जब चॉकलेट मांगता मजबूरी बन जाता है: जीन-पर्यावरण इंटरप्ले (2015)

• एनरिको पैट्रोनो,
• माटेओ डि सेग्नी,
• लोरिस पटेला,
• डिएगो एंडोलिना,
• एलेसेंड्रो वल्ज़ानिया,
• एमानुएल क्लाउडियो लाटग्लियाटा,
• अरमांडो फेलसानी,
• असांता पोम्पिली,
• एंटोनेला गैसबरी,
• स्टेफानो पुग्लिसी-एलेग्रा,
• रोसेला वंतूर

प्रकाशित: मार्च 17, 2015

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0120191

सार

पृष्ठभूमि

खाने के विकार पर्यावरण और आनुवंशिक कारकों के बीच एक जटिल बातचीत के कारण दिखाई देते हैं, और प्रतिकूल परिस्थितियों के जवाब में बाध्यकारी भोजन कई खाने के विकारों की विशेषता है।

सामग्री और तरीके

हम इस व्यवहार पर जीन-पर्यावरण अंतर के प्रभाव को निर्धारित करने के लिए दो अच्छी तरह से विशेषता inb उपभेदों पर बल दिया C57BL / 6J और DBA / 2J चूहों में प्रतिकूल स्थितियों में भोजन की मांग की हालत के दमन के रूप में खाने की मजबूरी की तरह खाने की तुलना में। फेनोटाइप। इसके अलावा, हमने परिकल्पना का परीक्षण किया कि कम एक्सीमबनल D2 रिसेप्टर (R) उपलब्धता खाद्य मजबूरी जैसे व्यवहार का आनुवंशिक जोखिम कारक है और पर्यावरणीय परिस्थितियां जो बाध्यकारी खाने को प्रेरित करती हैं, स्ट्रेटम में D2R अभिव्यक्ति को बदल देती हैं। यह अंत करने के लिए, हमने D1R और D2R अभिव्यक्ति को स्ट्रैटम और D1R, D2R और α1R के स्तर को क्रमशः औसत दर्जे का प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स में, वेस्टर्न ब्लाट द्वारा मापा।

परिणाम

पर्यावरणीय परिस्थितियों के संपर्क में आनुवांशिक पृष्ठभूमि के आधार पर मजबूरी जैसे खाने के व्यवहार को प्रेरित करता है। यह व्यवहार पैटर्न accumbal D2R की घटती उपलब्धता से जुड़ा हुआ है। इसके अलावा, कुछ निश्चित पर्यावरणीय स्थितियों के संपर्क में D2R की वृद्धि होती है और स्ट्रैटम और औसत दर्जे का प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स में α1R को डाउनग्रेड करता है, अनिवार्य जानवरों का। ये निष्कर्ष अनिवार्य भोजन के प्रकटीकरण में जीन-पर्यावरण के परस्पर क्रिया के कार्य की पुष्टि करते हैं और इस परिकल्पना का समर्थन करते हैं कि कम accumbal D2R की उपलब्धता अनिवार्य-व्यवहार खाने के लिए "संवैधानिक" आनुवंशिक जोखिम कारक है। अंत में, स्ट्रेटम और औसत दर्जे का प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स में डीएक्सएनयूएमएक्सआर अपग्रेड और α2R डाउनग्रेलेशन, संभावित न्यूरोडैप्टिव प्रतिक्रियाएं हैं जो कि अनिवार्य खाने से प्रेरित पारी को समानांतर करती हैं।

प्रशस्ति पत्र: पैट्रोनो ई, डि सेग्नी एम, पटेला एल, एंडोलिना डी, वल्जानिया ए, लाटग्लियाटा ईसी, एट अल। (2015) जब चॉकलेट की तलाश मजबूरी बन जाती है: जीन-पर्यावरण इंटरप्ले। एक 10 (3): ईएक्सएनयूएमएक्स। डोई: 0120191 / journal.pone.10.1371

शैक्षणिक संपादक: हेनरिक ओस्टर, यूनिवर्सिटी ऑफ़ लुबेक, जर्मनी

प्राप्त किया: अगस्त 7, 2014; स्वीकार किए जाते हैं: फरवरी 4, 2015; प्रकाशित: मार्च २०,२०२१

कॉपीराइट: © 2015 पैट्रोनो एट अल। यह एक खुली पहुंच वाला लेख है जिसे शर्तों के तहत वितरित किया गया है क्रिएटिव कॉमन्स एट्रिब्यूशन लाइसेंस, जो किसी भी माध्यम में अप्रतिबंधित उपयोग, वितरण और प्रजनन की अनुमति देता है, बशर्ते मूल लेखक और स्रोत को श्रेय दिया जाता है

डेटा उपलब्धता: सभी प्रासंगिक डेटा कागज और इसकी सहायक सूचना फ़ाइलों के भीतर हैं।

अनुदान: काम को मिनो डैल'इस्ट्रुजियोन डेली'यूनिवर्सिटा ई डेला राइसार्का द्वारा समर्थन दिया गया था: एटेनेओ 2013 (C26A13L3PZ); FIRB 2010 (RBFR10RZ0N_001), इटली।

प्रतिस्पर्धी रुचियां: लेखकों ने घोषणा की है कि कोई प्रतिस्पर्धात्मक रुचि मौजूद नहीं है।

परिचय

खाने के विकार पर्यावरणीय और आनुवांशिक कारकों और उनके जटिल इंटरैक्शन के कारण होते हैं [1, 2]। हालांकि, मानव खाने के विकारों पर कुछ जीन-पर्यावरण अध्ययन हैं [2] और पशुओं के अध्ययन ने अनिवार्य भोजन और सेवन में पर्यावरण और आनुवंशिक कारकों की जांच की है [3-6].

तनावपूर्ण अनुभव आनुवांशिक कारकों के साथ बातचीत करते हैं और कॉर्टिकोस्ट्रियटल डोपामाइन (डीए) और नोरेपेनेफ्रिन (एनई) संकेतों में परिवर्तन करने वाले व्यसनी व्यवहार के लिए जोखिम को बढ़ाते हैं जो प्रेरक लार को ध्यान में रखते हुए संकेत करते हैं [7-9]। बढ़ते साक्ष्य ने प्रेरित व्यवहार में डोपामाइन रिसेप्टर्स को फंसाया है [10-14] और D2Rs मजबूरी से प्रेरित व्यवहारों, जैसे कि व्यसन की प्रवृत्ति में15-17].

आनुवांशिक और पर्यावरणीय कारकों के बीच बातचीत का अध्ययन करने के लिए चूहों के इनब्रेड स्ट्रेन मूल्यवान मॉडल प्रदान करते हैं [18]। C57Bl6 CX J (C57) और DBA2⁄ J (DBA) चूहे मनोविद्या के संबंध में सबसे अधिक बार-बार अध्ययन किए गए तनावपूर्ण उपभेदों में से एक हैं क्योंकि वे व्यवहार प्रतिक्रियाओं के एक नंबर में स्पष्ट अंतर की विशेषता है। उनके मस्तिष्क न्यूरोट्रांसमीटर सिस्टम की कार्यात्मक और शारीरिक विशेषताओं, साथ ही साथ सुदृढ़ीकरण और प्रतिकूल उत्तेजनाओं के लिए व्यवहार के आउटपुट, इन उपभेदों में बड़े पैमाने पर जांच की गई है, इस प्रकार महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करते हैं कि कैसे विभिन्न तंत्रिका प्रणालियों की प्रतिक्रिया एक ही पर्यावरण उत्तेजनाओं से संबंधित है आनुवंशिक पृष्ठभूमि के लिए, अलग-अलग (या विपरीत) व्यवहार आउटपुट के लिए अग्रणी [19-23]। विशेष रूप से, C57 और DBA चूहों का आमतौर पर मादक द्रव्यों के सेवन अनुसंधान में उपयोग किया जाता है क्योंकि शराब, साइकोमोटर उत्तेजक और नशे के रूप में नशे की लत की दवाओं के लिए अलग-अलग प्रतिक्रियाएं, और अंतर प्रतिक्रियाएं होती हैं।7, 20, 21, 24-31]। इसके अलावा, मनोचिकित्सा संबंधी एंडोफेनोटाइप के संबंध में [32-34], D57R से जुड़े फेनोटाइप्स में C2 और DBA चूहों के बीच असमानताएं जीन-पर्यावरण इंटरैक्शन पर निर्भर करती हैं।35-37].

