PLoS 하나. 2013; 8 (9) : e74645.
온라인 2013 Sep 10 게시. doi : 10.1371 / journal.pone.0074645
PMCID : PMC3769238
요하네스 더블 류,1 카린 E. 메이즈 붐,1 Louk JMJ 밴더 슈렌,1,2 및 로저 아 아단1,*
실바 나가에 타니
추상
전세계 비만 전염병은 공중 보건에 막대한 위협을 가하고 있습니다. 그러나 과식과 비만의 신경 행동 메커니즘은 불완전하게 이해되고 있습니다. 중독과 같은 과정은 특정 형태의 비만, 특히 폭식 장애와 관련된 것들에 기초 할 수 있다고 제안되었습니다. 비만에서 중독과 같은 과정의 역할을 조사하기 위해, 우리는 맛이 좋은 음식에 반응하는 쥐에서 코카인 중독과 유사한 행동 모델을 적용했습니다. 여기, 우리는 맛이 좋은 초콜릿에 반응하는 쥐가 중독과 같은 행동의 세 가지 기준, 즉 높은 동기 부여, 신호를받을 수없는 신호에도 불구하고 지속적인 탐색을 시도하고 혐오스러운 결과에도 불구하고 탐색의 지속성을 보여줄 수 있는지 여부를 테스트했습니다. 우리는 또한 폭식 모델에 대한 노출 (제한된 음식 접근과 음식 맛이 좋은 음식에 대한 접근의 교대 기간으로 구성된 식단)이 음식 중독과 같은 행동의 출현을 촉진하는지 여부를 조사했습니다. 우리의 데이터는 입맛에 맞는 음식 찾기와 섭취에 대한 통제에서 상당한 개인차를 보여 주지만 중독과 같은 행동을 보이는 동물의 별개의 하위 그룹은 식별 될 수 없습니다. 대신, 우리는 맛좋은 음식 섭취에 대한 낮은 수준에서 매우 높은 수준까지의 넓은 범위를 관찰했습니다. 그러나 폭식 모델에 노출되는 것은 맛있는 음식을 구하고 섭취하는 것에 대한 통제에는 영향을 미치지 않았다. 맛좋은 음식 섭취에 대한 통제력이 낮은 동물 (즉, 중독과 같은 행동에 대한 세 가지 기준에서 높은 점수를 얻은 동물)은 음식 보상의 평가 절하에 덜 민감하고 음식에 의한 소화 반응의 회복에 더 취약하여 맛좋은 음식에 대한 통제를 나타냅니다 음식 섭취는 습관적인 음식 섭취 및 재발의 취약성과 관련이 있습니다. 결론적으로, 우리는 음식을 찾고 섭취하는 것에 대한 통제를 평가하기 위해 동물 모델을 제시합니다. 음식 섭취에 대한 통제력 감소는 비만의 발달에 중요한 요소이므로, 행동 및 신경 토대를 이해하면 비만 전염병의 관리가 향상 될 수 있습니다.
개요
비만은 당뇨병, 심혈관 질환 및 암의 위험을 증가시키기 때문에 공중 보건에 대한 주요 위협입니다.1,2]. 미국과 영국에서 각각 2030 65 백만 및 11 백만 비만 성인의 예상 증가에 따라 비만의 유병률은 꾸준히 증가하고있다.2]. 현재 비만 유병률 (체질량 지수> 30kg / m로 정의)2) 미국에서 약 33 %이고 EU 회원국의 절반 이상이 비만 수준이 20 %를 초과합니다 [3,4]. 높은 유병률에도 불구하고, 비만의 신경 및 행동 기반은 불완전하게 이해됩니다.
비만과 관련된 특정 형태의 과도한 음식 섭취는 중독과 같은 과정에 의해 중재된다는 것이 제안되었다 [1,2,5-11]. 식중독이 비만 전염병을 설명 할 수있는 정도는 격렬한 논쟁의 대상이되지만 [2,12-14]. 비만에서 중독과 같은 과정의 역할을 지원하기 위해 물질 의존성에 대한 DSM-IV 기준과 폭식 장애에 대한 제안 기준 사이에 중복이있다 [3,4,15,16]와 비만 [1,2,17]. 또한 섭식 장애와 물질 남용 장애의 동반 동반 률은 40 %만큼 높을 수 있습니다.18]. 이와 관련하여 (과도한) 식사와 약물 사용은 유사한 신경 회로에 의존한다는 것이 제안되었다 [19]. 하나의 가능한 공유 신경 메커니즘은 두 장애 모두에서 발견되는 선조체에서 도파민 D2 수용체 이용률의 감소입니다.20-24], 강박 먹는 동물 모델에서 확인 된 결과 [25]. 다른 유사점에는 갈망 및 갈망 억제에 따른 유사한 뇌 활동 패턴이 포함됩니다.26-30] 및 충동적인 성격 또는 주의력 결핍 과잉 행동 장애와의 동시 발생 [31-36].
