Underweight rottur hafa aukið dópamín losun og slæmar asetýlkólín svar í kjarnanum accumbens meðan bingeing á súkrósa (2008)

. Höfundur handrit; fáanleg í PMC 2015 Mar 12.

PMCID: PMC4357519

NIHMSID: NIHMS669569

Abstract

Í þessari rannsókn var rannsakað hvort rottur losa meira dopamín (DA) meðan á sykursýki stendur þegar þær eru undirþyngdar miðað við eðlilega þyngd. Þar sem asetýlkólín (ACh) í kjarnanum accumbens (NAc) eykst venjulega þegar máltíð gengur og þroskun fer fram, prófum við einnig hvort losun ACh er breytt þegar dýr hefur misst. Rottum var haldið á daglegum 8-h aðgang að chow, með 10% súkrósa lausn í boði fyrir fyrsta 2 h. Örvunarskilun sem gerð var á degi 21, við eðlilega líkamsþyngd, leiddi í ljós aukningu á utanfrumu DA til 122% af upphafsgildi sem svar við súkrósa drekka. Aukaverkun ACh náði hámarki í lok máltíðarinnar. Næst voru rotturnar matur og súkrósa takmörkuð þannig að eftir dag 28 voru þeir með 85% líkamsþyngdar. Þegar þau voru endurtekin losnuðu dýrin verulega meira DA þegar þeir drukku súkrósa (179%) en ACh losun mistókst að hækka. Eftirlitshópur var prófaður á sama hátt en gefið aðeins sykur á dögum 1, 21 og 28. Við eðlilega líkamsþyngd sýndu stýrdýrur ekki marktækan aukningu á DA þegar drekka súkrósa á degi 21. Á degi 28, við 85% líkamsþyngdar, sýndu stýrið lítilsháttar aukning (124%) í DA losun; hins vegar var þetta verulega lægra en 179% fram í undirvognum rottum með daglegri sykursaðgang. Þessar niðurstöður benda til þess að þegar dýra binges á sykri og þá missir þyngd, losar bingeinn marktækt meira DA og minna ACh en þegar dýrin eru með eðlilega líkamsþyngd.

Leitarorð: sykur, fæðu takmörkun, örvun, matarlyst

Fíkniefni af misnotkun framleiða styrkandi áhrif þeirra með oförvandi taugaferlum sem virkjast við náttúrulega gefandi reynslu (; ). Því er rökrétt að greint hafi verið frá hegðunar- og taugafræðilegum tenglum milli misnotkunar á fíkniefnum og afbrigðilegri borða. Sérstaklega hefur sambandið milli fæðuvanda eða takmörkunar og styrkingaráhrifa lyfja verið vel skjalfest (; ; ). Underweight dýr sem hafa verið haldið á takmörkuðum mataræði mun auðveldara leita og sjálfgefna eiturlyf misnotkun miðað við venjulega þyngd hliðstæða. Þetta fyrirbæri hefur verið sýnt yfir lyfjaflokkum, sem hefur komið fram við áfengi, ópíöt og geðdeyfandi lyf (; ; ; ; ; ; ). Þar að auki eru launandi áhrif lyfja, svo sem áfengis, morfíns og kókaíns, aukin í fæðubundnum dýrum, mælt með því að lækka vökva í lægri hitaþrýstingi í hliðarhormóni (; ).

Ein möguleg taugafræðileg grundvöllur fyrir þetta fyrirbæri stafar af vinnu sem sýnir að styrking gildi bæði matar og neyslu neyslu tengist virkni í mesólimbískum dópamín (DA) kerfinu (; ; ; ). Hjá rottum lækkaði 20-30% undir eðlilegum þyngd, lækkar basal utanfrumur DA í kjarna accumbens (NAc) eins mikið og 50% (RNA),). Engin munur er á basal DA stigum í NAc hjá rottum með minna alvarlegt þyngdartap (10-20%) (; ). Undirvigtandi dýr sýna aukningu á losun DA í NAc sem svar við accumbens innrennsli amfetamíns (), og þeir sýna einnig aukið næmi næmi til að bregðast við innrennsli amfetamíns (accumbens eða intraventricular infusion); ).

Líkur á áhrifum sumra lyfja af misnotkun getur endurtekið daglegt bingeing á sykurlausn (10% súkrósa eða 25% glúkósa) valdið hegðunarmerkjum um ósjálfstæði (). Bingeing er skilgreind sem neysla mikið magns af mat, meira en venjulega er neytt á ákveðnum tíma (). Merkin um ósjálfstæði sem framkallað er af sykursýkingu eru ópíumlækkandi fráhvarfseinkenni, aukin ofvirkni sem veldur amfetamíni og aukin áfengisneysla (). Sugar-bingeing rottur losa einnig DA í NAc til að bregðast við sykursýnum á hverjum degi (; ), áhrif sem er eðlilegt svipuð flestum eiturlyfjum misnotkunar () og ólíkt minnkandi áhrifum endurtekinna, mætanlegrar fæðunotkunar (). Af þessum ástæðum sýndu viðhorf til undirþyngdar rottum auka DA-svörun í NAc eftir bingeing á sykri, samanborið við venjulegan líkamsþyngdarstýringu. Einnig var spáð að asetýlkólín (ACh), sem í accumbens hefur verið sýnt aukið með mætingu (; ), væri dregið úr eða seinkað í undirvigtum rottum vegna minni eða hægari sæðingar. Sumar þessara gagna hafa verið ræddar í fyrri umfjöllunarpappír ().

