Obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego wzmocnionego magnezem w celu odwzorowania wzorców aktywności całego mózgu związanych z przyjmowaniem przekąsek u szczurów karmionych ad libitum (2013)

PLoS ONE. 2013; 8 (2): e55354. doi: 10.1371 / journal.pone.0055354. Epub 2013 Feb 7.

Hoch T, Kreitz S, Gaffling S, Pischetsrieder M, Hess A.

Źródło

Wydział Chemii i Farmacji, Jedzenie Wydział Chemii, Emil Fischer Center, University of Erlangen-Nuremberg, Erlangen, Niemcy.

Abstrakcyjny

Hiperfagia nie homeostatyczna, która jest głównym czynnikiem powodującym hiperimentację związaną z otyłością, jest powiązany przy czym skład molekularny diety wpływa na przykład na zawartość energii. Zatem konkretny jedzenie przedmioty takie jak przekąska jedzenie może wywołać jedzenie spożycie niezależny od stanu sytości. Aby wyjaśnić mechanizmy przekąska jedzenie może wywołać nie homeostazę jedzenie spożycie, został przetestowany, jeśli wzmocniony manganem magnetyczny rezonans obrazowania (MEMRI) był odpowiedni dla mapowanie dotychczasowy cały mózg działalność związane ze standardem i przekąska jedzenie spożycie w normalnej sytuacji behawioralnej. Zapewniło to zastosowanie roztworu MnCl (2) przez pompy osmotyczne jedzenie spożycie leczenie nie miało istotnego wpływu. Po normalizacji z-score i nieinwazyjnej trójwymiarowej rejestracji szczura mózg atlas, znacznie różne wartości szarości wstępnie zdefiniowanego 80 mózg struktury zostały zarejestrowane w ad libitum karmiony Szczury po spożycie chipsów ziemniaczanych w porównaniu ze standardową karmą na poziomie grupy. Dziesięć z tych obszarów było wcześniej podłączonych jedzenie spożycie, w szczególności do hiperfagii (np. grzbietowo-przyśrodkowe podwzgórze lub przednie komorowe jądro wzgórza) lub do systemu sytości (np. łukowate jądro podwzgórza lub samotny przewód); Obszary 27 były związane z nagrodą / uzależnieniem, w tym rdzeniem i skorupą jądra półleżącego, bladością brzuszną i prążkowiem brzusznym (jądrem ogoniastym i skorupą). Jedenaście obszarów powiązany spać wyświetlane znacznie zmniejszone Mn (2 +) - akumulacja i sześć obszarów związanych z lokomotorią działalność wykazały znacznie zwiększoną Mn (2 +) - akumulacja po spożycie chipsów ziemniaczanych. Ostatnie zmiany były powiązany z obserwowanym znacznie wyższym lokomotorycznym działalność. MEMRI wspomagany pompą osmotyczną okazał się obiecującą techniką funkcjonalną mapowanie of cały mózg działalność wzory powiązany do odżywiania spożycie w normalnym zachowaniu.

Cytat: Hoch T, Kreitz S, Gaffling S, Pischetsrieder M, Hess A (2013) Obrazowanie rezonansu magnetycznego wzmocnionego manganem w celu odwzorowania wzorców aktywności całego mózgu związanych z przyjmowaniem przekąsek w szczurach Ad Libitum Fed. PLoS ONE 8 (2): e55354. doi: 10.1371 / journal.pone.0055354

Redaktor: Julie A. Chowen, Hosptial Infantil Universitario Niño Jesús, CIBEROBN, Hiszpania

Odebrane: Sierpień 16, 2012; Przyjęty: Grudzień 30, 2012; Opublikowano: 7 lutego 2013 r.

Prawa autorskie: © 2013 Hoch i in. Jest to artykuł o otwartym dostępie dystrybuowany zgodnie z warunkami licencji Creative Commons Attribution License, która zezwala na nieograniczone korzystanie, dystrybucję i reprodukcję na dowolnym nośniku, pod warunkiem uznania oryginalnego autora i źródła.

Finansowanie: Badanie jest częścią projektu Neurotrition, który jest wspierany przez inicjatywę Emerging Fields Initiative Uniwersytetu Friedricha-Alexandra w Erlangen-Norymberdze. Darczyńcy nie mieli żadnej roli w projektowaniu badań, zbieraniu i analizowaniu danych, podejmowaniu decyzji o publikacji lub przygotowaniu manuskryptu.

Konkurencyjne zainteresowania: Autorzy zadeklarowali, że nie istnieją konkurencyjne interesy.

Wprowadzenie

Hiperfagia, która jest związana z hiperalimentacją kaloryczną, zasadniczo przyczynia się do rozwoju otyłości i powikłań związanych z otyłością w społeczeństwach przemysłowych [1]. Podczas gdy hiperfagia homeostatyczna jest spowodowana zaburzeniem układu homeostatycznego, który reguluje głód i sytość, hiperfagia hedoniczna jest raczej niezależna od sytości [1]. Mechanizmy, które zastępują fizjologiczną regulację głodu i przyjmowania pokarmu, nie są w pełni wyjaśnione. W pewnych warunkach przyjmowanie pokarmu może aktywować mózgowy system nagradzania w sposób, który kompensuje homeostatyczną kontrolę apetytu [2]. Na wynikową hiperfagię hedoniczną wpływa kilka czynników, takich jak stan emocjonalny konsumenta, stan zdrowia psychicznego lub brak snu [1]. Ponadto molekularny skład żywności i gęstość energii wydają się być ważnymi czynnikami w indukcji hiperfagii hedonicznej. Dobrze udokumentowano, że „smaczne jedzenie” może wywoływać hiperfagię u ludzi i zwierząt [3], [4]. Na przykład epizody upijania się u ludzi często obejmują pokarm bogaty w tłuszcze lub cukry, lub oba [5].

Spożycie pokarmu w stanie głodu silnie wyzwala złożony układ nagrody w mózgu, w tym jądro półleżące i bladość brzuszna w prążkowiu brzusznym, brzuszny obszar nakrywkowy w śródmózgowiu, kora przedczołowa, hipokamp i ciało migdałowate [6]. Te wzory aktywacji są najprawdopodobniej związane z uwalnianiem dopaminy, na przykład w jądrze półleżącym lub prążkowiu grzbietowym [7], [8], [9], procesy, które są również aktywowane w narkomanii [10]. Jednak w warunkach homeostatycznych sygnały sytości uruchamiają struktury mózgowe, takie jak ogonowy pień mózgu, podwzgórze, szczególnie jądro łukowate lub jądro tractus solitarius, które ograniczają przyjmowanie pokarmu, na przykład zmniejszając jego wartość nagrody [6], [11]. Zaobserwowano, że niektóre rodzaje żywności, takie jak dieta wysokotłuszczowa lub stołówka, powodują zwiększone spożycie żywności i / lub energii, co prowadzi do otyłości. Na przykład szczury karmione ad libitum, które miały ograniczony dostęp do diety w stołówce, rozwinęły podobne do uporu zachowanie podczas okresu dostępu [10]. Można zatem postawić hipotezę, że niektóre składniki żywności mogą unieważnić regulację sytości, powodując spożywanie pokarmu niezależne od głodu.

Co ciekawe, wykazano, że u myszy początkowy wzrost spożycia pokarmu i kalorii spowodowany tłuszczem jest kompensowany po okresie dwóch tygodni [12]. Sugerowano zatem, że przewlekłe spożywanie wysokotłuszczowej diety zmniejsza satysfakcjonujący efekt pokarmu, prowadząc do dezorganizacji schematu żywieniowego, który ostatecznie prowadzi do nadwagi [13].

