Setelah setiap hari bingeing pada penyelesaian sukrosa, kekurangan makanan menyebabkan kebimbangan dan mengakibatkan ketidakseimbangan dopamin / acetylcholine (2008)

Mengalami gula boleh mengaktifkan laluan saraf dengan cara yang sama dengan mengambil dadah penyalahgunaan, menyebabkan tanda-tanda pergantungan yang berkaitan. Eksperimen-eksperimen sekarang menguji sama ada tikus-tikus yang telah menggemaskan sukrosa dan kemudian berpuasa menunjukkan tanda-tanda penarikan seperti opiate. Tikus dikekalkan pada kekurangan 12-h diikuti oleh akses 12-h ke penyelesaian 10% sucrose dan chow untuk hari 28, kemudian berpuasa untuk 36 h. Haiwan ini menghabiskan lebih sedikit masa pada lengan terdedah yang ditambah ditambah labirin berbanding dengan kumpulan chow libitum chow yang sama, yang menunjukkan kecemasan. Microdialysis mendedahkan peningkatan bersamaan dengan acetylcholine ekstraselular dan pengurangan pembebasan dopamin dalam shell accumbens nukleus. Keputusan ini tidak kelihatan akibat hipoglikemia. Penemuan menunjukkan bahawa diet bingung pada sukrosa dan chow diikuti dengan puasa mencipta keadaan yang melibatkan kecemasan dan diubah akumulasi dopamin dan aketylcholine. Ini adalah sama dengan kesan naloxone, mencadangkan pengeluaran seperti opiate. Ini mungkin faktor dalam beberapa gangguan makan.

1.1. Kaedah umum

Tikus Sprague-Dawley lelaki diperoleh dari Taconic Farms (Germantown, NY) atau dibiakkan di vivarium Princeton University dari stok yang berasal dari Ladang Taconic. Tikus telah ditempatkan secara individu pada cahaya 12-h yang terbalik: Siklus gelap 12-h. Semua prosedur telah diluluskan oleh Jawatankuasa Penjagaan dan Penggunaan Haiwan Institusi Universiti Princeton.

1.2. Percubaan 1: Adakah kecemasan terbukti semasa berpuasa dalam tikus gula-bingeing?

Tikus (300-450 g) dalam kumpulan eksperimen utama (gula pasang surut + chow; n = 9) dikekalkan pada diet 12-h kekurangan diikuti dengan akses 12-h kepada penyelesaian sukrosa 10% (w / v) ditambah chow rodent piawai (LabDiet #5001, PMI, St Louis, MO, 3.02 kcal / g) memulakan 4 h ke fasa gelap setiap hari untuk hari 28 [13]. Kumpulan kawalan (ad libitum chow; n = 7) dibenarkan akses libitum iklan kepada chow rodent standard. Semua haiwan mempunyai ad libitum air. Kumpulan-kumpulan lain (chow berselang-seli dan gula libitum iklan) yang digunakan dalam Eksperimen 2 dan 3 tidak diuji untuk kegelisahan kerana mereka gagal untuk menunjukkan tanda-tanda tingkah laku pengeluaran berikut naloxone atau berpuasa dalam laporan sebelumnya [3].

Pada Hari 28, selepas kekurangan 12-h biasa, tikus dalam kumpulan percubaan telah dinafikan akses kepada gula dan chow untuk tambahan 24 h. Kumpulan kawalan juga dilarang untuk chow untuk 36 h. Pada masa ini, haiwan terus mempunyai akses libitum iklan ke air. Kemudian haiwan itu diletakkan secara individu di atas-labirin tinggi untuk 5 min menggunakan teknik File, Lippa, Beer, dan Lippa [14]. Alat ini mempunyai empat lengan, masing-masing 10 cm lebar dengan panjang 50 cm, dan ditinggikan 60 cm di atas lantai. Dua lengan bertentangan disertakan dengan dinding buram yang tinggi. Dua lagi lengan tidak mempunyai dinding pelindung. Percubaan dilakukan di bawah cahaya merah. Tikus diletakkan di tengah-tengah labirin dan bergiliran menghadap lengan terbuka atau tertutup. Setiap percubaan ditambah maze adalah video dirakam dan menjaringkan untuk jumlah masa yang dihabiskan dengan kepala dan forepaws pada lengan terbuka, lengan tertutup atau bahagian tengah labirin oleh pemerhati buta kepada keadaan rawatan.

