Pendedahan Singkat kepada Novel atau Persekitaran yang Diperkaya Mengurangkan Sucrose Cue-Reactivity and Consumption dalam Tikus selepas Hari 1 atau 30 dari Penganiayaan Paksa dari Pentadbiran Sendiri (2012)

Pengenalan

Penyalahgunaan dadah terus menyumbang kepada kesihatan negatif dan hasil sosial [1], [2]. Perhatian baru-baru ini bertukar kepada penggunaan makanan yang berlebihan ("penyalahgunaan makanan") ketika kadar obesitas meningkat dua kali ganda di beberapa kawasan di Amerika Syarikat antara 1999-2008 [3]. Ia telah dicadangkan bahawa makan tidak teratur dan berkongsi ketagihan dadah ciri-ciri neurobehavioral biasa [4], [5], [6]. Penyusuan diri sendiri oleh tikus tidak hanya menyediakan satu model perilaku penagihan yang berkaitan dengan pemahaman ketagihan dadah, tetapi lebih khusus perilaku tumpuan makanan yang boleh menyumbang kepada makan berlebihan dan obesiti [7].

Kita dan orang lain telah mengkaji pelbagai aspek sukrosa mencari dan mengambil tingkah laku dalam tikus. Dalam prosedur tipikal kami, tikus memperoleh pentadbiran diri dalam sesi harian di dalam bilik penyelenggara pengendali di mana reaksi tuas diperkuat dengan penghantaran sukrosa cair yang dipasangkan dengan pembentangan rangsangan visual dan pendengaran. Menjawab kemudian diuji dengan ketiadaan sukrosa, tetapi dengan rangsangan sukrosa yang berpasangan masih tersedia. Tikus akan bertindak balas untuk penyampaian rangsangan ini, dan kadar tindak balas ini meningkat dalam tempoh pemotongan paksa dari sukrosa diri pentadbiran [8]. Peningkatan kestabilan yang bergantung kepada kekurangan sektrose-reaktiviti ("inkubasi keinginan") adalah serupa dengan apa yang diperhatikan dalam tikus dengan sejarah dadah (kokain, methamphetamine, nikotin, alkohol) pentadbiran diri dan manusia dengan sejarah kokain, heroin, atau penyalahgunaan rokok [7].

Dalam mencirikan inkubasi kesan keinginan pada tikus, kita dan orang lain telah mengkaji keberkesanan manipulasi tingkah laku dan farmakologi untuk mengurangkan sukrosa-reaktiviti cue [6], [8], [9]. Satu manipulasi yang sangat kuat yang muncul untuk menghalang pengeraman reaksi berapi sukrosa adalah satu bulan pengayaan persekitaran [10]. Kesannya sangat mirip dengan tikus dengan sejarah pengambilan diri sendiri kokain [11], [12].

Dengan tujuan keseluruhan untuk mengkaji substrat saraf kesan pengayaan, kajian ini dijalankan untuk menilai pertama komponen utama persekitaran diperkaya yang membawa kepada pengurangan reaktiviti cue sukrosa dalam tikus selama tempoh pemaksaan paksa dari sukrosa diri pentadbiran. Kami mengkaji kesan perumahan terpencil (22 h) berbanding kronik (29 days) yang teruk (CON), pengayaan sosial (SE), pengayaan konteks (SoloEE), pendedahan kepada persekitaran alternatif (AEnv) (EE) pada reaktiviti sukrose cue selepas tempoh yang singkat atau berlarutan (1 atau 30 hari) dari pantang paksa. Pengambilan alkohol juga diukur dalam semua tikus hari berikutan ujian reaktif.

Telah didapati bahawa walaupun dalam sesetengah keadaan SE dan AEnv mengurangkan reaktiviti dan penggunaan sukrosa cue, pendedahan kepada konteks EE secara konsisten menghasilkan penurunan terbesar dalam reaktiviti dan penggunaan sukrosa cue. Pendedahan akut terhadap manipulasi ini adalah dalam banyak kes seperti, jika tidak lebih berkesan daripada, pendedahan kronik. Ia juga mendapati bahawa hampir semua manipulasi yang kronik atau diberikan hanya sebelum 30^th hari pemaksaan paksa menghalang ekspresi inkubasi reaktor sukrosa-reaktif.

Bahan dan Kaedah

Mata pelajaran

179 tikus Long-Evans lelaki (kira-kira 3.5 bulan; 455.1 ± 4.6 g (min ± ralat standard min) (SEM)) pada permulaan kajian; Yang berasal dari Simonsen, Gilroy, California, Amerika Syarikat) dibina di vivarium Western Washington University yang ditempatkan secara individu pada kitaran hari / malam reverse 12-h (0700) dengan Purina Mills Inc. Mazuri Rodent Pellets (Grey Summit, MO, Amerika Syarikat) dan air yang ada iklan libitum di kandang rumah dan dalam bilik penyaman operan. Semua latihan dan ujian berlaku antara 0900-1500 dengan kulat tikus yang sentiasa dilatih dan diuji pada masa yang sama setiap hari. Tikus ditimbang setiap hari Isnin, Rabu, dan Jumaat untuk tempoh percubaan. Sejurus sebelum fasa latihan, haiwan-haiwan itu telah dilucutkan air untuk 17 h untuk menggalakkan sukrosa diri pentadbiran pada hari pertama latihan. Semua prosedur mengikuti garis panduan yang digariskan dalam "Prinsip-prinsip Penjagaan Haiwan Makmal" (penerbitan NIH no 86-23) dan telah diluluskan oleh Jawatankuasa Penjagaan dan Penggunaan Haiwan Institusi Universiti Western Washington.