Aby poradzić sobie z hiperfagią hedoniczną jako głównym czynnikiem przyczyniającym się do otyłości w społeczeństwach przemysłowych i jej implikacjami dla systemu opieki zdrowotnej, ważne jest zrozumienie procesów mózgowych, które są wywoływane przez niektóre rodzaje żywności związane z hedonicznymi epizodami objadania się. Zastosowanie nieinwazyjnych technik obrazowania całego mózgu, takich jak obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (MRI) do analizy wpływu spożycia pokarmu na aktywność mózgu, jest ograniczone w jego klasycznym podejściu opartym na bodźcu poprzez niezbędną synchronizację przyjmowania pokarmu i MRI. W celu monitorowania długoterminowego wpływu na aktywność mózgu zastosowano MRI wzmocniony manganem (MEMRI). Środek kontrastowy mangan gromadzi się w aktywowanych strukturach mózgu i odzwierciedla integralną miarę aktywności neuronalnej [14], [15], [16]. MEMRI umożliwia rozdzielenie analizy aktywności mózgu od pomiaru MRI. W tym celu MnCl2 wstrzykuje się przed pomiarem MRI. Jony manganu (Mn2+) mają podobny promień jonowy i taki sam ładunek jak jony wapnia (Ca2+). Stąd Mn2+ jest transportowany przez bramkowane napięciem kanały wapniowe do komórek pobudliwych. W przeciwieństwie do Ca2+, jednak Mn2+ gromadzi się w komórkach proporcjonalnie do ich aktywności i może być następnie rejestrowany przez MRI ze względu na jego charakter paramagnetyczny. Zatem aktywność mózgu związana ze zdarzeniami, które miały miejsce do kilku dni przed pomiarem MRI, może być rejestrowana. Dlatego główną zaletą tej techniki jest możliwość rozplątania bodźca (karmienia) i pomiaru MRI. Dodatkowo Mn2+ może być przeniesiony przez transport aksonalny do innych obszarów mózgu. Główna wada Mn2+jednak jest to jego cytotoksyczność, która może znacząco wpływać na naturalne zachowanie i ogranicza zastosowanie w badaniach behawioralnych. Wykazano, że podskórne wstrzyknięcie MnCl2 w stężeniach wystarczających do analizy MRI spowodowało uporczywy spadek wydolności motorycznej i spożycia pokarmu, jak również utratę wagi [17]. Ostatnio jednak do badań MEMRI wprowadzono pompy osmotyczne. MnCl2 jest podawany za pomocą pomp osmotycznych, które powoli i stale uwalniają roztwór przez okres do siedmiu dni, unikając niekorzystnego wpływu na aktywność motoryczną, ale zapewniając wystarczającą akumulację manganu do analizy MRI [17].

Niniejsze badanie przetestowało przydatność analizy MEMRI wspomaganej pompą osmotyczną do skanowania aktywności całego mózgu związanej z pobieraniem pokarmu. Metoda została zastosowana do rozwikłania specyficznych wzorców aktywacji mózgu w spożyciu czipsów ziemniaczanych u szczurów karmionych ad libitum.

Materiały i Metody

1. Oświadczenie etyczne

Badanie to zostało przeprowadzone w ścisłej zgodności z zaleceniami Przewodnika dla opieki nad zwierzętami laboratoryjnymi Narodowego Instytutu Zdrowia. Protokół został zatwierdzony przez Komitet ds. Etyki Eksperymentów Zwierzęcych Uniwersytetu w Erlangen-Nuremberg (Regierung Mittelfranken, Numer zezwolenia: 54-2532.1-28 / 12). Wszystkie eksperymenty chirurgiczne i MRI przeprowadzono pod znieczuleniem izofluranem i podjęto wszelkie wysiłki, aby zminimalizować cierpienie.

2. Projekt eksperymentalny i analiza behawioralna

Samce szczurów Wistar (masa początkowa 257 ± 21 g, trzymane w cyklu 12 / 12 h ciemny / jasny, zakupione od Charles River, Sulzfeld, Niemcy) podzielono losowo na dwie grupy (cztery klatki na grupę, cztery zwierzęta na klatkę). Każda grupa otrzymała jedną z różnych produktów spożywczych, oprócz standardowych peletek karmy (Altromin 1326, Altromin, Lage, Niemcy). Grupa przekąsek (n = 16, początkowa masa ciała 258 ± 28 g) otrzymywała chipsy ziemniaczane (komercyjne niesmakowane solone chipsy ziemniaczane bez dodanych związków smakowych lub wzmacniaczy smaku, w szczególności bez glutaminianu sodu, rozgniatane przez robot kuchenny) i standardową grupę karmy (początkowa masa ciała 256 ± 21 g) otrzymywała odpowiednio sproszkowaną standardową karmę (Altromin 1321, n = 16). Standardowe granulki karmy były oferowane ad libitum przez cały czas trwania badania, testowana żywność (rozdrobnione chipsy ziemniaczane lub sproszkowana standardowa karma, odpowiednio), była oferowana ad libitum podczas fazy treningowej, a faza manganu dodatkowo do standardowych granulek chow (patrz Rysunek 1 do projektowania eksperymentalnego). Do treningu testowane pokarmy były podawane w dwóch dozownikach żywności zawierających identyczną badaną żywność po prawej i lewej stronie klatki przez okres siedmiu dni (faza treningowa), a następnie siedem dni pośrednich (faza pośrednia) bez testowanej żywności. Następnie pompy osmotyczne wypełnione chlorkiem manganu (MnCl2, szczegóły poniżej) zostały wszczepione. W okresie iniekcji kroplowej (siedem dni, standardowa grupa karmy: 163 ± 5 h, grupa przekąsek 166 ± 4 h) i akumulacja MnCl2 w mózgu szczura (faza manganu) zwierzęta miały swobodny dostęp do testowanej żywności znanej z fazy treningowej. Ponieważ standardowe granulki karmy i woda z kranu były dostępne ad libitum we wszystkich fazach badania, zwierzęta nie były głodzone w żadnym momencie podczas badania. Aktywne struktury mózgu były skanowane przez MEMRI po tym okresie MnCl2 administracja. Podczas różnych faz ilość spożywanego pokarmu mierzono przez ważenie różnicowe dozowników żywności dwa razy dziennie. Pobór energii określono przez pomnożenie wartości kalorycznych testowanej żywności z przyjętymi ilościami. Spożycie pokarmu korelowało dodatnio z początkową masą ciała szczurów. Jednak korelacja była podobna dla obu typów badanej żywności, a rozkład początkowej masy ciała nie różnił się znacząco między obiema grupami.

miniatur
Download:

Rysunek 1. Projekt badania.

Omówienie projektu badania do monitorowania wpływu składu żywności na wzorce aktywności całego mózgu za pomocą obrazowania rezonansem magnetycznym wzmocnionym manganem.

doi: 10.1371 / journal.pone.0055354.g001

Dodatkowo, aktywność lokomotoryczna związana z badanymi pokarmami została określona ilościowo przez ocenę zdjęć zarejestrowanych kamerami nad klatkami (jedno zdjęcie na dziesięć sekund) poprzez zdefiniowane „zliczenia”. Jedno „zliczenie” zdefiniowano jako „jeden szczur wykazuje aktywność ruchową w pobliżu dozowników żywności na jednym zdjęciu”. Test t-studenta wykorzystano do oceny znaczących różnic w aktywności lokomotorycznej szczurów w różnych grupach podczas 24 h na dzień z jednogodzinnymi pojemnikami przez siedem dni jako średnią z czterech klatek (zwierzęta 16) na grupę.

