Int J Eat Disord. Szerzői kézirat; elérhető a PMC 2012 Apr 1.
Végleges szerkesztett formában megjelent:
PMCID: PMC2941549
NIHMSID: NIHMS191205
Kimberly D. Oswald, MA,1 Donna L. Murdaugh,1 Vinetra L. King,1 és a Mary M. Boggiano, Ph.D.1,2
Absztrakt
Objektív
A túlsúlyos étkezés abnormális motivációt jelent a nagyon ízletes ételek számára, mivel ezeket az ételeket többször is fogyasztják, annak ellenére, hogy a túlsúlyos étkezéssel járó rovarok kiváltó hatásaik és az életet befolyásoló következményeik vannak. Meghatároztuk, hogy a túlzott étkezési hajlamosnak (BEP) azonosított patkányok hasonlóan rendellenesen motiválják-e az ízletes ételeket.
Módszer
Az élelmezési célú BEP és a túlzott étkezési ellenálló (BER) patkányok önkéntesen hozzáférést kaptak az ízletes ételekhez, párosítva a növekvő lábütés intenzitással. Később ciklikus kalória-restrikciós referencia-időszaknak tették ki őket.
Eredmények
A BEP-k lényegesen többet fogyasztottak, és a BER-eknél nagyobb mértékben tolerálták az ízletes ételek számára a lábrázást. A ciklikus korlátozás-újratáplálás növelte a BER-ek toleranciáját a sokk iránt az ízletes ételek iránt.
Megbeszélés
A patkány BEP-modell korábban megfigyelt párhuzamai az emberi túlzott étkezéskel kibővíthetők, és magában foglalhatják az ízletes ételek rendellenes motivációját is. Ennek a modellnek hasznosnak kell lennie a táplálkozási környezettel kölcsönhatásba lépő specifikus gének azonosításában a túlzott evés közvetítésére, és új fiziológiai célokra mutathat rá a kényszeres túlmelegedés kezelésére.
A túlsúlyos étkezésre jellemző az a kényszer, hogy nagy mennyiségű ételt keressen és fogyasszon egy különálló időszakban (1). Míg a kötőanyagok makrotápanyag-összetétele gyakran hasonló a normál étkezéshez (2), a nagyon ízletes ételeket nagyon vágyakoztatták és részesítik előnyben a kötés során. Ezek olyan élelmiszerek, amelyek tipikusan magas szacharóz- és zsírtartalmúak, és mivel kalória-sűrűek, a „binok” között általában „tiltottak” (3-7). Az ízletes ételek többszöri keresésének és fogyasztásának motivációja rendellenesnek tekinthető, tekintettel a sok következményre, amelyek ezen élelmiszerek lenyeléséből származnak. Például, az ízletes ételekről ismert, hogy kiváltják a kötéseket (7, 8), és hozzájárulnak a súlygyarapodáshoz, és ennek következtében a súlygyarapodás (7-8). A rovarok a testi kép romlásához, alacsony önértékeléshez, hangulati zavarokhoz, fokozott észlelt életstresszhez és káros egészségügyi következményekhez vezetnek (9-13). Az ízletes ételek fogyasztásának ismételt visszatérése azzal a teljes tudással, hogy a szaggatás, valamint az étkezési tünetek és következmények súlyosbodása várhatóan következik be, nem tekinthető adaptívnak.
Az állati modellek annyiban értékesek, hogy segítenek az összetett emberi viselkedés fiziológiai alapjainak azonosításában, amelyek bizonyosan példa a zsíros étkezés. A binge-étkezési állati modell érvényessége részben attól függ, hogy hány klinikai tulajdonságot replikál. Az egyik olyan elem, amelyet ezekben a modellekben korábban nem vizsgáltak, az ízletes ételek kényszeres jellege az ellentétes következmények ellenére. Szignifikánsan ízletesebb ételek fogyasztása fokozott motivációt jelenthet az adott étel iránt. Azonban a büntetés tolerálása erõteljesebben bizonyítja az ízletes ételek rendellenes motivációját. Ezért ennek a tanulmánynak a fő célja annak megállapítása volt, hogy a túlzott étkezésre hajlamos (BEP) patkányokon szintén fokozott-e az ízletes ételek motivációja, amelyet egy adott ízletes étel iránti önkéntes büntetés-tolerancia határoz meg. Itt az önkéntes büntetés az emelkedett elektromos lábcsapást jelentette, amelyet közvetlenül a nagyon ízletes ételek visszakeresése után adtak át. Ennek a magatartásnak az önkéntes jellege biztosított azáltal, hogy a patkányok számára bármikor biztosított a szabad belépés az ízletes étel-csali sikátorba, és elmenekülhetünk az állatokból, sima patkányi táplálékot nyújtottak sikátorban a sikátorban, és a patkányok bármilyen táplálékfelvételét nem korlátozták az élelmezési sikátorba helyezni. A tanulmány második célja annak meghatározása volt, hogy a ciklikus kalória korlátozás rövid korábbi kitettsége, majd ezt követő ad lib referencia megváltoztatja-e a BEP és a BER patkányok azon motivációját, hogy tolerálják az ízletes táplálékot. A ciklikus kalória korlátozást úgy tervezték, hogy szimulálja a korlátozó étrendet, amely gyakori a túlzott étkezési rendellenességekkel járó betegek körében, ideértve a bulimia nervosa-t és a túlzott étkezési rendellenességeket (10, 14-16).
