PLoS One. 2013; 8 (9): e74645.
Publicēts tiešsaistē 2013 Sep 10. doi: 10.1371 / journal.pone.0074645
PMCID: PMC3769238
Silvana Gaetani, redaktore
Anotācija
Pasaules aptaukošanās epidēmija rada milzīgu un pieaugošu apdraudējumu sabiedrības veselībai. Tomēr pārēšanās un aptaukošanās neirobēnās uzvedības mehānismi ir nepilnīgi saprotami. Ir ierosināts, ka atkarību izraisošie procesi var būt par pamatu atsevišķiem aptaukošanās veidiem, jo īpaši tiem, kas saistīti ar ēšanas traucējumiem. Lai izpētītu atkarību līdzīgu procesu nozīmi aptaukošanās procesā, mēs pielāgojām kokaīna atkarības līdzīgas uzvedības modeli žurkām, reaģējot uz ļoti garšīgu pārtiku. Šeit mēs pārbaudījām, vai žurkas, kas reaģē uz ļoti garšīgu šokolādi, nodrošinās, ka parādīsies trīs atkarības līdzīgas uzvedības kritēriji, ti, augsta motivācija, nepārtraukta meklēšana, neskatoties uz signālu par to, ka meklējumi nav pieejami un pastāvīgi, neskatoties uz nenovēršamajām sekām. Mēs arī pētījām, vai pakļaušana binge modelim (uzturs, kas sastāv no mainīgiem periodiem ar ierobežotu piekļuvi pārtikai un piekļuve ļoti garšīgiem ēdieniem) veicina pārtikas atkarības veida uzvedību. Mūsu dati liecina par būtiskām individuālām atšķirībām kontrolējot garšīgus ēdienus, bet neviena atsevišķa dzīvnieku apakšgrupa, kas uzrāda atkarību, varētu būt identificējama. Tā vietā mēs novērojām plašu diapazonu, sākot no zemas līdz ļoti augstai kontrolei pār garšīgu ēdienu. Iedarbība ar iedzerto modeli neietekmēja kontroli pār garšīgu ēdienu meklēšanu un lietošanu. Dzīvnieki, kuriem bija zema kontrole pār garšīgu ēdienu uzņemšanu (ti, novērtēti augstāk par trim atkarības līdzības kritērijiem), bija mazāk jutīgi pret pārtikas atlīdzības devalvāciju un vairāk pakļauti pārtikas izraisītiem atjaunošanas gadījumiem, norādot, ka kontrolēt garšīgus uztura uzņemšana ir saistīta ar pastāvīgu pārtikas uzņemšanu un neaizsargātību pret recidīvu. Nobeigumā mēs piedāvājam dzīvnieku modeli, lai novērtētu kontroli pār pārtikas meklēšanu un uzņemšanu. Tā kā mazāka kontrole pār pārtikas uzņemšanu ir galvenais faktors aptaukošanās attīstībā, izpratne par tās uzvedības un neironu pamatiem var atvieglot aptaukošanās epidēmijas pārvaldību.
Ievads
Aptaukošanās ir galvenais drauds sabiedrības veselībai, jo tas palielina diabēta, sirds un asinsvadu slimību un vēža risku [1,2]. Aptaukošanās izplatības rādītāji nepārtraukti palielinās, paredzot 2030 un 65 miljonu aptaukošanās pieaugušo pieaugumu 11 attiecīgi ASV un Lielbritānijā.2]. Pašreizējā aptaukošanās izplatība (definēta kā ķermeņa masas indekss> 30 kg / m2) ir aptuveni 33% ASV, un vairāk nekā pusei ES dalībvalstu aptaukošanās līmenis ir> 20% [3,4]. Neskatoties uz tās augsto izplatību, aptaukošanās nervu un uzvedības pamatojums ir nepilnīgi saprotams.
Ir ierosināts, ka dažus pārmērīgas pārtikas uzņemšanas veidus, kas saistīti ar aptaukošanos, veicina atkarības process [1,2,5-11]. Kaut arī pārtikas atkarības izskaidrojums varētu izskaidrot aptaukošanās epidēmiju, tas tiek intensīvi apspriests [2,12-14]. Atbalstot atkarību līdzīgu procesu nozīmi aptaukošanās jomā, DSM-IV kritēriji attiecībā uz atkarību no vielām un piedāvātie kritēriji ēšanas traucējumu gadījumā pārklājas [3,4,15,16] un aptaukošanās [1,2,17]. Turklāt ēšanas traucējumu un ļaunprātīgas lietošanas traucējumu savstarpējā saslimšana var būt tikpat augsta kā 40% [18]. Šajā sakarā ir ierosināts, ka (vairāk) ēšana un narkotiku lietošana balstās uz līdzīgu nervu shēmu [19]. Viens no iespējamiem kopīgiem nervu mehānismiem ir dopamīna D2 receptoru pieejamības samazināšanās striatumā, kas atrodams abos traucējumos [20-24] konstatējums, kas tika apstiprināts kompulsīvās ēšanas dzīvnieku modelī [25]. Citas līdzības ietver līdzīgu smadzeņu darbības modeli pēc alkas un alkas nomākšanas [26-30] un līdzāspastāvēšana ar impulsīvu personību vai uzmanības deficīta hiperaktivitātes traucējumiem [31-36].