DBA चूहों को C57 चूहों की तुलना में उत्तेजनाओं को पुरस्कृत करने के लिए खराब रूप से उत्तरदायी हैं, एक राज्य जो पुराने तनावपूर्ण अनुभवों से उजागर होता है, DBA / 2 चूहों में दवा की प्रतिक्रिया बढ़ जाती है [24]। इस प्रकार, हम इस परिकल्पना करते हैं कि क्रोनिक स्ट्रेस एक्सपोज़र (कैलोरिक प्रतिबंध) डीबीए स्ट्रेन में एक समान प्रेरक भोजन की ओर प्रेरित करता है। हमने प्रतिकूल परिस्थितियों में खाने योग्य खाद्य पदार्थों के वातानुकूलित दमन के संबंध में अनिवार्य भोजन की जांच की:38], C57 और DBA चूहों में। कृन्तकों में खाद्य प्रतिबंध को आमतौर पर एक तनावपूर्ण स्थिति के रूप में माना जाता है, जो अन्य प्रभावों के बीच होता है, मस्तिष्क इनाम प्रणालियों के परिवर्तित संवेदीकरण और रोपण प्रेरक लार प्रक्रियाओं को प्रभावित करना आदि।8, 24, 39-42]। इसके अलावा, यह बताया गया है कि इनाम प्रणाली के अधिक संवेदीकरण से अत्यधिक स्वादिष्ट भोजन का अत्यधिक सेवन हो सकता है [38, 43, 44], और अत्यधिक स्वादिष्ट भोजन के माध्यम से इनाम के रास्तों को बार-बार उत्तेजित करने से न्यूरोबायोलॉजिकल अनुकूलन हो सकते हैं जो अंतर्ग्रहण व्यवहार को अधिक बाध्यकारी बनाते हैं [45]। कुछ खाने के विकारों को प्रभावित करने वाले पर्यावरणीय कारकों में से आकर्षक खाद्य पदार्थों की उपलब्धता सबसे स्पष्ट है [45] और यह प्रदर्शित किया गया है कि विभिन्न खाद्य पदार्थ बाध्यकारी व्यवहार के विभिन्न स्तरों को स्थापित करते हैं [45, 46]। सभी स्वादिष्ट खाद्य पदार्थों में से चॉकलेट को जानवरों में फायदेमंद माना जाता है [9, 47-49], और यह सबसे आम तौर पर मनुष्यों में भोजन की लालसा की रिपोर्ट के साथ जुड़ा हुआ भोजन है। इस प्रकार, चॉकलेट की लालसा और व्यसन को मानव में प्रस्तावित किया गया है [50].

क्योंकि कैलोरी प्रतिबंध एक तनावपूर्ण अनुभव है [24], जानवरों को एक मध्यम भोजन-प्रतिबंध कार्यक्रम पर रखा गया था [38], और चूँकि खाने योग्य विकारों के लिए प्री-एक्सपोज़र एक महत्वपूर्ण कारक है [51], वे चॉकलेट के लिए भी पहले से उजागर थे। बाध्यकारी नशीली दवाओं की मांग के साथ कई तंत्रिका सब्सट्रेट्स के शेयर [52, 53]। दवा और भोजन से संबंधित व्यवहारों में DA रिसेप्टर्स के कार्य के आधार पर [17, 51, 54, 55], हमने D1R और D2R उपप्रकार के स्तर को पुटीन में पुटीन (सीपी), न्यूक्लियस एक्चुम्बेन्स (NAc), और मध्ययुगीन प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स (mpFC) और अल्फा-एक्सपीयूएमएक्स एड्रीनर्जिक रिसेप्टर्स (α1Rs) के रूप में मापा क्योंकि एनआरईएनएक्सएक्स पूर्व में मौजूद हैं। -खराब करना [38] और α1Rs मध्यस्थता प्रेरणा और दवा-असर प्रभाव [56-58].

हमने पाया कि पर्यावरणीय परिस्थितियों के संपर्क में आनुवंशिक पृष्ठभूमि के आधार पर भोजन की तरह व्यवहार की बाध्यता होती है। यह व्यवहार पैटर्न accumbal D2Rs की उपलब्धता में कमी से जुड़ा था। इसके अलावा, इस तरह के एक्सपोज़र ने बाध्यकारी जानवरों में क्रमशः D2Rs और डाउनग्रेटेड α1Rs को स्ट्रिएटम और मेडियल प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स में बदल दिया।

ये निष्कर्ष अनिवार्य खाने की अभिव्यक्ति में जीन-पर्यावरण के परस्पर क्रिया के कार्य की पुष्टि करते हैं और परिकल्पना का समर्थन करते हैं कि कम accumbal D2R उपलब्धता अनिवार्य-व्यवहार की तरह एक "संवैधानिक" आनुवंशिक जोखिम कारक है। इस प्रकार हम प्रस्ताव करते हैं कि क्रमशः स्ट्रेटम और औसत दर्जे का प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स में डीएक्सएनयूएमएक्सआर अपग्रेड और α2R डाउनग्रेडेशन, संभावित न्यूरोडैप्टिव प्रतिक्रियाएं हैं जो संकलित खाने के लिए प्रेरित से समानांतर समानांतर हैं।

सामग्री और तरीके

जानवरों

पुरुष C57BL / 6JIco और DBA / 2J चूहों (चार्ल्स नदी, कोमो, इटली), प्रयोगों के समय 8-9 सप्ताह पुराने थे, समूह-रखे गए थे और a12-h / 12-h प्रकाश / अंधेरे चक्र पर बनाए हुए थे 7 AM और 7 PM के बीच में), जैसा कि वर्णित है [9, 38]। सभी प्रयोग इतालवी कानून (Decreto Legislativo no। 116, 1992) और नवंबर 24 के यूरोपीय समुदाय परिषद के निर्देश के अनुसार किए गए, 1986 (86 / 609 / EEC) अनुसंधान के लिए जानवरों के उपयोग को विनियमित करते हैं। इस अध्ययन के सभी प्रयोगों को इतालवी स्वास्थ्य मंत्रालय की आचार समिति द्वारा अनुमोदित किया गया था और इसलिए लाइसेंस / अनुमोदन आईडी # के तहत आयोजित किया गया था: 10 / 2011-B, अनुसंधान के लिए जानवरों के उपयोग पर इतालवी नियमों के अनुसार (कानून डीएल XNXX / 116) ) और पशु देखभाल पर NIH दिशानिर्देश। पशुओं के दर्द और तकलीफ को कम करने के लिए पर्याप्त उपाय किए गए। नियंत्रण समूह केवल चॉकलेट के लिए "संक्षिप्त पूर्व प्रदर्शन" (92 दिन) के अधीन थे; वातानुकूलित दमन प्रक्रिया शुरू होने से पहले चॉकलेट को "प्री-एक्सपोज़र", "कैलोरिक प्रतिबंध" और "संक्षिप्त प्री-एक्सपोज़र" के रूप में स्ट्रेस्ड समूहों के अधीन किया गया था (पद्धति विवरण के लिए ऊपर देखें)।

सभी प्रयोग प्रकाश चरण के दौरान किए गए थे।

वातानुकूलित दमन प्रक्रिया

वातानुकूलित दमन परीक्षण के लिए उपकरण पहले वर्णित किया गया है [38]। प्रत्येक कक्ष में एक Plexiglas कप (व्यास में 3.8 सेमी) रखा गया था और गति को रोकने के लिए तय किया गया था: 1 कप में दूध चॉकलेट का 1 जी (Kraft) (चॉकलेट-चैंबर, CC) था, और दूसरा कप खाली था (खाली सुरक्षित चैंबर) , ESC)।

