Binge-Like Manner मा सुक्रोस को लामो समय सम्म खपत, Altucus अक्षरों को मध्यम स्पिनी न्यूरोन्स मा न्यूक्लियस अम्बम्बंस शैल (2016) मा

अगाडि। Behav। न्यूरोस्सी।, 23 मार्च 2016 | http://dx.doi.org/10.3389/fnbeh.2016.00054

पॉल एम। क्लानेसोकी¹, Masroor आर। Shariff¹, अर्नाल्ड बेल्मर¹, मैथ जे। Fogarty², एरिक WH Mu², मार्क सी बलिंघम² र Selena E. Bartlett^1*

• ¹अनुवादिक अनुसन्धान संस्थान र स्वास्थ्य र बायोमेडिकल नवाचार संस्थान, क्वीन्सल्याण्ड विश्वविद्यालयको टेक्नोलोजी, ब्रिस्बेन, क्युएलडी, अष्ट्रेलिया
• ²स्कूल ऑफ बायोमेडिकल साइंसेज, क्वीन्सल्याण्ड विश्वविद्यालय, ब्रिस्बेन, क्यूएलडी, अष्ट्रेलिया

आधुनिक आहार अत्यधिक मीठो भएको छ, जसरी परिणामस्वरूप किशोरावस्थाको बीचमा चल्ने खपतको अभूतपूर्व स्तर। लामो समय सम्मको शर्कराको सेवन गर्दा मोटापेड र टाइप II मधुमेह सहित मेटाबोलिक विकारहरूको विकासमा योगदान दिन जान्छ, मस्तिष्कमा दीर्घकालिक, बिरुवा जस्तो बिरुवा खपतको सीधा नतिजाको बारेमा केही थाहा छ। बी(4 हप्ता) र लामो समय सम्म (12 हप्ता) बिंगे- यो एक्सचेन्जले यो दुर्व्यवहारको दुरुपयोग को लागी नाभिकस कम्बोन्स (एनसीसी) मा डोपामिन को रिलीज गर्न सक्छ। जस्तै sucrose खपत एक अन्तरिम दुई दुई बोतल विकल्प प्रतिमान प्रयोग गरेर। हामीले गोल्जी-कोक्स स्टुन्ङ प्रयोग गर्यौं जुन एनसीसी कोरबाट माध्यमिक स्पिनी न्यूरोन्स (एमएसएस) घटाउँदछ र छोटो-र लामो अवधिको सुक्र्रोस खरिदको खोल खोलियो र उमेर-मिलिएको पानी नियन्त्रणको तुलनामा। हामी देखाउँछौं कि लामो समयसम्म बिंगे जस्तो सिक्र्रो खपतले उमेर मिलान भएको नियन्त्रण चूहहरूको तुलनामा एनसीसी शेल MSN को कुल डेन्टिट्रिक लम्बाईमा कमी आएको छ। हामी यो पनि पाया कि यी न्यूरॉन्स को पुनर्गठन मुख्य रूप देखि कम निष्पक्ष dendritic जटिलता को परिणामस्वरूप। यसको विपरीत, हामीले एनसीसी शेल MSN को दीर्घकालिक sucrose खरिद गरेको च्याटबाट टाढा शाखा आदेशहरूमा बढि स्पिन घनत्व देख्नुभयो। संयुक्त, यी नतिजाहरू NAc खोल एमएससी खोला मा मोटोरोस लामो समयको बिंगी जस्तै सेवनको न्यूरोलियन प्रभावलाई हाइलाइट गर्नुहोस्।

परिचय

अन्तिम 40 वर्षहरूमा, चिनियाँ-प्यारेदार पेय र खानेकुराहरू थपिएको शगरहरूमा खपतमा एक वृत्तचित्र वृद्धि भएको छ (नील्सेन एट अल।, 2002; Popkin, 2010; Ng et al।, 2012), रिपोर्ट संग अनुमान छ कि सबै खाद्य पदार्थ र पेय पदार्थ को 75% माथि सम्म जोडिएको शर्कराहरु को अधिक मात्रा मा (फोर्ड र डायसेट, 2013; ब्रय र पपकिन, 2014)। यस अवधिको समयमा, मोटापे की प्रचलन मा एक समान वृद्धि भएको छ र II मधुमेह को प्रकार मा, विशेष रूप देखि किशोरों मध्ये (आर्स्लानियाई, 2002; रेनर, 2013; दुबैले एट अल।, एक्सएनएमएक्स; Fryar et al।, 2014)। हालैका अध्ययनहरूले देखाएको छ कि अधिक वजन र मोटाइ बच्चाहरु प्रायः जोडिएको थप मात्राको शर्करा खरिद गर्दछ, तथापि उच्च शर्कराको योगदान अधिक वजन र मोटे बच्चाहरु को वृद्धि घटनाहरुमा योगदान विवादास्पद हुन्छ (Hu, 2013; ब्रय र पपकिन, 2014; बुचर डेला टोर एट अल।, 2015).

जबकि सबूत को एक बढती शरीर को संकेत गर्दछ कि उच्च चीनी चूहों को खपत हुन सक्छ, मा भाग मा बच्चा र किशोरों को बीच वजन मा योगदान (मलिक एट अल, एक्सएनएमएक्स; Te Morenga et al।, 2013; ब्रय र पपकिन, 2014), अत्यधिक चीनी सेवन बाट उत्पन्न हुने प्रतिकूल गैर-चयापचय परिणामहरूमा कम ध्यान दिइएको छ। दिलचस्प छ कि, केहि साधारण व्यवहार र मनोवैज्ञानिक पैटर्न प्रायः उन सबटों को बीच मा उभरन्छ जो खाने र उच्च चीनी मा डाइरेक्ट बनाए राखन को लागि। अधिकांश उल्लेखनीय रूपमा बिंगे-खाने सहित विकार खानेहरू विकास गर्दै छन्, जो मनोवैज्ञानिक लक्षणहरूको प्रारम्भिक साथ प्रेरणा र अवसादको कमी समावेश हुन्छन्। शेहान र हरमन, 2015). यसबाहेक, बिंगे-खाने खाने व्यक्तिहरूले प्रायः नियन्त्रणको हानिकारक प्रदर्शन गर्छन् र उनीहरूको चिनारी आत्म-सीमित गर्न असक्षम छन्, यो सम्भव छ कि यी व्यवहारहरूले मस्तिष्क क्षेत्रहरूमा न्यूरोलॉजिकल अनुकूलनको परिणामको रूपमा उठाउँदछ जुन अत्यधिक सुगन्धित खानाको hedonic मानको मूल्यांकन गर्दछ। (Saper et al।, 2002; Lutter र Nestler, 2009; केनी, 2011)। यो तर्कले मानिसहरूमा प्रमाणहरू पनि समर्थन गर्दछ जुन प्रदर्शन र मधुमेहले रक्सी र निकोटीन जस्तै नशेको औषधि द्वारा उत्पन्न प्रेरितहरूको जस्तै हुन सक्छ।Volkow et al।, 2012).

