илимий баяндамалары 5, Макаланын номери: 10041 (2015)
чтыкта: 10.1038 / srep10041
жжашылча-түлүк картошка чиптер мээ сыйлык системасынын жана башка микросхемалардын тездиги менен байланышкан ад либитум тойгузган келемиштер, азык-түлүк алууну негиз түзөт. Бул жерде биз киносүйүүчүлөргө келемиштер-жылы тамак-аш ичүү оптималдуу май / карбонгидрат катышы себеп көрсөтүп турат. Чипсы сыяктуу эле, бир isocaloric май / карбонгидрат аралашмасы / азыраак сыйлык мисалы байланыштуу тетиктерге таасир, келемиштер бардык мээ иш-үлгү таасирин тийгизген, ал эми тездиги жана ызычуулар аймактарында саны жана көлөмү снэк тамактан салыштырмалуу тёмён болгон.
тааныштыруу
тоюмдуу тамак-ад либитум болушу гедонисттик hyperphagia, башкача айтканда, өсүп калориялуу, демек, улам тамак-аш ичүү жүрүм-турум үлгүсү бир өзгөрүшүнө бийик дене салмагын пайда алып келиши мүмкүн1. жеште тышкары азык-түлүктү алып келиши үчүн, жагдайлар гомеостатикалык энергетикалык балансты жана бейөкмөт гомеостатикалык сыйлык системасынын ар кандай белги жолдор аркылуу курсак жокко да тартылган болушу керек2. чейин көрүнүп тургандай, тамак-аш азык-түлүк Чипсы керектөөнү катуу ад либитум тойгузган келемиштер мээ сыйлык системасында ишин modulates. Андан тышкары, ал бир кыйла мээ аймактарда ар түрдүү жандантуу жөнгө тамак-аш ичүү, тойгондон, уйку, жана буту иш алып барат3. Жүрүш-туруш изилдөөлөр энергия алуучу жана тамак-байланыштуу буту иш Чипсы жеткиликтүү болгондо жогору экенин ырастады3. тамак-аштын neurobiological жөнгө наркомания ооруулары жөнгө алда канча татаал болсо да, кээ бир кызыктуу neurophysiological механизмдерин, мээ кошуу үлгүдөгү дал келет, ал жүрүш-туруш жана кесепеттери талаштуу болду4,5,6,7. катышкан мээ схемасында катуу чектөө кийин, ошондой эле, атап айтканда, жогорку тоюмдуу тамак-аштын эсебинен тамак менен иштетилди8,9,10. Жалпысынан алганда, жогорку тоюмдуу тамак-аш, жогорку калориялуу жана / же майлар жана / же көмүртектерге бай. Демек, тамак-аш жана энергия тыгыздыгы семирүү-жылы, бийик салмагы натыйжасында жеште тышкары тамак-аш ичүү себеп менен, бара-бара абдан маанилүү себеп болушу мүмкүн экенин ойлоп калды11,12.
Жакында жүрүм-изилдөө майлары жана карбонгидрат тамагы тамак басаĩдатат, негизги молекулярдык аныктоочу болуп санала тургандыгын көрсөттү13. Мындан тышкары, Чипсы энергетикалык мазмуну негизинен (94%) май жана карбонгидрат мазмуну менен аныкталат. Ошондуктан, энергетика мазмуну Чипсы учурда гедонисттик hyperphagia кыймылдаткыч күчү болуп саналат деп болжоого болот. Ошондуктан, ар кандай май / карбонгидрат көрүү менен тамак-аш ичүү иликтөө үчүн жүрүш-артыкчылык сыноолорду өткөрөт жана келемиштер жасалма бүтүндөй мээнин иштеши Модулатион иликтөө магниттик-резонанстык (MRI) өлчөө жүргүзүлөт.
Жыйынтыктары жана талкуулоо
Артыкчылыктуу тесттер үчүн, майдаланган стандарттуу чау (ЖЖБИ) ар бир тест тамакка кошулган (1: 1) органолептикалык касиеттерге таасирин жокко чыгаруу (Сүрөт. 1a)13. Бул жыйынтыгына таасир эмес, сыноо эпизоддордун тартибин жана мөөнөтүн буга чейин көрсөтүп келген13. Башында, салыштырмалуу керектөө май жана, демек, энергетикалык тест тамак-бир максималдуу 35% май жана 45% көмүртектерге бир курамы боюнча контентти көбөйтүү менен бирге өскөн. Жогорку семиз көрүү Бирок, алып келген тамак-аш ичүү азайган (Сүрөт. 1a). семиз көмүртектерге жогору энергетикалык тыгыздыкка ээ болгондуктан, ал ачылышты энергия мазмуну эмес ажыратылган келемиштер-жылы азык-түлүк алуунун жалгыз аныктоочу эмес экенин көрсөтүп турат. Белгилей кетчү нерсе, көпчүлүк жагымдуу тест тамак орточо май / карбонгидрат катышы дээрлик так Чипсы курамын келген (Сүрөт. 1a). Жогоруда жыйынтык башка тамак-аш азыктары сыяктуу май / карбонгидрат катышы менен шоколад же башка жашылча тамак катары узартылышы мүмкүн, эгерде иликтөөгө тийиш.
Figure 1: (а) башка май / карбонгидрат катышы менен тест тамак кыска мөөнөттүү сыноо тамак-аш тартуу учурунда кошумча тамак-аш ичүү, оокат-аракет (10 мүнөт) эки тандоо артыкчылык тесттер менен.