Mēs iepriekš esam apgalvojuši, ka nesen izstrādātie narkomānijas jomas modeļi var būt noderīgi, lai izpētītu pārtikas atkarības jēdzienu [15]. 2004, Deroche-Gamonet et al. izstrādāja atkarības līdzīgas uzvedības modeli žurkām, pamatojoties uz kontroles zaudēšanu pār kokaīna devu [37]. Šajā modelī žurkas lietoja kokaīnu katru dienu vairākus mēnešus. Dzīvnieki tika pārbaudīti attiecībā uz trim uzvedības parametriem, pamatojoties uz DSM-IV kritērijiem par vielu atkarību, ti, 1). 2) Ļoti augsta motivācija meklēt un lietot narkotiku. 3) Neskatoties uz nenovēršamajām sekām, turpināja meklēt zāles. Tika konstatēts, ka žurku apakšgrupa (17,2%) tika novērtēta augšējā terciālā katram kritērijam, kas ir daudz vairāk, nekā tas būtu sagaidāms nejauši (ti, 3,6%). Turklāt šie atkarību izraisoši uzvedības izpausmes dzīvnieki izrādījās neaizsargātāki pret dzēšamās narkotiku meklēšanas atjaunošanu, modeli par narkotiku lietošanu pēc detoksikācijas [38].
Šajā pētījumā mēs pārbaudījām, vai ar pārtiku saistītu uzvedību var pierādīt, izmantojot līdzīgu pieeju kā Deroche-Gamonet et al. Lai atvieglotu ar pārtiku saistītu uzvedību, mēs pakļaujam dzīvniekus binge modelim, kas sastāv no mainīgiem pārtikas ierobežošanas periodiem un piekļuves garšas pārtikai. Ēdināšanas modeļi, kas sastāv vai nu starpposma piekļuvei garšīgiem ēdieniem [39,40] vai mainot (12h / 12h) piekļuvi saharozei un pārtikas trūkumu, ir pierādīts, ka tas ir atkarīgs [41] un daži atkarības aspekti, piemēram, atcelšanas simptomi [42,43], kā arī izmaiņas dopamīna signalizācijā, kas tiek novērotas arī pēc ilgstošas zāļu iedarbības [44,45].
Ir ierosināts, ka atkarības attīstību atvieglo pāreja no uz rezultātiem vērstas uz mērķi vērstas uzvedības uz ierastu, stimulējošu reakciju uzvedības struktūru [46,47]. Lai pārbaudītu ierastās uzvedības lomu mūsu piedāvātajā pārtikas atkarības veida uzvedības modelī, mēs pārbaudījām arī atbildes reakciju uz pārtiku pēc garšas pārtikas devalvācijas [48]. Turklāt, tā kā atkarību izraisoša uzvedība ir saistīta ar paaugstinātu neaizsargātību pret narkotiku meklēšanas atjaunošanu [37], mēs pieņēmām, ka dzīvnieki ar mazāku kontroli pār savu uzturu būtu vairāk pakļauti cue un pārtikas izraisītu atjaunošanu pārtiku meklē pēc izmiršanas.
Materiāli un metodes
Ētikas paziņojums
Eksperimentus apstiprināja Utrechtas Universitātes Dzīvnieku ētikas komiteja, un tos veica saskaņā ar Nīderlandes likumiem (Wet op de Dierproeven, 1996) un Eiropas noteikumiem (86 / 609 / EEC).
Dzīvnieki
6 nedēļu vecas Wistar žurku tēviņi (Charles River, Sulzfeld, Vācija), kas sver 150-200 gramus eksperimenta sākumā, atsevišķi tika ievietoti Macrolon būros (L = 40 cm, W = 25 cm, H = 18 cm) kontrolētos apstākļos ( temperatūra 20–21 ° C, 55 ± 15% relatīvais mitrums) un apgrieztā 12 stundu gaišās un tumšās ciklā (iedegas plkst. 19.00). Čau un ūdens bija brīvi pieejami. Visi eksperimenti tika veikti dienas-nakts cikla tumšajā fāzē.