BEP / BER modellünk a patkányok ízletes ételeinek fogyasztásában rejlő és stabil különbségek azonosításán alapul, egy különálló időszakban, az 1-4hr (17). Az azonos korú és nemű patkányok általában nagyon hasonló mennyiségben fogyasztanak szokásos patkánytojást, fenntartó étrendjüket. Azonban nagymértékben változhatnak abban, hogy mennyi ízletes ételt fogyasztanak, ha választani tudnak ezek közül az ételek és a chow között. A BEP patkányok következetesen 40% -kal több ízletes ételt fogyasztanak, mint azok, amelyek a legkevesebb ízletes ételt fogyasztják (BER patkányok). A BEP-k nem egyszerűen „nagy falók”, mert nem esznek túl a patkány-chow szokásos és kevésbé ízletes fenntartó étrendjükön. Ennélfogva a BEP-k ízletes ételeket igényelnek, hogy kóros reakciókat váltsanak ki a táplálékfelvételükre, ami valószínűleg a gén x környezet kölcsönhatását tükrözi táplálkozási viselkedésükben, amely kölcsönhatás valószínűleg jelen van az emberi mértéktelen evés során is. Mivel a BEP-k nem kompenzálják az ízletes ételek nagyobb mennyiségű bevitelét azáltal, hogy kevesebb ételt fogyasztanak, az összes táplálék-bevitelük is nagyobb, mint a BER-eké.
Amellett, hogy nagyobb mennyiségű ételt fogyaszt egy diszkrét és ugyanabban az időtartamban, mint a BER patkányok, a BEP patkányok más viselkedést mutatnak, amely az emberi zsírtartásra jellemző. Ezeket másutt írják le (17), de röviden a következőket foglalják magukban: 1) az üvülést meghaladó táplálkozás, mivel élelmezéshiányos időszak után annyi élelmet fogyasztanak, mint amikor megsósítják; 2) az ízletes ételek egészséges táplálékának elhagyása stresszhelyzetben (a BER-ek ellentétesen járnak el, az ízletes ételek elhagyása a táplálóbb ételekkel szemben stressz esetén); 3) a stressz által kiváltott hypophagia gyorsabb visszatérése (a stressz által kiváltott hypophagia egy órán belül már nem látható a BEP-ekben, és az 4) a BEP állapota nem mindig előrejelzi az elhízást (10, 18-22). Ha állandó, magas zsírtartalmú étrendet alkalmaznak, éppen annyi BEP, mint a BER-k járnak elhízással, és mindegyik csoport annyi ellenzi az elhízást (17). Hasonlóképpen, a túl sokat étkező emberek körében nem mindegyik alakul ki az elhízás, mivel néhányuk különféle módon, általában rosszul alkalmazkodó módon kompenzálja az elhízást (1). Az elhízásnak ellenálló BEP-k és BER-ek úgy tesznek, hogy önként kevesebbet fogyasztanak a zsírtartalmú étrendből (17).
Ez a tanulmány a BEP / BER modellt használta annak további validálására, hogy az étvágycsökkentés kutatásában meghatározza, vajon a BEP-eket is jellemzi-e az ízletes ételek rendellenes motivációja. Megvizsgáltuk azt a hipotézist, miszerint a BEP státuszt kapó patkányok ízletesebb ételeket fognak kinyerni és fogyasztani annak ellenére, hogy fokozatosan megnövekedett lábtámadási szintet tapasztalnak erre. Másodszor azt feltételeztük, hogy a BEP és a BER patkányok, akiknek kórtörténetében ciklikus kalória-restrikciós referenciáknak vettek részt, vagyis az emberi táplálkozás szimulációja, ízletesebb ételeket keresnének és fogyasztanak, annak ellenére, hogy a lábszárnak riasztó következményei vannak. Ennélfogva azt jósolták, hogy a kalória korlátozásával kapcsolatos tapasztalatok a BER-eket BEP-szerűbb patkányokká változtatják, és a BEP-k esetében a tapasztalatok még nagyobb mértékben növelik az ízléses ételek motivációját. Végül megmértük a BEP-k és a BER-k táplálékfelvételét, amikor először hozzáfértek a korábban sokkkal párosított ízletes ételekhez otthonuk ketrecjének biztonságos helyén, szemben a sokkot kiváltó labirintusban. Arra számítottuk, hogy a BER-ek annyit fognak fogyasztani e ízléses ételekből, mint a BEP-k, mivel a korábban elérhetetlen természete, a „tiltott” ételek szimulációja miatt ösztönző érték növekedett.