1.3. Percubaan 2: Adakah tikus memabukkan gula telah mengubah DA dan penyingkiran ACh dalam accumbens semasa berpuasa?

Kumpulan tikus yang berasingan (350-450 g) menjalani pembedahan untuk panduan kannula implan untuk mikrodialisis. Tikus telah dibiakkan dengan 20 mg / kg xylazine dan 100 mg / kg ketamin (ip) ditambah dengan ketamin seperti yang diperlukan (100 mg / kg, ip). 21 dua arah mengukur panduan keluli tahan karat boleh digunakan untuk mengangkat bahagian belakang kerangka akusatik (anterior: + 1.2 mm, lateral: 0.8 mm dan ventral: 4.0 mm, dengan merujuk kepada bregma, sinus midsagittal, dan permukaan tengkorak tahap masing-masing) menggunakan alat stereotaxic.

Tikus dibenarkan untuk pulih dari pembedahan sekurang-kurangnya seminggu 1. Sama seperti prosedur dalam Eksperimen 1, kumpulan percubaan (n = 6) dikekalkan pada kekurangan 12-h setiap hari diikuti oleh akses 12-h ke sukrosa 10% dan chow piawai standard, bermula 4 h ke fasa gelap, untuk 28 hari untuk mendorong pesta (iaitu, gula sekejap + chow). Satu kumpulan kawalan diselenggarakan pada jadual yang sama tanpa sukrosa (chow berselang, n = 7), manakala kumpulan lain dikekalkan pada ad libitum chow harian (n = 6). Pada Hari 28, setiap tikus dipindahkan ke ruang microdialysis dan siasatan dimasukkan dan dipasang dengan simen akrilik 14-16 h sebelum percubaan untuk membolehkan pemulihan neurotransmitter stabil. Probe mikrodialisis dibina daripada tiub kaca silika (diameter dalaman 37 μm, Polymicro Technologies Inc., Phoenix, AZ) di dalam tiub keluli tahan karat 26 mengukur dengan hujung microdialysis selulosa tiub dimeteraikan pada akhir dengan epoksi (Spectrum Medical Co., Los Angeles, CA, 6000 MW, diameter luar 0.2 mm × 2.0 mm panjang) [15]. Probe menonjolkan 5 mm dari panduan cannula untuk mencapai tapak yang dimaksudkan di shell accumbens. Probe telah diperkaya dengan penyelesaian Ringer buffered (142 mM NaCl, 3.9 mM KCl, 1.2 mM CaCl₂, 1.0 mM MgCl₂, 1.35 mM Na₂HPO₄, 0.3 mM NaH₂PO₄, pH7.35) pada kadar aliran 0.5 μL / min untuk tempoh penstabilan dan pada 1.3 μL / min 2 h sebelum dan sepanjang eksperimen. Neostigmine (0.3 μM) telah ditambah kepada penyelesaian Ringer untuk meningkatkan pemulihan basal ACh dengan menghalang degradasi enzimnya.

Apabila tempoh akses sukrosa 12-h terakhir berakhir pada Hari 28, chow, sukrosa dan air dikeluarkan dari semua tikus. Air telah dikeluarkan untuk percubaan dialisis 36 h kerana air minuman boleh mengubah tahap asas DA dan ACh [16], yang akan mengelirukan keputusannya. Sampel mikrodialisis dikumpulkan untuk 1 h (3 × 20-min sampel) selepas 12, 24 dan 36 h berpuasa (tiada makanan, gula atau air yang ada). Setiap sampel telah berpecah, separuh untuk analisis DA dan separuh untuk ACh.

