Biol psichiatrija. Autoriaus rankraštis; galima rasti PMC 2014 Jan 8.
Biol psichiatrija. 2013 gegužės 1; 73 (9): 10.1016 / j.biopsych.2012.11.027.
Paskelbta internete 2013 Jan 8. doi: 10.1016 / j.biopsych.2012.11.027
PMCID: PMC3885159
NIHMSID: NIHMS537768
Galutinę leidėjo redaguotą šio straipsnio versiją galite rasti tinklalapyje Biol psichiatrija
Žiūrėti komentarą “Gyvūnų modeliai padeda geriau suprasti maisto priklausomybę, taip pat pateikti įrodymų, kad priklausomybėje sėkmingai naudojami vaistai gali būti sėkmingi gydant persivalgymą"Be Biol psichiatrija, 10 tomas e11 puslapyje.
Abstraktus
fonas
Yra daug interesų ištirti, ar atlyginimu grindžiamas maitinimas gali sukelti narkotikų panašumą į smegenis. Gama aminobutirūgšties (GABA) sistema branduolių accumbens (Acb) liemenėje, kuri moduliuoja hipotalamines šėrimo sistemas, yra gerai įsitvirtinusi „homeuratinio“ maitinimo kontrolės valdymu. Nepaisant to, nežinoma, ar šiai sistemai atsiranda šėrimo sukeltų neuroadaptacijų.
Metodai
Atskiros ad libitum palaikomų žiurkių grupės buvo veikiamos d-amfetamino (2 arba 10 μg) arba μ-opioidų agonisto D- [Ala2, N-MePhe4, Gly-ol] -enkefalinas (DAMGO, 2.5 μg), tada užsikrėtė GABA infuzija tarp Acb lukštoA agonistas, muscimol (10 ng).
rezultatai
Saldaus riebalų poveikis stipriai jautrinamas raumenų mitybai. Sensibilizacija pasireiškė 1 savaitę po to, kai buvo nutrauktas skanus šėrimo režimas, bet 2 savaitės sumažėjo. Žiurkėms, veikiančioms saldintus riebalus, nepakito maitinimo reakcija į maisto trūkumą. Pakartotos DAMGO (2.5 μg) infuzijos tarp Acb lukšto infuzijos taip pat jautrino intra-Acb lukšto raumenų mitybą. Tačiau nei pakartotinės Acb apvalkalo d-amfetamino infuzijos (2 ar 10 μg), nei su pertrūkiais veikiantis aversinis stimulas (plėšrūnų stresas) nepakeitė jautrumo musimolui.
Išvados
Patenkinamas maitinimas sukelia padidėjusį jautrumą Acb korpuso GABA atsakams; šis poveikis gali apimti pašarų sukeltą opioidinių peptidų išsiskyrimą. Padidėjęs susijaudinimas, aversyvi patirtis arba padidėjęs katecholamino perdavimas yra nepakankamas, kad būtų pasiektas poveikis, o bado sukeltas šėrimo diskas yra nepakankamas, kad atskleistų poveikį. Šie duomenys atskleidė naują maisto produktų sukeltą neuroadaptacijos tipą Acb; aptariami galimi pasekmės supratimui apie maisto produktų atlygį ir atlygį už atlygį.
Manoma, kad pagrindinis dabartinio nutukimo „epidemijos“ veiksnys yra pigūs, labai skanūs, energingai tankūs maisto produktai, kurie skatina nehosostatinį šėrimo elgesį, nes jie labai naudingi (1-3). Kadangi šie maisto produktai yra susiję su tais pačiais centrais, kurie susiję su priklausomybe (4-6), buvo didelis susidomėjimas nustatyti, ar jų vartojimas sukelia neuroplastinius pokyčius, panašius į tuos, kuriuos sukelia piktnaudžiavimo narkotikais. Sistemos, kuriose šiuo atžvilgiu daugiausia dėmesio skiriama, yra dopamino ir opioidų sistemos nucleus accumbens (Acb). Keletas grupių parodė, kad pakartotinis skanus maitinimas, ypač cukraus ar riebalų turinčiame maiste, labai keičia neurotransmiterių dinamiką, receptorių jautrumą ir genų ekspresiją šiose sistemose ir sukuria bingelinius maitinimo modelius ir kitus elgesio pokyčius, primenančius priklausomybės procesus (7-13).
