기저 측 편도체의 근간이되는 신경 활성화 패턴이 쥐의 내 접근 오피오이드 기반 완성 대 식욕을 돋우는 고지방 급식 행동에 미치는 영향 (2015) – BINGE MECHANISM

Behav Neurosci. 저자 원고; PMC 2015 Dec 1에서 사용 가능.

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PMCID : PMC4658266

NIHMSID : NIHMS724902

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추상

본 연구는 랫드에서 내반 (Acb) 오피오이드 활성화에 의해 유도 된 독특한 먹이 행동 패턴을 매개하는 편도선의 역할을 탐구했다. GABAA agonist muscimol 투여를 통한 basolateral amygdala (BLA)의 일시적인 비활성화는 선택적 μ- 아편 유사 제 작용제 D-Ala2, NMe-Phe4, Glyol5-enkephalin (DAMGO)의 Acb 내 opioid 투여 후 증가 된 소비를 막아 주지만 음식 접근 특히 소비가 끝난 후에도 행동은 손상되지 않습니다. 한 가지 해석은 BLA의 불 활성화가 DAMGO로 구동되는 정상적인 (소비) 근본적인 신경 활동을 선택적으로 차단하지만, 정욕적인 (접근하는) 행동은 차단하지 않는다는 것입니다. 현재 실험은 소비와 접근 행동의 시간적 해리를 이용하여 관련 신경 활동을 조사합니다. BLA muscimol 투여의 유무에 관계없이 암내 생리 식염수 또는 DAMGO 투여 후, 제한된 양의 고지방식이 요법을받은 쥐에게 2hr을 투여했다. 먹이주기 직후, 래트를 희생 시켰고 뇌는 식욕 및 섭식 행동 모두를 조절하는 것으로 알려진 중요한 뇌 영역에서 신경 활동 패턴을 분석 하였다. 결과는 intra-Acb DAMGO 투여가 시상 하부 주변의 오렉 신 뉴런에서 c-Fos 활성화를 증가 시켰으며, 이러한 활성화의 증가는 BLA muscimol 불활 화에 의해 차단된다는 것을 보여준다. Intra-Acb DAMGO 투여는 식염수 대조군에 비해 복부 피 두 영역의 도파민 성 신경 내에서 c-Fos 활성화를 유의하게 증가 시켰으며, BLA 비활성화는이 증가에 아무런 영향을 미치지 않았다. 전반적으로, 이들 데이터는 철저히 유도 된 먹이 행동 모델에서 유익하지만 치욕적이지는 않은 먹이 행동을 유도하는 BLA의 선택적인 영향을 중재 할 수있는 기본 회로를 제공합니다.

키워드 : 동기 행동, 시스템 및 회로 분석, 실험실 행동 (유행 / 혐오), 동물 모델, 오피오이드 공급 신경 활성화 패턴

(Acb) 오피오이드 매개 공급에 기여하는 분산 네트워크가 광범위하게 조사되었다 (; ; ; ), basolateral amygdala (BLA)의 기여가 특히 흥미 롭다. GABA와 BLA의 일시적인 비활성화A agonist muscimol은 선택적 μ- 아편 유사 제 작용제 인 D-Ala2, NMe-Phe4, Glyol5-enkephalin (DAMGO)의 intra-Acb 투여 후 고지방 섭취의 강력한 증가를 방지하지만 BLA 불 활성화는 급성 24hr 식량 부족). 특히 BLA 비활성화가 BLA 비활성화에 의해 Acb DAMGO에 의한 증가 된 소비를 막을 수 있었고, 특히식이 섭취가 끝난 후에도 증가 된 식습관 행동을 그대로 유지할 수 있다는 것을 보여 주었다. 이 데이터에 대한보다 철저한 특성화 및 해석이 , BLA 불 활성화는 고지방 섭식 행동의 섭취 단계를 방해하는 것으로 보이지만 Acb의 오피오이드 활성화에 의해 유도 된 음식 접근 단계는 방해하지 않는다.

역사적으로 보람있는 행동은 유쾌한 단계는 음식과 같은 보람있는 자극을 찾는 데 관련된 접근 행동을 포함하며, 완성 된 단계, 음식 섭취와 같은 행동 포함 (; ). 이러한 구별은 수십 년 동안 관찰되어 왔으며 오늘날 음식 및 기타 보상과 관련된 동기 부여 이론이 발전함에 따라 (; ; ; ; ). 동기 부여 된 행동의 이러한 뚜렷한 단계의 근원이되는 생리학을 정의하려는 시도에는 치료가 다른 단계에 영향을 미치지 않고 한 단계의 표현을 방해 한 모델이 포함됩니다 (; ; ; ). 본 연구는 정상 및 식욕 억제 단계가 분리 된 독특한 행동 양식의 생리학을 연구한다.