шилтеме салыштырганда тест тамак-аш күнүнө калориялуу айырмачылыктар (17.5% май, 32.5% көмүртек жана 50% STD) сыноо жана маалымдама-аш жалпы башатынын тиешелүү текшерүү тамак салыштырмалуу салымы катары көрсөтүлөт (орточо ± SD). Төмөндө, тест тамак-аш азыктарынын курамы көрсөтүлгөн жана жагымдуу орточо курамы Чипсы курамы менен салыштырса болот. (Б) 7 күн үзгүлтүксүз сыноо тамак-аш берүү стадиясында Energy алуучу жана тиешелүү тамактандыруу байланыштуу буту иш. Эки фактор тең сыналган тамактарга [стандарттык чау (STD) же 35% майдын жана 65% углеводдордун (FCH) аралашмасынан] көз карандылыгында окутуу фазасында (TP) жана марганец фазасында (MnP) 12 / 12 күндүн ичинде 7 саат жарык / караңгы айлампалар. Маалыматтар 16 күн катары менен 4 капаста 7 жаныбардын орточо SD көрсөткөн. Андан тышкары, тиешелүү статистикалык маалыматтар келтирилген (** p <0.01, *** p <0.001, ns = мааниси жок).
Биз жакында ад либитум тойгузган келемиштер картошка микросхемалардын керектөө күчтүү бүт мээ иш-аракеттери, негизинен, тамак, уйку жана таяныч ишине байланыштуу сыйлык район жана системаларды таасир modulates экенин көрсөттү3. Ошондуктан, бул изилдөө ушул Барнетт боюнча тест тамак-май / карбонгидрат катышы таасирин иликтөө. Бул максатта, ад либитум тойгузган чычкандар Чипсы үчүн бир сыноо тамак 35% май жана 65% карбонгидрат камтыган (FCh) дээрлик isocaloric катары (565 vs. 535 ккал / 100 г) модель дуушар болушкан. Контролдук тобу ордуна майдаланган STD кабыл алды. Андан кийин, тамактандыруу баскычында бүт мээ иш-структурасындагы өзгөрүүлөр Хемогендүү-күчөтүлгөн магниттик-резонанстык элестетүүлөр менен жазылган (MEMRI)14,15 Буга чейин айтылгандай,3. көрсөтүлгөн изилдөө долбоорлоо боюнча Сүрөт. 1b, Окутуу этабы (TP) сыноо азыктар ад либитум сунуш тест тамак-ашсыз ортодогу этабын (жети күн ар бири) болгон. MEMRI өлчөө чейин, контраст агент Хемогендүү хлорид кийин жети күндүн ичинде комплекстүү мээ иш Картадан dorsally лдына Осмос насосторду жайгаштырылган ишке ашырылат. Бул Хемогендүү этабын (MNP) учурунда, чычкандар өздөрүнүн буга чейин эле белгилүү болгон тест тамак-аш менен камсыз калыбына келген. Стандарттык Тоголокчо чау жана суу түтүгү изилденип жатканда аягына чейин жеткиликтүү ад либитум болду (Сүрөт. 1b). Бул сыноо орнотуу салыштырмалуу энергия керектөө, ошондой эле бүт мээ эки топтун иши үлгүсү жана бир кыйла бийик энергия FCh тобу ТПны бою ичүү жана жарык MNP алып келген, ошондой эле контролдоо салыштырганда күнү караңгы айлануусунда (Сүрөт. 1b). Мындан тышкары, азык-түлүк үлгүдөгү жакын бир келемиштер буту иши эсептелди. Мындай жалпы таяныч ишин жана тынчсыздануу өлчөө ачык талаа сыноо башка таяныч сынамыгын айырмаланып, ушул изилдөөнүн эсептелди тамактандыруу байланышкан таяныч иш, эмес, тамак-аш издеп жүрүм-турумун чагылдырат. Feeding байланышкан таяныч иши, бирок, бир аз эле FCh ТПны (таяныч ишин билдирет кара мезгилдин ичинде анын ордуна майда STD жеткиликтүү болгондо жогору болгон [эсеби] STD 205 ± 46, FCh 230 ± 41, н = 4, б = 0.0633 ) жана MNP (таяныч ишин [эсеби] STD 155 ± 24 билдирет, FCh 164 ± 17, н = 4, б = 0.2123) (Сүрөт. 1b). Ал эми, Чипсы мүмкүнчүлүгү караңгы мезгилдин ичинде эле STD көзөмөл жүргүзүүчү топтун салыштырмалуу бир кыйла жогору турган тамак-байланыштуу буту иш алып келди3, бул TPде (орточо кыймылдаткыч [эсептөө] STD 205 ± 46, картошка чиптери 290 ± 52, n = 4, p <0.001) жана MnPде (орточо кыймылдаткыч активдүүлүк [эсептөө] STD 155 ± 24, картошка чиптери) 197 ± 29, n = 4, p = 0.0011). Ошентип, майдын / углеводдун катышы картошка чиптеринин даамдуу экендигин аныктайт, бирок тамак-аштын жүрүм-турумуна снэк тамактын башка компоненттери да таасир этет деген тыянак чыгарууга болот. Бирок, эгерде бул айырмачылыктар тамакты кабыл алуунун "каалоо" жана "жактыруу" аспектилерине байланыштуу болсо, бул спекулятивдүү бойдон калууда.16.
