PLoS One. 2013; 8 (9): e74645.
Megjelent online 2013 Sep 10. doi: 10.1371 / journal.pone.0074645
PMCID: PMC3769238
Johannes W. de Jong,1 Karin E. Meijboom,1 Louk JMJ Vanderschuren,1,2 és a Roger AH Adan1,*
Silvana Gaetani, szerkesztő
Absztrakt
A világméretű elhízás járvány óriási és növekvő veszélyt jelent a közegészségügy számára. Azonban az overeating és az elhízás neurobehavioális viselkedési mechanizmusai nem teljesen megértettek. Javasolták, hogy a függőséghez hasonló folyamatok az elhízás bizonyos formáit, különösen azokat, amelyek az étkezési zavarokhoz kapcsolódnak. A függőség-szerű folyamatok elhízásban betöltött szerepének vizsgálatára a kokainfüggő viselkedésmodellt adaptáltuk a patkányokban, akik nagyon ízletes ételeket reagáltak. Itt teszteltük, hogy a nagyon ízletes csokoládéra reagáló patkányok biztosítják-e, hogy három függőségi kritériumot mutassanak be, azaz a magas motivációt, a folytatódó keresést, annak ellenére, hogy a keresést nem kapták meg, és a kereslet továbbra is fennmaradt, az elhúzódó következmények ellenére. Azt is megvizsgáltuk, hogy a binge-modellnek való kitettség (a táplálkozás, amely korlátozott élelmiszer-hozzáférési periódusokból és a nagyon ízletes ételekhez való hozzáférésből áll) elősegíti-e az élelmiszer-függőség-szerű viselkedés megjelenését. Adataink szerint az ízletes ételek keresésének és bevételének ellenőrzésében jelentős egyéni különbségek mutatkoztak, de nem azonosíthatóak a függőséghez hasonló viselkedést mutató állatok külön alcsoportja. Ehelyett széles választékot figyeltünk meg, amely az alacsony és nagyon magas kontrollal szemben az ízletes táplálékfelvételre terjedt ki. A binge modellnek való kitettség azonban nem befolyásolta az ízletes ételek keresését és bevételét. Azok az állatok, amelyek alacsony kontrollt mutattak az ízletes táplálékfelvétel felett (vagyis a függőség-szerű viselkedés három kritériumánál magasabb pontszámot kaptak), kevésbé voltak érzékenyek az élelmiszer-jutalom leértékelésére, és hajlamosabbak arra, hogy az elfogyasztott válasz újbóli bekövetkezését jelezzék, jelezve, hogy az ízlelés ellenére az ízletes A táplálékfelvétel a szokásos táplálékfelvételhez és a visszaeséshez való sebezhetőséghez kapcsolódik. Összefoglalva, bemutatunk egy állatmodellt az élelmiszer-keresés és a bevétel ellenőrzésének értékelésére. Mivel az elhízás kialakulásának egyik fő tényezője az élelmiszer-bevitel csökkenése, a viselkedési és idegi alapjainak megértése elősegítheti az elhízás járványának jobb kezelését.
Bevezetés
Az elhízás komoly veszélyt jelent a közegészségügyre, mivel növeli a cukorbetegség, a szív-érrendszeri betegségek és a rák kockázatát [1,2]. Az elhízás előfordulási aránya folyamatosan nőtt az 2030 és 65 millió elhízott felnőttek várható növekedésével az USA-ban és az Egyesült Királyságban.2]. Az elhízás jelenlegi előfordulása (testtömeg-indexként definiálva> 30 kg / m2) körülbelül 33% -a az Egyesült Államokban, és az EU tagállamai több mint felének elhízási szintje meghaladja a 20% -ot [3,4]. Nagy elterjedtsége ellenére az elhízás idegi és viselkedési alapjai nem teljesen megértettek.
Azt feltételezték, hogy az elhízással kapcsolatos túlzott táplálékfogyasztás bizonyos formáit egy függőség-szerű folyamat közvetíti [1,2,5-11]. Annak ellenére, hogy az élelmiszer-függőség milyen mértékben magyarázhatja az elhízás járványát, intenzív vita tárgyát képezi [2,12-14]. A függőség-szerű folyamatoknak az elhízásban betöltött szerepének támogatása érdekében átfedés van a DSM-IV kritériumai között az anyagfüggőségre és a javasolt étkezési rendellenesség kritériumai között [3,4,15,16] és az elhízás [1,2,17]. Továbbá, az étkezési zavarok és a kábítószer-fogyasztási zavarok közötti társbetegség olyan magas lehet, mint az 40% [18]. Ebből a szempontból azt feltételezték, hogy (túl) az étkezés és a kábítószer-használat hasonló neurális áramkörökre támaszkodik [19]. Az egyik lehetséges megosztott neurális mechanizmus a dopamin D2 receptorok rendelkezésre állásának csökkenése a striatumban, amely mindkét rendellenességben megtalálható [20-24], egy olyan megállapítást, amelyet egy kompulzív táplálkozás állatmodelljében megerősítettek [25]. Más hasonlóságok közé tartozik az agyi aktivitás hasonlósága a vágy és a vágy elnyomása után [26-30] és egy impulzív személyiséggel vagy figyelemhiányos hiperaktivitási zavarral való együttélés [31-36].