1.4. Ujian dopamin dan acetylcholine

DA dan metabolitnya asid 3,4-dihydroxy-phenylacetic (DOPAC) dan asid homovanillic (HVA) dianalisis oleh fasa terbalik, kromatografi cecair prestasi tinggi dengan pengesanan elektrokimia (HPLC-EC). Sampel disuntik ke dalam gelung sampel 20-μL yang membawa kepada lajur 10-cm dengan 3.2 mm-bore dan 3 μm, pembungkusan C18 (Model Brownlee Co. 6213, San Jose, CA). Fasa bergerak mengandungi 60 mM sodium phosphate, 100 μM EDTA, 1.24 mM heptanosulfonic acid, dan 5% vol / vol methanol. DA, DOPAC dan HVA diukur dengan pengesan coulometric (Model ESA Co. 5100A, Chelmsford, MA) dengan potensi penyaman yang ditetapkan pada + 500 mV, dan potensi sel kerja di -400 mV.

ACh diukur dengan HPLC-EC fasa terbalik menggunakan gelung sampel 20-µL dengan lajur analitik C10 18 cm (Chrompack Inc., Palo Alto, CA). ACh ditukar menjadi betaine dan hidrogen peroksida oleh reaktor enzim yang tidak bergerak (asetilkolinesterase dan kolin oksidase dari Sigma, St Louis, MO dan lajur dari Chrompack Inc., Palo Alto, CA). Fasa bergerak adalah 200 mM kalium fosfat pada pH 8.0. Pengesan amperometrik digunakan (EG&G Princeton Applied Research, Lawrenceville, NJ). Hidrogen peroksida dioksidakan pada elektrod platinum (BAS, West Lafayette, IN) yang ditetapkan pada 500 mV berkenaan dengan elektrod rujukan Ag-AgCl (EG&G Princeton Applied Research).

Tiga, sampel 20-min dikumpulkan di puasa 12, 24 dan 36 h. Untuk setiap jam, data untuk tiga sampel adalah purata. Data untuk DA dan ACh ditukarkan kepada peratus daripada titik waktu kekurangan 12-h untuk setiap kumpulan, apabila tikus berselang-seli makan biasanya menjangkakan makanan.

1.5. Histologi

Pada akhir histologi eksperimen dilakukan untuk mengesahkan penempatan probe microdialysis. Tikus-tikus menerima overdosis natrium pentobarbital dan apabila sangat dibius secara intracardially perfused dengan 0.9% saline diikuti oleh formaldehid 10%. Otak telah dibuang, dibekukan, dan penguji memeriksa bahagian-bahagian seperti yang telah dipotong (iris 40 μm, bermula anterior kepada accumbens) sehingga tapak tip penyelidikan berada. Apabila trek siasatan divisualisasikan, mereka telah merancang menggunakan atlas Paxinos dan Watson [17].

1.6. Percubaan 3: Adakah terdapat perubahan paras glukosa darah akibat pengambilan sucrose kronik?

Tikus (300-350 g) dalam tiga kumpulan dikekalkan untuk hari 28 pada (a) gula sekejap + chow (12-h kekurangan diikuti dengan akses 12-h ke penyelesaian 10% sucrose dan chow, bermula 4 h ke fasa gelap ; n = 10), (b) chow berselang (12-h kekurangan diikuti dengan akses 12-h ke standard chow rodent (no sucrose), memulakan 4 h ke fasa gelap; n = 10), atau (c) ad libitum chow (n = 9). Chow dan gula telah dikeluarkan dan sampel darah ekor dikumpulkan berikutan 12, 24 dan 36 h dari kekurangan. Darah dikumpulkan dari hujung ekor oleh seorang penguji dengan perlahan memegang haiwan sementara yang lain membuat kepak kecil kira-kira 5 mm dari hujung ekor dengan pisang steril. Darah dikumpulkan dalam tiub kapilari, sentrifuged dan serum kemudian dianalisis untuk tahap glukosa dengan Analox GM7 Fast Enzymatic Metabolizer (Analox, Lunenburg, MA). Semasa tempoh capaian 28, pengambilan gula dan chow diukur setiap hari, dan berat badan diukur setiap minggu. Berat badan juga diukur pada setiap titik masa semasa kekurangan.