우리는 이전에 약물 중독 분야에서 최근에 개발 된 모델이 음식 중독의 개념을 조사하는 데 유용 할 수 있다고 주장했습니다.15]. 2004에서, Deroche-Gamonet et al. 코카인 섭취에 대한 통제력 상실을 기반으로 쥐의 중독과 같은 행동 모델을 개발 함 [37]. 이 모델에서, 쥐는 몇 달 동안 매일 자기 관리 코카인을 투여했습니다. 동물은 물질 의존성에 대한 DSM-IV 기준, 즉 1에 기초하여 3 가지 행동 파라미터에 대해 시험되었다. 2) 약물을 찾고 복용하려는 매우 높은 동기 부여. 3) 혐오스러운 결과에도 불구하고 약물을 계속 찾고 있습니다. 랫트의 하위 그룹 (17,2 %)이 각 기준에 대해 상위 비옥 한 점수를 얻었으며 우연히 예상되는 것보다 훨씬 높습니다 (즉, 3,6 %). 또한, 이러한 중독-유사 행동-발현 동물은 해독 후 약물 남용으로의 재발을위한 모델 인 소멸 된 약물 탐색의 복원에 더 취약한 것으로 나타났다 [38].
본 연구에서는 식품에 대한 중독성 행동이 Deroche-Gamonet et al. 음식 중독과 같은 행동의 출현을 촉진하기 위해, 우리는 음식 제한의 교대 기간과 맛있는 음식에 대한 접근으로 구성된 폭식 모델에 동물을 노출시켰다. 맛좋은 음식에 대한 중간 접근으로 구성된 폭식 모델 [39,40] 또는 자당 및 음식 박탈에 대한 교대 (12h / 12h) 액세스가 폭식을 중재하는 것으로 나타났습니다.41] 및 금단 증상과 같은 중독의 특정 측면 [42,43] 및 장기간 약물 노출 후에도 나타나는 도파민 신호 전달의 변화 [44,45].
중독의 발달은 결과 중심의 목표 지향적 행동에서 습관적이고 자극적 인 반응의 행동 구조로 전환함으로써 촉진 될 수 있다고 제안되었다 [46,47]. 음식 중독과 같은 행동의 제안 된 모델에서 습관적 행동의 역할을 테스트하기 위해, 우리는 또한 맛있는 음식 강화제를 평가 절하 한 후 음식에 대한 반응을 테스트했습니다.48]. 또한 중독과 같은 행동은 약물 구제를 회복시키는 데 대한 취약성이 증가하기 때문에 [37], 우리는 음식 섭취를 덜 통제하는 동물들이 멸종 후 먹이를 찾는 음식의 단서와 음식으로 인한 회복에 더 취약하다는 가설을 세웠다.
재료 및 방법
윤리 강령
실험은 위트레흐트 대학교 동물 윤리위원회의 승인을 받았으며 네덜란드 법률 (Wet op de Dierproeven, 1996) 및 유럽 규정 (Guideline 86 / 609 / EEC)에 따라 수행되었습니다.
동물
실험 시작시 무게가 6-150g 인 200 주령 수컷 Wistar 쥐 (Charles River, Sulzfeld, Germany)를 통제 된 조건 (L = 40cm, W = 25cm, H = 18cm)에 개별적으로 보관했습니다. 온도 20–21 ° C, 55 ± 15 % 상대 습도) 및 반전 된 12 시간 명암주기 (19.00 시간에 켜짐)에서. 차우와 물은 자유롭게 사용할 수있었습니다. 모든 실험은 낮-밤주기의 어두운 단계에서 수행되었습니다.