3. Przygotowanie i implantacja pomp osmotycznych

Mini-osmotyczne pompy (Alzet®, model 2001, Durect Corporation, Cupertino, CA, USA) zastosowano do zastosowania środka kontrastowego (200 µL roztworu MnCl 1 M2, dla biologii molekularnej, BioReagent, Sigma Aldrich, Schnelldorf, Niemcy) według [17]. Do zastosowania w MRI moderator przepływu stali nierdzewnej zastąpiono mikro rurką medyczną PEEK ™ (artykuły naukowe, Lake Havasu City, AZ, USA). Wypełnione pompy osmotyczne inkubowano w izotonicznym roztworze soli fizjologicznej dla 12 h przed implantacją. Podczas siedmiodniowej iniekcji kroplówki, MnCl2 został wydany z szybkością przepływu 1 µL h-1.

Po południu pierwszego dnia fazy manganu (patrz Rysunek 1) Wszczepiono pompy osmotyczne. W tym celu zwierzęta znieczulono przez maksymalny czas 15 minut izofluranem (początkowo 5% i 1.5%, Baxter Deutschland, Unterschleißheim, Niemcy) w powietrzu medycznym, a wypełnione pompy wszczepiono w grzbietową tkankę podskórną. Następnie małe nacięcie zamknięto klejem tkankowym (Histoacryl®, B. Braun Petzold, Melsungen, Niemcy).

4. Pomiar MRI

Po siedmiu dniach fazy manganu rejestrowano MRI. Zwierzęta znieczulono izofluranem (początkowo 5% w medycznym powietrzu) ​​163 ± 5 h (standardowa grupa karmy) i 166 ± 4 h (grupa przekąsek) po wszczepieniu pomp osmotycznych. Znieczulenie trwało maksymalnie 50 minut dla każdego zwierzęcia. Po indukcji znieczulenia zwierzęta umieszczano na kołysce wewnątrz tomografu rezonansu magnetycznego (Bruker BioSpec 47 / 40, 200 mT / m, kwadraturowa cewka powierzchniowa mózgu). Temperaturę ciała zwierząt utrzymywano na stałym poziomie 37 ° C przez ciepłą wodę krążącą w kołysce. Fiksacja głowy szczura i ciągłe znieczulenie izofluranem były zapewnione przez „maskę nosowo-ustną” bezpośrednio pod cewką powierzchniową. Podczas pomiaru monitorowano funkcje życiowe zwierząt za pomocą czujnika oddechowego zamocowanego pod klatką piersiową szczura. Aby utrzymać stałą częstość oddechów na poziomie około 60 min-1, stężenie izofluranu dostosowano w zakresie między 1% a 2%.

Pomiar przeprowadzono stosując zmodyfikowaną równowagę Fouriera napędzaną równowagą (MDEFT): czas powtarzania 4 s, czas echa 5.2 ms, czas inwersji 1000 ms, z czterema segmentami i macierzą akwizycji 256 × 128 × 32, macierz rekonstrukcji po zera wypełnianie 256 × 256 × 64 z rozdzielczością 109 × 109 × 440 µm, pole widzenia 27.90 × 27.90 × 28.16 mm i dwie średnie skutkujące dwukrotnym czasem pomiaru 17 min.

5. Przetwarzanie danych

5.1 Rejestracja obrazu i przetwarzanie wstępne.

Aby zbadać różnice w anatomii / funkcji mózgu, wszystkie zestawy danych musiały zostać przeniesione do wspólnego układu współrzędnych. Celem było dopasowanie anatomii bez eliminowania istotnych różnic. Osiągnięto to za pomocą nieparametrycznego, niesztywnego schematu rejestracji, który obliczył pole odkształcenia dla objętości szablonu T, wskazując wektor translacji dla każdego woksela w taki sposób, że podobieństwo odkształconej objętości szablonu do objętości odniesienia R był maksymalny.

Metoda rejestracji zoptymalizowała funkcjonalność energetyczną składającą się z terminu danych mierzącego podobieństwo dwóch zbiorów danych w bieżącej transformacji (tutaj informacje wzajemne) oraz termin regularyzacji ograniczający dozwolone odkształcenie. W naszym przypadku gładkość deformacji została zapewniona przez uregulowanie krzywizny pola odkształcenia, jak przedstawiono w [18]. Rejestracja została przeprowadzona przy użyciu niestandardowej implementacji zastosowanych niesztywnych komponentów rejestracji [19].

Po pierwsze, wszystkie zestawy danych należące do jednej grupy były rejestrowane sztywno na losowo wybranej objętości odniesienia tej grupy i obliczano średnią objętość grupy i objętość wariancji. Następnie wszystkie grupy o średniej objętości rejestrowano następnie sztywno w jednej z objętości, a odpowiednie pole deformacji stosowano do objętości wariancji grupowej. Na koniec obliczono ogólną średnią objętość i objętość wariancji. Na podstawie analizy morfometrycznej opartej na wokselu (VBM), można było określić (statystyki t) różne aktywowane obszary mózgu między dwiema grupami pokarmowymi. Użycie statystyk voxelwise na zarejestrowanych zestawach danych pozwoliło również na anulowanie podstawowych kontrastów tkanek na obrazach, które były takie same w obu grupach.

Przetwarzanie wartości szarej 5.2 do analizy specyficznej dla struktury.

Analiza wartości szarości oparta na tych wstępnie zarejestrowanych zestawach danych została przeprowadzona w MagnAN (BioCom GbR, Uttenreuth, Niemcy). Rejestracja powierzchniowa dostosowała każdy zestaw wartości szarości MEMRI do cyfrowego atlasu mózgu szczura pochodzącego z [20]. Następnie, w celu skompensowania niewielkich różnic indywidualnych kształtu, slajdy atlasu były precyzyjnie dopasowanymi wycinkami po skrawku dla każdego zbioru danych kierowanego przez zarysy mózgu i układu komorowego. Cyfrowy atlas składał się z wstępnie wybranych odrębnych struktur mózgu 166. Brzuszna powierzchnia nakrywkowa (VTA) jest jedną z najmniejszych ocenianych struktur, ale ma duży wpływ na uzyskane wyniki. Ma objętość 0.7914 mm3 na półkulę, tj. woksele 152. W każdym wymiarze przestrzennym próbkę VTA próbowano z więcej niż wokselami 4. Dlatego można uniknąć częściowych efektów objętościowych, które mogą powodować poważne problemy zakłócające w naszej analizie. Średnie wartości szarości tych regionów określono na poszczególnych zestawach danych. W celu normalizacji wartości szarości każdej osoby obliczono z-score, dzieląc różnicę między wartością szarości każdej pojedynczej struktury mózgu a średnią wartością szarości wszystkich struktur atlasu przez odchylenie standardowe wartości szarości wszystkich struktur atlasu. Test t-studenta wykorzystano do oceny znaczących różnic w strukturach mózgu między dwiema różnymi grupami. Połączone podejście analityczne umożliwiło uzyskanie znaczących różnych obszarów (VBM), a także zwiększenie i zmniejszenie aktywności w odpowiednich regionach atlasu (w oparciu o region).