Reynslustarfsemi

Efni og skurðaðgerðir

Male Sprague-Dawley rottur (300-325 g) voru fengnar úr Taconic Farms (Germantown, NY, USA) og hýsa sig á hverfandi 12-h ljós / dökkum hringrás. Öllum aðferðum var samþykkt af Princeton University Institutional Animal Care og notkun nefndarinnar og samræmist leiðbeiningum National Institute of Health um siðferðilega notkun dýra. Tilraunir voru gerðar til að draga úr notkun dýra og þjáningar þeirra. Vatn var stöðugt í boði nema í örvunarprófunum.

Allir rottur gengu undir skurðaðgerðir til að vefjalínur til að koma í veg fyrir örvun. Þeir voru svæfðar með 20 mg / kg xylazíni og 100 mg / kg ketamín (ip), viðbót við ketamín eftir þörfum. Tvíhliða 21 mælir með ryðfríu stáli stýrihjólum sem miða að bakhliðarliðinu (framan: + 1.2 mm, hlið: 0.8 mm og ventral: 4.0 mm, með tilvísun til bregma, midsagittal sinus og yfirborð hryggskullsins). Örvökunarrannsóknir voru settar seinna (sjá hér að neðan) og framlengdu aðra 5 mm ventrally.

Hegðunaraðferðir

Eftir um það bil u.þ.b. 1 viku með skurðaðgerð, er tilraunahópurinn (n= 7) var haldið við 16-h daglega matarskerðingu (12 klst ljós og 4 h í myrkrið, engin matur í boði) og 2-h aðgangur að 10% súkrósa lausn (frá 4th-6th h í myrkrinu ) og 8-h aðgangur að nagdýrum chow (frá 4th h af dökkum upphaf). Þessi takmarkaða aðgangsaðferð er svolítið frábrugðin, en á margan hátt svipuð því sem við höfum notað í fortíðinni til að framkalla merki um ósjálfstæði (). Eftirlitshópurinn (n= 7) var viðhaldið á þessum tímaáætlun á degi 1 og dag 21 og átti að vera laus ad libitum í millitíðinni. Á degi 21 var microdialysis gerð eins og lýst er hér að neðan.

Frá og með degi 22 lækkuðu allar rottur smám saman í líkamsþyngd til 85% byrjunarþyngdar þeirra á næstu viku. Tilraunahópurinn var takmörkuð við 5 g kúga á dag og aðgang að súkrósa lausninni fyrir 2 h en magn súkrósa sem gefið var takmarkað við meðalupphæðina sem hvert dýr hafði neytt á dögum 19-21. Þetta var gert til að tryggja að dýrin myndu léttast og ekki bæta við skorti á kaloríum sem fáanlegar með því að nota of mikið magn af súkrósa. Eftirlitshópurinn var á sama hátt þyngdartapi en hafði ekki aðgang að súkrósa á þessu tímabili, nema á degi 28 meðan á örvunartímabilinu stendur (lýst hér að neðan). Líkamsþyngd var skráð daglega á þyngdartímabilinu og ef dýrin voru ekki með þyngd á jafnvægi, að vera á 85% af líkamsþyngd þeirra á dag 28, fengu þær smávegis minna á næsta dag.

Örvunaraðferðir

In vivo örskiljun var notuð til að mæla utanfrumu DA og ACh losun í NAc skelinni. Örvökunarrannsóknir voru byggðir úr kísilglerrör (37 μm Innri þvermál, Polymicro Technologies Inc., Phoenix, AZ, USA) inni í 26 gauge ryðfríu stáli rör með örskiljun ábending af sellulósa pípa lokað í lok með epoxý (Spectrum Medical Co, Los Angeles, CA, USA, 6000 sameindir þyngd, 0.2 mm ytri þvermál × 2.0 mm langur) (). Á degi 20 var örvunarrannsóknarsundur settur inn og sementað í stað að minnsta kosti 18 klst áður en söfnin voru gefin til þess að hægt væri að endurheimta taugaboðefnisbirgða. Sófarnir voru fullkomnar með stuðpúða Ringer-lausn (142 mM NaCl, 3.9 mM KCl, 1.2 mM CaCl2, 1.0 mM MgCl2, 1.35 mM Na2HPO4, 0.3 mM NaH2PO4, pH 7.35) við flæði 0.5 μl / mín á nóttu og 1.3 μl / mín byrjun 2 klst áður en tilraunin hófst á degi 21. Neostigmin (0.3 μM) var bætt við perfusjonsvökva til að bæta basal endurheimt ACh með því að hindra ensímfræðilega niðurbrot.

