Breve exposição a ambientes novos ou enriquecidos reduz a reatividade e o consumo de sucrose em ratos após 1 ou 30 dias de abstinência forçada por autoadministração (2012)

Introdução

O abuso de drogas continua a contribuir para a saúde negativa e os resultados sociais , . Recentemente, a atenção voltou-se para o consumo excessivo de alimentos (“abuso alimentar”), uma vez que as taxas de obesidade dobraram em algumas regiões dos EUA entre o 1999 – 2008. . Tem sido sugerido que a desordem alimentar e a dependência de drogas compartilham características neurocomportamentais comuns , , . A autoadministração de sacarose por ratos fornece não apenas um modelo de comportamentos de vício relevantes para o entendimento da dependência de drogas, mas ainda mais especificamente comportamentos de preocupação alimentar que podem contribuir para o excesso de comida e a obesidade. .

Nós e outros examinamos vários aspectos da sacarose buscando e tomando comportamentos em ratos. Em nosso procedimento típico, os ratos adquirem autoadministração em sessões diárias em câmaras de condicionamento operante, onde a resposta da alavanca é reforçada com entregas líquidas de sacarose que são pareadas com a apresentação de um estímulo visual e auditivo. A resposta é então testada na ausência de sacarose, mas com o estímulo pareado com sacarose ainda disponível. Os ratos responderão pela entrega deste estímulo, e esta taxa de resposta aumenta durante um período de abstinência forçada da autoadministração de sacarose. . Esse aumento, dependente da abstinência, da reatividade ao estímulo da sacarose (“incubação do craving”) é semelhante ao observado em ratos com história de autoadministração de drogas (cocaína, metanfetamina, nicotina, álcool) e em humanos com histórico de cocaína, heroína ou abuso de cigarro .

Ao caracterizar a incubação do efeito de desejo em ratos, nós e outros examinamos a eficácia de manipulações comportamentais e farmacológicas para reduzir a reatividade à sugestão de sacarose. , , . Uma manipulação excepcionalmente robusta que pareceu bloquear a incubação da reatividade à sugestão de sacarose foi um mês de enriquecimento ambiental . O efeito foi notavelmente semelhante em ratos com história de autoadministração de cocaína , .

Com o objetivo geral de examinar substratos neurais do efeito de enriquecimento, o presente estudo foi conduzido para avaliar primeiro componentes chave de um ambiente enriquecido que levam à diminuição da reatividade de sugestão de sacarose em ratos durante um período de abstinência forçada da autoadministração de sacarose. Examinamos os efeitos de alojamento isolado agudo (22 h) vs. crônico (29 dias) (CON), enriquecimento social (SE), enriquecimento de contexto (SoloEE), exposição a um ambiente alternativo (AEnv) ou enriquecimento ambiental “completo” (EE) na reatividade por sugestão de sacarose após um período breve ou prolongado (1 ou 30 dias) de abstinência forçada. O consumo de sacarose também foi medido em todos os ratos no dia seguinte ao teste de reatividade à cue.

Descobriu-se que, embora em alguns casos SE e AEnv reduzissem a reatividade e o consumo de sacarose, a exposição ao contexto de EE produziu consistentemente as maiores reduções na reatividade ao estímulo da sacarose. A exposição aguda a essas manipulações era, em muitos casos, tão ou mais eficaz do que a exposição crônica. Também foi descoberto que quase todas as manipulações que eram crônicas ou administradas imediatamente antes do 30^th O dia da abstinência forçada bloqueou a expressão da incubação da reatividade ao estímulo da sacarose.

Materiais e Métodos

Assuntos

Ratos Long-Evans macho 179 (aproximadamente 3.5 meses de idade; 455.1 ± 4.6 g (média ± erro padrão da média) (SEM)) no início do estudo; Simonsen-derivado, Gilroy, Califórnia, EUA) criados no viveiro da Western Washington University foram alojados individualmente em um ciclo 12-h reverso dia / noite (luzes apagadas no 0700) com Purina Mills Inc. Pellets Mazuri Roedores (Gray Summit, MO, EUA) e água disponível ad libitum em gaiolas domésticas e em câmaras de condicionamento operantes. Todos os treinamentos e testes foram realizados entre 0900-1500 com coortes de ratos sempre treinados e testados ao mesmo tempo diariamente. Os ratos foram pesados ​​todas as segundas, quartas e sextas-feiras durante a duração da experiência. Imediatamente antes da fase de treino, os animais foram privados de água para 17 h para encorajar a auto-administração de sacarose no primeiro dia de treino. Todos os procedimentos seguiram as diretrizes descritas nos "Princípios de Cuidados com Animais de Laboratório" (publicação NIH nº 86-23) e foram aprovados pelo Comitê Institucional de Uso e Cuidados com Animais da Western Washington University.

