Setelah makan setiap hari pada larutan sukrosa, kekurangan makanan menginduksi kecemasan dan menambah ketidakseimbangan dopamin / asetilkolin (2008)

Makan berlebihan dengan gula dapat mengaktifkan jalur saraf dengan cara yang mirip dengan menggunakan obat pelecehan, menghasilkan tanda-tanda ketergantungan yang terkait. Eksperimen ini menguji apakah tikus yang telah makan sukrosa dan berpuasa menunjukkan tanda-tanda penarikan seperti opiat. Tikus dipelihara dengan 12-h deprivasi diikuti oleh 12-h akses ke larutan sukrosa 10% dan chow selama 28 hari, kemudian berpuasa selama 36 h. Hewan-hewan ini menghabiskan lebih sedikit waktu pada lengan yang terbuka dari labirin plus yang lebih tinggi dibandingkan dengan kelompok ad libitum chow yang sama-sama kekurangannya, menunjukkan kecemasan. Mikrodialisis mengungkapkan peningkatan asetilkolin ekstraseluler secara bersamaan dan penurunan pelepasan dopamin dalam nukleus accumbens shell. Hasil ini tampaknya tidak disebabkan oleh hipoglikemia. Temuan menunjukkan bahwa diet bingeing pada sukrosa dan chow diikuti dengan puasa menciptakan keadaan yang melibatkan kecemasan dan mengubah accumbens dopamine dan keseimbangan acetylcholine. Ini mirip dengan efek nalokson, menunjukkan penarikan seperti opiat. Ini mungkin menjadi faktor dalam beberapa gangguan makan.

1.1. Metode umum

Tikus Sprague-Dawley jantan diperoleh dari Taconic Farms (Germantown, NY) atau dibiakkan di vivarium Universitas Princeton dari stok yang berasal dari Taconic Farms. Tikus ditempatkan secara individual pada 12-h cahaya terbalik: 12-h siklus gelap. Semua prosedur disetujui oleh Komite Perawatan dan Penggunaan Hewan Institusional Universitas Princeton.

1.2. Eksperimen 1: Apakah kecemasan terbukti saat berpuasa pada tikus pesta gula?

Tikus (300 – 450 g) pada kelompok eksperimen utama (gula intermiten + chow; n = 9) dipertahankan pada diet kekurangan 12-h diikuti oleh akses 12-h ke 10% (b / v) solusi sukrosa ditambah chow hewan pengerat standar (LabDiet # 5001, PMI, St. Louis, MO, 3.02 kcal / g) mulai 4 h ke fase gelap setiap hari selama 28 hari [13] Grup kontrol (ad libitum chow; n = 7) diizinkan akses ad libitum ke hewan pengerat standar. Semua hewan memiliki air yang tersedia ad libitum. Kelompok lain (chow intermiten dan ad libitum) yang digunakan dalam Eksperimen 2 dan 3 tidak diuji untuk kecemasan karena mereka gagal menunjukkan tanda-tanda perilaku penarikan setelah nalokson atau puasa dalam laporan sebelumnya [3].

Pada Hari 28, setelah perampasan 12-h seperti biasa, tikus-tikus dalam kelompok eksperimen tidak diberi akses ke gula dan mengunyah 24 tambahan h. Kelompok kontrol juga dilarang untuk chow selama 36 h. Selama waktu ini, hewan-hewan terus memiliki akses ad libitum ke air. Kemudian hewan secara individual ditempatkan di labirin plus tinggi untuk 5 min menggunakan teknik File, Lippa, Beer, dan Lippa [14] Aparat memiliki empat lengan, masing-masing 10 cm lebar 50 cm panjang, dan diangkat 60 cm di atas lantai. Dua lengan yang berseberangan tertutup dengan dinding buram yang tinggi. Dua tangan lainnya tidak memiliki dinding pelindung. Percobaan dilakukan di bawah lampu merah. Tikus ditempatkan di tengah labirin dan bergantian menghadap lengan terbuka atau tertutup. Setiap percobaan plus-labirin direkam dan diberi skor untuk jumlah waktu yang dihabiskan dengan kepala dan kaki depan pada lengan terbuka, lengan tertutup atau bagian tengah labirin oleh pengamat yang buta terhadap kondisi perawatan.