Eksperimentālais pārskats
Pielāgojot Deroche-Gamonet modeli, lai zaudētu kontroli pār kokaīnu, cenšoties baudīt garšīgus ēdienus, izmēģinājuma pētījumā konstatējām, ka pat viegla elektriskā kājiņa nomāca visu pārtiku. Tāpēc mēs izvēlējāmies izmērīt „nepārtrauktu meklēšanu, neskatoties uz sodu”, izmantojot hinīnu ar garšīgu pārtiku [49]. Šajā eksperimentālajā eksperimentā salīdzināja 4 diētas (aprakstītas turpmāk), lai tās varētu izraisīt pārtikas atkarības līdzīgu uzvedību. Šajā gadījumā 24 dzīvnieki (n = 6 grupā) tika apmācīti un testēti uz trim uzvedības veidiem, kā aprakstīts [37]. Interesanti, ka, pārbaudot trešo kritēriju (izturība pret vieglu elektrisko kājiņu), tika konstatēta pilnīga šokolādes meklējumu apspiešana, pat ja šoka intensitāte tika samazināta līdz 0.35 mA. Starp dažādām uztura grupām (ANOVA p = 0.1146 F = 2.243 df = 23) netika konstatēta atšķirība reaģējot šoka paradigmā. Bez tam, nenovērojām būtisku atšķirību, reaģējot uz pakāpenisku pastiprinājuma grafiku starp četrām uztura grupām (dati nav parādīti). Tomēr mēs novērojām tendenci palielināt atkarību līdzīgu uzvedību dzīvniekiem, kas pakļauti binge modelim, kad mēs ņēmām vērā visus trīs kritērijus. Tā kā elektriskā kājiņa slāpēja visu atalgojuma meklēšanu, mēs izvēlējāmies izmērīt pretestības kritēriju citā veidā, ti, pakļaujot dzīvniekus garšīgajam ēdienam, kas aizvainots ar 2 mM hinīnu. Šajā pētījumā aprakstītajā galvenajā eksperimentā mēs salīdzinājām grupu, kas pakļauta binge modelim (n = 36), ar chow-barotu kontroles grupu (n = 12). Šim eksperimentam dzīvnieki tika iepriekš apmācīti par trim kritērijiem 5 nedēļu laikā, kam sekoja 8 nedēļas pēc diētas pieejamības. Mēs nenovērojām atšķirību operanta atbildes reakcijā starp uztura grupām pirms diētas. Tad mēs turpinājām pārkvalifikāciju un testēšanu, izmantojot trīs kritērijus, kam sekoja 10 izmiršanas sesijas un divas atjaunošanas (cue- un šokolādes izraisītas) sesijas.
Diētas
Šajā pētījumā tika izmantotas četras dažādas diētas, un dzīvnieki tika pakļauti attiecīgajām diētām 8 nedēļām. Kontroles uzturs sastāvēja no ad libitum chow (SDS, 3.3 kcal / g, 77.0% ogļhidrātu, 2.8% tauku, 17.3% proteīna). Ierobežotās piekļuves diēta sastāvēja no ad libitum chow, kas papildināta ar 3h piekļuvi šokolādeiTM (Abbott Laboratories, Abbott Park, IL, ASV), 5 dienas nedēļā (no 12.00 – 15.00h). Augsta tauku satura dioksīds ar augstu saharozi sastāvēja no ad libitum chow kombinācijā ar ad libitum piesātinātiem taukiem (liellopu tauki (Ossewit / Blanc de Boeuf), Vandemoortele, Beļģija, 9.1 kcal / g) un 30% saharozes šķīdums saharozi krāna ūdenī, 1.2 kcal / ml). Uztura uzturs sastāvēja no 4-15.0-15.5g govs dienā / dienā, mainot 3 dienas ad libitum chow, kas papildināta ar ad libitum Oreo sīkdatnēm (Nabisco, East Hanover, NJ, ASV, 4.7 kcal / g, 74% ogļhidrātu, 21% tauku , 3% proteīns). Šajā gadījumā Oreo sīkdatnes bija pieejamas 24h / dienā trīs dienas. 15g čau / diena tika balstīta uz iepriekšējo Hagana et al. ja dzīvnieki bija ierobežoti ar 66% ad-lib chow. Šis modelis ir Hagan et al. bez binge modeļa stresa komponenta [39,50]. Krāna ūdens bija pieejams visu laiku, izņemot testēšanas laikā. Izmēģinājuma pētījumā tika salīdzinātas visas četras diētas. Dzīvnieki tika pārbaudīti pirms un pēc 8 nedēļas, kad bija pieejamas diētas. Šī raksta galvenais eksperiments salīdzina 8 nedēļas pēc uztura ar 8 nedēļām pēc ad-lib chow. Mēs turpinājām lietot barības diētu, jo literatūras dati, kā arī mūsu pašu izmēģinājuma dati liecināja, ka iepriekš aprakstītais uztraucošs uzturs, visticamāk, izraisīs pārtikas atkarības līdzīgu uzvedību [39].