Aparelho

O treinamento e os testes dos operadores ocorreram em câmaras de condicionamento operante (30 × 20 × 24 cm; Med Associates, St. Albans, VT, EUA) contendo duas alavancas (uma estacionária e uma retrátil), um gerador de tom, uma luz branca de estímulo acima da alavanca retrátil e uma luz vermelha na parede oposta. Uma bomba de infusão entregou sacarose em um recipiente de recompensa à direita da alavanca ativa. Câmaras de condicionamento operante foram colocadas em gabinetes de atenuação de som com ventiladores.

Treinamento de autoadministração de sacarose

Ratos gastaram 2 h / dia por 10 dias consecutivos em câmaras de condicionamento operante e foram autorizados a pressionar a alavanca retrátil (ativa) em uma programação 1 de taxa fixa para um 0.2 ml entrega de solução de sucrose 10% no receptáculo à direita do alavanca. Esta resposta também ativou um estímulo composto que consiste em um tom (2 kHz, 15 dB acima do ruído ambiente) e a luz branca. O estímulo composto durou 5 e foi seguido por um tempo limite de 40, durante o qual as prensas na alavanca ativa foram registradas, mas não tiveram conseqüências programadas. Uma resposta na alavanca inativa (estacionária) não teve conseqüências programadas, mas as prensas foram registradas. Quatro fotovoltaicos infravermelhos cruzaram a câmara. O número total de quebras de feixe foi registrado durante o treinamento e o teste. No final de cada sessão de treinamento, os ratos foram devolvidos às gaiolas em casa.

Abstinência forçada

A fase de abstinência forçada começou imediatamente após o 10^th dia da fase de treinamento. Esse dia será referido como o primeiro dia, ou "Dia 1", de abstinência forçada.

Condições de tratamento

Os ratos foram aleatoriamente designados para condições de tratamento após o treino de auto-administração. As condições do tratamento eram agudas ou crônicas (Figura 1). A exposição aguda foi 22 h antes do teste de reatividade à cue. A exposição crónica ocorreu desde a tarde do teste de reatividade ao estímulo do dia 1 até imediatamente antes do teste de reatividade ao estímulo do dia 30. Além das manipulações agudas e crônicas, houve cinco condições de tratamento: controle (CON), enriquecimento social (SE), enriquecimento somente no ambiente (SoloEE), enriquecimento ambiental (EE) ou ambiente alternativo (AEnv). Detalhes destas condições são fornecidos em tabela 1.

As gaiolas CON, SE e AEnv eram da Lab Products Inc. (Seaford, DE, EUA) e as gaiolas SoloEE / EE eram da Quality Cage Company (Portland, OR, EUA). A justificativa para as manipulações agudas e crônicas era identificar se uma exposição relativamente breve ao enriquecimento poderia produzir uma mudança na reatividade ao estímulo da sacarose. Tal efeito foi recentemente descrito para a reatividade à cocaína em ratos , . A justificativa para o exame do efeito de manipulações agudas após 1 ou 30 dias de abstinência forçada foi testar se as manipulações agudas foram mais ou menos efetivas na alteração da reatividade à sugestão de sacarose “incubada”. Finalmente, as cinco condições de tratamento foram incluídas para examinar a (s) contribuição (s) potencial (is) da interação social (grupo SE), um ambiente ambientalmente enriquecido (mas não socialmente enriquecido) (SoloEE) e / ou exposição a um contexto diferente do home gaiola ou câmara de condicionamento operante (AEnv) para o efeito EE que reportamos anteriormente .

Teste de reatividade ao bastão de sacarose

No Dia 1 e no Dia 30, os ratos foram testados nas câmaras de condicionamento operante quanto à reatividade à sugestão de sacarose (busca de sacarose). Esta sessão foi idêntica ao procedimento de treinamento 2-h, mas a sacarose não foi entregue após uma resposta de alavanca. Após o teste do Dia 1, os ratos designados para uma manipulação crônica foram colocados nessas condições e os ratos que tinham acabado de receber uma manipulação aguda foram devolvidos às condições de alojamento do CON. Após o teste do Dia 30, todos os ratos foram devolvidos às condições de alojamento do CON.