실험 개요
맛있는 음식 찾기에 대한 코카인 탐색의 통제력 상실을 위해 Deroche-Gamonet 모델을 조정함에있어서, 가벼운 전기 풋 쇼크조차도 모든 음식 찾기를 억제한다는 파일럿 연구에서 발견되었습니다. 따라서 우리는 맛있는 음식의 퀴닌 간음을 사용하여 '처벌에도 불구하고 지속적인 탐색'을 측정하기로했습니다.49]. 이 파일럿 실험은 4 다이어트 (아래 설명)를 음식 중독과 같은 행동을 유발하는 효능과 비교했습니다. 이 경우 24 동물 (그룹당 n = 6)은 [37]. 흥미롭게도, 동물이 세 번째 기준 (경미한 전기 풋 쇼크에 대한 저항성)에 대해 테스트되었을 때, 충격 강도가 0.35 mA로 낮아진 경우에도 초콜릿 탐색이 완전히 억제되는 것으로 나타났습니다. 쇼크 패러다임 하에서 반응의 차이는 다른식이 군 사이에서 발견되지 않았다 (ANOVA p = 0.1146 F = 2.243 df = 23). 또한, 우리는 4 가지식이 군 사이에서 점진적인 강화 일정에 따라 반응하는 데 유의 한 차이를 관찰하지 못했습니다 (데이터는 표시되지 않음). 그러나 우리는 세 가지 기준을 모두 고려했을 때 폭식 모델에 노출 된 동물에서 중독과 같은 행동이 증가하는 경향을 관찰했습니다. 전기 풋 쇼크는 모든 보상 추구를 억제했기 때문에 역경에 대한 저항 기준을 다른 방식으로 측정하기로 결정했습니다. 즉, 2 mM 퀴닌이 함유 된 맛있는 음식에 동물을 노출시키는 것입니다. 본 연구에서 설명 된 주요 실험에서, 우리는 폭식 모델 (n = 36)에 노출 된 그룹을 차우 먹이 대조군 (n = 12)과 비교했다. 이 실험을 위해, 동물에게 5 주에 대한 3 가지 기준에 대해 사전 훈련을 받았고,이어서 8 주에식이에 접근 하였다. 우리는식이 요법 전에식이 군 사이에서 작동 자 반응의 차이를 관찰하지 않았다. 그런 다음 세 가지 기준에 이어 10 소멸 세션과 두 번의 복직 (큐 및 초콜릿 유도) 세션에 대한 재교육 및 테스트를 계속했습니다.
다이어트
본 연구에서는 4 가지 다른식이를 사용하였고, 8 주 동안 동물들을 각각의식이에 노출시켰다. 대조군식이는 임의의 차우 (SDS, 3.3 kcal / g, 77.0 % 탄수화물, 2.8 % 지방, 17.3 % 단백질)로 구성되었다. 제한된 접근 식단은 초콜릿에 3h 접근이 보충 된 임의의 음식으로 구성되었습니다.TM 일주일에 5 일 동안 (12.00–15.00h부터) 미국 애보트 파크 애보트 연구소 (Abbott Laboratories). 고지방 고자 당 선택 식은 자유 포화 포화 지방 (쇠고기 다랑어 (Ossewit / Blanc de Boeuf), 반데 무 텔레, 벨기에, 9.1 kcal / g) 및 30 % 자당 용액 (상업 등급)과 조합 된 임의의 자유 음식으로 구성되었습니다. 수돗물에서 자당, 1.2 kcal / ml). 폭식은 4 일의 15.0-15.5g chow / day로 구성되었으며, 임의의 오레오 쿠키 (Nabisco, East Hanover, NJ, USA, 3 kcal / g, 4.7 % 탄수화물, 74 % 지방)가 보충 된 21 일의 3 일로 교대로 구성되었습니다. , 24 % 단백질). 이 경우 오레오 쿠키는 15h / day 동안 3 일 동안 사용할 수있었습니다. 66g chow / day는 Hagan et al. 여기서 동물은 ad-lib chow의 XNUMX %로 제한되었습니다. 이 모델은 Hagan 등의 수정 된 버전입니다. 폭식 모델의 응력 성분이없는 것 [39,50]. 테스트 중을 제외하고 항상 수돗물을 사용할 수있었습니다. 파일럿 연구는 네 가지 다이어트를 모두 비교했습니다. 8 주 동안식이에 접근하기 전후에 동물을 시험 하였다. 이 기사의 주요 실험은 8주의 폭식을 8주의 ad-lib chow와 비교합니다. 문헌 데이터와 자체 파일럿 데이터는 위에서 설명한 폭식이 음식 중독과 같은 행동을 유발할 가능성이 가장 높았 기 때문에 폭식을 계속했습니다.39].
