ययन में, हम मस्तिष्क में एक नए प्रकार के खिला-प्रेरित अनुकूलन का प्रदर्शन करते हैं। मीठे-वसा की खपत के आंतरायिक मुकाबलों ने एसीबी शेल में कम खुराक वाली मस्किमोल चुनौती से प्रेरित खिला प्रभाव को मजबूत किया; संवेदी प्रभाव मोटे तौर पर भोले चूहों में मस्किमोल की पांच गुना अधिक खुराक द्वारा उत्पादित के बराबर था। यह अतिसंवेदनशीलता आंतरायिक मिठास-वसा जोखिम के साथ जुड़े सामान्यीकृत उत्तेजना या पर्यावरण विविधीकरण के निरर्थक परिणाम प्रतीत नहीं हुई। तदनुसार, अत्यधिक उत्तेजित उत्तेजनाओं (आंतरायिक तनाव एक्सपोजर) को दोहराया, यहां तक कि सकारात्मक प्रेरक वैलेंस (इंट्रा-एसीबी शेल एएमपीएच) (30-33), मस्किमोल-प्रेरित फीडिंग को संवेदनशील बनाने के लिए पर्याप्त नहीं थे। इसके विपरीत, इंट्रा-एसीबी शेल डीएएमजीओ इन्फ्यूजन, जिसने प्रयोग के संवेदीकरण-प्रेरण चरण के दौरान भोजन को ग्रहण किया, मस्किमोल को मजबूत क्रॉस-संवेदीकरण का उत्पादन किया। इसलिए, GABA संवेदीकरण के प्रेरण के लिए मीठे-वसा के सेवन और μ-opioid- चालित चाउ सेवन की एक सामान्य संपत्ति के अलावा, सामान्य उत्तेजना में वृद्धि आवश्यक है। स्पष्ट रूप से यह दर्शाता है कि चीनी या वसा के लिए विशिष्ट orosensory या postestive गुण muscimol संवेदीकरण के विकास के लिए अनिवार्य नहीं हैं। इसके बजाय, सामान्य उत्प्रेरण तंत्र को एसीबी खोल में दोहराया जाने वाला μ-opioid सिग्नलिंग दोहराया जा सकता है, जो या तो बहिर्जात DAMGO प्रशासन द्वारा उत्पादित या अंतर्जात μ-opioid पेप्टाइड रिलीज द्वारा मीठा-मोटा गोरिंग द्वारा उकसाया जाता है।
इस संबंध में, यह दिखाया गया है कि एसीबी के स्तर पर इंट्रा-एसीबी μ-opioid रिसेप्टर्स की उत्तेजना opioid-sensitization और बाद में खारा चुनौती के लिए एक वातानुकूलित फीडिंग प्रतिक्रिया पैदा करती है34)। ये प्रभाव डोपामाइन-स्वतंत्र हैं (35), जैसा कि अन्य अकब-स्थानीयकृत हैं, μ-opioid-मध्यस्थता प्रक्रियाएं जैसे कि हेदोनिक स्वाद की वृद्धि (30,36,37)। एक सामान्य अर्थ में, इन निष्कर्षों से मुस्किमोल-प्रेरित खिला को संवेदित करने के लिए बार-बार एएमपीएच उल्लंघन की विफलता; इस प्रकार, opioid-GABA क्रॉस-संवेदीकरण एक प्रकार की डोपामाइन-स्वतंत्र न्यूरोडैप्टेशन का प्रतिनिधित्व कर सकता है। दिलचस्प बात यह है कि हमने DAMGO के इलाज वाले चूहों में खारा चुनौती के लिए एक वातानुकूलित फीडिंग प्रतिक्रिया नहीं देखी। ध्यान दें, हालांकि, ओपिओइड-वातानुकूलित खिला प्रभाव का प्रेरण परिवर्तनशील हो सकता है और चार से अधिक दोहराया उपचार (वी। बक्शी, व्यक्तिगत संचार, जून एक्सएनयूएमएक्स) की आवश्यकता होती है। भले ही, ये परिणाम इंगित करते हैं कि ओपियोड-जीएबीए क्रॉस-सेंसिटाइजेशन की अभिव्यक्ति के लिए एक वातानुकूलित खिला प्रभाव (कम से कम, खारा चुनौती से सक्षम होने के लिए सक्षम) की आवश्यकता नहीं है। इसके अलावा, हमने कभी-कभी दोपहर के सत्रों में मीठे-वसा वाले उजागर चूहों में संवर्धित फीडिंग प्रतिक्रियाओं को नहीं देखा, या खारा या भूख की चुनौतियों के जवाब में, सेंसिटिव फीडिंग प्रतिक्रिया के लिए एलिगेटिंग तंत्र में विशिष्टता के कुछ डिग्री का संकेत दिया।
एसीबी शेल में मस्किमोल और अन्य अमीनो एसिड जोड़तोड़ द्वारा खिलाया गया तंत्रिका तंत्र अंतर्निहित खिला व्यवहार एएमपी-मध्यस्थित उत्तेजक और गाबा-मध्य मध्यस्थ अवरोधक संकेतन का संतुलन मध्यम-रीढ़ की हड्डी के न्यूरॉन्स पर निर्भर करता है। जब शुद्ध प्रभाव इन न्यूरॉन्स की गतिविधि में कमी है, या तो GABA की मध्यस्थता निषेध या AMPA- प्रकार के ग्लूटामेट रिसेप्टर्स की नाकाबंदी से, मजबूत हाइपरफैगिया ट्रिगर होता है (14,23,38,39). इसलिए, हमारे परिणामों के लिए एक व्याख्यात्मक व्याख्या यह है कि μ-opioid रिसेप्टर्स के बार-बार सक्रियण (बहिर्जात रूप से प्रशासित DAMGO या अंतर्जात opioid पेप्टाइड रिलीज द्वारा मीठा मीठा वसा गैस्ट्रिंग द्वारा प्राप्त) या तो गाबा में एक सीधा परिवर्तन लागू करता है।