Teste de Consumo de Sacarose

No dia 2 or Dia 31, os ratos foram devolvidos às câmaras de condicionamento operante para um teste de auto-administração de sacarose (Consumo). O teste foi avaliar qualquer persistência de enriquecimento ou efeitos de novidade na motivação para consumir a própria sacarose. Esta sessão foi idêntica ao procedimento de treinamento 2-h. Um grupo separado de ratos CON de consumo (n = 11) foi executado com o teste de consumo no dia 2. Este foi o grupo de comparação para todos os comportamentos do Dia 1 e Dia 2. Todos os outros ratos CON só realizaram testes de consumo no Dia 31. Este foi o grupo de comparação para todos os comportamentos do Dia 30 e 31.

Análise estatística

Respostas de alavancas ativas, entregas de sacarose, resposta de alavanca inativa e quebras de fotobeam durante o treinamento de autoadministração de sacarose foram analisadas usando ANOVAs de fator misto dos dias 10 de treinamento (TIME) e o fator entre grupos de MANIPULAÇÃO. Havia níveis de 14 de MANIPULAÇÃO, pois havia 14 grupos distintos de ratos no estudo. Esta análise foi utilizada para verificar que todos esses grupos receberam treinamento igual. A aquisição da autoadministração da sacarose foi definida como uma média de 20 ou mais entregas diárias de sacarose nos quatro dias finais de treinamento autoadministrativo para cada rato, e um aumento geral do grupo na resposta à sacarose nos dias 10 de treinamento. Os dados dos testes foram primeiro analisados ​​separadamente para cada dia de abstinência forçada. Para os testes de duas horas de reatividade à sugestão e consumo, os efeitos da MANIPULAÇÃO em cada medida dependente (respostas de alavancas ativas, respostas de alavancas inativas, quebras de fotobeam) foram avaliados usando ANOVA. Havia níveis 5 dessa variável para a comparação Day 1 e os níveis 9 dessa variável para a comparação Day 30. Duas correlações r de Pearson foram subsequentemente calculadas para comparar a reatividade-cue com a resposta ao consumo (ver Discussão). Para verificar a incubação do craving na condição CON, um teste t foi calculado para comparar a resposta ativa da alavanca do CON Day 1 vs. CON Day 30.

Para avaliar melhor os efeitos de manipulações dependentes de abstinência na reatividade à sugestão, todos os dados de resposta da alavanca ativa foram convertidos em uma porcentagem das respostas médias do CON Day 1 e então comparados usando ANOVA (níveis de 13 de MANIPULAÇÃO). Dois ANOVAs adicionais foram calculados para examinar quaisquer efeitos duradouros de manipulações agudas experimentadas antes do Dia 1, comparando o dia 30 e o 31 que respondem ativamente a grupos que tiveram uma manipulação aguda antes do teste de reatividade ao estímulo do dia 1 (níveis de 5 de MANIPULAÇÃO, veja Discussão).

Para todas as comparações estatísticas, exceto os testes post-hoc, p <0.05 foi o critério alfa para significância estatística. As comparações post-hoc de ANOVA foram feitas com testes t unicaudais usando níveis alfa ajustados para correção de taxa de erro familiar de Bonferroni para determinar a significância estatística. Esses alfas corrigidos e mais conservadores foram usados ​​para evitar o erro Tipo-1. ANOVAs e correlações foram calculadas usando SPSS versão 19. Os testes T foram calculados usando EXCEL 2010. Os dados do grupo são apresentados como médias ± SEMs no texto e nas figuras. Em geral, apenas as estatísticas para efeitos e interações significativas são indicadas no texto. Para os testes post-hoc, optamos por reduzir os erros do Tipo 1 e do Tipo 2 fazendo perguntas específicas em vez de examinar todas as diferenças possíveis entre os grupos. Em primeiro lugar, comparamos os grupos de manipulação à condição CON relevante para determinar se uma manipulação particular diminuiu a busca ou o consumo de sacarose. Em seguida, comparamos todas as manipulações com a manipulação EE aguda (EE Dia 1 agudo para a porcentagem final de todos os grupos da comparação CON Dia 1), pois em todas as comparações de reatividade de sugestão, EE aguda foi classificada como a manipulação mais eficaz na redução de reatividade de sugestão versus o grupo CON. Usamos essa abordagem porque sentimos que a manipulação de EE Aguda forneceu uma referência para comparar a importância relativa das várias manipulações que consistiam em vários componentes de EE Aguda (enriquecimento social, enriquecimento contextual e novidade). Além disso, optamos por examinar principalmente os efeitos das várias manipulações usando comparações entre grupos no Dia 1 ou Dia 30. Portanto, nem todos os dados coletados (por exemplo, Dia 1 reatividade de sugestão de ratos nas condições agudas ou crônicas do Dia 30) são representados nos resultados.