본 실험은 Acb DAMGO에 의해 유도 된 식욕 및 섭식 행동을 근본으로하는 활동의 신경 패턴을 조사 하였다. 첫째, 초기 발견 ()는 두 번째 연구에서 제공 할 제한된식이의 적절한 양을 결정할 필요성을 포함하여 두 번째 실험을위한 전제를 확립하기 위해 복제되었습니다. 두 번째 실험에서 네 가지 약물 치료 조건을 각각 따랐을 때 모든 환자에게 DAMGO 만 투여 한 그룹을 제외한 각 치료 그룹에게 포만감에 도달 할 수있는 제한된 고지 방식을 제공했다. 실험 1의 실험실 조건). 2hr 먹이주기 직후, 표시된 행동의 패턴과 관련된 신경 활동 패턴을 포착하기 위해 쥐를 희생시켰다. 이전 데이터는 모든 치료 후 시험 세션의 첫 번째 30 분 이내에 소비 및 음식 호퍼 접근 행동의 전체가 발생하지만 BLA 비활성화 여부와 상관없이 Acb DAMGO가 최종 90 분 동안 강력한 식습관 행동을 생성 함을 보여주었습니다 2hr 테스트 세션의). 따라서, 동기 부여와 관련된 신경 활동 접근 및 소비 BLA 비활성화없이 intra-Acb DAMGO 치료를받는 래트에서 나타내야한다. 대조적으로, BLA 비활성화로 intra-Acb DAMGO 치료를받는 쥐의 신경 활동 패턴은 동등한 동기 부여를 반영해야합니다. 접근감소 된 동기를 반영 소비.

신경 활동은 복부 tegmental 영역 (VTA), 지느러미 내측 시상 하부 (DMH), 시상 하부 (PeF)의 perifornical 영역 및 측면 시상 하부 (LH)를 포함하여, appetitive 및 consummatory 행동을 중재하는 것으로 알려진 뇌 영역에서 검사되었다; ; ). Intra-Acb DAMGO 투여는 perifornical hypothalamic neurons에서 c-Fos 발현을 증가 시키며,이 발현에는 VTA 내에서 orexin signaling이 필요하다.). 종합적으로, 이들 및 다른 데이터는 Acb μ- 아편 유사 수용체 활성화를 통한 식욕 유발 성 사료 모델이 PeF 오렉신 뉴런을 모집하고 VTA 내에서 orexin 신호 전달을 강화 시켜서 Acb 및 mPFC 로의 DA 유출을 조절할 수 있으며, (). Acb 내 DAMGO 고지방 소비의 증가를 관찰하는데 필요한 BLA 활성화의 효과는 고지방 접근 행동이 아닌 탐구 될 것이다.

행동 양식

쥐

체중이 300-400 g 인 36 마리의 성체 수컷 Sprague-Dawley 쥐 (Harlan Sprague-Dawley, Inc., Indianapolis, IN)를 22 ° C의 기후 조절 식민지 방에서 Plexiglas 우리에 쌍으로 수용했다. 쥐를 12-hr light-dark cycle에서 유지 시켰고, 모든 실험은 0700과 1900 사이의 밝은 상 (1200 -1500) 동안 수행되었다. 달리 명시되지 않는 한, 실험 전과 실험 내내 쥐는 실험실 음식과 음료수에 자유롭게 접근 할 수있었습니다. 그룹에는 6-8 쥐가 포함되어 있었다. 모든 실험 절차는 University of Missouri 기관 동물 관리 및 사용위원회의 승인을받은 프로토콜에 따라 수행되었습니다.

수술실

쥐를 ketamine과 xylazine (90 mg / kg 및 9 mg / kg, 각각 Sigma, MO, MO)의 혼합물로 마취시키고 가이드 스테인레스 강 캐뉼라 (2 게이지, 23 mm)의 10 세트를 sterotaxically targeted Acb 코어와 측면 껍질 및 BLA 경계 위의 양측으로 스테인레스 스틸 스크류와 광 경화성 수지 (보스턴의 뉴 잉글랜드의 Dental Supply)로 두개골에 고정시켰다. 수술 후 wire stylets을 폐색을 방지하기 위해 guide cannulas에 넣었다. 목표 사이트의 좌표는 다음과 같습니다. Acb : AP, + 1.4; ML, ± 2.0; DV, -7.8; BLA : AP, -2.8; ML, ± 4.7; DV, -8.6 (DV 좌표는 캐뉼라의 12.5mm 복부를 확장하는 2.5mm 인젝터 바늘의 위치를 ​​나타냄).