MEMRI бүт мээ иш-мониторинг STD салыштырганда FCh алууда менен мээ аймактарында ишке олуттуу айырмачылыктар бар экендигин көрсөттү (Сүрөт. 2a, б, Анжир. 3Биринчи тилке, стол 1). Ушул натыйжалары мурдагы MEMRI абдан ылайык STD vs. Чипсы алуунун учурунда мээ иш-үлгүдөгү Модулатион анализ ошол эле шарттар менен салыштырмалуу болду3. мурдагы маалымат экинчи тилкеде келтирилген Инжир. 2 жана 3. FCh Чипсы салыштырмалуу окшош май / карбонгидрат катышы дээрлик бирдей энергетика тыгыздыкта болгондо да, FCh, STD Чипсы караганда (33 аймактарында кыйла башкача мээ аймактарында бир кыйла аз сандагы (78) иштетилди Анжир. 2). Effects сыйлык жана көз карандылык менен байланышкан иш-топ болуп аныкталган (Сүрөт. 3a), Тамак-аш ичүү (Сүрөт. 3b), Уктоо (Сүрөт. 3c), Жана буту-иш-аракеттери (Сүрөт. 3d). Figure 2b STD адамдар менен тиешелүү FCh жана Чипсы, таасирин салыштырып, ар бир кыйла башкача жандандырылган мээ аймактарында, анын кыскача көрсөтүлгөн. Андан тышкары, кошулуу бөлчөк өзгөртүү, башкача айтканда, нейрондордун кыймыл-ишти чагылдырган Хемогендүү өздөштүрүү, STD vs. Чипсы салыштырмалуу чечкиндүү vs. STD FCh керектөөгө байланыштуу ар кыл (Анжир. 3, Үчүнчү тилке). ядро accumbens сыйлык системасынын негизги түзүлүшү болуп эсептелет17. FCh керектөө төрт кесиптик бирликтердин биринде бир кыйла 7.8 эсеге көбөйүп кошулуу алып, сол жарым шар үчүн негизги аймак. номиналдык субаймактык жогорулоосу, ошондой эле оң жарым шар үчүн негизги аймак олуттуу эмес (Сүрөт. 3a). Ушуга окшош шарттарда Чипсы керектөөнү, ошондой эле ядро accumbens сол негизги аймак алыскы менен жогорку кошулуу алып келди. FCh салыштырганда, бирок, бул түзүмчөсү менен жандандыруу боюнча да жогорку эки болду. FCh айырмаланып, үч башка кесиптик бирликтердин да олуттуу көзөмөл салыштырганда, ишке берилди (Сүрөт. 3a). Ошентип, ал FCh мээнин сыйлык системаларын ишке, бирок Чипсы караганда анча таасир деген тыянак чыгарса болот. Бул жыйынтык мындай Алюм terminalis каналынан ядросунда олуттуу Чипсы жана FCh, сууларды алуу менен ишке алынган сыйлык / көз системасынын башка структуралар менен чагылдырылган (сол жарым шар)17,18, Көкүрөк subiculum19Же prelimbic борбору (оң жана сол жарым шар)20. Башка мээ курулуштар, тескерисинче, олуттуу, алар, мисалы, ventral pallidum катары сыйлык микросхемалардын маанилүү компоненттери жана так Чипсы, сууларды алуу менен ызычуулар жүрүшкөн, ventral tegmental аймакта да, FCh алууда таасирин тийгизген, же жокпу, caudate putamen (стол 1)3.
Figure 2: (а) Белгилей кетчү нерсе башкача мээ аймактар (35% май / 65% карбонгидрат аралашмасы (FCh) vs. стандарттуу чау (ЖЖБИ) кошуу жана картошка микросхемалардын vs. STD3) Орточо чычкан мээ бетинде көрсөтүлгөн үч тилкелери үчүн үлгү бир voxel негизделген morphometric талдоо.
азык-түлүк тобунун май / карбонгидрат (FCh, сол мамыча) орточо маалыматтар ошол эле шарттарда Чипсы менен жасалма мээ иш-структурасындагы өзгөрүүлөргө салыштырылат (Хоч каралат жана башкалар. 20133, Оң тилке). (Б) 3D басууда sagittal эске алуу менен көрсөтүлгөн кыйла башкача мээ аймактарында ишке бөлүштүрүү (35% май / STD 65% карбонгидрат сыноо азык-түлүк FCh vs., сол мамыча жана STD vs. Чипсы, оң бардык мамычаларды бөлүп, Хоч каралат жана башкалар. 20133). Blue түс менен мээ аймактарды менен төмөнкү, кызыл түс менен мээ аймактардагы тиешелүү текшерүү тамак-аш FCh же Чипсы алууда кийин жогорку иш менен билдирет3, Ар бир STD салыштырган. чөйрөлөрдө өлчөмү мааниси көлөмүн билдирет (кичинекей: б ≤ 0.05, орто: б ≤ 0.01, чоң: б ≤ 0.001, н = 16).
3-сүрөт: Функционалдык топторго дайындалган мээ региондору (а) "сыйлык жана көз карандылык", (б) "тамак-ашты колдонуу", (в) "уйку" жана (г) "кыймылдоочу кыймыл-аракет" чычкандардын схемалык сагитталдык көрүнүшү боюнча 0.05% май / 35% углеводдук тесттен өткөн тамак-ашка (FCH, биринчи тилке) же закускалуу тамак-аш картошкасынын чиптерине кошумча мүмкүнчүлүк алган ad libitum азыктанган чычкандардын мээ структураларында марганец топтолушу менен мээ (Hoch тарабынан каралат) жана башкалар. 20133, Экинчи катарда).
Кызыл төрт бурчтуктар мөмө-жемиш картошкасынын чиптери же FCH менен активдештирилген мээ аймактарын символдоштурат, экөө тең порошок стандартындагы чау (STD), көк мээ региондору порошок STD менен снэк тамак-аш картошкасынын чиптери же FCH менен алектенгендиктен, жогорку активдүүлүккө ээ. Сол жана / же оң жактагы тик бурчтуктарга бекитилген үч бурчтуктар жарым-жартылай олуттуу айырмачылыктарды көрсөтүп турат. Үч бурчсуз төрт бурчтуктар борбордук мээ структураларын билдирет. Үчүнчү тилкеде СНДга карата снэк тамагы менен FCHнын фракциялык өзгөрүүсү көрсөтүлгөн (*** p <0.001, ** p <0.01, * p <0.05, n = 16). Acb өзөгү: ядронун өзөк аймагы; Acb кабыгы: accumbens ядросунун кабык аймагы, Arc: arcuate гипоталамус ядросу, BNST: stria terminalis төшөк ядросу, CgCx: cingulate cortex, CPu: caudate putamen (stratium), DS: dorsal subiculum, Gi: gigantocellular core, GPV: ventral pallidum, HyDM: доромедиялык гипоталамус, HyL: каптал гипоталамус, IlCx: инфралимбикалык кортекс, InsCx: инсульт кабык, IP: интерпедункулярдык ядро, LPBN: каптал парабахантоселлюлярдык ядро, LRt: каптал парагигантоцеллюлярдык ядро, LRt: каптал ретикулярдык ядро, , MCx1: орто мотор кабыгы, OrbCx: орбиталык кабык, PCRt: парвицеллюлярдык ретикулярдык ядро, PnO: понтиндик ретикулярдык ядро оозеки, PrlCx: прелимбикалык кортекс, PTA: прекаталдык аймак, PVN: paraventricular таламдык ядро алдыңкы, Raphe: raphe nucleus, Septum: , Sol: жалгыз канал, Тег: тегменталдык ядролор, thMD: медиодорсалдык таламик, VS: вентралдык субикулум, VTA: вентралдык тегменталдык аймак, ZI: zona incerta.