संक्षेप में, प्रक्रिया इस प्रकार थी: डे एक्सएनयूएमएक्स से डे एक्सएनयूएमएक्स (प्रशिक्षण चरण) तक, चूहों (नियंत्रण, प्रत्येक तनाव के लिए तनावग्रस्त समूह) को व्यक्तिगत रूप से गली में रखा गया था, और स्लाइडिंग दरवाजे उन्हें स्वतंत्र रूप से कक्षों में प्रवेश करने की अनुमति देने के लिए खोले गए थे। और 1 मिनट के लिए पूरे उपकरण का पता लगाएं। डे 4 पर, जानवरों को हल्के-फुल्के झटके वाले जोड़े से अवगत कराया गया। वातानुकूलित प्रोत्साहन (सीएस) (प्रकाश) -शॉक एसोसिएशन का अधिग्रहण एक अलग उपकरण में स्थापित किया गया था, जिसमें 30 × 5 × 15 सेमी Plexiglas चैम्बर 15 दीवारों पर एक काले और सफेद धारीदार पैटर्न के साथ (इसे अलग करने के लिए) था। वातानुकूलित दमन तंत्र) और एक स्टेनलेस स्टील ग्रिड फर्श जिसके माध्यम से झटके दिए गए थे। ग्रिड फ्लोर के नीचे एक हैलोजन लैंप (20W, लेक्समैन) द्वारा प्रकाश उत्पन्न किया गया था जिसे 2, 10-sec की अवधि के लिए हर 5 सेकंड के लिए चालू किया गया था ।; प्रत्येक अवधि में, 20 सेकंड के लिए प्रकाश चालू होने के बाद, एक 100-sec 19-mA स्क्रैम्बल फुट शॉक दिया गया था। लाइट-शॉक एसोसिएशन का यह सत्र एक्सएनयूएमएक्स मिनट के लिए चला और उसके बाद एक्सएनयूएमएक्स-मिनट बाकी अवधि थी, जिसके बाद एक और समान एक्सएनयूएमएक्स-मिन लाइट-शॉक एसोसिएशन सत्र प्रशासित किया गया; कुल मिलाकर, चूहों को एक्सएनयूएमएक्स-मिनट सत्र में एक्सएनयूएमएक्स लाइट-फुट शॉक पेयरिंग मिली। डेज़ 1-0.15 पर, चूहों को उनके घर के पिंजरे में नहीं छोड़ा गया था। डे 10 पर, चॉकलेट-चाहने के वातानुकूलित दमन को एक परीक्षण सत्र (वातानुकूलित दमन परीक्षण दिवस) में मापा गया था, जिसमें 10 कक्षों के 10 में चूहों की चॉकलेट तक पहुंच थी जिसमें चॉकलेट को प्रशिक्षण चरण के दौरान रखा गया था। चॉकलेट (सीसी) वाले कक्ष में, सीएस (प्रकाश) को प्रकाश-पैर सदमे संघ (10-min बाकी अवधि के लिए, जिसे समाप्त कर दिया गया था) के प्रतिमान के अनुसार प्रस्तुत किया गया था। प्रकाश का उत्पादन ग्रिड फ्लोर के नीचे एक हैलोजन लैंप द्वारा किया गया था जिसे 30-sec की अवधि के लिए हर 6 सेकंड के लिए चालू किया गया था। यह सत्र 8 मिनट तक चला; कुल मिलाकर, चूहों को 9-min सत्र में 1 2-sec अवधि प्राप्त हुई।

परीक्षण सत्र पहले 20-sec के प्रकाश के फटने के साथ शुरू हुआ। 2 कक्षों में से प्रत्येक में बिताया गया समय पूरे सत्र में दर्ज किया गया था। सभी प्रयोग प्रायोगिक ध्वनि वाले कमरों में किए गए थे जो अप्रत्यक्ष रूप से एक मानक दीपक (60 W) द्वारा जलाए गए थे। सभी व्यवहार परीक्षणों के लिए, डेटा को पूरी तरह से स्वचालित वीडियो-ट्रैकिंग प्रणाली "एथोविज़न" (नोल्डस, नीदरलैंड) का उपयोग करके एकत्र किया गया था। अधिग्रहीत डिजिटल सिग्नल को तब सॉफ्टवेयर द्वारा "कक्षों में समय (सेकंड में)" निकालने के लिए संसाधित किया गया था, जिसका उपयोग प्रत्येक विषय के लिए तंत्र के प्रत्येक क्षेत्र में वरीयता / प्रत्यावर्तन स्कोर के लिए कच्चे डेटा के रूप में किया गया था।

प्रत्येक स्ट्रेन के लिए चूहों के दो समूहों को वातानुकूलित दमन प्रयोग में इस्तेमाल किया गया था: नियंत्रण (नियंत्रण n = 6) और तनाव (तनाव n = 8)।

प्रायोगिग विधि

प्रायोगिक प्रक्रिया को दर्शाया गया है अंजीर 1.

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अंजीर 1। प्रायोगिक प्रक्रिया की समयरेखा। (देख तरीके ब्योरा हेतु।)

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0120191.g001

चॉकलेट के लिए पूर्व जोखिम

तनावग्रस्त समूहों (स्ट्रेस C57 और स्ट्रेस्ड DBA) में जानवरों को 7 दिनों तक 18 (दिन -24 से दिन -18) तक चॉकलेट के संपर्क में रखा गया था, अंजीर 1) दिनों से पहले दमन प्रक्रिया शुरू हुई। चूहे 4 घंटे के लिए "बेतरतीब ढंग से" अलग-अलग थे; दूध चॉकलेट और मानक भोजन दिया गया बिना तैयारी के। इस अनुसूची के अंत के दो दिन बाद (दिन -15, अंजीर 1), स्ट्रेस समूह में चूहों को कैलोरी प्रतिबंध (खाद्य प्रतिबंध, एफआर) के अधीन किया गया था।

कैलोरी प्रतिबंध

चूहे को एक आहार खिलाया गया: उन्हें या तो भोजन प्राप्त हुआ बिना तैयारी के (नियंत्रण समूह) या एक खाद्य प्रतिबंधित आहार (एफआर, तनावग्रस्त समूह) के अधीन थे। कैलोरी प्रतिबंध स्थिति में, मूल शरीर के वजन के 07.00% का नुकसान उत्पन्न करने के लिए समायोजित मात्रा में दैनिक (15 दोपहर) एक बार भोजन दिया गया था। में बिना तैयारी के हालत, भोजन एक बार दैनिक (07.00 दोपहर) दैनिक मात्रा से अधिक के लिए समायोजित मात्रा में दिया गया था [38].

जानवरों को एक मध्यम FR शेड्यूल पर रखा गया था [29] 10 दिनों के लिए (दिन -15 से दिन -6 तक) अंजीर 1), जब तक 6 वातानुकूलित दमन प्रक्रिया शुरू होने से पहले दिन (दिन 1, अंजीर 1)। प्रशिक्षण चरण शुरू होने से छह दिन पहले, जानवरों को वापस कर दिया गया था बिना तैयारी के खिला दमन परीक्षण दिन पर आहार की कमी के किसी भी प्रभाव को बाहर करने के लिए खिला।

चॉकलेट के लिए पूर्व-जोखिम

ऊपर वर्णित (प्री-एक्सपोज़र) स्थिति के अधीन समूहों में चॉकलेट के लिए किसी भी अनौपचारिक नवीनता प्रतिक्रियाओं को रोकने के लिए (नियंत्रण समूह), दोनों नियंत्रण और तनावग्रस्त समूह, एक्सएनयूएमएक्स दिनों, एक्सएनयूएमएक्स दिनों के लिए एक ही समय में चॉकलेट के संपर्क में थे। वातानुकूलित दमन प्रक्रिया शुरू होने से पहले ("संक्षिप्त पूर्व प्रदर्शन")।

चॉकलेट का सेवन और पशु का वजन

वातानुकूलित दमन प्रक्रिया (पूर्व-प्रदर्शन, प्रशिक्षण, परीक्षण) के विभिन्न चरणों के दौरान चॉकलेट का सेवन मापा गया, और जानवरों का वजन दर्ज किया गया। चूहे को तौला गया: प्रयोग के पहले दिन (प्रयोगात्मक प्रक्रिया शुरू होने से पहले), प्रशिक्षण चरण के दिन, और वातानुकूलित दमन परीक्षण का दिन।

डोपामिनर्जिक और नॉरएड्रेनाजिक रिसेप्टर्स कंट्रोल और स्ट्रेस्ड डीबीए चूहों में अभिव्यक्ति

α1R, D1R और D2R रिसेप्टर्स एक्सएनयूएमएक्स मस्तिष्क क्षेत्रों में अभिव्यक्ति [एमपीएफसी (α3R, D1R, D1R); NAc (D2R, D1R); और CP (D2R, D1R)] को नियंत्रण में पश्चिमी धब्बा (कंट्रोल DBA n = 2) और तनावग्रस्त जानवरों (तनावग्रस्त DBA n = 6) द्वारा मापा गया था, वही समूह जो दमन किए गए दमन प्रयोग में इस्तेमाल किए गए थे।

नाभि C57 और DBA चूहों में डोपामिनर्जिक और नॉरएड्रेनाजिक रिसेप्टर अभिव्यक्ति

बेसलाइन D1R, और D2R रिसेप्टर्स की अभिव्यक्ति mpFC, NAc, और CP के साथ-साथ MPFC में बेसलाइन α1R दोनों उपभेदों (भोले C57 (n = 6) और naïve DBA (n = XNUMUMXX) के भोले जानवरों में मापा गया था। धब्बा। यह प्रयोग न तो पर्यावरणीय परिस्थितियों (चॉकलेट, एफआर के पूर्व-संपर्क) और न ही वातानुकूलित दमन प्रक्रिया (भोले समूहों) के अधीन किया गया था, परिकल्पना का परीक्षण करने के लिए कि कम स्ट्राइटल D6 रिसेप्टर्स की उपलब्धता भोजन की बाध्यता का आनुवंशिक जोखिम कारक है। -उपहार जैसा।