1.7. Statistik

Data tambahan-maze dianalisis dengan Pelajar yang satu-ekor, tidak berpasangan t-test. Cohen's d, yang mengukur saiz kesan [18], dan p_rep, yang menyediakan kebarangkalian replikasi [19], juga dikira. Data bagi DA dan ACh dianalisis sebagai perbezaan peratus daripada garis dasar normal seperti yang diterangkan di atas, menggunakan langkah berulang ANOVA yang diikuti oleh ujian post hoc Tukey. Tahap glukosa darah, berat badan dan data pengambilan dianalisa dengan langkah berulang ANOVA.

2.1. Berat badan, pengambilan gula dan pengambilan chow

Data yang dikumpul semasa tempoh akses 28 di Eksperimen 3 mendedahkan bahawa tikus dengan akses binge ke sukrosa meningkat pengambilan sukrosa mereka pada tempoh pendedahan 28-hari (F(27, 279) = 4.9, p <0.001; Rajah 1A), dapatan yang serupa dengan apa yang telah ditunjukkan dalam laporan terdahulu kita dengan sukrosa atau glukosa [3,20]. Data pengambilan Chow menunjukkan perbezaan yang ketara di kalangan kumpulan. Tikus-tikus yang mempunyai akses gula sekejap-sekejap makan kurang daripada chit libitum dan kumpulan chow sekejap-sekejap (F(2,26) = 60.8, p <0.001; Rajah 1B). Walau bagaimanapun, tidak ada perbezaan di kalangan kumpulan dalam jumlah pengambilan kalori setiap hari (Rajah 1C).

  

Rajah 1

Pengambilan gula dan chow semasa tempoh akses 28-hari. A) Tikus dengan gula + sekejap-sekejap meningkat jumlah pengambilan gula setiap hari dari masa ke masa. B) Tikus dengan gula sekejap + chow makan sedikit gram chow daripada chow sekejap dan libitum ad ...

Tiada perbezaan berat badan di kalangan kumpulan semasa tempoh akses 28-hari; Walau bagaimanapun, terdapat kesan masa, dengan ketiga-tiga kumpulan menimbang beratnya pada hari-hari 28 (F(4,104) = 298.9, p <0.001). Selama 36 jam kekurangan, berat badan menurun dari masa ke masa untuk semua kumpulan (F(2,52) = 1957.8, p <0.001), tanpa perbezaan antara kumpulan pada bila-bila masa (12, 24 atau 36 jam).

2.2. Eksperimen 1: Indeks tingkah laku kelakuan selepas berpuasa dalam tikus gula-bingeing

Apabila diletakkan di atas ditambah labirin untuk 5 min, selepas 36 h kehilangan makanan tikus yang sebelum ini dikekalkan pada gula sekejap + chow menghabiskan masa kurang (18 ± 4 s, 6% daripada jumlah masa) di lengan terbuka plus-labirin berbanding dengan kumpulan libitum-chow iklan yang sama dengan yang tidak mempunyai pengalaman sukrosa (34 ± 8 s, 11% daripada jumlah masa; t(16) = 2.01, p <0.05, d = 1.03, di mana 0.8 atau yang lebih tinggi dianggap sebagai saiz kesan yang besar [18], dan p_rep = 0.87; Rajah 2).