Мазмуну 1: кыйла башкача мээ аймактарында мүмкүнчүлүгү менен чычкан менен салыштырып, ишке же стандарттуу чау гана же Т-статистикасынын май жана көмүртек жана тиешелүү б-баалуулуктар аралашмага Z-Упай, п = 16.
Окшош жыйынтыктар тамак менен байланышкан мээ микросхемалардын талдоого алууга болот. Мисалы, dorsomedial гипоталамус, тештирип, ошондой эле FCh жана картошка микросхемалардын алуунун жүрүшүндө моюнунан paraventricular thalamic ядро, тамак-аштын көзөмөлгө алууга байланыштуу болушу мүмкүн21,22. Бирок, дагы бир жолу, FCh мындай arcuate hypothalamic ядро же жалгыз баракча катары, Чипсы менен иштен алынган тойгондон микросхемалардын, башка түзүмдөрдү байытып ишке ашкан жок. Мындан тышкары, туташуу сыйымдуулук, мисалы, тийгизген FCh менен Чипсы менен караганда, тёмён болгон, paraventricular thalamic ядро өтүү бир кыйла жигердүү 2.3 эсе тарабынан (Сүрөт. 3b). Бул маалыматтар FCh STD башкача азык-түлүк менен байланышкан мээ түзүлүшкө modulates, FCh аркылуу жогорку калориялуу менен чагылдырылышы мүмкүн таасир болгон (деп ойлоймСүрөт. 1b).
FCh керектөөнү да уйкуга байланышкан мээ түзүлүштөрүнө күчтүү иштетпей алып келди. Кээ бир мээ багыттар гана зона incerta катары FCh менен иштен алынган (Сүрөт. 3c), Башка багыттар гана tegmental ядролору Чипсы менен иштен алынган, ал эми. сегиз уйку байланыштуу структуралар Чипсы менен FCh жана он менен салмактуу да, экөө тең тест тамак таасири ушундай эле алкакта окшойт. Бул жыйынтык уйку микросхемалардын FCh-көндүрүшкөн Модулатион уктап жүрүм-бир тездиги менен байланышта болсо, уйкудан узактыгы, так эмес, ошондуктан ушул изилдөөнүн өлчөнөт эмес, оюна да келген эмес, себеби.
жалпы таяныч иши жана кыймылдан жооптуу Brain аймактары кыйла FCh алууда менен STD салыштырганда таасир эткен эмес (Сүрөт. 3dБиринчи тилке). Бул FCh бир аз гана жасалма жүрүм-турумдук байкоо менен бирге, ал эми STD эмес олуттуу салыштырмалуу азык-түлүк менен байланышкан, таяныч иши жогору (Сүрөт. 1b). Ал эми, ал Чипсы жетүү менен келемиштер мээбиздин ичинде кыймыл системасын структуралардын жандантуу бийик тамактандыруу байланыштуу буту-иш-аракеттери менен коштолду деп көрсөтүлгөн3.
байкалган жандандыруу үлгү гедонисттик hyperphagia менен байланыштуу болсо, ал толугу менен ачык-айкын эмес. организмдин энергиясы тарабынан көзөмөлдөнөт гомеостатикалык тамак айырмаланып, гедонисттик азык- түлүктүн айрым тамак-аш азыктарын тарабынан сыйлык менен арачылык кылган жатат23. гедонисттик азык- түлүктүн оор энергетикалык керектөөсү үчүн көз каранды эмес экенин, демек, ал көп учурда hyperphagia алып келет. Models гедонисттик hyperphagia бир нейрон тапкым сүрөттөп деп иштелип чыккан. Berthoud, мисалы, гомеостатикалык тамак-аш ичүү сыяктуу paraventricular ядросундагы же лептина сезгич негизинен arcuate ядросун жана жалгыз баракчанын ядросун кирет микросхемалардын, ошондой эле hypothalamic сайттарга, анын ичинде башка аймактарда бир катар талап менен байланыштуу деп эсептейт ядро accumbens23,24. тамак-аштын бул гомеостатикалык жөнгө салуу болсо, мисалы, бир эмгекте жана каалап компоненттери катары сыйлык сигналдар боюнча сөзүнөн алынышы мүмкүн25. тамак-аш жакпай ядросу accumbens менен Му-наркотикалык сигналдаштыруунун менен байланыштуу болгон, ventral pallidum, parabrachial ядро менен жалгыз баракчанын ядросунда24, Ventral tegmental аймакта тинейджер системасына байланыштуу болгон тамак-аш менен каалап, ал эми ядро accumbens, prefrontal борбору, amygdala жана гипоталамус. Кени кошумча тамак-аш гедонисттик касиеттери жөнүндө маалыматтарды сактоо керек жана ошондой эле каалоолору менен байланыштуу болушу мүмкүн жабык кабыгында кошкон салымын белгиледи10. картошка чип башатынын байланыштуу мээ жандандыруу үлгүсүнө айырмаланып, гедонисттик hyperphagia менен байланышкан, бул жерлерде бир канча иш жүзүндө FCh алууда таасирине алдырышкан. Ошондуктан, FCh артыкчылыктуу иш жүзүндө hyperphagia менен коштолот, анда узак жүрүш эксперимент иликтөө талап кылынат.