यद्यपि चीनी को नशे की लत गुण अझै पनि नमूना हो, यी अवलोकनहरु अध्ययन संग संयुक्त अत्यधिक शर्करा को योगदान इनाम सर्किट्री मा परिवर्तन र लक्षण मोडेल मा नशे की लत जस्तै व्यवहार र भावनात्मक राज्यहरु को विकास को प्रदर्शन को साथ संयुक्त (Avena et al।, 2008; बेन्टन, 2010; Ventura et al।, 2014), थप अनुसन्धानका लागि आवश्यक पर्दछ। रोडेन्टहरूमा अघिल्लो अध्ययनहरूले देखेको देखेको छ कि सुमोरोस को बाहिरी पहुँच धेरै न्यूरोट्रांसमीटरहरु को मेसोलोम्बिक सिस्टम को भित्र डोपामिन, ओयोयोइड्स र एसिटिलोक्लिनन (जसमा समीक्षित Avena et al।, 2008)। Sucrose को बिंगे जस्तै खपत को देखाइएको छ दिखायो न्यूक्लियस अक्यूबंस (एनसीसी) मा डोपामिनि रिलीज को सुविधा को रूप मा, दुर्व्यवहार को लागू गर्न को लागी (Avena et al।, 2008)। यसबाहेक, हामीले सिक्रोसको दीर्घकालिक खपत देखाउनुभएको छ 24 एच अन्तर्वार्ता प्रयोग दुई-बोतल छनौट प्रतिमान (सिमम्स एट अल, 2008) एनएनसी मा निकोटीइनिक एसिटिल्चोलिन रिसेप्टर (एनएचएआरआर) अभिव्यक्ति को संशोधित गर्दछ (शेरिफ एट अल, प्रेस मा)। यसैले, हामीले एनसीसीमा डोपामिन र एसिटिलोकोलिन गतिविधि परिमार्जन गर्न एनएचआरआर कम्पाउन्डहरू पनि देखेका छौं, सिक्रोस खपतमा विभिन्न असरहरू र छोटो-लामो र लामो-अवधिको इन्टरनेट (शेरिफ एट अल, प्रेस मा).

यद्यपि यी अध्ययनहरूले व्यवहार र न्यूरोकोमिकल परिवर्तनहरूमा समानता व्यक्त गरेका छन् जुन दुर्व्यवहारको शिर र लागूपदार्थको पहुँचको कारणले गर्दा एनएनसीमा यी न्यूफोनोनल म्यागोलोलोजीमा परिवर्तनलाई सहयोग पुर्याउछन। Tउनको कोकोन, एम्फेटामिन र निकोटीन सहित दुर्व्यवहार पदार्थहरूको विपरीत हो जुन एनएनसीमा मध्यम स्पिनी न्यूरन्स (एमएसएस) को मनोविज्ञानमा राम्रो गुणहरू सिर्जना गर्दछ, जसमा वृद्धिको स्पिन् घनत्व र दैद्रिक जटिलता परिवर्तन भएको छ। (Robinson र Kolb, 1999, 2004; ली एट अल।, 2003; Crombag et al।, 2005)। किनकि हामीले पहिल्यै लामो समय सम्मको एक्सटेक (12 हप्ताको तुलनामा लामो समय सम्मको प्रदर्शन (4 हप्ता) लाई शराब र सुक्र्रोस प्रयोग गरेर दुई-बोतल छनौट पैरागेटमा प्रयोग गरी फार्माकोमेरापेटिक हस्तक्षेपका विभेद प्रतिक्रिया प्रदान गर्दछौं। Steensland et al।, 2007; शेरिफ एट अल, प्रेस मा), हामी NAc मा MSN माणिकी मा छोटो र दीर्घकालिक sucrose खपत को प्रभाव को मूल्यांकन गरे। हामीले वयस्क किशोरको चक्करलाई ब्रोकसलाई 4 (छोटो-अवधि) वा 12 (लामो-अवधि) हप्ताको लागि बेरोजगारी खानुपर्छ र त्यसपछि एनएनसी MSN को मोटो-लम्बाई-लम्बाई-सर्क्र्स खरिद गर्ने चूहहरूबाट विश्लेषण गर्ने र यसको तुलना उमेर-मेल खाने नियन्त्रणहरू जुन पानीमा पहुँच दिइएको थियो। हाम्रो परिणामहरूले देखाउँछ कि एनएनसी खोलबाट MSN ले लामो - तर छोटो छोटो अवधि सुक्र्रोस खपत पछि बदल्यो, डेन्टिट्रिक लम्बाइ कम भयो, तर डिस्ट्रियड डेन्ड्राइटिक रीइन घनत्व बढ्यो। यसबाहेक, हामीले भेट्टाइएका एनएससी कोरबाट MSN को morphology अपेक्षाकृत अल्पकालिक र लामो अवधिको sucrose खपत पछि बरकरार रह्यो। यी नतिजाहरु बिंगे जस्तै जस्तो दीर्घ-अवधि सुक्र्रो खपतको प्रत्यक्ष न्यूरोलॉजिकल परिणामलाई हाइलाइट गर्दछ। यसबाहेक, यस डेटाले आणविक र न्यूरोकोमिकल परिवर्तनहरू विस्तार गर्न उद्देश्यका थप अध्ययनहरूको आवश्यकता देखाउँछ जुन एनसीसी शेल एमएसएनको म्यागोलोजिकल पुनर्गठनको साथ लामो समयसम्म, बिंगे-जस्तै सुक्र्रोस सेवनबाट उत्पन्न हुन्छ।

सामग्री र विधिहरू

एथिक्स स्टेटस

सबै प्रयोगात्मक प्रक्रियाहरू वैज्ञानिक उद्देश्यका लागि पशुहरूको हेरचाह र प्रयोगको लागि अस्ट्रेलियन कोड अनुसार, 8th संस्करण (नेशनल हेल्थ र मेडिकल रिसर्च काउन्सिल, 2013) प्रयोग गरिएको थियो। प्रोटोकल को क्वीन्सल्याण्ड विश्वविद्यालय टेक्नोलॉजी टेक्नोलॉजी पशु आचार समिति र विश्वविद्यालय क्वीन्सल्याण्ड पशु आचार समिति द्वारा अनुमोदन गरिएको थियो।

पशु र आवास

पाँच-हप्ता पुरानो (किशोर) पुरुष विस्टार चूहों (नियन्त्रण: 176.4 ± 4.8 जी; सुक्रोस: 178.3 ± 5.0 जी) (एआरसी, WA, अष्ट्रेलिया), व्यक्तिगत रूपमा दोहोर्याइएको दोहोरो स्तर Plexiglas मा राखिएको थियो^® पिंजरेहरू। चूहों व्यक्तिगत आवास परिस्थितियों, हैंडलिंग, र रिवर्स-लाइट चक्र 5 दिनहरुमा प्रयोग को शुरुवात को पहिले acclimatized थिए। वातावरणीय नियन्त्रित मा सबै चूहों मा राखिएको थियो 12-hr लाई हल्का / अँध्यारो चक्र उचाल्दै (9 मा रोशनी बन्द) कोठामा मानक चाउ चाउ र पानी उपलब्ध छ। विज्ञापन लाइब्रेम.