  

Rajah 2

Peratusan masa yang dibelanjakan untuk lengan terbuka ditambah-labirin. Tikus yang sebelum ini diberi makan gula + sekejap-sekejal menghabiskan masa yang kurang pada lengan terbuka berikut 36 h berpuasa berbanding dengan kumpulan chow libitum chow yang sama. ...

2.3. Eksperimen 2: Tikus mengamuk gula telah mengurangkan ekstraselular DA dan meningkatkan ACh dalam shell NAc semasa berpuasa

Terdapat interaksi yang signifikan antara kumpulan dan masa (12, 24 dan 36 h kekurangan) (F(4,28) = 2.86, p <0.05; Rajah 3A). Selepas 24 h berpuasa, pengeluaran DA menurun kepada 68 ± 6% untuk kumpulan yang sebelum ini diberi makan sekejap gula chow, dan 72 ± 5% untuk kumpulan libitum chow iklan, manakala baki tidak berubah untuk kumpulan chow seketika (95 ± 7%) . Selepas 36 h dari DA extracellular puasa kekal rendah untuk kumpulan sukrosa + chow sekejap (61 ± 14%), dan pada masa ini titik itu jauh lebih rendah daripada kedua-dua kumpulan libitum chow ad (113 ± 14% p <0.05) dan kumpulan chow berselang (104 ± 15, p <0.05).

  

Rajah 3

DA Extraselular dan ACh dalam NAc berikut 24 dan 36 h berpuasa. A) Selepas 36 h berpuasa, DA keluaran dalam kumpulan gula + chow seketika (bar hitam) adalah kurang daripada kedua-dua chow seketika (kelabu bar) dan ad libitum chow (putih ...

Tidak terdapat perbezaan di antara kumpulan selepas 12 h dari kekurangan sama ada DA atau ACh (gula pasang surut + chow = 1.6 ± 0.3 pg dan 0.4 ± 0.1 pmol / sampel; chow intermittent = 1.5 ± 0.4 pg dan 0.7 ± 0.3 pmol / sample; libitum chow = 1.4 ± 0.3 pg dan 0.7 ± 0.3 pmol / sampel; DA dan ACh, masing-masing).

Selepas 24 h berpuasa, tahap DOPAC dikurangkan untuk semua kumpulan (F(2,34) = 33.8, p <0.001). Trend serupa, walaupun tidak ketara diperhatikan pada 36 jam puasa. Terdapat juga kesan masa pada pelepasan HVA (F(2,34) = 6.97, p <0.001). Seperti DOPAC dan DA, HVA menurun pada 24 jam puasa untuk semua kumpulan (Jadual 1). Walau bagaimanapun, oleh 36 h berpuasa, HVA adalah lebih tinggi untuk kumpulan gula + chow sekejap (119 ± 20%), tetapi kekal sedikit menurun untuk kumpulan libitum chow dan kumpulan chow sekejap.

  

Jadual 1

Nilai untuk tahap DOPAC dan HVA dalam Eksperimen 2

ACh ekstrasel berubah dalam arah yang bertentangan dengan DA. Terdapat interaksi yang signifikan antara kumpulan dan masa (F(4, 30) = 4.81, p <0.005; Rajah 3B). ACh meningkat selepas 24 h berpuasa untuk kumpulan sukrosa + chow sekejap (115 ± 10%; p <0.05), tetapi tidak untuk kumpulan ad libitum chow (77 ± 13%) atau kumpulan chow berselang (90 ± 15%). Perbezaan ini dipertingkatkan setelah 36 jam berpuasa, dengan ACh meningkat untuk kumpulan sukrosa + chow sekejap (164 ± 14%) dibandingkan dengan tahap yang diperhatikan dalam ad libitum chow (97 ± 17%; p <0.05) dan chow sekejap (104 ± 15%; p <0.05) kumpulan kawalan.