Módszer
Tantárgyak
N = 52, fiatal felnőtt (90 napos) nőstény Sprague-Dawley patkányokat páros elhelyezésűek standard ágyos ketrecekben egy 12-hr fény / sötét ciklus alatt (1100 órákon világítanak ki), ad libitum chow és víz hozzáféréssel. 2 hetes akklimatizáció a kolóniához. Ezt követően 4 táplálkozási teszteket végeztünk, amelyek során minden patkánynak ad lib hozzáférést választott chow és ízletes ételekhez, Oreo Double Stuf sütikhez (Nabisco, East Hanover, NJ) egy 24 órán keresztül. Minden táplálkozási tesztet legalább 3-5 nap követett csak a pácoltból, úgy, hogy az ízletes ételekhez való hozzáférésük időszakos volt. Az 4 táplálkozási tesztek során az ételeket közvetlenül a világítás előtt adták, és az elfogyasztott mennyiséget az 4 órák után meghatározták. Mindegyik teszthez meghatároztuk a medián kcal-értéket. A patkányokat mindegyik tesztre előzetesen BEP vagy BER kategóriákba soroltuk, attól függően, hogy a medián pontszámnál többet vagy kevesebbet etettek. A végső BEP státuszt a vizsgálathoz az N = 10 kapta meg, amely a legmagasabb átlagos ízletes élelmezési kalciákat fogyasztotta, és amelyeket az 4 tesztek során következetesen BEP-knek soroltak be. A végleges BER státusz-hozzárendelés azokhoz az N = 10-hez ment, amelyek a legalacsonyabb átlagos ízletes élelmi kcal-t fogyasztják, és amelyeket következetesen besoroltak úgy, hogy BER státusúak az összes 4 tesztben. A BEP / BER fenotípusuk az idő múlásával stabil maradt, amint azt az Exp. 3. A BEP / BER osztályozást alkalmazó korábbi tanulmányok szintén határozott bizonyítékot szolgáltattak arra, hogy a fenotípusok fennmaradnak az idő múlásával és különféle kísérleti manipulációknak való kitettség után [17]. Az csak szakaszos chow-tesztek is megerősítették, hogy nincs különbség a chow-bevitelben a csoportok között, jelezve, hogy a BEP-k és a BER-k nem csupán „nagy” vagy „kicsi” fogyasztók voltak.
Táplálkozás
A patkányok a vizsgálat során az ad lib Purina patkányhúshoz (Harlan Teklad Global Diets, Indianapolis, IN) hozzáfértek, kivéve, ha erre utaltak. Dupla Stuf Oreo sütiket (eredeti íz; Nabisco, East Hanover, NJ) használtak ízletes ételként a BEP / BER státusz megadásához. Ez az ízletes étel magas zsírtartalmú és szénhidráttartalmú (szacharóz) összetételű, ami jellemző az ízletes ételek azon alkotóelemeire, amelyeket az emberi kötés során vágyakoztak és túlzottan fogyasztanak (3-7). Az Oreo sütiket sikeresen alkalmazták a túlzott evés más patkánymodelleiben is, és eredetileg a BEP / BER modell kifejlesztésére használtak (8, 17, 23-27). Az ugyancsak magas zsír- és szacharóztartalmú M&M Candies (Mars, Inc., McLean, VA) ízletes táplálékként szolgált a lábsokk labirintusában, hogy felmérje a patkányok ezen étel iránti motivációját. Csak a labirintusban fogyaszthatták a patkányok az M & Ms-t. Az egyetlen kivétel a vizsgálat legvégén volt (4. exp.), Az alábbiakban leírtak szerint. A labirintusban M & Ms-t használtak, nem pedig Oreost, hogy egyértelmű kapcsolatot teremtsenek e ízes étel kifizetődő tulajdonságai és a lábrázkódás következményei között. Egy korábbi tanulmány megerősítette, hogy az Oreoshoz hasonlóan a BEP-k és a BER-k is az M & Ms-t részesítették előnyben a chow helyett, de a BEP-k definíció szerint lényegesen több M & M kkal fogyasztottak, mint normál körülmények között a BER-ek (17). Az M & Ms praktikus választás volt a labirintus számára is, mert elég kicsi volt ahhoz, hogy elférjenek a sikátor-adagolóban, és könnyen visszakereshetők, elszállíthatók és elfogyaszthatók voltak a labirintus sikátoraiban.
Lábláb labirintus
Az útvesztő a Coulbourn Instruments Habitest System (Allentown, PA) két sikátorából állt. Mindegyik 70 × 9.5 cm-es zárt, átlátszó sikátor végén egy ételtartó volt, az egyik előre lemért chow-pelletet tartalmazott, a másik pedig előre megmérett M & Ms-t. Csak az M & Ms-val összekapcsolt kar volt felszerelve, hogy a sikátor padlóján lévő fémrudakon keresztül rázott áramütést okozzon. Az áram leadására szolgáló be / ki kapcsolókart kézzel működtették, de a sokkfeszültség minden szintjét előre beállították a pontosság biztosítása előtt, mielőtt a patkányokat az útvesztőbe helyezték. A labirintus két sikátorának elkülönítése fedett csomópont volt, amely mindig mentes volt a sokktól. A sikátorokat úgy helyezték el, hogy az állatok szabadon járkálhassanak a labirintus minden szakaszán az egyes tesztszakaszok alatt. Ily módon a labirintusnak a lábrázással párosított része is mindig elkerülhető volt.
Statisztikai elemzések
Az alábbiakban négy kísérletet írunk le, minden leírás után megfelelő eredményekkel. In Exp. Az 1. ábrán különálló egyirányú ANOVA-k elemezték a BEP / BER státus hatását a sokk minden szintjén elfogyasztott és visszakeresett M & Ms kkal. Ha a patkányok nem tolerálták a sokk bizonyos szintjét, akkor nulla értéket rendeltek hozzá. Khi-négyzet analízist alkalmaztunk annak megállapítására, hogy az egyik csoportból több patkány tolerálta-e a sokk minden szintjét. Exp. 2-ben 2 × 2 faktoriális tervet alkalmaztak (a ciklikus kalória-korlátozás-újratáplálás története vagy a ciklikus kalória-korlátozás-újratöltés hiánya × BEP vagy BER). Egyirányú ANOVA-kat használtak e tényezők fő hatásainak és kölcsönhatásainak feltárására ugyanazon függő változókon, mint az 1. exp. Exp. A 3. és 4. ábrán az Oreo kcal (3. exp.) És az M&M kcal (4. exp.) Bevitelét BEP és BER patkányok házi ketrecében külön egyirányú ANOVA-kkal elemezték. Az összes teszt esetében az alfát szignifikancia szempontjából p <0.05 értékre állítottuk be. Az eredményeket csoportos átlagként ± SEM jelentjük. Valamennyi eljárást az Alabamai Egyetem, a Birminghami Intézményi Állattenyésztési és Felhasználási Bizottság hagyta jóvá.