Intermittent-Access दुई-बोतल विकल्प पेय नैतिकता

अन्तर्वार्ता पहुँच 5% sucrose दुई-बोतल छनौट पेटी प्रतिमा (सिमम्स एट अल, 2008) बाट अनुकूल गरिएको थियो बुद्धिमान (1973)। 300 मिलीलीटरमा सबै तरल पदार्थ प्रस्तुत गरिएको प्लास्टिकको बोटहरू स्नातकोत्तर गरी गोरखा चक्र चक्रको सुरुवात पछि पिङ्गको अगाडि दुई ग्रोमेट्समा सम्मिलित स्टेनलेस-स्टील पेय स्पेशआउट स्पेसहरूमार्फत स्नातक गरे। बोतल प्रस्तुतीकरण भन्दा प्रत्येक बोतलको वजन रेकर्ड गरियो। दुई बोतलहरू एक साथ प्रस्तुत गरियो: एक बोतल पानी युक्त; दोस्रो बोतल युक्त 5% (w / v) sucrose। 5% (w / v) sucrose बोतल को प्लेसमेंट को विकल्प को प्राथमिकता को लागि नियंत्रण को प्रत्येक एक्सपोजर संग वैकल्पिक थियो। बोतलहरू 24 घन्टा तर्नुपर्यो तर तरल पदार्थहरू प्रस्तुत भए पछि, र निकटतम 0.1 जीमा माप लगाइयो। प्रत्येक चाउको वजन पनि प्रति किलोग्राम प्रति किग्रोको सेक्कोस कोण गणना गर्न मापन गरिएको थियो। पिटरको अवधिको दिन 1, चूहों (n = 6-9) एक बोतल 5% (w / v) sucrose र एक बोतल पानीको पहुँचलाई दिइएको थियो। 24 एच पछि, sucrose बोतल को एक दोश्रो पानी को बोतल संग प्रतिस्थापित गरियो जो अर्को 24 एच को लागि उपलब्ध थियो। यो ढाँचा बुधबार र शुक्रबार दोहोर्याइएको थियो। बिराट सबै अन्य दिनमा पानीमा असीमित पहुँच थियो। Sucrose को बिंगे जस्तै खपत को परिणामस्वरूप कुल sucrose सेवन (मिलीलीटर) मा वृद्धि (पूरक चित्रा) 1) र शरीर को वजन को आधार मा स्थिर बेसलाइन पेय स्तर संग [20 ± 5 g / 5% (w / v) को किलोग्राम [~ 4 हप्ता (13 पेय सत्रहरु) को समयमा] र दीर्घकालिक [ ~ 12 हप्ता (37 पेय सत्रहरू) पेय अवधिहरू। एक नियंत्रण समूह (n = 6-9) माथि उल्लिखित एउटै परिस्थितिमा दुवै बोतल (जस्तै, कुनै sucrose) मा पानीको पहुँच दिइएको थियो। अल्पकालिक प्रदर्शन को अन्त मा मतलब शरीर को वजन नियंत्रण र sucrose भरी चूहों क्रमशः 405.7 ± 40.8 जी र 426.4 ± 31.2 जी थियो। लामो-समयको प्रदर्शनको अन्तमा, नियन्त्रण र सुक्र्रो समूहहरूको लागि अर्थ शरीरको वजन 578.8 ± 53.4 जी र 600.2 ± 45.2 जी थियो।

Golgi-Cox Staining

अन्तिम पेय सत्र चूहों पछि जनावर सुविधाबाट हस्तान्तरण गरिएको थियो मस्तिष्क नमूनेको प्रसोधनको लागि अनुमति दिईएको स्कूलको बायोमेडिकल साइंस, क्वीन्सल्याण्ड विश्वविद्यालय (सेन्ट लूसिया, अष्ट्रेलिया)। यातायातको समयमा तनाव कम गर्न सबै अनुमोदित कदमहरू लिइयो, जसको पछि, रातभर रातो रगतको चूहलाई अनुमति दिइएको थियो। अर्को दिन, सोडियम पेन्टबारब्यालिटी ओभरडोज (60-80 मिलीग्राम / किग्रा, आईपी भ्याटकेयर, ब्रिस्बेन, अष्ट्रेलिया) द्वारा बलि चढाइयो र अन्ततः ~ 300 एमएल कृत्रिम सीरेब्रो-रीडिन तरल पदार्थ (एमएममा) को साथमा खुवाउनु भयो: 130 NaCl, 3 KCl, 26 NaHCO₃, 1.25 NaH₂PO₄, 5 MgCl₂, 1 CaCl₂, र 10 डी ग्लूकोज। प्रत्येक जना पशुलाई पछि हटाइयो र मस्तिष्कमा गोल्गी-कोक्स समाधानमा मस्तिष्क हटाइयो र मस्तिष्क हटाइयो र इन्क्यूबेट गरियो जसमा 5% पोटेशियम डाइच्रोमेट, 5% पोटेशियम क्रोमेट, र 5% mercuric क्लोराइड (सिग्मा-एल्ड्रिrichबाट सबै रसायनहरू) समावेश गरिएको थियो जुन नयाँ 3 दिनहरू बनाइएको थियो। पहिले बलिदान को रूप मा पहिले वर्णित (Rutledge et al।, 1969)। Golgi-Cox दाग इन्सुलेशन र पोस्ट प्रोसेसिंग विधिहरू परिमार्जित गरिएका थिए रानजान र मल्लिक (2010)। 6 डिग्री सेल्सियसमा 37 दिनको लागि अल्पकालिक sucrose उपभोग जनावरहरू को लागि उत्तेजित गरियो, जबकि 10 दिनहरु को लागी गोल्फ-कोक्स समाधान इन्सुलेशन को एक दिन पछि एक परिवर्तन गर्न को लागी लामो समय सम्म sucrose उपभोग जनावरहरु लाई दिइयो।

इन्सुलेशन पछि, 300 μm coronal वर्गहरु एक कंपन Zeiss Hyrax V50 माइक्रोटोम (कार्ल Zeiss, जर्मनी) को प्रयोग गरेर काटिएको थियो। त्यसपछि, 24-राम्रो तरिकाले प्लेटहरूमा 30% (w / v) sucrose देखि भरा भएको क्रममा क्रमशः 0.1 एम फास्फेटमा नमस्कार बन्छ र जसको रूपमा उल्लिखित (Ranjan र मल्लिक, 2010)। संक्षेपमा, 50% इथेनोलमा खण्डहरू 5 मिनेटमा निर्जलित थिए, त्यसपछि 0.1 एम एनएचमा राखिएको थियो।₄30 मिनेट को लागि OH समाधान, 5 मिनेट को लागि आसुत पानी संग दुई पल्ट रेंजर गरियो र अंधेरे मा 30 मिनेट को लागि Fujihunt फिलिम फिक्सर (Fujifilm, सिंगापुर) मा राखयो। त्यसपछि 2 मिनेटको लागि आसुत पानीमा दुई पटक रङहरू र त्यसपछि 70, 90, 95, र 100% 5 मिनेट प्रत्येकमा XDUMX मिनेटको लागि दुई इथेनॉल निर्जलित गरियो। त्यसपछि, 1 मिनेटको लागि CXA समाधान (1: 1: 10 क्लोरोफेरो: xylene: शराब) मा सफा गरियो र सुपरफ्रो प्लसको स्लाइडमा (मेन्जिन-ग्लेजर, लम्ब वैज्ञानिक, अष्ट्रेलिया) मा डपीएक्स (सिग्मा-एल्ड्रिच) मा राखिएको थियो र आवरण-फिसल गरियो। (मेन्जेल-ग्लेजर, जर्मनी)। स्लाइडहरू रातोरात रातको कोठाको तापमानमा अँध्यारोमा छोडिन्छन्।

न्युयोलोनल चयन र न्युलियस अम्बम्बन भित्र पछाडि

Bregma + 2.8 र + 1.7 को बीच कोरोनल स्लाइसहरु कोर र एनएनसी को खोल भित्र MSN को लागि सर्वेक्षण गरिएको थियो, पार्श्व वेंट्रल र एअरियर कमिसर को प्रयोग को रूप मा एक चूस्ति दिमाग सहायता संग स्थल चिन्ह (Paxinos र वाटसन, 2007) (चित्र 1)। न्युरोलुक्सिडा 7 (एमबीएफ जीवविज्ञान, VT, संयुक्त राज्य अमेरीका) मा समोच्च प्रकार्य प्रयोग गरिएको थियो एनसीसी कोर र एनएनसी शेल प्रत्येक टुक्रामा बिस्तृत गर्न (चित्रा 2)। 2 र 9 न्यूरोन्स प्रति बीच Xendum लम्बाई मापदण्डहरूको लागि 63x उद्देश्य वा स्पिन घनत्व (प्रति 100 प्रति स्पिन्सको रूपमा रिपोर्ट गरिएको) को प्रयोग गरेर Xissue द्वारा बनाईएको Zeiss Axioskop II (कार्ल Zeiss, जर्मनी) मा प्रयोग गरीएको थियो। xyz स्टेसनले न्यूरोलुसिडा द्वारा संचालित^® 7 सफ्टवेयर (एमबीएफ जीव विज्ञान, वीटी, संयुक्त राज्य अमरीका)। सबै ट्रेसिंग एक अन्धकारयुक्त फैशन मा प्रदर्शन को सम्बन्ध मा गरियो। Golgi-Cox अप्रत्याशित न्यूरोन्सको मार्कोपोलोग्राफिक परिमितिहरू अघिल्लो रिपोर्टहरू जस्तै एक तरिकामा विश्लेषण गरियो (Klenowski et al।, 2015).