Consistentes

Dos ratos 179 que foram treinados para a autoadministração da sacarose, o 7 foi removido do estudo porque eles não atenderam um critério de resposta mínima para a aquisição de uma média de 20 de entrega de sacarose / dia nos últimos quatro dias de treinamento. Os tamanhos finais dos grupos são indicados Tabelas 2 e 3.

Todos os ratos restantes adquiriram auto-administração de sacarose com resposta da alavanca ativa e entregas de sacarose aumentando ao longo dos 10 dias de treinamento (alavanca ativa TIME F (9,1422) = 5.9, p <0.001; infusões TIME F (9,1422) = 39.0, p <0.001) e resposta da alavanca inativa diminuindo ao longo dos 10 dias de treinamento (TEMPO F (9,1422) = 103.0, p <0.001). A atividade locomotora também diminuiu ao longo dos 10 dias de treinamento (TIME F (9,1422) = 46.3, p <0.001). Não houve diferenças significativas entre os 14 grupos de animais. As taxas médias de resposta no último dia de treinamento foram alavanca ativa, 166.2 ± 6.1, infusões, 83.1 ± 2.0, alavanca inativa, 6.1 ± 0.6, e quebras do feixe fotográfico, 1946.3 ± 38.4.

Teste de reatividade ao bastão de sacarose

Para a resposta do Dia 1, houve um efeito significativo de MANIPULAÇÃO para as respostas da alavanca ativa (F (4,55) = 40.8), respostas da alavanca inativa (F (4,55) = 6.8) e quebras do feixe fotográfico (F (4,55) = 5.8), todos p <0.01. Para a resposta do Dia 30, houve um efeito significativo de MANIPULAÇÃO para as respostas da alavanca ativa (F (8,103) = 11.8), respostas da alavanca inativa (F (8,103) = 3.2) e quebras do feixe fotográfico (F (8,103) = 14.1), todos p <0.01. As respostas da alavanca ativa e os resultados dos testes post hoc selecionados são apresentados em Figura 2. em Figura 2, os grupos são apresentados à direita do grupo CON classificados da taxa de resposta média mais baixa para a mais alta. A resposta da alavanca ativa do CON Dia 30 foi significativamente maior do que CON Dia 1 t (33) = 2.3, p <0.05) indicando uma incubação de desejo sob condições de controle (CON Dia 1 vs. CON Dia 30 significância não indicada em Figura 2).

Os efeitos das várias manipulações nas respostas de alavancas inativas e nas quebras de fotolâmpago foram bastante semelhantes aos seus efeitos nas respostas de alavancas ativas. Meios ± SEMS de respostas de alavanca inativa e quebras de photobeam junto com testes post-hoc são apresentados em tabela 2.

Teste de Consumo de Sacarose

Para a resposta do Dia 2, houve um efeito significativo da MANIPULAÇÃO para as respostas da alavanca ativa (F (4,55) = 3.3) e quebras do feixe fotográfico (F (4,55) = 6.4), ambos p <0.05. Para as respostas do Dia 31, houve um efeito significativo de MANIPULAÇÃO para as respostas da alavanca ativa (F (8,103) = 10.2), respostas da alavanca inativa (F (8,103) = 2.5) e quebras do feixe fotográfico (F (8,103) = 8.5), todos p <0.05. As respostas da alavanca ativa e os resultados dos testes post-hoc são apresentados em Figura 3. Dados em Figura 3 são classificados de acordo com o ranking de reatividade à cue respondendo Figura 2. Os efeitos das várias manipulações em respostas de alavancas inativas e quebras de fotovolumes (com exceção das respostas de alavancas inativas do Dia 2) foram muito semelhantes aos seus efeitos nas respostas de alavancas ativas. Meios ± SEMS de respostas de alavanca inativa e quebras de photobeam junto com testes post-hoc são apresentados em tabela 3.