1.3. Eksperimen 2: Apakah tikus pesta gula telah mengubah pelepasan DA dan ACh di accumbens saat puasa?

Sekelompok tikus yang terpisah (350 – 450 g) menjalani pembedahan untuk menanamkan kanula pemandu untuk mikrodialisis. Tikus dianestesi dengan 20 mg / kg xylazine dan 100 mg / kg ketamine (ip) ditambah dengan ketamine sesuai kebutuhan (100 mg / kg, ip). Kanula pengukur baja stainless gauge bilateral 21 ditujukan pada cangkang medial accumbens posterior (anterior: + 1.2 mm, lateral: 0.8 mm dan ventral: 4.0 mm, dengan mengacu pada bregma, sinus midagital, dan permukaan level tengkorak, masing-masing) menggunakan instrumen stereotaxic.

Tikus diizinkan pulih dari operasi setidaknya selama 1 minggu. Mirip dengan prosedur dalam Eksperimen 1, grup eksperimental (n = 6) dipertahankan pada perampasan 12-h harian diikuti dengan akses 12-h ke 10% sukrosa dan chow hewan pengerat standar, mulai 4 h ke fase gelap, selama 28 hari untuk menginduksi pesta makan (yaitu, gula berselang + chow). Satu kelompok kontrol dipertahankan pada jadwal yang sama tanpa sukrosa (chow intermiten, n = 7), sedangkan grup lain dipertahankan pada ad libitum chow harian (n = 6). Pada Hari 28, setiap tikus dipindahkan ke ruang mikrodialisis dan sebuah probe dimasukkan dan diperbaiki di tempatnya dengan semen akrilik 14-16 h sebelum percobaan untuk memungkinkan pemulihan neurotransmitter stabil. Probe mikrodialisis dibangun dari tabung gelas silika (diameter dalam 37 µm, Polymicro Technologies Inc., Phoenix, AZ) di dalam tabung baja stainless pengukur 26 dengan ujung mikrodialisis tabung selulosa yang disegel di akhir dengan epoksi (Spectrum Medical Co., Los Angeles, CA, 6000 MW, 0.2 mm diameter luar × 2.0 mm panjang) [15] Probe menonjol 5 mm dari kanula pemandu untuk mencapai situs yang dimaksud dalam cangkang accumbens. Probe disempurnakan dengan larutan Ringer buffered (142 mM NaCl, 3.9 mM KCl, 1.2 mM CaCl₂, 1.0 mM MgCl₂, 1.35 mM Na₂HPO₄, 0.3 mM NaH₂PO₄, pH7.35) pada laju aliran 0.5 μL / mnt untuk periode stabilisasi dan pada 1.3 µL / mnt 2 h sebelum dan selama percobaan. Neostigmine (0.3 µM) ditambahkan ke solusi Ringer untuk meningkatkan pemulihan basal ACh dengan menghambat degradasi enzimatisnya.

Ketika periode akses sukrosa 12-h akhir telah berakhir pada Hari 28, chow, sukrosa dan air dikeluarkan dari semua tikus. Air dihilangkan selama 36 jam percobaan dialisis karena air minum dapat mengubah level baseline DA dan ACh [16], yang akan mengacaukan hasilnya. Sampel mikrodialisis dikumpulkan untuk 1 h (sampel 3 × 20-min) setelah 12, 24 dan 36 h puasa (tidak ada makanan, gula atau air tersedia). Setiap sampel dibagi, setengah untuk analisis DA dan setengah untuk ACh.

1.4. Uji dopamin dan asetilkolin

DA dan metabolitnya 3,4-dihydroxy-phenylacetic acid (DOPAC) dan asam homovanillic (HVA) dianalisis dengan fase terbalik, kromatografi cair kinerja tinggi dengan deteksi elektrokimia (HPLC-EC). Sampel disuntikkan ke dalam loop sampel 20-µL yang mengarah ke kolom 10-cm dengan 3.2 mm-bore dan 3 µm, pengepakan C18 (Brownlee Co. Model 6213, San Jose, CA). Fase gerak mengandung 60 mM natrium fosfat, 100 µM ​​EDTA, 1.24 mM asam heptanosulfonat, dan 5% vol / vol metanol. DA, DOPAC, dan HVA diukur dengan detektor koulometrik (ESA Co. Model 5100A, Chelmsford, MA) dengan potensi pengkondisian diatur pada + 500 mV, dan potensial sel kerja di −400 mV.