पश्चिमी सोख्ता

डिकैपिटेशन द्वारा चूहों की बलि दी गई थी, और भोले समूहों को छोड़कर, दिमाग को दमन परीक्षण के बाद 1 एच हटा दिया गया था। प्रीफ्रंटल, एंबुबल और स्ट्रैटल टिशू को विच्छेदित करके तरल नाइट्रोजन में रखा गया था। रिपोर्ट किए गए मस्तिष्क के स्लाइस से एमपीएफसी, एनएसी और सीपी के पंच प्राप्त किए गए [59] (S1 अंजीर।) और परख के दिन तक तरल नाइट्रोजन में संग्रहीत। प्रत्येक टिशू सैंपल को 4 ° C पर lysis बफर (20 mM Tris (pH 7.4), 1 mM EDTA, 1 mM EGTA, 1% Triton X-100) में प्रोटीज इनहिबिटर कॉकटेल (सिग्मा-एल्ड्रिच, सेंट लुइस, सेंट लुइस) के साथ जोड़ा गया। , अमेरीका)।

12,000 मिनट के लिए 4 डिग्री सेल्सियस पर 30 जी पर ऊतक का अर्क अपकेंद्रित किया गया था। टिशू के अर्क के रूप में सतह पर तैरनेवाला का इलाज किया गया था। अंत में, सतह पर तैरनेवाला हटा दिया गया और 80 ° C पर संग्रहीत किया गया।

प्रोटीन सामग्री ब्रैडफोर्ड परख (बायोरैड लेबोरेटरीज, हरक्यूलिस, सीए, यूएसए) द्वारा मापा गया था।

नमूना बफर (60 M Tris, 30% ग्लिसरॉल, 30% SDS, 0.5 M dithiothreitol, 30) के अलावा प्रत्येक प्रोटीन के नमूने का क्रमश: mpFC, NAc और CP का विश्लेषण किया गया, 10 ug, 0.6 ug, और 0.012 ug। % ब्रोमोफेनॉल नीला) और 5 ° C पर 95 मिनट के लिए उबल रहा है। 10% एक्रिलामाइड / बिसाक्रिलामाइड जैल पर वैद्युतकणसंचलन द्वारा प्रोटीनों को अलग कर दिया गया और इलेक्ट्रोफोरेटिक रूप से नाइट्रोसेल्यूलोज झिल्लियों में स्थानांतरित कर दिया गया, जो तब 1 ° C-22 ° C के लिए Tris- बफर लवण (mM: 25) में 137 h के लिए अवरुद्ध किया गया था। , पीएच 20), 7.5% ट्विन 0.1 (TBS-T) और 20% कम वसा वाले दूध से युक्त।

झिल्ली प्राथमिक एंटीबॉडी [खरगोश विरोधी डोपामाइन D1 (इम्यूनोलॉजिकल साइंसेज) और खरगोश विरोधी डोपामाइन D2 रिसेप्टर (इम्यूनोलॉजिकल साइंसेज) के साथ incubated थे, 1 800, 5% कम वसा, या खरगोश विरोधी अल्फा एक्सएनएक्सएक्स के साथ TBS-T में पतला adrenergic रिसेप्टर (Abcam), पतला 1: 1 400% कम वसा वाले दूध के साथ 1 ° C पर रात भर। टीबीएस-टी में बड़े पैमाने पर धोए जाने के बाद, झिल्ली को एचआरपी-लिंक्ड माध्यमिक एंटीबॉडीज के साथ 4 h (1 ° C – 22 ° C) पर इनक्यूबेट किया गया था [विरोधी खरगोश IgG पतला 25: 1 (इम्यूनोलॉजिकल साइंसेज) TBS- में टी 8000% कम वसा वाले दूध के साथ] और ECL-R (एमर्सहम) के साथ विकसित हुआ। सिग्नल को डिजिटल रूप से स्कैन किया गया और डेंसिटोमेट्रिक इमेज सॉफ्टवेयर (इमेजज एक्सएनयूएमएक्स) का उपयोग करके मात्रा निर्धारित की गई, जिसे ट्यूबुलिन से सामान्य किया गया।

सांख्यिकी (स्टेटिस्टिक्स)

वातानुकूलित दमन प्रयोग।

वातानुकूलित दमन परीक्षण के लिए, केंद्र (CT) में बिताए समय (सेकंड) के लिए सांख्यिकीय विश्लेषण किए गए थे, जिसमें चॉकलेट (CC) और खाली सुरक्षित कक्ष (ES-C) में प्रशिक्षण चरण (कुल मिलाकर) था प्रशिक्षण के 4 दिनों का मतलब) और वातानुकूलित दमन परीक्षण के दिन। 2 समूह के कारकों (तनाव, 2 स्तर: C57, DBA; उपचार, 2 स्तर: नियंत्रण, तनावग्रस्त) और 1 जल-समूह कारक (कक्ष, 3 स्तर: CT, CC) , ESC)। सीसी और ईएस-सी कक्षों में बिताए गए औसत समय की तुलना प्रत्येक समूह के भीतर दोहराए गए उपायों एनोवा का उपयोग करके की गई थी। एक-तरफ़ा एनोवा द्वारा उपयुक्त होने पर बीच-बीच की तुलना का विश्लेषण किया गया।

चॉकलेट का सेवन और वजन।

प्रशिक्षण के दौरान चॉकलेट का सेवन (4 दिनों का समग्र मतलब) और वातानुकूलित दमन परीक्षण के दिन का विश्लेषण दो-तरफा एनोवा (तनाव, एक्सएनयूएमएक्स स्तर: C2, DBA; उपचार; 57 स्तर: नियंत्रण, तनाव) द्वारा किया गया था। पूर्व-एक्सपोज़र चरण के दौरान चॉकलेट के सेवन का विश्लेषण एक तरफ़ा एनोवा (तनाव: स्ट्रेस्ड सीएक्सएनयूएमएक्स, स्ट्रेस्ड डीबीए) द्वारा किया गया था। प्रशिक्षण चरण के दौरान प्रयोग के पहले दिन (प्रायोगिक प्रक्रिया से पहले) और वातानुकूलित दमन परीक्षण के दिन जानवरों का वजन भी दर्ज किया गया था। डेटा का दो-तरफ़ा एनोवा (तनाव, एक्सएनयूएमएक्स स्तर: सीएक्सएनयूएमएक्स, डीबीए; उपचार; एक्सएनयूएमएक्स स्तर: नियंत्रण, तनाव) द्वारा विश्लेषण किया गया था।

डोपामिनर्जिक और नॉरएड्रेनाजिक रिसेप्टर्स कंट्रोल और स्ट्रेस्ड डीबीए चूहों में अभिव्यक्ति।

MPFC, NAC, और CP और D1R, D2R, और α1R स्तरों में स्ट्रेस्ड DBA बनाम कंट्रोल DBA में D2R और D1R एक्सप्रेशन का विश्लेषण एक तरफ़ा ANOVA (उपचार, 2 लेवल: कंट्रोल डीबीए, स्ट्रेस डीबीए) के रूप में किया गया।

नाभि C57 और DBA चूहों में डोपामिनर्जिक और नॉरएड्रेनाजिक रिसेप्टर्स अभिव्यक्ति।

MPFC, NAc, और CP और D1R, D2R, और X1R स्तरों में भोले C2 और DBA जानवरों (भोले C1, भोले DBA) का विश्लेषण एक-तरफ़ा ANOVA (तनाव; 57R और D57R) ।

परिणाम

वातानुकूलित दमन प्रयोग: स्ट्रेस डीबीए चूहों में भोजन की मांग व्यवहार

स्ट्रेस और कंट्रोल समूहों द्वारा दिखाए गए वातानुकूलित दमन प्रक्रिया के विभिन्न चरणों (प्रशिक्षण और परीक्षण) पर सीसी और ईएस-सी में बिताए समय, अनिवार्य खाने के व्यवहार की अभिव्यक्ति पर आनुवंशिक पृष्ठभूमि और पर्यावरणीय परिस्थितियों के बीच अंतर का आकलन करने के लिए, दोनों उपभेदों का मूल्यांकन किया गया था (नियंत्रण C57, नियंत्रण DBA, तनावपूर्ण C57, तनावग्रस्त DBA)।