  

चित्रा 1। नक्साले न्यूक्लियस कम्बोनेस कोरबाट नमूने मध्यम स्पिनी न्यूरोन्सका स्थानहरू देखाउँदछ र 4 र 12 हप्ता sucrose खरिद गर्ने च्याट र उमेर मेल खाने नियन्त्रणहरू खोल। माथिल्लो दुई प्यानलहरू नेभिजनहरूको स्थानहरू न्यूक्लियस अक्युबनेस कोरबाट नमूना र 4 हप्ता नियन्त्रण (त्रिकोण) र sucrose (सर्कल) जनावरहरूको खोल। तल दुई प्यानलहरूले 12 हप्ता नियन्त्रण (त्रिकोणहरू) र sucrose (सर्कल) जनावरहरूबाट नमूना न्यूरोन्सको स्थिति देखाउँछन्।

तथ्याङ्कगत मूल्याङ्कन

अर्थ र मानक (SEM) को मानक त्रुटि प्रत्येक डेटा जनावरको साथ सेटको लागि गणना गरिएको थियो n, सबै कोर वा खोल NAc MSN हरू बाट अर्थ morphometry डेटा प्रयोग गर्दै (n = NAc खोल र 7 को लागि n = NAc कोर 6-हप्ताको लागि 4, n = Week हप्ताका समूहहरूको लागि)। जहाँ स indicated्केत गरिएको, दुई जोडी विद्यार्थीको बाँकी tबोनसरोनरी पोस्ट-परीक्षणको साथ -टेस्ट वा दुई-रास्ते ANOVAs ग्रुपप्याड प्रिज्म संस्करण 6.02 (ग्राफप्याड सफ्टवेयर, सैन डिएगो, CA) प्रयोग गरी समूहको अर्थको तुलनामा सबै विश्लेषणहरूका लागि सञ्चालन गरिएको थियो। सांख्यिकीय महत्व स्वीकार गरिएको थियो P <००0.05। परिणाम सेक्सन मा सबै डाटा अर्थ ± SEM को रूपमा प्रस्तुत छन्। प्रतिशत परिवर्तनहरू नियन्त्रण मूल्यसँग सापेक्ष रूपमा गणना गरिन्छ।

परिणाम

न्यूक्लियस अम्ब्युन्स शैलबाट मध्यम स्पिनी न्यूरोन्स घट्यो, डन्ड्राइटिक लम्बाई घट्यो, डेंटि्रिक जटिलता घट्यो तर घटाइएको अर्थमा स्पिन घनत्व भित्री शाखाका आदेशहरूमा लामो समय पछि लागेपछि तर छोटो अवधिको सूक्र्रो खपत छैन।

छोटो छोटो समय (4 हप्ता) sucrose खपत, NAc खोल MSN morphometric मापदण्डहरुमा कुनै महत्वपूर्ण मतभेद थिएन (तालिका 1)। छोटो अवधि सुक्र्रो खपत र पानी नियन्त्रण एनसी खोल MSN को बीच केन्द्रित शाखा क्रम संग सम्बन्धित विश्लेषण मा कुनै महत्वपूर्ण मतभेद पनि थिए। अर्थात्, dendritic खण्ड प्रति शाखा आदेश (P = 0.4111), प्रति शाखा आदेश dendritic लम्बाई मतलब (P = 0.5581) र प्रति स्पिन घनत्व प्रति शाखा क्रम (P = 0.2977, दुई-रास्ते ANOVAs) समूहहरू बीच फरक फरक थिएनन्। नमूना न्यूरन्सको अनुमानित स्थिति देखाउने स्थान नक्सामा चित्रमा देखाइएको छ 1.

  

तालिका 1। अल्पकालिक sucrose उपभोग चूहहरु र उमेर मिलान संग पानी को नियंत्रण को निलम्बन accumbens खोल देखि मध्यम spiny न्यूरॉन्स के सामान्य मनोचिकित्सा पैरामीटर.

Sucrose खपत को लामो अवधि (12 हप्ता) पछि, एनएनसी शेल MSN को कुल dendritic आर्च लम्बाई कम भएको थियो पानी को नियंत्रण को तुलना मा 21% (पानी: 1827 ± 148 माइक्रोन, n = 9; Sucrose 1449 ± 78 माइक्रोन, n = 9, *P = ०.०0.0384।, दुई-पुच्छे अविनाशी विद्यार्थीको t-टेस्ट, चित्रा 2, तालिका 2)। पानी र sucrose समूहहरू बीच डेन्डिटिक bifurcations (नोड्स) र dendritic अन्त को अर्थ संख्या तुलना तुलना एनएनसी खोल MSN मा dendritic जटिलता को एक कम (हालांकि महत्वपूर्ण) स्तर प्रकट (नोड्स: जल 12.9 ± 1.4 n = 9, Sucrose 10.1 ± 0.8 n = 9, P = 0.0879; अन्त: पानी 17.9 ± 1.4 n = 9, Sucrose 14.8 ± 0.7 n = 9, P = ०.०0.0657।, दुई-पुच्छे अविनाशी विद्यार्थीको t-टेस्ट, तालिका 2)। त्यहाँ वीटा भोल्युममा कुनै परिवर्तन थिएन (P = 0.9400), अर्थ डेंटिट्रिक रूख लम्बाई (P = 0.1646) वा कुल स्पिन घनत्व (P = 0.3662) NAc खोल मा MSN ले लामो समय सम्म sucrose उपभोग पानी को नियंत्रण को तुलना मा चूहों। यी morphometric प्यारामिटरहरू तालिकामा विस्तृत छन् 2.

