Sci Rep. 2018; 8: 2766.
Verëffentlecht online 2018 Feb 9. doi: 10.1038/s41598-018-21046-0
PMCID: PMC5807356
mythologesch
Kues si signaliséiert d'Disponibilitéit vu schmackvolle Liewensmëttelen erliewen d'Fähigkeit, d'Liewensmëttelhëllef a Konsument ze potenzéieren. Déi aktuell Studie huet eng Kombinatioun vun Verhalens-, pharmakologeschen a analyteschen Techniken agesat fir d'Roll vun der Pavlovescher Motivatiounsmotivatioun am cue-potentiéierte Fudder ze probéieren. Mir weisen datt eng Kéis mat der Sucrose Léisung (CS +) gepaart gëtt kann hir Kontroll iwwer d'Füttern ze transferéieren fir den Sucroseverbrauch an enger neier Aufnahme ze stimuléieren an datt dësen Effekt hänkt vun der Aktivatioun vun D1 Dopaminrezeptoren, déi bekannt ass, aner Forme vu cue-motivéiert ze moduléieren Verhalen, awer keng Geschmaachkeet. Mikrostrukturell Analysen vum Sucrose-Lëppelverhalten weisen datt d'CS + d'Tendenz erhielte fir d'Frequenz ze erhéigen, mat deenen d'Ratten an aktiven Duerchbroch vu Lëppelverhalen agesat ginn, ouni ze verlässlechen Effekt op d'Dauer vun deene leidenden Kämpften, eng Mauer déi amplaz mat der Sucrose-Gaassemapth ass. Ausserdeem hu mer fest fonnt datt eenzel Differenzen an CS + agesat ginn, déi an der Taktfrequenz erhéicht goufen mat der Gesamtsucco-Zuel an der Versuchsstatioun ass an der Titt erginn, datt dësen Prozess mat enger sënnvoller Dysregulatioun vum Liewensverhalten betrefféiert ass. D'aktuell Studie (also de 1) weist datt een Dopamine-abhängige Pavlovian Motivatiounsprozess kann e kuerzen potenzéierten Fudder mediéiren, an (2) eng experimentell an analytesch Approche fir den Aspekt vum Verhalen ze analyséieren.
Aféierung
D'Emweltschlësselen, déi d'Disponibilitéit vu schmuelvollegen Nahrungssécherungen signaliséieren, kënnen e starke Liewensbedürfnisser ausléisen1-3 an d'Ernährung ze vermeiden wann et keen Hunger gëtt, en Effekt observéiert an Nagetéier4,5 a Mënschen6-9. Dës Verhalensbezeechnung, déi unerkannt gëtt, ass eng wichteg Roll an Iwwerwaachung an Obesitéit ze spille10-13, kann mat der cue-potentiated feeding (CPF) Aufgab studéiert ginn. An enger typescher CPF-Uni besteet hongereg Tiere vun der pavlovian Konditioun, déi aus repetitive Pairen tëscht engem klimatiséiertem Reiz (CS +, zB engem Audiodonus), e klengt Quantitéit vun engem schmueler Iess oder Flëss, wéi z. B. Sucrose-Léisung, déi se aus enger Coupe verbrauchen an enger fixer Positioun an der experimenteller Kummer. Als nächst si si onbeschränktem Zougank op hir Ënnersichung Chow, fir sécher ze sinn, datt se voll virum Tester gepasst sinn. D'Diere sinn an d'Chamber zeréckkomm sinn an dierf sech Saccharose vun der Coupe fräi konsuméieren, während de CS + sech intermittéiert an onkontzenter Uweisung gëtt. Ënner dëse Konditiounen erfëllt d'Déieren eng ausgesinn Héicht an Nahrungsergänzung während Versuchsitzungen mat der CS + relativ zu Sessiounen mat engem onpaarden Reiz (CSâ ').
Während sou Konsequenzen sou datt äus externe Signaturen onofhängeg vum physiologeschen Hunger ze féieren, fir Fütterung ze förderen, sinn déi psychologesch Prozesse, déi dëst Effekt betraff sinn, net fest etabléiert. Eng Méiglechkeet ass déi Signaler déi mat engem schmueler Iessbrauch verbonne sinn, erliewen reflexiv oder gewéinlech Kontroll iwwer d'Ernährung (dh Stimulatiounreaktioun baséiert). Wann dat de primären Mechanismus ass, dee CPF vermittelt, da soll de CS + de Konsum stimuléieren andeems déi spezifesch Fütterung Verstouss, déi während Pavlovesch Konditioun gebonnen gouf. Dëst ass Léierméiglechkeet Si ass plausibel wann d'Quell vun der Ernährung iwwer Training an Tester fixéiert ass, wéi am beschriwwenen Beispill. Obwuel dëst Szenario zielt fir déi meescht Demonstratiounen vum CPF, gouf et och Berichte gemaach datt all di Liewensbedingunge Signaler d'Fütterung op nei Plazen ausléisen14-16, wat beweist, datt et kontrolléiert Ziddermëttel indirekt kontrolléiert kënne ginn. Eng méiglecht Erklärung ass datt dës Ziler potentiell Fudder kréien duerch déiselwecht Pavlovian Motivatiounsprozess, deen hinnen erlaabt eng instrumental Nahrungsverschlëssung z'erreechen an ze inspiréieren17,18. dëst motivational Sicht Prognosen datt de CS + dréngend a Noutwëllen ze sichen fir d'Liewensmëttelen ze sichen, wat och zu Füttern gitt wann d'Liewensmëttel einfach disponibel sinn. Alternativ, virgeschloen Beweiser datt Signaler fir schmuelescht Iess kann hedonesch Evaluatioun vu Geschmack Reizen erhéijen19-21, ass et méiglech datt d'Poeze potentiell Fudder partéieren, andeems d'Iessen méi schmuel ass. Dës hedonesch Vue ass mechanistesch vun der motivationaler Sicht differenzéiert, dës Konten sinn net exklusiv ausschliisslech a kënnen erkläre verschidden Aspekter vum CPF10,22.
Ee Wee fir d'motivativ an hedonesch Konte vu CPF ze ënnerscheeden ass, fir ze bestëmmen, wéi bestëmmten Liewensniveau en Effekt vun der Mikrostruktur vun der Ernährung beaflosst. Nokommen wann et néideg ass, Sucrose léisst oder aner schéi flëssege Flëssdrüeren z'ergänzen, gi se leidend Kämpfelen vu variabelen Dératiounen, déi duerch Perioden vun Inaktivitéit getrennt sinn. Well d'Duerchschnëttsdauer vun dëse leidenden Kämpften eng zouverléisseg a selektiv Mauer vu fléisseger Gauchheet ubidden23,24, gëtt ugeholl datt d'Häufegkeet vun dëse Scouten duerch motivativ Prozesser kontrolléiert ginn25-28. Also, wann de CS + d'Fütterung stimuléiert andeems d'Sucrose-Gaassemapazitéit erhéicht gëtt, da muss d'Zuel d'Dauer, awer net onbedéngt d'Frequenz erhéijen, d'Léift käschelen. Am Géigesaz dozou fënnt de motivatoresch Viraus datt de CS + Succose ausgoe muss a Konsommatioun ausléisen, och wann d'Déieren mat anere Aktivitéiten beschäftegt sinn, déi zu méi häigeren, awer net onbedéngt méi laang eraussichen.
Déi aktuell Etude investigéiert d'Effekter vun der CS + Liwwerung op Sucrose vu Mikrostruktur mat zwéi CPF-Protokollen, an deenen d'Sucrose ëmmer an der selwechter Plaz ass (Experiment 1), an deen an der Quell duerch Training a Testen geännert gouf (Experiment 2 a 3), déi eis indirekt Afloss vun der CS + evaluéieren. Eist Approche fir dës onofhängeg (allgemenge) Afloss vun Liewensmëttel-Pai fir d'Ernährung ze beurteelen ass no der pavlovian-to-instrumental transfer (PIT) -Task modelléiert ginn, wat verbreet ass fir d'motivative Moossusseffekt vun onbezuelten Lidder ze studéieren Belounungssucht18,29,30. Mir hunn och Pavlovesch Konditionéier- an Testerparameter adoptéiert déi allgemeng a PIT-Studien benotzt ginn fir de Verglach mat der Literatur z'erliichteren. Well d'Dopamine-D1-Rezeptoraktivitéit entscheedend ass fir den Ausdrock vu PIT an aner Moossnamen vun net-motivéierte Verhalen31-33 mä ass relativ onwichteg fir hedéinesch Aspekter vum Fütterungsverhalen25,28,34, hu mir och d'Auswierkunge vun der D1-Rezeptorblockade op cue-potentiell Sucrose lecken (Experiment 3) als eng aner Sonde vun der Roll vun der Motivatioun an dësem Effekt. Endlech analyséiere mir d'Mikrostruktur vun Saccharose, déi Daten aus dësen Experimenten leiden, fir ze testen, ob CPF selektiv mat Zousätz an der Frequenz oder Dauer vun Ursaachen vu Sucrose leet, wéi et vun der motivationaler a hedonescher Meenungsäusserung vum CPF virgesi war.