Radas

Latihan dan ujian kendalian berlaku di dalam bilik pengendali pengendali (30 × 20 × 24 cm; Med Associates, St Albans, VT, Amerika Syarikat) yang mengandungi dua tuas (satu pegun dan satu ditarik balik), sebuah penjana nada, cahaya rangsangan putih di atas tuas ditarik balik, dan cahaya rumah merah di dinding bertentangan. Pam infusi menyampaikan sukrosa ke dalam bekas ganjaran ke kanan tuil aktif. Bilik-bilik penyelenggaraan pengendalian telah dilampirkan dalam kabinet yang melemahkan bunyi dengan peminat pengudaraan.

Latihan pentadbiran diri Sucrose

Tikus membelanjakan 2 h / hari untuk 10 hari berturut-turut di dalam bilik penyelenggara pengendali dan dibenarkan untuk menekan tuil yang boleh ditarik balik (aktif) pada jadual 1 nisbah tetap untuk penghantaran ml 0.2 penyelesaian 10% sucrose ke dalam bekas di sebelah kanan tuil. Sambutan ini juga mengaktifkan rangsangan kompaun yang terdiri daripada nada (2 kHz, 15 dB di atas bunyi ambien) dan cahaya putih. Rangsangan kompaun berlangsung untuk 5 s dan diikuti oleh masa 40-s, di mana menekan pada tuil aktif dicatatkan tetapi tidak mempunyai kesan yang diprogramkan. Tanggapan pada tuas yang tidak aktif (pegun) tidak mempunyai kesan yang diprogramkan, tetapi tekanan telah direkodkan. Empat photobeams inframerah merangkumi ruang. Jumlah bilangan rasuk direkod semasa latihan dan ujian. Pada akhir setiap sesi latihan, tikus dikembalikan ke kandang rumah.

Pengunduran paksa

Fasa pemaksaan terpaksa bermula dengan segera selepas 10^th hari fasa latihan. Hari itu akan dirujuk sebagai hari pertama, atau "Hari 1", dari pantang paksa.

Syarat Rawatan

Tikus secara rawak ditugaskan ke keadaan rawatan berikutan latihan pentadbiran diri. Kondisi rawatan sama ada akut atau kronik (Rajah 1). Pendedahan akut adalah 22 h sebelum ujian reaktif. Pendedahan kronik adalah dari petang ujian XEUMX-reaktiviti hari siang sebelum ujian Xe-reaktif. Di samping manipulasi akut dan kronik, terdapat lima syarat rawatan: kawalan (CON), pengayaan sosial (SE), pengayaan alam sekitar (SoloEE), pengayaan alam sekitar (EE), atau persekitaran alternatif (AEnv). Butiran syarat-syarat ini disediakan di dalam Jadual 1.

Download:

• PPT

  Slaid PowerPoint

• PNG

  imej yang lebih besar (100KB)

• TIFF

  imej asal (833KB)

Rajah 1. Pelan eksperimen am.

Berikutan hari tikus 10 sukrosa diri (SA) tikus dipindahkan ke manipulasi akut atau kronik (lihat Jadual 1 untuk butiran manipulasi). Semua tikus dipindahkan semula ke dalam keadaan CON berikut ujian Hari 30 Cue-reaktiviti (atau ujian Hari 1 Cue-kereaktifan untuk manipulasi Hari Akut 1).

doi: 10.1371 / journal.pone.0054164.g001

Download:

• PPT

  Slaid PowerPoint

• PNG

  imej yang lebih besar (57KB)

• TIFF

  imej asal (227KB)

Jadual 1. Perincian keadaan rawatan.

doi: 10.1371 / journal.pone.0054164.t001

CON, SE, dan sangkar AEnv berasal dari Lab Products Inc. (Seaford, DE, Amerika Syarikat) dan sangkar SoloEE / EE adalah dari Quality Cage Company (Portland, OR, USA). Rasional untuk manipulasi akut dan kronik adalah untuk mengenal pasti sama ada pendedahan yang agak singkat terhadap pengayaan dapat menghasilkan perubahan dalam reaktiviti cangkir sukrosa. Kesan sedemikian baru-baru ini telah diterangkan untuk reaktifiti cocaine pada tikus [11], [13]. Rasional untuk pemeriksaan kesan manipulasi akut selepas 1 atau 30 hari pantang paksa adalah untuk menguji sama ada manipulasi akut lebih atau kurang berkesan untuk mengubah "terinkar" sukrosa-reaktiviti cue. Akhirnya, lima syarat rawatan dimasukkan untuk meneliti potensi sumbangan interaksi sosial (kumpulan SE), persekitaran yang diperkayakan (tetapi tidak diperkaya secara sosial) alam sekitar (SoloEE), dan / atau pendedahan kepada konteks selain daripada kandang rumah atau ruang penyaman kendalian (AEnv) kepada kesan EE yang dilaporkan sebelum ini [10].

Ujian kereaktifan Cucrose Cue

Pada Hari 1 dan Hari 30, tikus telah diuji di dalam bilik penyelenggara pengendali untuk sukrosa-reaktiviti cue (mencari sukrosa). Sesi ini adalah sama dengan prosedur latihan 2, tetapi sukrosa tidak dihantar berikutan tindak balas tuas. Berikutan ujian 1 Hari, tikus yang diberikan kepada manipulasi kronik dimasukkan ke dalam keadaan dan tikus yang baru saja menerima manipulasi akut telah dikembalikan kepada keadaan perumahan CON. Berikutan ujian 30 Hari, semua tikus dikembalikan kepada keadaan perumahan CON.