ACh diukur dengan fase balik HPLC-EC menggunakan loop sampel 20 µL dengan kolom analitik C10 18-cm (Chrompack Inc., Palo Alto, CA). ACh diubah menjadi betain dan hidrogen peroksida oleh reaktor enzim yang tidak bergerak (asetilkolinesterase dan kolin oksidase dari Sigma, St Louis, MO dan kolom dari Chrompack Inc., Palo Alto, CA). Fase gerak adalah 200 mM kalium fosfat pada pH 8.0. Detektor amperometri digunakan (Penelitian Terapan EG&G Princeton, Lawrenceville, NJ). Hidrogen peroksida dioksidasi pada elektroda platinum (BAS, West Lafayette, IN) yang disetel pada 500 mV sehubungan dengan elektroda referensi Ag-AgCl (EG&G Princeton Applied Research).

Tiga, sampel 20-min dikumpulkan pada jam puasa 12, 24 dan 36. Untuk setiap jam, data untuk tiga sampel dirata-rata. Data untuk DA dan ACh dikonversi menjadi persen dari titik waktu kekurangan 12-h untuk masing-masing kelompok, ketika tikus yang diberi makan secara intermiten biasanya mengharapkan makanan.

1.5. Histologi

Pada akhir percobaan, histologi dilakukan untuk memverifikasi penempatan probe mikrodialisis. Tikus menerima overdosis natrium pentobarbital dan ketika dianestesi secara intracardial diperfusi dengan 0.9% saline diikuti oleh 10% formaldehyde. Otak dihilangkan, dibekukan, dan eksperimen memeriksa bagian-bagian ketika mereka dipotong (40 μm irisan, mulai anterior ke accumbens) sampai lokasi ujung probe ditemukan. Setelah probe probe divisualisasikan, mereka diplot menggunakan atlas Paxinos dan Watson [17].

1.6. Eksperimen 3: Apakah ada perubahan kadar glukosa darah karena pesta kronis pada sukrosa?

Tikus (300-350 g) dalam tiga kelompok dipelihara selama 28 hari pada (a) gula intermittent + chow (12-h deprivasi diikuti oleh 12-h akses ke larutan sukrosa 10% dan chow, mulai 4 h ke fase gelap ; n = 10), (b) chow terputus-putus (12-h deprivasi diikuti oleh akses 12-h ke chow hewan pengerat standar (tanpa sukrosa), mulai 4 h ke fase gelap; n = 10), atau (c) ad libitum chow (n = 9). Chow dan gula dikeluarkan dan sampel darah ekor dikumpulkan setelah 12, 24 dan 36 jam kekurangan. Darah dikumpulkan dari ujung ekor oleh satu eksperimen dengan lembut memegang binatang itu sementara yang lain membuat sayatan kecil sekitar 5 mm dari ujung ekor dengan pisau bedah steril. Darah dikumpulkan dalam tabung kapiler, disentrifugasi dan serum kemudian dianalisis kadar glukosa dengan Analox GM7 Fast Enzymatic Metabolizer (Analox, Lunenburg, MA). Selama periode akses 28-hari, asupan gula dan chow diukur setiap hari, dan berat badan diukur setiap minggu. Berat badan juga diukur pada setiap titik waktu selama kekurangan.

1.7. Statistik

Data plus-labirin dianalisis dengan Student satu sisi, tidak berpasangan t-uji. Cohen d, yang mengukur ukuran efek [18], Dan p_reputasi, yang menyediakan kemungkinan replikasi [19], juga dihitung. Data untuk DA dan ACh dianalisis sebagai perbedaan persen dari baseline yang dinormalisasi seperti dijelaskan di atas, menggunakan ANOVA langkah-langkah berulang yang diikuti oleh tes Tukey post hoc. Kadar glukosa darah, berat badan dan data asupan dianalisis dengan ANOVA ukuran dua arah yang diulang.