Resultater
Cue-potentiéiert Füttern mat engem Stéck, deen d'Nahrungsquelle signéiert
Am éischte Experiment hu mir eng konventionell Reaktiounskonvenante CPF-Konstruktioun angewandt, bei deenen déi spezifesch Responsoë fir Saccharose verbrauchen, waren déi selwecht wéi an der Ausbildung an der Testerphas. H Hunger Ratten kruten de 10 d'Pavlovian Conditionnéiere fir de CS + als Cue fir Zougang zu Sucrose bei enger Liewensmëttelbasket op enger Säit vun der Chamber z'entstännegen. Am leschten Dag vun der Konditioun waren d'Coupe-Entree (Â ± tëschent-Thema SEM) während de CS + (23.72â € ‰ ± X ± 2.79 pro Minute) méi wéi den Inter-Trial Intervall [18.27â € ‰ Â ± " ‰ 3.25 / Minute; kombinéiert Proben t-test, t(15) = 3.13, p = 0.007]. Coupe Entréen wärend dem CS- (8.60 ± 1.91 pro Minutt) ënnerscheede sech net wesentlech vum Interprozessintervall [10.69 ± 2.00 pro Minutt; gekoppelt-Echantillon t-test, t(15) â € ‰ = â'1.60, p = 0.130].
D'Ratte goufen dann zwee CPF-Tester an engem Nahrungsspezialist gegeben, fir d'Effekter vum CS + op Saccharose ze lecken. Bei all Tester hunn Ratten gratis Zougang zu 2% oder 20% Sucrose Léisung, an datt mir den Afloss vu Schlësselkrankheet op CPF beurteelen. Figur 1a D'Gesamtbevëlkerung vun de Gleise beobachtet während CS-Verspriechen als Funktioun vun der CS Periode, CS-Typ an der Saccharose Konzentratioun. Daten ginn analyséiert mat generaliséierte linear gemëschte Effektmodelle (Supplementary Table S1). Wichteg ass et e signifikante CS-Period op der CS-Interaktioun, t(116) = 12.70, p <0.001. Weider Analyse (iwwer Konzentratioun zesummebriechen) huet e wesentlechen Zouwuess fir CS + Prozesser opgedeckt, p <0.001, awer net CS- Prozesser, p = 0.118, wat beweist datt den CS + méi effektiv war wéi den CS- beim Erhéijung vun der Saccharose Lecken, relativ zu de Pre-CS Niveauen. Eis Analyse huet och fonnt datt dës Cue-Selektivitéit wesentlech beaflosst gouf vun der Saccharosekonzentratioun (3-Wee Interaktioun, p <0.001). Spezifesch, och wann den CS + héich effektiv war fir Saccharoselecken an 2% an 20% Konditiounen ze erhéijen, ps <0.001, huet den CS− net vill Afloss op d'Lickraten am 2% Test, p = 0.309, awer provozéiert eng bescheiden awer bedeitend Erhéijung vum 20% Test, p = 0.039. Also, och wann d'Liewensmëttel gepaart Cue allgemeng méi effektiv war fir d'Füttern ze kontrolléieren, schéngt déi onpaarte Cue en ähnlechen Afloss ze hunn wann Ratten eng héich schmuelbar Saccharose Léisung beim Test verbrauchen.
Transfer vun Cue-potentiéierte Füttern op eng nei Liewensmëttelquelle
Well Saccharose bei der Ausbildung an Test am Experiment 1 bei der selwechter Quell erreecht gouf, ass et net kloer, ob den observéierten CPF Effekt vun der Fäegkeet vum CS + bis (1) motivéieren Ratten fir Suergen oder (2) unzefänken a verbrauchen Reflex, oder Gewunnecht. Experiment 2 fokusséiert méi quartär op der aler Hypothese, fir ze testen, ob e CS + ass mat der Zustands vun Saccharose an eng Nahrung getrëppelt Saccharose leeën aus engem Tunnel op der entgéint Säit vun der Kamm am Test z'entwéckelen, vergläicht mat Verhalensphänomen observéiert am PIT.
Ratten goufen mat der selwëcht Pavlovian Conditionnementprozedur benotzt, déi am Experiment 1 benotzt gouf, wouduerch de cue spezifesch antizipativ Approche vum leschte Dag vum Pavlovian Conditioning. D'Coupe vun der Ernährung ass (± tëscht Themen SEM) méi grouss bei der CS + (18.71 ± 1.73 / Minute) relatif zum Inter-Trial Intervall [12.49 ± 0.98 / Minute; kombinéiert Proben t-test, t(15) = 3.02, p = 0.009]. Et ware keng signifikant Ënnerscheeder tëscht dem CS- (9.41 ± 0.98 pro Minutt) an dem Interprozessintervall [8.44 ± 0.88 pro Minutt; gekoppelt-Echantillon t-test, t(15) = 0.98, p = 0.341].
Well d'Effekter vum CS + op Saccharose am Experiment 1 net méi gesinn hunn, wann Ratten duerch 2% Sucrose gepréift ginn, ass eis ursprénglech Testszuel mat Saccharose an enger neier Quell (Spout, mat Iessbecher, déi vun enger Trennwäit gedeckt ginn ass - Méi Methoden) op dës Konditioun fokusséiert. Allerdéngs ass bei dësem Test Saccharoseflecken net wesentlech ënnerscheede vu CS + (328.1 ± 84.8 Licks) a Pre-CS + Perioden [245.6 ± 45.9 licks; kombinéiert Proben t-test, t(15) = 1.07, p = 0.300]. Fir d'Reaktiounskonkurrenz weider z'entdecken an d'Sucrose drénken aus der Spëtzt ze stäerken, kruten d'Ratten 5 zousätzlech Trainingssitzunge fir aus der Spëtzt fir 20% Saccharose ze lecken ënner Nahrungsmangel an der Verontreiung vun den CSen. Ratten goufen duerno voll op Heem Chow gesat an zwee CPF Tester mat Saccharose verfügbar bei der Metallspëtzt verwalt. Wärend Tester hate Ratten kontinuéierlech Zougang zu 2% oder 20% Saccharose Léisung a getrennten Tester (bannent Sujeten, bestallt ausgeglach).
Zuelen 1b weist datt de CS + während dëser Ronn vun Testen effektiv an der Promotioun vu Saccharose am neie Standort wierksam ass, obwuel de Kueder net direkt mat dësem Verhalen verbonne war. Gemëschent Effekter Modellanalyse (Ergänzlech Tabelle S2) fonnt e signifikante CS Type × CS Perioden Interaktioun, t(120) = 15.16, p <0.001, wat beweist datt den CS + méi effektiv war fir Saccharose ze lecken iwwer Baseline Niveauen (CS vs. Pre-CS Period, p <0.001) wéi den CS- (CS vs. Pre-CS Period, p = 0.097), wéi am Experiment 1. D'Sucrose Konzentratioun huet net wesentlech d'Cue-Selektivitéit vun dësem Effekt beaflosst (3-Weeër Interaktioun, p = 0.319). Wichteg, wärend d'Lickraten wärend dem Pre-CS- relativ zu de Pre-CS + Perioden erhéit erschéngt sinn, gepaart Proben t- Tester uginn datt dësen Ënnerscheed net statistesch an der 2% Bedingung war, t(15) = 1.66, p = 0.118, oder am 20% Zoustand, t(15) = 1.56, p = 0.139. Dëst ass ze erwaarden mat der pseudo-zoufälleger Proufstruktur déi beim Training an Testen benotzt gëtt, wat systematesch (inter-trial) weiderginn Effekter verhënnert an d'Erwaardung vun der zukünfteger Prouftyp (oder Timing) ausschléisst. Et ass och ze bemierken datt dës déiselwecht Déieren ähnlech CS + spezifesch Héichte beim Lecken am Experiment 3 gewisen hunn wann hir Pre-CS- a Pre-CS + Lickraten méi vergläichbar waren (kuck Fig. 1c, Auto).
D'Depensen op D1-Dopamine-Rezeptoren
D'Resultater vum Experiment 2 weisen datt de CS + d'Fähigkeit huet, den Sucroseverbrauch ze potenzéieren, andeems e Verfütterungsverhënner ausgeléist gouf, deen ni direkt mat deem Koe verbreet war, konsequent mat engem PIT-ähnlechen motiveschen Afloss. Wéinst der Wichtegkeet vun D1-Dopamine-Rezeptoren am Pavlovian Motivationsmoossnam31-33Experiment 3 unerkannt ob d'Blockade vun Aktivitéiten an dësen Rezeptoren d'CPF Ausdrock briechen. Déi selwescht Ratten, déi am Experiment 2 gebraucht goufen, goufen nom Virbehalt mat SCH-20 (23390 mg / kg) en endgülteg CPF-Tester (0.04% Sacrose), e selektiv D1-Antagonist oder e Vehikel. Testergebnisse ginn an der Figur. 1c (zousätzlech Dësch S3).
