Na dagelijks binge op een sucrose-oplossing, veroorzaakt voedselontbering angst en accumbens dopamine / acetylcholine onbalans (2008)

Bingeing op suiker kan neurale paden activeren op een manier die vergelijkbaar is met het nemen van drugs van misbruik, resulterend in gerelateerde tekenen van afhankelijkheid. De onderhavige experimenten testen of ratten die bouncen op sucrose en dan vasten, tekenen van opiaatachtige terugtrekking vertonen. Ratten werden gehandhaafd op 12-h-deprivatie gevolgd door 12-h-toegang tot een 10% sucrose-oplossing en chow gedurende 28-dagen, daarna vasten voor 36 h. Deze dieren brachten minder tijd door aan de blootgestelde arm van een verhoogd plus-doolhof in vergelijking met een vergelijkbare armeloze ad libitum-chow-groep, wat angst suggereert. Microdialyse onthulde een bijkomende toename in extracellulair acetylcholine en afname van dopamine-afgifte in de nucleus accumbens-schaal. Deze resultaten leken niet te wijten te zijn aan hypoglycemie. De bevindingen suggereren dat een dieet van binge op sacharose en chow gevolgd door vasten een toestand creëert die angst en veranderde accumbens-dopamine en acetylcholine-balans met zich meebrengt. Dit is vergelijkbaar met de effecten van naloxon, wat duidt op opiaatachtige terugtrekking. Dit kan een factor zijn bij sommige eetstoornissen.

1.1. Algemene methoden

Mannelijke Sprague-Dawley-ratten werden verkregen van Taconic Farms (Germantown, NY) of werden gekweekt in het vivarium van Princeton University uit een voorraad afkomstig van Taconic Farms. Ratten werden afzonderlijk gehuisvest op een omgekeerd 12-h licht: 12-h donkere cyclus. Alle procedures werden goedgekeurd door het Institutional Animal Care and Use Committee van Princeton University.

1.2. Experiment 1: Is angst zichtbaar tijdens het vasten in suikerbesmerende ratten?

Ratten (300-450 g) in de hoofdproefgroep (intermitterende suiker + chow; n = 9) werden gehandhaafd op een dieet van 12-h-ontbering gevolgd door 12-h-toegang tot een 10% (w / v) sucrose-oplossing plus standaard knaagdiervoer (LabDiet #5001, PMI, St. Louis, MO, 3.02 kcal / g) 4 h elke dag in de donkere fase starten gedurende 28 dagen [13]. Een controlegroep (ad libitum chow; n = 7) was ad libitum toegang tot standaard knaagdiervoer toegestaan. Alle dieren hadden ad libitum water beschikbaar. Andere groepen (intermitterende chow en ad libitum-suiker) die werden gebruikt in de experimenten 2 en 3 werden niet getest op angst, omdat ze geen gedragstekenen van ontwenning vertoonden na naloxon of vasten in een vorig rapport [3].

Op dag 28 kregen de ratten in de experimentgroep na de gebruikelijke 12-h-deprivatie toegang tot suiker en chow voor een extra 24 h. De controlegroep was ook voor chow voor 36 h beroofd. Gedurende deze tijd bleven de dieren ad libitum toegang hebben tot water. Vervolgens werden de dieren afzonderlijk geplaatst in het verhoogde plus-doolhof voor 5 min met behulp van de techniek van File, Lippa, Beer en Lippa [14]. Het apparaat had vier armen, elk 10 cm breed bij 50 cm lang, en was 60 cm verhoogd boven de vloer. Twee tegenover elkaar liggende armen waren omgeven door hoge, ondoorzichtige wanden. De andere twee armen hadden geen beschermende muren. Het experiment werd uitgevoerd onder rood licht. De ratten werden geplaatst in het midden van het doolhof en wisselden afwisselend naar een open of gesloten arm. Elke plus-doolhofproef werd video-opname en scoorde voor de hoeveelheid tijd doorgebracht met hoofd en voorpoten op de open arm, gesloten arm of middengedeelte van het doolhof door een waarnemer blind voor de behandelingstoestand.