Korábban azt állítottuk, hogy a kábítószer-függőség területén a közelmúltban kifejlesztett modellek hasznosak lehetnek az élelmiszer-függőség fogalmának vizsgálatában [15]. 2004-ban Deroche-Gamonet és mtsai. kifejlesztett egy modellt a függőség-szerű viselkedésről patkányokban, a kokainbevitel ellenőrzésének elvesztése alapján [37]. Ebben a modellben a patkányok önállóan adagolták a kokainot naponta több hónapig. Az állatokat három viselkedési paraméter alapján vizsgáltuk a DSM-IV anyag-függőségi kritériumok alapján, azaz 1). 2) Rendkívül magas motiváció a gyógyszer keresésére és bevételére. 3) A gyógyszer folytatólagos keresése az elrettentő következmények ellenére. Azt tapasztaltuk, hogy a patkányok egy alcsoportja (17,2%) az egyes kritériumoknál a felső tercieren belül került elszámolásra, ami sokkal több, mint véletlenszerűen várható (azaz 3,6%). Ezen túlmenően, ezek a függőséget okozó viselkedést kifejező állatok úgy tűnt, hogy érzékenyebbek az eloltott kábítószer-keresés visszaállítására, amely a kábítószerrel való visszaélés utáni modell a méregtelenítés után [38].
A jelen vizsgálatban azt vizsgáltuk, hogy az élelmiszerhez kapcsolódó addiktív viselkedést hasonló megközelítéssel lehet-e kimutatni, mint Deroche-Gamonet et al. Annak érdekében, hogy megkönnyítsük az élelmiszer-függőséghez hasonló viselkedés megjelenését, az állatokat binge-modellnek tesszük ki, amely az élelmiszer-korlátozás és az ízletes ételhez való hozzáférés váltakozó időszakait tartalmazza. Az ínycsiklandozó étkezési modellek, amelyek magukban foglalják az ízletes ételek közbenső hozzáférését [39,40] vagy váltakozó (12h / 12h) hozzáférést biztosít a szacharózhoz és az élelmiszerhiányt befolyásolják.41] és bizonyos függőségi szempontok, mint például az elvonási tünetek [42,43], valamint a dopamin jelátvitel változásai, amelyeket a hosszabb ideig tartó gyógyszer expozíció után is megfigyelnek [44,45].
Javasolták, hogy a függőség kialakulását elősegítse az eredmény-vezérelt, célirányos viselkedés szokásos, inger-válaszstruktúrára való átállás.46,47]. Annak érdekében, hogy teszteljék a szokásos viselkedés szerepét az élelmiszer-függőség-szerű viselkedés javasolt modelljében, azt is teszteltük, hogy az élelmiszerek után válaszolt-e az ízletes étel újraértékelése [48]. Továbbá, mivel a függőség-szerű viselkedés a kábítószer-keresés újbóli beiktatásával kapcsolatos fokozott sebezhetőséghez kapcsolódik [37] feltételeztük, hogy az élelmiszerek bevitelét kevésbé ellenőrző állatok jobban hajlamosak lesznek a kioltás utáni élelmiszerek újraindítására és táplálékindukálására.
Anyagok és módszerek
Etikai nyilatkozat
A kísérleteket az Utrecht Egyetem Állat Etikai Bizottsága hagyta jóvá, és a holland törvényekkel (Wet op de Dierproeven, 1996) és az európai rendeletekkel (86 / 609 / EEC iránymutatás) összhangban hajtották végre.
Állatok
A kísérlet kezdetén 6-150 gramm súlyú, 200 hetes hím Wistar patkányokat (Charles River, Sulzfeld, Németország) egyedileg Macrolon ketrecekben (L = 40 cm, W = 25 cm, H = 18 cm) helyeztünk el ellenőrzött körülmények között ( hőmérséklet 20–21 ° C, 55 ± 15% relatív páratartalom) és fordított 12 órás világos-sötét ciklus alatt (19.00 órakor világít). Chow és víz szabadon elérhető volt. Valamennyi kísérletet a nappali-éjszakai ciklus sötét szakaszában végeztük.