Kísérletek és eredmények
A BEP / BER státust minden kísérlet előtt megerősítették. Az ízletes táplálékbevitel átlagos eloszlási értéke négy etetési tesztben az első 4 patkány felhasználásával 52 kcal / 35 óra volt. Ahogy az várható volt, a BEP-k és a BER-ek között nem volt különbség az elfogyasztott chow mennyiségében, függetlenül attól, hogy a chow-t egyedül vagy a sütikkel együtt adták-e. A 4 etetési teszt átlagában a BEP patkányok 4% -kal több ízletes étel kcal-t ettek, mint a BER-ek, p <64 (ábra 1). A vártnak megfelelően az időszakos és az ízletes ételekhez való állandó hozzáférés miatt a táplálkozási tesztek végén nem voltak különbségek a BEP és a BER testtömegében (BEP = 171.90 ± 1.7 g vs. BER = 168.13 ± 2.0 g; nem Látható). Az ízletes ételek szakaszos hozzáférését úgy tervezték, hogy szimulálják az ízletes ételek időszakos (állandó) bevitelét, amely az emberre jellemző az ingerléses étrenddel (1).
1 kísérlet: A BEP és a BER patkányok ízletes ételeinek motivációja
Eljárás: Aklimatizálás az Food Choice Shock Labirintusba
A patkányokat az állatkolóniából kb. 1200 órát otthoni ketrecükben ad lib vízzel és chow-val úgy, hogy a vizsgálat idején jóllakottak legyenek. A labirintusban végzett összes eljárás sötétben, vörös fény alatt történt. Mindegyik patkányt a labirintusba helyeztük a csoport státusza (BEP / BER) szempontjából 10 perc / nap sorrendben, amíg nem akklimatizálódtak. Az „akklimatizációt” úgy definiálták, hogy a patkány az labirintus első percében ≥ 1 harapást kapott M&M-t. Mindegyiknek annyi próbát engedélyeztek, amennyi az akklimatizáció eléréséhez szükséges volt. Az akklimatizálódás után az egyes patkányok a kísérlet tesztelési fázisába léptek. Az akklimatizációs kísérletek és tesztelési munkamenetek hetente 3 dys-t mutattak be, és legalább 1 nem tesztelési nap volt közöttük.
Eredmények
A labirintushoz való hozzászokáshoz szükséges vizsgálatok száma az 2 és az 10 vizsgálatok között változott. A BEP és a BER patkányok között nem volt különbség a [F (2, 29) = 1.04, p = 0.37] akklimatizálásához szükséges vizsgálatok számában. Az akklimatizálódási kísérletek átlagos száma 3.13 ± 0.3.
Eljárás: Az ízletes ételek motivációjának tesztje a következmények ellenére
Az első tesztnapon, amely az akklimatizálást követte, az M&M visszaszerzéseket követően nem adtunk láblökést. Ez lehetővé tette, hogy minden patkánynál 10 perc alatt megmérhessék a kiinduló ízletes táplálékfogyasztást, valamint módot biztosítottak arra, hogy megerősítsék a patkányok labirintushoz való hozzászokását. Ha a patkány kevesebb, mint 1 perc alatt nem fogyasztott el egy falatot ízletes táplálékot, addig visszahelyezték az akklimatizálódási fázisba, amíg ismét el nem telt. A második tesztnapon a legalacsonyabb szintű sokkot (0.10 mA) adtuk be 3 másodpercig közvetlenül az M&M visszaszerzését követően. A „visszakeresést” úgy határozták meg, hogy az M&M-et mancsal vagy szájjal teljesen eltávolították az élelmiszer-garatból. Ez a sokkszint annyiszor ismétlődött, ahány patkány visszatért és visszakapta az M&M-t egy 10 perces munkamenet során. Minden ezt követő 10 perces szekcióban a sokkszintet 0.05 mA-es lépésekben növelték, amíg a patkány már nem végzett M&M visszakeresést. A visszakeresés elmulasztását követő tesztnapon a patkány újabb lehetőséget kapott erre a korábban alkalmazott sokk szintjén. Ha a patkánynak ismét nem sikerült megszereznie az ízletes táplálékot, akkor a tesztnapokon már nem került az útvesztőbe, hanem a vizsgálat e szakaszának hátralévő részében házi ketrecben tartották. Az ízletes ételek motivációjának operatív meghatározása a hajlandóság volt arra, hogy elviselje az M & Ms számára a lábrázkódást megfelelő körülmények között és a szomszédos, sokktól mentes kar melléhez való hozzáférés közepette.
A labirintusba helyezéskor a patkányok mindig a középső agy felé mutattak, amelyet nem táplálékkal csalogattak, vagy hegesztésre nem csatlakoztattak. Ez biztosította, hogy az állatok ne legyenek elfogultak egyik ételválasztó sikátor felé sem. Két kísérleti asszisztens mindig jelen volt a kísérlet során. Az egyik asszisztens patkányokat helyezett a labirintusba, és kézi működtetésű ravaszon keresztül beadta a láblökést; egy másik, aki vak volt a csoport státusára, rögzítette az állatok viselkedését. Az állatok között a készüléket klórohexinnel tisztítottuk. Az M&M visszaszerzések számát és az elfogyasztott M & Ms összmennyiségét (kcal-ban) az egyes sokk szinteken, valamint a legmagasabb tolerált sokkszintet (azaz azt a legmagasabb szintet, amelyen mindegyik még hajlandó volt bátrabbá tenni az újabb M & Ms-kat). minden patkány minden vizsgálati kísérletben.