Wyniki i dyskusja

1. Wpływ diety na przekąski (chipsy ziemniaczane) na spożycie kalorii i aktywność lokomotoryczną

Niniejsze badanie dotyczyło specyficznych wzorców aktywności mózgu związanych z przyjmowaniem przekąsek (chipsów ziemniaczanych) w porównaniu ze standardową karmą. MEMRI zarejestrował aktywność mózgu związaną ze spożyciem określonego pokarmu testowego, co pozwoliło na zintegrowanie aktywności mózgu przez okres siedmiu dni przyjmowania pokarmu (Rysunek 1).

Ponadto rejestrowano przyjmowanie pokarmu i aktywność lokomotoryczną zależną od badanego pokarmu. Podczas fazy treningowej szczury karmione standardową karmą wykazywały stale niższą aktywność niż szczury karmione chipsami ziemniaczanymi, zwłaszcza w ciemnym okresie cyklu ciemnego / jasnego 12 / 12 h. Spożycie chipsów ziemniaczanych wywołało wyższą aktywność ze znacznymi różnicami w 10 poza punktami czasowymi 24 w fazie treningowej (Rysunek 2A).

miniatur
Download:

Rysunek 2. Związana z karmieniem aktywność lokomotoryczna podczas dostępu do przekąsek (chipsów ziemniaczanych) lub standardowej karmy.

Związana z karmieniem aktywność lokomotoryczna szczurów podczas dostępu do przekąsek (chipsów ziemniaczanych) lub standardowej karmy w fazie treningowej (A) i fazie manganu podczas MnCl2 aplikacji (B). Dane przedstawiono jako średnią z 16 zwierząt w ciągu 7 dni na grupę. *** p <0.001, ** p <0.01, p * <0.05.

doi: 10.1371 / journal.pone.0055354.g002

2. Zastosowanie wspomaganej pompą osmotyczną MEMRI do analizy wzorców aktywności całego mózgu związanych z dietą

Do analizy aktywnych wzorców mózgu zastosowano MEMRI wspomagany pompą osmotyczną. Natomiast pojedyncza dawka MnCl2 doprowadziło do maksymalnej akumulacji 24 h po iniekcji, akumulacja manganu w mózgu za pomocą pomp osmotycznych osiągnęła plateau po trzech dniach [17]. Uzyskane skumulowane stężenie Mn2+ był wystarczający do mapowania funkcjonalnego, co skutkowało podobnym stosunkiem sygnału do szumu, jaki uzyskano przez wstrzyknięcie pojedynczej dawki MnCl2, ale w tych warunkach aktywność motoryczna nie została naruszona [17]. Różnice ogólnie Mn2+ rozkład z powodu różnej przepuszczalności struktur mózgowych dla Mn2+ powinien być taki sam w obu grupach. Różnice Z-Score między grupami wykorzystano do oceny aktywności mózgu związanej z testem pokarmowym zamiast bezwzględnych wartości z-score. W związku z tym obszary mózgu, które były aktywne podczas siedmiodniowego okresu fazy manganowej, można zarejestrować za pomocą pojedynczego pomiaru MRI (Rysunek 1). W naszym przypadku MEMRI wspomagany pompą osmotyczną przedstawił kompleksowy obraz testowanej aktywności całego mózgu wywołanej badaniem żywności.

W niniejszym badaniu odnotowano nieco mniejszą całkowitą aktywność motoryczną podczas fazy manganu w porównaniu z fazą treningową (Rysunek 2B). Może to być spowodowane implantacją i związanym z nią stresem, cytotoksycznością manganu lub efektami przyzwyczajenia dotyczącymi testowanej żywności. Niemniej jednak szczury karmione chipsami ziemniaczanymi wykazywały wyraźnie wyższą aktywność w porównaniu z kontrolą ze znacznie zwiększoną aktywnością w czterech punktach czasowych. To zachowanie było podobne do fazy treningowej. W przeciwnym razie ilość spożywanego pokarmu nie zmieniła się znacząco podczas fazy manganu w porównaniu z fazą treningową zarówno w odniesieniu do światła 12 h, jak i cyklu ciemnego 12 h. Nieznacznie zwiększone spożycie przekąski podczas cyklu ciemności 12 h w porównaniu ze standardową karmą zarówno podczas treningu, jak i fazy manganu zostało wykryte (Rysunek 3A). Doprowadziło to do większego poboru energii przez chipsy ziemniaczane w porównaniu ze standardową karmą. Różnica nie była znacząca w okresie światła 12 h, ale bardzo istotna podczas okresu ciemności 12 h zarówno podczas fazy treningu, jak i fazy manganu (Rysunek 3B). Tak więc stwierdzono, że MnCl2 podawanie za pomocą pomp osmotycznych jest odpowiednią metodą mapowania wzorów aktywności w mózgu specyficznych dla różnych spożywanych pokarmów.

miniatur
Download:

Rysunek 3. Spożycie żywności i energii poprzez przekąski (chipsy ziemniaczane) i standardową karmę.

Spożycie żywności (A) i energii (B) przez przekąskę (SF, chipsy ziemniaczane) i standardową karmę (STD) u szczurów karmionych ad libitum w fazie treningowej (TP) przed i w fazie manganu (MnP) podczas MnCl2 infiltracja pompy przez okres 7 dni. Spożycie pokarmu na godzinę określano poprzez ważenie różnicowe, pobór energii poprzez pomnożenie ilości spożytego pokarmu przez zawartość energii oddzielnie w cyklu 12 h światła i 12 h ciemności. Przedstawiono średnią ± SD 16 zwierząt w każdej grupie. *** p <0.001, ** p <0.01, p * <0.05, ns nieistotne.

doi: 10.1371 / journal.pone.0055354.g003

Po normalizacji z-score, dane obrazu były analizowane z jednej strony metodą VBM, co skutkowało - czysto opartymi na danych - w znacząco różnie aktywowanych obszarach mózgu (Rysunek 4). Z drugiej strony, dodatkowa analiza oparta na regionie z wykorzystaniem cyfrowego atlasu umożliwiła określenie regulacji w górę i w dół każdej oznaczonej struktury atlasu.

miniatur
Download:

Rysunek 4. Znacznie różna akumulacja manganu w mózgu w stosunku do standardowej karmy lub przekąsek (chipsów ziemniaczanych).

W (A) nakładka wycinka rekonstruowanego średniego zmodyfikowanego zestawu danych równowagowej transformacji Fouriera (MDEFT) z odpowiednim wycinkiem atlasu (Bregma -5.28 mm) z atlasu Paxinos jest pokazana z zaznaczonym jednym z najmniejszych analizowanych regionów (VTA) na żółto. Części (B), (C) i (D) pokazują znacząco różną akumulację manganu w mózgu szczurów karmionych ad libitum z dodatkowym dostępem do standardowej karmy (STD) lub przekąsek (SF, chipsy ziemniaczane) zarejestrowanych przez MEMRI. Obszary mózgu o znacznie wyższej aktywności ze względu na spożycie przekąsek w porównaniu do spożycia standardowej karmy są zaznaczone na czerwono, obszary mózgu, które wykazały znacznie wyższą aktywność po spożyciu standardowej karmy w porównaniu do spożycia przekąsek są zaznaczone na niebiesko . Dane przetwarzano za pomocą analizy statystycznej voxelwise. Wyniki są wyświetlane w widoku osiowym (B), poziomym (C) i sagitalnym (D).

doi: 10.1371 / journal.pone.0055354.g004

W obszarach mózgu 80 wykryto znacząco różne wyniki z-Z, gdy porównano standardowe karmy i przekąski (chipsy ziemniaczane) (Tabele 1, 2, 3, 4). Ogólnie rzecz biorąc, obie strategie analizy danych doprowadziły do ​​porównywalnych wyników. Dla wybranych struktur mózgu przedstawiono zróżnicowaną aktywację MEMRI najbardziej istotnych struktur mózgu po spożyciu chipsów ziemniaczanych w porównaniu ze standardową karmą (Rysunek 5).

miniatur
Download:

Rysunek 5. Różnice aktywacji związane z przekąskami (chipsy ziemniaczane) w porównaniu ze standardową karmą w reprezentatywnych strukturach mózgu.