장치류

먹이의 행동 평가는 8 개의 Plexiglas (30.5 cm 24.1 cm 21.0 cm) 먹이 방 (Med Associates, St. Albans, VT)에서 식민지 방과 별도의 방에서 일어났다. 쥐는 물을 자유롭게 섭취 할 수 있었고,주의를 요하는 부분을 제외하고는 대략 35g의 맛있는 식사를 할 수있었습니다. 급식 챔버에는 챔버의 길이에 걸쳐 6 cm 떨어져 있고 바닥보다 4.3 cm 떨어진 4 개의 적외선 운동 활성 광선이 장착되어 있습니다. 식품 호퍼 자동 계량기는 식품 소비량을 모니터링했습니다. 식품 호퍼 입구에 걸친 추가 적외선 빔이 호퍼 영역으로 들어가는 각 헤드 입구의 수와 지속 시간을 결정했습니다. 음식 호퍼와 물병은 한 챔버 벽의 같은면 (대각선 모서리)에 위치하고 탈착식 쓰레기 트레이는 바 바닥 아래에있었습니다. 측정은 주행 활동 (수평 빔 차단 횟수), 호퍼 진입 지속 시간 (호퍼 입구에서 빔 차단 평균 기간), 호퍼 입구 (호퍼 입구에서 빔 차단 횟수) 및 소비량 소비 된 식단의 그램). 테스트 기간은 Med-PC 소프트웨어 (Med Associates Version IV, St. Albans, VT)를 가동하는 컴퓨터에 의한 급식 챔버의 행동 모니터링으로 구성됩니다.

순서

약물 미세 주입

D-Ala2, NMe-Phe4, Glyol5-enkephalin (DAMGO, Research Biochemicals, Natick, MA) 및 muscimol (Sigma, St. Louis, MO)은 모두 무균 0.9 % 식염수에 용해시켰다. 비히클 대조군은 항상 멸균 0.9 % 식염수였습니다. 주입은 폴리에틸렌 튜빙 (PE-10)을 사용하여 연결된 마이크로 드라이브 펌프 (Harvard Apparatus, South Natick, MA)를 사용하여 쥐를 부드럽게 핸드 헬드로 전달했습니다. 33 개의 12.5-mm 인젝터를 사용하여 2.5 mm를 가이드 캐 뉼러의 끝 부분을 넘어 연장했습니다. 주사 속도는 Acb에 대해 0.32 μl / 분 및 BLA에 대해 0.16 μl / 분이었고, 주입의 총 지속 시간은 각각 93-μl 및 0.5-μl 부피였다. 1 분 추가 확산이 허용되었습니다.

디자인

실험 1

피험자 내 설계를 사용하여 모든 그룹의 래트는 4 개의 개별 치료 일에 4 개의 약물 치료 조합을 각각 균형 잡힌 순서로 받았다. 두 실험에 대한 모든 행동 테스트는 Med-Associates 식품 섭취 모니터링 실에서 1 주 수술을 시작했습니다. 쥐는 2hr 매일에 6 연속 일에이 방에있는 규정 식에 접근을 줬다. 5에서th 10-mm 주입기를 삽입하고 2 분 동안 제자리에 남겨 두었다. 볼륨을 주입하지 않았다. 6에서th 12.5-mm 인젝터를 삽입하고 93을 위해 식염수를 투여했다. 각 시험 당일에 BLA에 muscimol (20 ng / 0.25 μl / 측 양측) 또는 식염수를 주입 한 후 즉시 DAMGO (0.25 mg / 0.5 μl / side side) 또는 Acb에 식염수를 주입하여 4 가지 치료법 조합. 2hr 테스트 세션은 마지막 주사 직후에 시작되었으며 쥐에게는 고지방 식단에 자유롭게 접근 할 수있었습니다. 치료 일 사이에 적어도 1 일이있었습니다.

실험 2

피험자 간 디자인을 사용하는 네 그룹의 쥐. Acb와 BLA를 겨냥한 양측 캐 뉼러가 각각 있습니다. 쥐에게 2hr 매일 6 연속 일 동안이 방에있는식이 요법에 접근 할 수 있었고 주사 절차는 실험 1과 동일했지만 각 쥐는 1 가능한 약물 치료 조합 중 4만을 받았다. 베이스 라인 치료의 6th 일에 고지방식이 요법을 사용하는 것은 유사한 기준 컨트롤 섭취 패턴을 보장하기 위해 약물 치료 할당을 균형을 맞추는 데 사용되었습니다. 8에서th 동물들은 1 가능한 약물 치료의 4과 8hr을위한 2g의 맛있은 식단을 접했습니다.

캐 뉼러 배치의 조직 학적 검증

2hr 먹이주기 직후에 동물을 급식 챔버에서 꺼내어 케타민과 크 실라 진 (90 mg / kg 및 9 mg / kg)으로 심하게 마취시키고 경막 외로 관류시켰다. 뇌를 제거하고 10 ° C에서 밤새 포르말린 (4 %)에 담근 다음 20 ° C에서 자당 용액 (4 %)으로 옮김으로써 동결 보존 하였다. 동결 절편 (50 μm)을 주사 부위의 전체 범위에 걸쳐 모으고, 젤라틴 화 된 슬라이드에 장착하고, 크레 질 바이올렛으로 반투명시켰다. 그 후, 카 뉼라 배치 프로파일을 정확성에 대해 분석하였고, 잘못된 배치 된 랫트로부터의 데이터는 분석에 포함되지 않았다.