प्रशिक्षण चरण के विश्लेषण में, हमने एक महत्वपूर्ण तनाव एक्स उपचार एक्स चेंबर इंटरैक्शन (एफ (1,72) = 6.52; पी </ 0.001) मनाया। प्रत्येक समूह में CC और ES-C में बिताए गए समय की तुलना ने संकेत दिया कि केवल नियंत्रण C57 और तनावग्रस्त DBA समूहों ने प्रशिक्षण चरण के दौरान CC बनाम ES-C को प्राथमिकता दी (Control C57: F (1,10) = 6.32; p <0.05; तनावग्रस्त DBA: F (1,14) = 15.60; p <0.05) ()अंजीर 2), ES-C की तुलना में CC में अधिक समय व्यतीत करना।

अंजीर 2। C57 और DBA चूहों में वातानुकूलित दमन प्रशिक्षण।

नियंत्रण C57 / DBA समूहों (प्रत्येक समूह के लिए n = 6) और तनावपूर्ण C57 / द्वारा प्रशिक्षण चरण के दौरान चॉकलेट (CC) और खाली सुरक्षित कक्ष (ES-C) वाले कक्ष में समय बिताया (sec) SE)। DBA चूहों (प्रत्येक समूह के लिए n = 8) (बी)। * ईएस-सी की तुलना में पी <0.05।

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परीक्षण के परिणामों के बारे में, हमने तनाव, उपचार और कक्ष (F (1,72) = 6.0; p <0.001) के बीच एक महत्वपूर्ण सहभागिता देखी। दो उपभेदों ने सीसी और ईएस-सी में बिताए समय के विभिन्न पैटर्न दिखाए। दोनों नियंत्रण समूहों (C57, DBA) ने चैंबर की तुलना में ES-C में अधिक समय बिताया जिसमें चॉकलेट (CC) शामिल था, जिसमें वातानुकूलित प्रोत्साहन (CS) मौजूद था (C57: F (1,10) = 6.04; पी; <0.05; डीबीए: एफ (1,10) = 12.32; पी <0.01), सीएस की प्रस्तुति के दौरान चॉकलेट चाहने वाले वातानुकूलित दमन को दर्शाता है। इसके विपरीत, जबकि तनावग्रस्त C57 चूहों ने चेंबर (F (1,14) = .381; ns) के लिए कोई महत्वपूर्ण प्रवृत्ति या फैलाव नहीं दिखाया, स्ट्रेस्ड DBA जानवरों ने ES-C, (F (F) की तुलना में CC में अधिक समय बिताया 1,14) = 7.38; पी <0.05) (अंजीर 3), इस प्रकार इसके संभावित हानिकारक परिणामों के बावजूद भोजन चाहने वाले व्यवहार का संकेत है।

अंजीर 3। C57 और DBA चूहों में वातानुकूलित दमन परीक्षण।

कंट्रोल सी 57 / डीबीए समूहों (प्रत्येक समूह के लिए एन = 6) और स्ट्रेस्ड -57 द्वारा वातानुकूलित दमन परीक्षण के दौरान चॉकलेट (सीसी) और खाली सुरक्षित कक्ष (ईएस-सी) वाले कक्ष में समय व्यतीत (सेकंड) एसई)। / डीबीए चूहों (प्रत्येक समूह के लिए एन = 8) (बी)। * पी <0.05; ** पी <0.01 सीसी के साथ तुलना में।

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इन परिणामों से संकेत मिलता है कि हमारी पर्यावरणीय स्थितियों के संपर्क में आने वाले चॉकलेट-संकेत के लिए दंडात्मक संकेत देने की कोशिश की जा रही है, अनुकूली भोजन चाहने वाले व्यवहार को केवल डीबीए चूहों में तलाश करनाअंजीर 3).

चॉकलेट का सेवन और वजन

दोनों उपभेदों के नियंत्रण और तनावग्रस्त समूहों द्वारा दिखाए गए चॉकलेट सेवन का मूल्यांकन करने के लिए (नियंत्रण C57, नियंत्रण DBA, तनावपूर्ण C57, तनावग्रस्त DBA), चॉकलेट की खपत को विभिन्न चरणों (पूर्व-प्रदर्शन, प्रशिक्षण, परीक्षण) के दौरान मूल्यांकन किया गया था। दमन प्रक्रिया।

पूर्व-एक्सपोज़र चरण पर चॉकलेट के सेवन के संबंध में, तनावग्रस्त C57 और स्ट्रेस्ड DBA चूहों (F (1,14) = 0.83; ns) के बीच कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं था;अंजीर 4).

अंजीर 4। C57 / DBA नियंत्रण और तनावग्रस्त समूहों में चॉकलेट का सेवन।

C57 / DBA कंट्रोल में चॉकलेट का सेवन (प्रत्येक समूह के लिए n = 6) और पूर्व-एक्सपोज़र (A), प्रशिक्षण (B), और परीक्षण (C) के दौरान दर्ज किए गए जानवरों के लिए Stressed (n = 8)। डेटा को औसत ग्राम (दिनों का कुल मतलब ए और बी के लिए एसई) के रूप में व्यक्त किया जाता है। * पी <0.05; *** पी <0.001 एक ही तनाव के नियंत्रण समूह के साथ तुलना में। अन्य स्ट्रेन के समान समूह की तुलना में ### p <0.001।

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प्रशिक्षण चरण के दौरान चॉकलेट के सेवन के संबंध में, तनाव और उपचार एफ (1,24) = 20.10 के बीच एक महत्वपूर्ण बातचीत थी; पी <0.001)। व्यक्तिगत समूह-तुलनात्मक तुलना में, हमने कंट्रोल डीबीए बनाम स्ट्रेस्ड डीबीए (एफ (1,12) = 46.17; पी <0.001), नियंत्रण सी 57 बनाम स्ट्रेस सी 57 (एफ (1,12) - 24.25 के बीच एक महत्वपूर्ण अंतर देखा। ; पी <0.001), और स्ट्रेस सी 57 बनाम स्ट्रेस्ड डीबीए चूहों (एफ (1,14) = 27.52; पी <0.001) (;अंजीर 4)। अन्य सभी समूहों की तुलना में तनावग्रस्त डीबीए जानवरों में चॉकलेट की मात्रा काफी अधिक थी।

परीक्षण के दिन चॉकलेट के सेवन के विश्लेषण से एक महत्वपूर्ण तनाव एक्स उपचार बातचीत (1,24) = 21.48; पी <0.005) का पता चला। व्यक्तिगत समूह-तुलना के बीच नियंत्रण और स्ट्रेस्ड DBA (F (1,12) = 38.49; p <0.001), नियंत्रण और तनाव C57 ((F (1,12) = 7.90; p <0.05) के बीच एक महत्वपूर्ण अंतर दिखाई दिया। तनावपूर्ण C57 और स्ट्रेस्ड DBA चूहों ((F (1,14) = 33.32; p <0.001);अंजीर 4)। वातानुकूलित दमन परीक्षण में मांग वाले व्यवहार के साथ, सभी अन्य समूहों की तुलना में तनावग्रस्त डीबीए जानवरों ने चॉकलेट के अधिक सेवन का अनुभव किया।

अंत में, वजन परिणामों के विषय में, सांख्यिकीय विश्लेषण से पता चला कि प्रयोग के चरण (एफ (एक्सएनयूएमएक्स) = एक्सएनयूएमएक्स; एनएस) से पहले, प्रशिक्षण चरण (एफ) पर जानवरों के वजन में प्रयोग के पहले दिन समूहों के बीच काफी भिन्नता नहीं थी; 1,24) = 2.22; ns) और वातानुकूलित दमन परीक्षण के दिन (F (1,24) = 2.97; ns) (अंजीर 5).

अंजीर 5। पशु का वजन।

वज़न नियंत्रण में (n = 6 प्रत्येक समूह के लिए) और Stressed (n = 8 प्रत्येक समूह के लिए) C57 / DBA समूहों को पहले प्रशिक्षण दिवस (B) और टेस्ट डे (C) पर हेरफेर शुरू होने से पहले मापा गया। डेटा ग्राम। एसई के रूप में व्यक्त किए जाते हैं।

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कुल मिलाकर, हमारा डेटा अनिवार्य खाने की अभिव्यक्ति में आनुवांशिक कारकों और पर्यावरणीय स्थितियों के बीच एक मजबूत बातचीत को प्रदर्शित करता है, जो पिछले अध्ययनों के अनुरूप है, जिसमें कुछ खाने के विकारों में इन कारकों का एक महत्वपूर्ण कार्य बताया गया है [3-5, 38].

डोपामिनर्जिक और नॉरएड्रेनाजिक रिसेप्टर अभिव्यक्ति एमपीएफसी, एनएसी और सीपी ऑफ स्ट्रेस्ड डीबीए बनाम कंट्रोल आईबीए चूहों में

जानवरों में डोपामिनर्जिक और नॉरएड्रेनेर्जिक रिसेप्टर्स की अभिव्यक्ति का आकलन करने के लिए मजबूरी में खाने के व्यवहार (स्ट्रेस्ड डीबीए), α1R, D1R और D2R की अभिव्यक्ति MPFC के साथ-साथ NAC और CPN में D1R और D2R का मूल्यांकन कर रहा है। नियंत्रण DBA चूहों (अंजीर 6).