Statystyka różnic aktywacji spowodowanych spożyciem przekąsek (chipsów ziemniaczanych) w porównaniu ze standardową karmą w reprezentatywnych strukturach mózgu dla obwodu motorycznego (skorupa ogoniasta: CPu), układu limbicznego (kora zakrętu obręczy: CgCx), układu nagrody (obszar skorupy jądra półleżącego: AcbSh, rdzeń jądra półleżącego: AcbC) i rytm snu / czuwania (jądra nakrywkowe: Teg) przedstawiony w lewej kolumnie na podstawie atlasu referencyjnego. Środkowa kolumna pokazuje znaczące różnice w analizie VBM nałożonej na odpowiednie standardowe etykiety MRI z wagą T2 i atlasy. Prawa kolumna pokazuje ułamkową zmianę przekąsek na standardową karmę v (wartości szarości MEMRI) *** p <0.001, ** p <0.01.

doi: 10.1371 / journal.pone.0055354.g005

miniatur
Download:

Tabela 1. Nagromadzenie manganu w strukturach mózgu związane z przyjmowaniem pokarmu.

doi: 10.1371 / journal.pone.0055354.t001

miniatur
Download:

Tabela 2. Nagromadzenie manganu w strukturach mózgu związane z nagrodą i uzależnieniem.

doi: 10.1371 / journal.pone.0055354.t002

miniatur
Download:

Tabela 3. Nagromadzenie manganu w strukturach mózgu związanych ze snem.

doi: 10.1371 / journal.pone.0055354.t003

miniatur
Download:

Tabela 4. Nagromadzenie manganu w strukturach mózgu związane z aktywnością lokomotoryczną.

doi: 10.1371 / journal.pone.0055354.t004

Osiągnięta końcowa jakość rejestracji jest przedstawiona w Rysunek 4A i Rysunek 5.

3. Wpływ spożywania przekąsek (chipsów ziemniaczanych) na obiegi nagród i sytości

W niniejszym badaniu spożycie chipsów ziemniaczanych doprowadziło do szeregu różnych zmian aktywności specyficznych dla struktury, które podsumowano Tabele 1, 2, 3, 4. Stwierdzono znacząco zwiększoną aktywność rdzenia i skorupy jądra półleżącego (prawa i lewa strona (R + L)), brzusznej gałki bladej (R + L) oraz grzbietowo-przyśrodkowego podwzgórza (R) i przedniego jądra wzgórzowo-przedsionkowego. Jednocześnie łukowate jądro (L) i jądro tractus solitarius (R) zostały dezaktywowane u szczurów, które spożywały chipsy ziemniaczane w porównaniu ze zwierzętami karmionymi standardową karmą. Centralne mechanizmy regulujące przyjmowanie pokarmu i apetyt zostały ostatnio podsumowane przez Harrolda i in. i Kenny [4], [21]: homeostatyczna regulacja spożycia pokarmu jest wywoływana głównie przez sygnały odzwierciedlające deficyt energii [21]. Z drugiej strony wydaje się, że przyjmowanie pokarmów hedonicznych jest napędzane przez aktywację mechanizmów nagradzających, które kompensują homeostatyczne obniżenie spożycia pokarmu [21].

Jądro tractus solitarius jest odpowiedzialne za przetwarzanie sygnałów obwodowych, które odzwierciedlają trwające przyjmowanie pokarmu, takie jak rozdęcie żołądka lub poziom glukozy w żyle wrotnej, co powoduje dezaktywację obszarów mózgu, takich jak jądro półleżące, ostatecznie prowadząc do obniżenia poboru energii [4], [22]. Inaktywacja jądra tractus solitarius za pomocą „smacznego jedzenia” może być spowodowana zmniejszoną wrażliwością tego obszaru mózgu na hormony jelitowe związane z sytością [4]. Podobnie jak jądro tractus solitarius, łukowate jądro podwzgórza jest aktywowane przez sygnały obwodowe odzwierciedlające stan odżywienia. Jest połączony z innymi obszarami mózgu, takimi jak jądro parawentralne i grzbietowo-przyśrodkowe jądro podwzgórza, które kontrolują przyjmowanie pokarmu [21], [23], [24]. Można zatem założyć, że zmiany aktywności jądra tractus solitarius, łukowatego jądra, grzbietowo-przyśrodkowego podwzgórza i parawentralnego jądra wzgórza przedniego, które zaobserwowano w tym badaniu, odzwierciedlają dezaktywację obwodów centralnej sytości, co ostatecznie prowadzi do spożycie kalorii przekracza zapotrzebowanie na energię.

Ponadto zaobserwowano silną aktywację jądra półleżącego związanego z przyjmowaniem chipsów ziemniaczanych. Jądro półleżące jest kluczową strukturą systemu nagrody, która jest aktywowana na przykład poprzez nagradzanie narkotyków [9]. W kontekście przyjmowania pokarmu aktywacja jądra półleżącego powoduje nagradzający sygnał wywołujący hedoniczne przyjmowanie pokarmu. Ponadto odnotowano znacznie zwiększoną aktywację po spożyciu chipsów ziemniaczanych na obszarach uprzednio przypisywanych ogólnym systemom nagrody lub uzależnieniu, a mianowicie kory prelimbicznej (R + L) [25], [26], grzbietowy element podrzędny (R + L) [27], jądra łóżka stria terminalis (L) [28], wzgórze śródoczowe (R + L) [26], [29], kora obręczy (R + L) [26], ogoniasty / skorupa (prążkowia brzuszne) (R + L) [26] i kora wyspowa (R + L) [30]. Wzgórze międzyokręgowe i kora wyspowa są również związane z węchowaniem lub integracją węchową z innymi bodźcami zmysłowymi [31]. Caudate i insula są również związane z głodem narkotykowym i pokarmowym [32]. Dalsze struktury mózgu, związane z nagrodami i uzależnieniem, wykazały znacznie niższą aktywność po spożyciu przekąsek w porównaniu ze standardową karmą: raphe [33], jądro międzyokręgowe [34], brzuszny obszar nakrywkowy (R + L) [35], [36]i podkomórek brzuszny (R + L) [37].

Wyniki te wskazują, że spożycie chipsów ziemniaczanych jest związane z aktywacją hedonicznych obwodów nagrody i równolegle z inaktywacją homeostatycznych obwodów sytości. Oba obwody są również połączone, głównie przez jądro przedkomorowe wzgórza, które działa jako interfejs między bilansem energii a nagrodą [38]. Zatem obserwowany wzór aktywacji może skutkować wyższym poborem energii, gdy dostępne są przekąski, takie jak chipsy ziemniaczane.

Potrzebne są dalsze badania w celu ujawnienia molekularnych składników chipsów ziemniaczanych, roli gęstości energii, jak również mechanizmów obwodowych i centralnych, które prowadzą do rozregulowania homeostatycznej kontroli poboru energii.