Бүгүнкү күнгө чейин, ал Чипсы молекулярдык компоненттер сыноо тамак-аш күчтүү мээ Модулатион натыйжалуу иш-аракеттери үчүн жооптуу болгон ачык-айкын эмес. бир туздалган, бирок аралаштырылбаган продукт даам жогорулаган Ошондой эле колдонулган, туз, даам жана белоктордун майда суммасы негизги компоненттери май жана көмүртектерге тышкары ушул болгон. Мындан тышкары, кайра иштетүү учурунда молекулярдык өзгөрүүлөрдү эске алынышы керек. туз-ажыраган келемиштер ядросу accumbens жылы FOS сөздөр мурун туз даамын көндүрүшкөн көрсөтүлгөн. эмес түгөнгөндө жаныбарлардын туз ичүү, тескерисинче, сыйлык системасынын Бул түзүмдүн бир кошулуу алып келген жок26. Ошондой эле, ал катуу тамак туз керектөөнү эмес, келемиштер бир aversive таасир билдирди келет27. Ошондуктан, туз ушул эксперименттерде мээнин сыйлык системасынын негизги модулятору эле мүмкүн эмес. Буга чейин эки тандоо артыкчылык тестирлөө киргизилген эми мындан ары азык-түлүк алууда башка Чипсы компоненттеринин таасирин иликтөө үчүн кызмат кылышы мүмкүн.
Биз май жана көмүртектерге катышы, ал эми абсолюттук энергетикалык тыгыздыгы эмес, келемиштер ичинде кыска мөөнөттүү эки тандоо артыкчылык сыналганда тамагы тамак басаĩдатат, алууда негизги аныктоочу биздин жүрүм-турумдук маалыматтардан жыйынтык. Мындан тышкары, Чипсы менен дээрлик isocaloric болуп FCh аралашмасы, керектөөнү, ад либитум тойгузган келемиштер максималдуу энергия алышына, жасалма сыйлык менен байланышкан башка мээ түзүлүштөрүнө кыйла ар түрдүү кошулуу менен коштолгон, тамак-аштын жана уйку. ошол эле шарттарда Чипсы керектөөнү башкача бул райондо мээ түзүлүштөрүнө ишке бир кыйла көп саны, ошондой эле STD салыштырмалуу так жогорку бөлчөк өзгөрүшүнө алып келген. Ошентип, сүрөт иштетүүчү мамиле баштап, ал жалгыз энергия тыгыздыгы тамагы тамак пайдалуу касиеттерин гана орточо аныктоочу деген тыянак чыгарса болот. Чипсы майын жана көмүртектерге катышы өтө кызыктуу болуп көрүнөт да, ал башка молекулярдык аныктагычтар да күчтүү бул тамагы тамак-аш, мээ микросхемалардын, өзгөчө сыйлык тутумунун ишин байытып турган, бар деп гипотеза жана өскөн тамак-аш алып келиши мүмкүн жүрүм-турумун издеген.
ыкмалары
этика билдирүүсү
Бул изилдөө Ден соолук улуттук институтунун лаборатория жаныбарларды сактоо жана пайдалануу үчүн көргөзмө сунуштарына так ылайык жүзөгө ашырылган. протокол комитетинин Серебро-Александр Universität Erlangen-Нюрнберг жаныбарлар тажрыйбаларды этика боюнча (Regierung бириктирүү, уруксат Номери: 54-2532.1-28 / 12) тарабынан бекитилген.
артыкчылык сыноо
Артыкчылыктуу тесттер мурда шилтеме каршы 10-20 менен ар бир тест тамак-аш күнүнө жалпы кайталануу 36 мүнөт жарык мезгилдин ичинде күнүнө үч жолу айтылгандай өткөрүлдү13. Бул сыноо тартиби тамак-аш артыкчылык баа берүү үчүн жетиштүү маалымат көрсөтөт. тесттер 8 эркек Wistar келемиштер менен (2 жаныбарлар менен 4 клеткаларынын ар 571 ± 41 г., Charles дарыясынын сатып, Sulzfeld, Германия) жана 10 жаныбарлар менен 2 эркек Спрэг Dawley келемиштер (5 клеткаларын менен кайра өткөрүлгөн ар бир баштапкы салмагы 543 сыноо үчүн үйрөтүлгөн болчу Charles дарыясы, Sulzfeld, Германия), сатылып ± 71 г. Ошентип, ар бир тест малдын саны 18 жана клеткаларынын саны 4 (төрт биологиялык копиялайт). Ар бир эксперимент ар бир жаныбардын тобу менен 5-6 жолу кайталады. Бардык чычкандар бир 12 / 12 ч караңгы / жарык айланып калган. чычкандар тышкары стандарттуу чау Таблеткалар (Altromin 1324, Lage, Германия, 4 г / 100 г май (F), 52.5 г / 100 г карбонгидрат (CH), 19 г / 100 г белок (P)) кирүүгө мүмкүнчүлүгү бар болчу тест тамак-аш азыктары жана толугу менен аягына чейин суу ад либитум таптап. Test азыктар (жергиликтүү супермаркеттен сатып күн карама майын,) ар кандай КМнын катышы менен CH (maltodextrin, Harrison Азыр 15 жүгөрү крахмалдан жасалган, Fluka, Германия) 50% майдаланган STD майы кошулганы да, тамак-аш ичүү, оокат үчүн тийиштүү иш-аракеттерди салыштыруу колдонулган . Майдаланган STD керектөөсү боюнча textural жана сезүү таасирлерге азайтуу кошулду. STD-жылы 50% Чипсы катары абдан окшош F / CH курамын жана катары колдонулуп келет шилтеме бардык жүрүш-артыкчылык тесттер үчүн тамак-аш, 17.5% майдаланган STD аралашмасы 32.5% F жана 50% ТҮК колдонулган, ошондой эле STD-жылы 50% Чипсы алдында үчүн модель13. Андан тышкары, биз F жана ТҮК (% F /% CH) төмөнкү аралашмалардын 50% майдаланган STD толуктоолор менен курамына тамак-сыналган: 5 / 45, 10 / 40, 17.5 / 32.5, 25 / 25, 30 / 20, 35 / 15, 40 / 10, 45 / 5 жана 50 / 0. 50% STD курамын эске алуу менен, маалымдама-түлүк камтылган жалпы (% F /% ТҮК) 20 / 59, башка сынак азыктарды 7 / 71, 12 / 66, 20 / 59, 27 / 51, 32 / 46, 37 / 41, 42 / 36, 47 / 31 жана 52 / 26. белок сыяктуу майдаланган STD бардык башка компоненттеринин (9%), була (3%), же пайдалуу кендердин (күл, 3.5%) мазмуну жана тесттин бардык тамак-туруктуу болгон.