Analyse huet e wesentlecht Effekt vun der Drogenbehandlung, t(120) = -2.15, p = 0.034, an deem Saccharoselecken war allgemeng depriméiert vu SCH-23390. Wichteg ass, datt mir eng bedeitend Medikament × CS Period × CS Typ Interaktioun fonnt hunn, t(120) = -20.91, p <0.001, wat beweist datt SCH-23390 speziell den Ausdrock vu CPF gestéiert huet. Tatsächlech huet weider Analyse verroden datt wärend den CS + d'Sucrose wesentlech erhéicht huet iwwer Pre-CS + Niveauen am Fahrtest, p <0.001, et war keen Effekt vum CS + am SCH-23390 Test, p = 0.982. Ähnlech wéi déi Cue Generaliséierung, déi am Experiment 1 observéiert gouf, huet den CS− marginal signifikant Erhéijunge vum Saccharoselecken a béiden Drogekonditiounen ausgeléist, ps ≤ 0.049. Dofir ass den D1-Typ Dopaminrezeptorantagonismus iwwer SCH-23390-Verwaltung signifikant beängstéiert CS + evokuéiert Ernährung, konsequent mat engem motivéierten Encadrement vum CPF.
Mikrostrukturell Analyse vun den Auswierkunge vu Saccharose-Päiperleken a Saccharose Konzentratioun op d'Ernährung
D'Resultater vun Experimenten 2 a 3 proposéieren vir datt de Roman PIT-ähnlech Protokoll, deen hei hier benotzt, eng motivative Form vun CPF ënnerstëtzt, wéi d'Signaturen d'Fütterungsverhënnerung op enger Locatioun trennen, déi sech vun der Nahrungsquelle motivéiert hunn, déi duerch de Hiweis signaliséiert gouf. Fir weider Kont ze testen, hu mir iwwerpréift, ob d'excitatoresch Auswierkunge vum CS + op Sukrose-Drénken mat enger spezifescher Ännerung vun der mikrostrukturell Organisatioun vu Leed Verhalen bezuelen. Wéi scho virdru beschriwwe ginn, während d'Lächer Dauer ass variéiert mat fléisseger Gauchkeet23,24, déi Frequenz mat där Ratten eng nei Ëmsetzung vu Lämmchen unzepassen, fir e separate Motivatiounsprozess ze reflektéieren25-28. Mir variéieren Konzentratioun vu Saccharose, fir seng Gaassemkeet ze manipuléieren, wéi an deene virdru Rapporten23,35. Obwuel Héich- a kleng Ënnerzocker Konzentraktioune sech och am Kalorie-Inhalt ënnerscheeden, hunn extensiv Fuerschungen d'Beweis festgestallt datt d'Dauer vun der Schlupp sinn e sensibel a selektiv Mauer vum Afloss vun der orosensorescher Beloun ass a sech aus der Post-Consummatory-Kalorie veraarbecht35-38. Dofir ass e CS + déi indirekt Motivatioun fir d'Incentive indirekt ze vergréisseren, während e CS + deen d'Saach vergréissert andeems d'Sucrose méi schmuel ass Sitt méi lues bout bout.
Fir genuch statistesch Muecht ze garantéieren39, hu mir Daten iwwer all Net-Drogen-Test-Bedingungen beschriwwen, déi beschriwwen haten (2% an 20% Tester fir Experiment 1 an Experiment 2, an der Autosstatioun fir Experiment 3). D'kombinéiert Daten ginn an der Fig. 2, gespaart getrennt als totale Likken (a), Knapp Frequenz (b), a Schlofdauer (c). Figur 2d rassistescht Placke vun zwee repräsentative Ratten "Leed Verhalen während Pre-CS + an CS + Perioden, wou 2% an 20% Saccharose bei Test waren. Geméiss déi motivational Interpretatioun vum CPF, hunn dës Ratten eng Rei Plucken vu Saccharose an der CS + engagéiert wéi an der Pre-CS + Period. Am Géigesaz zu de Knuewertungen haten d'Längt méi laang wéi d'Ratten d'méi schlemmbare 20% Saccharose-Léisung konsuméieren als beim Konsum vu 2% Sucrose, e Effekt deen an de Pre-CS + a CS + Perioden geschitt war. Dofir gouf d'Dauer vun der Schlupp net staark beaflosst vun der Sucrose gekoppelt Stéck. An der Tatsaach sinn d'Muster déi an der Fig. 2d goufen vun generaliséierte linear gemoessene Effekter Modelle vum kombinéierte Dateband versuergt (vgl. 2a-c an Zousaz Table S4). D'Secondary Mix-Effekter Analysen weisen datt d'kategoresch Faktor vum "Experiment" (1, 2, 3) d'CS-Period × CS-Typ Interaktiounen op Bout Frequenz oder Dauer net moderéiert hunn, ps ≥ 0.293, et erméiglecht eis dës Donnéeën fir d'nächst Analysen ze kombinéieren. Interessanterweis ass d'Fähigkeit vum CS + fir d'Lëchen Verhalen ze motivéieren, och spigelt sech an enger erreechend méi séier Latenz fir Leit ze léien40-42 no CS + vs. CS- [[generaliséierter linear gemischte Effekter Modell (Response Distribution = Gamma, Linkfunktion = Logbuch); t(306) = -2.71, p = 0.007], och wann de rouden Ënnerscheed an de Latenzen relativ bescheide war (CS +: 1.16 Sekonnen ± 0.47; CS-: 2.79 Sekonnen ± 0.79).
Mediational Analyse vum CS Period Effekt
Mir hunn dës Erkenntnisser unhand vun enger statistescher Mediatiounsanalyse gemaach43 op déi kombinéierte Daten (Fig. 2) fir festzestellen, ob CS + onofhängeg Sikrose-Drénkwaasser am Verglach zu de Verännerunge vun der Frequenz oder der Dauer war. Figur 3a weist d'Multiplizéierermodellstruktur fir dës Analyse (CS Period) un. Et war e signifikante Gesamt Effet (Total; c) vun der CS-Period op Léiftverhalen, t(156) = 4.11, p <0.001, c = 5.22 [2.71, 7.73], doduerch datt et méi Läcke wärend der CS + ware wéi d'Pre-CS + Period. Mir hunn dunn getest ob den CS + ähnlech de Schleck Mikrostruktur beaflosst huet, an eng bedeitend Cue-induzéiert Héicht an der Boutfrequenz fonnt huet (M2), t(156) = 3.27, p = 0.001, a2 = 0.70 [0.28, 1.12], awer keng Dauer (M1), t(141) = 1.89, p = 0.061, a1 = 0.34 [−0.02, 0.69]. Also, op Gruppenniveau ass den CS + Effekt op d'Boutfrequenz, awer net d'Boutdauer, ähnlech wéi säin Effekt op d'Lecken méi allgemeng.
Wann d'Effet vum CS + op Leidung duerch säin Effekt op de Bockhäfter vermittelt ass, da (1) dës Moossnamen korreléiert sinn, a (2) de CS + -Effekt op der Frequenz fir den CS + Effekt op de totale Licksmaart ze berücksichtegen. Eng Evaluatioun vun der éischter Viraussetzung huet fest fonnt datt d'CS zejoert ignoréiert waren, souwuel de Bauchfrequenz an d'Aperioddauer wesentlech korreléiert mat totalen Likken, ps <0.001, wat net iwwerraschend ass, well dës mikrostrukturell Moossnamen eng intrinsesch Bezéiung mat totalem Schlecken droen. Eis Bewäertung vun der zweeter Prognose war awer méi opgedeckt. Mir hunn e Multiple Mediatiounsmodell gebaut fir z'ënnersichen ob dës mikrostrukturell Moossnamen CS + bezunn Varianz an der gesamter Schleckmoossnam erkläert hunn andeems d'Boutfrequenz an d'Boutdauer als fix Effekter mat der CS Period abegraff sinn. An anere Wierder, hu mir gefrot ob d'Kontroll fir Varianz an dëse Schleckmoossnamen den CS + Effekt geschwächt huet, relativ zu senger Kraaft am méi einfache (reduzéierte) Modell hei uewen beschriwwen. Konsequent mat der Mediatioun hu mir festgestallt datt dëst direkten Effet vum CS-Period op Leieren (c') war net bedeitend, t(139) = 0.90, p = 0.370, c'= 0.41 [-0.49, 1.30], wann kontrolléiert fir Faarfhäerfrequenz an Dauer. Mir schätzt dann den Afloss vun CS + op all eenzel vun dësen potenziell Mediatoren ze liesen, a feststellt datt et e signifikante indirekt Auswierkunge vu Knapp Frequenz op Lëksen war, a2b2 = 2.90 [1.18, 4.76], awer net vun der Dauer, a1b1 = 1.71 [−0.09, 3.35]. Dofir weisen dës Donnéeën datt CS + induzéiert Héichte beim Lecken haaptsächlech duerch Erhéijung vun der Bout Frequenz ugedriwwe ginn am Géigesaz zu der Erhéijung vun der Dauer, konsequent mat engem motivationalen anstatt engem hedonesche Kont vu CPF.