1.3. Experiment 2: Hebben suikerzuigende ratten tijdens het vasten een gewijzigde DA- en ACh-afgifte in de accumbens?

Een afzonderlijke groep ratten (350-450 g) onderging een operatie om geleidingscanules te implanteren voor microdialyse. Ratten werden geanesthetiseerd met 20 mg / kg xylazine en 100 mg / kg ketamine (ip) aangevuld met ketamine zoals nodig (100 mg / kg, ip). Bilaterale 21 gauge roestvrijstalen geleidecanules waren gericht op de achterste mediale accumbens schaal (anterieure: + 1.2 mm, laterale: 0.8 mm en ventrale: 4.0 mm, met verwijzing naar respectievelijk bregma, midsagittal sinus en oppervlak van de niveauschedel) met behulp van een stereotaxisch instrument.

Ratten mochten van chirurgie herstellen voor ten minste de 1-week. Vergelijkbaar met de procedures in Experiment 1, een experimentele groep (n = 6) werd gehandhaafd op dagelijkse 12-h-deprivatie gevolgd door 12-h-toegang tot 10% sucrose en standaard knaagdiervoer, beginnend 4 h in de donkere fase, gedurende 28-dagen voor het veroorzaken van eetbuien (dwz intermitterende suiker + voer). Eén controlegroep werd op hetzelfde schema gehouden zonder sucrose (intermitterend voer, n = 7), terwijl een andere groep werd onderhouden op dagelijkse ad libitum chow (n = 6). Op dag 28 werd elke rat in de microdialysekamer gebracht en een sonde werd vóór het experiment op zijn plaats gebracht met acrylcement 14-16 h om herstel van de neurotransmitter te stabiliseren. Microdialyseprobes werden geconstrueerd uit siliciumdioxideglasbuizen (37 μm binnendiameter, Polymicro Technologies Inc., Phoenix, AZ) in een 26 gauge roestvrijstalen buis met een microdialysepunt van cellulosebuizen die aan het einde waren afgedicht met epoxy (Spectrum Medical Co., Los Angeles, CA, 6000 MW, 0.2 mm buitendiameter × 2.0 mm lang) [15]. De sondes staken 5 mm uit de geleidecanule om de bedoelde plaats in de accumbens-schaal te bereiken. Probes werden geperfuseerd met gebufferde Ringer's oplossing (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) bij een stroomsnelheid van 0.5 μL / min voor de stabilisatieperiode en bij 1.3 μL / min 2 h vóór en gedurende het hele experiment. Neostigmine (0.3 μM) werd aan de Ringer-oplossing toegevoegd om de basale winning van ACh te verbeteren door de enzymatische afbraak ervan te belemmeren.

Toen de laatste 12-h-sucrosetoegangsperiode voorbij was op dag 28, werden voer, sucrose en water uit alle ratten verwijderd. Water werd verwijderd voor de 36 h van het dialyse-experiment omdat drinkwater baseline-niveaus van DA en ACh kan veranderen [16], wat de resultaten zou verstoren. Microdialyse monsters werden verzameld voor 1 h (3 × 20-min monsters) na 12, 24 en 36 h van vasten (geen voedsel, suiker of water beschikbaar). Elk monster werd gesplitst, de helft voor DA-analyse en de helft voor ACh.

1.4. Dopamine en acetylcholine-assays

DA en zijn metabolieten 3,4-dihydroxy-fenylazijnzuur (DOPAC) en homovanillinezuur (HVA) werden geanalyseerd door middel van omgekeerde fase, hoge prestatie vloeistofchromatografie met elektrochemische detectie (HPLC-EC). Monsters werden geïnjecteerd in een monsterlus van 20-μL die leidde tot een 10-cm kolom met 3.2 mm-boring en 3 μm, C18-verpakking (Brownlee Co. Model 6213, San Jose, CA). De mobiele fase bevatte 60 mM natriumfosfaat, 100 μM EDTA, 1.24 mM heptanosulfonzuur en 5% vol / vol methanol. DA, DOPAC en HVA werden gemeten met een coulometrische detector (ESA Co. Model 5100A, Chelmsford, MA) met de conditioneringspotentiaal ingesteld op + 500 mV en het werkcelpotentieel bij -400 mV.