4. Wpływ spożycia przekąsek (chipsów ziemniaczanych) na inne struktury mózgu związane z przyjmowaniem pokarmów

Ponadto, po spożyciu przekąsek (chipsów ziemniaczanych), zaobserwowano silniejszą aktywację tych struktur mózgu, które poprzednio były związane z przyjmowaniem pokarmu, zachowaniem apetytu i kontrolą żywności, takimi jak kora infralimbic (R + L) [36], [39], boczne podwzgórze (R) [36]i przegroda (R + L) [40].

Struktury mózgu gwałtownie pękają jądra, a boczne jądro przysadki (R), które również są połączone z przyjmowaniem pokarmu, wykazały znacznie zmniejszoną aktywność po spożyciu chipsów ziemniaczanych w porównaniu ze standardową karmą [41]. Boczne jądro przylegające zostało powiązane z regulacją kaloryczną, nagrodą pokarmową, przetwarzaniem poznawczym w karmieniu [42], ale także z spożyciem sodu i wody [43]. Tak więc zmniejszona aktywność tej struktury może być związana z wyższą zawartością soli w chipsach ziemniaczanych w porównaniu ze standardową karmą. Wyniki wskazują, że dzięki swojemu składowi cząsteczkowemu, który powoduje na przykład wyższą gęstość energii, chipsy ziemniaczane mogą aktywować struktury mózgu związane z nagrodą i kontrolą przyjmowania pokarmu inaczej niż standardowa karma. Efekt ten może ostatecznie wpłynąć na jakość i ilość pożywienia lub raczej poboru energii.

5. Wpływ spożycia przekąsek (chipsów ziemniaczanych) na struktury mózgu związane z aktywnością lokomotoryczną i snem

Ponadto sześć struktur mózgu związanych z ruchem i aktywnością wykazywało znacznie wyższą Mn2+ akumulacja, gdy szczury miały dostęp do chipsów ziemniaczanych w porównaniu ze standardową karmą: pierwotna kora ruchowa (R + L), wtórna kora ruchowa (R + L), a także skorupa ogoniasta (R + L) [44]. Znacznie podwyższona aktywność obszarów motorycznych u zwierząt karmionych chipsami ziemniaczanymi jest zgodna z badaniami behawioralnymi, które wykazują wyższą aktywność lokomotoryczną w tej grupie (Rysunek 2A i B). Zwiększenie aktywności lokomotorycznej zostało wcześniej połączone z przyjmowaniem pokarmu. Tak więc wykazano, na przykład, że grelina wywołuje spożycie satysfakcjonującego pokarmu, jak również aktywność lokomotoryczną u gryzoni, co prawdopodobnie jest związane ze stymulacją zachowania poszukującego pokarmu [45], [46].

Wreszcie spożycie chipsów ziemniaczanych było związane ze znaczną dezaktywacją struktur mózgowych związanych ze snem, a mianowicie bocznym jądrem siatkowym (R) [47], okołokomórkowe jądro siatkowe (R + L) [47], boczne jądro okołokomórkowe (R + L) [48], gigantocellular jądro (R + L) [49], [50], mostkowe jądro siatkowe ustne (R + L) [51] i jądra nakrywkowe (R + L) [52]. Wpływ składu żywności na zachowanie podczas snu nie jest w pełni zrozumiały. Wykazano, że długotrwałe (sześć tygodni) przyjmowanie wysokotłuszczowej diety doprowadziło do zwiększenia częstotliwości i czasu trwania epizodów snu. Ten efekt był jednak raczej związany z rozwijającą się otyłością niż z samym spożyciem energii [53]. Z drugiej strony, kilka badań ujawniło, że długotrwałe stosowanie wysokotłuszczowej diety powoduje zwiększenie spożycia pokarmu w ciągu dobowego okresu odpoczynku u myszy [12], [54]. Zwiększone dzienne spożycie pokarmu jest najprawdopodobniej związane ze zmianami zachowania podczas snu, aw konsekwencji z modulacją aktywności struktury mózgu związanej ze snem. Jednak w zastosowanych tu krótkoterminowych warunkach żywienia przekąski nie powodowały ani znacznego wzrostu masy ciała, ani przesunięcia dobowego schematu żywienia. Dlatego spekulujemy, że dezaktywacja struktur mózgu związanych ze snem wiąże się ze wzrostem aktywności lokomotorycznej i poszukiwania pożywienia, co może tłumić sen.

wnioski

Podsumowując, MEMRI i późniejsza analiza aktywowanych struktur mózgu zarówno przez VBM, jak i podejście oparte na regionie zainteresowania wykazały podobną specyficzną aktywację odpowiednio. dezaktywacja licznych struktur mózgu zależnych od spożywanego pokarmu. Spożycie przekąsek (chipsów ziemniaczanych) w porównaniu ze standardową karmą dla szczurów karmionych ad libitum spowodowało znaczne różnice we wzorach aktywacji w strukturach mózgu, które były wcześniej powiązane z przyjmowaniem pokarmu, nagrodą / uzależnieniem, a także aktywnością i ruchem. Wzrosty struktur aktywności ruchowej mózgu były zgodne z zachowaniem zwierząt: profile aktywności w ciągu kilku dni wykazały, że wyższy poziom aktywności lokomotorycznej zwierząt był związany z przyjmowaniem chipsów ziemniaczanych. Zmniejszoną aktywność odnotowano w strukturach mózgu, które są ważne dla regulacji rytmu snu-czuwania, zwłaszcza snu REM.

Obserwowane zmiany wzorców aktywności mózgu związane z przyjmowaniem pokarmu są prawdopodobnie spowodowane składem molekularnym przekąski, co skutkuje na przykład wyższą gęstością energii. Dodatkowo, dostarczanie kalorii przez przekąskę może wywoływać modulację wzorców aktywności mózgu. Konieczne są dalsze badania, aby ujawnić czynniki wywołujące obserwowane zmiany albo poprzez wprowadzenie grupy przekąsek z dobranym pod względem kontroli spożyciem kalorii, albo przez zbadanie wpływu określonych składników przekąski na wzorce aktywności mózgu.

Autorskie Wkłady

Pomyślano i zaprojektowano eksperymenty: TH MP AH. Przeprowadzono eksperymenty: TH AH. Analiza danych: TH SK SG AH. Przyczyniły się odczynniki / materiały / narzędzia do analizy: AH MP. Napisał artykuł: TH SK SG MP AH.