면역 조직 화학

뇌를 40 μm 두께로 슬라이스하고 0.1 ° C에서 7.4M 인산 완충 용액 (PB, pH 4)에 보관 하였다. 자유 부동 면역 형광 염색 프로토콜은 다음과 같습니다 : 섹션은 PBS에서 (3 × 10 분) 세척되었습니다. 비특이적 결합 사이트는 10 시간 동안 차단 솔루션 [0.3 % 정상 염소 혈청 (Jackson Immuno Research, West Grove, PA)과 100 % Triton X-2 (Sigma) 혼합액]을 블로킹 용액으로 사용하여 차단시켰다. 다음으로, 토끼 항 -c-Fos 항체 (1 : 5000, Calbiochem) 및 닭 항 - 티로신 히드 록 실라 아제 (VTA) 또는 마우스 항 - 오렉신 -A (시상 하부) 항체를 함유하는 칵테일 혼합물 중에서 절편을 밤새 배양 하였다. 절편을 4 % Tween-30 (PBST)가 함유 된 PBS로 세척 하였다 (0.05 × 20 분). 다음으로, 절편을 2 차 항체의 칵테일과 함께 블로킹 완충액에서 2 시간 동안 배양 하였다 : Alexa Fluor 555 염소 항 - 토끼 IgG 및 Alexa Fluor 488 염소 항 - 닭 IgG (Invitrogen). 모든 2 차 항체는 1 : 500의 권장 농도로 사용 하였다. 절편을 PBST 및 PB (4 × 30 분)로 세척 하였다 (2 × 10 분). 섹션을 초강력 슬라이드 (VWR International, USA)에 올려 놓고 빛으로부터 보호하면서 실온에서 건조시켰다. ProLong Anti-fade 장착 키트 (Invitrogen)를 사용하여 슬라이스를 덮고 4 ° C에 보관했습니다. 모든 배양은 4 ℃에서 배양 한 1 차 항체를 제외한 실온에서 수행 하였다. 면역 조직 화학 반응의 변화를 제어하기 위해, 상이한 처리 그룹의 조직을 함께 반응시켰다. 또한, 염색은 1 차 항체를 생략 한 대조군 실험에서는 부재 하였다.

행동 통계 분석

실험 1의 경우 총 2-hr 세션 및 다양한 치료 조건에 대한 모든 수유 조치는 2 요소 내 피험자 ANOVA (Acb Treatment X Amygdala Treatment)로 분석되었으며 각 요소의 수준은 매개체 또는 약물 . 실험 2의 경우, 모든 급식 조치는 두 요소 간 피험자 ANOVA (Acb Treatment X Amygdala Treatment)를 사용하여 분석되었으며, 각 요소의 수준은 비히클 또는 약물 중 하나였습니다.

카운팅 절차, 이미징 및 통계 분석

시상 하부 (lateral hypotalamus, perifornical area, dorsomedial hypothalamus 포함)와 VTA에서 면역 반응의 발현을 정량적으로 평가하기 위해 각 반구에서 3 개의 해부학 적으로 평행 한 조직 절편 (부위 당 6 합계)을 분석하고 평균화했다. 모든 이미지는 이미징 소프트웨어 Slidebook 4 (지능형 이미징 혁신, 덴버, 콜로라도)를 사용하여 공 촛점 현미경으로 10 × 또는 4.3 × 목적을 통해 생성되었습니다. 특정 영역에 따라, 40μm 슬라이스 내 형광 면역 반응성은 c-Fos 만, c-Fos / TH, 또는 c-Fos / OrexinA 표지 채널에 대해 이미지화되어 독점 임계 값 세트로 구분되었습니다. 이미지는 각각의 개별 뉴런에 태깅을 허용하고 각 채널에 대한 양성 염색을 허용하는 이미지 프로세싱 및 분석 프로그램으로서 자바 기반 퍼블릭 도메인 소프트웨어 인 ImageJ (National Institutes of Health, Bethesda, MD, USA)를 사용하여 풀 스크린 상에 디스플레이되었다 맹목적 치료 방식으로 계산됩니다. 뉴런은 세포 핵에서 상기 배경 항체 반응 생성물의 존재에 따라 c-Fos 만, 펩티드 만 또는 이중 표지로 분류되었다.

모든 영역은 The Rat Brain Atlas (Paxinos & Watson, 1998)를 사용하여 지정 및 매핑되었습니다. 복부 피개 영역 및 티로신 하이드 록 실라 제; 선택한 섹션은 브레 그마 앞쪽에 -5.2 ~ -5.5mm 사이였습니다. 각 수준에서 티로신 하이드 록 실라 제 (TH-IR) 세포와 c-Fos-IR을 포함하는 영역을 양쪽 반구에서 계수했습니다. 시상 하부 및 오렉신 -A; 선택된 절편은 브레 그마 앞쪽에 -2.8에서 -3.3 mm 사이였습니다. 오렉신 -A 양성 세포를 포함하는 것으로 밝혀진 시상 하부 영역 (-2.8 ~ -3.3mm)을 내측에서 외측까지 세 영역으로 나누었다. fornix의 내부, 복부 및 등쪽의 모든 세포는 perifornical (PeF)로 표시된 중간 영역을 포함합니다. 이 영역의 측면에있는 Orexin-A- 표지 된 세포는 측면 시상 하부 (LH)에 포함되었고, fornix의 내측은 등쪽 시상 하부와 겹치는 내측 그룹 (DMH)에있었습니다. 뉴런은 두 반구에서 계산되었습니다.