Mediational Analyse vu Sucrosekonzentratioun Effet
Mir hunn eng zweet mediational Analyse iwwert déi kombinéiert Daten (Fig. 2) fir ze bestätegen, datt d'Sucrose-Gaassemappe (Konzentratioun) zu enger selektiver Erhéijung vun der Dauer ofleeën ass (Fig. 3b, Konzentratioun). De vereinfacht Modell (keng fixe Effekter fir Faarfhäerfrequenz oder Dauer) feststellen datt den totalen Effekt vun der Konzentratioun op totale Licks net signifikativ war, t(156) = 0.42, p = 0.678, c = 0.57 [-2.13, 3.27], wat beweist datt d'Gesamtniveauen vum Saccharoselecken beim Test net staark vun der Saccharosekonzentratioun ofhänkt. Dëst ass ze erwaarden, well den Effekt vun der Saccharoseschmack op d'Lecken am meeschte sichtbar ass an den initialen 2-3 Minutte vum Konsum44, virun der éischt Pre-CS Period an eis Tester Sessiounen. Trotzdem huet d'Konzentratioun vu Saccharose e wesentlechen Effekt op der Dauer ofgeschloss (M1), t(141) = 5.20, p <0.001, a1 = 0.88 [0.54, 1.21], mat 20% Saccharose, déi méi laang Drénkwaasser ënnerstëtzen wéi 2% Saccharose. Interessanterweis huet d'Sucrose Konzentratioun e bedeitende suppressive Effekt op d'Bout Frequenz (M2), t(156) = -3.84, p <0.001, a2 = −0.83 [−1.26, −0.40], doduerch datt Ratten éischter a manner Bouts engagéieren wann se eng méi schmackhaft Léisung drénken. Also, konzentratiounsbezunnen Erhéijunge vun der Boutdauer goufen duerch Verloschter vun der Bout Frequenz ausgeglach. Konsequent mat dësem, huet eis voll Mediatiounsmodell, déi fix Effekter fir Boutdauer a Frequenz abegraff, keen direkten Effekt vu Konzentratioun op Lecken uginn, t(139) = 0.45, p = 0.650, c'= 0.23 [-0.76, 1.22]. Allerdéngs waren et bedeitend indirekt, awer dogéint, Auswierkungen vun der Busshäff, a2b2 = -3.49 [-5.50, -1.58], an d'Kuerzdauer, a1b1 = 4.46 [2.96, 5.95], iwwer total Schleckverhalen.
Individuell Ënnerscheeder am Effet vun der CS Periode an der Konzentratioun op der Leier Mikrostruktur
D'Mediatiounsmodelle hunn dat Beleidegungshäufegkeet an d'Dauer beobachtet Rollen beim Vermëttelen vun den Effekter vun der CS + an der Sucrosekonzentratioun op Lësteren op e Gruppeband, awer befaassen net wéi d'Effet duerch individuell Ratten ausgedréckt ass, wat wichteg ass fir d'Verständnis vun individuellen Onglécklechkeet ze iwwersetzen. A wat d'Resultater vun der Mediatiounsanalyse gemaach hunn, hu mir eis virgesprach, datt individuell Ratten eng Netto-Steigerung bei der Frequenz während der CS + Period, relativ zu der Ausgangsbasis weisen, awer keng konsequent oder verlässlech Ännerung am Kampfdauer weisen. Ausserdeem waren individuell Ratten virgesprach, méi laang ze gesinn, awer manner heefeg, d'Liicht vu Lächer bei der Konsumveraarbechtung vu 20% Sucrose, relativ zum 2% Test. Fig. 3c an d weisen individuell Differenzen an den Effekter vun der CS Period (CS + - pre-CS +) an der Saccharosekonzentratioun (20% -2%), respektiv op d'Boutfrequenz an d'Dauer (Analyse vu kombinéierten Dataset a Fig. 2). D'CS + erhéigt de Bauch-Frequenz vun 67% vu Ratten (Fig. 3c), mat ongeféier d'selwecht Zuel vun dëse Ratten, déi och eng Erhéijung vun der Dauer ofleeën (34%) oder net (33%) ze weisen. Eng chi-squared Goodness vu passen Test iwwer Iwwerdroung iwwerdimensional Donnerwäit iwwer de véier Quadranten huet eng signifikante Verdeelungssynmetrie, χ2(3) = 10.91, p = 0.012. Tatsächlech de Mëttel vun der ΔHeefegkeet Verdeelung war wesentlech méi grouss wéi 0, t(66) = 4.80, p & Si besteet; 0.001, iwwerdeems d'Moyenne vun ΔDauer Verdeelung net wesentlech ënnerscheede vun 0, t(66) = 1.80, p = 0.076. Wat de Konzentratiounseffekt ugeet (Fig. 3d), d'Majoritéit vu Ratten (58%) loung méi laang an Manner hällt Kaatz mat 20% versus 2% Sucrose, an enger chi-squared Goodness vum Fit Test bestätigt datt d'Donnéeën net gleichméisseg iwwer Quadranten verdeelt, χ2(3) = 31.85, p <0.001. Tatsächlech hu mir festgestallt datt d'Moyenne vun der ΔHeefegkeet Verdeelung war deet vill manner wéi 0, t(51) = -4.22, p <0.001, wärend d'Moyenne vun der ΔDauer Verdeelung war wesentlech méi grouss wéi 0, t(51) = 4.18, p & Si besteet;
Mikrostrukturell Prädiktoren vum Saccharose Konsum
D'Daten an Fig. 3c datt et eng grouss Variabilitéit an der Auswierkunge vun der CS + on bout frequency war, an datt verschidde Ratten virun dëse motivationalen Afloss besonnesch sensibel sinn. Obwuel et méiglech ass datt déi Ratten konnten hir Gesamt Saccharose-Zuel kontrolléieren, andeems se manner bei der Absenz vun der CS + drénken, weider Analyse vum kombinéierte Dateband (Fig. 2) confirméiert datt dës CS + Ausléisungen an der Baupräiferhéijung hu mat der Iwwerwaachung verbonnen. Speziell hu mer fonnt datt Ratten déi positiv Δ ausstattenHeefegkeet bei de CS + trieden (Ënnergrupp Freq ↑, Dur ↓ a Freq ↑, Dur ↑ an Fig. 3C) verbraucht signifikant méi Saccharose wéi Ratten déi net hunn (Ënneggruppen Freq ↓, Dur ↓ a Freq ↓, Dur ↑) t(63) = 2.27, p = 0.026 (Figebam. 4a). Dës Relatioun gouf festgehalen datt ΔHeefegkeet Wéi et ass, t(63) = 2.19, p = 0.032 (Figebam. 4b), an net vun der Konzentratioun vu Sucrose, Konzentratioun × ΔHeefegkeet, t(63) = 0.64, p = 0.528.
Diskussioun
Mir hu festgestallt, datt eng Zeechenaustrags Saccharose Disponibilitéit an der Sucrose vun der Ratifizéierung potenzéiere konnt, egal ob dësen Zuel och d'spezifesch Handlungen signaliséiert huet fir Saccharose (Experiment 1) ze kréien oder net (Experiment 2 a 3). Déi lescht Erklärung ass vu besonneschem Interesse, well et onwahrscheinlech net vun der Ausféierung vu virdrun existéierend konditionnelle Fudderreaktiounen (oder Stimulus-Response Gewécker) abhängt. Anstatt datt dës souzesoen Affektive a / oder motivational Eegenschaften erliewen, déi se flexibel iwwerdroen hunn hir Kontrollen iwwer Liewensmëttelaktiounen. Dës Tendenz fir Ëmweltimpulsen fir de Konsum vum Liewensmëttel ze förderen, och wann d'etabléiert Fütterung routière net einfach verfügbar ass, schéngt et och e nëtzlecht a selektivt Déiermodell vum Pavlovian-Prozess deen Ënnerstëtzung vun der Ernährung an der Iwwerhuelung bei de Mënschen hëllefe1-3. Obwuel et virdrun Rapporten ass datt d'Nahrung gepaarte Stimulatioune Fudder an enger respektvolle onofhängeer Art a Weis förderen kënnen14-16Déi meescht CPF-Experimenten halen d'Nahrungsquelle fest an d'Trainings- a Préiftfeier festgeluegt an duerfir nëmme limitéiert Informatioun iwwer d'Natur vun de psychologeschen Prozesser, déi dëse Effekt ënnersträichen. Déi aktuell Etude léisst eng Demonstratioun vum generaliséiertem excitatoreschen Afloss vun Liewensmëttel gepuscht Cues op Verfütterungsverhënnerung mat enger Prozedur, déi no der PIT-Aufgab modelléiert ass, déi allgemeng benotzt gëtt fir den allgemenge motivéierte Motivatiounseffekter vun Liewensmëttel-Paie Cues op Liewensmëttelverhalen ze studéieren. Zum Beispill, wéi an der PIT, kann déi aktuell Aufgab benotzt ginn fir d'Tendenz ze stellen fir e Bistum fir motivativ Eegeschaften ze kréien, déi zu enger neier Location vergläicht. Mir hunn och Ausbildung an Parameteren ausprobéiert (zB Cue Dauer, Inter-Prozesserintervalle a Verstärkungsplang), déi normalerweis fir PIT benotzt ginn, wat de Vergläicht iwwer Stu- maten erliichtert. Dëse Virgank kann och méi experimentell Kontrollen fir zukünfteg Ermëttlungen vu potenziellen Differenzen an der psychologescher an / oder biologescher Prozedur, déi de pavlovian Kontroll iwwer Instrumental vs.