2.1. Berat badan, asupan gula dan konsumsi chow

Data yang dikumpulkan selama periode akses 28-hari dalam Eksperimen 3 mengungkapkan bahwa tikus dengan akses berlebihan ke sukrosa meningkatkan asupan sukrosa selama periode paparan 28-hari (F(27, 279) = 4.9, p <0.001; Fig. 1A), temuan yang mirip dengan apa yang telah ditunjukkan dalam laporan kami sebelumnya dengan sukrosa atau glukosa [3,20] Data asupan Chow menunjukkan perbedaan yang signifikan antar kelompok. Tikus dengan akses gula intermiten makan kurang dari chow ad libitum dan kelompok chow intermiten (F(2,26) = 60.8, p <0.001; Fig. 1B). Namun, tidak ada perbedaan di antara kelompok dalam total asupan kalori harian (Fig. 1C).

  

Ara. 1

Asupan gula dan makanan selama periode akses 28-hari. A) Tikus dengan gula intermiten + chow meningkatkan total asupan gula harian dari waktu ke waktu. B) Tikus dengan gula intermiten + chow makan lebih sedikit gram chow daripada chow intermiten dan ad libitum ...

Tidak ada perbedaan dalam berat badan di antara kelompok selama periode akses 28-hari; Namun, ada efek waktu, dengan ketiga kelompok bertambah berat selama hari-hari 28 (F(4,104) = 298.9, p <0.001). Selama 36 jam kekurangan, berat badan menurun dari waktu ke waktu untuk semua kelompok (F(2,52) = 1957.8, p <0.001), tanpa perbedaan antar kelompok pada titik waktu manapun (12, 24 atau 36 jam).

2.2. Eksperimen 1: Indeks perilaku kecemasan setelah puasa pada tikus pesta gula

Ketika ditempatkan di labirin plus tinggi selama 5 min, setelah 36 jam kekurangan makanan, tikus yang sebelumnya dipelihara dengan gula intermiten + chow menghabiskan waktu lebih sedikit (18 ± 4 s, 6% dari total waktu) pada lengan terbuka dari plus-maze dibandingkan dengan kelompok ad libitum-chow yang sama-sama dirampas yang tidak memiliki pengalaman sukrosa (34 ± 8 s, 11% dari total waktu; t(16) = 2.01, p <0.05, d = 1.03, di mana 0.8 atau lebih tinggi dianggap sebagai ukuran efek besar [18], Dan p_reputasi = 0.87; Ara. 2).

  

Ara. 2

Persen waktu yang dihabiskan untuk lengan terbuka labirin plus yang ditinggikan. Tikus yang sebelumnya diberi makan gula + chow intermiten menghabiskan waktu secara signifikan lebih sedikit pada kelompok terbuka setelah 36 jam puasa dibandingkan dengan kelompok ad libitum chow yang sama-sama kekurangan. ...

2.3. Eksperimen 2: Tikus pesta gula telah mengurangi DA ekstraseluler dan meningkatkan ACh dalam cangkang NAc saat berpuasa

Ada interaksi yang signifikan antara kelompok dan waktu (12, 24 dan 36 per jam) (F(4,28) = 2.86, p <0.05; Fig. 3A). Setelah 24 jam puasa, rilis DA menurun menjadi 68 ± 6% untuk grup yang sebelumnya diberi makan gula intermiten + chow, dan 72 ± 5% untuk grup ad libitum chow, sementara sisanya tidak berubah untuk grup chow intermiten (95 ± 7%) . Setelah 36 h dari DA ekstraseluler puasa tetap rendah untuk sukrosa berselang + kelompok chow (61 ± 14%), dan pada titik waktu ini secara signifikan lebih kecil dari kedua kelompok ad libitum chow (113 ± 14%, p <0.05) dan kelompok makanan intermiten (104 ± 15, p <0.05).

  

Ara. 3

DA dan ACh ekstraseluler dalam NAc mengikuti puasa 24 dan 36. A) Setelah 36 jam puasa, pelepasan DA dalam kelompok gula + chow intermiten (bilah hitam) secara signifikan lebih kecil daripada chow intermiten (batang abu-abu) dan ad libitum chow (putih ...