Kísérleti áttekintés
A Deroche-Gamonet modell alkalmazását a kokain elvesztéséért, hogy megkóstolhassák az ízletes ételeket, egy kísérleti tanulmányban azt találtuk, hogy még az enyhe elektromos lábnyom is elnyomta az összes élelmiszer keresést. Ezért úgy döntöttünk, hogy mérjük a „folytatólagos keresést a büntetés ellenére” az ízletes étel kinin-hamisításával [49]. Ez a kísérleti kísérlet az 4-étrendet (az alábbiakban ismertetett) hasonlította össze az élelmiszer-függőséghez hasonló viselkedés kiváltására. Ebben az esetben az 24 állatokat (n = 6 csoportonként) kiképezték és tesztelték a [3.37]. Érdekes módon, ha az állatokat a harmadik kritérium alapján teszteltük (enyhe elektromos lábtörés ellenállása), akkor a csokoládé keresésének teljes elnyomása akkor is kimutatható, ha a sokk intenzitását 0.35 mA-ra csökkentettük. A különbözõ étrendcsoportok között nem találtunk különbséget a sokk paradigmában való reagálásban (ANOVA p = 0.1146 F = 2.243 df = 23). Ezenkívül nem tapasztaltunk szignifikáns különbséget a négy étrendcsoport közötti megerősítés progresszív arányos ütemezésében való reagálás során (az adatokat nem ábrázoltuk). Megfigyeltünk azonban egy olyan tendenciát, hogy a függőség-szerű viselkedés növekedése az állatoknál, akik a binge-modellnek vannak kitéve, amikor mindhárom kritériumot figyelembe vettük. Mivel az elektromos lábszár elnyomta az összes jutalomkeresést, úgy döntöttünk, hogy az ellenállóképesség kritériumát más módon mérjük, azaz az állatokat az 2 mM kininnel hamisított, ízletes ételnek vetjük alá. A jelen tanulmányban leírt fő kísérletben összehasonlítottuk a csoportosodott modellnek (n = 36) kitett csoportot egy chow-táplált kontroll csoporttal (n = 12). Ehhez a kísérlethez az állatokat előzetesen képezték az 5 hetek három kritériumára, majd 8 héttel az étrendhez való hozzáférést. Nem figyeltünk meg különbséget az étrend-csoportok előtti étrend-csoportok közötti válaszreakcióban. Ezután folytattuk az átképzést és a tesztelést a három kritériumon, majd 10 kihalás és két újbóli (cue- és csokoládé indukált) ülésen.
Táplálkozás
Ebben a vizsgálatban négy különböző étrendet alkalmaztak, és az állatokat 8 hetekben a megfelelő étrendnek kitettük. A kontroll étrend ad libitum chow (SDS, 3.3 kcal / g, 77.0% szénhidrát, 2.8% zsír, 17.3% fehérje). A korlátozott hozzáférésű étrend az ad libitum chow-t tartalmazta, amelyet kiegészítettek a csokoládéhoz való 3h hozzáférésselTM (Abbott Laboratories, Abbott Park, IL, USA), a heti 5 napokra (12.00 – 15.00h). A magas zsírtartalmú, magas szacharóz-tartalmú étrend ad libitum chow és ad libitum telített zsírok (marhahús faggyú (Ossewit / Blanc de Boeuf), Vandemoortele, Belgium, 9.1 kcal / g) és 30% -os szacharózoldat (kereskedelmi minőségű) szacharóz csapvízben, 1.2 kcal / ml). A hízelgő étrend 4-15.0g chow / nap 15.5 napjaiból állt, melyet az ad libitum Oreo cookie-kkal kiegészített 3 napok váltakoznak (Nabisco, East Hanover, NJ, USA, 4.7 kcal / g, 74% szénhidrátok, 21% zsír) , 3% fehérje). Ebben az esetben az Oreo cookie-kat három napig elérhető az 24h / nap. Az 15g chow / nap Hagan et al. ahol az állatok az ad-lib chow 66% -ára korlátozódtak. Ez a modell Hagan et al. a binge-modell stresszösszetevője nélkül [39,50]. A csapvíz mindenkor rendelkezésre állt, kivéve a tesztelés során. A kísérleti tanulmány mind a négy étrendet összehasonlította. Az állatokat az étrendekhez való hozzáférés előtt és után 8 héttel teszteltük. A cikk fő kísérlete összehasonlítja az 8 hetes hányados étrendet az ad-lib chow 8 heteivel. Folytattuk a binge diétát, mert az irodalmi adatok, valamint a saját kísérleti adataink azt sugallták, hogy a fent leírt binge-étrend a legvalószínűbb, hogy az élelmiszer-függőséghez hasonló viselkedést idéz elő [39].