Á degi 21 við eðlilega líkamsþyngd voru þrjár samfelldar 30-mín baseline sýni áður sótt um súkrósa. Allar rottur voru síðan gefin ad libitum Aðgangur aðeins til súkrósa fyrir 2 h, með sýnum sem safnað er á 30 mín. Eftir sýni voru safnað eftir súkrósaaðgang, meðan rotturnar höfðu ekki aðgang að súkrósa eða chow. Hvert sýni var skipt; helmingur fyrir DA greiningu og hálf fyrir ACh.

Eftir tilraunina á degi 21 voru dýrin þyngdarað eins og lýst er hér að ofan. Á degi 27 voru þau skilað til skilunar búranna. Nýr örvunarrannsókn var sett í NAc á hliðarsvæðinu (mótvægi milli rottna) og bætt við til stöðugleika á einni nóttu. Á degi 28 fylgdust sömu örvunaraðferðir eins og á degi 21, nema þegar dýrin voru í þyngdartrukkuðu ástandi og magn súkrósa sem þeim var leyft að neyta var klórað við meðalupptöku fyrir hvert dýr á dögum 19-21.

DA og ACh prófanir

DA og umbrotsefni þess, 3,4-díhýdroxý-fenýletiksýru (DOPAC) og homovanillic sýru (HVA), voru greindar með öfgafasa vökvaskiljun með rafgreiningu (HPLC-EC). Sýni voru sprautað í 20-μl sýnishornaslóð sem leiðir til 10-cm dálks með 3.2-mm borun og 3 μm C18 pökkun (Brownlee Co. Model 6213, San Jose, CA, USA). Fasa fasinn innihélt 60 mM NaH2PO4, 100 μM EDTA, 1.24 mM CH3(CH2)6SO3Na · H2O, og 5% rúmmál / rúmmál MeOH. DA, DOPAC og HVA voru mæld með samhverfisskynjari (ESA Co. Model 5100A, Chelmsford, MA, USA) með ástandsstillingu sem er stillt á + 500 mV og vinnuvél möguleika við -400 mV.

ACh var mælt með HPLC-EC snúningsfasa með því að nota 20-μl sýni lykkju með 10-cm C18 greiningar súlu (Chrompack Inc, Palo Alto, CA, USA). ACh var breytt í betaín og vetnisperoxíð (H2O2) með immobilized ensím reactor (acetylcholinesterase and choline oxidase from Sigma, St Louis, MO, USA). Fasa fasinn var 200 mM K3PO4 við pH 8.0. Notaður var amperometric skynjari (EG&G Princeton Applied Research, Law-renceville, NJ, Bandaríkjunum). H2O2 var oxað á platínu rafskauti (BAS, West Lafayette, IN, Bandaríkjunum) stillt á 500 mV með tilliti til Ag – AgCl viðmiðunar rafskauts (EG&G Princeton Applied Research).

Histology

Í lok tilraunarinnar var histology gerð til að sannreyna staðsetning microdialysis rannsaka. Rottir fengu ofskömmtun af natríumpentóbarbítali og þegar þeir voru djúpt svæfðir voru þær hjartarskammtar með 0.9% saltlausn og síðan 10% formaldehýð. Hjörðin var fjarlægð, fryst og skorin í 40 μm köflum, byrjað að framan við accumbens þar til staður af rannsakandi ábendingum var staðsett og plotted með Atlas of .

Gagnagreining

Inntaka súkrósa var skráð í næsta ml, og inntaka milli hópa var greind með ópöruðu t-test samanburði á inntöku á degi 21 milli daglegs sykursýkis hóps og sykurs tvisvar hóps. Daglegt sykursneysla og basal DA stig voru greind með einföldum endurteknum greiningum á afbrigði (ANOVA). Líkamsþyngd á þyngdartakmarkunarfasa voru borin saman milli hópa með tvíhliða endurteknum ráðstöfunum ANOVA. Gögn um örvun voru eðlileg í prósent af baslinum og greind með einföldum eða tvíhliða endurteknum ráðstöfunum ANOVA. Eftir að Tukey er heiðarlega marktækur munur voru prófanir notaðar þegar réttlætanlegt var.

NIÐURSTÖÐUR

DA losun er aukin með líkamsþyngd minnkun á sykur-bingeing rottum

Við eðlilega líkamsþyngd, rottum með 2-h aðgang að sykri á hverjum degi jókst inntaka þeirra á 21 dögum (F(20,230) = 6.02, P<0.001, Fig. 1) og daginn 21 neyttu þau verulega meira en stjórnhópurinn sem hafði aðgang aðeins á dögum 1 og 21 (t(16) = 4.84, P<0.001; 16.2 ± 1.5 kcal á móti 3.9 ± 1 kcal, í sömu röð).

Fig. 1 

Daglegt sykursneysla á 21 daga á venjulegum líkamsþyngd. Inntaka jókst verulega með tímanum fyrir rotturnar með 2 h aðgang að sykri á hverjum degi. Eftirlitshópurinn drakk um það bil sömu upphæð á dögum 1 og 21.