Kitas svarbus žaidėjas, norintis kontroliuoti apetitinį elgesį, yra Acb-lokalizuotas gama-aminovo rūgšties (GABA) sistema. Ūminis Acb apvalkalo neuronų su GABA agonistais slopinimas sukelia masinį šėrimo atsaką sočiose žiurkėse; šis poveikis yra vienas iš dramatiškiausių narkotikų sukeltų hiperfagijų sindromų, atsiradusių iš bet kurios šaliesn (14-19). Ši hiperfagija iš dalies kyla dėl to, kad buvo įdarbintos peptidais koduotos hipotalaminės sistemos, kurios yra susijusios su energijos balanso reguliavimu (20-22). Be to, priekinis Acb apvalkalas yra vienintelė telencepalinė vieta, žinoma, kad palaiko GABA sukeltą hedoninio skonio reaktyvumo palengvinimą (23). Todėl Acb apvalkalas buvo pasiūlytas kaip esminis mazgas pirmtakų tinkle, kuris moduliuoja pasroviui priklausančias energijos balanso sistemas, suderintas su emociniais / motyvaciniais nenumatytais atvejais (24-26). Todėl tinklo mazgas su šiomis savybėmis galėtų būti lemiamas vietos skonio maitinimo sukeltai neuroplastikai; vis dėlto stebėtina, kad šiuo atžvilgiu Acb shell GABA sistema nebuvo tirta.
Šio tyrimo tikslas buvo įvertinti, ar pakartotinė patirtis, susijusi su apdovanojimu, nehomostatiniu šėrimu, sukelia neuroadaptacijas Acb apvalkalo GABA sistemose. Mes nustatėme, kad nedidelis periodiško saldinto riebalų suvartojimo režimas stipriai jautrina maitinimo atsaką, kurį sukelia tiesioginis GABA stimuliavimas.A Acb apvalkalo receptoriai. Ištyrėme tokį poveikį turinčius elgesio ir farmakologinius mechanizmus, akcentuojant galimą vietinių Acb lukšto opiaterginių ir dopaminerginių mechanizmų dalyvavimą.
Metodai ir medžiagos
Tematika
Atvykus žiurkės Sprague-Dawley žiurkės (Harlan Laboratories, Madison, Wisconsin), sveriančios 300 į 325 g, buvo patalpintos poromis aiškiuose narveliuose, turinčiose ad libitum prieigą prie maisto ir vandens (išskyrus tam tikrus eksperimentus, kaip aprašyta vėliau) šviesos ir temperatūros sąlygomis. kontroliuojamas vivariumas. Jie buvo palaikomi pagal 12-h šviesos / tamsos ciklą (įsižiebia 7: 00 AM). Visi įrenginiai ir procedūros atitiko JAV Nacionalinių sveikatos institutų rekomendacijas dėl gyvūnų naudojimo ir priežiūros ir prižiūrėjo bei patvirtino Viskonsino universiteto institucinis gyvūnų priežiūros ir naudojimo komitetas.
Chirurgija ir paskirties vietos patikrinimas
Dvišaliai nerūdijančio plieno kreipiamieji kanalai, skirti „Acb“ korpusui (23 gabaritas), buvo implantuoti pagal standartines stereotaksines procedūras [išsamiau, žr. Baldo ir Kelley (27)]. Infuzijos vietos koordinatės (milimetrais nuo bregmos) buvo + 3.2 (anteroposterior); + 1.0 (lateromedial); -5.2 iš kaukolės paviršiaus (dorsoventral). Siekiant išvengti užsikimšimo, į kanulę buvo dedami vieliniai stiebai, o prieš tyrimą žiurkės atsigavo iki 7 dienų. Kiekvieno eksperimento pabaigoje kanalų išdėstymas buvo nustatytas peržiūrint Nissl dažytas smegenų sekcijas pagal šviesos mikroskopiją (daugiau informacijos žr. Papildyti 1). Iš statistinės analizės nukrito žiurkės su netinkamomis kaniulėmis. šiame skyriuje pateikti grupių dydžiai atspindi galutinius grupės dydžius po to, kai buvo praleisti netinkamai išdėstyti objektai.
Narkotikai ir mikroinfuzijos
Nerūdijančio plieno purkštukai (30 gabaritas) buvo nuleisti, kad 2.5 mm būtų ilgesni už kreipiamųjų kanalų galą. Dvišaliai slėgio įpurškimai buvo atlikti naudojant mikrodrive. Narkotikai buvo infuzuojami .32 μL per minutę. Bendra infuzijos trukmė buvo 93 sek., Todėl bendras infuzijos tūris .5 μL vienoje pusėje. Po infuzijų 1 min. Injekcininkai buvo palikti vietoje, kad injekcijos būtų difuzijos prieš pakeičiant styles. Muscimol, D- [Ala2, N-MePhe4, Gly-ol] -enkefalinas (DAMGO) ir d-amfetaminas (AMPH) buvo ištirpinti steriliame fiziologiniame tirpale.