Aparatūra
Žurkas tika apmācītas operantu kondicionēšanas kamerās (30.5 x 24.1 x 21.0 cm; Med Associates Inc, St. Albans, VT, ASV). Katra kamera bija aprīkota ar divām ievelkamām svirām (4.8 x 1.9 cm). Virs katras sviras atradās signāllampiņa (ENV-221M stimula gaisma žurkām, 28V, 100mA; Med Associates Inc) un mājas gaisma (ENV-215M mājas gaisma žurku kamerām, 28 V, 100mA; Med Associates Inc). pretējā sienā. Kameras grīda bija pārklāta ar metāla režģi ar stieņiem, kurus atdalīja 1 cm. Lai samazinātu ārējo troksni, kamera tika ievietota skaņas slāpēšanas kamerā, kas aprīkota ar ventilācijas ventilatoru. Šokolādes konveijers tika piegādāts pārtikas traukā, kas atrodas starp abām svirām, izmantojot neilona caurules, kas piestiprinātas pie viena ātruma šļirces sūkņa (PHM-100-3.33; Med Associates Inc), kas novietots ārpus kameras. Operantu kameru kontrolēja MED-PC (versija IV) Research Control & Data Acquisition System programmatūra.
Šokolādes iegūšana Nodrošiniet pašpārvaldi
Dzīvnieki tika apmācīti reaģēt uz pārtiku, kā aprakstīts iepriekš [51,52]. Žurkas pirmo reizi saņēma 10 operanta apmācības, kas ilga 1 h. Šo sesiju laikā bija divas sviras, no kurām viena tika atzīta par aktīvu. Aktīvo un neaktīvo sviru stāvoklis tika līdzsvarots starp dzīvniekiem. Sesija sākās ar abu sviru ievietošanu un mājas apgaismojuma apgaismojumu. Pirmajā sesijā tika izmantots fiksēts koeficients (FR) 1 armatūras grafiks, kas nozīmē, ka katra aktīvā sviras nospiešana izraisīja 0.2 ml šokolādes piegādi. Nodrošiniet abu sviru noņemšanu 20 sek. svira 10 sec, kurā mājas gaisma tika izslēgta. Otrajā un trešajā sesijā atbildes prasība tika palielināta līdz FR2 pastiprināšanas grafikam. Sākot ar ceturto sesiju, tika izpildīts FR5 pastiprināšanas grafiks.
Atbildēšana uz laiku
Laika izslēgšanas procedūra tika balstīta uz [37], lai gan tika izmantots īsāks sesijas ilgums, lai novērstu sāta sajūtu reakciju. Seansi sastāvēja no 5 min šokolādes 10 blokiem. Nodrošiniet, ka 4 min. Pieejamības bloku laikā atlīdzības kontingenta klātbūtne tika norādīta dzīvniekiem, apgaismojot mājas gaismu. Pašpārvaldes procedūra pieejamības bloku laikā bija tāda pati kā iepriekš aprakstīta, ti, tika izmantots FR5 stiprinājuma grafiks. Pieejamības bloķēšanas laikā mājas gaisma bija izslēgta un atbildes uz abām svirām nebija paredzētas. Reaģēšana kļuva mainīgāka sesijas pēdējo bloku laikā, iespējams, sātīguma dēļ. Tāpēc mēs izmantojām pirmo 5 min nepieejamības bloku laikā veikto atbilžu apjomu kā kritisko parametru, jo šo bloku papildināja divi pieejamības bloki, kuros dzīvnieki vienmēr saņēma maksimālo atalgojuma summu pieejamā laikā. Dzīvnieki saņēma 5 sesijas pirms diētas un 10 sesijas pēc diētas. Par pēdējo 15 sesiju pirmā nepieejamības bloka atbildes vidējo atbilžu skaitu izmantoja kā dzīvnieka beigu punktu skaitu.
Progresīvā stiprinājuma grafiks
Saskaņā ar pakāpenisko armēšanas grafiku dzīvniekiem bija jāatbilst aktīvās sviras reakcijas prasībām, kas pakāpeniski palielinājās pēc katras nopelnītās šokolādes. Nodrošināt atlīdzību (1, 2, 4, 6, 9, 12, 15, 20, utt.53]). Sesija sākās ar mājas gaismas apgaismojumu (signalizējot par atalgojuma pieejamību) un gan aktīvās, gan neaktīvās sviras ievietošanu. Atbilstība aktīvās sviras reakcijas prasībām izraisīja abu sviru ievilkšanu, gaismas signāla apgaismojumu virs aktīvās sviras 10 sec un 0.2 ml šokolādes piegādi. Pēc 20 sec taimauta sākās jauns cikls. Sesija beidzās, kad dzīvnieki nespēja nopelnīt 60 min. Dzīvnieki saņēma 4 PR sesijas pirms un 4 PR sesijas pēc diētas. Abos gadījumos aktīvā sviras reakciju vidējo vērtību 4 sesijās izmantoja kā dzīvnieka PR punktu skaitu.