Eredmények
Az N = 10 csoportokon belüli jelentős eltérések ellenére a csoportok között jelentős az általános különbség az M&M visszakeresések számában. A BEP-k több visszakeresést hajtottak végre (4.30 ± 0.4), mint a BER-ek (2.75 ± 0.3) az összes sokkszint együttvéve, [F (2, 29) = 4.58, p <0.02]. Minden sokk szintnél (ábra 2), a csoportos fellépések változatosak voltak. A BEP visszakeresési számok statisztikailag nem különböztek a BER-ektől a legalacsonyabb szinten (0.10 mA), 0.15 mA szinten vagy 0.20 mA lökésnél. Azonban, amikor a sokk intenzitása 0.25 mA-re nőtt, a BEP-k lényegesen több visszakeresést végeztek, mint a BER-ek (6.10 ± 0.8 vs. 2.11 ± 0.7, ill.), [F (2, 29) = 6.48, p <0.01]. 0.45 mA-nél a BEP-k továbbra is ízletesebb étel-visszanyerést végeztek, mint a BER patkányok [F (2,29) = 4.42, p <0.05]. Csak a BEP-ek folytatták a 0.50 mA-es láblökésszintet meghaladó lekérdezéseket (Ábra 2).
A BEP-k több ízletes ételt is fogyasztottak, mint a BER-ek az összes sokkszint együttvéve [F (1, 19) = 6.35, p <0.05]. Ahogy látható ábra 3, A BEP-k lényegesen többet fogyasztottak, mint a BER-ek a 0.10 mA sokkszinten (14.7 ± 1.9 kcal és 7.3 ± 1.5 kkal), [F (2, 29) = 4.08, p <0.05], a 0.20 mA szintnél, [F (2, 29) = 3.29, p = 0.05], a 0.25 mA szint (BEP = 11.95 ± 3.0 kkal és BER = 2.7 ± 1.2 kkal), [F (2, 29) = 6.11, p <0.01] és a 0.45 mA szint [F (2, 29) = 3.34, p = 0.05].
Végül, amint a sokkszintek növekedtek, az ízletes ételek sokkját toleráló BER patkányok száma csökkent, míg a növekvő szintet toleráló BEP-k száma gyakorlatilag változatlan maradt (ábra 4). 0.40 mA-nél több BEP és BER patkány tolerálta az M & Ms sokkját (a BEP-ek N = 8, vagyis 80% -a, a BER-eknek csak 1, vagy 10% -a), [X2 (2, N = 30) = 10.05, p <0.01]. 0.45 mA-nél az eredmények hasonlóak voltak a BEP patkányok N = 7 (70%) és a sokkot toleráló BER patkányok N = 1 (10%) esetén [X2 (2, N = 30) = 9.30, p <0.01]. A 0.45 mA szintet meghaladó csoportonkénti N-érték túl alacsony volt a szignifikancia kimutatásához; folytatódott azonban az a tendencia, hogy a BEP-ek és a BER-ek száma nagyobb mértékben tolerálja az M & Ms sokkját. Az egyes csoportok által tolerált legmagasabb sokkszint tekintetében egyértelmű különbség volt a csoportok között [F (2, 29) = 6.02, p <0.01]. A BEP-ek hajlandók voltak elviselni egy jóval magasabb és statisztikailag szignifikánsabb láblökésszintet, ami negatív következményként szolgálta fel az ízletes étel visszaszerzését a BER-ekhez képest (0.42 ± 0.04 mA vs. 0.26 ± 0.03 mA).
2 kísérlet: A ciklikus kalória korlátozás-újraátvitel előzményeinek hatása az ízletes ételek motivációjára a BEP és a BER patkányok között
Eljárás: Ciklikus kalória korlátozás-újraátviteli protokoll
Után Exp. Az 1, az egyes BEP és BER csoportokban levő patkányok felét kórtörténetben vagy kórtörténetben anélkül tapasztalták, hogy ciklikus kalória-restrikcióra utalnak. Ezeket az alcsoportokat a sokktolerancia szintjéhez igazítottuk. A ciklikus kalória-restrikció-referencia protokoll ugyanaz volt, mint amelyet a korábbi kísérletekben használtunk a patkány-evés más patkánymodelleivel (8, 23-28), és a Táblázat 1. Összesen öt 11-napos restrikciós referencia „ciklust” alkalmaztak azoknak a csoportoknak, amelyek anamnézisében ciklikus kalorikus restrikciós referenciákat kaptak. Öt nap az ad lib chow után az 5th ciklus utolsó referencianapját követte. A test súlyát egész idő alatt figyeltük. Az utolsó restrikciós ciklus után azoknál, akiknek korábban restrikció-referenciája volt, 334.43 ± 8.9 g, 348.32 ± 11.8 g. azoknak, akiknek nincs ilyen története. Ez a különbség nem volt szignifikáns [F (1, 29) = 0.885, p = 0.36], és a kisebb súlyú tendenciák egyenletesen oszlanak meg a BEP és a BER patkányok között. Abban az időben a sokklabirintusban végzett tesztelés az Exp. 1. a szokás időszaka. Mint az Exp. Az 1, a labirintusban végzett első vizsgálat napja nem tartalmazott lábtámadást.