결과

모든 치료 효과는 약물 또는 비히클 투여 (즉, Acb DAMGO 내)의 위치와 관련하여 기술됩니다. 모든 쥐가 제한된 양의 고지 방식을 접할 수 있었기 때문에 관련 섭식 행동 (Exp. 1 및 2)과 신경 활성화 패턴 (Exp. 2)의 모든 변화는 필연적으로 각 약물의 복합 효과이다 치료 및 식단 섭취.

먹이 행동

실험 1

Acb DAMGO 투여로 인한 고지방 사료 공급에 대한 BLA 불활 화의 영향

소비

도시 된 바와 같이 그림 1a, 음식 소비 데이터에서 수행 된 ANOVA는 Acb 처리의 중요한 주요 효과를 나타내었다 (F (1, 7) = 13.9, p <.01), BLA 처리 (F (1, 7) = 8.6, p <.05), Acb × BLA 처리 상호 작용 (F (1, 7) = 8.9, p <.05). 사후 분석 결과, Acb 내 DAMGO + BLA 내 식염수 처리가 유의하게 더 높은 소비 수준을 유도하는 것으로 나타났습니다 (p <.05) 두 대조군 처리 (Acb 내 식염수 + BLA 내 식염수, Acb 내 식염수 + BLA 내 muscimol)와 비교하여 BLA 내 muscimol 처리는 이러한 증가를 차단했습니다 (p <.05).

그림 1 

행동 검사 : A) 고지방 섭취량 (자유 섭취), B) 총 식품 호퍼 진입 기간, C) 음식 호퍼 입구의 총 수 및 운동 활동 횟수 (즉, 수평 빔 차단). 4 치료법은 ...
식품 호퍼 진입 기간

도시 된 바와 같이 그림 1b, 음식 호퍼 진입 기간 데이터에서 수행 된 ANOVA는 Acb 처리의 중요한 주요 효과를 나타내었다 (F (1, 7) = 36.3, p <.001), BLA 처리 (F (1, 7) = 12.1, p <.05), Acb × BLA 처리 상호 작용 (F (1, 7) = 16.5, p <.005). 사후 분석 결과 Acb 내 DAMGO + BLA 내 muscimol 처리로 인해 다른 모든 처리에 비해 총 식품 호퍼 진입 시간이 상당히 길어졌습니다 (p <.001), 서로 크게 다른 다른 치료법이 없습니다.

식품 호퍼 입장

도시 된 바와 같이 그림 1c, 음식 호퍼 입력 데이터에 대해 수행 된 ANOVA는 Acb 처리의 중요한 주요 효과를 나타내었다 (F (1, 7) = 10.6, p <.05), BLA 처리는 유의미한 수준 (F (1, 7) = 3.89, p = .08), Acb × BLA 처리 상호 작용 (F (1, 7) = 7.9, p <.05). 사후 분석 결과, Acb 내 DAMGO + BLA 내 muscimol 처리가 다른 모든 처리에 비해 훨씬 더 많은 식품 호퍼 항목을 유도 한 것으로 나타났습니다 (p <.05), 서로 크게 다른 다른 치료법이 없습니다.

운동 활동

도시 된 바와 같이 그림 1c, 음식 호퍼 입력 데이터에 대해 수행 된 ANOVA는 Acb 처리의 중요한 주요 효과를 나타내었다 (F (1, 7) = 23.5, p <.005), 그러나 BLA 치료의 주요 효과는 없습니다 (F (1, 7) = 1.4, p > .05), Acb × BLA 처리 상호 작용 없음 (F (1, 7) = .056, p > .05).

실험 2

Acad DAMGO 투여로 인한 고지방 섭식 행동 및 신경 활성화 패턴에 대한 BLA 불 활성화의 영향

약물 처리 할당은 6의 고지방 섭취 수준에 의해 균형을 이루었습니다th 기준선의 일. 이러한 섭취 수준은 다음과 같습니다 : SAL-SAL, 5.1g; SAL-DAM, 4.9g; MUSC-SAL, 4.9g; MUSC-DAM, 4.8g.

소비

도시 된 바와 같이 그림 2a, 음식 소비 데이터에서 수행 된 ANOVA는 Acb 처리의 중요한 주요 효과를 나타내었다 (F (3, 24) = 26.60, p <.001), 그러나 BLA 처리의 효과 없음 (F (3, 24) = 0.02, ns) 또는 Acb × BLA 처리 상호 작용 (F (3, 24) = 0.61, ns).