Тиешелүү сынак тамак көз каранды энергия керектөө тиешелүү энергетикалык мазмуну менен сыноо тамак-жуткан суммасын көбөйтүү жолу менен эсептелген. жуткан тест тамак-аш жана шилтеме суммасына бир тест тамак салыштырмалуу салымы тестирлөө тамак-аш жана шилтеме жалпы башатынын тарабынан тиешелүү текшерүү тамак суммасын бөлүү аркылуу эсептелген.
калориялуу тамак-байланыштуу буту иш-турум маалыматтарды жаздыруу
Жүрүш-туруш маалыматтар мурда айтылгандай жазылган3. Кыскача айтканда, тест азык- түлүктүн күн сайын жана энергия керектөөнү тийиштүү энергия мазмуну менен ачкарын тест тамак массасынын көбөйтүү аркылуу эсептелет боюнча өлчөнгөн. Feeding байланыштуу буту иши капаска жогорудан келген ар бир 10 секунд алынган камера сүрөттөр аркылуу сан көрсөткүчтөрү болгон. Бир саны "бир чычкан бир азык-түлүк банкоматтын жакын буту ишмердүүлүгүн көрсөтүп турат" деп аныкталган. Анткени статистикалык баа Студенттин Т-тесттер (эки-куйруктуу) орточо мааниси (энергия керектөө же тамак-байланыштуу буту иш) 7 күндүн ичинде (TP же MNP) пайдалануу менен ишке ашырылган, капаска күнүнө (н = 4 Бөрүбаш, 16 келемиштер менен бирге жалпы эле ар бир топ).
MEMRI бүт мээнин иш үлгү жазуу
Эркек Wistar чычкандар (Charles дарыясы, Sulzfeld, Германия сатып баштапкы салмагы 261 ± 19 г) бир 12 / 12 ч караңгы / жарык айлампасынын сакталган туш келди эки топко бөлүндү. Эки топ стандарттуу чау шариктер ад либитум кирүүгө мүмкүнчүлүгү бар болчу (Altromin 1324, Altromin, Lage, Германия) изилдөөнүн, бүт бою.
Бир тобу (н = 16, баштапкы орган болуп салмагы 256 ± 21 г) майдаланган ЖЖБИ (Altromin 1321) жана башка топ (н = 16, баштапкы орган болуп салмагы 266 ± 16 г) кабыл алынган, 35% F (күн карама майын аралашмасын кабыл алды жергиликтүү супермаркеттен) жана 65% ТҮК (maltodextrin сатылып, Harrison Азыр 15 жүгөрү крахмалдан жасалган, Fluka, Taufkirchen, Германия) кошумча стандарттуу чау шариктер. Ушул изилдөө Чипсы боюнча мурда жарыяланган изилдөөгө жарыш болду3, Ошол эле көзөмөл жүргүзүүчү топ үчүн маалыматтар топтому максималдуу салыштырмалуулугун жол колдонулушу мүмкүн.
MEMRI (оптималдаштырылган барак кууп салмактуулук тизгиндүү колдонуп 4.7 T Bruker мойнуна боюнча (MDEFT) өзгөртүп ырааттуулугу) маалымат Хоч көрүп 109 × 109 × 440 мкм жакшы токтому менен мээ жандануусуна (карта үчүн колдонулган жана башкалар. 20133). MEMRI перзенттерине артыкчылык сыноолорду салыштырмалуу төмөн болгондуктан, сыноо азыктар узак мезгил үчүн берилген. Жазуулар мээ колдонулгандан кийин бир нече саатка жетет мүмкүн уулуу контраст агент мүндөгү салыштырмалуу жогорку топтолуусу талап кылат. MEMRI өлчөө үчүн жетиштүү өлчөмдө терс терс таасирлерин негизги дене жана жаныбарлардын жүрүм-турумуна байланыштуу Хемогендүү хлор эритмесинде жумшалбаса үчүн алдын алуу үчүн, Осмос насостор жумшак, бирок убакытты талап темир- уулуу эмес көлөмдө үзгүлтүксүз колдонуу үчүн кызмат кылган , 7 күндүк тамак-аш сыноо баскычында бүт убакыт бою ишке мээ аймактарында турган топтолгон28. Изилдөө дизайн, Осмос насосторду даярдоо, MRI өлчөө үчүн параметрлер, маалыматтарды иштеп чыгуу, ошондой эле азык-түлүк алууда жана тамак-байланыштуу буту ишин жазуу буга чейин айтып келген3. малдын күнүнө Segmented мээнин баштапкы MRI боз баалуулуктар эмес катуу каттоо жумуш менен катталган3. катталган берилиштер бир voxel негизделген morphometric талдоо жүргүзүлөт жана анын натыйжасында статистикалык көрсөткүчтөр болгон негизинде телегейи тегиз болду. Z-Баалыгы негизделген Студенттик Т-тесттер мээ кошулуу олуттуу айырмачылыктарды аныктоо үчүн жүргүзүлгөн. бир кыйла башкача жандандырылды мээ түзүлүштөрүнө бөлүштүрүү 3D көрүнүшү үчүн, биз тартылуу анын борборунда бир чөйрөдө, ар бир мээ түзүлүшүн билдирет. координаты бир 3D санариптик мээ Атлас алынган жок. Ар бир чөйрөнүн радиусу анын мааниси, жана коддору STD ишти айырмасын көлөкөсүн жандуураак код колдонулган.