As respostas da alavanca ativa como uma porcentagem das respostas do dia 1 de CON foram analisadas por ANOVA (13 níveis incluindo dia 30 de CON, mas sem dia 1 de CON). Houve um efeito significativo da MANIPULAÇÃO F (12,148) = 19.9, p <0.001. Esses dados transformados são apresentados em Figura 4 com os resultados dos testes post-hoc. Dados em Figura 4 são classificados de baixo para alto. As ANOVAs do Dia 30 e do Dia 31 que respondem ativamente aos grupos testados no Dia 1 após uma manipulação aguda não revelaram efeitos persistentes significativos da MANIPULAÇÃO (dados não mostrados). Ou seja, apesar dos grandes efeitos das manipulações ambientais antes do teste do Dia 1, os ratos responderam de forma semelhante aos ratos CON um mês depois.

Discussão

Efeitos das Manipulações na Reação Cue

Todas as manipulações agudas, com exceção do SE Acute Day 30, foram eficazes na redução da reatividade ao estímulo da sacarose em comparação com os ratos CON. As manipulações crônicas de EE e SoloEE também foram efetivas, mas SE crônica e AEnv crônica não foram. Parece que as manipulações de SE não significativas (SE, Dia Aguda 30 e SE Crônico) tiveram alguma eficácia, no entanto, esses efeitos podem ter sido mascarados pela nossa abordagem estatística (ver Análises estatísticas). Independentemente disso, a manipulação mais eficaz, por ranking, foi a condição EE Acute. Este foi o caso se o enriquecimento ocorreu antes do teste de reatividade ao estímulo por sugestão 1 ou 30. Em termos de significância estatística, o EE Acute foi mais eficaz que o AEnv Acute e o SE Acute, mas não o SoloEE Acute, no ponto temporal do Dia 1 (Figura 2). O EE Acute também foi mais eficaz do que todos os outros tratamentos, mas o SoloEE Acute no momento do Dia 30. Conforme observado nos Resultados para a maioria das manipulações, uma diminuição na resposta ativa da alavanca foi acompanhada de uma diminuição nas respostas da alavanca inativa e nas quebras da fotovolume (tabela 2). Isto pode indicar uma diminuição geral no valor de incentivo das sugestões de pares de sacarose dentro da câmara de condicionamento operante.

Efeitos de manipulações no consumo de sacarose

O presente estudo foi projetado para otimizar nossa capacidade de detectar os efeitos das manipulações na reatividade ao estímulo da sacarose e, como as manipulações agudas deveriam ser uma exposição de uma noite, optamos por evitar outra exposição antes do teste de consumo de sacarose. ser aguda). Apesar desta potencial limitação de projeto e do fato de que a reatividade-cue nem sempre prevê a autoadministração (por exemplo, ), fomos capazes de detectar efeitos persistentes significativos de manipulações de enriquecimento ou novidade no consumo de sacarose (Figura 3). Para o teste do Dia 2, o consumo foi diminuído em uma extensão similar entre as manipulações em comparação com os ratos CON, embora a manipulação de SoloEE não tenha alcançado significância estatística. Para o Dia 31, todas as manipulações, exceto SE Chronic e AEnv Chronic, reduziram o consumo; a maior diminuição aparente foi na EE Crônica grupo. No geral, as correlações entre a reatividade ao estímulo e o consumo para todos os ratos foram: Dia 1 e Dia 2 (n = 60) r = 0.57, Dia 30 e Dia 31 (n = 112), r = 0.56 (ambos p <0.001). Finalmente, conforme observado nos resultados e acima em relação à resposta de reatividade ao sinal, uma diminuição na resposta da alavanca ativa no teste de consumo foi acompanhada por uma diminuição nas respostas da alavanca inativa e quebras do feixe fotográfico (tabela 3). Juntamente com a diminuição da resposta global durante o teste de reatividade cue e diminuição da resposta ativa da sacarose durante o teste de consumo, isso indica uma diminuição geral no valor de incentivo não apenas da câmara de condicionamento operante e das sugestões de sacarose, mas da sacarose também.