Skanus maitinimo režimas
Žiurkės buvo veikiamos dviem 30 min. Sesijomis (ryte ir popietėje) per dieną 5 iš eilės. Šie užsiėmimai vyko plexiglas bandymų narveliuose, identiškuose namų narvams, išskyrus su vielos tinklelio grindimis, kad būtų galima lengvai surinkti maistą. Rytinės sesijos metu (11: 00 – 11: 30 AM) žiurkėms buvo pasiūlyta arba saldinto riebalų (eksperimentinė grupė; n = 14) arba standartinė čiau (kontrolinė grupė; n = 14) ir leidžiama valgyti laisvai. Saldinti riebalai buvo „Teklad“ eksperimentinė mityba (TD 99200), susidedanti iš sutrumpinimo su 10% sacharoze, o energijos tankis 6.2 kcal / g (daugiau informacijos žr. Papildyti 1). Vanduo buvo prieinamas abiem grupėms. Tada jie grįžo į savo narvų narvus su laisvai prieinamu maistu ir vandeniu. Po pietų sesijos (3: 00 – 3: 30 PM) žiurkės vėl buvo įdėtos į bandomuosius narvus, tačiau abiem grupėms buvo suteikta standartinė višta (ir vanduo). Taigi, eksperimentinės grupės žiurkės tyrinėjimo aplinkoje patyrė tiek skanių maisto produktų, tiek standartinę karvę. Tai buvo padaryta tam, kad eksperimentinė grupė būtų priimta į bandomuosius narvelius, nes antrajame eksperimento etape buvo panaudota karvė (žr. Toliau pateiktą „Mažos dozės Muscimol Challenge bandymų aplinkoje“). Kiekvieną dieną buvo užregistruotas bandymų narvų suvartojimas. Namų narvuose visuomet buvo prieinami standartiniai česnakai (Teklad graužikų laboratorinė dieta) ir vanduo.
Stresoriaus poveikio režimas
Ši manipuliacija imitavo 5 dienos skanius maitinimo grafikus, išskyrus tai, kad eksperimentinės grupės žiurkės (n = 11) ryte sulaukė aversyvaus stimulo (plėšrūnų streso), o ne skanus maistas. Kiekviena žiurkė buvo kasdien įdedama į apsauginį metalinį tinklelį (7 × 8 į x 9 in), kuri buvo patalpinta 5 min šeško namų narve (natūralus žiurkių plėšrūnas). Apsauginiai narvai leido gyvūnams pamatyti, išgirsti ir kvapą vienas kitą, bet uždrausti fizinį kontaktą. Yra žinoma, kad toks poveikio lygis žymiai padidina kortikosterono koncentraciją plazmoje ir skatina padidėjusį susijaudinimą ir budrumą, kuris trunka ne trumpiau kaip 30 min.28,29). Kontrolinės žiurkės (n = 10) buvo patalpinti į identiškus mažus apsauginius narvus ir perkelti į romaną, bet neutralų (ty be šeškų), kambarį. Po 5 min. Šeško ar neutralios ekspozicijos, eksperimentinės ir kontrolinės žiurkės buvo išimtos iš mažų narvų ir iš karto įdėtos į standartinius bandymų bandymo narvus (išsamesnę informaciją žr. „Skanus maitinimo režimas“), skirtą nei šeškui, nei neutraliam kambariui. , 30 min. sesijai (11: 00 – 11: 30 AM). Maistas (standartinis žiurkių česnakas) ir vanduo buvo laisvai prieinami. Po šios sesijos visos žiurkės buvo grąžinamos į savo namus. Toliau imituoti skanaus maitinimo grafiką, tuomet visos žiurkės buvo veikiamos antrajame 30 min. Seanse (3: 00 – 3: 30 PM) tose pačiose bandymų narvuose, kaip ir jų rytiniai narvai, bet be šeškų (arba neutralių) poveikio . Maistas ir vanduo buvo laisvai prieinami šiai popietės sesijai. Atlikus tyrimus, žiurkės buvo grąžinamos į savo namus.
Pakartotinis AMPH režimas
Ši manipuliacija imitavo 5 dienos skanius maitinimo grafikus, išskyrus tai, kad eksperimentinės grupės žiurkės kasdienio rytinio posėdžio metu kasdien vartojo AcPH apvalkalą AMPH, o ne skanius maisto produktus. AMPH (2 arba 10 μg) infuzijos į Acb lukštą \ t n = 11 kiekvienai dozei) arba fiziologinis tirpalas (n = 20) buvo įvesti prieš pat žiurkių patekimą į testavimo narvelius, skirtus jų rytinėms sesijoms (11: 00 – 11: 30 AM). Per šį laiką buvo laisvai prieinami standartiniai žiurkių česnakai ir vanduo, o suvartojimas buvo užregistruotas. AMPH sukeltą hiperaktyvumą stebėjo gydytojas aklas gydymui, naudodamas laiko mėginių ėmimo ir stebėjimo procedūrą, kurioje 20 sek. Buvo užregistruotas keturių elgesio atvejų skaičius (narvų perėjimas, auginimas, nukreipimas sniffing ir grooming) kiekvienos 5 min. Žiurkės iš plėšrūnų streso eksperimento buvo pakartotinai panaudotos 2-μg AMPH grupei.