Tidak ada perbedaan di antara kelompok setelah 12 jam kekurangan untuk DA atau ACh (gula intermittent + chow = 1.6 ± 0.3 pg dan 0.4 ± 0.1 pmol / sampel; intermittent chow = 1.5 ± 0.4 pg dan 0.7 ± 0.3 pmol / sampel; libitum chow = 1.4 ± 0.3 pg dan 0.7 ± 0.3 pmol / sampel; masing-masing DA dan ACh).

Setelah 24 jam puasa, tingkat DOPAC menurun untuk semua kelompok (F(2,34) = 33.8, p <0.001). Tren serupa, meskipun tidak signifikan diamati pada 36 jam puasa. Ada juga efek waktu pada rilis HVA (F(2,34) = 6.97, p <0.001). Seperti DOPAC dan DA, HVA menurun pada 24 jam puasa untuk semua kelompok (Tabel 1). Namun, dengan 36 jam puasa, HVA lebih tinggi untuk kelompok gula + chow intermiten (119 ± 20%), tetapi tetap sedikit menurun untuk grup ad libitum chow dan intermittent chow.

  

Tabel 1

Nilai untuk tingkat DOPAC dan HVA di Eksperimen 2

ACh ekstraseluler berubah dalam arah yang berlawanan dari DA. Ada interaksi yang signifikan antara kelompok dan waktu (F(4, 30) = 4.81, p <0.005; Fig. 3B). ACh meningkat setelah 24 jam puasa untuk sukrosa berselang + kelompok chow (115 ± 10%; p <0.05), tetapi tidak untuk kelompok makanan ad libitum (77 ± 13%) atau kelompok makanan intermiten (90 ± 15%). Perbedaan ini meningkat setelah 36 jam puasa, dengan peningkatan ACh untuk kelompok sukrosa + makanan intermiten (164 ± 14%) dibandingkan dengan tingkat yang diamati pada makanan ad libitum (97 ± 17%; p <0.05) dan makanan intermiten (104 ± 15%; p <0.05) kelompok kontrol.

Perhatikan bahwa langkah-langkah dasar diambil setelah 12 pertama puasa ketika sukrosa intermiten + chow dan tikus chow intermiten biasanya mendapatkan makanan. Jadi, titik waktu puasa 36-h adalah tepat 24 setelah pengukuran 12-h. Pada titik ini dalam siklus sirkadian, kelompok kontrol yang diberi makan chow tidak menunjukkan perubahan DA atau ACh, sedangkan kelompok makan gula memiliki DA yang rendah dan ACh yang signifikan.

Histologi memverifikasi bahwa penempatan probe terutama di cangkang NAc (Ara. 4).

  

Ara. 4

Penempatan jalur pemeriksaan menunjukkan bahwa sampel mikrodialisis diambil terutama dari cangkang NAc medial di pesawat 1.2 dan 1.7 anterior ke bregma [17] CPu = caudate putamen, AcbC = accumbens core, AcbSh = accumbens shell.

2.4. Eksperimen 3: Tanda-tanda penarikan setelah puasa pada tikus pesta gula tidak berhubungan langsung dengan hipoglikemia

Tidak ada perbedaan signifikan dalam kadar glukosa darah antar kelompok (kisaran untuk 12 h = 5.1 – 7.8 mmol, kisaran untuk 24 h = 4.6-6.9 mmol, kisaran untuk 36 h = 4.2-6.4 mmol). Namun, ada efek waktu, dengan kadar glukosa darah menurun untuk semua kelompok selama 36 jam kekurangan (F(2,52) = 52.8, p <0.001).