A प्रति रिसेप्टर संवेदनशीलता, या उत्तेजक / निरोधात्मक संचरण के संतुलन में अधिक सामान्य परिवर्तन जैसे कि गाबा की मध्यस्थता निषेध के लिए सीमा को प्राप्त करना आसान है। बार-बार ओपिओइड एगोनिस्ट (मॉर्फिन) उपचार इस दिशा में कुछ प्रभाव पैदा करता है, जैसे कि अपग्रेडेशन गाबाA सिनैप्टोसोम में बाइंडिंग साइट और मस्किमोल उत्तेजित क्लोराइड40), जीएबीए का संवर्द्धनA एसी शेल में shell-सबयूनिट अभिव्यक्ति (41), और Acb खोल में AMPA रिसेप्टर्स के GluR1 सबयूनिट का आंतरिककरण (42)। Acb शेल के स्तर पर इनमें से कोई भी तंत्र (या उनका संयोजन) गर्भधारण करने वाले मांसपेशियों को प्रेरित तंत्रिका अवरोध को अतिसंवेदनशीलता पैदा कर सकता है। फिर भी, अन्य स्पष्टीकरण संभव हैं; उदाहरण के लिए, नेटवर्क के "आउटपुट" नोड्स के भीतर न्यूरोडैप्टेशन भी हो सकते हैं, जिसके माध्यम से एसीबी-शेल-मध्यस्थता खिला व्यवहार (जैसे पार्श्व हाइपोथैलेमस) व्यक्त किया जाता है। इस संभावना का परीक्षण करने के लिए अतिरिक्त अध्ययन की आवश्यकता है।
इन निष्कर्षों की नैदानिक प्रासंगिकता के बारे में, एक दिलचस्प संभावना यह है कि एसीबी शेल में जीएबीए अतिसंवेदनशीलता पर्यावरणीय आकस्मिकताओं के जवाब में विकसित होती है जो μ-ओपिओइड सिग्नलिंग में आंतरायिक, चरणबद्ध उन्नयन को उत्तेजित करती है, जैसे कि तालमेल खिला के "बार-बार"।. मैंइस संदर्भ में, गाबा परिवर्तन आगे विकृतिपूर्ण भूख व्यवहार के लिए फ़ीड-फॉरवर्ड तंत्र का प्रतिनिधित्व कर सकता है। हमारे परिणामों में खाद्य इनाम और दुरुपयोग की कुछ दवाओं के बीच "क्रॉसओवर" प्रभाव को समझने के लिए निहितार्थ भी हो सकते हैं। एक स्पष्ट उम्मीदवार शराब (EtOH) है, जिसके प्रभाव को एसीबी (में दोनों μ- opioid और GABA सिस्टम द्वारा संशोधित किया गया है)43-45)। दिलचस्प बात यह है कि, कुछ अध्ययनों ने मनुष्यों में भोजन की क्रेविंग, द्वि घातुमान और पैथोलॉजिक अल्कोहल के उपयोग के बीच संबंध बताए हैं46,47)। जानवरों के अध्ययन में, या तो GABA या opioid रिसेप्टर नाकाबंदी में Acb खोल कम EtOH सेवन [(48,49), लेकिन स्ट्रैटफ़ोर्ड और Wirtshafter देखें (50)], और, हड़ताली, EtOH स्वयं को सीधे शेल शेल में प्रशासित किया जाता है (51)। इसके अलावा, हाल ही में एक पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी के अध्ययन से पता चला है कि Acb में io-opioid सिग्नलिंग एक मीठा शराबी पेय (52)। सेलुलर स्तर पर, यह दिखाया गया है कि Acb शेल-स्थानीयकृत GABAA un सबयूनिट वाले रिसेप्टर्स कम-खुराक EtOH खपत के व्यवहार प्रभाव को नियंत्रित करते हैं (53); जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, इस सबयूनिट के लिए जीन की अभिव्यक्ति बार-बार μ-opioid रिसेप्टर उत्तेजना द्वारा Acb खोल में उठी है (41)। इसलिए, यह संभव है कि EtOH पीने या मीठा EtOH पेय (जैसे कि युवा पीने वालों के लिए विपणन) की खपत के संदर्भ में palitable- भोजन "स्नैकिंग" द्वारा μ-opioid पेप्टाइड की रिहाई तेजी से विकास, opioid- निर्भर neuroadaptations संलग्न कर सकते हैं Acb खोल एमिनो एसिड-कोडेड सर्किट में। यह परिकल्पना, हालांकि सट्टा, एक संभावित संदर्भ के बारे में परीक्षण योग्य भविष्यवाणियों की ओर जाता है जिसमें कमजोर व्यक्तियों के मस्तिष्क इनाम सर्किट में GABA संवेदीकरण खाद्य पदार्थों के प्रसार और EtOH सेवन के लिए "गेटवे ड्रग" के रूप में सेवा करने में सक्षम हो सकता है।
पूरक सामग्री
अनुपूरक फ़ाइल
Acknowledgments
इस काम को नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ ग्रांट नोस। DA 009311 और MH 074723 ने समर्थन दिया। पोर्टलैंड, ओरेगॉन में स्टडी ऑफ इनस्टिव बिहेवियर कॉन्फ्रेंस के लिए सोसायटी की एक्सएनयूएमएक्स बैठक में इन आंकड़ों का एक सबसेट अमूर्त रूप में प्रस्तुत किया गया था।
फुटनोट
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संदर्भ
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