अंजीर 6। डीबीए तनाव में डीए और एनई रिसेप्टर्स की अभिव्यक्ति।

CP और NAc (A) और D1R, D2R और α1 में D2R और DαR की अभिव्यक्ति स्ट्रेच DBA (n = 1) और कंट्रोल ग्रुप (n = 8) के MPFC (B) में। * पी <6; ** पी <0.05 नियंत्रण समूह के साथ तुलना में। डेटा को सापेक्ष अनुपात shown SE के रूप में दिखाया गया है।

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D2Rs को NAc (F (1,12) = 5.58; p <0.05) और CP (F (1,12) = 10.74; p <0.01) में नियंत्रित DBA चूहों की तुलना में स्ट्रेस्ड DBA के साथ अपग्रेड किया गया था (अंजीर 6), जानवरों में स्ट्रिपेटल डी 2 रिसेप्टर्स पर एक चयनात्मक प्रभाव का संकेत देता है, जैसे कि खाने की तरह व्यवहार। डी 1 रिसेप्टर्स के लिए कोई महत्वपूर्ण प्रभाव स्पष्ट नहीं था। नियंत्रण DBA चूहों (F (1) = 1,12; p <7.27) की तुलना में α0.05Rs अभिव्यक्ति स्ट्रेस्ड डीबीए समूह के mpFC में कम थी;अंजीर 6)। प्रीफ्रंटल D1R या D2R रिसेप्टर्स अभिव्यक्ति के लिए कोई महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं देखा गया।

एमपीएफसी, एनएसी, और भोले डीबीए बनाम भोले C57 चूहों के डोपामिनर्जिक और नॉरएड्रेनाजिक रिसेप्टर अभिव्यक्ति

Α1R, D1R और D2R की बेसलाइन रिसेप्टर्स उपलब्धता का मूल्यांकन करने के लिए, MPFC में α1R, D1R और D2R की अभिव्यक्ति और साथ ही NAc और CP में D1R और D2R का मूल्यांकन दो अलग-अलग समूहों में दो अलग-अलग समूहों में किया गया। भोले C57 और भोले DBA) (अंजीर 7).

अंजीर 7। भोले C57 और DBA जानवरों में DA और NE रिसेप्टर्स की अभिव्यक्ति।

CP और NAc (A) और D1R, D2R, और भोले C1 / DBA समूहों (प्रत्येक समूह के लिए n = 2) के α1 में D57R और D6R की अभिव्यक्ति। ** अन्य तनाव के भोले समूह के साथ तुलना में <0.01। डेटा को सापेक्ष अनुपात Data SE के रूप में दिखाया गया है।

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हमने भोले DBA बनाम भोले C2 चूहों (F (57) = 1,10; p <11.80) के NAc में काफी कम निचली D0.01R उपलब्धता देखी। मस्तिष्क के अन्य क्षेत्रों में D1R, D2R, या α1R में कोई अन्य महत्वपूर्ण अंतर नहीं देखा गया (अंजीर 7)। ये परिणाम, पिछले डेटा के अनुरूप हैं [4, 54, 60, 61], परिकल्पना का समर्थन करें कि कम D2R उपलब्धता एक "संवैधानिक" जोखिम आनुवांशिक कारक है जो कुरूप भोजन के लिए भेद्यता को अंतर्निहित करता है।

चर्चा

हमने प्रतिकूल परिस्थितियों में खाद्य पदार्थों की मांग / सेवन के वातानुकूलित दमन के संदर्भ में अनिवार्य भोजन का आकलन किया [38] C57 और DBA चूहों में। आनुवांशिक पृष्ठभूमि के आधार पर पर्यावरणीय स्थितियों के लिए प्रेरित करने की मजबूरी जैसे खाने का व्यवहार। इसके अलावा, यह व्यवहार पैटर्न accumbal D2 रिसेप्टर्स की कम उपलब्धता से जुड़ा हुआ दिखाई दिया। हमने क्रमशः स्ट्रेटम और एमपीएफसी में डीएक्सएनयूएमएक्सआर अपग्रेडेशन और α2R डाउनरेगुलेशन का अवलोकन किया - एक संभावित न्यूरोडैप्टिव प्रतिक्रिया जो कि प्रेरित से समान खाने की प्रवृत्ति के समानांतर बदलाव।

हमारे प्रयोगों से पता चलता है कि चॉकलेट पूर्व-जोखिम और कैलोरिक प्रतिबंध के उपयोग के बीच की बातचीत चॉकलेट-मांग को दंडित करने के लिए अभेद्य बनाती है, अनुकूल भोजन की मांग वाले व्यवहार को मजबूरी में खाने के व्यवहार में बदल देती है। विशेष रूप से, यह व्यवहार जीनोटाइप पर दृढ़ता से निर्भर करता है। वातानुकूलित दमन परीक्षण के परिणामों से संकेत मिलता है कि केवल स्ट्रेस्ड डीबीए जानवरों ने संभावित हानिकारक परिणामों के बावजूद, भोजन-चाहने वाला व्यवहार दिखाया।

इस प्रभाव को C57 और DBA चूहों के बीच सदमे संवेदनशीलता में अंतर के रूप में नहीं देखा जा सकता है, जैसा कि सहायक प्रयोग द्वारा दिखाया गया है - देखें S1 तरीके और S2 अंजीर।) और जैसा कि अन्य समूहों द्वारा रिपोर्ट किया गया है [62]। इसके अलावा, भोजन की मांग व्यवहार विकसित, तनावग्रस्त डीबीए जानवरों में, इस समूह द्वारा दिखाए गए उच्च चॉकलेट सेवन द्वारा प्रदर्शन व्यवहार के समानांतर। हालाँकि, अधिक मात्रा में स्वादिष्ट खाद्य पदार्थों का सेवन भोजन के लिए प्रेरित प्रेरणा का संकेत दे सकता है, हानिकारक परिणामों के बावजूद ऐसा करना, जैसे इसे प्राप्त करने के लिए दंड को सहन करना, भोजन के लिए पैथोलॉजिकल प्रेरणा को दर्शाता है (मजबूरी) [5].

इस प्रकार, जबकि डीबीए चूहों के दुरुपयोग की दवाओं के प्रतिरोध का एक "आदर्श मॉडल" है [24] और सामान्य परिस्थितियों (वर्तमान परिणाम) के तहत भोजन से संबंधित विकार, वे दवा के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील हो जाते हैं- [24] और भोजन से संबंधित प्रभाव जब विशिष्ट पर्यावरणीय दबाव के अधीन होते हैं। इसके अलावा, प्रारंभिक प्रयोगों से संकेत मिलता है कि इनमें से केवल एक चर (चॉकलेट या कैलोरी प्रतिबंध के लिए पूर्व-प्रदर्शन, अलग से) इस फेनोटाइप को प्रेरित करने में विफल रहता है (S1 तरीके और S3 अंजीर।)। इस प्रकार, केवल पर्यावरणीय परिस्थितियों (चॉकलेट और कैलोरिक प्रतिबंध के पूर्व संपर्क) के नशे की लत प्रभाव, खाने के व्यवहार को सजा के संकेतों के लिए दुर्दम्य बनाता है (अनिवार्य खाने जैसा व्यवहार)। यह परिणाम उन साक्ष्यों के अनुरूप है जो दिखाता है कि तालमेल की उपलब्धता [46, 51], तनाव जोखिम [1, 63-65], और तनाव और कैलोरी प्रतिबंध के बीच एक सहक्रियात्मक संबंध सबसे महत्वपूर्ण कारक हैं जो मानव और पशु मॉडल में खाने के विकारों को बढ़ावा देते हैं []65-67].