Déi aktuell Studie huet festgestallt datt d'Aktivatioun vun D1 Dopamine Rezeptor kritesch ass fir den Ausdrock vun der respektéiert onofhängeger Form vu CPF, wat hëlleft hëlleft eng motivéiert Motivatioun fir d'Wichtegkeet vun der Dopaminsignaliséierung allgemeng, a D1-Rezeptor Aktivatioun speziell am Ausdrock vu Pavlovian- instrumental Ofstëmmung18,29-32,45,46. Wéinst Beweis datt d'Dopamin relativ onbestëmmend ass fir d'hedonesch Eegeschafte vun den Liewensreizen ze verarbeen25,28,34, et schéngt onwahrscheinlech datt de D1 Antagonist seng Effekter bewosst huet, d'Kapazitéit vum CS + ze veränneren fir d'Schlësselkraaft vu Sucrose beim Test z'experimentéieren. Dës motivational Interpretatioun gëtt och ënnerstëtzt vun eiser microstructural Lick-Analyse, déi festgestallt huet, datt d'Zeilen z'iwwerféierlech ernähren, andeems se méi Plazen vu Leedung zielen, an net duerch d'Verlängerung vun der Paus. Anescht wéi déi Boutstrecken hu variéiert mat Sucrose-Gaassemapazitéit, wéi et gutt festgestallt gouf23,24,26,27. Interessanterweis hunn eis statistesch Mediatiounsanalyse festgestallt, datt obwuel Ratten eng méi laang Episoden hunn, wann se 20% vs. 2% Sucrose lecken, ze weisen awer och e kompensatoresche Réckgang bei der Ofdreiwung. Dofir huet dës Manipulatioun vu Schwaarzaarbecht den Impakt vun der Ratifizéierung vun de Ratten gemooss, déi hir Sucrose-Zuel beaflosst, ouni hir Gesiichtsniveau ze ernähren. Am Géigendeel ass net esou kompenséiert Effekt während Verspriechen mam CS + ersat ginn, wat d'Nettoerhéijung vum Leed Verhalen, deen op Verspriechen mat deem Cue beobachtet wier, ze rechnen. Ausserdeem hunn Ratten déi méi grouss an der Bauphase während CS + Trials trieden, och ze erhéigen Niveaue vun der Gesamtzuel vun Sucrose. Dës Erkenntnes suguer datt Liewensmëttelpaarte (1) Dierreegelen behandelt kënne ginn an (2) si méi effektiv beim Fouss ze iwwerstoen wéi d'Manipulatioun vu Sucrose-Gausser, zumindest ënner de geprüften Konditiounen.
Déi aktuell Resultater hunn och d'Luucht vum Dopamin bei der Reguléierung vun Verfütterung am Verglach vu explizit Liewensmëttel gepuscht Cues. Fréier Studien hunn déi systemesch Verwaltung vum D1 Dopamin Antagonist SCH23390 opdrécken gestanen den Saccharoseverbrauch duerch d'Reduktioun vun der Hämmelfrequenz ouni Ännere bout Dauer25,26, dat ass ähnlech mat dem Muster vum Lëppchen, deen duerch Dopamindefizitméis ausgesandt gëtt47. Obschonn d'psychologesch Mechanismen déi béid Frequenz an esou Situatiounen kontrolléieren, sinn net kloer, datt et kontextuell an / oder interoceptiv Zeechnunge waren, déi mat der Fütterung ugeet hunn, d'Fähigkeet ze erreechen, neier Käpp ze ernähren vun der Nahrung,25,26. Eis Resultater hunn e puer Ënnerstëtzung fir d'Plausibilitéit vun dëser Interpretatioun ze weisen, datt demonstéiert datt nei Versuche vu Lämmchen duerch explizit Liewensmëttel gekoppelt Stécker ofgeléist ginn an datt dësen Effekt hänkt vun der D1-Dopamine-Rezeptor Aktivatioun hänkt.
Wéi ëmmer an der Géigend5,10, et huet relativ wéineg fréier Recherchen iwwert d'Roll vun Dopamin am CPF. Allerdings ass eng fréi Untersuchung festgestallt datt d'Verwaltung vum nonspezifesche Dopaminrezeptor-Antagonist α-Flupenthixol attenuéiert CS + elicitéiert Nahrungsquote, déi awer intakt ass, datt de Fanger de Fouss fir de Konsum vum Liewensmëttel erhéijen48, wat schéngt mat der Onsécherheet ze sinn, datt den D1-Antagonismus d'kierzlech induzéiert Saccharose leidert. Et ginn vill prozedural Ënnerscheeder iwwer déi zwou Etuden, déi dës scheinbar Diskrepanz erkenne kënnen. Zum Beispill kann et eis sinn datt eis selektive Manipulatioun vun der D1 Dopaminsubstanz méi effektiv ass fir den Afloss vun CS + op der Nahrung ze stoppen. Ausserdeem ass et an dëser Virschléi48, Liewensmëttelpräisser Ratten ginn an hir Heiserkäschte trainéiert an hunn mat engem eegene Pavlovier Konditiounsverfahren applizéiert, an deem e Cue gouf benotzt fir Zort Sitzungen ze hunn, déi am ganzen Dag intermittéiert verdeelt waren. Méi spéit ass dës Zuel ze effektiv an der Fördermaart ze förderen, och wann d'Ratten an engem onofhängege Staat gepréift ginn. D'Natur an d'Ausmooss vun dëser Ausbildung an d'Tatsaach, datt d'Verëffentlechungszäite vun der Verzierung iwwert d'Formatiouns an d'Prognosephasen onverännert waren, weisen datt dëst CPF-Protokoll d'Fuerderung vun enger gewëssener (stimulus-response) Feed Response beim Testen encouragéiert huet. Well dës Iwwerraschung kann kéng evokuiv Liewensmëttel ze maachen, déi onregelméisseg Manipulatioun vun Dopaminsignaliséierung fannen49Et ass méiglech datt dës potenziell Habit-baséiert Form vu CPF manner vu Dopamin ofhängeg ass wéi d'hier beschriwwe Motivatioun.
Obwuel et vill bleiwt nach iwwer d'Roll vun Dopamin am CPF ze bestëmmen, ass dës Verhalensphänomen bekannt wéinst dem Ghrelin50-52 a Melanin-Konzentratioun Hormon53 Neuropeptidsystemer, déi grondsätlëch an der Reguléierung vun der Ernährung behandelt ginn10 an Dopaminsinissignatioun54-56. Interessant hänken d'Appetit-stimuléiert Effekter vun der Hhrelin ofhänkt vun der Kapazitéit hormon ze moduléieren Mesolimbesche Dopaminsignaliséierung57-60. Zum Beispill d'Tendenz fir Ghrelin fir Liewensmëttel ze fannen a Konsumm ze verbesseren, ouni datt d'Nährstandsschwaarung beaflosst (Leckerbuchdauer) kann verhënnert ginn andeems de D1 Dopaminrezeptorantagonist SCH-2339060. Opgrond vun dësen Erkenntnesser kann een erwaarden, datt eng ähnlech Interaktioun tëscht Ghrelin a Dopamin den motiveschen Afloss vun Nahrungsergiede verbënnt.
Obwuel d'aktuell Resultater weisen, datt d'Liewensmëttel gepaarte Stécker d'Ovationen stimuléieren an d'Motivatioun vun den neie Versammele vun der Fütterung stimuléiere kënnen, kënnen dës Zuel och d'Vernetzung vun anere Prozesser beaflossen. Implizit an eisem Transfer-of-Control Approche ass d'Unerkennung dass d'Fanger kënnen d'Entrée ausléise loossen andeems se direkt spezifesch Fütterungsverhale geännert ginn. Ausserdeem, obwuel de CS + d'Ëntwécklung vun der aktueller Studie net verlässlech änneren däerf, huet eng rezent Studie déi méi konventionell CPF-Protokoll mat enger fixer Nahrungsquelle benotzt, fir Beweiser ze ginn,53. An deem Zesummenhank sinn et virdrun Rapporten, déi mat engem schmueler Iessen assoziéiert ginn, d'Expression vun appetiteschen orofacialen Reaktiounen op Geschmaach Reiz19-21, eng aner Mauer vum Geschmaach Hedonik oder "gefleegt". Dofir ass et wahrscheinlech datt d'Noutwuere kënnen duerch eng méi breed Weeër ze fidderen, andeems Schwieregkeete verursaacht ginn, andeems speziell Fudderreakt geéiert ginn an / oder duerch d'Nahrung vum Geschmaach besser10. Dës Prozesser kënne verschidde Schwieregkeetsverhënnerungen zum cue-potentiéierten Iwwerstéiss ënnerschätzen, vläicht individuell Differenzen an der Sittlechkeet zu dësem Effekt1,61,62. Déi aktuell Resultater weisen eng effektiv Approche fir selektiv d'Motivatiounskomponente vu CPF bei Ratten z'erfëllen.