그림 2 

행동 검사 : a) 소비 된 고지방 사료의 양 (점선은 8g의 제한된 접근을 반영한다); b) 음식 호퍼 입구의 수, c) 총 식품 호퍼 진입 기간 및 d) 이동 활동량 (수평 빔 차단). 4 치료법 ...
식품 호퍼 입장

도시 된 바와 같이 그림 2b, 전체 급식 세션에 걸쳐 총 호퍼 수에 대해 수행 된 ANOVA는 Acb 처리의 중요한 주요 효과를 나타 냈습니다 (F (3, 24) = 8.55, p <.01), 그러나 BLA 치료의 치료 효과 없음 (F (3, 24) = 1.68, ns) 또는 Acb × BLA 처리 상호 작용 (F (3, 24) = 0.39, ns).

식품 호퍼 진입 기간

도시 된 바와 같이 그림 2c, 전체 급식 세션에 걸쳐 모든 호퍼 항목의 총 지속 시간에 수행 된 ANOVA는 Acb 처리의 중요한 주요 효과를 나타 냈습니다 (F (3, 24) = 12.45, p = .001), BLA 처리의 효과는 없음 (F (3, 24) = .62, ns) 또는 Acb × BLA 처리 상호 작용 (F (3, 24) = 0.07, ns).

운동 활동

도시 된 바와 같이 그림 2d, 급식 세션 전반에 걸쳐 총 운동 활성에 대해 수행 된 ANOVA는 Acb 처리의 중요한 주요 효과를 나타내었다 (F (3, 24) = 12.93, p = .001), BLA 처리의 효과는 없음 (F (3, 24) = .198, ns) 또는 Acb × BLA 처리 상호 작용 (F (3, 24) = 0.61, ns).

면역 조직 화학

복부 Tegmental Area

도시 된 바와 같이 그림 3a, VTA에서 c-Fos IR 세포에 대해 수행 된 ANOVA는 Acb 처리 (F (3, 24) =, 25.67 p <.001)의 유의 한 효과를 보여 주었지만 BLA 처리의 효과는 없었습니다 (F (3, 24) = 1.13, ns) 또는 처리 간 상호 작용 (F (3, 24) = 2.80, ns). c-Fos IR을 나타내는 TH-IR 세포의 백분율에 대해 수행 된 ANOVA는 Acb 처리의 효과를 나타 냈지만 (F (3, 24) = 6.33, p <.05), TH-의 백분율에 대한 BLA 처리의 효과는 없었습니다. c-Fos IR (F (3, 24) = .07, ns)을 나타내는 IR 세포는 처리간에 유의 한 상호 작용이 없음 (F (3, 24) = .63, ns).

그림 3 

a) c-Fos IR을 발현하는 VTA 세포의 수; b) c-Fos IR을 발현하는 VTA TH-IR 세포의 백분율. c) 시상 하부 (PerF) 영역에서 c-Fos-IR을 발현하는 세포의 수 d) c-Fos-IR을 발현하는 PeF Orexin-A IR 세포의 백분율. 4 치료법 ...

근막 시상 하부

도시 된 바와 같이 그림 3b, PeF에서 c-Fos IR상에서 수행 된 ANOVA (도 15에서 묘사 된 분석 된 영역)는 Acb 처리의 유의적인 효과를 나타내었다 (F (5, 3) = 24, p <.001), BLA 처리 (F (3, 24) = 30.52, p <.001) 및 Acb × BLA 처리 상호 작용 (F (3, 24) = 8.75, p <.01). c-Fos IR을 나타내는 OrxA-IR 세포의 백분율에 대해 수행 된 ANOVA는 Acb 처리의 상당한 효과를 나타 냈습니다 (F (3, 24) = 55.85, p <.001), BLA 처리 (F (3, 24) = 23.52, p <.001), Acb × BLA 처리 상호 작용 (F (3, 24) = 14.32, p <.001). 그림 5a 및 5b에서 사후 분석은 BLA 비활성화가 Acb 내 DAMGO 유도 c-Fos 발현을 현저히 감소시키고 c-Fos를 발현하는 오렉신 세포의 수를 감소 시킨다는 것을 보여줍니다 (p <.05).

시상 하부 시상 하부

도시 된 바와 같이 표 1, DMH에서 c-Fos IR 세포의 수에 대해 수행 된 ANOVA는 intra-Acb 처리 (F (3, 24) = 20.19, p <.001)의 유의 한 효과를 나타 냈지만 intra-BLA 처리의 효과는 없었습니다 ( F (3, 24) = 1.63, ns) 또는 Acb × BLA 처리 상호 작용 (F (3, 24) = 0.05, ns). c-Fos IR을 나타내는 OrxA-IR 세포의 백분율에 대해 수행 된 ANOVA는 Acb 처리 (F (3, 24) = 13.39, p <.001), BLA 처리 (F (3, 24) = 5.85, p <.05), Acb × BLA 처리 상호 작용 없음 (F (3, 24) = .89, p = .36).

표 1 

외측 시상 하부와 배면 시상 하부에서 c-Fos-IR (total)을 발현하는 세포 수와 c-Fos-IR (% orexin-A)를 발현하는 PeF Orexin-A IR 세포의 비율. 4 치료는 Acb-DAMGO 또는 생리 식염수 (SAL)를 포함하여 즉시 시행되었습니다 ...