Visos žiurkės gavo antrą paros dozę tiriamiesiems narveliams (3: 00 – 3: 30 PM) su standartiniu karvės ir vandens kiekiu, bet be infuzijos. Atlikus tyrimus, žiurkės buvo grąžinamos į savo namus.
Mažos dozės Muscimol Challenge bandymų aplinkoje
Po 5 dienų, kai buvo veikiami saldinti riebalai, plėšrūnų stresas arba kartotiniai AMPH manipuliacijos, žiurkės bandymo aplinkoje gavo dvišalius intra-Acb apvalkalo iššūkius su fiziologiniu tirpalu ir muscimol (10 ng / .5 μL vienoje pusėje). Druskos tirpalas buvo skirtas visoms žiurkėms šeštą dieną (ty 1 dieną po to, kai buvo nutrauktos atitinkamos gydymo 5 dienos) ir septintą dieną Acb apvalkalas. Kiekvieną iš šių dienų žiurkės pateko į Acb lukšto infuzijas prieš pat įdėjimą į bandomuosius narvus, kad galėtų įprasti popietę (3: 00 – 3: 30 PM). Šiomis dienomis nebuvo rytą. Maistas (standartinė višta) ir vanduo buvo laisvai prieinami. Išmatavimas buvo išmatuotas ir žiurkės buvo grąžintos į savo naminius narvus atlikus tyrimą. Šiai eksperimento fazei buvo naudojamas Chow'as, nes visos grupės bandymų aplinkoje anksčiau gavo chow'ą, taip pašalindamos maisto naujovės sumaištį. Be to, kadangi pradinis karvių suvartojimo lygis buvo mažas, atsirado mažesnė tikimybė, kad muskimolio sukeltai hiperfagijai atsiras poveikis luboms.
Žiurkių, sergančių skaniu maitinimo režimu, pogrupis (n = 10 saldinti riebalai, n 10 chow kontroliniai preparatai) gavo papildomas fiziologinio tirpalo ir muskimolio infuzijas 7 dienas po saldinto riebalų poveikio protokolo pabaigos, be jokio saldinto riebalų poveikio. Šiems žiurkėms 14 praėjus keturioms dienoms po protokolo pabaigos buvo paskirta trečioji fiziologinio tirpalo / muskimolio infuzijos seka.
Atkreipkite dėmesį, kad fiziologinio tirpalo ir muskimolio infuzijų eiliškumas nebuvo atsveriamas (ty, druskos tirpalas visada buvo pirmas), todėl bet koks galimas kontekstas ar cue-indukuotas sąlyginis maitinimo atsakas gali būti aptiktas fiziologinio tirpalo dieną be interpretacinio ankstesnio muskimolio. iššūkis. Taip pat atkreipkite dėmesį, kad 10-μg AMPH grupei 50 dieną buvo skiriamas papildomas muskimolio poveikis (8 ng).
Maisto trūkumo iššūkis bandymų aplinkoje
Žiurkėms 5 paros metu buvo geriamojo maitinimo režimas, kaip aprašyta anksčiau (n = 10 saldintojo riebalų grupei, n = 11 chow kontrolinei grupei). Šeštąją dieną visi gyvūnai gavo fiziologinio tirpalo infuziją ir jie buvo išbandyti pagal įprastą popietę (3: 00 – 3: 30 PM) su standartiniu ir turimu vandeniu. Jokio ryto sesijos nebuvo. Po to visos žiurkės patyrė maisto trūkumo problemą, kurioje maistas buvo pašalintas iš namų narvų 18 valandų prieš bandymą (ty, fiziologinio tirpalo dienos vakare). Kitą dieną šioms maistui netekusioms žiurkėms buvo įšvirkštos Acb apvalkalo druskos infuzijos ir po pietų bandymo metu įdėtos į bandomuosius narvelius (su standartine viščiumi ir vandeniu), be ryto. Išmatavimas buvo išmatuotas ir žiurkės buvo grąžintos į savo naminius narvus atlikus tyrimą.
DAMGO / Musimimolio kryžminis jautrinimas
Šiam eksperimentui naudojome šiek tiek kitokį dizainą, nes 2.5-μg DAMGO sukelia sedaciją pirmosios žiurkių vaisto poveikio metu; ši sedacija maždaug 30 sumažėja iki 45 min (kai žiurkės pradeda valgyti ~ 90 min.). Taigi, mes naudojome vieną 2 valandos trukmės dienos sesiją be popietės sesijos. Ad libitum palaikomoms žiurkėms buvo duodamos keturios intra-Acb lukšto infuzijos (viena infuzija per dieną, kas antrą dieną) arba sterilaus 9% fiziologinio tirpalo (n = 7) arba DAMGO (2.5 μg / .5 μL vienoje pusėje; n = 6). Po infuzijos žiurkės buvo nedelsiant įdėtos į 2 h (11: 00 AM – 1: 00 PM) bandomuosius narvelius su prieiga prie standartinės vištos ir vandens. Po keturiasdešimt aštuonių valandų po paskutinio kartotinio gydymo tiriamieji gavo sterilaus fiziologinio tirpalo infuziją su Acb lukštais ir į 2 valandas įdedami į bandomuosius narvelius, naudojant standartinę karvę ir vandenį. Po dviejų dienų jie buvo užsikrėtę muskimoliu (10 ng / .5 μL), iš karto po infuzijos į tiriamuosius narvelius 2 valandoms, naudojant standartinę karvę ir vandenį. Kiekvienoje bandymo dieną buvo užregistruotas suvartojimas, o žiurkės buvo grąžinamos į savo naminius narvus iš karto po bandymų pabaigos.