Atbildēšana par sodīšanu
Procedūra tika pielāgota no Deroche-Gamonet et al. (2004). Šīs procedūras laikā dzīvnieki tika pārbaudīti operācijas kondicionēšanas kamerās, kas bija atšķirīgas no tām, kas tika izmantotas treniņu, pārtraukumu un PR sesiju laikā. Sesija sākās ar mājas apgaismojumu un abu sviru prezentāciju. Šo sesiju laikā dzīvnieki reaģēja ar pastiprinājuma FR5 grafiku, kurā katrs 1st sviras spiediens izraisīja toni un katru 4th un 5th sviras piespiešana izraisīja elektrisko kāju šoku (0.35mA, 2sec), ko ievada caur režģa grīdu. Katrs 5th sviras piespiešana izraisīja 0.2 ml šokolādes piegādi. Pēc 4 signāls tika izslēgtsth sviras piespiešana vai tad, ja dzīvnieki 4 minūšu laikā nespēja veikt 1 atbildes, tad sākās jauns FR5 cikls. Rezultāta rādītājs bija sviru spiedienu skaits, ko dzīvnieki veica sesijas laikā, atbildot uz sākotnējo līmeni (4 FR5 sesiju vidējais rādītājs iepriekšējās dienās). Mēs vērtējām, ka saskaņā ar šo paradigmu mēs reaģējam pilotprojektā (aprakstīts iepriekš), kurā elektriskie kājiņas gandrīz pilnībā nomāca reakciju uz pārtiku visos dzīvniekos.
Hinīna viltošana
Dzīvniekiem tika dota brīva piekļuve vai nu bezpiedevu, vai viltotai (izmantojot 2 mM hinīnu; Sigma, Nīderlande) šokolāde. Izmēģinājuma eksperiments parādīja, ka 30 mM hinīna koncentrācija izraisīja ievērojamu individuālo mainīgumu, savukārt augstāka koncentrācija gandrīz visiem dzīvniekiem nomāc devu un zemāka koncentrācija ļoti maz ietekmēja šokolādi. Nodrošiniet uzņemšanu. Apslāpēšanas koeficients tika aprēķināts šādi: ((nesamākslots patēriņš - viltots patēriņš) / ne-viltots patēriņš) * 2, tā ka nomākuma koeficients 100 ietvēra pilnīgu ieplūdes nomākšanu, un attiecība 100 nozīmēja, ka nomākšana vispār netika veikta .
Atlīdzības devalvācija
Dzīvniekiem tika dota brīva piekļuve šokolādei 2 h. Nodrošiniet, ka mājas būrī tieši pirms 20 min operācijas sesijas, kuras laikā tika izgaismota mājas gaisma un abas sviras bija visas sesijas laikā. Gan aktīvās, gan neaktīvās sviras atbildes nebija plānotas. Devalvācijas rezultāts tika aprēķināts kā aktīvo sviru preses daudzums, ko dzīvnieks izdarījis pēc devalvācijas. Rezultāti tika salīdzināti ar sviru spiediena daudzumu normālā 20 min neuzskaitītā FR5 sesijā iepriekšējā dienā.
Izzušana un atjaunošana
Dzīvnieki saņēma 12 ikdienas 1 h operācijas sesijas, kuru laikā sviru preses nebija plānotas. Visā sesijā tika ieslēgta mājas apgaismojums (tas, ka iepriekš bija saņemta atalgojuma pieejamība). 13 dienā cue-inducēta atjaunošana tika pārbaudīta šādi. Sesija sākās ar gaismas signāla apgaismojumu virs aktīvās sviras 10 sek. Šīs sesijas laikā, izpildot FR5 prasību uz aktīvās sviras, abas sviras tika noņemtas un 10 sekcijas apgaismojums tika izgaismots, bet atlīdzība netika saņemta. 14 un 15 dienā dzīvnieki saņēma normālas izzušanas sesijas. 16 dienā, šokolāde Nodrošiniet, lai tiktu pārbaudīta atkārtota atjaunošana. Sesija sākās ar 0.6 ml šokolādes piegādi. Sesijas sviras šajā sesijā nebija paredzētas.
Datu analīze
Pamatojoties uz trim kritērijiem, “atkarības rādītājs” tika aprēķināts pēc Belina et al. [54]. Normalizācija tika veikta, atņemot visu dzīvnieku vidējo vērtību no katra dzīvnieka un dalot ar visas grupas standarta novirzi. Tas noteica kritēriju rezultātu ar vidējo 0 un 1 standarta novirzi katram kritērijam. Pēc tam atkarības rādītājs tika aprēķināts kā trīs normalizēto punktu kopsumma. Mēs arī klasificējām dzīvniekus saskaņā ar Deroche – Gamonet et al., Kas nozīmē, ka mēs skaitījām to kritēriju skaitu, kuriem dzīvnieks ieguva starp 66th un 99th procentuālais sadalījums [37]. Abas diētas grupas salīdzināja viena ar otru, izmantojot Studentu t-testus. Kritēriju grupas salīdzināja, izmantojot vienvirziena ANOVA, kam sekoja Turcijas daudzkārtējās salīdzinošās pārbaudes pēc vajadzības. Neapstrādātas datu kopas ir pieejamas pēc pieprasījuma.