Ujian Penggunaan Sucrose

Pada Hari 2 or Hari 31, tikus dikembalikan ke ruang penghuni operan untuk ujian kendiri diri sukrosa (Penggunaan). Ujiannya adalah untuk menilai sebarang kegigihan pengayaan atau kesan baru pada motivasi untuk mengambil sukrosa itu sendiri. Sesi ini adalah sama dengan prosedur latihan 2-h. Kumpulan yang berasingan penggunaan tikus CON (n = 11) dijalankan dengan ujian penggunaan pada Hari 2. Ini adalah kumpulan perbandingan untuk semua tingkah laku Hari 1 dan Hari 2. Semua tikus CON yang lain hanya mempunyai ujian penggunaan pada Hari 31. Ini adalah kumpulan perbandingan untuk semua tingkah laku Hari 30 dan 31.

Analisis statistik

Tuas aktif bertindak balas, penghantaran sukrosa, reaksi taktik yang tidak aktif, dan rehat photobeam semasa latihan pentadbiran diri sukrosa dianalisis dengan menggunakan ANOVA-faktor campuran dalam hari latihan 10 (TIME) dan faktor antara MANIPULASI antara kumpulan. Terdapat tahap MANIPULASI 14 kerana terdapat kumpulan tikus 14 yang berbeza dalam kajian ini. Analisis ini digunakan untuk mengesahkan bahawa semua kumpulan ini menerima latihan yang sama. Pengambilalihan pentadbiran diri sukrosa ditakrifkan sebagai purata 20 atau lebih banyak penghantaran harian sukrosa sepanjang empat hari latihan latihan pentadbiran diri untuk setiap tikus, dan peningkatan keseluruhan kumpulan dalam merespon sukrosa sepanjang hari latihan 10. Ujian data pertama kali dianalisis secara berasingan untuk setiap hari pantang paksa. Bagi dua jam reaktiviti dan ujian penggunaan, kesan MANIPULASI pada setiap langkah bergantung (respons tuas aktif, tindak balas tuil tidak aktif, rehat photobeam) dinilai menggunakan ANOVA. Terdapat tahap 5 pembolehubah ini untuk perbandingan Hari 1 dan tahap 9 pembolehubah ini untuk perbandingan Hari 30. Dua korelasi Pearson kemudian dikira untuk membandingkan reaktiviti-reaksi dengan tindak balas penggunaan (lihat Perbincangan). Untuk mengesahkan inkubasi keinginan dalam keadaan CON, satu ujian t-dikira untuk membandingkan sambutan aktif CON Day 1 vs CON Day 30.

Untuk selanjutnya menilai kesan-kesan yang boleh bergantung kepada manipulasi pada reaktiviti-reaktif, semua data tindak balas aktif akan ditukar kepada peratus daripada tindak balas purata CON Day 1 dan kemudian dibandingkan menggunakan ANOVA (MANAJEMEN peringkat 13). Dua ANOVA tambahan dikira untuk mengkaji sebarang kesan manipulasi akut yang dialami sebelum Hari 1 dengan membandingkan Hari Tumpuan aktif 30 dan 31 yang bertindak balas terhadap kumpulan yang mempunyai manipulasi akut sebelum ujian reaktiviti Hari 1 (peringkat 5 MANIPULASI, lihat Perbincangan).

Untuk semua perbandingan statistik selain ujian post-hoc, p <0.05 adalah kriteria alpha untuk kepentingan statistik. Perbandingan pasca-hoc ANOVA dibuat dengan ujian-t satu-ekor menggunakan tahap kesalahan ralat pembetulan tahap kesesuaian keluarga Alpha Bonferroni untuk menentukan kepentingan statistik. Alpha yang diperbaiki, lebih konservatif ini digunakan untuk mengelakkan ralat Jenis-1. ANOVA dan korelasi dikira menggunakan SPSS versi 19. Ujian-T dikira menggunakan EXCEL 2010. Data kumpulan disajikan sebagai kaedah ± SEM dalam teks dan angka. Secara umum, hanya statistik untuk kesan dan interaksi yang signifikan ditunjukkan dalam teks. Untuk ujian pasca-hoc, kami memilih untuk mengurangkan kedua-dua ralat Jenis-1 dan Jenis-2 dengan mengemukakan soalan-soalan tertentu daripada memeriksa semua kemungkinan perbezaan antara kumpulan. Pertama, kami membandingkan kumpulan manipulasi dengan keadaan CON yang relevan untuk menentukan sama ada manipulasi tertentu mengurangkan pencarian atau penggunaan sukrosa. Seterusnya, kami membandingkan semua manipulasi dengan manipulasi akut EE (EE Acute Day 1 untuk peratus akhir kumpulan semua dari CON Day 1 perbandingan) kerana dalam semua perbandingan tindak balas isyarat, EE Acute berada pada peringkat sebagai manipulasi yang paling berkesan dalam mengurangkan reaktiviti isyarat berbanding kumpulan CON. Kami menggunakan pendekatan ini kerana kami merasakan bahawa manipulasi EE Acute memberikan tanda aras untuk membandingkan kepentingan relatif pelbagai manipulasi yang terdiri daripada pelbagai komponen EE Acute (pengayaan sosial, pengayaan kontekstual, dan kebaruan). Di samping itu, kami memilih untuk mengkaji kesan pelbagai manipulasi menggunakan perbandingan antara kumpulan pada Hari 1 atau Hari 30. Oleh itu, tidak semua data dikumpulkan (contohnya reaktiviti isyarat 1 tikus pada hari 30 keadaan akut atau kronik) ditunjukkan dalam Hasil.