장치류
쥐는 작동 컨디셔닝 챔버 (30.5 x 24.1 x 21.0 cm; Med Associates Inc, St. Albans, VT, USA)에서 훈련되었습니다. 각 챔버에는 4.8 개의 접이식 레버 (1.9 x 221cm)가 장착되어 있습니다. 각 레버 위에 큐 조명 (쥐용 ENV-28M 자극 조명, 100V, 215mA; Med Associates Inc)이 배치되고 집 조명 (쥐 챔버 용 ENV-28M 집 조명, 100V, 1mA; Med Associates Inc)이 배치되었습니다. 반대쪽 벽에. 챔버 바닥은 100cm 간격으로 분리 된 막대가있는 금속 격자로 덮여 있습니다. 챔버는 외부 소음을 최소화하기 위해 환기 팬이 장착 된 소음 감쇠 칸막이에 배치되었습니다. 초콜릿 보장은 챔버 외부에 배치 된 단일 속도 주사기 펌프 (PHM-3.33-XNUMX; Med Associates Inc)에 부착 된 나일론 튜브를 통해 두 레버 사이에있는 식품 용기로 전달되었습니다. 작동 챔버는 MED-PC (버전 IV) 연구 제어 및 데이터 수집 시스템 소프트웨어에 의해 제어되었습니다.
초콜릿 획득 자기 관리 보장
앞에서 설명한대로 동물들에게 음식에 반응하도록 훈련시켰다.51,52]. 래트는 먼저 10 h 동안 지속되는 1 작동 훈련 세션을 받았다. 이 세션 동안 두 개의 레버가 있었고 그 중 하나는 활성으로 지정되었습니다. 활성 레버와 비활성 레버의 위치는 동물 사이에서 균형을 잡았습니다. 세션은 레버를 모두 삽입하고 집 조명을 비추는 것으로 시작되었습니다. 첫 번째 세션에서 고정 비율 (FR) 1 보강 일정이 사용되었습니다. 즉, 각 활성 레버 프레스로 인해 0.2 ml 초콜릿이 제공되었으며, 20 초 동안 두 레버가 수축되고 활성 위의 큐 라이트가 켜집니다. 하우스 라이트가 꺼지는 동안 10 초 동안 레버를 누릅니다. 응답 요구 사항은 두 번째 및 세 번째 세션 동안 FR2 강화 일정으로 증가되었습니다. 네 번째 세션부터 FR5 강화 일정이 시행되었습니다.
타임 아웃 응답
타임 아웃 절차는 [37], 응답에 대한 포만감의 영향을 방지하기 위해 더 짧은 세션 기간이 사용되었습니다. 세션은 5 min 초콜릿의 10 블록으로 구성되었습니다. 초콜릿을 사용할 수없는 4 min의 5 블록과의 가용성을 교환하십시오. 가용성 차단 동안, 보상의 응답에 따른 존재는 하우스 라이트의 조명에 의해 동물에게 표시되었다. 가용성 블록 중 자체 관리 절차는 위에서 설명한 것과 동일합니다. 즉, FR5 강화 일정이 사용되었습니다. 사용할 수없는 차단 중에 하우스 라이트가 꺼지고 두 레버의 반응이 예정된 결과가 없었습니다. 응답은 포만으로 인해 세션의 후자 블록에서 더욱 다양해졌습니다. 따라서 우리는 첫 번째 5 min unvailability 블록 동안 이루어진 응답의 양을 중요한 매개 변수로 사용했습니다.이 블록은 동물이 사용 가능한 시간 내에 항상 최대의 보상 금액을 얻었던 두 개의 가용성 블록이 측면에 있기 때문입니다. 동물은식이 요법 전에 10 세션을,식이 요법 후 15 세션을 받았다. 마지막 4 세션의 첫 번째 사용 불가 블록 동안의 평균 응답 수는 동물의 시간 초과 점수로 사용되었습니다.
강화의 진행 비율 일정
강화의 점진적인 비율 일정에 따라, 동물은 모든 획득 된 초콜릿 보장 보상 (1, 2, 4, 6, 9, 12, 15, 20, 25, 등)을 획득 한 후 점진적으로 증가한 활성 레버에 대한 응답 요구 사항을 충족해야했습니다.53]). 세션은 하우스 라이트의 조명 (보상의 신호 가용성)과 활성 및 비활성 레버의 삽입으로 시작되었습니다. 활성 레버의 응답 요구 사항을 충족하면 두 레버가 모두 수축되고 10 초 동안 활성 레버 위의 큐 조명이 켜지고 0.2 ml 초콜릿이 배달됩니다. 20 초 시간 초과 후 새로운주기가 시작되었습니다. 동물이 60 분 이내에 보상을받지 못하면 세션이 종료되었습니다. 동물은식이 요법 전 4 PR 세션 및 식후 4 PR 세션을 받았다. 두 경우 모두 4 세션에 대한 활성 레버 반응의 평균을 동물의 PR 점수로 사용했습니다.