Ambil perhatian bahawa langkah-langkah asas telah diambil selepas 12 h pertama yang berpuasa apabila sukrosa + chow dan tikus chow sekejap-sekejap biasanya akan mendapat makanan. Oleh itu, titik waktu puasa 36-h adalah tepat 24 h selepas ukuran 12-h. Pada titik ini dalam kitaran circadian kumpulan kawalan makan tidak menunjukkan perubahan dalam DA atau ACh, manakala kumpulan gula-bingeing mempunyai DA rendah dan tinggi ACh.

Histologi mengesahkan bahawa penempatan probe terutamanya dalam cengkerang NAc (Rajah 4).

  

Rajah 4

Pelepasan trek penyelidikan menunjukkan bahawa sampel mikrodialisis diambil terutamanya dari cengkerang NAc medial pada pesawat 1.2 dan 1.7 anterior kepada bregma [17]. CPu = caudate putamen, AcbC = accumbens teras, AcbSh = accumbens shell.

2.4. Eksperimen 3: Tanda-tanda penarikan selepas berpuasa dalam tikus gula-bingeing tidak berkaitan secara langsung dengan hipoglisemia

Tidak terdapat perbezaan yang signifikan dalam paras glukosa darah di kalangan kumpulan (julat 12 h = 5.1-7.8 mmol, julat 24 h = 4.6-6.9 mmol, julat 36 h = 4.2-6.4 mmol). Walau bagaimanapun, terdapat kesan masa, dengan paras glukosa darah turun untuk semua kumpulan sepanjang perjalanan 36 h dari kekurangan (F(2,52) = 52.8, p <0.001).

3.1. Petunjuk kelakuan kebiasaan semasa berpuasa dalam tikus yang mengamalkan gula

The plus-maze yang tinggi adalah salah satu ujian haiwan yang paling sering digunakan untuk kegelisahan [14,21], dan telah disahkan secara meluas untuk kedua-dua kebimbangan am [22] dan kecemasan yang disebabkan oleh pengeluaran dadah [23]. Hasil Eksperimen 1 menunjukkan bahawa berpuasa mengikuti diet akses berselang-seli ke atas gula boleh mengakibatkan kecemasan yang diukur oleh plus-maze yang tinggi. Tikus yang sebelum ini telah menjadi bingung mengenai gula menghabiskan masa 6 pada lengan terbuka maze, berbanding dengan 11% untuk kumpulan ad libitum chow. Data ini berada dalam julat nilai yang diperoleh oleh orang lain, dan hasilnya sama dengan yang biasa dijumpai menggunakan prosedur ini [24,25]. Dapatan ini adalah sama dengan penerokaan pencarian senjata yang menurun yang telah diperhatikan selepas pengeluaran spontan dari morfin [26]. Dalam kajian terdahulu, haiwan yang dikekalkan pada diet libitum gula dan chow tidak menunjukkan tanda-tanda kebimbangan apabila diberikan naloxone, manakala haiwan yang dikekalkan pada gula sekejap dan diet chow menunjukkan kecemasan apabila diberikan dos yang sama naloxone [3]. Akses libitum ad kepada gula juga gagal menghasilkan tanda-tanda pergantungan yang lain, termasuk pemekaan salib untuk amphetamine [27] dan proclivity untuk mengambil alkohol [28]. Akses sekejap kepada gula tidak menghasilkan tingkah laku ini. Kepentingan akses sekejap-sekejap dalam menimbulkan kesan-kesan yang diperhatikan lebih lanjut dicadangkan oleh penemuan di mana pantang dari iklan libitum sacarin tidak menyebabkan tingkah laku seperti depresi [29], yang merupakan tingkah laku lain yang dapat dilihat semasa pengeluaran. Memandangkan kajian terdahulu ini, ad libitum gula tidak diuji dalam eksperimen ini.