Hasil

Tikus-tikus 179 yang dilatih untuk sukrosa diri pentadbiran, 7 telah dikeluarkan dari kajian kerana mereka tidak memenuhi kriteria tindak balas minimum untuk perolehan purata 20 sukrosa penghantaran / hari selama empat hari latihan terakhir. Saiz kumpulan akhir ditunjukkan dalam Jadual 2 and 3.

Download:

• PPT

  Slaid PowerPoint

• PNG

  imej yang lebih besar (59KB)

• TIFF

  imej asal (162KB)

Jadual 2. Lever Tidak Aktif Menanggapi dan Potongan Photobeam semasa Ujian Kereaktifan Cue (min ± SEM).

doi: 10.1371 / journal.pone.0054164.t002

Download:

• PPT

  Slaid PowerPoint

• PNG

  imej yang lebih besar (59KB)

• TIFF

  imej asal (164KB)

Jadual 3. Tanggung Jawab Tidak Aktif dan Cerapan Photobeam semasa Ujian Penggunaan (bermaksud ± SEM).

doi: 10.1371 / journal.pone.0054164.t003

Semua tikus yang tersisa memperoleh pentadbiran sukrosa dengan tuas aktif bertindak balas dan pemberian sukrosa meningkat selama 10 hari latihan (tuas aktif TIME F (9,1422) = 5.9, p <0.001; infus TIME F (9,1422) = 39.0, p <0.001) dan tindak balas tuas tidak aktif menurun selama 10 hari latihan (MASA F (9,1422) = 103.0, p <0.001). Aktiviti lokomotor juga menurun selama 10 hari latihan (TIME F (9,1422) = 46.3, p <0.001). Tidak ada perbezaan yang signifikan antara 14 kumpulan haiwan. Purata kadar tindak balas pada hari terakhir latihan adalah tuas aktif, 166.2 ± 6.1, infus, 83.1 ± 2.0, tuas tidak aktif, 6.1 ± 0.6, dan jeda fotobeam, 1946.3 ± 38.4.

Ujian kereaktifan Cucrose Cue

Bagi Hari 1 yang bertindak balas terdapat pengaruh yang signifikan MANIPULASI untuk tindak balas tuas aktif (F (4,55) = 40.8), tindak balas tuas tidak aktif (F (4,55) = 6.8), dan jeda fotobeam (F (4,55) = 5.8), semua p <0.01. Untuk Hari 30 yang bertindak balas terdapat kesan yang signifikan MANIPULASI untuk tindak balas tuas aktif (F (8,103) = 11.8), tindak balas tuas tidak aktif (F (8,103) = 3.2), dan jeda fotobeam (F (8,103) = 14.1), semua p <0.01. Maklum balas tuas aktif dan keputusan ujian post hoc terpilih ditunjukkan dalam Rajah 2. dalam Rajah 2, kumpulan disajikan di sebelah kanan kumpulan CON yang diberi peringkat dari kadar respons min terendah hingga tertinggi. Tindak balas tuas aktif CON Day 30 jauh lebih besar daripada CON Day 1 t (33) = 2.3, p <0.05) menunjukkan inkubasi keinginan di bawah keadaan kawalan (CON Day 1 berbanding CON Day 30 kepentingan tidak ditunjukkan pada Rajah 2).

Download:

• PPT

  Slaid PowerPoint

• PNG

  imej yang lebih besar (74KB)

• TIFF

  imej asal (148KB)

Rajah 2. Kereaktifan selepas 1 atau 30 hari paksa-pantang dan manipulasi akut atau kronik.

Data kumpulan disenaraikan berdasarkan purata kumpulan. * menunjukkan perbezaan yang signifikan dari kumpulan CON dan x menunjukkan perbezaan yang signifikan dari kumpulan EE Acute, p <0.05.

doi: 10.1371 / journal.pone.0054164.g002

Kesan pelbagai manipulasi terhadap tindak balas tuil yang tidak aktif dan rehat photobeam adalah sama dengan kesannya terhadap tindak balas tuas aktif. Bermakna ± SEMS tindak balas tuil yang tidak aktif dan pecahan photobeam bersama-sama dengan ujian selepas hos dipersembahkan di Jadual 2.

Ujian Penggunaan Sucrose

Untuk Hari 2 memberi tindak balas terdapat pengaruh yang signifikan MANIPULASI untuk tindak balas tuas aktif (F (4,55) = 3.3) dan rehat fotobeam (F (4,55) = 6.4), kedua-duanya p <0.05. Untuk Hari 31 memberi tindak balas terdapat kesan yang signifikan MANIPULASI untuk tindak balas tuas aktif (F (8,103) = 10.2), tindak balas tuas tidak aktif (F (8,103) = 2.5), dan jeda fotobeam (F (8,103) = 8.5), semua p <0.05. Hasil tindak balas tuas aktif dan keputusan ujian post-hoc ditunjukkan dalam Rajah 3. Data dalam Rajah 3 disenaraikan mengikut ranking reaksi reaktif reaksi Rajah 2. Kesan pelbagai manipulasi terhadap tindak balas tuas yang tidak aktif dan rehat photobeam (kecuali tanggapan Tinjauan Day 2 yang tidak aktif) sangat serupa dengan kesannya terhadap respons aktif tuas. Bermakna ± SEMS tindak balas tuil yang tidak aktif dan pecahan photobeam bersama-sama dengan ujian selepas hos dipersembahkan di Jadual 3.

Download:

• PPT

  Slaid PowerPoint

• PNG

  imej yang lebih besar (73KB)

• TIFF

  imej asal (158KB)

Rajah 3. Penggunaan Sucrose pada hari selepas ujian reaktiviti Cue.