측부 시상 하부

도시 된 바와 같이 표 1, LH에서 c-Fos IR 세포의 수에 대해 수행 된 ANOVA는 Acb ((F (3,24) = .11, ns) 또는 BLA 처리 ((F (3, 24 = 6.82, p < .05) 및 상호 작용 없음 (F (3,24) = .26, ns) .c-Fos IR을 나타내는 OrxA-IR 세포의 백분율에 대해 수행 된 ANOVA는 Acb 처리의 유의 한 효과를 나타내지 않았습니다 (F (3, 24 ) = .64, ns), BLA 처리 (F (3, 24) = .08, ns) 또는 처리의 상호 작용 (F (3, 24) = .77, ns.)

토론

Ad libitum 고지방 접근 조건 하에서, BLA 불 활성화는 Acb DAMGO 내에서 증가 된 고지방 섭취를 감소 시켰고 과장된 음식 호퍼 접 근 행동은 그대로 남겨두고 이전 보고서를 확인했습니다 (). 두 번째 실험은 Acb DAMGO 만 처치 한 그룹을 제외한 모든 치료 그룹이 포만감에 도달하도록 제한된 고지방 식단 접근 조건 하에서 이러한 동일한 현상을 조사했습니다 (예 : Exp. 1의 광고 조건 하에서 관찰 된 양을 섭취). Intra-Acb 생리 식염수로 처리 한 동물은 BLA 불활 화 유무에 관계없이 비슷한 수준의 고지 방식을 섭취하고 예측 된 것과 비슷한 수준의 접근 행동을 보였다. BLA 불활 화 유무에 관계없이 AcA 내 DAMGO를 투여받은 두 치료군은 30hr 테스트 세션의 첫 번째 2 분 동안 사용 가능한 거의 모든 고지 방식을 섭취했으며 동일한 행동 패턴 (예 : 숫자 식품 호퍼 입구, 음식 호퍼 입구 지속 시간)를 예측 한 것과 같이 최종 90 분에 대해 계산합니다. Intra-Acb DAMGO 처리는 이전에보고 된 intra-Acb 생리 식염수 처리 된 그룹과 비교하여 BLA 불활 화와 상관없이 식품 호퍼 접근 행동의 수와 기간 모두를 과장했다 (). 중요한 것은 실험 1과 이전에 (, ), BLA 불 활성화가없는 Acb-DAMGO 치료법은 제한된 접근 조건 하에서 제공되는 양의 최소한 두 배의 소비 수준을 유도합니다. 따라서 BLA 불 활성화가없는 Acb 내 DAMGO 치료를받은 쥐의 신경 활동 양상은 접근 및 소비 이용 가능한 것 이상의 추가 음식. 대조적으로, BLA가 불 활성화 된, Acb 내 암모 증 치료를받는 쥐의 신경 활동 패턴은 증가 된 동기를 반영해야한다. 접근 음식,하지만 동기 감소 소비 BLA 불활 화없이 Acb 내 DAMGO로 처리 한 래트와 비교하여, 추가의 음식을 제공 하였다. 이것은 설계의 근거 일뿐만 아니라 현재 데이터의 해석에 중요합니다. 이용 가능한식이 요법의 수준은 집단간에 제한된 범위 내에서 소비 수준을 유지할뿐만 아니라 DAMGO만의 그룹을 제외한 모든 치료 그룹의 쥐가 실험 1 및 이전 실험 연구 결과 ).

Intra-Acb DAMGO 투여는 염분 조절 치료와 비교하여 도파민 성 신경 세포에서 VTA c-Fos IR을 유의하게 증가 시켰으며, BLAS 내 muscimol 투여는이 증가에 영향을 미치지 않았다. 이전의 연구는 VTA 및 특히 VTA 도파민 (DA) 뉴런에서 c-Fos IR의 증가가 보상, 동기 부여 및 약물 중독에서 중심적인 역할을한다고 제안합니다; ; ). Acb에 도파민 길항제를 투여하는 것은 식욕 감퇴 식 행동을 차단하지만 허기에 의해 유도되는 식음료 섭취에는 영향을 미치지 않는다 () 또는 Acb 내 DAMGO 지방 소비 (). 도파민 작용제의 Intra-Acb 투여는 식품 보강제에 반응하는 점진적 비를 증가 시키지만, 자유 섭식에는 영향을 미치지 않는다 (). 이러한 데이터와 다른 연구자들은 BLA 불활 화의 유무에 관계없이 AcA 내 DAMGO로 처방 된 두 치료군 모두에서 관찰 된 과장된 식욕을 자극하는 행동이 VTA 도파민 성 신경 세포에서 증가 된 활성을 매개한다고 제안한다.