Készülék
A patkányokat operáns kondicionáló kamrákban képeztük (30.5 x 24.1 x 21.0 cm; Med Associates Inc., St. Albans, VT, USA). Mindegyik kamra két visszahúzható karral (4.8 x 1.9 cm) volt felszerelve. Minden kar felett egy jelzőfény helyezkedett el (ENV-221M ingerlámpa patkányoknál, 28V, 100mA; Med Associates Inc.) és házi lámpát (ENV-215M house light patkánykamrákhoz, 28V, 100mA; Med Associates Inc.) helyeztek el. a szemközti falon. A kamra padlóját fém rács borította, 1 cm-rel elválasztott rudakkal. A kamrát szellőztető ventilátorral ellátott, hangtompító fülkébe helyezték a külső zaj minimalizálása érdekében. A Chocolate Ensure-t egy, a kamrán kívül elhelyezett, egysebességű fecskendős szivattyúhoz (PHM-100-3.33; Med Associates Inc) rögzített nejloncsöveken keresztül szállították a két kar között elhelyezett élelmiszer-tartályba. Az operáns kamrát a MED-PC (IV. Verzió) Research Control & Data Acquisition System szoftver vezérelte.
Csokoládé megszerzése Biztosítsa az önbevezetést
Az állatokat úgy képezték, hogy válaszoljanak az élelmiszerre, ahogy azt korábban leírták [51,52]. A patkányok először 10 operáns edzést kaptak 1 h-ig. Ezen ülések során két kar volt jelen, amelyek közül az egyiket aktívnak nevezték. Az aktív és inaktív karok pozícióját ellensúlyozták az állatok között. A munkamenet mind a karok beillesztésével kezdődött, mind a házfény megvilágítása. Az első munkamenet során egy rögzített arányt (FR) 1 megerősítési ütemtervet alkalmaztak, ami azt jelenti, hogy minden aktív karnyomás a 0.2 ml csokoládé szállítását eredményezte. Mindkét kar visszahúzása az 20 másodpercre és a fénysugár megvilágítása az aktív az 10 sec-hez, amely alatt a házfény ki volt kapcsolva. A második és a harmadik ülés során a válaszigényt FR2 megerősítési ütemtervre emelték. A negyedik ülés óta FR5 megerősítési ütemtervet hajtottak végre.
Időtúllépés válaszol
Az időtúllépési eljárás [37], bár rövidebb munkamenet-időtartamot alkalmaztak, hogy megakadályozzák a telítettség hatását a válaszadásra. Az ülések az 5 min csokoládé 10 blokkjaiból álltak. Biztosítsa, hogy az 4 min. 5 blokkjaival cserélhető legyen a csokoládé. A rendelkezésre álló blokkok során a jutalom válaszfüggő jelenlétét az állatoknak a házvilágítás megvilágításával jelezték. Az önadagolási eljárás a rendelkezésre állási blokkokban ugyanaz volt, mint a fentiekben leírtak, azaz egy FR5 megerősítési ütemtervet alkalmaztunk. A hozzáférhetetlenség blokkolása közben a házfény ki volt kapcsolva, és a két karon a válaszok nem voltak ütemezett következmények nélkül. A válaszadás változóvá vált az ülés utolsó blokkjaiban, valószínűleg a telítettség következtében. Ezért kritikus paraméterként használtuk az első 5 min nem elérhetőségi blokkban végrehajtott válaszok mennyiségét, mert ezt a blokkot két rendelkezésre álló blokk határolta, amelyekben az állatok a rendelkezésre álló idő alatt mindig a maximális jutalmat kapták. Az állatok 10 szekciókat kaptak az étrend előtt és az 15 szekciókat az étrend után. Az utolsó 4 szekciók első nem elérhető blokkjában a válaszok átlagos számát használtuk az állat időkorlátjaként.
A megerősítés progresszív aránya
A fokozatos erősítés ütemterv szerint az állatoknak meg kellett felelniük az aktív karnak a válaszadási követelményének, amely minden egyes megszerzett csokoládé után fokozatosan megnövekedett. Biztosítsa a jutalmat (1, 2, 4, 6, 9, 12, 15, 20, stb.53]). A munkamenet megkezdődött a ház fényének megvilágításával (a jutalom elérhetőségével) és az aktív és az inaktív kar beillesztésével. Az aktív karra adott válaszfeltételnek köszönhetően mindkét kar visszahúzódott, az 10 másodperc aktív karja fölötti megvilágítás és az 0.2 ml csokoládé szállítása. Egy 20 sec timeout után új ciklus kezdődött. Az ülés véget ért, amikor az állatok nem tudtak jutalmat szerezni az 60 min. Az állatok 4 PR szekciókat kaptak az étrend után és az 4 PR szekciókat. Mindkét esetben az 4 szekciókban az aktív kar válaszok átlagát használtuk az állat PR-pontszámának.