Semua tikus ditempatkan dalam keadaan CON berikutan ujian kereaktifan Cue. * menunjukkan perbezaan yang signifikan dari kumpulan CON dan x menunjukkan perbezaan yang signifikan dari kumpulan EE Acute, p <0.05.

doi: 10.1371 / journal.pone.0054164.g003

Respons tuas aktif sebagai peratus tindak balas CON Day 1 dianalisis oleh ANOVA (13 tahap termasuk CON Day 30 tetapi tanpa CON Day 1). Terdapat kesan yang signifikan MANIPULASI F (12,148) = 19.9, p <0.001. Data yang diubah ini disajikan dalam Rajah 4 dengan keputusan ujian pasca-hoc. Data dalam Rajah 4 Kedudukan dari rendah ke tinggi. ANOVA Hari 30 dan Hari 31 yang aktif menanggapi kumpulan yang diuji pada Hari 1 berikutan manipulasi akut mendedahkan tiada kesan berlarutan signifikan MANIPULASI (data tidak ditunjukkan). Iaitu, walaupun kesan besar terhadap manipulasi alam sekitar sebelum ujian Hari 1, tikus bertindak sama dengan tikus CON sebulan kemudian.

Download:

• PPT

  Slaid PowerPoint

• PNG

  imej yang lebih besar (80KB)

• TIFF

  imej asal (145KB)

Rajah 4. Kereaktifan sebagai peratus daripada Hari 1 CON.

Menanggapi kumpulan Hari 30 di atas 100% akan mencadangkan inkubasi keinginan. Data kumpulan disenaraikan berdasarkan purata kumpulan. * menunjukkan perbezaan yang signifikan dari kumpulan CON Day 30 dan x menunjukkan perbezaan yang signifikan dari kumpulan EE Acute Day 1, p <0.05.

doi: 10.1371 / journal.pone.0054164.g004

Perbincangan

Kesan Manipulasi pada reaktiviti Cue

Semua manipulasi akut kecuali SE Akut 30 berkesan dalam mengurangkan reaktiviti sukrose-cue berbanding dengan tikus CON. Manipulasi kronik EE dan SoloEE juga berkesan, tetapi SE Kronik dan AEnv tidak kronik. Ia menunjukkan bahawa manipulasi SE yang tidak signifikan (SE Akut Hari 30 dan SE Kronik) mempunyai beberapa keberkesanan, bagaimanapun, kesan tersebut mungkin telah masked oleh pendekatan statistik kami (lihat Analisis Statisitikal). Tanpa mengira, manipulasi yang paling berkesan, dengan kedudukan, adalah keadaan EE Acute. Ini adalah sama ada pengayaan berlaku sebelum ujian XeUMX atau 1 reaktif. Dari segi statistik, EE Acute adalah lebih berkesan daripada AEnv Acute dan SE Acute, tetapi bukan SoloEE Acute, pada titik waktu 30 HariRajah 2). EE Acute juga lebih berkesan daripada semua rawatan lain tetapi SoloEE Acute pada titik waktu Hari 30. Seperti yang dinyatakan dalam Keputusan untuk kebanyakan manipulasi, pengurangan tuas aktif bertindak balas sama dengan pengurangan tanggapan taktik yang tidak aktif dan rehat photobeam (Jadual 2). Ini mungkin menunjukkan pengurangan umum dalam nilai insentif suapan sukrosa yang dipadankan dalam ruang penyelenggara pengendali.

Kesan Manipulasi pada Penggunaan Sucrose

Kajian ini direka bentuk untuk mengoptimumkan keupayaan kita untuk mengesan kesan manipulasi pada reaktiviti cue sukrose dan sejak manipulasi akut menjadi pendedahan satu malam, kami memilih untuk mengelakkan pendedahan lain sebelum pengujian penggunaan sukrosa (akut tidak lagi menjadi akut). Walaupun terdapat had rekabentuk potensi dan fakta bahawa reaktor-reaktiviti tidak selalu meramalkan pentadbiran diri (mis [9]), kami dapat mengesan kesan berlarutan yang ketara dalam manipulasi atau manipulasi kebaruan pada penggunaan sukrosa (Rajah 3). Untuk pengujian Hari 2, penggunaan telah menurun sehingga ke tahap yang sama merentasi manipulasi berbanding tikus CON, walaupun manipulasi SoloEE gagal untuk mencapai kepentingan statistik. Untuk Hari 31, semua manipulasi tetapi penggunaan SE Kronik dan AEnv dikurangkan kronik; penurunan yang paling ketara adalah dalam EE Kronik kumpulan. Secara keseluruhan, korelasi antara tindak balas isyarat dan penggunaan untuk semua tikus adalah: Hari 1 dan Hari 2 (n = 60) r = 0.57, Hari 30 dan Hari 31 (n = 112), r = 0.56 (kedua-duanya p <0.001). Akhirnya, seperti yang dinyatakan dalam Hasil dan di atas mengenai tindak balas isyarat-tindak balas, penurunan tuas aktif yang bertindak balas dalam ujian penggunaan diselaraskan dengan penurunan tindak balas tuas yang tidak aktif dan rehat fotobeam (Jadual 3). Bersama dengan pengurangan keseluruhan tindak balas semasa ujian reaktiviti kerumitan dan menurunkan tuil aktif merespon sukrosa semasa ujian pengambilan, ini menunjukkan pengurangan am dalam nilai insentif bukan sahaja ruang penyelenggaraan pengendali dan isyarat sukrosa, tetapi sukrosa juga.