ACh werd gemeten door middel van HPLC-EC met omgekeerde fase met behulp van een monsterlus van 20 µl met een 10 cm C18 analytische kolom (Chrompack Inc., Palo Alto, CA). ACh werd omgezet in betaïne en waterstofperoxide door een geïmmobiliseerde enzymreactor (acetylcholinesterase en cholineoxidase van Sigma, St. Louis, MO en kolom van Chrompack Inc., Palo Alto, CA). De mobiele fase was 200 mM kaliumfosfaat bij pH 8.0. Er werd een amperometrische detector gebruikt (EG&G Princeton Applied Research, Lawrenceville, NJ). Het waterstofperoxide werd geoxideerd op een platina-elektrode (BAS, West Lafayette, IN) ingesteld op 500 mV ten opzichte van een Ag-AgCl-referentie-elektrode (EG&G Princeton Applied Research).

Drie, 20-min-monsters werden verzameld bij 12, 24 en 36 h van vasten. Voor elk uur werden de gegevens voor de drie monsters gemiddeld. Gegevens voor DA en ACh werden geconverteerd naar het percentage van het 12-h-deprivatie-tijdstip voor elke groep, wanneer de ratten met intermitterend gevoed voedsel normaal zouden verwachten.

1.5. histologie

Aan het einde van het experiment werd histologie uitgevoerd om de plaatsing van microdialyseprobes te verifiëren. Ratten ontvingen een overdosis natriumpentobarbital en werden diep geanesthetiseerd intracardiaal geperfundeerd met 0.9% zoutoplossing gevolgd door 10% formaldehyde. De hersenen werden verwijderd, ingevroren en de onderzoeker inspecteerde de secties terwijl ze werden gesneden (40 μm plakjes, beginnend voor de accumbens) totdat de plaatsen van sondetips zich bevonden. Zodra sondesporen werden gevisualiseerd, werden ze uitgezet met behulp van de atlas van Paxinos en Watson [17].

1.6. Experiment 3: Zijn er veranderingen in de bloedglucosespiegels als gevolg van chronische binge op sucrose?

Ratten (300-350 g) in drie groepen werden gedurende 28 dagen gehandhaafd op (a) intermitterende suiker + chow (12-h-deprivatie gevolgd door 12-h-toegang tot een 10% sucrose-oplossing en chow, beginnend met 4 h in de donkere fase ; n = 10), (b) intermitterende chow (12-h-deprivatie gevolgd door 12-h-toegang tot standaard knaagdierchow (geen sucrose), beginnend met 4 h in de donkere fase; n = 10), of (c) ad libitum chow (n = 9). Chow en suiker werden verwijderd en staartbloedmonsters werden verzameld na 12, 24 en 36 h van ontbering. Bloed werd verzameld van de punt van de staart door een onderzoeker die het dier voorzichtig vasthield terwijl een ander een kleine incisie maakte van ongeveer 5 mm vanaf de punt van de staart met een steriel scalpel. Bloed werd verzameld in een capillaire buis, gecentrifugeerd en serum werd vervolgens geanalyseerd op glucoseniveaus met een Analox GM7 Fast Enzymatic Metabolizer (Analox, Lunenburg, MA). Tijdens de toegangsperiode van 28-dag werden de suiker- en voerinlaten dagelijks gemeten en werden de lichaamsgewichten wekelijks gemeten. Lichaamsgewichten werden ook gemeten op elk tijdstip tijdens deprivatie.

1.7. Statistieken

Plus-doolhofgegevens werden geanalyseerd met een eenzijdige, ongepaarde Student's t-test. Cohen's d, welke effectmaat meet [18] En p_rep, die de kans op replicatie biedt [19], werden ook berekend. Gegevens voor DA en ACh werden geanalyseerd als percentage verschil ten opzichte van genormaliseerde basislijn zoals hierboven beschreven, met behulp van een tweeweg herhaalde ANOVA-metingen gevolgd door post hoc Tukey-tests. Bloedglucosespiegels, lichaamsgewicht en innamegegevens werden geanalyseerd door middel van herhaalde metingen van ANOVA.