Methoden
Themen an Apparater
Erwuesse männlech Long Evans Ratten (N = 32 Total Ratten; n = 16 fir Experiment 1 an n = 16 fir Experiment 2 an 3), waacht 370-400 g bei der Arrivée, goufen an transparent Plastiks Käfeger an enger Temperatur- a Fiichtegkeet ënnerbruecht -kontrolléiert Vivarium. Ratten haten ad libitum Zougang zu Waasser am Hausegekäschte während dem Experiment. D'Ratte ware während e puer Phasen vum Experiment op e Liewensmëttelbeschränkungsplang plazéiert, sou wéi et opgeschriwwe gëtt. D'Häerzbetrieb an experimentelle Prozeduren goufen vun der UC Irvine Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) genehmegt an waren am Aklang zum National Research Council Guide fir d'Pfleeg an d'Verwäertung vun Laboratoiren.
D'Behavioflech Prozeduren goufen an identesche Chamberen (ENV-007, Med Associates, St Albans, VT, USA) gemaach, an klengen a liicht liicht gedämpften Kiosk. D'Sucrose-Léisung konnt iwwer eng Sprëtzpompel an eng Plackenzäit aus der Plastiksvergëftung geliwwert ginn, déi zentral an enger Ennswand vun all Kammer läit, 2.5 cm iwwer dem Rasterbunn vum Edelstengstéier. En Photobeam-Detektor, deen an der Entrée vun der Nahrungsaufnahme positionéiert gouf, gouf benotzt fir Iwwerhaaptorte mat Sucroseverbrauch ze kontroleieren, wéi och bedingte Approche vu responsablen während Pavlovian Konditionéiere sessions. Bei verschiddenen Versuchssitzungen (Experiment 2 a 3) gouf Sucrose Léisung kritt duerch Lëppelung vun engem Gravitationsgefüttert Metal Trinktout, deen 0.5 cm an engem 1.3 cm Loch positionéiert ass op der Ennmaach am Géigesaz zu der Nahrungbecher positionéiert. Eenzel Lëckeren aus der Nahrungbecher a Metallkierper goufen kontinuéierlech während Testversuche mat engem Kontaktlickometer (ENV-250B, Med Associates, St Albans, VT, USA) opgeholl. Eng wäiss opaken Plexiglas-Panel war virun der Endmauer positionéiert d'Liewensmëttelbecher während all Sessiounen, wann Sucrose aus dem Metallausgruewen kritt gouf. Eng Haushaltegkeet (3 W, 24 V) huet Beleidegung e Fan ofgeliefte Belëftung an Hannergrond.
Pavlovesch Klima
D'Ratte goufen op e Liewensmëttwochs plazéiert fir hiren Kierpergewichten un ongeféier 85% vun hire Kierpergewécker ofzesécheren ze korrigéieren, ier se 2 d vun der Magazin Training trainéiert hunn, an deenen se 60 Liwwerungen vun 20% Saccharose-Léisung (0.1 ml) Sëtz (1 h). D'Ratte kréien dann 10 d vun der Pavlovescher Conditionéierung. All Dag vun der Dageszeitung besteet aus enger Serie vu 6 Präsentatiounen vun engem 2-Min Audio Cue (CS +; entweder 80-dB Wäschgeräuscht oder 10-Hz Klicker), mat Versuche getrennt vu variabelen 3-min Intervallen (2-4) . Während all CS + -Kriibs goufen 0.1 ml Aliquotë (geliwwert iwwer 2 Sek.) Vun 20% Sucrose Léisung (w / v) an d'Nahrungstapel gemellt wéi en 30-sec Zigaretteplang ze schécken, wat zu engem Duerchschnëtt vu véier Saccharose Liwwerungen pro Prozess . Am leschte Dag vun der Konditioun ginn och Ratten eng zweet Sessioun gezu ginn, an där d'alternativ Cue (CS-, alternativ Hulkreizen) op déi selwecht Aart a Weis wéi de CS + presentéiert gouf, awer net mat Sucrose louch. Viruerteelungsverhalen ass gemooss ginn duerch de Verglach vun der Taux vu Coupe Approchen (Photobeam Bremsen) während der Period tëscht dem CS koum et an der éischter Saccharose Liwwerung (fir d'Erkennung vun onbedingte Fütterungsverhënnerung ze vermeiden), déi contrastesch war mat der Taux vu Coupe Approche während der Inter- Prozentsaz halen. All Ratten ware fënnef Deeg ad libitum Zougang zu hiren Ënnerhaltungsmëttelen no der leschter Sessioun vun der Pavlovesch Konditionéierung virun der Tëlee ze testen.
Cue-potentiéiert Fütterungstest
Experiment 1
Dëst Experiment huet d'Auswierkunge vum CS + iwwer de Konsum vu Saccharose-Léisung aus der selweschter Liewensmëttelbecher benotzt während der Ausbildung, sou datt d'konditioune Reaktioun op dës Zuel (dh Coupe App) mat dem Verhalensofkommen kompatibel ass fir Saccharose beim Test ze kréien. Nodeem de Gewiicht während der Pavlovesch Konditioun verluer huet, kruten de Rassen e puer CPF-Tester, déi vun 48 h getrennt waren, während déi Ratten net an hirer Heefegkeeten bliwwen hunn. Während all CPF Sessioun (86 min vun der gesamter Dauer) goufen 2% oder 20% Sucrose Léisung kontinuéierlech an der Nahrung bestellt, andeems d'Kelch mat 0.1 ml Sucrose gepeelt gouf, wann d'Ratte sech de Photobeam kreest (Coupe Approaches). Allerdéngs war d'Saccharose-Liwwerung net verhënneren, datt d'Zigarettenduerch iwwerluecht gouf, obwuel d'4 s zënter der lescht Saccharose-Liwwerung verlooss huet an ob d'Ratti während der Intervenue Period mindestens fënnef Läsch gemaach huet. Während der Course vun dëser Sitzung war all vun den 2-min Héichstillstéierungen onofhängeg 4-Zeiten an enger Pseudorandom-Ordnung (ABBABAAB) preziséiert, duerch e fixen 8-min Intervall getrennt. Déi éischt Prozedur huet 8 min ugefaangen no der Start vun der Sitzung fir datt d'Induktioun vu Sätheet erreechen ass, fir de Verhalensbefall vun de Signaler ze beurteilen. De Geriichtsaart war aaarmt mat pavlovian Trainingsbedingungen, sou datt den éischten CS presentéiert gouf de CS + fir d'Halschent vun de Sujeten an de CS- fir déi aner Hälfte vun Themen. D'Auerzäit vun der Konzentratiounsprobleemt vu Saccharose war och géigesäiteg mat der Hälschent vun all Konditioun, déi den 2% Test zuerst an den 20% Test zweet kritt, an d'Halschent vun der entgéintgesinnter Arrangement (dh all d'Déieren hunn eng Konzentration un eenzelne Tester).
Experiment 2
An dësem Experiment unhand vun der CS + op der Konsumatioun vu Saccharose-Léisung aus enger anerer Quell wéi d'Coupe un der Pavlovescher Konditioun unzefroen, sou datt d'konditioune Reaktioun op dës Zuel net mat Verhalensmuster kompatibel war, fir Saccharose bei Tester ze verbrauchen. Den éischten Test, dee mer gemaach hunn, waren nëmmen d'2% Sucrose Conditioun. Nodeem d'Ratten beim Pavlovesch Konditionéierende verluer hunn, goufen se zwou Deeglech Sessiounen (86 min Dauer) gefrot, wou se onregelméisseg Zougang zu 2% Sucrose Léisung aus engem Metallausdrock (Schwéierkraaft duerch Flaschen) an engem klengen Loch positionéiert hunn der Enn-Mauer géigeniwwer dem Nahrungssbier. Ee wäiss Plexiglas Panel war virun der Mauer gebaut an d'Nahrungbecher bei Sessiounen mat Spull Zougank (inklusive nächst CPF Tester) fir Tiere aus der Sich no Sucrose bei dësem Standpunkt ze verhënneren. Dës Sessioune sinn entwéckelt fir Ratten z'erreechen, d'Saccharose vun enger neier Quell ze erkenne wann de Gehaltssaatz ass. Den Dag drop hunn Ratten eng eenheetlech CPF-Test Sitzung wéi am Experiment 1 beschriwwen, ausser datt 2% Sucrose ëmmer an der Metallausgab war anstatt op der Coupe.
Well ett e bësse Beweis vu CPF gouf an deem éischten Tester, wahrscheinlech wéinst der Reaktiounskonkurrenz tëscht CS + evokuéiert Nahrungsspecht- a Spout-Approche, hunn mir Ratten zousätzlech Ausbroch forméiert (bei der Ofsëcherung vum CS +) fir Sucrose ze verstäerken an der Ausgab an der Ofsécherung ze stäerken Eierbecher unzefänken wann de Spout verfügbar ass (well se mat enger Tafel bedeckt gouf). D'Ratte goufen op Grond vun enger Nahrungsbeschränkungsplang zréckgezunn (sou wéi beim Pavlovian Konditiounsphase), ier se 5 d vun extra Ausgabsitzungen hunn, mat all deene Sessiounen, bestehend aus 10 Min fir Zougang zu 20% Saccharose-Léisung. D'Ratte goufen dann 4 d ofgeluecht ad libitum Zougang zu Heemechtshuele fir hinnen z'erméiglechen Gewiicht verluer während dëser Phase. Niewendrun hunn Ratten zimlech Nahrung entzunn (20 h) virum Pseudowesch-Sonde mat CS + a CS-, wéi am leschte Dag vum initialen Training (dh bei 20% Sucrose, deen an d'Nahrungskoup während CS + Versuergung geliwwert gouf). Opgepasst datt d'Ausgab aus der Chamber agefouert gouf an all spéider Pavlovian-Sursisiounen. D'Ratten goufen dann ~ 20 h ofgeluecht ad libitum Zougang zu Heemechtszoustand viru zwee Kepler Tester mat der Metallausbroch, déi mam selwechten Test waren identesch, ausser datt Rass'en Zougang zu 2% oder 20% an zwou getrennten Tester hunn (wéi beim Experiment 1).