Büntetésre adott válasz
Az eljárást Deroche-Gamonet et al. (2004). Ezen eljárás során az állatokat teszteltük operáns kondicionáló kamrákban, amelyek különböztek az edzés, az időtúllépés és a PR szekciók során alkalmazottaktól. A szekció megkezdődött a ház fényének megvilágításával és mindkét kar bemutatásával. Ezeken az üléseken az állatok a FR5 megerősítési ütemterv szerint válaszoltak, amelyben minden 1st karnyomás nyomást eredményezett, és mindegyik 4th és 5th A nyomógombos villamos láb ütés (0.35mA, 2sec) bemutatását eredményezte, amelyet a grid padlón adtak be. Minden 5th A nyomáscsökkentő hatására 0.2 ml csokoládé szállítható. A hangot az 4 után kikapcsoltákth vagy ha az állatok nem sikerült 4 válaszokat hozni 1 percen belül, akkor egy új FR5 ciklus kezdődött. A kimeneti mérés az volt, hogy az állatok mennyi nyomást gyakoroltak az ülés során, mint az alapvonal válaszadásának százalékos aránya (az 4 FR5 szekciók átlaga az előző napokban). Ebben a paradigmában válaszoltunk egy kísérleti tanulmányban (fent leírt), amelyben az elektromos lábszárnyak szinte teljesen elfojtották az állatokra adott válaszokat.
Kinin hamisítás
Az állatok ingyenes hozzáférést kaptak hamisítatlan vagy hamisítatlan (2 mM kinin; Sigma, Hollandia) csokoládé biztosítóhoz az otthoni ketrecben 30 percig, különböző napokon. Egy kísérleti kísérlet azt mutatta, hogy a 2 mM kinin koncentrációja jelentős egyéni változékonyságot eredményezett, míg a magasabb koncentrációk szinte minden állatnál elnyomták a bevitelt, és az alacsonyabb koncentrációk nagyon csekély hatással voltak a csokoládéra. Az elnyomás arányát a következőképpen számoltuk ki: ((hamisítatlan fogyasztás - hamisított fogyasztás) / hamisítatlan fogyasztás) * 100, így a 100-as elnyomás aránya a bevitel teljes elnyomását jelentette, a 0 pedig azt jelentette, hogy egyáltalán nem volt elnyomás .
Jutalom leértékelés
Az állatokat 2 h-nak adták szabadon a csokoládéhoz. Biztosítsuk az otthoni ketrecben, közvetlenül az 20 min operatív munkamenet előtt, amelynek során a ház fénye megvilágított, és mindkét kar jelen volt az ülés során. Mind az aktív, mind az inaktív karok válaszai nem voltak ütemezett következmények nélkül. A leértékelési pontszámot úgy számítottuk ki, hogy az állat a leértékelés után az aktív karnyomást elvégezte. Az eredményeket összehasonlítottuk a szokásos 20 min nem leértékelődött FR5 munkamenet során a megelőző napon mért értékekkel.
Kihalás és visszaállítás
Az állatok 12 napi 1 h operációs szekciókat kaptak, amelyek alatt a karnyomások ütemezett következmény nélkül voltak. A ház fénye (az előzetesen jelzett jutalom rendelkezésre állása) bekapcsolódott az ülés során. Az 13 napon a cue-indukált visszaállítást az alábbiak szerint teszteltük. A munkamenet az 10 másodperc aktív karja fölött lévő cue fény megvilágításával kezdődött. Ebben a munkamenetben az aktív kar FR5 követelményének teljesítése mindkét kar visszahúzását és az 10 szekció fényének megvilágítását eredményezte, de nem jutott el jutalom. Az állatok az 14 és az 15 napokon normál kioltási munkamenetet kaptak. Az 16 napján, csokoládé Biztosítani kell az indukált újbóli behozatalt. A munkamenet az 0.6 ml csokoládé biztosításával kezdődött meg. Az ülés során a karok megnyomása nem volt ütemezett következményekkel.