2.1. Lichaamsgewicht, suikerinname en voerinname

Gegevens verzameld tijdens de 28-dagen toegangsperiode in Experiment 3 onthulden dat ratten met binge-toegang tot sucrose hun inname van sucrose over de 28-dag blootstellingperiode escaleerden (F(27, 279) = 4.9, p <0.001; Fig. 1A), een bevinding vergelijkbaar met wat in onze vorige rapporten werd aangetoond met sucrose of glucose [3,20]. Chow-innamegegevens vertoonden een significant verschil tussen groepen. De ratten met intermitterende suikertoegang aten minder chow dan het ad libitum en intermitterende chow-groepen (F(2,26) = 60.8, p <0.001; Fig. 1B). Er was echter geen verschil tussen de groepen in totale dagelijkse calorie-inname (Fig. 1C).

  

Fig 1

Suiker- en voerinname tijdens de 28-dag toegangsperiode. A) Ratten met intermitterende suiker + chow escaleerden hun totale dagelijkse suikerinname in de loop van de tijd. B) Ratten met intermitterende suiker + chow aten minder gram voer dan het intermitterende voer en ad libitum ...

Er waren geen verschillen in lichaamsgewicht tussen groepen tijdens de 28-dagen toegangsperiode; er was echter een effect van tijd, waarbij alle drie de groepen zwaarder werden dan de 28-dagen (F(4,104) = 298.9, p <0.001). Tijdens de 36 uur van ontbering nam het lichaamsgewicht in de loop van de tijd af voor alle groepen (F(2,52) = 1957.8, p <0.001), zonder verschil tussen groepen op elk tijdstip (12, 24 of 36 uur).

2.2. Experiment 1: Gedragsindices van angst na vasten in suikerbesmerende ratten

Bij plaatsing in het verhoogde plus-doolhof voor 5 min., Na 36 h van voedselonthouding brachten de ratten die eerder op intermitterende suiker + chow werden gehouden minder tijd (18 ± 4 s, 6% van de totale tijd) door aan de open arm van het plus-doolhof in vergelijking met de al even arme ad libitum-chow-groep die geen sucrose-ervaring had (34 ± 8 s, 11% van de totale tijd; t(16) = 2.01, p <0.05, d = 1.03, waarbij 0.8 of hoger als een grote effectgrootte wordt beschouwd [18] En p_rep = 0.87; Fig 2).

  

Fig 2

Percentage van de tijd besteed aan de open arm van het verhoogde plus-doolhof. Ratten die eerder met tussenpozen suiker + chow hadden gekregen, besteedden significant minder tijd aan de open arm na 36 h van vasten in vergelijking met een al even arme ad libitum-chow-groep. ...

2.3. Experiment 2: Suikervissende ratten hebben verminderde extracellulaire DA en verhoogde ACh in de NAc-schaal tijdens het vasten

Er was een significante interactie tussen groep en tijd (12, 24 en 36 h deprivatie) (F(4,28) = 2.86, p <0.05; Fig. 3A). Na 24 h van vasten nam de DA-afgifte af tot 68 ± 6% voor de eerder gevoede intermitterende suiker + chow en 72 ± 5% voor de ad libitum-chow-groep, terwijl ze ongewijzigd bleven voor de intermitterende chow-groep (95 ± 7%) . Na 36 h van vasten bleef extracellulair DA laag voor de intermitterende sucrose + chow-groep (61 ± 14%), en op dit tijdstip was het aanzienlijk minder dan beide ad libitum-chow-groepen (113 ± 14%, p <0.05) en intermitterende voergroep (104 ± 15, p <0.05).

  

Fig 3

Extracellulair DA en ACh in het NAc na 24 en 36 h van vasten. A) Na 36 h van vasten was de DA-afgifte in de intermitterende suiker + chow-groep (zwarte balk) aanzienlijk minder dan zowel het intermitterende voer (grijze balk) als ad libitum-chow (wit ...

Er waren geen verschillen tussen groepen na 12 h van deprivatie voor DA of ACh (intermitterende suiker + chow = 1.6 ± 0.3 pg en 0.4 ± 0.1 pmol / monster; intermitterende chow = 1.5 ± 0.4 pg en 0.7 ± 0.3 pmol / monster; libitum chow = 1.4 ± 0.3 pg en 0.7 ± 0.3 pmol / monster; respectievelijk DA en ACh).