처벌 응답
절차는 Deroche-Gamonet et al. (2004). 이 절차 동안, 동물을 훈련, 타임-아웃 및 PR 세션 동안 사용 된 것과는 다른 작동 컨디셔닝 챔버에서 시험 하였다. 이 세션은 주택 조명의 조명과 두 레버의 프리젠 테이션으로 시작되었습니다. 이 세션 동안 동물들은 FR5 강화 일정에 따라 반응했으며, 각 1st 레버 프레스는 톤과 각 4를 나타 냈습니다.th 및 5th 레버를 누르면 그리드 바닥을 통해 전기 발 충격 (0.35mA, 2sec)이 나타납니다. 각 5th 레버 프레스로 0.2 ml 초콜릿을 납품했습니다. 4 후에 신호음이 꺼졌습니다th 레버를 누르거나 동물이 4 분 내에 1 응답을하지 못한 경우 새 FR5 사이클이 시작됩니다. 결과 측정은 세션 동안 동물이 기준 반응의 백분율 (일전의 4 FR5 세션의 평균)로 만든 레버 프레스의 양이었습니다. 우리는 전기 풋 쇼크가 모든 동물의 음식에 대한 반응을 거의 완전히 억제하는 파일럿 연구 (위에서 설명) 에서이 패러다임에 따라 반응을 평가했습니다.
퀴닌 간음
동물은 다른 날에 2 분 동안 가정 케이지에서 오염되지 않은 또는 오염 된 (30mM 퀴닌 사용; 시그마, 네덜란드 사용) 초콜릿 보장에 무료로 접근 할 수있었습니다. 파일럿 실험에 따르면 2mM 퀴닌 농도는 상당한 개인 변동성을 가져 오는 반면, 높은 농도는 거의 모든 동물의 섭취를 억제했으며 낮은 농도는 초콜릿 보장 섭취에 거의 영향을 미치지 않았습니다. 억제 비율은 다음과 같이 계산되었습니다 : ((불순 화 소비-불결 소비) / 불결 소비) * 100, 100의 억제 비율은 완전한 섭취 억제를 포함하고 비율 0은 전혀 억제 없음을 의미합니다. .
보상 평가 절하
동물에게 2h의 초콜릿에 대한 무료 접근권을주었습니다. 20 분의 작동 세션 직전에 홈 케이지에서 하우스 라이트를 비추고 세션 동안 두 레버가 모두 존재했습니다. 활성 및 비활성 레버 반응 모두 예정된 결과가 없었습니다. 평가 절하 점수는 평가 절하 후 동물에 의한 활성 레버 프레스의 양으로 계산되었다. 결과는 전날 정상 20 min 비평가 FR5 세션 동안 레버 프레스의 양과 비교되었습니다.
멸종과 복직
동물들은 레버 프레스가 예정된 결과가없는 동안 12 매일 1 h 작동 세션을 받았다. 집안 조명 (이전에는 보상 이용 가능 여부를 신호 함)이 세션 내내 켜져있었습니다. 13 일에, 큐-유도 복원은 다음과 같이 테스트되었다. 세션은 10 초 동안 활성 레버 위의 큐 라이트 조명으로 시작되었습니다. 이 세션에서 액티브 레버의 FR5 요구 사항을 충족 시키면 레버가 모두 수축되고 10 초 동안 큐 라이트가 켜졌지만 보상은 제공되지 않았습니다. 동물은 14 및 15 일에 정상적인 소멸 세션을 받았다. 16 일에 초콜릿 보장 유도 복원이 테스트되었습니다. 세션은 0.6 ml의 초콜릿 확인 배달로 시작되었습니다. 이 세션에서 레버 프레스는 예정된 결과가 없었습니다.