 चित्रा 2। Dendritic arbor लम्बाइ घट्यो र लामो समय सम्म sucrose उपचार चूहों को नियंत्रण चूहों को तुलना मा न्यूक्लियस accumbens (NAc) को खोल देखि मध्यम चमकदार न्यूरॉन्स (एमएसएम) को फैल डेंडराइटिक रीइन घनत्व मा वृद्धि भयो। (ए, बी) नियन्त्रणको प्रतिनिधित्व (शीर्ष) र लामो-समय (12 हप्ता) sucrose (तल) उपचार गरिएको उज्जवल मैदान zNAc शेलबाट Golgi-impregnated MSN को -stack मोजीनिक्स (63x म्याग्दीकरण)। इन्सेटको (ए, बी) NAc शेल (100x म्याग्नेशन) बाट Golgi-impregnated MSN dendrites र dendritic spines को नियन्त्रण र लामो अवधि को sucrose इलाज brightfield छवियों देखि थाहा हुन्छ। (सी) यो अध्ययनमा MSN को नमूना गरिएको एनाटोमेटिकल क्षेत्रहरू देखाउँछ। (डी) एनसीसी शेलबाट कम्तीमा कुल MSN डेन्टिट्रिक अङ्क (अर्थ ± एसईएम) को एक स्क्रेटर-प्लानले नियन्त्रण (सर्कल) को तुलनामा लामो समय सम्म sucrose जानवर (चौकोर) मा, अनियमित विद्यार्थीहरू देखाउँछ। t-टेस्ट, *P <००0.05, n = 9; नियन्त्रण र n = 9; 12 हप्ता sucrose। (E) अपरिवर्तित अर्थ को एक स्कैटर-साजिश को दिखाता छ कि एनएनसी को खोल देखि MSN डेन्ड्राइट्री पेड लम्बाई (मतलब ± SEM) लामो समय सम्म sucrose जानवर (चौकों) नियंत्रण (सर्कल) को तुलना मा, unpaired छात्रों t-टेस्ट, P > १ 0.05, n = 9; नियन्त्रण र n = 9; 12 हप्ता sucrose। प्रति शाखा क्रम को dendritic सेगमेंट संख्या को शाखा आदेश विश्लेषण (मतलब ± SEM) (एफ), प्रति शाखा आदेश dendritic लम्बाई मतलब (जी) र dendritic रीड घनत्व प्रति शाखा आदेश (एच)। लामो समय सम्म sucrose खपत dalritic लम्बाई घटाइएको शाखा आदेश (5 +) र डिस्प्ले शाखा आदेश (4 +) नियन्त्रणमा तुलनामा डेन्ड्राइटिक रीइन घनत्व बढेको छ। (जी, एच), Bonferroni पोस्ट-परीक्षणहरूसँग दुई-तरफ ANOVAs, *P <००0.05, **P <००0.01, n = 9; नियन्त्रण र n = 9; लामो समय सम्म sucrose। पङ्क्तिहरू स्केल गर्नुहोस्: (ए, बी) = 20 माइक्रोन; इन्टनेट को (ए, बी) = 10 माइक्रोन; (सी) = 1 मिमी।

  

तालिका 2। लामो समय सम्मको sucrose खरिद गर्ने चूहों र युग-मिलान पानी को नियंत्रण को न्यूक्लियस अकब्बत देखि मध्यम माध्यमिक नीरन को सामान्य मनोगोलिक पैरामीटर.

एनसीसी शेल MSN मा लम्बाई लम्बाई अवधि को सामान्य डेन्ड्राइटिक मार्फोलोजी को विशेषता को पालन गरे पछि, हामीले आफ्नो शाखा आदेश को विशेषताहरु को बारे मा डेंटिट्री arborizations र रीढ़ घनत्व को विश्लेषण गरे। Dendritic पेडहरूको हाम्रो विस्तृत मूल्याङ्कन प्रति शाखा क्रम संख्या अनुसार प्रति शाखा आदेश, प्रति शाखा आदेश को अर्थ लम्बाइ र एनसीसी खोलका प्रति शाखा आदेश अनुसार एनएमसी पानीको नियन्त्रण र दीर्घ-अवधि सुक्र्रो खरिद गर्ने चूहहरुको संख्या। शाखा आदेश डेटा र विश्लेषणको सारांश तालिकामा प्रस्तुत गरिएको छ 3.

 तालिका 3। लामो समयको सुक्र्रो र पानी पिउने चूहहरु बाट मध्यम स्पिनी न्यूरोन्स को शाखा आदेश विशेषताहरु.

एनएनसी शेलको प्रति प्रतिवेदन आदेश डेंटिट्रिक शाखा खण्ड नम्बर MSN को पानी नियन्त्रणको तुलनामा लामो अवधिमा sucrose भरिने चूहों मा उल्लेखनीय थियो (**P = 0.0015, दुई-तरको अन्वा)। Bonferroni पोस्ट-परीक्षणले 4th (शाखा: 5.2 ± 0.9 मा शाखा खण्डहरूको कम संख्याको तिर एक प्रवृत्ति प्रकट गर्यो, n = 9; Sucrose 3.3 ± 0.8, n = 9, P = 0.0675, चित्रा 2F, तालिका 3), र 5th आदेश र शाखा आदेश भन्दा माथि (पानी: 3.3 ± 0.7, n = 9; Sucrose 1.2 ± 0.3, n = 9, P = 0.0566, चित्रा 2F, तालिका 3)। एनएनसी शेलको प्रति शाखा आदेश अर्थ डेंटिट्रिक सेक्शन लम्बाइ MSN हरू पनि पानी नियन्त्रणको तुलनामा लामो अवधिको sucrose खरिद गर्दछन् (*P = 0.0444, दुई-तरको अन्वा)। बोनरोननी पोस्ट-टेस्टले 55% 5 अर्डर शाखाहरू र त्यसभन्दा बढीमा कमी देखाए (पानी: 53.9 ± 7.2 माइक्रोन, n = 9; Sucrose 24.1 ± 7.5 माइक्रोन, n = 9, **P = 0.0038, चित्रा 2G, तालिका 3).

शाखा आदेश विश्लेषण एनएनसी खोल को dendritic रीड घनत्व मा एक महत्वपूर्ण वृद्धि देखि थाहा हुन्छ MSN को नियंत्रण को तुलना मा लंबी अवधि sucrose भत्ते चूहों को MSN (*P = 0.0124, दुई-तरको अन्वा)। बोन्टर्रोन पोस्ट-टेस्टले 57% को एक्सटेन्सन 4 अर्डर शाखा र त्यसभन्दा माथिको स्पिन घनत्व वृद्धि देखाए (पानी: 33.4 ± 4.2, n = 9; Sucrose 52.5 ± 6.8, n = 9, P = 0.0271 *, चित्रहरूको ढाँचा 2A, बी, एच, तालिका 3)। समग्र MSN वास्तुकलाका प्रतिनिधि चित्रहरू र दूर स्पिन घनत्व (इन्सेट) चित्रमा चित्रण गरिएको छ 2A, बी.

एक साथ लिइयो, यी नतिजाले संकेत गर्दछ कि एनसीसी शेल भित्रको एनएमसीहरूको अल्टिफोलिक मापदण्डहरूमा छोटो अवधि सुक्र्रो खपत कम हुन्छ। तथापि, निम्न लामो समयको खपत, न्यूरोलियन आर्ग लम्बाइ र जटिलतामा विशेष गरी विच्छेद डेन्टिट्रिक शाखाहरूमा महत्वपूर्ण कमी छ। Concomitant distal spine घनत्व वृद्धि पनि एनएनसी खोल मा स्पष्ट छ कि लामो समय सम्म sucrose भरी चूहों को MSN।

न्यूक्लियस अम्बम्बन कोरबाट मध्यम स्पिनी न्यूरोन्सले लामो समय पछि शाखाको जटिलता कम गरेको छ तर छोटो अवधिको सूक्रोज खपत

Sucrose खपत को छोटो अवधि पछि, NAc कोर MSN morphometric मापदण्डहरुमा कुनै महत्वपूर्ण मतभेद थिएन (तालिका 4)। त्यहाँ केन्द्रापसारक शाखा क्रमसँग सम्बन्धित विश्लेषणमा 4 हप्ता sucrose खपत र पानी नियन्त्रण कोर MSN को बीच कुनै महत्वपूर्ण मतभेदहरू पनि थिए। अर्थात्, dendritic खण्ड प्रति शाखा आदेश (P = 0.7717), प्रति शाखा आदेश dendritic लम्बाई मतलब (P = 0.2096), र प्रति स्पिन घनत्व प्रति शाखा क्रम (P = 0.3521, दुई-रास्ते ANOVAs) समूहहरू बीच फरक थिएनन्।

 तालिका 4। सामान्य मार्फोलिक मापदण्डहरू न्यूक्लियसबाट मध्यम स्पिनी न्यूरोन्सको छोटो अवधि सुक्र्रोस खरिद गर्ने चूहहरू र उमेरसँग मिलाउने पानी नियन्त्रण.