Experiment 3
Nodeems méi lescht Beweiser vum CPF während der lescht Ronn vun Tester mat der Ausgab fonnt hunn, hunn Ratten aus Experiment 2 eng weider Tester ze geheelt fir d'Ofhängegkeet vun dësem Effekt op Dopaminsignaliséierung bei D1 Dopamine Rezeptor ze beurteilen. D'Ratte goufen als éischt eng 10-min Sessioun vun der Ausgruewung vun der Ausféierung geéiert, an deene se Zougang zu 20% Saccharose-Léisung hunn. Well Rutten schnell an normal Kierperwal zréck ginn wann se zréckkoum ad libitum Doheem Chow no enger akuter 20-h Ernährungsproblematik, hunn mir dës Prozedur gewarnt, datt Ratten duerch dës Ausgab sessionsumfang hongereg waren a während der spéider Pawloweschschoul en retraining (CS + an CS- Sessioun, wéi virdrun), déi am Dag viru Déi zwou lescht CPF Tester. D'Ratte goufen op d'mannst 20 h ofgeluecht ad libitum Doheem Chow Accès virun all Test Sessioun. Während dëser leschter Ronn vu CPF-Tester hunn Ratten kontinuéierlech Zougang zu 20% Sucrose aus der Ausliwwerung bei den zwou Versuchssitzungen. Fënnef Minutten min. Virum all Test, Ratten kruten eng IP-Injektioun (1 ml / kg) vun entweder sterile Salz oder SCH-23390 (selektiv D1 Dopaminrezeptor-Antagonist) mat enger Dosis (0.04 mg / kg) bekannt fir genuch Saakkraft ze brengen25,34,63. Ratten goufen an zwou Drogenproblemer gepréift, fir Ausgleicht fir Testaustosch.
Datenanalyse
Déi primär ofhängeg Moossnam war individuell Lecken, déi mat enger 10-ms Resolutioun mat engem Kontaktlickometer wärend all CPF Sessions opgeholl goufen. Ganz selten hu mir Artefakter an eise Lickometer Miessunge festgestallt, déi duerch nohaltege Kontakt tëscht der Rat (Patt oder Mond) a Saccharose (oder Metallklapp) verursaacht goufen. Dës Artefakte hunn d'Form vun héichfrequente Lickometer Äntwerte geholl (> 20 Hz). Gitt datt Ratten eng maximal Leckquote vun <10 Hz weisen64, hu mir all potenzial Lächer an der 0.05-Sécurité vun der lescht (net-artifact) Lëcht ugeholl, déi zu enger 20-Hz Ofwiesselungsfrequenz passen. Déi Sessiounen, op deenen zumindest 20% vu Leidwierkungsaktiounen duerch dëse Critère ausgeschloss sinn, goufen komplett aus der Analyse (1-Sessioun vun der 1-Ratt am Experiment 1) ausgeschnidden.
Licking Verhalen
Fir all Sessioun bestëmmt mir d'Gesamtzuel vu Leedere während Periodtypen (Pre-CS +, CS +, Pre-CS-, CS-). Well eis primär abhängig Mooss (total Lächer) eng Zählvariable ass, ginn dës Donnéeën duerch generaliséierter linear gemoessene Modeller analyséiert mat enger Poisson-Reaktiounverteilung a eng Log-Link-Funktioun analyséiert 65-68. Dës statistesch Approche erlaabt Parameterschätzung als Funktioun vun der Conditioun (fixe Effekter) an der individueller (ziellecher Effekter). An Experimenter 1 an 2 sinn déi fixe Effektsstrukturen allgemeng ofgeschnidden, déi Drei Wee Weeër tëscht CS Period (Pre, CS) CS CS (CS-, CS +) × Konzentratioun (2%, 20%), an all manner Effekter an Interaktiounen ënnerscheeden. Fir Experiment 3, Drogen (Vehikel, SCH) gouf fir d'Konzentratioun ersat, fir d'Verännerung vum experimentellen Design z'ënnersichen. Dës Variabele ware all Variablen vun u Saachen, déi als kategoresch Prädiktoren behandelt ginn an effektiv kodéiert sinn. D'Auswiel vu Modellwahlen betrëfft déi Bestëmmung vum Modell, déi d'Akaike Informatiounskrivitéit miniméiert 69, während och garantéiert datt d'Nummer vun den Datenpunkten pro Parameter net ënner dem 10 falen 70,71. Dës Kritèren sinn déi bestëmmten Zufallskonstruktiounen iwwert Experimenter, déi mat Ënnersächseger bezeechent ginn, onkorreléiert Intersepten adaptéiert fir CS Period, CS-Typ a Konzentratioun (oder Drogen)72. All statisteschen Analysen goufen an MATLAB (The Math Works, Natick, MA) gemaach. D'Alpha-Niveau fir all Tester war 0.05. Wéi all Prognostiker kategoresch waren, ass d'Effektgréisst vum onerlaabten Regressiounskoeffizient vertrueden 73, als bericht b Texter an an Ausgabestellen. Post hoc Analysen vun Interaktiounen goufen duerch d'Post hoc gemaach F- Test vun den einfachen Effekter an der Omnibus Analyse mat der coefTest Funktioun zu MATLAB.
Microstrukturell Analyse vun Leed Verhalen
Individuell Lësksen waren kategoriséiert ginn wéi entweder ufänken a weiderfuere loossen. Ee Kampf war ofgeschloss wéi verschidde Conseillatiounen, bei deenen d'Interlick-Intervalle (ILI) net méi wéi 1 s74. Wann op d'mannst 1 s vum leschte Läpp iwwerholl gouf, gouf de nächste Spill scho als Ufank vun engem neie bout bezeechent. Béi Frequenz an Dauer sinn berechent ginn duerch éischt Partizipatioun vun de Sessiounen an Pre-CS an CS Perioden, wéi et fir totale Likken an den Analysen uewen ausgezeechent gëtt. An deene Perioden, all Lëckel, déi vun enger Period vu mindestens 1 s virdrun viru war, gouf als Schlager bezeechent. D'Dauer vun all Kampf ass berechtegt wéi d'Zäitalter tëscht dem éischte an dem leschte Spill an deem Kampf. Eenzel Lieser, déi an der Isolatioun geschitt sinn, goufen net als Deel vun engem Kampf gezielt. Fir d'Probéiergréisst fir déi nächst Mediationalanalyse maximéieren39D'Faarfhäerzfrequenz an d'Schlofdauerdonnéeë goufen iwwer Experimenter zerklappt fir allgemenge Effekter vum CS-Period, CS-Typ, an der Konzentratioun op dës mikrostrukturell Moossname evaluéieren. Daten aus der SCH-23390 Bedingung am Experiment 3 goufen net an dësen Analysen ugebueden.
Dës Donnéeën goufen iwwer generaliséierter linear gemëschte Effektmodelle analyséiert, déi eng fest Effektstruktur vun CS Period × CS Type × Konzentratioun (an all Interaktiounen ënnerschiddlech opgestallt a wesentlech Effekter) hunn an eng Struktur vu random-effects vun on-subjects unzekorreléierten Intersepten fir CS Period ugepasst , CS Type, a Konzentratioun. Wéi an der Analyse vum totale Lëppelverhalen huet eng Sessioun fir eng Rass vum Experiment 1 aus der Analyse geläscht. D'Bauperfrequenz Analyse hunn eng Poisson Response Verdeelung mat enger Log-Link Funktioun wéinst der Zählertyp vun Frequenzendaten. D'Dauer vun der Schlussdauer huet eng Gamma-Responséis Verdeelung mat enger Log-Link-Funktion als Schluppdauer benotzt fir eng kontinuéierlech Moossnam ze limitéieren tëscht 0 an + ∞. Zum Verglach, ass déi selwecht Analyse gewiesselt op totale Likken zesummen an Experimenten, wou d'Analyse eng Poisson-Responsielverdeelung mat enger Log-Linkfunktioun als an der individueller Experiment Total-Lick-Analysen nogezunn ass. Fir sécherzestellen datt de kriteschen CS-Period × CS-Typ Interaktioun net ofhängeg vun deem Experiment war all Rass an ass eng zweet Serie vu Modellen op der Bauchfrequenz an der Schladdauer lafen, identesch mat der Analyse just beschreift, awer mat engem zousätzleche festen Effekt Prädiktor vun Experiment × CS Period × CS Typ. Experiment war e kategoreschen Faktor. Endlech als e bestëmmten Bestëmmungsmatch vun motivéierte Léift40-42, analyséiere mir d'Latenz an de läschte Lycée nodeem CS opsetze mat engem generaliséiertem linear gemëschene Effekter Modell mat enger Gamma-Responséis Verdeelung a eng Log-Linkfunktion (n = 310). Dëse Modell enthält eng fix Effekter Struktur vun CS Type × Konzentratioun (an all méi niddereg Uerdnung Interaktiounen an Haapteffekter) an eng zoufälleg Effekter Struktur vun by-Sujeten ofgefaangen ugepasst fir CS Typ, Konzentratioun, an CS Typ × Konzentratioun.