rezultāti
Dzīvnieku kohortu (n = 48) pārbaudīja attiecībā uz trim atkarības veida kritērijiem. Lai izraisītu nekontrolētas ēšanas attīstību, apakšgrupa (n = 36) tika pakļauta binge modelim. Netika novērotas būtiskas atšķirības starp vienu no trim atsevišķiem kritērijiem starp kontroles un iedzertajiem dzīvniekiem (atbildes reakcija uz laiku (TO): p = 0.6 t = 0.53 df = 46; progresējošais koeficients (PR): p = 0.9 t = 0.1128 df = 46 hinīns: p = 0.3 t = 1.048 df = 46)Attēls 1A – C). Tomēr iedzeršanas modelis ievērojami palielināja ķermeņa masas pieaugumu (p <0.0001 t = 6.105 df = 46) (1D attēls). Pēc tam mēs sadalījām visus dzīvniekus 4 apakšgrupās, pamatojoties uz kritēriju apjomu, par kuru tie ieguva starp 66th un 99th procentils, saskaņā ar Deroche-Gamonet et al. (2004). Mūsu gadījumā 3-critt apakšgrupa nebija lielāka, nekā gaidīts, nejauši (ti, 3,6%) (Skaitlis 2). Tas attiecās gan uz grupām, kas ir binge (Attēls 2A), kā arī visu kohortu (Attēls 2B). Kritēriju apakšgrupas katrā kritērijā atšķīrās (ANOVA TO: p <0.0001 F = 11.42 df = 47; PR: p <0.0001 F = 9,850 df = 47; hinīns: p = 0.0006 F = 6.932 df = 47) (Attēls 3A – C). Binge grupā mēs novērtējām, vai samazināta kontrole paredzēja ķermeņa masas palielināšanos diētas laikā, kas tā nebija (3D attēls).
Svarīgi, ka atšķirības starp kritēriju grupām nebija saistītas ar sātīguma vai enerģijas pieprasījuma izmaiņām, jo visas grupas 70 min FR5 sesijas laikā patērēja tādu pašu daudzumu šokolādes (ANOVA p = 0.3 F = 1.266 df = 47) (Attēls 4A) vai, ja 2h ir dota ad libitum piekļuve šokolādei Nodrošināt (ANOVA p = 0.4 F = 0.9651 df = 47) (Attēls 4B). Mēs arī aprēķinājām atkarības rezultātu saskaņā ar [54]. Tā rezultātā tika iegūti dažādi rezultāti (Skaitlis 5).
Ir ierosināts, ka novirzes, narkotiku izraisītu stimulēšanas-reakcijas paradumu veidošanās ir izšķirošs solis atkarību izraisošās uzvedības attīstībā [46,47]. Lai novērtētu, vai dzīvnieku izteiktā uzvedība bija mērķtiecīga vai pastāvīga, mēs devalvējām šokolādi Nodrošināt atlīdzību, piešķirot dzīvniekiem 2 h brīvu piekļuvi savās mājas būrī pirms 20 min operanta testēšanas sesijas, kuras laikā sviras nospiež, ja nav nostiprinātas . Ja šokolāde tika devalvēta salīdzinājumā ar 63 min sesiju, kurā sviras nospiež, kad šokolāde tika pastiprināta, un šokolāde netika devalvēta (vidējā starpība ir 20, 104.0% ci = 95, 92.06% ci = 115.9 līdz XNUMX).Attēls 6A). Sviras preses, kas veiktas pēc devalvācijas, korelēja ar atkarības rezultātu (r2= 0.2, p <0.001) (Attēls 6B). Netika novērota atšķirība starp iedzeršanas un kontroles grupu (dati nav parādīti).
Pēc tam mēs izvērtējām, vai dzīvnieki ar samazinātu ēšanas kontroli bija vairāk pakļauti atjaunot dzēšanu. Mēs izmērījām 2 atjaunošanas veidus. Salīdzinot ar izzušanu (Attēls 7A), reakcijas kontingenta šokolādes prezentācija Nodrošināt, ka saistītās norādes izraisīja nozīmīgu (p = 0.0035 t = 3.077 df = 47) reakcijas atjaunošana visā kohortā, bet starp kritēriju grupām nebija atšķirības (ANOVA p = 0.865 F = 0.2442 df = 47) (Attēls 7B). Šokolādes nodrošināšanas izraisītas atjaunošanas laikā mēs novērojām nozīmīgu atjaunošanu (p <0.0001 t = 12.35 df = 47) un būtisku atšķirību atjaunošanā starp grupām, un 2 kritēriju grupā bija augstāks atbildes reakcijas līmenis nekā dzīvniekiem ar 0 un 1 kritēriju (ANOVA p = 0.01 F = 4.225 df = 47) (Attēls 7C).