3.1. Indikasi perilaku kecemasan selama puasa pada tikus pesta gula

Labirin plus yang ditinggikan adalah salah satu tes kecemasan hewan yang paling umum digunakan [14,21], dan telah divalidasi secara luas untuk kedua kecemasan umum [22] dan kecemasan yang disebabkan oleh penghentian obat [23] Hasil Eksperimen 1 menunjukkan bahwa puasa setelah diet dengan akses intermiten terhadap gula dapat menghasilkan kecemasan yang diukur dengan labirin plus tinggi. Tikus yang sebelumnya makan berlebihan pada gula menghabiskan 6% dari waktu di lengan terbuka labirin, dibandingkan dengan 11% untuk grup ad libitum chow. Data-data ini berada dalam kisaran nilai yang diperoleh orang lain, dan hasilnya mirip dengan yang biasanya ditemukan menggunakan prosedur ini [24,25] Temuan ini mirip dengan penurunan eksplorasi lengan terbuka yang telah diamati setelah penarikan spontan dari morfin [26] Dalam penelitian sebelumnya, hewan yang dipelihara dengan diet ad libitum gula dan chow tidak menunjukkan tanda-tanda kecemasan ketika diberikan nalokson, sementara hewan yang dipelihara dengan gula intermiten dan diet chow menunjukkan kegelisahan ketika diberikan nalokson dosis yang sama [3] Akses ad libitum terhadap gula juga gagal menghasilkan tanda-tanda perilaku ketergantungan lainnya, termasuk sensitisasi silang terhadap amfetamin [27] dan kecenderungan untuk mengonsumsi alkohol [28] Akses intermiten terhadap gula memang menghasilkan perilaku ini. Pentingnya akses intermiten dalam memunculkan efek yang diamati lebih lanjut disarankan oleh temuan di mana pantang dari ad libitum sakarin tidak menghasilkan perilaku seperti depresi [29], yang merupakan perilaku lain yang dapat diamati selama penarikan. Dengan adanya penelitian-penelitian sebelumnya, gula ad libitum tidak diuji dalam percobaan ini.

Penelitian juga menunjukkan bahwa itu bukan pemberian diet sukrosa, tetapi pantang berkepanjangan dari diet yang memicu tanda-tanda kecemasan pada tikus pesta-sukrosa. Kami sebelumnya telah melaporkan bahwa tikus pesta gula-gula dengan akses 12-h setiap hari, diikuti dengan kekurangan 12-h, tidak menunjukkan tanda-tanda kegelisahan somatik, panggilan marabahaya ultrasonik atau kecemasan pada labirin yang lebih tinggi mengikuti 12-jam yang biasa, setiap hari periode kekurangan makanan [3] Hasil sekarang mengkonfirmasi bahwa kekurangan 36-h memang menyebabkan fenomena kecemasan.

Temuan kecemasan selama puasa dalam Eksperimen 1 mirip dengan tanda-tanda penarikan opiat seperti yang dapat diendapkan dengan antagonis opioid, nalokson [3] Sensitivitas terhadap nalokson pada tikus pesta gula menunjukkan perubahan reseptor opioid endogen sebagai hasil dari diet. Ini telah dikonfirmasi dalam laporan yang menunjukkan bahwa pesta makan pada makanan yang enak mengubah enkephalin mRNA dan pengikatan reseptor μ-opioid dalam NAc [30-32] Ada kemungkinan bahwa tanda-tanda penarikan setelah kekurangan yang diamati dalam penelitian ini adalah karena kurangnya stimulasi opioid endogen pada hewan yang makan gula.

Hasil-hasil ini sesuai dengan laporan-laporan lain dari tanda-tanda penarikan seperti opiat yang mengikuti puasa, atau yang muncul secara spontan, pada tikus-tikus yang sebelumnya makan berlebihan dengan gula. Selain tanda somatik kesusahan [3], perilaku agresif dan penurunan suhu tubuh telah dicatat [10] Perubahan dalam perilaku dan fisiologi ini mirip dengan yang diamati selama penarikan dari opiat [33,34], dan mendukung teori bahwa diet akses intermiten ke larutan gula dapat menghasilkan tanda-tanda penarikan opiat.

3.2. DA ekstraseluler dan ACh dalam accumbens selama puasa pada tikus pesta gula

Pada 36 jam puasa, dibandingkan dengan kedua kelompok kontrol, kadar DA menurun secara signifikan untuk kelompok gula + chow intermiten. Ini menunjukkan bahwa kekurangan makanan dan air dapat menyebabkan hilangnya nada DA pada tikus dengan riwayat makan berlebihan pada gula. Pada saat yang sama, ACh ekstraseluler meningkat, menunjukkan keadaan seperti penarikan opioid.

Kelompok kontrol tidak menunjukkan efek ini. Pada titik waktu 36-h ini, yang merupakan fase yang sama dari siklus terang / gelap dengan titik waktu 12-h, DA telah kembali ke tingkat garis dasar untuk grup ad libitum chow (Fig. 3A). Ini menunjukkan bahwa rilis DA accumbens dalam kelompok ad libitum chow mengikuti ritme diurnal, seperti yang disarankan oleh Paulson dan Robinson [35] Yang lain menyarankan perubahan serupa pada striatum [36,37] Efek diurnal ini tidak diamati dengan kelompok chow intermiten, mungkin karena pemberian makan siklik dapat mengubah ritme sirkadian normal dari pelepasan DA.