Kajian juga menunjukkan bahawa ia bukanlah pentadbiran diet sukrosa, tetapi pantang berpanjangan dari diet yang memperlihatkan tanda-tanda kegelisahan dalam tikus sukrosa yang memukau. Kami sebelum ini melaporkan bahawa tikus memabukkan gula dengan akses 12-h setiap hari, diikuti dengan kekurangan 12-h, tidak menunjukkan tanda-tanda somatik kecemasan, panggilan kecemasan ultrasonik atau kecemasan pada naik-labirin yang tinggi berikutan 12-h biasa, setiap hari tempoh kekurangan makanan [3]. Keputusan sekarang mengesahkan bahawa kekurangan 36-h menyebabkan fenomena kebimbangan.

Dapatan kebimbangan semasa berpuasa di Eksperimen 1 adalah sama dengan tanda-tanda penarikan seperti opiate yang boleh dicetuskan dengan antagonis opioid, naloxone [3]. Sensitiviti terhadap naloxone dalam tikus memabukkan gula menunjukkan perubahan dalam reseptor opioid endogen akibat diet. Ini telah disahkan dalam laporan yang menunjukkan bahawa rasa bingung pada makanan enak mengubah enkephalin mRNA dan reseptor μ-opioid yang mengikat di NAc [30-32]. Kemungkinan tanda-tanda penarikan akibat penurunan yang diamati dalam kajian ini adalah disebabkan oleh kekurangan rangsangan opioid endogen dalam haiwan yang menggemukkan gula.

Keputusan ini sepadan dengan laporan lain mengenai tanda-tanda penarikan seperti opiate yang mengikuti puasa, atau yang muncul secara spontan, pada tikus yang sebelum ini telah menjadi bingung pada gula. Selain tanda-tanda somatik kesesakan [3], tingkah laku agresif dan penurunan dalam suhu badan telah diperhatikan [10]. Perubahan dalam tingkah laku dan fisiologi adalah serupa dengan yang diperhatikan semasa penarikan diri dari opiat [33,34], dan menyokong teori bahawa diet akses sekejap kepada penyelesaian gula boleh menyebabkan tanda-tanda penarikan seperti opiate.

3.2. DA Extraselular dan ACh dalam akrab semasa berpuasa dalam tikus gula-bingeing

Pada 36 h berpuasa, berbanding dengan kedua-dua kumpulan kawalan, tahap DA berkurangan secara signifikan untuk kumpulan gula + chow sekejap. Ini menunjukkan bahawa kekurangan makanan dan air boleh menyebabkan kehilangan nada DA dalam tikus dengan sejarah bingung terhadap gula. Pada masa yang sama, ACh ekstraselular dinaikkan, mencadangkan keadaan seperti opioid penarikan.

Kumpulan kawalan tidak menunjukkan kesan ini. Pada titik waktu 36-h ini, yang merupakan fasa yang sama dalam siklus cahaya / gelap sebagai titik waktu 12-h, DA telah kembali ke tahap asas untuk kumpulan ad libitum chow (Rajah 3A). Ini menunjukkan bahawa accumbens DA dilepaskan dalam kumpulan ad libitum chow mengikut irama diurnal, seperti yang dicadangkan oleh Paulson dan Robinson [35]. Lain-lain telah mencadangkan perubahan yang sama dalam striatum [36,37]. Kesan diurnal ini tidak dipatuhi dengan kumpulan chow sekejap, mungkin kerana pemakanan kitaran boleh mengubah irama sirkadian normal DA keluaran.

Penurunan dalam DA ekstraktif yang berpanjangan pada kumpulan gula + chow sekejap adalah sama dengan apa yang telah dilaporkan semasa pengeluaran spontan dari morfin [7], dan boleh memainkan peranan dalam memupuk pengambilan semula pengambilan gula selepas pantang larangan [38]. Keputusan yang diperoleh dengan kumpulan chow sekejap-sekejap, yang menunjukkan perubahan yang agak sedikit dalam pembebasan DA pada bila-bila masa, menunjukkan bahawa gabungan bingung gula dan chow, bukan sekadar chow, adalah penting dalam menghasilkan kesan yang diperhatikan.