Eredmények
Nem voltak szignifikáns fő hatások a csoport (BEP / BER) vagy a korlátozás-újratáplálás tapasztalatai miatt, sem az interakciós hatások az előállított, elfogyasztott M & Ms számra vagy az elviselhető sokk szintjére, amikor a patkányokat visszatették az útvesztőbe. Zavart okoz ez a kialakítás és a különbségek hiányának magyarázata, hogy az állatok útvesztőbeli összes tapasztalata olyan sokkokkal volt eléggé elrettentő, hogy kizárják az M&M visszakeresését. Ezért minden patkány nagyon habozott belépni a sikátorba, annak ellenére, hogy az első kísérlet során a labirintusban mégsem okozott sokkot. Az a tendencia volt azonban, hogy a kalóriakorlátozással-újratáplálással rendelkező BER-ek anélkül, hogy ezen tapasztalatok nélkül több visszakeresést végeznének, mint a BER-ek (5A ábra; 1.40 ± 0.5 vs. 0.20 ± 0.2), [F (1, 9) = 4.80, p = 0.06]. Jelentősen több ízletes ételt fogyasztottak, mint a nem korlátozott társaik (5B ábra; 4.9 ± 1.5 kkal és 0.8 ± 0.8 kkal), [F (1, 9) = 5.70, p <0.05]. Nem mutattak ki szignifikáns különbséget a BEP-k között, akiknek anamnézisében ciklikus kalória-korlátozás-újratáplálás történt, és mindkettő csak 0.8 ± 0.4 M & Ms átlagot kapott, és átlagosan 2.6 ± 1.8 ízletes étel kcal-t fogyasztott (nem látható).
3 kísérlet: A BEP és a BER állapotának stabilitása
Eljárás
Annak meghatározása, hogy a sikátorban más ízletes ételekkel (M & Ms vs. Oreos) való lecsapódásnak való kitettség, a ciklikus kalória-korlátozás-újratáplálás története vagy pusztán az idő múlása megváltoztatta-e a patkányok BEP / BER státuszát, Exp. 2 patkánynak ugyanazt az Oreo cookie + chow etetési tesztet adták otthoni ketreceikben, amelyet az exp. Előtt BEP vagy BER kategóriába soroltak. 1.
Eredmények
A fent említett manipulációknak való kitettség ellenére az otthoni ketrec etetési teszt Oreo cookie-kat használva kiderítette, hogy a BEP és a BER hozzárendelés stabil maradt. A BEP-k lényegesen több ízletes ételkcal-t fogyasztottak, mint a BER-csoport (42. 99 ± 2.7 kkal szemben, illetve 30.67 ± 3.7 kkal), [F (1, 19) = 7.24, p <0.05]; 6A ábra.
4 kísérlet: A BEP és a BER patkányok válaszai egy korábban Choice-Conflict Stresszhez társított ízesíthető étel ingyenes hozzáférésére
Eljárás
Exp. Követése A 3. ábrán a patkányokat házi ketrecükben három napig csak állaton és vízen tartottuk. Ezután sötét méretekkor előre mért mennyiségű chow-t és M & Ms-t kaptak, és 4 óra múlva megmérték a bevitelt. Ez volt az első és egyetlen alkalom, amikor M & Ms-t fogadtak otthoni ketrecük biztonságos (azaz sokkmentes) környezetében.
Eredmények
Ahogy látható 6B ábraés az Oreo etetési tesztekkel ellentétben a BER patkányok annyi M & M kkal ettek, mint a BEP patkányok (BEP = 62.10 ± 5.2 kkal szemben BER = 54.90 ± 5.5 kkal), [F (1, 19) = 0.90, p = 0.36, ns].
Megbeszélés
A tanulmány fő megállapítása az volt, hogy a túlzott étkezési hajlamúnak (BEP) besorolt patkányok ízletes ételek jelenlétében tapasztalt megnövekedett táplálékfelvételük miatt nemcsak többet fogyasztottak ebből az élelmiszerből, hanem hajlandóak voltak elviselni a magasabb lábtámadást is és fogyasztják azt a túlzott étkezési ellenálló patkányokhoz (BER) képest. Ezt megfigyelték patkányokban, megsósított állapotuk ellenére, és a labirintus szomszédos karjában, sokktól mentes chow jelenléte ellenére. A labirintushoz való hozzáigazításuk során gyűjtött adatok azt sugallják, hogy a csoportok motivációjának ezt a különbséget nem a szorongás, a motoros képesség vagy a tanulási képesség különbségei okozták, mivel a BEP-k nem különböztek a BER-től a szükséges sokféle labirintus kitettség esetén. ideje a labirintusban, hogy először szerezze be az ízletes ételeket.