Statistinė analizė
Siekiant įvertinti skirtumus tarp eksperimentinių manipuliacijų (dietos, vaistų gydymo, streso) ir atitinkamų kontrolinių verčių, buvo naudojamos dviejų faktorių dispersijos analizės (gydymas × diena arba gydymo istorija × atitinkamas narkotikų poveikis) su planuojamais palyginimais. Alfa buvo nustatyta p <.05. Analizės buvo atliktos naudojant „StatView“ programinę įrangą (SAS institutas, Karis, Šiaurės Karolina).
rezultatai
Sušvelnintos riebalų suvartojimo pertraukos jautriai reaguoja į Acb Shell Muscimol maitinimo atsaką
Saldintų riebalų suvartojimas ryte maitinimo sesijose padidėjo per 5 pertraukos prieigos protokolą [F(4,52) = 13.3; p <0001; Pav. 1A]. Penktą dieną vidutinis saldinto riebalų suvartojimas buvo 4.9 g, atitinkantis 30.4 kcal, lyginant su vidutiniu 1.8 kcal suvartojamu chow kiekiu kontrolinėje grupėje. Svarbu tai, kad 5 dienos protokolo metu nebuvo saldžiųjų riebalų ir karvių grupių bendro kūno svorio skirtumo [F(1,26) = .3; nėra reikšmingas (ns)], o ne dieta × dienos kūno svorio sąveika [F(4,104) = 1.2; ns]. Todėl eksperimentinės grupės žiurkės kompensavo didėjantį kalorijų suvartojimą, greičiausiai sumažindamos jų ad libitum chow suvartojimą naminiuose narvuose (ty trumpi saldinto riebalų poveikio epizodai nesukėlė nutukimo). Po pietų sesijoms, kuriose buvo pasiūlytos abiejų grupių grupės, tarp grupių nebuvo suvartojamo kiekio ir nebuvo dietos × dienos sąveikos (Fs = .2 – 1.3; ns). Taigi, ryte saldintas riebalų poveikis nedarė įtakos mažam šėrimo greičiui, kuris buvo pastebėtas po pietų šėrimo metu.
Užbaigus šį pertrūkių prieigos protokolą, visos žiurkės buvo suleistos į Acb apvalkalo infuzijas su fiziologiniu tirpalu ir muscimol (10 ng). Žiurkėms, veikiančioms saldintus riebalus, nepastebėta pakitusi reakcija į fiziologinį tirpalą, lyginant su druska. Tačiau jie parodė tvirtą, labai reikšmingą jautrumą muskimolio sukeliamam maisto vartojimui (dieta × sąveika su narkotikais [F(1,26) = 13.6, p = .001; 2 pav konkretiems palyginimams]. Vandens suvartojimas nebuvo paveiktas. Kaip parodyta 2 pavmuskimolio sensibilizacija vis dar buvo 7 dienų po saldinto riebalų vartojimo režimo [F(1,18) = 9.3; p = .007]; 14 dienos po ekspozicijos, tačiau jautresnis atsakas sumažėjo [F(1,14) = 1.6; ns]. Galiausiai žiurkės, veikiančios saldinto riebalų režimu, nerodo padidinto maitinimo atsako į 18 valandos trukmės maisto trūkumo problemą, lyginant su jų chow ekspozicija.F(1,19) = .004, ns; 2 pav].
Kryžminis jautrinimas tarp μ-opioidų receptorių ir GABA receptorių stimuliacijos Acb Shell
Kaip parodyta 3 pav, „Acb“ lukšto DAMGO sukėlė tvirtą hiperfagiją kiekvienoje „pakartotinės DAMGO“ fazės 4 injekcijos dieną [F(1,11) = 62.3; p <.0001]. Po šių pakartotinių procedūrų žiurkes užkrėtėme fiziologiniu tirpalu ir muskimoliu; šiems iššūkiams dispersijos analizė davė stiprų pagrindinį lėtinio gydymo anamnezės poveikį [F(1,11) = 7.8; p = .018] ir narkotikų problema [F(1,11) = 12.1; p = .005], bet jokia sąveika [F(1,11) = 1.4; ns]. Nepaisant to, planuojami DAMGO ir fiziologinių tirpalų grupių palyginimai kiekvienai injekcijos injekcijai parodė, kad vartojant maistą į Acb lukšto raumens muskimolį, DAMGO gydomoms žiurkėms buvo gerokai didesnė reikšmė, palyginti su iš anksto apdorotomis žiurkėmis (p <.05), tačiau reakcija į fiziologinį tirpalą nebuvo skirtinga grupėse.