Grunnupplýsingar DA voru eftirfarandi: 2-h daglega sykurshópur við eðlilega líkamsþyngd (dagur 21) = 0.75 ± 0.18 fmol; 2-h daglegur sykurshópur við minni líkamsþyngd (dagur 28) = 0.88 ± 0.35 fmol; 2-h sykur tvisvar á eftir hóp við eðlilega líkamsþyngd (dag 21) = 1.03 ± 0.17 fmol; 2-h sykur tvisvar á eftir hópnum með minnkaðri líkamsþyngd (dag 28) = 0.78 ± 0.24 fmól, en enginn marktækur munur er á hópnum.

Fyrir tilraunahópinn sem binged á súkrósa á dag sýndi örvunarskammtur á degi 21, við eðlilega líkamsþyngd, aukningu á utanfrumu DA til 122 ± 4% sem svar við sykursýkingu (dagur 21:F(6,48) = 8.23, P<0.001, Mynd 2A). Stjórntæki sýndu engin marktæk hækkun á DA á degi 21, þegar það var drukkið súkrósi í annað sinn.

Fig. 2 

Accumbens DA og ACh gefa út þegar rottur binge á sykri á venjulegum líkamsþyngd og síðan aftur á 85% líkamsþyngdar. (A) DA er sleppt til að bregðast við drepsykri á degi 21 aðgangur að venjulegum líkamsþyngd, og (B) þessi losun er aukin (að 179% af ...

Í þyngdar minnkunarfasa lækkaði líkamsþyngd rottanna í báðum hópum jafnt og þétt um u.þ.b. 85% á meðan á 7-dögum stóð (86 ± 1.5% og 82 ± 1.2%, tilrauna- og eftirlitshópar, í sömu röð). Á degi 28, við 85% líkamsþyngdar, rottur sem höfðu verið bingeing losnuðu meira DA í NAc þegar þeir drukku sykur (179 ± 14% af upphafsgildi) samanborið við samanburðarhópinn (124 ± 6%; F(6,72) = 3.98, P<0.002, Mynd 2B).

Þegar samanburður var á hverjum hópi með tímanum var losun DA að verulega meiri hjá 2-h daglega sykurshópnum þegar þeir voru með minni líkamsþyngd miðað við við venjulega líkamsþyngd (F(1,7) = 19.93, P<0.005). Þessi áhrif komu ekki fram í 2-klst sykur tvisvar samanburðarhópnum, sem sýndi svipaða hækkun á DA við eðlilega og minni líkamsþyngd.

Greining á gögnum fyrir DOPAC og HVA er kynnt í Tafla 1. Styrkur umbrotsefna voru almennt meiri hjá daglegu hópnum samanborið við samanburðarhópinn og voru ekki marktækt breyttir með fæðuhömlum.

Tafla 1 

DA-efnaskiptaþéttni (DOPAC og HVA) hjá dýrum sem voru að borða á hverjum degi við eðlilega og minni líkamsþyngd og stjórna aðeins með aðgang að sykri nokkrum sinnum, við eðlilega og minni líkamsþyngd

ACh losun er dregin í sykurbingeing rottum þegar þau eru undirþyngd

Á degi 21, við eðlilega líkamsþyngd, jókst utanfrumur ACh á sykurmáltíðinni og náði hámarki í lok hópsins (dagur 21: 127 ± 10% F(6,48) = 3.11, P<0.005, Mynd 2C); hins vegar hvarf á ACN gildi á degi 28 þegar rottur voru undirvigt (100 ± 6% af upphafsgildi). Stjórntæki sýndu hins vegar verulega aukningu á losun ACh í lok máltíðarinnar bæði með venjulegum þyngd (177 ± 7% F(6,36) = 4.59, P<0.005; Mynd 2C) og minni líkamsþyngd (116 ± 6%, F(6,36) = 3.94, P<0.005; Mynd 2D).

Örvunarrannsóknarsvörur voru fyrst og fremst staðsettir á miðgildisskel svæðinu af NAc (Fig. 3).

Fig. 3 

Histology sýndu að sýndar sýni voru dregin aðallega úr miðlægum NAc skel. AcbC = accumbens kjarna, CPu = caudate, aca = fremri commissure.

Umræða

Sykurskemmd DA losun er aukin í bingeing rottum með lágan líkamsþyngd

Niðurstöðurnar benda til þess að dýr sem binge borða sykurlausn, og þá missa þyngd, sýna meiri prósentuhækkun á losun DA í NAc en við venjulegan líkamsþyngd og meira en ekki bingeing dýr á lágum þyngd. Í fyrri rannsókn, þegar undirvoguð rottur fengu venjulegan chow eða gefin kerfisbundið amfetamín eða morfín, komst ekki fram við aukin losun í DA; Hins vegar, þegar amfetamín var gefið beint inn í NAc, leiddi það verulega meira DA, sem bendir til þess að blöðruhálskirtill DA hefði safnað (). Breytingar á grunnþéttni, magnið sem gefinn er út og viðtaka bindandi getur öll breyst á þeirri staðreynd að lyf eru sterkari þegar dýrin eru með litla þyngd (; ; ; ; ; ). Núverandi gögn benda til þess að aukin losun sé þáttur í sykurbingeing þegar fæðu takmarkast.