Referencje

  1. Sharma AM, Padwal R (2010) Otyłość to znak - przejadanie się jest objawem: etiologiczne ramy oceny i leczenia otyłości. Obes Rev 11: 362–370. doi: 10.1111 / j.1467-789X.2009.00689.x. Znajdź ten artykuł online
  2. Zheng H, Berthoud HR (2007) Jedzenie dla przyjemności lub kalorii. Curr Opin Pharmacol 7: 607 – 612. doi: 10.1016 / j.coph.2007.10.011. Znajdź ten artykuł online
  3. McCrory MA, Fuss PJ, Saltzman E, Roberts SB (2000) Dietetyczne determinanty spożycia energii i regulacji masy ciała u zdrowych dorosłych. J Nutr 130: 276S – 279S. Znajdź ten artykuł online
  4. Kenny PJ (2011) Powszechne komórkowe i molekularne mechanizmy otyłości i narkomanii. Nat Rev Neurosci 12: 638 – 651. doi: 10.1038 / nrn3105. Znajdź ten artykuł online
  5. Avena NM, Rada P, Hoebel BG (2009) Obżarstwo cukru i tłuszczu ma znaczące różnice w zachowaniach uzależniających. J Nutr 139: 623 – 628. doi: 10.3945 / jn.108.097584. Znajdź ten artykuł online
  6. Lenard NR, Berthoud HR (2008) Centralna i obwodowa regulacja przyjmowania pokarmu i aktywności fizycznej: szlaki i geny. Otyłość (Silver Spring) 16 Suppl. 3: S11 – 22. doi: 10.1038 / oby.2008.511. Znajdź ten artykuł online
  7. Wise RA (1996) Neurobiologia uzależnienia. Curr Opin Neurobiol 6: 243 – 251. doi: 10.1016/S0959-4388(96)80079-1. Znajdź ten artykuł online
  8. Mały DM, Jones-Gotman M, Dagher A (2003) Wywołane karmieniem uwalnianie dopaminy w prążkowiu grzbietowym koreluje z ocenami przyjemności posiłku u zdrowych ochotników. Neuroimage 19: 1709 – 1715. doi: 10.1016/S1053-8119(03)00253-2. Znajdź ten artykuł online
  9. Hernandez L, Hoebel BG (1988) Nagroda pokarmowa i kokaina zwiększają pozakomórkową dopaminę w jądrze półleżącym, jak zmierzono metodą mikrodializy. Life Sci 42: 1705 – 1712. doi: 10.1016/0024-3205(88)90036-7. Znajdź ten artykuł online
  10. Johnson PM, Kenny PJ (2010) Receptory dopaminy D2 w dysfunkcji nagradzania podobnego do uzależnienia i kompulsywnym jedzeniu u otyłych szczurów. Nat Neurosci 13: 635 – 641. Znajdź ten artykuł online
  11. Morton GJ, Cummings DE, DG Baskin, Barsh GS, Schwartz MW (2006) Kontrola przyjmowania pokarmu i masy ciała przez centralny układ nerwowy. Nature 443: 289 – 295. doi: 10.1038 / nature05026. Znajdź ten artykuł online
  12. Stucchi P, Gil-Ortega M, Merino B, Guzman-Ruiz R, Cano V, i in. (2012) Dobowy cykl żywieniowy aktywności metabolicznej w tkance tłuszczowej, a nie hiperfagia wywołuje nadwagę u myszy: czy istnieje rola szlaku pentozowo-fosforanowego? Endokrynologia 153: 690 – 699. doi: 10.1210 / pl.2011-1023. Znajdź ten artykuł online
  13. Morales L, Del Olmo N, Valladolid-Acebes I, Fole A, Cano V, et al. (2012) Zmiana schematu żywienia okołodobowego przez diety wysokotłuszczowe zbiega się z deficytami nagrody u otyłych myszy. PLoS One 7: e36139. doi: 10.1371 / journal.pone.0036139. Znajdź ten artykuł online
  14. Koretsky AP, Silva AC (2004) Obrazowanie rezonansu magnetycznego wzmocnionego manganem (MEMRI). NMR Biomed 17: 527 – 531. doi: 10.1002 / nbm.940. Znajdź ten artykuł online
  15. Silva AC (2012) Wykorzystanie MRI wzmocnionego manganem do zrozumienia BOLD. Neuroimage 62: 1009 – 1013. doi: 10.1016 / j.neuroimage.2012.01.008. Znajdź ten artykuł online
  16. Silva AC, Lee JH, Aoki I, Koretsky AP (2004) Obrazowanie rezonansu magnetycznego wzmocnionego manganem (MEMRI): względy metodologiczne i praktyczne. NMR Biomed 17: 532 – 543. doi: 10.1002 / nbm.945. Znajdź ten artykuł online
  17. Eschenko O, Canals S, Simanova I, Beyerlein M, Murayama Y, et al. (2010) Mapowanie funkcjonalnej aktywności mózgu u swobodnie zachowujących się szczurów podczas biegu dobrowolnego z zastosowaniem MRI wzmocnionego manganem: implikacja dla badań podłużnych. Neuroimage 49: 2544 – 2555. doi: 10.1016 / j.neuroimage.2009.10.079. Znajdź ten artykuł online
  18. Rejestracja obrazu Fischer B, Modersitzki J (2003). J Math Imaging Vis 18: 81 – 85. Znajdź ten artykuł online
  19. Daum V (2012) Niewymierna rejestracja modelu w medycynie. Erlangen: Uniwersytet Friedricha-Alexandra.
  20. Paxinos G, Watson C (2007) Mózg szczura o współrzędnych stereotaktycznych. San Diego, CA: Academic Press.
  21. Harrold JA, Dovey TM, Blundell JE, Halford JC (2012) Regulacja apetytu na CNS. Neuropharmacology 63: 3 – 17. doi: 10.1016 / j.neuropharm.2012.01.007. Znajdź ten artykuł online
  22. Appleyard SM, Bailey TW, Doyle MW, Jin YH, Smart JL, et al. (2005) Neurony proopiomelanokortyny w jądrze tractus solitarius są aktywowane przez trzewne doprowadzające: regulację przez cholecystokininę i opioidy. J Neurosci 25: 3578 – 3585. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.4177-04.2005. Znajdź ten artykuł online
  23. Bellinger LL, Bernardis LL (2002) Jądro grzbietowo-przyśrodkowe i jego rola w zachowaniach związanych z przyjmowaniem pokarmów i regulacją masy ciała: wnioski wyciągnięte z badań nad uszkodzeniem. Zachowanie fizyczne 76: 431 – 442. Znajdź ten artykuł online
  24. Stratford TR, Wirtshafter D (2013) Iniekcje muscimolu do okołokomorowego jądra wzgórza, ale nie do jądra wzgórza śródokręgowego, wywołują karmienie u szczurów. Brain Res 1490: 128 – 133. doi: 10.1016 / j.brainres.2012.10.043. Znajdź ten artykuł online
  25. Tzschentke TM, Schmidt WJ (1999) Niejednorodność funkcjonalna przyśrodkowej kory przedczołowej szczura: wpływ odrębnych zmian specyficznych dla podobszaru na uwarunkowane lekiem preferencje miejsca warunkowanego i uwrażliwienie behawioralne. Eur J Neurosci 11: 4099 – 4109. doi: 10.1046 / j.1460-9568.1999.00834.x. Znajdź ten artykuł online
  26. Haber SN, Knutson B (2010) Układ nagrody: łączenie anatomii naczelnych z obrazowaniem człowieka. Neuropsychopharmacology 35: 4 – 26. doi: 10.1038 / npp.2009.129. Znajdź ten artykuł online
  27. Martin-Fardon R, Ciccocioppo R, Aujla H, Weiss F (2008) Podpunkt grzbietowy pośredniczy w nabyciu warunkowego przywrócenia poszukiwania kokainy. Neuropsychopharmacology 33: 1827 – 1834. doi: 10.1038 / sj.npp.1301589. Znajdź ten artykuł online