Az adatok elemzése
A három kritérium alapján a „függőségi pontszámot” a Belin és mtsai. [54]. A normalizálást minden egyes állatból származó állatok átlagának levonásával és az egész csoport szórásával osztottuk. Ez egy kritérium pontszámot eredményezett az 0 átlagával és az 1 standard szórásával az egyes kritériumok esetében. A függőségi pontszámot ezután három normalizált pontszám összegeként számítottuk ki. Az állatokat a Deroche – Gamonet és munkatársai szerint kategorizáltuk, ami azt jelenti, hogy számítottuk azon kritériumok számát, amelyekre az 66th és 99th az eloszlás százalékos értéke [37]. A két táplálkozási csoportot Student-féle t-próbával hasonlítottuk össze. A kritériumok csoportjait egyirányú ANOVA-k segítségével hasonlították össze, amelyet Törökország többszörös összehasonlító post-hoc tesztjei követtek, adott esetben. A nyers adatkészletek kérésre rendelkezésre állnak.
Eredmények
Az állatvilágot (n = 48) a függőség-szerű viselkedés három kritériumára vizsgálták. Az ellenőrizetlen táplálkozás kialakulásának előidézésére egy alcsoport (n = 36) volt kitéve egy binge modellnek. Nem figyeltek meg szignifikáns különbséget a kontroll és a túlsúlyos állatok három egyedi kritériuma között (időbeli válasz (TO): p = 0.6 t = 0.53 df = 46; progresszív arány (PR): p = 0.9 t = 0.1128 df = 46 ; kinin: p = 0.3 t = 1.048 df = 46) (1A – C ábra). A mértéktelen modell azonban a testtömeg-növekedés jelentős növekedését eredményezte (p <0.0001 t = 6.105 df = 46) (1D). Ezután az összes állatot az 4 alcsoportokba osztottuk azon kritériumok alapján, amelyekre az 66th és 99th százalékos érték, Deroche-Gamonet et al. (2004). Esetünkben az 3-critt alcsoport véletlenszerűen nem volt nagyobb a vártnál (azaz 3,6%) (ábra 2). Ez igaz mind a binge csoportra (2A ábra), valamint az egész kohort (2B ábra). A kritériumok alcsoportjai az egyes kritériumok szerint különböztek egymástól (ANOVA TO: p <0.0001 F = 11.42 df = 47; PR: p <0.0001 F = 9,850 df = 47; kinin: p = 0.0006 F = 6.932 df = 47) (3A – C ábra). A binge csoportban azt vizsgáltuk, hogy a csökkent kontrollcsökkentés a táplálkozás során a testtömeg-gyarapodást feltételezte-e, ami nem így volt (3D).
Fontos, hogy a kritériumcsoportok közötti különbségeket nem a telítettség vagy az energiaigény változása okozza, mivel minden csoport ugyanolyan mennyiségű csokoládét fogyasztott az 70 min FR5 munkamenet során (ANOVA p = 0.3 F = 1.266 df = 47) (4A ábra) vagy ha adományozott 2h hozzáférést biztosít a csokoládéhoz Biztosítsa (ANOVA p = 0.4 F = 0.9651 df = 47) (4B ábra). A függőségi pontszámot [[54]. Ez számos pontszámot eredményezett (ábra 5).
Javasolták, hogy a rendellenes, gyógyszer-irányú inger-válasz szokások kialakulása kritikus lépés a függőséget okozó magatartás kialakulásában [46,47]. Annak megítéléséhez, hogy az állatok által kifejezett viselkedés célirányos vagy szokásos volt-e, leértékeltük a csokoládét. Biztosítsuk a jutalmat azáltal, hogy az 2 h szabad hozzáférést biztosítunk az állatoknak a ketrecben, mielőtt egy 20 min operáns tesztelési munkamenetet folytatnának, amelynek során a karnyomást nem erősítik. . Az állatok átlagosan 63% -kal csökkentek a válaszok, amikor a csokoládét leértékelték egy 20 min-szekcióhoz képest, amelyben a karnyomó szerszámokat megerősítették, és a csokoládét nem értékelték le (Az átlagos különbség 104.0, 95% ci = 92.06 és 115.9)6A ábra). A leértékelés utáni hengerprések korreláltak a függőségi pontszámmal (r2= 0.2, p <0.001) (6B ábra). Nem figyeltek meg különbséget a binge és a kontroll csoport között (az adatokat nem ábrázoltuk).
Ezután azt vizsgáltuk, hogy az étkezést csökkentett állatoknál sokkal hajlamosabbak voltak-e az eloltott válaszok helyreállítása. Az 2 típusú visszaállítási típusokat mértük. A kihalás során adott válaszokhoz képest7A ábra), a csokoládé válaszfüggő bemutatása Biztosítékkal társított jelek jelentősek (p = 0.0035 t = 3.077 df = 47) a teljes kohorsz reagálásának visszaállítása, de a kritériumok között nem volt különbség (ANOVA p = 0.865 F = 0.2442 df = 47) (7B ábra). A csokoládé biztosításával indukált visszahelyezés során szignifikáns helyreállítást (p <0.0001 t = 12.35 df = 47) és szignifikáns különbséget figyeltünk meg a csoportok közötti újrabeállításban, a 2 kritérium csoport magasabb válaszadási szintet mutatott, mint a 0 és 1 kritérium állatok (ANOVA p = 0.01 F = 4.225 df = 47) (7C ábra).