데이터 분석
3 가지 기준에 기초하여 Belin et al. [54]. 정규화는 모든 개별 동물로부터 모든 동물의 평균을 빼고 전체 그룹의 표준 편차로 나눔으로써 수행되었다. 그 결과 각 기준에 대해 평균 0 및 표준 편차 1의 기준 점수가 산출되었습니다. 중독 점수는 3 개의 정규화 된 점수의 합으로 계산되었다. 또한 Deroche–Gamonet et al.에 따라 동물을 분류했습니다. 즉, 66간에 동물의 점수를 매기는 기준의 수를 세었습니다.th 및 99th 분포의 백분위 수 [37]. 두 다이어트 그룹은 Student 's t-tests를 사용하여 서로 비교되었습니다. 기준 그룹을 일원 분산 분석을 사용하여 비교 한 다음 적절한 경우 터키의 다중 비교 사후 테스트를 사용하여 비교했습니다. 요청시 원시 데이터 세트를 사용할 수 있습니다.
결과
동물의 코호트 (n = 48)를 중독-유사 행동의 3 가지 기준에 대해 시험 하였다. 통제되지 않은 식사의 발달을 유발하기 위해, 하위 그룹 (n = 36)이 폭식 모델에 노출되었다. 제어 동물과 폭식 동물 사이의 세 가지 개별 기준에서 유의 한 차이가 관찰되지 않았습니다 (시간 초과 응답 (TO) : p = 0.6 t = 0.53 df = 46; 프로그레시브 비율 (PR) : p = 0.9 t = 0.1128 df = 46 퀴닌 : p = 0.3 t = 1.048 df = 46) (그림 1A-C). 그러나 폭음 모델은 체중 증가의 상당한 증가를 가져 왔습니다 (p <0.0001 t = 6.105 df = 46) (그림 1D). 다음으로, 우리는 4 사이에서 점수를 매긴 기준의 양에 따라 모든 동물을 66 하위 그룹으로 나누었습니다.th 및 99th Deroche-Gamonet et al.에 따르면 백분위 수 (2004). 이 경우 3-critt 하위 그룹은 우연히 예상 한 것보다 크지 않았습니다 (예 : 3,6 %).그림 2). 이는 폭식 그룹 모두에 해당됩니다 (그림 2A) 및 전체 코호트 (그림 2B). 기준 하위 군은 각 기준에서 서로 달랐습니다 (ANOVA TO : p <0.0001 F = 11.42 df = 47; PR : p <0.0001 F = 9,850 df = 47; 퀴닌 : p = 0.0006 F = 6.932 df = 47) (그림 3A-C). 폭식 군에서식이 중 감소 된 통제가 체중 증가를 예측하는지 여부를 평가했지만, 그렇지 않은 경우 (그림 3D).
중요하게도, 기준 그룹 간의 차이는 모든 그룹이 70 min FR5 세션 (ANOVA p = 0.3 F = 1.266 df = 47) 동안 동일한 양의 초콜릿을 소비했기 때문에 포만감 또는 에너지 요구 사항의 변화로 인한 것이 아닙니다.그림 4A) 또는 2h의 초콜릿에 대한 무제한 액세스 권한이 부여 된 경우 (ANOVA p = 0.4 F = 0.9651 df = 47) (그림 4B). 또한 중독 점수를 [54]. 이로 인해 광범위한 점수 (그림 5).
이상적이고 약물에 의한 자극-반응 습관의 형성은 중독성 행동의 발달에 중요한 단계라고 제안되었다 [46,47]. 동물이 표현한 행동이 목표 지향적이거나 습관적인지 평가하기 위해 초콜릿을 평가 절하했습니다. 2 최소 작동 테스트 세션 전에 20 시간 동안 동물이 홈 케이지에 무료로 액세스 할 수 있도록하여 보상을 강화하십시오. . 초콜릿이 평가 절하 될 때 동물이 평균적으로 63 % 적은 반응을 보였으며 레버를 누르면 강화되고 초콜릿이 평가 절하되지 않은 20 분 세션과 비교하여 (평균 차이는 104.0, 95 % ci = 92.06-115.9) (그림 6A). 평가 절하 후 만들어진 레버 프레스는 중독 점수 (r2= 0.2, p <0.001) (그림 6B). 폭식과 대조군 사이의 차이는 관찰되지 않았다 (데이터는 나타내지 않음).
다음으로, 우리는 식사에 대한 통제력이 감소 된 동물이 반응을 회복시키는 경향이 있는지 평가했다. 우리는 2 유형의 복직을 측정했습니다. 멸종 위기에 처한 것에 비해그림 7A), 초콜릿 확인 관련 신호의 응답에 따른 프리젠 테이션은 전체 코호트에 대한 응답의 유의미한 복원 (p = 0.0035 t = 3.077 df = 47)을 야기했지만 기준 그룹간에 차이는 없었습니다 (ANOVA p = 0.865 F = 0.2442 df = 47) (그림 7B). 초콜릿 보장으로 유도 된 복원 동안, 우리는 그룹간에 상당한 복원 (p <0.0001 t = 12.35 df = 47)과 복원의 유의 한 차이를 관찰했으며, 2 개의 기준 그룹이 0 및 1 기준 동물 (ANOVA)보다 더 높은 수준의 반응을 보였습니다. p = 0.01 F = 4.225 df = 47) (그림 7C).