Mekanisme Cadangan untuk Kesan EE Terhadap Kelakuan Tergerak

EE telah terbukti berfungsi sebagai penguat semulajadi [14], seperti yang baru [15]. Dari perspektif analisis tingkah laku, pendedahan kepada pengayaan atau kebaruan boleh membuat kontras [16] Oleh itu, apabila tikus kemudiannya dibenarkan untuk bertindak balas terhadap petunjuk sukrosa yang dipasangkan, mereka tidak menganggapnya sebagai memperkuatkan sebagai konteks diperkaya atau novel dari tempat mereka baru tiba. Kami masih spekulatif mengenai mekanisme sebenar kesan EE dalam kajian ini. Namun, jika EE kami memperkuat sifat, penemuan kami dapat melengkapi penemuan lain mengenai kesan penguatkuasaan alternatif dalam model ketagihan haiwan. Sebagai contoh, akses roda yang berfungsi mengurangkan reaktif kokain pada tikus [17] dan akses kepada tetulang alternatif semasa kepupusan mempercepat kepupusan menanggapi [18]. Dalam kajian ini, penguatkuasaan alternatif berlaku dalam konteks selain daripada ruang pengendali pengendali, memperluaskan keadaan di mana penguatkuasaan alternatif mungkin mengubah pengendali bertindak balas.

Berbeda dengan hipotesis pengukuhan ini, Solinas dan rakan-rakan telah mencadangkan bahawa kesan pengurangan kecanduan EE mungkin disebabkan oleh kesan anti-tekanan EE [19]. Kesan anti-tekanan seperti ini telah agak diperiksa dalam kajian terkini. Sebagai contoh, tahap plasma kortikosteron didapati menurun selepas EE akut pada tikus dengan sejarah pengambilan diri kokain [20]. Walau bagaimanapun, dalam laporan yang sama ini kortikosteron tidak berbeza apabila membandingkan tikus terpencil kronik berbanding tikus yang mempunyai EE kronik. Ini bertentangan lebih jauh daripada penemuan dalam tikus kediaman EE yang kronik di peringkat kortikosteron atas kawalan terpencil [21]. Jelas lebih banyak keperluan perlu dilakukan untuk menilai potensi kesan tekanan terhadap kesan pengayaan persekitaran.

Kesan Komponen EE pada Sucrose Cue-kereaktifan dan Penggunaan

Walaupun tidak ada perbandingan lurus dalam kesusasteraan untuk manipulasi akut pada makanan atau ubat-ubatan sendiri, kesan EE Kronik kami adalah dalam arah yang sama seperti beberapa kajian terdahulu. Dan walaupun tidak signifikan secara statistik, trend SE Kronik kita juga sama dengan kajian terdahulu. Sebagai contoh, tikus EE kronik menguruskan diri kurang etanol daripada tikus terpencil dan tikus SE kronik agak di antara terpencil dan EE dalam pengambilan mereka [22]. Tikus EE dan SE kronik tidak meningkatkan pengambilan diri mereka dengan dos kokain yang agak rendah berbanding tikus yang terpencil [23]. Tikus EE kronik (wanita) mempunyai titik istirahat yang lebih rendah untuk kokain daripada tikus terpencil [24], walaupun kadar asas keseluruhan tindak balas adalah lebih besar dalam tikus terpencil. Tikus EE dan SE kronik juga mengendalikan dos amphetamine yang agak rendah pada kadar yang lebih rendah daripada kawalan terpencil [25]. Keputusan pentadbiran diri yang kurang sopan kurang konsisten. Bardo et al. mendapati bahawa tikus EE kronik pada mulanya mentadbir pelet sucrose pada kadar yang lebih tinggi daripada SE kronik dan tikus terpencil [25], tetapi tikus EE dan SE kronik mengambil kurang sukrosa (dari botol) daripada tikus terpencil [26]. Dalam kajian mengenai kesan EE terhadap dadah mencari, tikus yang terdedah kepada perumahan sosial lebih reaktif terhadap kokain yang dipasangkan daripada tikus EE, tetapi kurang daripada tikus terisolasi [27]. Tikus yang ditempatkan di dalam masyarakat kurang reaktif kepada isyarat sukrosa yang dipenuhi daripada tikus yang terpencil, tetapi lebih daripada tikus EE [28].

Dalam kajian ini, tikus SE bertindak agak (tetapi tidak ketara) kurang untuk isyarat sukrosa atau untuk sukrosa daripada tikus CON, tetapi umumnya lebih daripada tikus EE (sama ada akut atau kronik)Angka 2 and 3). Keputusan ini sesuai dengan corak umum penemuan dari kajian yang diterangkan. Interaksi sosial yang jelas tidak menyumbang kepada kesan EE yang kita perhatikan dalam kajian ini, tetapi interaksi sosial secara konsisten memberi kesan kepada ganjaran mencari dan mengambil penguat dadah dan makanan. Cain et al. melaporkan bahawa perumahan sosial mengurangkan tindak balas untuk rangsangan visual novel dalam tikus (sekali lagi, tidak banyak kesan seperti EE) [15]. Beberapa aspek keadaan sosial, mungkin mengukuhkan tingkah laku permainan [29], boleh mengubah motivasi tikus untuk bertindak balas terhadap penguat (primitif atau terkondisi) atau kebaruan. Penyertaan syarat-syarat SoloEE dan AEnv dalam kajian ini adalah usaha untuk mengasingkan faktor-faktor alam sekitar di luar interaksi sosial yang mungkin menyumbang kepada kesan EE. Dari apa yang kita dimanipulasikan, kami mendapati bahawa pendedahan kepada persekitaran yang diperkaya tanpa kohort sosial cukup untuk mengurangkan sukrosa reaktif-reaktif dan mengambil. Kesan SoloEE yang kami laporkan, mungkin, yang pertama dari jenis mereka dan menunjukkan bahawa pengayaan alam semata sahaja boleh memberi kesan besar kepada motivasi untuk sukrosa. Kami juga mendapati bahawa suis akut ke persekitaran baru (AEnv) adalah mencukupi, tetapi pendedahan kronik tidak-walaupun terdapat sedikit (tidak signifikan) penurunan dalam reaktif dan penggunaan dalam kumpulan kronik. Ujian pengambilan ini mungkin disebabkan, secara ironinya, pada kebiasaan beralih dari keadaan AEnv kronik ke perumahan CON untuk 24 h antara ujian reaktiviti cue dan ujian penggunaan sukrosa. Penemuan AEnv mengesahkan penemuan dari kajian lain di mana pendedahan kepada kebaharuan dalam, atau sebelum masuk, ruang penghawa operan menangguhkan pengambilalihan amphetamine self-administration [30]. Secara ringkasnya, kita mendapati bahawa, dalam kebanyakan keadaan, semua "komponen" EE sahaja mencukupi untuk mengurangkan reaktiviti dan penggunaan sukrosa. Walau bagaimanapun, manipulasi yang paling berkesan ialah mereka yang mempunyai konteks EE.