Megbeszélés
A jelen tanulmányban a kokainhoz tartozó függőség-szerű viselkedés állatmodelljét adaptáltuk, hogy felmérjük az ízletes ételeket célzó addiktív viselkedés előfordulását. Az ellenőrizetlen táplálkozás kialakulásának elősegítése érdekében az állatok egy alcsoportját (n = 36) egy 4% 66-napi 3-napi XNUMX-napi XNUMX-napokból álló binge-típusú modellnek tesszük ki az ad libitum chow kombinációjához. Oreo Cookie-kkal. A kontrollkiesés három kritériumának vizsgálata után a leértékelés után is válaszoltunk, és az élelmiszer-jutalomhoz kapcsolódó cue vagy a csokoládé válasz-függő megjelenése által kiváltott eloltott válaszok helyreállítására való hajlam.
A binge-modell nem befolyásolja az élelmiszer-keresést
Nem figyeltük meg a binge modell hatását a függőség-függő magatartás három kritériumára (Az 1 számok és a and2) .2). Megfigyeltük azonban a testtömeggyarapodás növekedését a binge-modellnek való kitettség után. A jelenlegi táplálkozás Hagan és munkatársai által végzett tanulmányon alapul, aki a táplálkozás élettartamának növekedését mutatta ki olyan állatok esetében, akik hasonló étrendben voltak kitéve, még akkor is, ha 30 napokból kivették ezt a diétát [50]. Hagan és munkatársai ellenére hím patkányokat használtunk. Ezért nem zárhatjuk ki azt, hogy a hízó étrend kifejezettebb hatásait kaptuk volna, ha női patkányokat alkalmaztunk. Valóban, a BED sokkal inkább az emberi nőstényekben, majd a férfiaknál fordul elő [55]. Másrészt ismételten bebizonyosodott, hogy a helyes körülményeket figyelembe véve mind a hím, mind a nőstény patkányok ízletes ételeket fognak fogyasztani [56-58]. Egy másik általánosan használt binge modell, amely a patkányok mindkét nemében binge-t okoz, váltakozó 12h / 12h periódusokat alkalmaz, kombinálva az 10% szacharózoldathoz [59,60]. A korábbi kutatások azt is kimutatták, hogy a magas zsírtartalmú szacharóz-étrendhez való folyamatos hozzáférés a PR-ütemezés szerint reagál, és PR-ütemezés alapján reagál a táplálkozáshoz való hozzáféréssel pozitívan korrelál a hasi zsír tárolással az 4weeksek után, amikor egy magas zsírtartalmú, magas cukor diéta hím patkányokban [51]. Így bizonyos típusú obesogén étrendek expozíciója kényelmetlen és fokozott motivációhoz vezethet az élelmiszerhez. Adataink azonban arra utalnak, hogy a hosszan tartó binge-éhezés önmagában nem elegendő ahhoz, hogy egyértelmű függőségi viselkedést idézzen elő.
Nincs bizonyíték az „élelmiszer-függőség” -re, de az egyéni változékonyság magas az ízletes táplálékfelvétel felett
Ellentétben azzal, amit a kokain esetében találtak, a patkányok alcsoportja, amely mindhárom kritérium esetében a felső tercierben végzett, nem volt nagyobb, mint véletlenszerűen várt (3,6%). Ezért indokolt következtetni arra, hogy a csokoládéval szembeni függőség-szerű viselkedés nem egyértelmű jelei Biztosítani kell a tanulmányunkban kifejlesztett jeleket. Még egy ilyen „függőség-alcsoport” hiányában is a jelen tanulmányban megfigyelt élelmiszer-keresési tartomány nagyon fontos. Ez azt jelenti, hogy az emberi táplálékfelvétel csökkent ellenőrzése, még akkor is, ha nincs egyértelmű függőség-szerű viselkedés, túlhevülést és hosszantartó enyhe túlmelegedést okozhat egyes személyeknél elhízáshoz. A jelen vizsgálatban az ízletes táplálékfelvétel csökkenése nem jósolta meg a testtömeg-növekedést, ami valószínűleg annak a ténynek köszönhető, hogy a patkányok (ellentétben az emberekkel) nem próbálják megakadályozni a testtömeg-növekedést. Ezért az élelmiszer-keresést és bevételt szabályozó folyamatos folyamat mögötti neurális mechanizmusok fontosak a vizsgálathoz, és a jelenlegi modellünk biztosítja a viselkedési eszközöket.