토론
현재의 연구에서, 우리는 맛있는 음식을 향한 중독성 행동의 발생을 평가하기 위해 코카인에 대한 중독성 행동의 동물 모델을 적용했습니다. 통제되지 않은 식습관의 발달을 촉진하기 위해, 동물의 하위 군 (n = 36)을 4 일의 66 일의 3 %의 번갈아 가며 XNUMX 일로 번갈아 가며 식욕을 자극하는 폭식 형 모델에 노출시켰다. 오레오 쿠키와 함께. 통제 상실의 세 가지 기준을 테스트 한 후, 우리는 평가 절하 후 대응과 식품 보상 관련 단서 또는 초콜릿 보상 보상 자체의 응답에 따른 제시로 유도 된 소멸 대응에 대한 성향도 측정했습니다.
폭식 모델은 음식 추구에 대한 통제에 영향을 미치지 않습니다
우리는 중독과 같은 행동에 대한 세 가지 기준에서 폭식 모델의 영향을 관찰하지 못했습니다 (피규어 1 및 and2) .2). 그러나 폭식 모델에 노출 된 후 체중 증가가 증가하는 것을 관찰했습니다. 현재식이 요법은 Hagan et al.의 연구를 기반으로하며, 30 일 동안이식이에서 철수 된 후에도 비슷한식이에 노출 된 동물의 맛있는 음식에 폭식이 증가한 것으로 나타났습니다.50]. Hagan 등과 달리 수컷 쥐를 사용했습니다. 그러므로 암컷 쥐를 사용했을 때 폭식의 효과가 더욱 두드러 졌음을 배제 할 수 없습니다. 실제로 BED는 남성보다 인간 여성에서 더 많이 발생합니다.55]. 다른 한편으로, 올바른 상황에서 수컷과 암컷 쥐 모두 맛좋은 음식에 폭식 할 것임을 반복해서 보여주었습니다.56-58]. 쥐의 두 성별에 폭식을 유발하는 또 다른 일반적으로 사용되는 폭식 모델은 12 % 자당 용액에 대한 접근과 결합 된 12h / 10h 기간의 음식 박탈을 번갈아 사용합니다.59,60]. 이전 연구는 또한 고지방 고자 당식이에 4weeks의 접근 후식이 요법에 대한 접근이 복부 지방 저장과 양의 상관 관계를 갖기 전에 PR 일정에 따라 반응하고 PR 일정에 따라 반응하는 고지방 고자 당식이에 지속적으로 접근하는 것으로 나타났습니다 수컷 쥐의 설탕 다이어트 [51]. 따라서, 특정 유형의 비만 유발식이 요법에 노출되면 폭식과 음식에 대한 동기 부여가 증가 할 수 있습니다. 그러나, 우리의 데이터는 폭식에 장기간 노출되면 그 자체로 명확한 중독과 같은 행동을 불러 일으키기에 충분하지 않다는 것을 나타냅니다.
'식중독'에 대한 증거는 없지만 맛좋은 음식 섭취에 대한 통제력이 높음
코카인에서 발견 된 것과는 대조적으로, 3 가지 기준 모두에 대해 상위 비옥 한에서 수행 된 쥐의 하위 군은 우연히 예상했던 것 (3,6 %)보다 크지 않았습니다. 따라서 우리 연구에서 개발 된 초콜릿을 향한 중독성 행동의 명백한 징후가 없다는 결론을 내리는 것이 합리적입니다. 이러한 '중독 하위 집단'이없는 경우에도 본 연구에서 관찰 된 음식 추구에 대한 통제 범위는 매우 관련이있다. 즉, 명백한 중독과 같은 행동이없는 경우에도 인간의 음식 섭취에 대한 통제력이 저하되어 과식을 유발하고 경미한 과식을 장기간 지속 할 수 있습니다. 본 연구에서, 맛좋은 음식 섭취에 대한 통제력 감소는 체중 증가를 예측하지 않았는데, 이는 쥐 (인간과 대조적으로)가 체중 증가를 예방하려고 시도하지 않기 때문이다. 따라서, 음식 탐색과 섭취에 대한이 연속체 제어의 배후에있는 신경 메커니즘은 조사에 중요하며 현재 모델은 그렇게하는 행동 도구를 제공합니다.