Manipulasi Akut dan Kronik

Hampir semua kajian dengan manipulasi manipulasi mempunyai haiwan yang diperkayakan selama beberapa minggu sebelum ujian tingkah laku. Yang paling berkaitan dengan kajian ini adalah penemuan pengurangan kokain yang dicari oleh tikus berikut kurang daripada pengayaan alam sekitar 24 [11], [13]. Sama seperti penemuan mereka, kami melihat pengurangan dramatik dalam bertindak balas terhadap isyarat yang sebelum ini dikaitkan dengan pentadbiran diri berikutan pendedahan akut kepada EE. Kedua-dua penulis terdahulu mempersoalkan sama ada kesan EE akut dimediasi oleh mekanisme neurobehavioral yang sama seperti EE kronik. Kami bersetuju bahawa kesan akut dan kronik boleh dipisahkan dalam beberapa keadaan. Contohnya, aspek alam sekitar mungkin berlaku pada beberapa minggu dan ini mungkin berlaku dengan semua manipulasi kronik yang kami gunakan. Peredaran masa dalam pengayaan juga boleh membawa kepada perkembangan tingkah laku yang dapat memeterai pencarian dan penggunaan sukrosa. Sebagai contoh, sebelum ini kita telah membuat hipotesis bahawa pengurangan pencapaian sukrosa berikutan satu bulan pengayaan persekitaran mungkin disebabkan oleh keupayaan pembelajaran yang dipertingkatkan [10].

Dengan ini, penjelasan mengenai kesan kontras tetulang hipotesis yang kami laporkan di sini boleh berubah dengan cepat dalam aktiviti / mikro struktur sistem saraf termasuk nukleus accumbens dan korteks orbitofrontal yang terlibat dalam menjejaki nilai semasa ganjaran [31], [32]. Perubahan jangka panjang dalam fungsi otak dapat menengahi beberapa kesan kronik. Perubahan ini mungkin berlaku di kawasan otak termasuk korteks orbitofrontal dan korteks hadapan. Sebagai contoh, tikus EE kronik menunjukkan penurunan tingkah laku impulsif apabila merespon sukrosa [33]. Impulsivity biasanya dikaitkan dengan perubahan fungsi korteks orbitofrontal dan prefrontal [34], [35]. Kami berharap dapat mengenal pasti kawasan dan sistem utusan utama dalam kajian masa depan.

Manipulasi Peningkatan Blok Inkubasi Kesucian Sucrose

Pengarang kajian yang baru-baru ini diterbitkan mengenai tikus dengan sejarah pengambilan diri kokain menyimpulkan bahawa pengayaan alam sekitar tidak berkesan untuk menghalang pengeraman kesan keinginan [36]. Penemuan ini berbeza daripada apa yang dilaporkan dalam 2008 mengenai tikus dengan sejarah sukrosa diri pentadbiran [10], dan agak dari laporan pengurangan EE-mediated dalam inkubasi kokain yang mencari tikus [37]. Dalam kajian terdahulu kami, kami membandingkan tindak balas tikus pada kedua-dua hari 1 dan 30 dari pantang paksa. Tikus yang terdedah kepada pengayaan alam sekitar semasa hari-hari 29 yang memaksa pantang antara ujian reaktif kue bertindak balas pada kadar yang sama pada kedua hari 1 dan 30 dari pantang dipaksa [10]. Thiel et al. berbanding dengan tindak balas tikus yang menerima EE pada dasarnya "akut" sebelum ujian 1 Hari dengan memberi respons kepada tikus yang menerima "EKRI" pada dasarnya sebelum ujian 21 Hari [36]. Menjawab lebih tinggi untuk tikus 21 Hari 1 Hari. Dalam kajian ini, kita melihat kesan yang sama-merespon pada Hari 30 oleh tikus EE Kronik adalah jauh lebih besar daripada tikus XEUM Day XEUMX (Rajah 4). Walau bagaimanapun, tindak balas tikus EE Akut Hari 30 tidak berbeza daripada tindak balas tikus 1 Hari Akut EE (kedua-duanya kira-kira pengurangan% XNUM dalam bertindak balas berbanding dengan kumpulan kawalan yang sesuai). Sendiri, data ini menunjukkan bahawa pengeraman tidak diperhatikan dalam tikus XEUM XEUM Akut Hari. Sebenarnya, apabila dipertimbangkan sebagai satu peratus daripada purata sambutan Hari 85, lima daripada lapan hari yang diuji kumpulan 30 (semua kecuali manipulasi SE dan AEnv Chronic) bertindak balas dengan ketara kurang daripada kumpulan CON Day 1 dan tujuh daripada lapan kumpulan (semua tetapi AEnv Chronic) bertindak balas kurang daripada tanda aras 30% (CON Day 30)Rajah 4). Oleh kerana kumpulan CON Day 30 merepresentasikan tindak balas, penemuan ini dapat ditafsirkan sebagai bermaksud bahawa inkubasi disekat sedikit sebanyak di hampir semua kumpulan ini.