PeF orexin-A 뉴런의 활동 패턴은 전형적으로 ad lib 접근 조건 하에서 이러한 동일한 치료 효과에 따라 관찰 된 소비 패턴과 일치한다 (, ), 다른 치료법보다 높은 소비로 이어지는 Acb-DAMGO 치료법이 있습니다. 우리는 또한 AcA 내 DAMGO가 BLA 처리에 관계없이 DMH c-Fos 활성을 증가 시키지만, DAMGO 단독으로는 c-Fos를 발현하는 orexin 뉴런의 비율이 대조군에 비해 증가한다는 것을 발견했다. DAMGO 유도식이 행동에서의 역할에도 불구하고 (; ), DAMGO는 LH c-Fos 활성을 유의 적으로 증가시키지 않았지만 동물들이 포만감을 느끼지 못하게했다.

시상 하부는 오랫동안 에너지 항상성의 자율적 조절을위한 중심지로 간주되어왔다. 급식 규제, 각성 및 보상 (, ). orexigenic 펩타이드 orexin-A와 melanin-concentrating hormone (MCH)을 표현하는 뉴런은 시상 하부의 측방 영역을 조밀하게 차지하는 것으로 알려져있다), 특히 perifornical 지역. 고지 방식의 섭취가 중심적으로 투여 된 오렉신 -A ()은 오피오이드 길항제 날 록산 (naloxone)의 사전 투여에 의해 차단된다), 이는 맛좋은 음식 소비를 매개하는데있어서 오피오이드와 오렉신 펩타이드의 상호 작용을 암시한다. Intra-VTA orexin-A 투여는 또한 도파민 뉴런을 흥분시킨다 (Borgland et al., 2006). VTA에서 orexin 신호 전달을 차단하면 DAMGO가 유도 한 고지 방식의식이가 감소합니다 (), 이것이 어느 정도까지 소비 증가에 기여할 수있는 식욕을 자극하는 행동을 감소시키는 것 인지는 아직 알려져 있지 않다. 따라서, AcA 내 DAMGO 후 증가 된 VTA dopaminergic 활성이 PeF orexin 활성을 감소 시킴에도 불구하고 BLA 불활 화에 영향을받지 않는다는 현재의 발견은 급식 행동의 유피 및 유행 단계 모두의 행동 특성화의 중요성을 제기한다. 또한,이 데이터는 opioid에 의한 접근 방법과 섭식의 완숙 단계에 대한 PeF orexin 및 VTA dopaminergic 조절의 영향을 시험 할 수있는 가설을 제시합니다.

현재의 연구는 다양한 약물 치료에 따른 차별적 인 소비 수준의 영향을 통제하기 위해 제한된식이 요법 (예 : 이용 가능한 그램)을 사용했다. 그 연구는 또한 그 검사를 한 가지 식단으로 제한했다. 따라서 다른 맛있은 식단의 아편 유사 물질에 의한식이 요법이 유사하게 조절 될 가능성이있다. 고지방 다이어트의 선택은 AcB 내 DAMGO 고지 방식 사료 공급의 기초가되는 관련 네트워크의 과거 특성에 기인합니다 (; 검토를 위해), 특히 BLA의 역할 (, ). 이번 연구 결과가 고지방식이 요법과 관련이 있는지 또는 대체식이 요법으로 관찰되는지 여부는 아직 밝혀지지 않았다. 흥미롭게도 최근 연구에 따르면 맛이 높은식이 중에서도 중 간막 동맥 회로의 주요 영양 공급 조절 영역에서 c-fos 활성화 패턴의 현저한 차이가 있음이 밝혀졌습니다 (). 이번 연구 결과가 고지방식이 요법에 특이적인지를 결정하기 위해서는 앞으로의 연구가 필요할 것이다.

요약하면, 이러한 데이터는 고지 방식과 관련하여 행동을 유도하는 것이 아니라 소비를 촉진하기 위해 Acb의 오피오이드 활성화에 BLA가 어떻게 반응하는지에 대한 통찰력을 제공합니다. 데이터는 intra-Acb DAMGO에 의해 유도 된 소비 행동이 PeF에서 orexin-A 뉴런의 증가 된 활동으로 인한 것일 수 있지만, 증가 된 음식 접근 행동은 증가 된 VTA dopaminergic activity와 관련이있는 것으로 보인 다. 소비 단계. 이 데이터는 잘 특성화 된 사료 공급 모델 내에서 두 개의 분리 가능한 사료 공급 행동에 대한 더 나은 이해를 제공합니다. 이 연구는 식욕 유도식이 요법에 중요한 신경 회로에 대한 지식을 넓히고 비만 및 식중독 행동의 발달과 관련된 부적 절한 섭식 행동을 이해하는 데 영향을 미칩니다.

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그림 4 

Paxinos & Watson (1998) 아틀라스에서 채택한 도식적 인 선 그림은 분석 된 뇌 영역이 파란색 영역 (회색 영역)으로 윤곽이 그려지고 바로 아래에 확대 된 관상 단면을 묘사합니다. 지역 : (A) 복부 tegmental 지역, VTA; (비) 몸통의 ...

감사의 글

저자는 국립 약물 남용 연구소 (National Institute for Drug Abuse)의 MJW 보조금 DA024829에 대한지지를 인정하고자합니다.

각주

저자는 아무런 이해 상충을 선언하지 않습니다.

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