Musimimolio padidėjusio jautrumo nebuvimas po pakartotinio, pertraukiamo streso poveikio arba „Acb Shell AMPH“ infuzijų
Buvo atlikti du eksperimentai, skirti išbandyti plėšrūnų ekspozicijos ir pakartotinio AMPH gydymo poveikį tolesnei reakcijai į musimimolį. Pirma, žiurkėms buvo atliktas 5 dienos pertraukiamasis plėšrūnų ekspozicijos režimas, po kurio vyko Acb lukšto druskos ir muscimol (10 ng) uždaviniai. Kaip parodyta 4 pav, ši streso ekspozicijos istorija nepasikeitė maitinimo atsaku į vėlesnį muskimolio poveikį [F(1,19) = 1.1, ns]. Tada tos pačios žiurkės buvo gydomos 5 paros kasdienio Acb lukšto AMPH infuzijomis (2 μg). Kaip ir tikėtasi, AMPH sukėlė tvirtą variklio aktyvavimą, kuris atsispindėjo narvelių kryžminimo, auginimo, nukreipimo ir groomavimo „sudėtiniuose aktyvumo taškuose“ (žr. Metodus ir medžiagas), palyginti su žiurkėmis, kurios buvo gydomos druskomis [F(1,22) = 53.9; p <0001; Pav. 5A], nurodant, kad dozė buvo aiškiai elgiamasi. Vis dėlto ūminis gydymas AMPH nepakeitė inaktyvaus elgesio [gydymas × dienos sąveika: F(4,76) = .5, ns; duomenys nerodomi]. Baigus pakartotinį eksperimento AMPH arba fiziologinio tirpalo etapą, visos žiurkės buvo užkrėstos Acb apvalkalu ir fiziologiniu tirpalu. AMPH reikšmingai nekeičia jautrumo raumenų mitybai (Pav. 5B). Buvo reikšmingas gydymas × gydymo efektas [F(1,19) = 3.6; p = .02]; tačiau planuojami palyginimai parodė, kad ši sąveika daugiausia atsirado dėl didelių skirtumų tarp individų atsako į fiziologinį tirpalą ir raumenų muskulinį poveikį AMPH grupėje (p = .0009). Tačiau, reaguodamas į muskimolio poveikį, nebuvo reikšmingo skirtumo tarp fiziologinio tirpalo ir AMPH grupių.p = .11).
Siekiant toliau tirti daugelio AMPH infuzijų poveikį muskimolio jautrumui (atsižvelgiant į tai, kad įtemptos žiurkės buvo pakartotinai panaudotos AMPH eksperimentui ir ši ankstesnė patirtis galėjo pakeisti jų AMPH atsakymus), antrasis eksperimentas buvo atliktas atskiroje naivių žiurkių grupėje, kurioje tiriamiesiems buvo atlikta didesnė AMPH dozė (5 μg) su Acb lukštais infuzija 10 dieną, po to sekė Acb apvalkalo uždaviniai su fiziologiniu tirpalu ir dviem muskimolio dozėmis (10 ir 50 ng). Vėlgi, reaguodami į AMPH infuzijas, mes pastebėjome tvirtą ūminį variklio aktyvavimą [F(1,22) = 83.7; p <0001; 6 pav], bet jokio poveikio šėrimui [F(4,76) = 1.7, ns]. Kai šios žiurkės buvo užsikrėtusios 10-ng arba 50-ng intra-Acb lukštais muscimol, jos neparodė jautrių maitinimo reakcijų [F(2,38) = 1.4; ns]. Kaip teigiama kontrolė, AMPH grupės žiurkės buvo veikiamos 5 dienos saldinto riebalų režimu (ir žiurkėms druskos grupėje iki chow režimo); tada visos žiurkės buvo užkrėstos 10-ng muscimol infuzija tarp Acb lukšto. Po saldinto riebalų ekspozicijos šiose žiurkėse stebėjome jautrią raumenų mitybos reakciją.F(1,19) = 5.8; p = .027; įdėklas, 6 pav], įrodantis, kad tos pačios žiurkės, kurios po pakartotinių AMPH infuzijų neparodė jautrumo, sugebėjo išsivystyti ir ekspresuoti muskimolio jautrinimą, reaguojant į saldintą riebalų poveikį.