Az élelmiszerek bevitelének csökkenését csökkentő állatok kevésbé érzékenyek a jutalom leértékelésére
Megfigyeltünk egy jelentős csökkenést a csoportos szintű leértékelés utáni válaszadásban (6a). Érdekes, hogy nagy volt a különbség a leértékelés hatásával kapcsolatban, amelyek korreláltak a függőségi pontszámmal (6b). Javasolták, hogy a függőség kialakulását elősegítse a célirányos kimenetelű viselkedés átállítása a szokásos inger-vezérelt viselkedésre [46]. Az előbbieket a striatum ventrális és medialis részei közvetítik, míg az utóbbi a dorsolaterális striatumtól függ [61]. Sőt, ismételten kimutatták, hogy a meghosszabbított kokain önadagolás a kábítószer-keresést alátámasztó dorsolaterális striatum mechanizmusokat toboroz [62-65] és hogy a dorsolaterális striatum sérülései vagy inaktiválása csökkenti a szokásos viselkedést [66-69]. Mivel azok az állatok, amelyek kevésbé kontrollálják az élelmiszer-bevitelét, több szokásos viselkedést fejtenek ki, ezek az eredmények arra utalnak, hogy a táplálékfelvétel csökkentett kontrollja a dorsolaterális striatum nagyobb részvételével jár az étkezés ellenőrzésében.
Az alacsony kontrollú állatok hajlamosabbak visszaállítani az eloltott élelmiszer-keresést
A függőség kiemelkedő jellemzője a nagy visszaesés kockázata [70,71]. Ezt az állatmodelleket felhasználva lehet vizsgálni, amelyek egy állat hajlandóságát tanulmányozzák, hogy visszaállítsák a hatóanyag-keresést az operáns válasz kihalása után. A kábítószer-keresést vissza lehet állítani egy kábítószerrel összefüggő cue-val, egy kis „priming” mennyiséggel vagy a stresszel [38]. Annak megítélése érdekében, hogy az állatok kevésbé kontrolláltak-e az ételkeresésüknél, nagyobb valószínűséggel állították vissza az eloltott élelmiszer-keresést, teszteltük az állatokat mind a cue-, mind a jutalom-indukált visszaállításra. Mint látható 7C ábracsak az állatok csokoládé ízű jutalmával történő feltöltése jelentős különbséget váltott ki az 4 kritériumcsoportok közötti visszaállításban. Ebben az esetben az 2 kritériumú állatok az ismételt helyreállítás során szignifikánsan többet reagáltak. Valószínű, hogy az 3 kritériumú állatok is nagyobb valószínűséggel állnak helyre, de ezt statisztikailag nehéz volt kimutatni, mivel ebben a csoportban kevés állat volt.
Összefoglalva, egy olyan modellt mutatunk be, amely mérhető az étkezési viselkedés szabályozásában bekövetkező változások mérésére. A modell folytonos viselkedést mutat a nagyon magas és alacsony kontroll között, melynek szélsőségét élelmiszer-függőségnek nevezhetjük, de legalábbis a jelenlegi kísérletben nem lehet egyértelmű határvonalat létrehozni a „függő” és a „nem függő” állatok között. az állatok alcsoportja sem minősül potenciálisan olyan függőségi viselkedésnek, amely véletlenszerűen nagyobb várakozást mutat. Másrészt azt tapasztaltuk, hogy az alacsony táplálékfelvétel szabályozása az ízletes ételindukálódás nagyfokú hajlamával és a csokoládéra gyakorolt gyakrabban reagál, ami arra utal, hogy az addiktív viselkedéshez kapcsolódó viselkedési változások az ízletes táplálkozással szembeni alacsony kontrollt mutató állatokban megfigyelhetők. táplálékbevitel. A modell tehát értékes eszköz az evés és a neurális alappályák ellenőrzésének tanulmányozására. Ez nagyon fontos, ha úgy véljük, hogy az étkezés kevésbé szigorú ellenőrzése az élelmiszer-függőség szigorú besorolása nélkül is súlyos egészségügyi problémákat okozhat.
Finanszírozási nyilatkozat
Támogatja a NeuroFAST Alapítvány (az élelmiszer-bevitel, a függőség és a stressz integrált neurobiológiája). A NeuroFAST-t az Európai Unió hetedik keretprogramja (FP7 / 2007-2013) finanszírozza az 245009 támogatási megállapodás alapján. A finanszírozóknak nem volt szerepe a tanulmánytervezésben, az adatgyűjtésben és -elemzésben, a közzétételre és a kézirat elkészítésére.
Referenciák