Walaupun DOPAC dan HVA biasanya mengikuti corak serupa dengan DA, ini tidak selalu berlaku. Dalam eksperimen ini, DOPAC dan HVA tidak menunjukkan variasi harian seperti yang diperhatikan dengan DA, dan sebaliknya terus ditindas dari masa ke masa. Walaupun yang lain melaporkan fluktuasi circadian dalam metabolit ini di NAc [35], kami tidak menyedari mana-mana kertas yang telah mengukur tahap ini semasa berpuasa untuk 36 h. Oleh itu, dalam eksperimen ini, puasa mungkin telah mempengaruhi metabolisme DA dalam kumpulan kawalan chow.

Tahap ACH menunjukkan perbezaan yang signifikan antara kumpulan selepas puasa 36 h. ACh dalam NAc telah terlibat dalam tingkah laku yang mengingatkan [39] dan kenyang khususnya [40-44], dan, apabila DA rendah, ACh boleh memupuk kebencian [40,45-48]. Peningkatan yang ketara dalam ACh yang diperhatikan di dalam tikus gula + chow sekejap semasa berpuasa dalam eksperimen ini mungkin bersesuaian dengan aspek-aspek negatif yang tidak mendapat ganjaran. Kajian terdahulu memberikan sokongan kepada teori bahawa penemuan yang dilaporkan di sini adalah hasil daripada kekurangan dari diet sukrosa. Tikus bingung pada pembebasan sukrosa DA dan menunjukkan pelemahan ACh release dalam NAc [20,49], yang bertentangan dengan keputusan semasa yang dilihat semasa kekurangan berpanjangan. Ketidakseimbangan antara accumbens DA dan ACh dalam kumpulan gula + chow sekejap, tetapi tidak dalam kumpulan kawalan, boleh menyumbang kepada kegelisahan yang diperhatikan dalam Eksperimen 1.

3.3. Tahap glukosa darah semasa berpuasa dalam tikus gula-bingeing

Hypoglycemia boleh membawa kepada keadaan yang tidak dapat dielakkan dari mana haiwan boleh cuba melarikan diri dengan makan. Kelakuan yang berkaitan dengan keadaan rawan ini sama dengan yang diperhatikan semasa pentadbiran naloxone atau berpuasa dalam tikus sukrosa-bingeing [50]. Banyak faktor boleh mempengaruhi sistem ganjaran otak. Walau bagaimanapun, kerana persamaan antara tingkah laku yang diperhatikan semasa hipoglisemia dan yang diperhatikan semasa kebimbangan, kajian ini mengukur tahap glukosa darah untuk memastikan bahawa kesan yang diperhatikan tidak semata-mata disebabkan oleh status glisemik yang menyimpang. Tahap glukosa darah adalah sama dalam semua kumpulan dan oleh itu tidak muncul untuk mengambil kira perbezaan perilaku atau perubahan DA dan pelepasan ACh. Ia dapat disimpulkan bahawa tahap insulin yang bermakna tetap konsisten di seluruh kumpulan, kerana perubahan dalam paras glukosa darah tidak diperhatikan dan berat badan tidak berbeza kerana jadual makan. Oleh itu, penemuan sekarang, serta laporan-laporan terdahulu kami [30], mencadangkan perubahan tingkah laku dan neurokimia bukan hasil daripada perbezaan tahap glukosa darah. Sebaliknya mereka mungkin disebabkan oleh gabungan perubahan dalam sistem opioid endogen dan DA.

Kajian ini disokong oleh pemberian USPHS AA-12882 (kepada BGH) dan DA-16458 dan DK-79793 (fellowships kepada NMA).