Pada ketika ini kita hanya dapat membuat spekulasi bagaimana manipulasi seperti EE menghalang inkubasi nafsu. Sebagai contoh, "menyekat" inkubasi dalam kumpulan EE kronik mungkin disebabkan oleh pengurangan perkembangan inkubasi, sementara penyekatan pengeraman dalam kumpulan 30 EE Acute Hari mungkin disebabkan oleh kesan tertentu terhadap ekspresi daripada inkubasi. Penjelasan alternatif adalah bahawa kedua-dua kesan itu dapat dimediasi dengan cara yang sama oleh fungsi EE sebagai penguat alternatif. Ini mungkin merupakan penjelasan yang parsimonious pada masa ini. Seperti yang dinyatakan sebelum ini [13], [37], Kesan EE adalah sementara. Walaupun kajian ini tidak direka untuk menilai kegigihan manipulasi, kami dapat menguatkan pemerhatian ini dengan mengkaji reaktiviti dan penggunaan tindak balas tikus pada Hari 30 dan 31 yang telah menerima manipulasi akut sebelum Hari 1. ANOVA tuas aktif yang bertindak balas pada Hari 30 dan 31 tidak menunjukkan sebarang kesan signifikan MANIPULASI (data tidak ditunjukkan). Jika manipulasi akut secara khusus merosakkan perkembangan inkubasi ini tidak sepatutnya berlaku. Secara keseluruhan transisi EE dan manipulasi lain menyokong hipotesis yang dinyatakan di atas bahawa manipulasi ini menghasilkan sekurang-kurangnya perubahan jangka pendek dalam menguatkan keberkesanan persekitaran diri-pentadbiran. Dari segi praktikal, butiran mengenai kaedah dan tafsiran akan menjadi kritikal dalam perkembangan kajian masa depan mengenai bagaimana EE memberi kesan kepada tingkah laku mencari ganjaran.

Akhir sekali, seperti yang dinyatakan di atas, satu penemuan yang sangat menarik dalam kajian ini ialah, walaupun kedua-dua hari akut 30 dan EE kronik mengurangkan reaktiviti (menyekat inkubasi seperti yang diperdebatkan di atas), manipulasi Hari 30 EE Acute tampaknya mempunyai kesan yang lebih besar terhadap corak- kereaktifan manakala manipulasi EE Chronic mempunyai kesan yang lebih besar terhadap penggunaan sukrosa (Angka 2 and 3). Tindak balas tuas aktif tidak signifikan secara statistik antara kumpulan (p = 0.029 dengan alpha yang diperbetulkan oleh Bonferroni p <0.0073), tetapi perbandingan susulan jumlah penghantaran sukrosa menunjukkan bahawa kumpulan tersebut berbeza secara signifikan (p <0.0073; data tidak ditunjukkan ). Mungkin pendedahan kronik terhadap EE menghasilkan beberapa perubahan tambahan dalam motivasi untuk sukrosa. Kesan ini mungkin sangat penting untuk memahami peranan persekitaran bukan hanya dalam perilaku mencari makanan, tetapi juga mengambil makanan. Kami merancang untuk menyiasat potensi perbezaan EE akut dan kronik terhadap aktiviti otak (contohnya, pengaktifan fos selepas ujian kereaktifan isyarat) sebagai cara untuk menggabungkan penemuan ini mengenai pengayaan dengan apa yang diketahui mengenai neurobiologi inkubasi keinginan. [38].

Ringkasan dan Kesimpulan

Pengayaan alam sekitar mempunyai kesan yang mendalam dalam mengurangkan reaksi sukrosa-reaktif dan penggunaan dalam tikus dengan sejarah sukrosa diri pentadbiran. Dalam kebanyakan kes, akses khusus, kerumitan alam sekitar, dan pendedahan kepada kebaruan semata-mata adalah mencukupi untuk mengurangkan sukrosa-reaktiviti dan penggunaan sukrosa. Walau bagaimanapun, penurunan yang paling kuat dalam reaktif dan penggunaan kiub diperhatikan apabila tikus terdedah kepada konteks pengayaan sama ada dengan atau tanpa kohort sosial.

Penemuan kami memberi tumpuan untuk kajian masa depan tentang faktor-faktor yang memantapkan perubahan tingkah laku berkaitan ganjaran berikutan pengayaan alam sekitar. Penemuan dari kajian ini dan masa depan boleh menyediakan rangka kerja untuk mengurangkan ganjaran mencari dan mengambil. Sebagai contoh, ia muncul dari kajian kami dan lain-lain dengan EE yang mencari ganjaran boleh dikurangkan dengan mengubah nilai persekitaran "penagih". Kajian masa depan yang menjelaskan mekanisme neuron yang mendasari kesan EE akut dan kronik terhadap tingkah laku boleh membawa kepada alat farmakologi novel untuk mengurangkan tingkah laku penagihan.