Кошумча маалымат
Бул кандай гана мисал үчүн,: Хоч, Т. жана башкалар. Fat / карбонгидрат катышы эмес, энергетикалык тыгыздыгы снэк азык-түлүк алууну аныктайт жана мээнин сыйлык аймактарды жандырат. Sci. Rep. 5, 10041; чтыкта: 10.1038 / srep10041 (2015).
шилтемелер
- 1.
La Fleur, SE, Luijendijk, MCM, van der Zwaal, EM, Brans, MAD & Adan, RAH адам семирүү модели катары кемириши келемиш: нан үлгүлөрдүн эркин тандоо жогорку майлуу жогорку кант диета таасирлери. Int. J. Obes. 38, 643-649 (2014).
· 2.
Berthoud, H.-R. тамак-энергетикалык балансындагы контролдоо тартылган гомеостатикалык жана азык-гомеостатикалык жолдору. семирүү. 14 S8, 197S-200S (2006).
· 3.
Хох, Т., Крейц, С., Гаффлинг, С., Пишецридер, М. жана Гесс, А. ад либитум тойгузган келемиштер-жылы азык-түлүк, тамак-аштын менен байланышкан бардык мээ иш үлгүлөрүнүн картасын түзүү үчүн темир--күчөтүлгөн магниттик-резонанстык. PLoS ONE. 8, E55354; 10.1371 / journal.pone.0055354 (2013).
· 4.
Volkow, ND & Wise, RA Кантип наркомания ооруулары бизге ашыкча түшүнүүгө жардам бере алат? Nat. Neurosci. 8, 555-560 (2005).
· 5.
Berthoud, H.-R. Зат жана табиттин нейрон башкара гедонисттик жүрүүчүлөргө: жөнөтчү? Прогр.бөт. Òpin. Neurobiol. 21, 888-896 (2011).
· 6.
Gearhardt, AN, Grilo, CM, DiLeone, RJ, Brownell, KD & Potenza, MN азык-түлүк көз каранды болуп калышы мүмкүн? Коомдук саламаттык сактоо жана саясий кесепеттери. зыян нерсеге берилүү. 106, 1208-1212 (2011).
· 7.
Hebebrand, J. жана башкалар. тескерисинче, "азык-түлүк көз каранды", көзкаранды сыяктуу жегенге жүрүм-туруму жакшы басып караганда, "көз карандылык тамактануу". Neurosci. Biobehav. Аян 47, 295-306 (2014).
· 8.
Эпштейн, DH & Shaham, Y. Cheesecake-жеген чычкандар жана азык-түлүк көз суроо. Nat. Neurosci. 13, 529-531 (2010).
· 9.
DiLeone, RJ, Тейлор, JR & Picciotto, MR диск жегенге: тамак-аш, сыйлык жана наркомания ооруулары механизмдерин арасында салыштыруу менен айырмаланат. Nat. Neurosci. 15, 1330-1335 (2012).
· 10.
Kenny, PJ семирүү жана наркомания ооруулары Бирдиктүү уюлдук жана молекулярдык механизми. Nat. Аян Neurosci. 12, 638-651 (2011).
· 11.
Rolls, BJ & Bell, EA май жана карбонгидрат алууда: энергетикалык жыштыгынын ролу. Eur. J. Clin. Nutr. 53 (Адамдардын тобу 1), S166-173 (1999).
· 12.
Шафат, А., Мюррей, Б. жана Рэмси, Д. келемиштей жылы тамак-аш менен энергия тыгыздыгы hyperphagia көндүрүшкөн. аппетит. 52, 34-38 (2009).
· 13.
Хох, Т., Писчетридер, М. жана Гесс, А. ад либитум тойгузган келемиштер менен Snack азык- түлүктүн май жана көмүртектерге биригиши менен иштетилди. Front. Psychol. 5, 250; 10.3389 / fpsyg.2014.00250 (2014).
· 14.
Lin, YJ & Koretsky, AP Темир- ион мээ кошулууда T1 салмактанып MRI арттырат мээнин иштешине түздөн-түз элестетүүлөр мамиле. Шайба. Reson. Med. 38, 378-388 (1997).
· 15.
Корецкий, AP & Silva, AC Темир- өркүндөтүлгөн магниттик-резонанстык (MEMRI). ЯМР Biomed. 17, 527-531 (2004).
· 16.
Berridge, KC Мээнин Pleasures. Brain Cogn. 52, 106-128 (2003).
· 17.
Haber, SN & Knutson, B. сыйлык райондук: приматтардын анатомиясы жана адам иштетүүчү байлоо. Neuropsychopharmacology 35, 4-26 (2010).
· 18.
Эпинг-Джордан, депутат, Марку, А. & Кооб, ГФ тинейджер D-1 сезгич окуянын SCH 23390 Алюм terminalis боюнча dorsolateral керебет ядронун ичине келемиштей менен кокаин катаалдаштыруу азайган. Brain Рез. 784, 105-115 (1998).
· 19.
Мартин-Фардон, Р., Ciccocioppo, R., Aujla, H. & Weiss, F. Жонунда subiculum кокаин умтулуунун коюлтулган калыбына алуу ортомчулук. Neuropsychopharmacology. 33, 1827-1834 (2008).
· 20.
Лимпенс, JHW, Damsteegt, R., Брукховен, MH, Voorn, P. & Vanderschuren, LJMJ prelimbic кортексинин дары-дармек менен inactivation келемиштер издеп милдеттүү сыйлык туурагылары келчү. Brain Рез.; 10.1016 / j.brainres.2014.10.045 (2014).
21.
Беллингер, LL & Bernardis, LL dorsomedial hypothalamic ядро менен Тамакка колдонулган жана дене салмагын жөнгө салуу, анын ролу: сабак lesioning окуп үйрөнгөн. Physiol. Behav. 76, 431-442 (2002).