Aukin DA aukning í NAc er ásamt dregið úr ACh losun. Við höfum áður sýnt að ACh stig í NAc eykst venjulega á máltíð þegar fóðrun hægir () og getur náð hámarki þegar fóðrun hættir (; ). leiðbeinandi einnig hlutverk ACH í mætingu með því að sýna að mótspyrna múskarínviðtaka með scopolamin hamlar fóðrun. Þetta lyf getur virkað, að hluta til, óbeint með því að auka utanfrumugildi ACh stig (). Í þessari rannsókn var ACh losun dregin þegar dýr voru með lágan líkamsþyngd. Þessi slitna ACh losun varð óháð kalorískum inntöku, þar sem bæði 2-h á dag og stjórnunarrottarnir neyttu svipuð magn af sykri við eðlilega og minnkaða líkamsþyngd. Þannig má draga úr ACh losuninni að því að draga úr sykursætingu. Samanborið við niðurstöðurnar sem fengnar eru með DA, getur verið að bingeing sé styrking í fæðubundnum dýrum vegna bæði aukinnar prósentuhækkunar í DA og dregið úr ACh sæðingarþáttinum.

Binge borða á lágum líkamsþyngd

Núverandi tilraunin notar breyttan útgáfu af sykurbinge-borða líkaninu sem við höfum áður sýnt fram á að framleiða hegðun og taugafræðilegar breytingar á hæfilegan hátt eins og þau sem sjást við misnotkunarefni (; ). Helstu munurinn er takmarkaðan aðgang að súkrósa (2 h á móti 12 h) og matarskerðingu til að lækka líkamsþyngd til 85%. Þyngdartakmörkun á 85% eða meira um viku, eins og í þessari rannsókn, hefur verið notuð af öðrum (; ). Þessar breytingar á líkaninu voru teknar inn í 1) til að auðvelda þyngdartap, 2) benda til þess að binge-eating hegðun geti einnig verið móddar með styttri aðgangartíma og 3) til að prófa tillöguna að sykurbingeing gæti aukið styrkingu, mælt með DA losun, með minni líkamsþyngd.

Til viðbótar við líkanið sem lýst er í þessu handriti hafa aðrar gerðir af binge-borðum verið lýst (; ; ), en sum þeirra hafa sýnt að bingeing hegðun er aukin þegar dýr eru tímabundin fædd; ). Aðrir gerðir hafa einnig notað stuttan (td 1 eða 2 h) takmarkaðan aðgangstíma til góða matvæla, svo sem sykur, fitu og / eða fitulík blöndur (; ; ).

Þessi skýrsla nær út bókmenntunum með því að sýna auka DA losun í NAc til að bregðast við endurteknum binge-ávöxtum sykurslausnar meðan á minni líkamsþyngd stendur. sýndi að 20-h matur takmarkanir aukin losun accumbens DA sem svar við því að drekka ágætis lausn. komist að þeirri niðurstöðu að bráð mataráhrif gætu endurheimt DA losun í NAc eftir að svörunin hefur breyst vegna skorts á nýjungum. Við tilkynntum daglega 12-h matarskammtinn og síðan sykurbingeing út DA í NAc, jafnvel eftir 3 vikur á þessu mataræði (). Núverandi niðurstöður styðja allar þessar niðurstöður og benda enn fremur til þess að endurtekin útsetning fyrir ömgandi lausn í formi binge eating getur aukið DA losun þegar rottur er undirvigt. Gert er ráð fyrir að sælgæti súkrósa lausnarinnar, sem notaður er í þessari rannsókn, sé að hluta til ábyrgur fyrir niðurstöðunum. Þar sem fita (), súkrósa () og bragðið af súkrósa () hefur verið sýnt fram á að endurtekin losun DA í NAc í eðlilegum þyngd, binge-eating dýr, er spáð að þessi matvæli og aðrar góðar smekkir myndu allir auka aukningu í DA losun í undirþyngdum eins og sýnt er með sykri í nútíðinni rannsókn.

Gátt við mataræði?