Na 24 h van vasten, waren de DOPAC-niveaus verlaagd voor alle groepen (F(2,34) = 33.8, p <0.001). Een vergelijkbare, hoewel niet-significante trend werd waargenomen na 36 uur vasten. Er was ook een effect van tijd op de afgifte van HVA (F(2,34) = 6.97, p <0.001). Net als DOPAC en DA was de HVA voor alle groepen na 24 uur vasten verlaagd (Tabel 1). Echter, door 36 h van vasten was HVA hoger voor de intermitterende suiker + chow-groep (119 ± 20%), maar bleef deze enigszins verlaagd voor de ad libitum-chow en intermitterende chow-groepen.

  

Tabel 1

Waarden voor DOPAC- en HVA-niveaus in Experiment 2

Extracellulair ACh veranderde in de tegenovergestelde richting van DA. Er was een significante wisselwerking tussen groep en tijd (F(4, 30) = 4.81, p <0.005; Fig. 3B). ACh nam toe na 24 h van vasten voor de intermitterende sucrose + chow-groep (115 ± 10%; p <0.05), maar niet voor de ad libitum chow-groep (77 ± 13%) of de intermitterende chow-groep (90 ± 15%). Dit verschil werd versterkt na 36 uur vasten, waarbij ACh toenam voor de intermitterende sucrose + voer-groep (164 ± 14%) vergeleken met de niveaus die werden waargenomen in het ad libitum voer (97 ± 17%; p <0.05) en intermitterend voer (104 ± 15%; p <0.05) controlegroepen.

Merk op dat de basislijnmetingen werden genomen na de eerste 12 h van vasten wanneer de intermitterende sucrose + chow en intermitterende chow-ratten normaal voedsel zouden krijgen. Het vasten-tijdstip 36-h was dus exact 24 h na de 12-h-maat. Op dit punt in de circadiane cyclus vertoonden de chow-fed-controlegroepen geen veranderingen in DA of ACh, terwijl de suiker-binge-groep significant lage DA en hoge ACh had.

Histologie bevestigde dat sondeplaatsingen zich voornamelijk in de schaal van het NAc bevonden (Fig 4).

  

Fig 4

Plaatsing van probebanen geeft aan dat microdialyse monsters voornamelijk afkomstig waren van de mediale NAc-schaal op vlakken 1.2 en 1.7 anterieur tot bregma [17]. CPu = caudate putamen, AcbC = accumbens core, AcbSh = accumbens shell.

2.4. Experiment 3: ontwenningsverschijnselen na vasten bij suikerbesmerende ratten zijn niet direct gerelateerd aan hypoglycemie

Er waren geen significante verschillen in bloedglucosewaarden tussen groepen (bereik voor 12 h = 5.1-7.8 mmol, bereik voor 24 h = 4.6-6.9 mmol, bereik voor 36 h = 4.2-6.4 mmol). Er was echter een effect van de tijd, waarbij de bloedglucosewaarden voor alle groepen daalden in de loop van de 36 h van deprivatie (F(2,52) = 52.8, p <0.001).