· 22.
Стратфорд, TR & Wirtshafter, Д. paraventricular thalamic ядрого жабышып muscimol сайма, бирок, thalamic ядролор mediodorsal эмес, келемиштер тамактанууга азгыра. Brain Рез. 1490, 128-133 (2013).
· 23.
Harrold, JA, Dovey, TM, Blundell, JE & Halford, JCG CNS табиттин жөнгө салуу. Neuropharmacology 63, 3-17 (2012).
· 24.
Berthoud, H.-R. табиттин Neural башкаруу: гомеостатикалык эмес жана гомеостатикалык системаларынын ортосунда кайчылаш-баарлашуу. аппетит. 43, 315-317 (2004).
· 25.
Berridge, KC Тамак-сыйлык: каалап, бир эмгекте мээ субстраттардын. Neurosci. Biobehav. Аян 20, 1-25 (1996).
· 26.
Voorhies, AC & Bernstein, IL туз табиттин клуб жана сөз айкашы: ядросу accumbens менен FOS көрсөтпөө жөнүндө таасирлери. Behav. Brain Рез. 172, 90-96 (2006).
· 27.
Beauchamp, GK & Bertino, M. Чычкан (Rattus norvegicus) катуу тамак туздалган мүмкүнчүлүк жок,. J. дешиптир. Psychol. 99, 240-247 (1985).
· 28.
Ешенко, O. жана башкалар. Хемогендүү өркүндөтүлгөн колдонуу ыктыярдуу эркинен учурунда эркин чычкан жүрө боюнча иш мээ иш-картага MRI: узунунан изилдөө үчүн аткарган. Neuroimage 49, 2544-2555 (2010).
· 29.
Denbleyker, M., Nicklous, DM, Wagner, PJ, Ward, HG & Simansky, KJ жанынан parabrachial ядросунда жандандыруу Му-наркотикалык кабылдагычтар калориялуу жөнгө салуу, сыйакыларды жана тааным менен байланыштуу тездик аймактарында с-FOS сөз айкашы көбөйтөт. Neuroscience 162, 224-233 (2009).
· 30.
Эрнандес, Л. & Хоебел, Б.Г. Тамак-аш сыйлык жана кокаин microdialysis менен ченегенде, ошондой эле ядро accumbens менен клетка сыртындагы тинейджер жогорулатуу. Life Sci. 42, 1705-1712 (1988).
· 31.
Zahm, DS жана башкалар. Кетүүсүнүн келемиштей менен кокаин жана какырыкты өз алдынча башкаруунун бирдиктүү жана кайталап кийин сөз жаштын тездик менен калибрлөөгө басым. Neuropsychopharmacology 35, 445-463 (2010).
· 32.
Oliveira, LA, Gentil, CG & Covian, MR тамактандыруу жүрүм .Көрсө, аймакта ролу келемиштер каптал гипоталамус электрдик сигналдар менен жаады. Браз. J. Med. Biol. Рез. 23, 49-58 (1990).
· 33.
Chase, MH postsynaptic жайлатып glycinergic консенсустун тастыктоо REM уйкудан atonia үчүн жооптуу. уйку. 31, 1487-1491 (2008).
· 34.
Sirieix, C., Gervasoni, D., Luppi, P.-H. & Léger, L. парадокс (Rem) уйку тармагында жанынан paragigantocellular ядросунун ролу: келемиштей бир electrophysiological жана анатомиялык изилдөө. PLoS ONE. 7, E28724; 10.1371 / journal.pone.0028724 (2012).
· 35.
Trepel, M. Neuroanatomie. Адабият и Funktion 3rd м. Urban & Fischer, München, 2003).
36.
Миллер, AM, Миллер, RB, Обермейер, WH, Бехан, M. & Benca, RM pretectum жарык аркылуу тез арада көз кыймылы уйку жөнгө ортомчулук. Behav. Neurosci. 113, 755-765 (1999).
· 37.
Léger, L. жана башкалар. Dopaminergic нейрондор Келемиштердин ойгонуу жана парадоксалдуу уктап жатканда FOS көрсөтпөө. J. Chem. Neuroanat. 39, 262-271 (2010).
37.
o
Acknowledgments
изилдөө Кайдасын өнүгүп келе жаткан Fields демилгеси тарабынан колдоого алынган Neurotrition долбоорунун бир бөлүгү болуп саналат. Андан тышкары, биз кол жазмасын аткарган үчүн Кристин Meissner рахмат.
Author маалымат
Тиешеси
1. Тамак-аш химия Unit, химия департаменти жана аптека, Эмил тышкы соода борбору, Friedrich-Александр Universität Erlangen-Nürnberg (Кайдасын) Ерланген, Германия
o Tobias Hoch
o & Monika Pischetsrieder
2. Эксперименттик жана клиникалык PHARMACOLOGY жана токсикология институту, Эмил өспүрүмдөр борборунда, Friedrich-Александр Universität Erlangen-Nürnberg (Кайдасын), Эрланген, Германия
o Silke Kreitz
o & Andreas Hess
3. Үлгү таануу Lab, Friedrich-Александр Universität Erlangen-Nürnberg (Кайдасын) Ерланген, Германия
o Simone Gaffling
4. Advanced Оптикалык технологиялар мектеби (Түндүк), Friedrich-Александр Universität Erlangen-Nürnberg (Кайдасын) Ерланген, Германия
o Simone Gaffling
салымдары
Боюна бүтүп, эксперименттер иштелип: THMPAH эксперименттерди жасашкан: Лиядай маалыматтарды талдоо: THSKSGAH маалыматтар THMPAH Interpreted Көмөк реагенттердин / материалдар / талдоо куралдарын: AHMP кагаз жазган: THMPAH
атаандаш кызыкчылык
Жазуучулар жок атаандаш каржылык кызыкчылыктарын жарыялайт.
тиешелүү жазуучу
менен кат алышуу Monika Pischetsrieder.
;