लामो समय सम्म सुक्र्रो खपत पनि NAc कोर MSN मोर्फोमेटिक प्यारामिटर (तालिका मा कुनै महत्त्वपूर्ण थिएनन् 5)। एनएनसी कोर एमएसहरूको प्रति प्रतिवेदन आदेश डेंटिट्रिक शाखा सेन्ट नम्बर क्रममा पानीको नियन्त्रणको तुलनामा लामो अवधिको sucrose उपभोग चूहों मा उल्लेखनीय थियो (*P = 0.0416, दुई-तरको एनोवा), तथापि त्यहाँ प्रति डिन्डिटिक लम्बाइ प्रति शाखा आदेशमा कुनै महत्त्वपूर्ण मतभेद थिएन (P = 0.0995) र प्रति स्पिन घनत्व प्रति शाखा क्रम (P = 0.4888, दुई-रास्ते ANOVAs) NAc मा MSN को बीच लामो समय सम्म sucrose खरिद गर्न को लागि पानी को नियंत्रण को तुलना मा कोर। एक साथ लिइयो, हाम्रो डेटाले एनएनसी खोल क्षेत्रबाट MSN को तुलनामा लामो-समय सुक्र्रो खपतलाई उत्तरदायी गर्दैन भनेर देखाउँछ।

 तालिका 5। सामान्य मनोचिकित्सक मापदण्डहरु को न्यूक्लियस देखि मध्यम spiny neurons को लंबी अवधि sucrose उपभोग चूहों र उमेर संग मिलान को नियंत्रण को कोर.

छलफल

पश्चिमी आहारमा अत्यधिक मीठे खानाको बढि उपलब्धताले मात्र वृद्धि बढ्यो र मोटापाको आर्थिक बोझ र II मधुमेहको प्रकारलाई मात्र योगदान पुर्याएको छ, यो पनि बिरुवा खाने खाने जस्तै एक शुरुवाती खाने (Swanson et al।, 2011; Kessler एट अल।, 2013; डेविस, 2015). यद्यपि fructose र sucrose सहित शर्कराहरु को नशे की लत गुण को नमूना रहछन, व्यवहार मा एक समान समानता छ र तंत्रिका संग सम्बन्धित छ कि अधिक खाने र लंबी ड्रग उपयोग को परिणाम को रूप मा प्रकट (Avena et al।, 2008, 2011). थप रूपमा, चिनीले मस्तिष्कको इनाम सर्किट्रीलाई एक तरिकाले सक्रिय गर्दछ जुन दुरुपयोगको ड्रग्ससँग मिल्दोजुल्दो छ (Volkow et al।, 2012), र मानव अध्ययनबाट परिणामहरूले सुझाव दिन्छ कि बिरुवा र मीठापनले उत्साहलाई उत्प्रेरित गर्न सक्छ जुन लत र निकोटीन जस्तै नशेको औषधि द्वारा उत्प्रेरित गरिन्छ। (Volkow et al।, 2012)। यसैले हामी एनसीसी मा एनएससी मा न्यूरोलोन मोफोलोगोलोजी मा लघु-प्रभाव (4 हप्ता) र लामो-अवधि (12 हप्ता) sucrose को खपत को निर्धारित गर्न को लागि चूहों मा बिंग-sucrose खपत को एक मोडेल को उपयोग गरे, ओवरलैपिंग इनाम सर्किट्री को एक महत्वपूर्ण घटक त्यो चिनियाँ र नशेको औषधिद्वारा परिमार्जित हुन्छ। हामी देखाउँछौं कि पुरानो दीर्घकालिक sucrose खरिद गर्ने चूहों को MSN बाट एनएसएलहरू डेंटिटिक लम्बाई र जटिलतामा कमी आएको छ, तर डिस्ट्रिटिक डेन्डरिटिक रीइन घनत्व बढ्यो। लामो समय सम्म sucrose खपत NAc कोर देखि MSN को morphology मा कुनै प्रभाव थिएन, जबकि NAc कोर या शेल को MSN माणिकी मा पनि अल्पावधि sucrose खपत मा कुनै महत्त्वपूर्ण प्रभाव छैन। यी नतिजाहरू एनएनसी खोल एमएसएनहरूको न्यूरोलोनल म्यागोलोलोजी लामो समयसम्म बिंगे-जस्तै सुक्र्रोको सेवनको सीधा प्रभाव मात्र देखाउँदैन, तर उनीहरूले अत्यधिक चिनोको अत्यधिक खपतको सम्भावित हानिकारक परिणामहरू पनि हाइलाइट गर्छन्।

एनएनसी, जो वाटरल स्ट्रिटम को भाग हुन्छ, मुख्यतः MSN को समावेश गरिएको छ, जो मार्क्सलोजिक रूप मा विशिष्ट आकार को न्यूरॉन्स को विस्तृत डेंटिटिक बहाव र उच्च रीड घनत्व संग विशेषता हो (केम्पा र पावर, एक्सएनएमएक्स; Graveland र DiFiglia, 1985; Rafols et al।, 1989; कौगागुची एट अल।, 1990). Glutamatergic र डोपामिनरेरिक न्यूरॉन्स एनसीसीमा दुई प्राथमिक आम्दानी आगतहरू छन्, मुख्य रूपमा डेंटिटिक शाफ्ट र MSN को स्पिन्ससँग सम्पर्क गर्दै छन्। (Groves, 1980; Kaiya र Namba, 1981; Groves et al।, 1994). विशेष गरी, एनएनसी खोल र कोरले कार्यात्मक फरक कोर्टिकल क्षेत्रहरूबाट glutamatergic इनपुट प्राप्त गर्दछ (Brog et al।, 1993). एनएनसी खोल पनि उपरसर्गिक क्षेत्रहरु बाट उत्तेजना को उत्तेजित गर्दछ द्वारा हिप्पोपैम्पस, थामुमस र बेससोर्सल amygdala (Brog et al।, 1993; राइट र ग्र्रोनेवेगेन, 1995). अघिल्लो अध्ययनहरूले प्रदर्शन गरेका छन् कि यी ग्लुटेमेटिकिक आगतहरूले प्रेरणा र लक्ष्य-निर्देशित व्यवहार जस्ता महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्ने जस्ता खाना र इनाम खोज्दैछन्। (मालोडोनाडो-इरिजाररी एट अल, 1995; केली र स्विसन, एक्सएनएमएक्स; रेनल्ड्स र बेरीज, एक्सएनएमएक्स; रिचर्ड र बेरीज, एक्सएनएमएक्स)। NAc MSN मा अर्को मुख्य इनपुट डिप्पाइनर्जिक प्रोभरेन्ट्स हो जुन ventral tegmental क्षेत्र देखि परियोजना (लिन्डवेल र बर्जर्लन्ड, एक्सएनएमएक्स; भियना एट अल, एक्सएनएमएक्स; Kalivas र मिलर, 1984). यसैले, अन्तर्वार्तात्मक अध्ययनको समान मोडेलको प्रयोग गरी अघिल्लो अध्ययनहरूले देखाएको छ कि परिणामस्वरूप बिंगे जस्तै उपभोग परिणाम एनसीसीमा बाह्य औषधीय डोपामिनमा वृद्धि हुन सक्छ (दुर्व्यवहारको लागू औषधिको लागी) (Rada et al।, 2005; Avena et al।, 2006), र डोपामिन रिसेप्टर अभिव्यक्ति को संशोधित गर्न सक्छन् (Colantuoni et al।, 2001, 2002) NAc कोर र शेलमा। दिलचस्प छ, सुक्र्रोस को बिंगे जस्तै खपत को समय को समयमा दुर्व्यवहार को दुर्व्यवहार को स्वयं प्रशासन को लागी उत्तेजना को कारण बनता छ जस्तै कोकिन र heroin (अहमद र क्यूब, 1998; अहमद एट अल।, 2000, 2003) जो एक "नशे की लत जस्तै" राज्य को विकास संग जुडे छ।