3.1. Gedragsaanduidingen van angst tijdens vasten bij suikerbesmerende ratten

Het verhoogde plus-doolhof is een van de meest gebruikte dierproeven van angst [14,21], en is uitgebreid gevalideerd voor zowel algemene angst [22] en angst veroorzaakt door ontwenning van drugs [23]. De resultaten van Experiment 1 suggereren dat vasten na een dieet met onderbroken toegang tot suiker kan resulteren in angst zoals gemeten door het verhoogde plus-doolhof. Ratten die eerder suiker hadden gebruikt, brachten 6% van de tijd door op de open arm van het doolhof, vergeleken met 11% voor de ad libitum-chow-groep. Deze gegevens liggen in het bereik van waarden die door anderen zijn verkregen, en de resultaten zijn vergelijkbaar met de resultaten die doorgaans worden gevonden met behulp van deze procedure [24,25]. Deze bevinding is vergelijkbaar met de verminderde open-arm-exploratie die is waargenomen na spontane terugtrekking uit morfine [26]. In eerdere onderzoeken vertoonden dieren die op een ad libitum-dieet van suiker en voer werden gehouden geen symptomen van angst bij toediening van naloxon, terwijl dieren die werden gehouden op een intermitterend suiker- en voer-dieet, angst toonden bij toediening van dezelfde dosis naloxon [3]. Ad libitum toegang tot suiker is ook niet in staat om andere gedragsmatige tekenen van afhankelijkheid te produceren, waaronder kruissensibilisatie voor amfetamine [27] en een neiging om alcohol te consumeren [28]. Onderbroken toegang tot suiker produceert dit gedrag. Het belang van intermitterende toegang bij het opwekken van de waargenomen effecten wordt verder gesuggereerd door bevindingen waarin onthouding van ad libitum-sacharine niet resulteerde in depressief-achtig gedrag [29], wat een ander gedrag is dat tijdens ontwenning kan worden waargenomen. Gezien deze eerdere studies, werd ad libitum suiker niet getest in het onderhavige experiment.

Studies hebben ook aangetoond dat het niet het toedienen van het sucrosedieet is, maar dat het zich langdurig onthoudt van het dieet dat tekenen van angst veroorzaakt bij sacharose-binge-ratten. We hebben eerder gemeld dat suiker-binge ratten met dagelijkse 12-h toegang, gevolgd door 12-h deprivatie, geen somatische tekenen van angst tonen, ultrasone noodoproepen of angst op het verhoogde plus-doolhof na de gebruikelijke 12-h, dagelijks voedseldeprivatie periode [3]. De huidige resultaten bevestigen dat 36-h deprivatie het angstfenomeen veroorzaakt.

De bevinding van angst tijdens het vasten in Experiment 1 is vergelijkbaar met opiaatachtige ontwenningsverschijnselen die kunnen worden geprecipiteerd met de opioïde antagonist, naloxon [3]. Gevoeligheid voor naloxon bij suiker-vretende ratten duidt op een verandering in endogene opioïde-receptoren als gevolg van het dieet. Dit werd bevestigd in rapporten die aantoonden dat binge op smakelijk voedsel alephalin mRNA en μ-opioïde receptorbinding in de NAc [30-32]. Het is aannemelijk dat de ontwenningsverschijnselen na deprivatie die worden waargenomen in het huidige onderzoek te wijten zijn aan een gebrek aan endogene opioïde stimulatie bij de suikerbesmerende dieren.

Deze resultaten komen overeen met andere meldingen van opiaat-achtige ontwenningsverschijnselen die volgen op vasten, of die spontaan ontstaan, bij ratten die eerder aan suiker verslaafd waren. Naast somatische tekenen van distress [3], agressief gedrag en verlaging van de lichaamstemperatuur zijn opgemerkt [10]. Deze veranderingen in gedrag en fysiologie zijn vergelijkbaar met die waargenomen tijdens ontwenning uit opiaten [33,34], en ondersteunen de theorie dat een dieet met intermitterende toegang tot een suikeroplossing kan leiden tot tekenen van opiaatachtige terugtrekking.

3.2. Extracellulaire DA en ACh in de accumbens tijdens het vasten in suikerbesmerende ratten

Bij 36 h van vasten, vergeleken met beide controlegroepen, waren de DA-waarden significant verlaagd voor de intermitterende suiker + chow-groep. Dit suggereert dat voedsel en water deprivatie kan leiden tot verlies van DA-toon in ratten met een geschiedenis van binge op suiker. Tegelijkertijd is extracellulair ACh verhoogd, wat wijst op een opiaatonttrekking-achtige toestand.

De controlegroepen vertoonden dit effect niet. Op dit 36-h tijdpunt, dat dezelfde fase van de licht / donkercyclus is als het 12-h-tijdspunt, was DA teruggekeerd naar basislijnniveaus voor de ad libitum-chow-groep (Fig. 3A). Dit suggereert dat accumbens DA-afgifte in de ad libitum-chow-groep een dagritme volgde, zoals gesuggereerd door Paulson en Robinson [35]. Anderen hebben vergelijkbare veranderingen in het striatum voorgesteld [36,37]. Dit diurnale effect werd niet waargenomen met de intermitterende chow-groep, mogelijk omdat de cyclische voeding het normale circadiane ritme van DA-afgifte kan veranderen.