Kanapių vietos
7 pav parodytas scheminis kanalų išdėstymo iš visų šio eksperimento eksperimentų žemėlapis. Kaip matyti iš paveikslėlio, didžioji dauguma paskirties vietų (95%) pateko į vidurinę Acb apvalkalo pusę, įskaitant toli rostralinį sektorių. Penki procentai vietų nukrito tiesiai į apvalkalo anteroposteriorio apimtį, sektoriuje, kuris duoda apetitinį atsaką, bet rostral į zoną, kuriai būdingas gynybinis elgesys (18). Visuose eksperimentuose šiose zonose buvo pastatytos tolygios vietos, o elgesio ar farmakologinio poveikio sisteminiai skirtumai, atsiradę dėl anteroposteriorio ašies išdėstymo kintamumo, nebuvo.
Diskusija
Šiame tyrime mes demonstruojame naują tipą, kai smegenys prisitaiko prie maitinimo. Pertraukiamieji saldinto riebalų vartojimo veiksniai stipriai jautrina maitinimo efektą, kurį sukelia mažos muskimolio patekimo į Acb apvalkalą poveikis; jautrinantis poveikis buvo maždaug toks pat, kaip ir penkių kartų didesnė muskimolio dozė neišgijusiems žiurkėms. Atrodo, kad šis padidėjęs jautrumas nėra specifinio susijaudinimo ar aplinkos įvairinimo, susijusio su pertraukiamu saldintu riebalų kiekiu, nespecifinė pasekmė. Atitinkamai, pakartotinis ekspozicijos poveikis labai stimuliuojantiems dirgikliams (nepertraukiamas stresoriaus poveikis), net ir tiems, kurie turi teigiamą motyvacinę valentą (intra-Acb apvalkalas AMPH) (30-33), buvo nepakankami, kad būtų galima jautrinti muskimolio sukeltą šėrimą. Priešingai, intra-Acb lukšto DAMGO infuzijos, kurios sukėlė šėrimą eksperimento jautrinimo-indukcijos fazėje, sukėlė tvirtą kryžminį jautrumą muskimoliui. Todėl GABA jautrinimo indukcijai reikalingas bendras saldintų riebalų suvartojimo ir μ-opioidų sukeltos chow suvartojimo savybės, išskyrus jų padidėjimą. Tai netiesiogiai rodo, kad cukrui ar riebalams būdingos orosensorinės ar postingestyvios savybės nėra privalomos raumenų stimuliacijos jautrumui vystyti. Vietoj to, bendrasis indukcinis mechanizmas gali būti pakartotinis μ-opioidų signalizavimas Acb apvalkale, gaunamas arba eksogeniniu DAMGO vartojimu, arba endogeniniu μ-opioidų peptido išsiskyrimu, kurį sukelia saldintas riebalų gorgavimas.
Šiuo atžvilgiu buvo įrodyta, kad Acb μ-opioidų receptorių stimuliavimas Acb lygiu sukelia opioidų sensibilizaciją ir sąlyginį maitinimo atsaką į vėlesnį fiziologinį tirpalą (34). Šie poveikiai yra nepriklausomi nuo dopamino (35), kaip ir kiti Acb-lokalizuoti μ-opioidų tarpiniai procesai, tokie kaip hedoninio skonio reaktyvumo didinimas (30,36,37). Apskritai, pakartotinių AMPH infuzijų nesugebėjimas jautrinti muskimolio sukeltą šėrimą sutinka su šiais duomenimis; tokiu būdu opioidų-GABA kryžminio jautrinimo gali būti dopamino nepriklausomos neuroadaptacijos tipas Acb. Įdomu tai, kad DAMGO gydytoms žiurkėms nepastebėta sąlyginio maitinimo atsako į fiziologinį tirpalą. Tačiau atkreipkite dėmesį, kad opioidų sąlygojamo maitinimo efekto indukcija gali būti įvairi ir reikalauti daugiau nei keturių pakartotinių gydymo būdų (V. Bakshi, asmeninis bendravimas, birželio 2012). Nepaisant to, šie rezultatai rodo, kad opioidų-GABA kryžminio jautrinimo ekspresijai nereikia kondicionuoto maitinimo efekto (bent jau vieno, kurį galima atskleisti fiziologiniu tirpalu). Be to, mes niekada nepastebėjome papildomų maitinimo atsakų žiurkėms, kurios buvo pažeistos riebalų metu, arba reaguojant į fiziologinio tirpalo ar alkio iššūkius, nurodant tam tikrą jautrumo šėrimo atsako mechanizmo specifiškumą.