शाखा क्रम माणुम्मिति को हाम्रो विश्लेषण देखि थाहा हुन्छ कि एनएनसी शेल एमएससी को डेंटीट्रिक लम्बाई मा लंबी अवधि को sucrose सेवन को समग्र कमी, मुख्य शाखाहरु लाई अलग शाखा शाखा को जटिलता मा कमी देखि परिणामहरु लाई। हामीले वितरण शाखा (4th र 5th अर्डर र माथि शाखा शाखाहरू) कम गरेनौं र यी शाखा आदेशहरूमा बढि स्पिन घनत्वको साथ संयुक्त रुपमा 5 आदेश र माथि डन्ड्र्रिजहरूमा उल्लेखनीय लम्बाइ कम भयो। यस प्रकारको डेंटिट्रिक पुनःनिर्माणमा प्रभाव पार्ने सम्भावना एक सामान्य कारक समावेश गर्दछ जुन सिप्टेटिक जडान र / वा प्रकार्यमा परिवर्तनहरू (Russo et al।, 2010). अघिल्लो अध्ययनहरू देखाइएका छन् कि MSN मा glutamatergic सिंकहरू मुख्य रूपमा स्पिन्समा बनाइन्छ, विशेष गरी विच्छेद डेन्डरिट्सहरूमा (Groenewegen et al।, 1999). यसको अतिरिक्त, पूर्व फ्रान्सेन्ट कोर्टेक्सबाट डोपामिन र glutamatergic इनपुटहरूको सह-स्थानीयकरण (सेसेक र पिकेल, एक्सएनएमएक्स), hippocampus (Totterdell र स्मिथ, 1989; सेसेक र पिकेल, एक्सएनएमएक्स), र amygdala (जॉनसन एट अल।, 1994) MSN को dendritic spines मा देखिएका छन्। यी अध्ययनहरूले हाम्रो अध्ययनमा देखेको लामो समयको सुक्र्रो खपत पछि बढेको रीइन घनत्वसँग जोडिएको छ, बढ्दो उत्तेजनात्मक इनपुटहरूको निर्माणलाई समर्थन गर्दछ। यसैले, सम्भावना उत्पन्न हुन्छ जहाँ लामो बृद्धि जस्तै sucrose अन्त को कारण लगातार प्रभाव एनएनसी शेल मा MSN को distal dendrites मा उत्तेजना synaptic गतिविधि को सुविधा मिलन सक्छ। नतिजा, डिस्टल डेन्डरिट्स को कमी र / या फिर्ता लेना एक synaptic होमोस्टिकटिक तंत्र मार्फत परिणाम हुन सक्छ (रिसेन्सर र कलभस, एक्सएनएमएक्स), तथापि यो दृढ रहन बनी रहन्छ।

यसका लागि कष्टब्याक र साथीहरूले देखाएअनुसार एनसीसी शेलमा कुनै पनि स्पिन घनत्व वृद्धि भएको छैन भने एनओसीएक्सएक्स सिक्रोइज पेड्रिगको पछि लाग्ने नाक-पोक स्व-व्यवस्थापन पैराग्रामले अझ बढी बलियो अधिग्रहण र sucrose को उच्च प्रतिक्रिया दरको बाबजुद संग amphetamine (Crombag et al।, 2005)। 4 हप्ताहरूमा स्पिन घनत्वमा परिवर्तनको अनुपस्थितिको उनीहरूको अवलोकन हाम्रो निष्कर्षमा देखाउँछ। यसको विपरीत, तथापि, हाम्रो अध्ययनले देखाउँछ कि दीर्घकालिक (12 हप्ता) पुरानो sucrose खपत को सामना गर्न को लागी, sucrose-अनुभव चूहों को MSN मा distal spine घनत्व मा एक महत्वपूर्ण वृद्धि छ। यसका साथै, हाम्रो प्रयोगशालाले पहिले देखाइएको छ कि लामो समय सम्म (12 हप्ता) sucrose खपत Pharmacotherapeutics को लागि एक अलग औषधीय प्रतिक्रिया को सुविधा दि्छ जो NAc को स्तर मा डोपामाइन र एसिटिलोक्लिन प्रतिक्रियाहरु लाई संशोधित गर्न को लागी दिखाईएको छ (शेरिफ एट अल, प्रेस मा). एक साथ ले लिया, यो सुझाव गर्दछ कि दीर्घकालिक (12 हप्ता र उससे अधिक) sucrose एक्सपोजर, जो अधिक वास्तविक दुनिया वास्तविक परिदृश्यहरु को प्रतिबिंबित छ, NAc को स्तर मा morphology अनुकूलन मा परिणाम।

दुर्व्यवहारको औषधिको सन्दर्भमा, विभिन्न औषधीहरूको दोहोरी प्रदर्शनले डेन्टिट्रेट र डेन्डरिटिक स्पिन्सको संरचनामा लामो समयसम्म परिवर्तन ल्याउँछ। उदाहरणका लागि, NAc मा दुवै खोल र कोरमा एम्फेटामिन र कोकीन दुवै स्पिन घनत्व बढाउनुहोस् (Robinson र Kolb, 2004). निकोटीन एक्सपोजर पनि NAc शेलमा स्पिन घनत्व बढाउन देखाइएको छ। यसको विपरीत, मार्फिन एक्सपोजरले रीइन घनत्व र डेंटिट्रिक शाखा जटिलतामा कमी आएको छ (Robinson र Kolb, 2004). लामो अवधिको sucrose खपतको शर्तमा, हामीले स्पिन घनत्वमा एपिफामिन, कोकीन र निकोटीन जस्तै वृद्धि र मोफिन को प्रभावको विपरीत देखाएको छ। यद्यपि, एम्फेटामिन र कोकीनको विपरीत, तर निकोटिन जस्तै, क्रोम घनत्वको वृद्धि sucrose सम्म लामो समयको प्रदर्शनमा वृद्धि एनएनसी शेलमा सीमित छ। यो पनि दिलचस्प छ कि दुवै डेंटिट्रिक शाखा मा परिवर्तन (Robinson र Kolb, 1999) र रीढ़ घनत्व (ली एट अल।, 2003) amphetamine या कोकीन द्वारा उत्पादित एनएनसी मा MSN को दूर डेंटिट्टर सम्म सीमित छ, जो हाम्रो अध्ययन मा निष्कर्ष को दर्शाता छ। यसबाहेक, माथि उल्लेखित परिवर्तनहरूको लागी, सिक्रोस खपत पहिले देखि नै उत्तेजना dopamine न्यूरॉन्स मा उत्तेजना synaptic ताकत वृद्धि गर्न देखाइएको छ (Stuber et al।, 2008b) साथ नै mesolimbic इनाम मार्ग को अन्य घटक (Stuber et al।, 2008a; चेन एट अल।, 2010). एक साथ लिइयो, यो लामो समय सम्म भारी प्रयोग पछि न्यूरोन माण्वोल विज्ञान को एक शक्तिशाली मॉड्युलेटर को रूप मा sucrose को रूप मा सकारात्मक छ, जो दुर्व्यवहार को ड्रग्स देखि देखिएको प्रभाव को समान छ।