Stuttar aðgangstímar geta mótaðu binge eating hjá mönnum, sem er skilgreind með DSM-IV-TR sem bardaga um u.þ.b. 2 klst.). Styttri aðgangstímabil eru sérstaklega viðeigandi þegar fjallað er um binge-ávexti með litla líkamsþyngd sem líkan af sumum áfengisröskum. Þessar binge-brjósti þættir fylgja með skort á stjórn, svo sem tilfinningin að maður getur ekki hætt að borða. Klínískt eru binge-eating episodes tengdir þremur eða fleiri af eftirfarandi: 1) borða þar til óþægilega fullur, 2) borðar mikið magn af mat þegar það er ekki líkamlega svangur, 3) borða miklu hraðar en venjulega, 4) borða einn vegna þess að einn er vandræðalegur með því hversu mikið þeir eru að borða, 4) tilfinning, ógleði, þunglyndi eða sekur eftir að borða, eða 5) merkt óþægindi eða kvíða varðandi binge eating. Til að uppfylla greiningarviðmiðanir fyrir binge-eating disorder verður bingeing að koma fram að meðaltali að minnsta kosti 2 daga á viku í 6 mánuði. Hlutverk DA hefur verið lagt til með rannsóknum sem sýna að sjúklingar sem binge borða hafa fjölbrigðingu í DA flutningsgeninu (). Einnig sýna sjúklingar með binge-eating disorder breytingar í heilanum sem benda til breyttrar næms næms, þ.mt nærveru A1 samsætunnar, sem tengist minni D2 viðtakaþéttni (). Saman geta þessar genabreytingar valdið dysreglu á endurupptöku DA sem stuðlar að breyttum heitum viðbrögðum við mat sem greint er frá hjá sjúklingum sem binge borða ().

Svipaðar niðurstöður hafa fundist hjá sjúklingum með bulimia nervosa. Með þessum átröskun borða sjúklingar binge og þá taka þátt í viðbótaraðgerðum til að hreinsa inntöku kaloría með mikilli hreyfingu eða matarskorti. Þessir sjúklingar sýna breytingar á heilaþætti sem taka þátt í styrkingu. Sérstaklega hafa bólgueyðingar komið í veg fyrir virkjun á fremri cingulate heilaberki, heila svæði sem hefur hlutverk í að sjá fyrir umbun til að bregðast við inntöku glúkósa (). Þessi niðurstaða bendir til þess að slíkir einstaklingar megi hafa minni svörun við styrkandi þætti matvæla og þannig valda varnarleysi við ofþenslu. Í þessari tilraun leiddi binge-borða við lítinn líkamsþyngd til aukinnar álags á losun DA. Þetta styður enn frekar hlutverk DA í umbunandi áhrifum sem koma fram við bulimics með sjálfsvaldandi fæðu takmörkun og síðan bingeing þáttum.

Ályktun

Eins og greint er frá annars staðar hefur það áður verið sýnt fram á að sykurbingeing veldur hegðun og taugafræðilegum breytingum sem eru svipaðar þeim sem koma fram við lyf við misnotkun (). Núverandi niðurstöður benda til þess að hjá rottum með sögu um binge-ávexti tengist aðgengi að vönduðu matvælum (súkrósi) við litla líkamsþyngd samtímis aukningu á DA og dregið úr ACh losun í NAc. Þetta getur haft áhrif á sykur meira eins og efni af misnotkun. Binge borða á sykri getur leitt til ástand sem er eins og "fíkn" (). Afleiðingin af aukinni losun DA án þess að andstæða hækkun á ACh sem á sér stað þegar bingeing með lítilli líkamsþyngd, eins og sýnt er hér, gæti haldið áfram að borða og stuðla að ávanabindandi hegðun sem einkennist af sumum átröskum.

Acknowledgments

Þessi rannsókn var studd af MH-65024 (til BT Walsh hjá NY Psychiatric Inst./Columbia Univ. Og BGH o.fl.), DA-10608 (til BGH) og DA-16458 og DK-79793 (félagsskapur til NMA). Við þökkum Miriam Bocarsly og Jacqueline Sullivan fyrir aðstoð þeirra við að undirbúa handritið. Gögnin, sem hér eru kynnt, hafa verið rædd í endurskoðunarpappír ().

Skammstafanir

AChasetýlkólín
ANOVAgreining á afbrigði
DAdópamín
DOPAC3,4-díhýdroxý-fenýletiksýru
HPLC-EChágæða vökvaskiljun með rafgreiningu
HVAhomovanillic sýru
NAckjarna accumbens
 