diskusija
Šajā pētījumā mēs pielāgojām kokaīna atkarības līdzīgas uzvedības modeli, lai novērtētu atkarību izraisošu uzvedību, kas vērsta uz garšīgu pārtiku. Lai atvieglotu nekontrolētas ēšanas attīstību, dzīvnieku apakšgrupa (n = 36) tika pakļauta iedzimta tipa modelim, kas sastāv no 4 dienas 66% ad libitum chow pārmaiņus ar 3 dienām piekļuvi ad libitum chow kombinācijā ar Oreo sīkfailiem. Pēc triju kontroles zaudēšanas kritēriju pārbaudes mēs izmērījām atbildi pēc devalvācijas un vēlmi atjaunot dzēšamo reakciju, ko izraisīja ar pārtiku saistītā biļetes vai šokolādes reakcijas kontingenta prezentācija.
Binge modelis neietekmē kontroli pār pārtiku
Mēs neievērojām binge modeļa ietekmi uz jebkuru no trim atkarības veida kritērijiem.Skaitļi 1 un Un2) .2). Tomēr mēs novērojām ķermeņa masas pieauguma palielināšanos pēc pakļaušanas modelim. Pašreizējais uzturs ir balstīts uz Hagana et al. Pētījumu, kas parādīja, ka palielinājās to dzīvnieku garšīgs ēdiens, kuri bija pakļauti salīdzināmam diētam pat pēc tam, kad tie tika izņemti no šīs diētas 30 dienas [50]. Pretstatā Hagan et al., Mēs izmantojām vīriešu kārtas žurkas. Tāpēc mēs nevaram izslēgt, ka mēs varētu būt ieguvuši izteiktāku barības diētas ietekmi, ja mēs būtu lietojuši sieviešu žurkas. Patiešām, BED ir biežāk sastopama sievietēm sievietēm, tad vīriešiem [55]. No otras puses, ir atkārtoti pierādīts, ka, ņemot vērā pareizos apstākļus, gan vīriešu, gan sieviešu kārtas žurkas iekļūs garšīgos ēdienos [56-58]. Vēl viens bieži lietotais iedzeršanas modelis, kas izraisa ļaunumu abos žurku dzimumos, izmanto pārmaiņus 12h / 12h pārtikas trūkuma periodus kopā ar piekļuvi 10% saharozes šķīdumam [59,60]. Iepriekšējie pētījumi arī parādīja, ka pastāvīga piekļuve augsta tauku satura saharozes diētai palielinās, reaģējot uz PR grafiku, un reaģējot uz PR grafiku, pirms piekļuve uzturs pozitīvi korelē ar vēdera tauku uzglabāšanu pēc 4weeks, kad ir pieejams augsts tauku saturs. cukura diēta vīriešu kārtas žurkām [51]. Tādējādi iedarbība uz noteiktu veidu aptaukošanās diētām var novest pie ēšanas un pastiprinātas pārtikas motivācijas. Tomēr mūsu dati liecina, ka ilgstoša ekspozīcija ar uzturu nav pietiekama, lai izraisītu skaidru atkarību līdzīgu uzvedību.
Nav pierādījumu par “pārtikas atkarību”, bet augstu individuālo mainīgumu, kontrolējot garšīgus ēdienus
Pretēji tam, kas tika konstatēts attiecībā uz kokaīnu, žurku apakšgrupa, kas veikusi augšējo tertiju visiem trim kritērijiem, nebija lielāka, nekā gaidīts pēc nejaušības principa (3,6%). Tādēļ ir saprātīgi secināt, ka nekādas skaidras atkarības pazīmes, kas vērstas uz šokolādi, nodrošina mūsu pētījumā izstrādāto. Pat tad, ja nav šādas “atkarīgas apakšgrupas”, šajā pētījumā novērotā pārtikas pārraudzības diapazons ir ļoti nozīmīgs. Tas nozīmē, ka samazināta kontrole pār uztura uzņemšanu cilvēkiem, pat ja nav skaidras atkarības līdzīgas uzvedības, var izraisīt pārēšanās un ilgstošu vieglu pārēšanās, kas izraisa aptaukošanos dažiem cilvēkiem. Šajā pētījumā, samazinot kontroli pār garšīgu ēdienu, netika prognozēts ķermeņa masas pieaugums, kas ir iespējams tāpēc, ka žurkas (atšķirībā no cilvēkiem) nemēģina novērst ķermeņa masas pieaugumu. Līdz ar to neironu mehānismi, kas ir šīs pārtikas kontroles un pārņemšanas kontroles nepārtrauktības dēļ, ir svarīgi, lai to izpētītu, un mūsu pašreizējais modelis nodrošina to uzvedības rīkus.