स्ट्रेस्ड डीबीए चूहों द्वारा दिखाए गए अनिवार्य-खाने के व्यवहार से प्रेरित शिफ्ट पीएफसी-एनएसी-सीपी सर्किट में परिवर्तित डोपामिनर्जिक और नॉरएड्रेनार्जिक रिसेप्टर्स अभिव्यक्ति से संबंधित प्रतीत होता है। वास्तव में, स्ट्रेस्ड डीबीए चूहों, जो अनिवार्य खाने के व्यवहार को प्रदर्शित करता है (जैसा कि वातानुकूलित दमन की अनुपस्थिति के द्वारा दिखाया गया है), डीएबीए को नियंत्रित करने के लिए एनएपी और सीपी में डीएक्सएनयूएमएक्सआर का अपघटन और एमपीएफसी में α-2AR के अपचयन को दर्शाता है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि नियंत्रण और स्ट्रेस्ड डीबीए द्वारा दिखाए गए परीक्षण सत्र में चॉकलेट इफ़ेक्ट की विभिन्न मात्रा से प्रभावित प्रभावों को प्रेरित किया जा सकता है, एक अतिरिक्त प्रयोग किया गया। प्रयोगात्मक स्थितियों और प्रक्रिया को नियंत्रण और तनावग्रस्त डीबीए के लिए वर्णित किया गया था, लेकिन रिसेप्टर्स की अभिव्यक्ति को चॉकलेट की खपत के बिना चूहों से हटाए गए दिमाग पर किया गया था (परीक्षण के दिन)। इस प्रयोग के परिणाम (S1 तरीके और S4 अंजीर।), स्पष्ट रूप से बाहर रखें कि NAc और CP में D2R के अपगमन के साथ-साथ स्ट्रेस्ड डीबीए द्वारा दिखाए गए mpFC में α-1AR के डाउनग्रेडेशन को चॉकलेट की खपत के लिए प्रेरित किया जा सकता है।

स्ट्रेस्ड डीबीए चूहों के एनएसी और सीपी में देखे गए परिणाम हमें डीए ट्रांसमिशन पर प्रभाव का निर्धारण करने की अनुमति नहीं देते हैं - यानी, क्या परिवर्तन डोपामिनर्जिक टोन को बढ़ाते हैं, डीएक्सएनयूएमएक्स रिसेप्टर फॉर्म पर अधिक विस्तृत जानकारी की आवश्यकता होती है - जैसे, एक्सएनयूएमएक्स का अनुपात वैकल्पिक mRNA ब्याह संस्करण, D2R-long (D2L) और D2R-short (D2S) - 2 क्षेत्रों में, क्योंकि स्ट्रिपटम में आइसोफोर्म का सापेक्ष अनुपात D2R और D2 / 1R / XNUMRX के स्ट्रिपटम के सापेक्ष अनुपात को प्रभावित करता है।68-70]। हम अनुमान लगाते हैं कि पोस्टसिनेप्टिक रिसेप्टर्स में वृद्धि और परिणामस्वरूप डोपामाइन ट्रांसमिशन में वृद्धि प्रेरणा और भोजन की मांग व्यवहार को बनाए रखने के लिए [11]। हालांकि, हमारी प्रायोगिक प्रक्रिया में किस प्रकार का D2Rs प्रभावित है, इसकी जांच के लिए अधिक विवरण अध्ययनों की आवश्यकता है।

स्ट्रेस्ड डीबीए चूहों में स्ट्राइटल डीएक्सएनयूएमएक्सआर एक्सप्रेशन बढ़ाना परिकल्पना के विपरीत प्रतीत होता है कि स्ट्राइटल डीएक्सएनयूएमएक्सआर की डाउनग्रेडिंग पैलेटेबल भोजन के अतिरेक के लिए एक तंत्रिका प्रतिक्रिया है। हालाँकि, स्ट्राइटल डीएक्सएनयूएमएक्सआर के डाउनग्रेड होने की सूचना मनुष्यों और जानवरों में पैलेटेबल भोजन और दवा के सेवन के अतिरेक के लिए एक तंत्रिका प्रतिक्रिया है।4, 44, 60, 71-75] लेकिन यह भी एक आनुवंशिक जोखिम कारक है जो कि खाने के खराब होने की आशंका को कम करता है [4, 54, 60, 61, 75]। इस अध्ययन में हमने जो अधिक स्ट्राइटल डीएक्सएनयूएमएक्सआर अभिव्यक्ति का अवलोकन किया, वह हमारी पर्यावरणीय स्थितियों (पूर्व-जोखिम, कैलोरी प्रतिबंध) के लिए एक न्यूरोडैप्टिव प्रतिक्रिया का परिणाम हो सकता है जो एक विशिष्ट लक्षण (बाध्यकारी खाने) को अंतर्निहित करता है, जो अन्य, अधिक जटिल खाने के विकारों के साथ साझा किया जाता है। इस मुद्दे पर बहस ने अक्सर मोटापे और द्वि घातुमान खाने के विकारों पर विचार किया है, जिसमें जटिल व्यवहार पैटर्न (जैसे कि वजन में वृद्धि, रुक-रुक कर खाने वाले एपिसोड, उच्च वसा वाले आहार के लिए विस्तारित पहुंच) विकसित होते हैं - अनिवार्य नहीं जैसे खाने का व्यवहार से प्रति, जैसा कि इस अध्ययन में मूल्यांकन किया गया है।

बढ़ते साक्ष्य लागत-लाभ अभिकलन में स्ट्राइटल D1R और D2R को दर्शाते हैं जो एक पसंदीदा इनाम प्राप्त करने में प्रयास खर्च करने की इच्छा को निर्धारित करता है, इस प्रकार प्रेरित व्यवहार को प्रभावित करता है [10-14]। इसके अलावा, इष्टतम लक्ष्य-निर्देशित व्यवहार और प्रेरणा स्ट्रिएटम में उच्च D2R स्तरों के साथ सहसंबंधित दिखाई देते हैं [12, 76-79]। हमारे अध्ययन से संकेत मिलता है कि अत्यधिक स्ट्राइटल D2R अभिव्यक्ति एक पैथोलॉजिकल बिहेवियरल फेनोटाइप से भी जुड़ी हुई है, जिससे यह अनुमान लगाया जा सकता है कि इष्टतम D2R एक्सप्रेशन आदर्श लक्ष्य-निर्देशित व्यवहार और प्रेरणा का एक तंत्रिका सहसंबंध है।

एक और महत्वपूर्ण परिणाम भोले DBA बनाम भोले C2 चूहों के NAc में D57R की कम उपलब्धता थी। जैसा कि चर्चा की गई है, कम किए गए D2R अभिव्यक्ति को खाने के प्रति दुर्भावना के जोखिम का आनुवंशिक जोखिम कारक होने का सुझाव दिया गया है:4, 54, 60, 61, 75]। इसके अलावा, वेंट्रिकल स्ट्रिएटम में डीएक्सएनयूएमएक्स / डीएक्सएनयूएमएक्स डोपामिनर्जिक रिसेप्टर की उपलब्धता में कमी आई है, ताकि दवा का सेवन बढ़ाने और उच्च आवेग के साथ सहसंबंध बढ़ाने के लिए एक बढ़ी हुई प्रवृत्ति को सम्मानित करने का प्रस्ताव किया गया है [16, 79, 80]। इसके अलावा, DBA / 2 चूहों में उच्च आवेग स्तर होने की सूचना मिली है [81, 82]। इस प्रकार, हम अनुमान लगाते हैं कि विशिष्ट पर्यावरणीय परिस्थितियों में अनिवार्य भोजन के विकास की दिशा में असमान झुकाव के लिए भोले डीबीएएनएक्सआरआर उपलब्धता में निम्न एंबुलेस डीएक्सएनयूएमएक्सआर की उपलब्धता देखी जाती है, इस तरह के कैलोरी प्रतिबंध और तालमेल खाने की उपलब्धता-कारक जो खाने के विकारों के विकास और अभिव्यक्ति को प्रभावित करते हैं [4, 46, 64, 83, 84].

हमने देखा कि स्ट्रेस्ड बनाम कंट्रोल डीबीए चूहों में प्रीफ्रंटल α1R अभिव्यक्ति में कमी आई है। हालांकि भोजन से संबंधित प्रेरित व्यवहार के लिए प्रीफ्रंटल एनई प्रसारण आवश्यक होने का सुझाव दिया गया है [9] और हालांकि NE न्यूरॉन्स (विशेष रूप से α1Rs के माध्यम से) दुरुपयोग की दवाओं के मजबूत प्रभावों को ध्यान में रखते हैं []57, 58, 85], किसी भी अध्ययन ने मजबूरी जैसे खाने के व्यवहार में प्रीफ्रंटल नॉरएड्रेनाजिक रिसेप्टर्स की भागीदारी की जांच नहीं की है। हमारे परिणाम भोजन से संबंधित प्रेरित व्यवहार में प्रीफ्रंटल एनई ट्रांसमिशन के कार्य पर पिछले निष्कर्षों का विस्तार करते हैं, यह सुझाव देते हैं कि विशिष्ट रिसेप्टर्स अनिवार्य भोजन से संबंधित प्रचुर प्रेरणा को नियंत्रित करते हैं। MPFC में α1R का डाउनग्रेडन एक अनुकूली प्रक्रिया का संकेत हो सकता है जो अनिवार्य व्यवहार की ओर प्रेरित को शिफ्ट करता है, जो प्रांतस्था की एक फीकी भूमिका और स्ट्राइक के एक प्रमुख कार्य द्वारा संचालित होता है। हालांकि, इस परिकल्पना की जांच के लिए आगे के अध्ययन की आवश्यकता है।