Mediational Analyse vun der Frequenz an der Schlofdauer
Zwee verschidde Mediatiounsmodeler43,75,76 goufen festgestallt datt d'Effekter (oder Feeler) vu de CS-Period (Pre, CS) an Konzentratioun (2%, 20%) op CPF sinn duerch d'Bat-Frequenz an / oder d'Schlofdauer signifikéiert ginn. Am CS Period Modell, ass d'Variabel X CS wars (Pre, CS), d'Resultat Variabel Y war d'Gesamtzuel vun de Lëck an der Zäit, an d'Mediatoren goufen Houf Häufigkeit (M1) a bout Dauer (M2). Am Konzentratiounsmodell ass d'Variabel X war d'Konzentratioun vu Sucrose. Well cue-evoked lechteg war haaptsächlech evident fir CS + Verspriechen (cf. Resultater) goufen nëmmen CS + Versure analyséiert. Fir all Rass a fir all Testbestemmung ass d'Duerchschnëttsnummer vu Leit an Ënnerlagen an d'Duerchschnëttsdauer vun all bout definéiert fir Pre-CS + a CS + Perioden. Dës Analysen beinhalten all Ratten aus Experimenten 1 an 2 (16 Ratten pro Experiment 2 Experimentë × 2 Konzentration × 2 CS Perioden = 128 Datenpunkten) an d'Fahrkonditionsdaten vum Experiment 3 (16 Ratschläge × 2 CS Perioden = 32 Datenpunkten) . Wéi an der Analyse vum totale Lëppelverhalen, gouf eng Sessioun fir eng Rass vum Experiment 1 aus der Analyse geläscht, a total vun 158 Datenpunkten verlassen. Selten, Ratten hu während der Sessioun (9 / 158, 9.5%) net an den Pre-CS + oder CS + Perioden leiden. An dësen Exemplare goufen déi duerchschnëttlech Unzuel vu Läsch a Kaarte vu "0" codéiert an de Wäert fir déi duerchschnëttlech Boutdauer gouf als eidel Zelle geluewt. Wann déi selben Modeller lafen anzeginn, datt d'Liwwerung (dh d'Reeweis eliminéiert ass, an där d'Dauer vun der Schlupp e leescht Zelle war), ähnlech Muster gehalen. Well dës Analysen allgemenge Linearmodeller (dh einfach oder méi linear Regressioun) involvéiert sinn, sinn d'Houffrequenz an d'Gesamtsicker-Daten quadratwurzel transforméiert an d'Baupaddauerer ginn protokolléiert transforméiert fir e positiv Skewness ze korrigéieren. D'Bedeitung vum indirekten Effekt gouf vu 95% prozentualen Bootstrapping mat 10,000-Iterations bestëmmt. D'Regressiounskoeffizienten ginn an de Korrespondenz mat traditionnelle mediationalen Analyseberichten beruffen (zB, c'= direkt Effekt vun X on Y)43,75.
Individuell Ënnerscheeder am cue-evoked Verännerungen an der Frequenz an der Dauer
Déi genannte Analysen hunn eis erlaabt den Effekt vum CS + op d'Mikrostruktur um Gruppenniveau ze bewäerten. Mir hunn och individuell Differenzen am Ausdrock vun dësem Effekt charakteriséiert. Fir all Rat goufen zwee Differenzscores berechent fir d'Boutfrequenz an d'Dauermoossnamen. Als Parallel zum CS Periodemodell gouf d'Boutfrequenz während der Pre-CS + Period vum Bout Frequenzwert während der CS + Period (dh CS + - pre-CS +) ofgezunn; fir de Konzentratiounsmodell gouf d'Boutfrequenz wärend dem 2% Saccharosetest vum entspriechende Wäert während dem 20% Test (dh 20% -2%) ofgezunn. Dës Berechnunge produzéieren Moossnamen déi d'Verännerung vun der Bout Frequenz beschreiwen (ΔHeefegkeet). Déi selwëcht Berechnungen goufen fir d 'Dauer ofginn (dh, ΔDauer). Dofir ass fir all Paar Pre-CS + / CS + an 2% / 20% Daten Punkten, Verännerunge vun der Frequenz an der Schladdauer festgeluegt. D'Moyene vun dësen Verdeelunge goufe mam 0 iwwer eng Eenfachprobe verglach t-Test (α = 0.05) fir d'Verdeelungsverschmotzung vun allgemenge Verännerunge weg ze evaluéieren. All dës Donnéeë ginn kategoriséiert duerch d'Erhéijung an / an d'Verännerung vun der Frequenz an d'Dauer. Et gëtt duerch e bivariate Streuplang (z. B. d'Erhéijung vun der Frequenz / Verloschter am Kampfdauer vu CS + onset) festgeluecht, fir datt den Undeel vun Daten Punkten an all 2 × 2-Quadrant (Bauchfrequenz / Dauer × Erhéigung / Verloscht). Datenpunkten, an där d'Differenznosspréngung gläich null war, ass als Réckgang kategoriséiert (dh net eng Erhéijung). Chi-squared (χ2) Goodness vu fit Tester fir d'CS Period an d'Konzentratioun Daten, festgeluegt ob d'Verdeelungen vun dësen Daten Punkten vun onvergläich verdeelerten Daten iwwer dës véier Kategorien (α = 0.05) ënnerscheeden. Fir festzestellen, ob et eng ongerecht Verteilung vun dësen Datenpunkten an de véier Quadranten fir all Experiment war, goufen einfach Korrelational Analysen fir d'CS Period an d'Konzentratioun Daten gemaach fir d'Bezéiung tëschent der Nummer vun den Datenpunkten an all Quadranten an all Experiment ze evaluéieren an déi entspriechend Unzuel u Daten Punkten, wéi geschätzt vun den allgemenge Verhältnisser vun all Quadranten.
Mikrostrukturell Prädiktoren vum Saccharose Konsum
Eng definitiv Serie vun generaliséiertem linear gemëschte Effektanalysen gouf geformt fir ze bestëmmen, ob d'Gesamtvolumen vun der Sucrose Léisung iwwer all Testverspréche verbraucht gi vun der Verännerung vum Rass a Bauchfrequenz an Dauer vun der Pre-CS + zu CS + Perioden. D'Analysen beinhalten Daten aus all net-Drogensituatiounen (dh 2% an 20% Saccharose-Tester fir Experimenten 1 a 2, an der Autoszäit vum Experiment 3). D'Analysen hunn eng Gammakonformatioun mat enger Log-Linkfunktioun ugeholl. Déi éischt Analyse entgéintgesat d'Gesamt Saccharose-Léisung verbraucht (mL) op déi Haapten Effekter an Interaktiounen tëschent den 2 × 2 kategoresch Gruppéierungen vun Zousätz / Reduktioun an der Béi Frequenz / Dauer, wéi et hei beschriwwe gëtt. Déi zweet Analyse huet den totalen Saccharose-Konsum op d'Haaptinformatiounen vun der Interaktioun tëscht dem kontinuéierleche Wäert vun ΔHeefegkeet a Saccharose konzentréiert.
Datenverfügbarkeet
D'Daten, déi an den aktuellen Experimenten analyséiert ginn, sinn vum Autorespondenz op vernifizent Ufro.
Elektronesch Ergänzungsmaterial
Dankbarkeet
Dës Recherche gouf vum NIH ënnerstëtzt d'AG045380, DK098709, DA029035 a MH106972 zu SBO. D'Fongen hu keng Roll am Studiumdesign, der Datenerfassung an der Analyse, der Entscheedung fir ze publizéieren oder ze preparéieren vum Manuskript.
Autor Contributeuren
SBO agefouert an d'Experimenter entwéckelt; BH an ATL hunn Experimenter gemaach; ATM a SBO analyséiert d'Donnéeën. All Auteur huet den Artikel geschriwwen an de Manuskript iwwerpréift.
Notes
Concours Interessen
D'Auteuren deklaréieren net konkret Interessien.
Noten
Elektronesch Ergänzungsmaterial
Zousätzlecht Informatioun Begleet dëse Pabeier bei 10.1038 / s41598-018-21046-0.
Notiz vum Verlag: D'Springer Natur bleift neutral mat Hinsicht u juristeschen Flichte vun de publizéierten Kaarten an institutionelle Zoustännegkeeten.
Contributor Informatioun
Andrew T. Marshall, E-Mail: ude.icu@1aahsram.
Sean B. Ostlund, E-Mail: ude.icu@dnultsos.
Referenze
;