Meðmæli

  • American Psychiatric Association. Greining og tölfræðileg handbók um geðraskanir Fjórða útgáfa textaúttektar (DSM-IV-TR) Washington, DC: American Psychiatric Association; 2000.
  • Avena NM. Skoðað ávanabindandi eiginleika binge eating með dýra líkani af sykursýki. Exp Clin Psychopharmacol. 2007; 15: 481-491. [PubMed]
  • Avena NM, Rada P, Hoebel BG. Vísbendingar um sykurfíkn: Hegðunarvandamál og taugafræðileg áhrif af hléum, óhóflegri sykursnotkun. Neurosci Biobehav Rev. 2008; 32: 20-39. [PMC ókeypis grein] [PubMed]
  • Avena NM, Rada P, Moise N, Hoebel BG. Súkrósasamdráttur í binge áætlun gefur frá sér dopamín endurtekið endurtekið og útilokar asetýlkólín mætingarviðbrögð. Neuroscience. 2006; 139: 813-820. [PubMed]
  • Bassareo V, Di Chiara G. Mótun á virkjun mesólimbískra dópamíns á fóðrun með örvandi áreiti og tengsl þess við hvatningu. Eur J Neurosci. 1999; 11: 4389-4397. [PubMed]
  • Bell SM, Stewart RB, Thompson SC, Meisch RA. Maturskortur eykur kókaínsvaldandi skilyrt staðvalla og hreyfileika í rottum. Psychopharmacology (Berl) 1997; 131: 1-8. [PubMed]
  • Berner LA, Avena NM, Hoebel BG. Bingeing, sjálfsörðugleikar og aukin líkamsþyngd hjá rottum með aðgang að sættum fitusýrum. Offita. 2008 doi: 10.1038 / oby.2008.328. Epub á undan prenta. [PubMed] [Cross Ref]
  • Boggiano MM, Chandler PC, Viana JB, Oswald KD, Maldonado CR, Wauford PK. Samsett mataræði og streita vekja ýktar svör við ópíóíðum í binge-borða rottum. Behav Neurosci. 2005; 119: 1207-1214. [PubMed]
  • Cabeza de Vaca S, Carr KD. Matur takmörkun eykur miðlæga umbun áhrif af misnotuðu lyfjum. J Neurosci. 1998; 18: 7502-7510. [PubMed]
  • Cadoni C, Solinas M, Valentini V, Di Chiara G. Valdandi geðdeyfandi næmi með fæðuhömlun: mismunadrif breytinga á skinnum og kjarna dópamíns. Eur J Neurosci. 2003; 18: 2326-2334. [PubMed]
  • Carr KD. Aukning á lyfjameðferð með langvarandi fæðuhömlun: hegðunarvottorð og undirliggjandi aðferðir. Physiol Behav. 2002; 76: 353-364. [PubMed]
  • Carr KD, Kim GY, Cabeza de Vaca S. Langvarandi matarhömlun hjá rottum eykur aðaláhrif áhrif kókaíns og delta1 ópíóíð örva, DPDPE, en ekki delta2 örva, deltorphin-II. Psychopharmacology (Berl) 2000; 152: 200-207. [PubMed]
  • Carroll ME. Hlutverk matarskortur í viðhaldi og endurgerð á kókaín-leitandi hegðun hjá rottum. Lyf Alkóhól Afhending. 1985; 16: 95-109. [PubMed]
  • Carroll ME, Meisch RA. Áhrif matarskortur á notkun etónitazen í rottum. Pharmacol Biochem Behav. 1979; 10: 155-159. [PubMed]
  • Carroll ME, Stotz DC. Oral d-amfetamín og ketamín sjálfs gjöf með rhesus öpum: áhrif matarskortur. J Pharmacol Exp Ther. 1983; 227: 28-34. [PubMed]
  • Chau DT, Rada P, Kosloff RA, Taylor JL, Hoebel BG. Nucleus accumbens muscarinic viðtaka í stjórn á hegðunarþunglyndi: Þunglyndislyf eins og staðbundin M1 mótlyf í Porsolt synda prófinu. Neuroscience. 2001; 104: 791-798. [PubMed]
  • Corwin RL, Buda-Levin A. Hegðunarmyndir af binge-gerð borða. Physiol Behav. 2004; 82: 123-130. [PubMed]
  • Corwin RL, Wojnicki FH, Fisher JO, Dimitriou SG, Rice HB, Young MA. Takmarkaður aðgangur að mataræði fitu hefur áhrif á inntöku hegðun en ekki líkamsamsetningu hjá karlkyns rottum. Physiol Behav. 1998; 65: 545-553. [PubMed]
  • Davis C, Levitan RD, Kaplan AS, Carter J, Reid C, Curtis C, Patte K, Hwang R, Kennedy JL. Reward næmi og D2 dópamín viðtaka gen: rannsókn á tilvikum eftirlit með binge eating disorder. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry. 2008; 32: 620-628. [PubMed]
  • Deroche V, Marinelli M, Maccari S, Le Moal M, Simon H, Piazza PV. Streituvaldandi næmi og sykurstera. I. Sensitization af dópamínháðri hreyfitruflunum amfetamíns og morfíns veltur á streituvöldum kortisótrónsýru. J Neurosci. 1995; 15: 7181-7188. [PubMed]
  • Di Chiara G, Bassareo V. Verðlaunakerfi og fíkn: hvað dópamín gerir og gerir ekki. Curr Opin Pharmacol. 2007; 7: 69-76. [PubMed]
  • Di Chiara G, Imperato A. Fíkniefni sem misnotuð eru af mönnum auka í upphafi synaptískan dópamínþéttni í mesólimbísku kerfinu, sem eru frjálsir flutningsratar. Proc Natl Acad Sci US A. 1988; 85: 5274-5278. [PMC ókeypis grein] [PubMed]