De verlengde afname van extracellulair DA in de intermitterende suiker + chow-groep is vergelijkbaar met wat is gemeld tijdens spontane onttrekking aan morfine [7], en kan een rol spelen bij het bevorderen van het herstel van de suikerinname na onthouding [38]. De resultaten die werden verkregen met de intermitterende chow-groep, die op elk moment relatief weinig verandering in de DA-afgifte vertoonde, suggereert dat de combinatie van binge op suiker en chow, en niet alleen chow, belangrijk is bij het produceren van de waargenomen effecten.

Hoewel DOPAC en HVA meestal patronen volgen die lijken op DA, is dit niet altijd het geval. In het onderhavige experiment vertoonden DOPAC en HVA geen dagvariatie zoals die werd waargenomen met DA en in plaats daarvan bleven ze na verloop van tijd onderdrukt. Hoewel anderen circadiane fluctuaties in deze metabolieten hebben gerapporteerd in het NAc [35], we zijn niet op de hoogte van papieren die deze niveaus tijdens het vasten voor 36 h hebben gemeten. Dus, in het huidige experiment, kan vasten het DA-metabolisme in de chow-controlegroep hebben beïnvloed.

ACh-waarden vertoonden een significant verschil tussen groepen na 36 h van vasten. ACh in het NAc is geïmpliceerd in innamegedrag [39] en verzadiging in het bijzonder [40-44], en als DA laag is, kan ACh aversie bevorderen [40,45-48]. De significante toename van ACh waargenomen in de intermitterende suiker + chow-ratten tijdens vasten in het huidige experiment kan overeenkomen met de negatieve aspecten van beloningsarmoede. Eerdere studies ondersteunen de theorie dat de hier vermelde bevindingen het gevolg zijn van onthouding van het sucrosedieet. Ratten bungelen op sucrose-afgifte DA en tonen verzwakking van ACh-afgifte in het NAc [20,49], wat het tegenovergestelde is van de huidige resultaten gezien tijdens langdurige deprivatie. De onbalans tussen accumbens DA en ACh in de intermitterende suiker + chow-groep, maar niet in de controlegroepen, kan bijdragen aan de angst waargenomen in Experiment 1.

3.3. Bloedglucosewaarden tijdens vasten bij suiker-vretende ratten

Hypoglycemie kan leiden tot een aversieve toestand van waaruit een dier kan proberen te ontsnappen door te eten. Gedrag geassocieerd met deze aversieve toestand is vergelijkbaar met die waargenomen tijdens naloxontoediening of vasten in sucrose-binge-ratten [50]. Een veelvoud aan factoren kan het hersenbeloningssysteem beïnvloeden. Vanwege de gelijkenis tussen gedragingen waargenomen tijdens hypoglycemie en die waargenomen tijdens angst, heeft deze studie de bloedglucosewaarden gemeten om er zeker van te zijn dat de waargenomen effecten niet alleen te wijten waren aan een afwijkende glycemische status. Bloedglucosewaarden waren vergelijkbaar in alle groepen en lijken daarom geen verklaring te bieden voor de gedragsverschillen of veranderingen in DA- en ACh-afgifte. Hieruit kan worden geconcludeerd dat de gemiddelde insulineniveaus consistent bleven tussen groepen, omdat veranderingen in de bloedglucosespiegels niet werden waargenomen en de lichaamsgewichten niet verschilden als gevolg van de voedingsschema's. Dus, de huidige bevindingen, evenals die in ons vorige rapport [30], suggereren dat gedrags- en neurochemische veranderingen niet het gevolg zijn van verschillen in bloedglucosewaarden. In plaats daarvan kunnen ze te wijten zijn aan een combinatie van veranderingen in de endogene opioïde en DA-systemen.

Dit onderzoek werd ondersteund door USPHS toekenning AA-12882 (aan BGH) en DA-16458 en DK-79793 (fellowships aan NMA).