Egy későbbi kísérlet a patkányokat rövid táplálékkorlátozással és újratáplálással előzte meg, amelynek célja az emberszerű diéta szimulálása volt. Tekintettel arra, hogy ezt a vizsgálatot megzavarta a patkányok útvesztőben tapasztalt legutóbbi tapasztalata, amely nagyon averzív láblökéssel (amely túl elrettentő ahhoz, hogy elviselje az ízletes ételeket), és figyelembe véve a szubmerüléses BEP / BER csoportok alacsony N-értékét, hogy mindegyik fele ciklikus kalória-korlátozás-újratáplálást tapasztal (N = 5 / csoport), az eredményeket mint kísérleti adatokat kell tekintenünk a további feltáráshoz. Mindazonáltal, e hiányosságok ellenére, az eredmények arra utalnak, hogy az egyébként nem evésre hajlamos patkányokban (BER) az emberhez hasonló fogyókúra története megváltoztathatja ízük táplálékának motivációját. Korábban beszámoltunk arról, hogy a ciklikus kalória-korlátozás-újratáplálás a stresszes patkányokban a mértéktelen evés szükséges kiváltó oka (8, 23-25, 27), egy jelenség, amelyet ma más patkányokat és egereket használó laboratóriumokban is megfigyeltek (33-34). Ebben a tanulmányban a sokklabirintusban szerzett korábbi tapasztalatok stresszesnek tekinthetők. A BER csoportban csak azok, akiknek a kórtörténetében ciklikus kalória-restrikciós referenciák szerepeltek, tendenciát mutattak arra, hogy szignifikánsan ízletesebb ételeket szerezzenek és fogyasszanak, mint a történelem nélküli BER-ek. Ezért, a normál testtömeg és telítettség ellenére, a restrikciós referencia-protokollt követve, a stressz ezzel a kórtörténettel ismét hozzájárulhatott az ételek beviteléhez, még azoknál a patkányoknál is, amelyek nem voltak hajlandóak enni (BER-k).
A BEP-k nem válaszoltak természetben a ciklikus kalória-korlátozás-referencia tapasztalataira. Ennek egyik oka lehet, hogy összehasonlítva a BER-ekkel, utóbbi tapasztalataik a labirintusban sokkal magasabb sokkot mutattak, mint a BER-ek. Ugyanakkor egy másik magyarázat az, hogy a BEP-ket diszpozitív módon nem érintik a kalória korlátozásának időszakai. Korábban számoltunk arról, hogy az akut élelmezés-hiánytól függően, amely éhségre vezet (amint azt a BER-ek túlzott túlsúlya azonos akut élelmezés-hiány nélkül) kimutatta, a BEP-ek nem fogyasztottak ennél kellemesebb ételeket, mint azoknál, amikor nem voltak élelmezettek (17). Vagyis a BEP-k ugyanolyan ízletes ételeket fogyasztanak, amikor érezzék, mint éhes. Ez arra utal, hogy amikor a BEP-ek ízletes ételekkel szembesülnek, a metabolikus szükségleten kívüli okok miatt esznek. Ennélfogva az itt megvizsgált ízléses ételek motivációját nem befolyásolhatja a ciklikus kalória-korlátozás-referencia korábbi története. Ilyen módon a BEP-ek reprezentatívabbak lehetnek az étkezési rendellenességgel (BED) és az elhízással küzdő személyek kényszeres túlaltatásából adódó esetekben, mivel ezekben a körülmények között a dietetika története nem mindig áll fenn (1). A Bulimia nervosa pontosabban modellezhető olyan BER-ekkel, amelyek anamnézisében ciklikus kalória-restrikciót mutattak. Ezek olyan patkányok, amelyek általában kevésbé ízletes ételeket fogyasztanak, mint a BEP-k (az önkorlátozás módja), de ezek kalóriacsökkentés vagy „diéta” után sokkal többet fogyaszthatnak.1). Annak érdekében, hogy ezt a modellt optimálisan felhasználják ezen klinikai alcsoportok tanulmányozására, először meg kell ismételni ezt a kísérletet nagyobb számú állattal, akiknek a kórtörténetében ciklikus kalória-restrikciós referencia-protokoll történt. előzetes hogy megkíséreljék megkóstolni az ízletes ételek motivációját a sokklabirintusban.
Az utolsó tesztben, amikor minden patkánynak először volt hozzáférése a következményekkel járó M & Ms-hez otthoni ketrecük biztonságában, a BER-ek annyit ettek ebből az ízletes táplálékból, mint a BEP-k. Ennek oka nem lehet a BEP / BER státuszuk megváltozása, mivel az Oreo-teszt megerősítette, hogy a BER-ek még mindig kevesebbet ettek, mint a BEP-k. Lehet vitatni, hogy a BER-ek egyszerűen jobban kedvelik vagy jobban kedvelik az M & Ms-t, mint a BEP-k, és ezért többet ettek belőlük, amikor a sokk már nem jelent veszélyt. Nem zárhatjuk ki véglegesen ezt a lehetőséget, de ez nem valószínű magyarázat, tekintve, hogy a BEP-ek hajlandók voltak tolerálni az ilyen ízletes ételeknél a sokk intenzitását. A BER-ek megnövelt M & Ms-fogyasztásának alternatív lehetősége, hogy megfeleljen a BEP-eknek, az, hogy az M & Ms-k sokkmentesen hozzáférhetőek voltak, és az élelmiszer és az averzív láblökés közötti korábbi összefüggés növelhette ennek az ételnek a megjelenését és étvágygerjesztő minőségét, amikor szabadon hozzáférhető. Ábra 6 azt mutatja, hogy még a BEP-k is sokkal ízletesebb ételeket fogyasztottak, mint általában, amikor M & Ms-t és Oreost fogyasztottak. Ez a megnövekedett bevitel valószínűleg elérte a felső hatást a BEP-ben. Ami a BER-eket illeti, a megnövekedett kcal-bevitel sokkmentes M & Ms (vs. Oreos) jelenlétében annak