Penurunan DA ekstraseluler dalam kelompok gula + chow intermiten yang serupa dengan apa yang telah dilaporkan selama penarikan spontan dari morfin [7], dan dapat berperan dalam mendorong pemulihan asupan gula setelah berpantang [38] Hasil yang diperoleh dengan kelompok chow intermiten, yang menunjukkan perubahan relatif kecil dalam rilis DA pada setiap titik waktu, menunjukkan bahwa kombinasi binge pada gula dan chow, bukan hanya chow, adalah penting dalam menghasilkan efek yang diamati.

Meskipun DOPAC dan HVA biasanya mengikuti pola yang mirip dengan DA, ini tidak selalu terjadi. Dalam percobaan ini, DOPAC dan HVA tidak menunjukkan variasi diurnal seperti yang diamati dengan DA, dan sebagai gantinya tetap ditekan dari waktu ke waktu. Meskipun yang lain telah melaporkan fluktuasi sirkadian pada metabolit ini di NAc [35], kami tidak mengetahui adanya makalah yang telah mengukur level ini selama puasa untuk 36 h. Dengan demikian, dalam percobaan ini, puasa mungkin mempengaruhi metabolisme DA pada kelompok kontrol chow.

Level ACh menunjukkan perbedaan yang signifikan antara kelompok setelah 36 jam puasa. ACh di NAc telah terlibat dalam perilaku menelan [39] dan rasa kenyang khususnya [40-44], dan, ketika DA rendah, ACh dapat mendorong keengganan [40,45-48] Peningkatan signifikan dalam ACh yang diamati pada gula + chow tikus intermiten selama puasa dalam percobaan ini dapat sesuai dengan aspek negatif dari kekurangan hadiah. Studi sebelumnya mendukung teori bahwa temuan yang dilaporkan di sini adalah hasil dari kekurangan dari diet sukrosa. Tikus makan berlebihan pada rilis sukrosa DA dan menunjukkan pelemahan rilis ACh di NAc [20,49], yang merupakan kebalikan dari hasil sekarang terlihat selama perampasan berkepanjangan. Ketidakseimbangan antara accumbens DA dan ACh pada kelompok gula + chow intermiten, tetapi tidak pada kelompok kontrol, dapat berkontribusi pada kecemasan yang diamati dalam Eksperimen 1.

3.3. Kadar glukosa darah selama puasa pada tikus pesta gula

Hipoglikemia dapat menyebabkan keadaan permusuhan dari mana seekor hewan dapat mencoba melarikan diri dengan makan. Perilaku yang terkait dengan keadaan permusuhan ini mirip dengan yang diamati selama pemberian nalokson atau puasa pada tikus pesta-sukrosa [50] Banyak faktor yang dapat mempengaruhi sistem penghargaan otak. Namun, karena kesamaan antara perilaku yang diamati selama hipoglikemia dan yang diamati selama kecemasan, penelitian ini mengukur kadar glukosa darah untuk memastikan bahwa efek yang diamati tidak hanya karena status glikemik yang menyimpang. Kadar glukosa darah serupa pada semua kelompok dan karena itu tampaknya tidak memperhitungkan perbedaan perilaku atau perubahan pelepasan DA dan ACh. Dapat disimpulkan bahwa tingkat insulin tetap konsisten antar kelompok, karena perubahan kadar glukosa darah tidak diamati dan berat badan tidak berbeda sebagai hasil dari jadwal makan. Dengan demikian, temuan ini, serta yang ada di laporan kami sebelumnya [30], menyarankan perubahan perilaku dan neurokimia bukanlah akibat dari perbedaan kadar glukosa darah. Sebaliknya mereka mungkin karena kombinasi perubahan dalam opioid endogen dan sistem DA.

Penelitian ini didukung oleh hibah USPHS AA-12882 (untuk BGH) dan DA-16458 dan DK-79793 (beasiswa ke NMA).