음식 섭취에 대한 통제력이 저하 된 동물은 평가 절하 보상에 덜 민감합니다.
그룹 수준에서 평가 절하 후 응답이 크게 감소한 것으로 나타났습니다 (그림 6a). 흥미롭게도 평가 점수의 영향과 관련하여 개인의 차이가 크게 나타 났으며, 이는 중독 점수와 관련이있었습니다.그림 6b). 중독의 발달은 목표 지향적 결과 중심 행동에서 습관적 자극 중심 행동으로 전환함으로써 촉진 될 수 있다고 제안되었다 [46]. 전자는 선조의 복부와 내측 부분에 의해 매개되는 것으로 생각되는 반면, 후자는 배측의 선조에 의존한다 [61]. 실제로, 연장 된 코카인자가-투여는 약물 추구에 기초한 배측 측방 기전 메카니즘을 채용한다는 것이 반복적으로 밝혀졌다 [62-65] 및 등쪽 선조체의 병변 또는 불 활성화는 습관적인 행동을 감소시킨다.66-69]. 음식 섭취에 대한 통제력이 낮은 동물은 더 습관적인 행동을 나타 내기 때문에, 이러한 발견은 음식 섭취에 대한 통제력 감소가 식사 통제에 대한 배 측면의 선조체의 관여와 관련이 있음을 시사합니다.
통제력이 낮은 동물은 음식을 찾는 소멸을 회복하기 쉽다
중독의 두드러진 특징은 재발의 위험이 높다는 점입니다.70,71]. 이것은 조작 반응의 소멸 후에 약물 추구를 회복시키는 동물의 성향을 연구하는 동물 모델을 사용하여 조사 될 수있다. 약물 찾기는 약물 관련 단서, 소량의 '프라이밍'약물 또는 스트레스에 의해 회복 될 수 있습니다.38]. 먹이 찾기에 대한 통제력이 낮은 동물이 음식을 찾는 소멸을 회복시킬 가능성이 더 높은지 평가하기 위해, 동물을 단서 및 보상으로 인한 회복에 대해 테스트했습니다. 에서 볼 수 있듯이 그림 7C초콜릿 맛 보상으로 동물을 프라이밍하는 것만으로 4 기준 그룹 사이에 상당한 복원 차이를 유도했습니다. 이 경우, 2 기준 동물은 복직 동안 훨씬 더 반응했습니다. 3 기준 동물들도 복직 할 가능성이 높지만,이 그룹의 동물 수가 적기 때문에 통계적으로 설명하기가 어려웠습니다.
결론적으로, 우리는 식사 행동에 대한 통제의 변화를 측정하는 데 사용할 수있는 모델을 제시합니다. 이 모델은 매우 높은 수준에서 낮은 수준의 통제 범위까지 연속적인 행동을 낳습니다. 극단적 인 것은 음식 중독이라고 할 수 있지만 적어도 현재 실험에서는 '중독'과 '중독'동물 사이의 명확한 경계를 그릴 수 없습니다. 또한 우연히 예상되는 것보다 중독과 같은 행동을 보이는 것으로 분류 될 수있는 동물의 하위 그룹도 아닙니다. 반면에, 우리는 음식 섭취에 대한 낮은 통제가 맛좋은 음식으로 인한 재발의 높은 경향과 초콜릿에 대한 습관적인 반응 증가와 관련이 있음을 발견했습니다. 음식 섭취. 따라서이 모델은 식사와 신경 토대에 대한 통제력을 연구하는 유용한 도구를 제공합니다. 식중독을 엄격하게 분류하지 않아도 식사에 대한 통제력이 떨어지면 심각한 건강 문제가 발생할 수 있다는 점을 고려할 때 이는 매우 관련이 있습니다.
재정 보증서
NeuroFAST Foundation (식품 섭취, 중독 및 스트레스의 통합 신경 생물학)이 지원합니다. NeuroFAST는 nNUM7의 보조금 계약에 따라 EU 7 번째 프레임 워크 프로그램 (FP2007 / 2013-245009)에서 자금을 지원합니다. 연구자들은 연구 설계, 데이터 수집 및 분석, 출판 결정 또는 원고 준비에 아무런 역할을하지 않았습니다.
참고자료
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