is köszönhető lehet, hogy ennek az ételnek a korábbi tiltott jellegű minőségétől megnövekedett a szalonképessége és az étvágygerjesztő jellege. A fogyókúrázók önként visszatartják a nagyon ízletes ételeket, és jól megalapozott, hogy az ezen ételekkel való visszafogottság növeli az ételek és az étvágygerjesztő jellegüket (35). A közelmúltban laboratóriumunkban arról számoltak be, hogy még az ízletes ételekhez kapcsolódó nem élelmiszer-utalások is elegendőek a patkányok túladagolásához (36). Ezeknek a következtetéseknek a figyelmeztetése azonban az, hogy az otthoni ketrecben az M&M bevitelét csak egyszer tesztelték. Nem tudjuk, hogy a BER-ek ismétléssel visszatérnének-e a szokásos BER-státuszukhoz, kevesebb M & M kkal fogyasztva, mint a BEP-k. Lehetséges, hogy a BER-ek egy része folytathatta ezt a BEP-szerű mintát korábban tiltott ízletes ételekkel. Ez érdekes genetikai sokféleségre utal a BER fenotípuson belül. Van azonban bizonyíték arra, hogy gyanítható, hogy a BER-ek végül most már kevesebb hozzáférés mellett visszatértek volna kevesebb M & Ms-t fogyasztani, mint a BEP-ek. Ez a BEP / BER fenotípus makacs természetén alapul, amelyet a korábbi vizsgálatok során megfigyeltünk. A BEP / BER fenotípusok az idő múlásával fennmaradnak, az éhséggel, a lábrázkódással és a különféle ízletes ételek expozíciójával kapcsolatos különböző tapasztalatok során (lásd: ref.17 ezekre a tesztekre). Ezenkívül K. Klump és munkatársai a közelmúltban úgy találták, hogy még az ovariectomia sem szünteti meg a BEP / BER státust poszt-pubertális patkányokban. Érdekes módon a nőstény patkányok nem jelentősen konvergálnak BEP / BER csoportokká pubertásig, emellett a szaporodási hormonok potenciálisan kritikus szerepét idézik elő az étvágy elkezdésekor (személyes kommunikáció, okt. 2009).
A tanulmányban elvégzett másodlagos tesztek korlátozásai ellenére a BEP-ben az ízletes ételek fokozott motivációjának fő megállapítása a BER patkányokhoz képest számos okból fontos. Először is kibővíti a BEP fenotípust egy olyan aspektussal, amelyet alig tanulmányoztunk a túlzott étkezésű állati modellekben, ám ez nagyon figyelemre méltó a klinikai zsírtartásnál. Másodszor, a nem élelmet nélkülöző, normál testtömegű patkányok arra irányuló fellépését, hogy elviseljék a kedvelt táplálék magas szintjét, nem szabad másnak tekinteni, mint feltűnően rendellenes és erőteljes motivációs tanúsítványt. Ezt hangsúlyozza az a tény, hogy a múltban hasonló viselkedést kaptunk patkányokban, de csak akkor, ha a YY peptiddel, az erőteljes orexigenikus (37). Egyéb tanulmányok, amelyekben lábazatot használnak patkányok motivációjának tesztelésére, nem étel, hanem visszaélés elleni gyógyszerek (38, 39). Ezért ez a tanulmány egyedülálló abban az értelemben, hogy a kezeletlen (gyógyszer-naiv) patkányokról kiderült, hogy szívesen tolerálják a lábrázás averzív szintjét, nem a gyógyszerek jutalma, hanem az élelem jutalmazása érdekében. Harmadszor, az eredmények rávilágítanak az ízletes ételek hatalmas szerepére a mértéktelen evés kiváltásában. A rágcsálókon végzett megfigyeléseink alapján az ízletes ételek motivációja a táplálkozás ösztönzésére akár a büntetés ellenére is biológiailag inkább gyökerezhet, mint összetett kognitív folyamatoktól (pl. Kalóriaszámlálás vagy kognitív diszinihibíció). Ez fontos következményekkel jár a kezelési stratégiákra és a visszaesések megelőzésére a túlzott evési zavarokkal küzdő embereknél, akiknek a mai hedonikus étkezési környezetben többször is találkozniuk kell ezekkel az anyagokkal.
Az emberi étkezési rendellenességek genetikai környezeti kölcsönhatásainak vizsgálata ritka és nagyon szükséges (40). A binge-evés BEP / BER állatmodellje a gén x környezet kölcsönhatását képviseli, amelynek környezeti tényezője az ízletes ételek jelenléte. Az ízletes ételeknek olyan hatása van a BEP patkányokra, amelyek nem rendelkeznek a BER patkányokban. Ízletes élelmiszer-központú környezetünk valószínűleg nem változik. Azoknak a géneknek az azonosításával, amelyek hajlamosak az embereknek másképp reagálni az ízletes élelmiszerekre, új útmutatásokkal kell szolgálniuk a bulimia, a BED és az éhínség hiánya miatt az étkezés által okozott elhízás szempontjából. Ezek olyan kezelések, amelyek célja az ízletes ételek rendellenes motivációjának visszaszorítása, és más étvágygerjesztő ingerek (pl. Szex, alkohol, tiltott anyagok, szerencsejáték) rendellenes motivációira is hatásosak lehetnek. A BEP / BER modell felhasználható e génfelfedezések hordozójaként.
Köszönetnyilvánítás
Hálásak vagyunk Drs-nek. Paul Blanton és Kristine Lokken útmutatást és tanácsot adtak a tanulmány fordítási szempontjaihoz. Köszönjük a következő tanulóknak a laboratóriumi karbantartás és az adatgyűjtés segítését is: Michel Thomas, Jennie Yang, Mary Holsten, Taylor Johnson, Adrianne McCullars és Jillian Woodruff. Ezt a kutatást az NIH DK066007 (MMB) támogatás támogatta.
Referenciák
;