हाइपोथैलेमस भोजन-सेवन को नियंत्रित करने वाले सबसे महत्वपूर्ण मस्तिष्क क्षेत्र में से एक है [86-88]। हालांकि, भूख और तृप्ति को नियंत्रित करने वाले अन्य मस्तिष्क सर्किटों को भोजन की खपत में शामिल होने का सुझाव दिया गया है [60, 89]। इसके अलावा, कई न्यूरोट्रांसमीटर और हार्मोन, जिनमें डीए, एनई, एसिटाइलकोलाइन, ग्लूटामेट, कैनाबिनोइड्स, ओपियोड्स और सेरोटोनिन शामिल हैं, साथ ही ऑर्क्सिन, लेप्टिन और ग्रेलिन जैसे खाद्य पदार्थों के होमोस्टैटिक विनियमन में शामिल न्यूरोटाइड्स भोजन के पुरस्कृत प्रभावों में निहित हैं। [60, 90-92]। इस प्रकार, हाइपोथैलेमस द्वारा भोजन के सेवन का नियमन विभिन्न तंत्रिका सर्किटों से संबंधित प्रतीत होता है जो भोजन सेवन के पुरस्कृत और प्रेरक पहलुओं को संसाधित करते हैं [60], जैसे कि प्रीफ्रंटल-एंबुलेस सिस्टम। यह ध्यान रखें कि C57 और DBA चूहों में कई व्यवहार अंतर और उनके मस्तिष्क न्यूरोट्रांसमीटर सिस्टम की कार्यात्मक और शारीरिक विशेषताओं को बड़े पैमाने पर इन इनब्रेन स्ट्रेन में जांचा गया है [19, 23], इस प्रकार एक अलग, तनाव-निर्भरता, प्रेरणा का विनियमन, इनाम, सीखने और नियंत्रण सर्किट का सुझाव देता है।

भोजन (और दवा) के पुरस्कृत और प्रेरक पहलुओं के प्रसंस्करण में शामिल सबसे अच्छी तरह से स्थापित तंत्र मस्तिष्क की डोपामिनर्जिक इनाम सर्किट्री है [45, 51, 60]। माना जाता है कि डीए रिवॉर्ड रास्तों की बार-बार की गई उत्तेजना को विभिन्न तंत्रिका सर्किटों में न्यूरोबायोलॉजिकल रूपांतरणों को ट्रिगर करने के लिए माना जाता है, जिससे व्यवहार को "बाध्यकारी" बनाया जाता है और भोजन (या ड्रग्स) के सेवन पर नियंत्रण का नुकसान होता है [51, 60].

यह सुझाव दिया गया है कि विभिन्न उपयोग स्थितियों के तहत, स्वादिष्ट खाद्य पदार्थों की प्रबल प्रतिफल-उत्प्रेरण क्षमता प्रेरणा, सीखने, अनुभूति और निर्णय से जुड़े मस्तिष्क क्षेत्रों में न्यूरोकेमिकल परिवर्तनों के माध्यम से व्यवहार में संशोधन कर सकती है और मादक द्रव्यों के सेवन से प्रेरित परिवर्तनों को दर्पण बनाती है।83, 93-99]। विशेष रूप से, रिवॉल्यूशन, प्रेरणा, मेमोरी और कंट्रोल सर्किट में परिवर्तन, जो कि खाने योग्य खाद्य पदार्थों के बार-बार होने के बाद होता है, बार-बार ड्रग एक्सपोज़र के बाद किए गए परिवर्तनों के समान है।60, 95]। उन व्यक्तियों में जो इन परिवर्तनों के प्रति संवेदनशील होते हैं, अधिक मात्रा में तालमेल खाने (या ड्रग्स) का सेवन करने से प्रेरणा, इनाम, सीखने और नियंत्रण सर्किट के बीच संतुलन को बाधित कर सकते हैं, जिससे तालमेल भोजन (या दवा) के मजबूत मूल्य में वृद्धि होती है और कमजोर होती है। नियंत्रण सर्किट [51, 60].

इस अवलोकन और वर्तमान अध्ययन के परिणामों के आधार पर, यह प्रस्तावित कर सकता है कि डीबीए चूहों में देखे जाने वाले बाध्यकारी खाने के व्यवहार के लिए प्रेरित व्यवहार से आनुवांशिक भेद्यता (कम accumbal D2 रिसेप्टर्स की उपलब्धता) के बीच एक परस्पर क्रिया से संबंधित हो सकता है। भोजन से संबंधित मस्तिष्क सर्किट में शामिल अन्य न्यूरोट्रांसमीटर और हार्मोन में अंतर) और पर्यावरणीय परिस्थितियों के संपर्क में, जो क्रमशः एक स्ट्रेटम और mpFC में D2R अपग्रेड और α1R डाउनग्रेडिंग को प्रेरित करता है, जो व्यवहार और व्यवहार को प्रेरित करने वाले सर्किट के बीच एक "असंतुलित" इंटरैक्शन का नेतृत्व कर सकता है। सर्किट जो पूर्व-शक्तिशाली प्रतिक्रियाओं को नियंत्रित और बाधित करते हैं [60, 95].

निष्कर्ष

मानव खाने के विकारों में जीन-पर्यावरण इंटरैक्शन पर कुछ अध्ययन हैं [2]। पशु मॉडल जो हम यहां प्रस्तावित करते हैं, यह समझने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है कि पर्यावरणीय कारक आनुवांशिक दायित्व और न्यूरोबायोलॉजिकल कारकों के साथ बातचीत कैसे करते हैं, मजबूरी की तरह खाने के व्यवहार की अभिव्यक्ति को बढ़ावा देने के लिए, नशीली दवाओं की लत में नई अंतर्दृष्टि भी प्रदान करते हैं।

सहायक जानकारी

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औसत दर्जे का प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स (एमपीएफसी) (ए), न्यूक्लियस एक्यूम्बेन्स (एनएसी) और कौडेट-पुटामेन (सीपी) (बी) में छिद्रण की प्रतिनिधि स्थिति।

S1 अंजीर। पंच करने की स्थिति।

औसत दर्जे का प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स (एमपीएफसी) (ए), न्यूक्लियस एक्यूम्बेन्स (एनएसी) और कौडेट-पुटामेन (सीपी) (बी) में छिद्रण की प्रतिनिधि स्थिति।

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S2 अंजीर। C57 और DBA चूहों में शॉक सेंसिटिविटी थ्रेशोल्ड।

C57 और DBA जानवरों में चौंकाने वाली संवेदनशीलता (तरीके S1)। मतलब (μA) SE) शॉक थ्रेशोल्ड C57 और DBA जानवरों में देखा गया।

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S3 अंजीर। डीबीए चूहों में वातानुकूलित दमन परीक्षण।

डीबीए पूर्व उजागर और डीबीए खाद्य प्रतिबंधित समूहों द्वारा वातानुकूलित दमन परीक्षण के दौरान चॉकलेट (सीसी) खाली-सुरक्षित कक्ष (ईएस-सी) युक्त कक्ष में समय (सेकंड) एसई)।

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S4 अंजीर। डीबीए चूहों में डीए और एनई रिसेप्टर्स की अभिव्यक्ति।

सीपी और एनएसी में डी 2 रिसेप्टर्स की अभिव्यक्ति के साथ-साथ तनाव और नियंत्रण डीबीए चूहों (एन = 1 प्रत्येक समूह के लिए) के एमपीएफसी में α6 के रूप में। * p <0.05 नियंत्रण समूह की तुलना में। डेटा को सापेक्ष अनुपात Data SE के रूप में दिखाया गया है।

डोई: 10.1371 / journal.pone.0120191.s004

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S1 तरीके। सहायक सामग्री और तरीके।

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(DOC)

Acknowledgments

हम डॉ। सर्जियो पपालिया को उनकी कुशल सहायता के लिए धन्यवाद देते हैं।

लेखक योगदान

प्रयोगों की कल्पना की और डिजाइन किया: आरवी ईपी एमडीएस। प्रदर्शन किया: ईपी एमडीएस डीए ईसीएल एएफ एलपी एवी। डेटा का विश्लेषण: आरवी एपी एजी एसपीए। योगदान अभिकर्मकों / सामग्री / विश्लेषण उपकरण: AF EP MDS। पेपर लिखा: आरवी एसपीए ईपी एमडीएस।

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