  • Frank GK, Wagner A, Achenbach S, McConaha C, Skovira K, Aizenstein H, Carter CS, Kaye WH. Breytt hjartastarfsemi hjá konum sem batnaust af eiturefnum af völdum bulimic-gerð eftir glúkósa áskorun: rannsóknarrannsókn. Int J Eat Disord. 2006; 39: 76-79. [PubMed]
  • Hagan MM, Moss DE. Viðvarandi binge-eating mynstur eftir sögu um takmörkun með hléum bouts af refeeding á viðkvæma mat í rottum: afleiðingar bulimia nervosa. Int J Eat Disord. 1997; 22: 411-420. [PubMed]
  • Hernandez L, Stanley BG, Hoebel BG. Lítil, færanlegur örvunarrannsókn. Life Sci. 1986; 39: 2629-2637. [PubMed]
  • Hoebel BG. Brain taugaboðefni í mat og eiturlyf verðlaun. Am J Clin Nutr. 1985; 42: 1133-1150. [PubMed]
  • Hoebel BG, Avena NM, Rada P. Accumbens dópamín-asetýlkólín jafnvægi við nálgun og forðast. Curr Opin Pharmacol. 2007; 7: 617-627. [PMC ókeypis grein] [PubMed]
  • Hoebel BG, Rada P, Mark GP, Pothos E. Neural kerfi til að styrkja og hamla hegðun: Mikilvægi við að borða, fíkn og þunglyndi. Í: Kahneman D, o.fl., ritstjórar. Velferð: undirstöður hedonic sálfræði. New York: Russell Sage Foundation; 1999. bls. 558-572.
  • Kelley AE, Berridge KC. The taugafræði náttúrulega umbun: mikilvægi ávanabindandi lyfja. J Neurosci. 2002; 22: 3306-3311. [PubMed]
  • Liang NC, Hajnal A, Norgren R. Sham fóðrun kornolía eykur dopamín í rottum. Am J Physiol Reglur Integr Comp Physiol. 2006; 291: R1236-R1239. [PubMed]
  • Merkja GP, Rada P, Pothos E, Hoebel BG. Áhrif á fóðrun og drykk á acetýlkólín losun í kjarnanum accumbens, striatum og hippocampus af hegðunarvöldum rottum. J Neurochem. 1992; 58: 2269-2274. [PubMed]
  • Oei TP. Áhrif lækkunar á líkamsþyngd og matarskortur á kókaín sjálfsadministration. Pharmacol Biochem Behav. 1983; 19: 453-455. [PubMed]
  • Papasava M, Singer G. Sjálfgefið gjöf lágskammta kókaíns hjá rottum við minnkaðan og endurheimt líkamsþyngd. Psychopharmacology (Berl) 1985; 85: 419-425. [PubMed]
  • Papasava M, söngvari G, Papasava CL. Sjúklingar með fentermín í bláæð í matvælum-rottum rottum: Áhrif skyndilegrar endurtekningar og saltaskiptingar. Pharmacol Biochem Behav. 1986; 25: 623-627. [PubMed]
  • Paxinos G, Watson C. The rottum heila í staðalímyndum. New York: Academic Press; 2005.
  • Pfeffer AO, Samson HH. Oral styrkleiki etanóls: gagnvirk áhrif amfetamíns, pimozíðs og matarörðunar. Áfengislyf. 1985; 6: 37-48. [PubMed]
  • Pothos EN, Creese I, Hoebel BG. Takmarkað borða með þyngdartap lækkar sértæka utanfrumu dópamín í kjarnanum og breytir dópamínviðbrögðum við amfetamín, morfín og mataræði. J Neurosci. 1995a; 15: 6640-6650. [PubMed]
  • Pothos EN, Hernandez L, Hoebel BG. Langvarandi matvælabreytingar draga úr utanfrumu dópamíni í kjarnanum. Áhrif á hugsanlega taugafræðilega tengingu milli þyngdartaps og misnotkun lyfja. Halda áfram. 1995b; 3 (Suppl 4): 525S-529S. [PubMed]
  • Pratt WE, Kelley AE. Striatal múskarínviðtaka mótverkun dregur úr fæðuupptöku 24-h í tengslum við lækkun á preprenkefalín genþrýstingi. Eur J Neurosci. 2005; 22: 3229-3240. [PubMed]
  • Rada P, Avena NM, Hoebel BG. Daglegt bingeing á sykur losar endurtekið dópamín í sólgleraugu. Neuroscience. 2005; 134: 737-744. [PubMed]
  • Rouge-Pont F, Marinelli M, Le Moal M, Simon H, Piazza PV. Streituvaldandi næmi og sykurstera. II. Skynjun á aukningu á utanfrumu dópamíni sem framkallað er af kókaíni veltur á streituvaldandi corticósterónseytingu. J Neurosci. 1995; 15: 7189-7195. [PubMed]
  • Shinohara M, Mizushima H, Hirano M, Shioe K, Nakazawa M, Hiejima Y, Ono Y, Kanba S. Matarskortur með binge-eating hegðun tengist s allel af 3'-UTR VNTR fjölbrigðinu af dópamín flutnings geninu . J geðsjúkdómar. 2004; 29: 134-137. [PMC ókeypis grein] [PubMed]
  • Wilson C, Nomikos GG, Collu M, Fibiger HC. Dópamínvirka tengist hvetjandi hegðun: mikilvægi aksturs. J Neurosci. 1995; 15: 5169-5178. [PubMed]
  • Vitur RA. Hlutverk dópamíns heila í matarlaunum og styrkingu. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2006; 361: 1149-1158. [PMC ókeypis grein] [PubMed]