  28. Epping-Jordan MP, Markou A, Koob GF (1998) Antagonista receptora dopaminowego D-1 SCH 23390 wstrzykiwany do jądra grzbietowo-bocznego łoża terminalnego terminala jest zmniejszonym wzmocnieniem kokainy u szczura. Brain Res 784: 105 – 115. doi: 10.1016/S0006-8993(97)01190-6. Znajdź ten artykuł online
  29. Kawagoe T, Tamura R, Uwano T, Asahi T, Nishijo H i in. (2007) Neuronowe korelaty związku bodziec-nagroda w wzgórzowym odcinku śródbłonka szczura. Neuroreport 18: 683 – 688. doi: 10.1097/WNR.0b013e3280bef9a6. Znajdź ten artykuł online
  30. Naqvi NH, Bechara A (2009) Ukryta wyspa uzależnienia: wyspa. Trendy Neurosci 32: 56 – 67. doi: 10.1016 / j.tins.2008.09.009. Znajdź ten artykuł online
  31. Tham WW, Stevenson RJ, Miller LA (2009) Funkcjonalna rola medio grzbietowego jądra wzgórza w węchu. Brain Res Rev 62: 109 – 126. doi: 10.1016 / j.brainresrev.2009.09.007. Znajdź ten artykuł online
  32. Pelchat ML, Johnson A, Chan R, Valdez J, Ragland JD (2004) Obrazy pożądania: aktywacja głodu pokarmowego podczas fMRI. Neuroimage 23: 1486 – 1493. doi: 10.1016 / j.neuroimage.2004.08.023. Znajdź ten artykuł online
  33. Kranz GS, Kasper S, Lanzenberger R (2010) Nagroda i system serotonergiczny. Neuroscience 166: 1023 – 1035. doi: 10.1016 / j.neuroscience.2010.01.036. Znajdź ten artykuł online
  34. Glick SD, Ramirez RL, Livi JM, Maisonneuve IM (2006) 18-Methoxycoronaridine działa w przyśrodkowym habenula i / lub jądrze międzypłaszczowym, aby zmniejszyć samopodawanie morfiny u szczurów. Eur J Pharmacol 537: 94 – 98. doi: 10.1016 / j.ejphar.2006.03.045. Znajdź ten artykuł online
  35. Nestler EJ (2005) Czy istnieje wspólna ścieżka molekularna dla uzależnienia? Nat Neurosci 8: 1445 – 1449. doi: 10.1038 / nn1578. Znajdź ten artykuł online
  36. Berthoud HR (2002) Wiele układów nerwowych kontrolujących przyjmowanie pokarmu i masę ciała. Neurosci Biobehav Rev 26: 393 – 428. doi: 10.1016/S0149-7634(02)00014-3. Znajdź ten artykuł online
  37. Sun W, Rebec GV (2003) Dezaktywacja lidokainy brzusznej części podrzędnej osłabia zachowanie szukające kokainy u szczurów. J Neurosci 23: 10258 – 10264. Znajdź ten artykuł online
  38. Kelley AE, Baldo BA, Pratt WE (2005) Proponowana oś podwzgórzowo-wzgórzowo-prążkowata do integracji bilansu energetycznego, pobudzenia i nagrody żywnościowej. J Comp Neurol 493: 72 – 85. doi: 10.1002 / cne.20769. Znajdź ten artykuł online
  39. Valdes JL, Maldonado P, Recabarren M, Fuentes R, Torrealba F (2006) Infralimbic obszar korowy dowodzi pobudzenia behawioralnego i wegetatywnego podczas apetycznego zachowania szczura. Eur J Neurosci 23: 1352 – 1364. doi: 10.1111 / j.1460-9568.2006.04659.x. Znajdź ten artykuł online
  40. Adrenoceptory Scopinho AA, Resstel LB, Correa FM (2008) alfa (1) w bocznym obszarze przegrody modulują zachowanie się pokarmu u szczurów. Br J Pharmacol 155: 752 – 756. Znajdź ten artykuł online
  41. Mansur SS, Terenzi MG, Marino Neto J, Faria MS, antagonista receptora Paschoalini MA (2011) Alpha1 w środkowym jądrze szwu wywołał hiperfagię u swobodnie żerujących szczurów. Apetyt 57: 498 – 503. doi: 10.1016 / j.appet.2011.06.017. Znajdź ten artykuł online
  42. Denbleyker M, Nicklous DM, Wagner PJ, Ward HG, Simansky KJ (2009) Aktywacja receptorów opioidowych mu w bocznym jądrze przysadki zwiększa ekspresję c-Fos w obszarach przodomózgowia związanych z regulacją kalorii, nagrodą i poznaniem. Neuroscience 162: 224 – 233. doi: 10.1016 / j.neuroscience.2009.04.071. Znajdź ten artykuł online
  43. Roncari CF, David RB, de Paula PM, Colombari DS, de Luca LA, et al. (2011) Znaczenie centralnych receptorów AT dla spożycia sodu indukowanego przez aktywację GABAergiczną bocznego jądra przylegającego. Neuroscience 196: 147 – 152. doi: 10.1016 / j.neuroscience.2011.08.042. Znajdź ten artykuł online
  44. Santis S, Kastellakis A, Kotzamani D, Pitarokoili K, Kokona D, i in. (2009) Somatostatyna zwiększa aktywność lokomotoryczną szczura poprzez aktywację receptorów sst (2) i sst (4) w prążkowiu i poprzez zaangażowanie glutaminergiczne. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol 379: 181 – 189. Znajdź ten artykuł online
  45. Jerlhag E (2008) Podawanie ogólnoustrojowe greliny indukuje warunkową preferencję miejsca i stymuluje dopaminę akumulacyjną. Addict Biol 13: 358 – 363. doi: 10.1111 / j.1369-1600.2008.00125.x. Znajdź ten artykuł online
  46. Egecioglu E, Jerlhag E, Salome N, Skibicka KP, Haage D, et al. (2010) Grelina zwiększa spożycie satysfakcjonującego pokarmu u gryzoni. Addict Biol 15: 304 – 311. doi: 10.1111 / j.1369-1600.2010.00216.x. Znajdź ten artykuł online
  47. Trepel M (2003) Neuroanatomie. Struktur und Funktion Munich: Urban & Fischer Verlag.
  48. Sirieix C, Gervasoni D, Luppi PH, Leger L (2012) Rola bocznego jądra okołokomórkowego w sieci paradoksalnego snu (REM): badanie elektrofizjologiczne i anatomiczne u szczura. PLoS One 7: e28724. doi: 10.1371 / journal.pone.0028724. Znajdź ten artykuł online
  49. Chase MH (2008) Potwierdzenie konsensusu, że zaszczepienie postsynaptyczne glikinergiczne jest odpowiedzialne za atonię snu REM. Sleep 31: 1487 – 1491. Znajdź ten artykuł online
  50. Verret L, Leger L, Fort P, Luppi PH (2005) Cholinergiczne i niecholinergiczne neurony pnia mózgu wyrażające Fos po paradoksalnym (REM) pozbawieniu snu i powrocie do zdrowia. Eur J Neurosci 21: 2488 – 2504. doi: 10.1111 / j.1460-9568.2005.04060.x. Znajdź ten artykuł online
  51. Harris CD (2005) Neurofizjologia snu i czuwania. Respir Care Clin N Am 11: 567 – 586. Znajdź ten artykuł online
  52. Jones BE (1991) Paradoksalny sen i jego chemiczne / strukturalne substraty w mózgu. Neuroscience 40: 637 – 656. doi: 10.1016/0306-4522(91)90002-6. Znajdź ten artykuł online
  53. Jenkins JB, Omori T, Guan Z, Vgontzas AN, Bixler EO i in. (2006) Sen wzrasta u myszy z otyłością wywołaną pokarmem o wysokiej zawartości tłuszczu. Zachowanie fizyczne 87: 255 – 262. doi: 10.1016 / j.physbeh.2005.10.010. Znajdź ten artykuł online
  54. Kohsaka A, Laposky AD, Ramsey KM, Estrada C, Joshu C i in. (2007) Dieta wysokotłuszczowa zakłóca behawioralne i molekularne rytmy okołodobowe u myszy. Cell Metab 6: 414 – 421. doi: 10.1016 / j.cmet.2007.09.006. Znajdź ten artykuł online