यद्यपि थप अनुसन्धानहरू आवश्यक छ यो अध्ययनमा देखिएका मोल्फोलिकल परिवर्तनहरूमा सेलुलर र सिप्प्लिकिक तंत्रहरू उजागर गर्नका लागि, हाम्रा नतिजाहरूले लामो न्यूरोलोनल प्रभाव देखाउँछन् दीर्घकालिक sucrose खपत द्वारा संलग्न। विशेष गरी, हाम्रो अध्ययन मा एक जांच को जांच मा छैन कि क्या sucrose को देखे गए मनोवैज्ञानिक प्रभावहरु लाई गैर-कैलोरिक मिठाई जस्तै saccharin संग elicited गर्न सक्छन्। यस सन्दर्भमा यो महत्त्वपूर्ण छ कि यो नोट गर्नुहोस् कि लिनेर र सहकर्मीहरूले देखेका छन् कि तीव्र मीठापन कोकिन इनामलाई पारित गर्दछ, यो पवित्रचिन वा sucrose द्वारा उत्पन्न हुन्छ (Lenoir et al।, 2007)। यसबाहेक, हाम्रो प्रयोगशाला द्वारा प्रकाशित हालको एक अध्ययन (शेरिफ एट अल, प्रेस मा) बताउँछ कि varenicline, एक निकोटीइनिक एसिलेलचोलिन रिसेप्टर आंशिक एलोनवादले रोडेंटहरूमा दुवै sucrose र saccharin खपत कम गर्यो वर्तमान अध्ययन मा प्रयोग गरेको एक लामो दीर्घकालीन हस्तक्षेप पहुँच पछि। दिलचस्प छ, अघिल्लो अध्ययनहरूले समानताहरूलाई गैर-क्यालोरी मिठाईरकहरूको तीव्र प्रभावहरूमा देखाएका छन् जस्तै एनसीसीको स्तरमा पवित्रचिन र सुक्र्रोस (Scheggi et al।, 2013; तुकि एट अल।, 2013; कार्ली र वेस्ट, 2014)। तथापि, थप अध्ययनहरू निश्चित गर्न आवश्यक छ कि गैर-क्यालोरी मिठाईहरूले लामो समयसम्म सफलतापूर्वक एनसीसी शेल MSN को मोफोलोलोजीमा परिवर्तन गर्न सक्ने दीर्घकालिक प्रभावहरू उत्प्रेरित गर्न सक्छ कि दीर्घ-अवधि सिक्रोस खपतले गर्दा रिपोर्ट गर्यो।

एनसीसी एमएस मोरफिक्समा प्रभावको कमीले छोटो अवधिको sucrose खपत पछ्याउँछ, लामो समयसम्म अध्ययनहरू लागू गर्न महत्त्वपूर्ण असरलाई लागू गर्नका लागि ड्रग्सको लामो दुरुपयोगको असर वा सुक्र्रोस जस्तै प्राकृतिक इनामहरू प्रभाव पार्छ। निर्भरता को संदर्भ मा, बिरुवा को बिरुद्ध को बिंगी सेवन र बखत मुख्य घटक को दोहराया चक्र न केवल, प्रमाण को एक बढती शरीर ले प्रकट गरेको छ कि निर्भरता को संक्रमण एक प्रगतिशील प्रक्रिया हो जो प्रायः एक विस्तारित अवधि मा हुन्छ। यद्यपि शर्कराहरूको नशेको गुणहरू अनिश्चित रहन्छन्, यौन, जुवा र खाना जस्तै अन्य गैर-लागू औषधिहरूमा लतको सम्भावना बढ्दै गएको छ। यस अध्ययनको नतिजा सम्मोहन को योग्यता जोड्नुहोस् कि सुक्र्रोस जस्ता शर्कराहरु लाई सम्भवतः लामो-समय, बिंगे जस्तै खपत पछि लत को गुणहरु छन्। हाम्रो नतिजा पनि बच्चाहरु र किशोरहरु को बढती संख्या को लागि वयस्कता मा अशुद्ध खाने वाला बानी (उच्च चीनी को खपत र बिंगे खाने) को बनाए राखन को लागी निहितार्थ छ। मेटाबालिक प्रभाव विकासको वृद्धिको जोखिम संग यो सम्भव छ कि मूड र प्रेरणालाई असर पार्ने न्यूरोलोजिकल र मनोचिकित्सा परिणाम पनि यी व्यवहारबाट परिणाम हुन सक्छ।

लेखक योगदान

शोध डिजाइनमा भाग लिइएको: पी.बी., एसबी। सञ्चालन गरिएका प्रयोगहरू: PK, MS, AB, MF, EM। डेटा विश्लेषण: PK, MF, MS। डेटा व्याख्या र पाण्डुलिपिको लेखमा योगदान दिईयो: पी.के., एमएस, एमएफ, ईएम, एमबी, एसबी। सबै लेखकहरू सबमिशनका लागि अन्तिम पाण्डुलिपि पढ्न र अनुमोदित गरे।

चासोको विवरण

लेखक घोषणा गरे कि कुनै पनि व्यावसायिक या वित्तीय सम्बन्ध को अनुपस्थिति मा अनुसन्धान आयोजित गरिएको थियो जुन रुचि को एक संभावित संघर्ष को रूप मा बनाया जान सक्छ।

समीक्षाकर्ता एससी, एसए र हैंडलिंग सम्पादकले आफ्नो साझेदारी सम्बन्धको घोषणा गरेको छ, र हैंडलिंग सम्पादकले भन्छ कि प्रक्रियाले पनि निष्पक्ष र आधारभूत समीक्षाको स्तरहरू पूरा गर्यो।

Acknowledgments

यो काम एसबी र एमबी को लागि ओस्ट्रेलियन रिसर्च काउन्सिल (FT1110884) एसबी र राष्ट्रीय स्वास्थ्य र मेडिकल रिसर्च काउन्टर (1061979) को अनुदान देखि धन को द्वारा समर्थित थियो।

पूरक सामग्री

यस लेखको लागि पूरक सामग्री अनलाइन मा पाउन सकिन्छ: http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fnbeh.2016.00054

पूरक चित्रा 1। 4 र 12 हप्ता sucrose खरिद गर्न को लागी सेक्रोस सेवन र प्राथमिकता। (ए, बी) 4 र एक्सप्रेसको 12 हप्तामा कुल sucrose अन्त (एमएल) मा वृद्धि बढाउनुहोस्। (सी, डी) सुक्र्रो प्रस्तुतिको अवधिमा पानीमा सुक्र्रोसको लागि उच्च प्राथमिकता देखाउनुहोस्।

सन्दर्भ

कीवर्ड: बिंगे जस्तै खपत, दीर्घकालिक, मध्यम spiny neuron, न्यूक्लियस accumbens, sucrose

कथन: Klenowski पीएम, शेरिफ एमआर, Belmer ए, Fogarty एमजे, Mu EWH, Bellingham एमसी र Bartlett एसई (2016) एक Binge-Like Manner मा सुक्रोस को लामो समय सम्म उपभोग, Altucus Accurens शैल मा मध्यम स्पिनी न्यूरोन्स Alters। अगाडि। Behav। न्यूरोस्सी। 10: 54। Doi: 10.3389 / fnbeh.2016.00054

प्राप्त: 03 डिसेम्बर 2015; स्वीकृत: 07 मार्च 2016;
प्रकाशित: 23 मार्च 2016।

प्रतिलिपि अधिकार © 2016 Klenowski, शरिर, Belmer, Fogarty, म्यू, Bellingham र Bartlett। यो एक खुला-पहुँच लेख हो कि सर्तहरूको शर्तहरू Creative Commons एट्रिब्युसन लाइसेन्स (CC BY)। अन्य फोरममा प्रयोग, वितरण वा प्रजननको अनुमति दिइएको छ, मूल लेखक (हरू) वा इजाजत पत्र प्रदान गरिएको छ र यो पत्रिकामा मूल प्रकाशन उद्धृत शैक्षणिक अभ्यास अनुसार अनुसार उद्धृत गरिएको छ। कुनै प्रयोग, वितरण वा प्रजननको अनुमति छैन जुन यी सर्तहरू पालन गर्दैन।

* पत्राचार: सेलेना ई बार्टलेट, [ईमेल सुरक्षित]