Dzīvnieki, kuriem ir mazāka kontrole pār pārtikas uzņemšanu, ir mazāk jutīgi pret atalgojuma devalvāciju
Mēs novērojām būtisku samazinājumu, reaģējot pēc devalvācijas grupas līmenī (6a attēls). Interesanti, ka devalvācijas ietekmei bija lielas individuālas atšķirības, kas sakrīt ar atkarības rādītāju (Attēls 6b). Ir ierosināts, ka atkarības attīstību atvieglo pāreja no mērķtiecīgas uz rezultātu orientētas uzvedības uz ierasto stimulu uzvedību [46]. Tiek uzskatīts, ka pirmais ir striatuma ventrālās un mediālās daļas, bet pēdējais ir atkarīgs no dorsolaterālā striatuma [61]. Patiešām, ir atkārtoti pierādīts, ka ilgstoša kokaīna pašpārvalde pieņem darbā dorsolaterālos striatāla mehānismus, kas ir saistīti ar narkotiku meklēšanu [62-65] un ka dorsolaterālā striatuma bojājumi vai inaktivācija samazina ierasto uzvedību [66-69]. Tā kā dzīvnieki, kuriem ir mazāka kontrole pār pārtikas uzņemšanu, izpaužas biežāk, šie konstatējumi liecina, ka samazināta pārtikas uzņemšanas kontrole ir saistīta ar lielāku dorsolaterālo striatālu iesaistīšanos ēšanas kontrolē.
Zemas kontroles dzīvnieki ir vairāk pakļauti atjaunot dzēšamo pārtiku
Nozīmīga atkarības iezīme ir augsts recidīva risks [70,71]. To var izpētīt, izmantojot dzīvnieku modeļus, kuros pētīta dzīvnieka tieksme atjaunot zāļu meklēšanu pēc operanta reakcijas izzušanas. Narkotiku meklēšanu var atjaunot, izmantojot ar narkotikām saistītu bišu, nelielu zāļu primāro daudzumu vai stresu [38]. Lai novērtētu, vai dzīvnieki ar mazāku kontroli pār savu pārtikas meklēšanu, visticamāk, atjaunos dzēšamo pārtiku, mēs izmēģinājām dzīvniekus gan par cue-, gan atalgojumu. Kā redzams Attēls 7CTikai primējot dzīvniekus ar šokolādes aromātu, kas izraisīja ievērojamu atšķirību starp 4 kritēriju grupām. Šajā gadījumā 2 kritēriji dzīvnieki atjaunošanas laikā reaģēja ievērojami vairāk. Iespējams, ka arī 3 kritērijiem pakļautie dzīvnieki biežāk atjaunosies, taču statistiski bija grūti to pierādīt, jo šajā grupā dzīvnieki bija nelieli.
Nobeigumā mēs piedāvājam modeli, ko var izmantot, lai novērtētu izmaiņas ēšanas paradumu kontrolē. Šis modelis rada uzvedības nepārtrauktību, sākot no ļoti augstas līdz zemai kontrolei, kuras galējība var tikt saukta par pārtikas atkarību, bet vismaz pašreizējā eksperimentā nav iespējams noteikt skaidru robežu starp “atkarīgajiem” un “ne atkarīgajiem” dzīvniekiem. nav arī dzīvnieku apakšgrupas, kuras potenciāli var klasificēt kā tādas, kas uzrāda atkarību līdzīgu uzvedību, nekā paredzēts nejauši. No otras puses, mēs noskaidrojām, ka zemā pārtikas uzņemšanas kontrole saistīta ar augstu garšas pārtikas izraisītas recidīva tendenci un palielinātu parastu reakciju uz šokolādi, norādot, ka uzvedības izmaiņas, kas saistītas ar atkarību izraisošu uzvedību, var novērot dzīvniekiem ar zemu garšas kontroli. pārtika. Tāpēc šis modelis ir vērtīgs līdzeklis, lai pētītu ēšanas un tā nervu pamatu kontroli. Tas ir ļoti svarīgi, ja mēs uzskatām, ka samazināta kontrole pār ēšanu, pat bez stingras pārtikas atkarības klasifikācijas, var izraisīt nopietnas veselības problēmas.
Finansējuma pārskats
To atbalsta NeuroFAST fonds (pārtikas uzņemšanas, atkarības un stresa integrēta neirobioloģija). NeuroFAST finansē Eiropas Savienības Septītā pamatprogramma (FP7 / 2007-2013) saskaņā ar piešķīruma līgumu Nr. 245009. Finansētājiem nebija nekādas nozīmes pētījuma izstrādē, datu vākšanā un analīzē, lēmumu publicēt vai sagatavot manuskriptu.
Atsauces