Neuroninis mechanizmas, pagrįstas muskimolio ir kitų aminorūgščių manipuliacijų, sukeltų Acb apvalkalu, maitinimo elgesiu, atrodo, yra AMPA tarpininkaujančios eksitatorinės ir GABA tarpininkaujančios slopinančios signalizacijos pusiausvyros trukmė vidutinio spinjono neuronams. Kai grynasis poveikis yra šių neuronų aktyvumo sumažėjimas, arba GABA tarpininkaujant slopinant ar blokuojant AMPA tipo glutamato receptorius, atsiranda stipri hiperfagija (14,23,38,39). Taigi, trumpas mūsų rezultatų paaiškinimas yra tas, kad pakartotinis μ-opioidinių receptorių aktyvavimas (eksogeniškai vartojamo DAMGO arba endogeninio opioidinio peptido išsiskyrimo, kurį sukelia saldintas riebalų gorgavimas) yra tiesioginis GABA pokytis.A jautrumas per receptorių per se, arba bendresnis eksitacinės / slopinančios transmisijos balanso pokytis, kad GABA sukeltos slopinimo slenkstis būtų lengviau pasiekiamas. Pakartotinis opioidų agonisto (morfino) gydymas sukelia tam tikrą poveikį šia kryptimi, pvz.A surišimo vietos ir muskimolio stimuliuojamas chlorido įsisavinimas sinaptosomose (40), GABA padidinimasA δ-subvieneto išraiška Acb apvalkale (41) ir AMB receptorių GluR1 subvieneto internalizavimas Acb apvalkale (42). Bet kuris iš šių mechanizmų (arba jų derinys) Acb apvalkalo lygmenyje galėtų sudaryti padidėjusį jautrumą raumenų sukeltam nervų slopinimui. Nepaisant to, galimi ir kiti paaiškinimai; pavyzdžiui, gali būti ir neuroadaptacijos tinklo „išėjimo“ mazge, per kurį išreiškiamas Acb-shell-medijuojantis maitinimo elgesys (pvz., šoninis hipotalamas). Šiai galimybei patikrinti reikia atlikti papildomus tyrimus.
Kalbant apie šių tyrimų klinikinę reikšmę, įdomi galimybė yra tai, kad GABA padidėjęs jautrumas Acb lukštui išsivysto reaguojant į aplinką sukeliančias situacijas, kurios sukelia periodišką fazinį μ-opioidų signalizacijos padidėjimą, pvz.. Aššiame kontekste GABA pakeitimas gali būti papildomo mechanizmo, skirto tolesniam nereguliuojamam apetitiniam elgesiui, mechanizmas. Mūsų rezultatai taip pat gali turėti įtakos supratimui apie „kryžminį“ poveikį tarp maisto atlygio ir tam tikrų piktnaudžiavimo narkotikų. Vienas akivaizdus kandidatas yra alkoholis (EtOH), kurio poveikį moduliuoja ir μ-opioidai, ir GABA sistemos Acb (43-45). Įdomu tai, kad kai kurie tyrimai atskleidė ryšį tarp maisto cravings, bingeing ir patologinio alkoholio vartojimo žmonėms (46,47). Tyrimų su gyvūnais metu GABA arba opioidų receptorių blokada Acb lukštuose sumažina etanolio vartojimą [(48,49), bet žr. Stratford ir Wirtshafter (50)] ir, ryškiai, EtOH yra savarankiškai vartojamas tiesiai į Acb apvalkalą (51). Be to, neseniai atlikto pozronų emisijos tomografijos tyrimas parodė, kad μ-opioidų signalizacija Acb lydi saldinto alkoholinio gėrimo suvartojimą (52). Ląstelių lygiu buvo įrodyta, kad Acb apvalkalas lokalizuotas GABAA receptoriai, turintys δ subvienetą, moduliuoja mažo dozės EtOH vartojimo elgsenos poveikį (53); kaip minėta anksčiau, šio subvieneto geno ekspresija Acb apvalkale yra reguliuojama pakartotinai μ-opioidinių receptorių stimuliacija (41). Todėl įmanoma, kad μ-opioidinių peptidų išskyrimas skaniu maistu „užkandžiauti“ atsižvelgiant į geriamąjį etanolį ar saldintų EtOH gėrimų vartojimą (pvz., Parduodamus jauniems gėrimams) gali būti greitai besivystančių, nuo opioidų priklausomų neuroadaptacijų. Acb apvalkalo aminorūgščių koduose. Ši hipotezė, nors ir spekuliatyvi, leidžia išbandyti prognozes dėl galimo konteksto, kai pažeidžiamų asmenų GABA jautrinimas smegenų atlyginimų grandinėse gali leisti skaniams maisto produktams tarnauti kaip „vartai narkotikai“, kad padidėtų maisto bingės ir EtOH vartojimas.
Papildoma medžiaga
Papildoma byla
Padėka
Šį darbą palaikė Nacionaliniai sveikatos priežiūros institutai Nr. DA 009311 ir MH 074723. Šių duomenų pogrupis buvo pristatytas abstrakčiai 2009 susitikime, kuriame dalyvavo Ingestive Behavior konferencijos studija Portlande, Oregone.
Išnašos
Autoriai nepateikia jokių biomedicininių finansinių interesų ar galimų interesų konfliktų.
Papildoma medžiaga nurodyta šiame straipsnyje yra prieinama internete.
Nuorodos
;