Mecanismos propostos para os efeitos da EE nos comportamentos motivados

EE foi mostrado para funcionar como um reforçador natural como novidade . De uma perspectiva de análise comportamental, a exposição ao enriquecimento ou novidade pode então criar um contraste de tal forma que quando os ratos são posteriormente autorizados a responder pela sugestão pareada com sacarose, eles não o consideram tão reforçador quanto o contexto enriquecido ou novo de onde eles acabaram de chegar. Ainda somos especulativos em relação ao mecanismo atual dos efeitos da EE no presente estudo. No entanto, se o nosso EE tiver propriedades reforçadoras, nossas descobertas poderiam complementar outras descobertas sobre os efeitos alternativos do reforço em modelos animais de dependência. Por exemplo, o acesso à corrida em roda reduz a reatividade à cocaína em ratos e acesso a reforços alternativos durante a extinção acelera a resposta de extinção . No presente estudo, o reforço alternativo ocorreu em um contexto diferente da câmara de condicionamento operante, expandindo as condições sob as quais o reforço alternativo poderia alterar a resposta operante.

Diferindo dessa hipótese de reforçamento, Solinas e colaboradores sugeriram que os efeitos redutores de dependência do EE podem ser devidos aos efeitos anti-estresse da EE. . Efeitos anti-stress como este foram de alguma forma examinados em estudos recentes. Por exemplo, os níveis plasmáticos de corticosterona foram reduzidos após EE agudo em ratos com história de auto-administração de cocaína . No entanto, neste mesmo relatório os níveis de corticosterona não foram diferentes quando comparados ratos cronicamente isolados versus ratos que tiveram EE crônica. Isso contrasta ainda mais com um achado em ratos com alergia crônica aos níveis de corticosterona acima controles isolados . Claramente, mais precisa ser feito para avaliar o impacto potencial do estresse sobre os efeitos do enriquecimento ambiental.

Impacto dos Componentes EE na Reatividade ao Cito da Sucrose e no Consumo

Embora não haja comparações diretas na literatura para as manipulações agudas na auto-administração de alimentos ou drogas, nossos efeitos do EE Chronic estão na mesma direção de alguns estudos anteriores. E, embora não sejam estatisticamente significativas, nossas tendências SE Crônicas também são semelhantes a estudos anteriores. Por exemplo, ratos EE crônicos auto-administram menos etanol que ratos isolados e ratos SE crônicos estão um pouco entre isolados e EE em sua ingestão . Ratos EE e SE crônicos não aumentam a auto-administração de uma dose relativamente baixa de cocaína em comparação com ratos isolados . Ratos EE (femininos) crônicos têm menores pontos de quebra para cocaína do que ratos isolados , embora a taxa de referência geral de resposta seja maior em ratos isolados. Ratos EE e SE crônicos também auto-administram uma dose relativamente baixa de anfetamina a uma taxa mais baixa do que controles isolados . Os resultados da autoadministração da sacarose são menos consistentes. Bardo et al. constataram que ratos EE crônicos inicialmente auto-administram pellets de sacarose a uma taxa maior que a SE crônica e ratos isolados , mas ratos EE e SE crônicos consomem menos sacarose (de uma garrafa) do que ratos isolados . Em estudos do impacto da EE na droga busca, ratos expostos a habitações sociais são mais reativos a estímulos pareados a cocaína que ratos EE, mas menos que ratos alojados isolados . Ratos sociais são menos reativos a uma sugestão pareada com sacarose do que ratos isolados, mas mais do que ratos EE .

No presente estudo, os ratos SE responderam um pouco (mas não significativamente) menos para a sugestão de sacarose ou para a sacarose que os ratos CON, mas geralmente mais do que os ratos EE (agudos ou crônicos) (Figuras 2 e 3). Esses resultados se encaixam no padrão geral dos achados dos estudos descritos. Claramente, a interação social não leva em conta os efeitos da EE observados no presente estudo, mas a interação social impacta consistentemente na busca de recompensas e na aceitação de medicamentos e reforços alimentares. Cain et al. relataram que a habitação social reduz a resposta para um novo estímulo visual em ratos (mais uma vez, não tanto como um efeito com EE) . Algum aspecto da situação social, talvez reforçando o comportamento lúdico , pode alterar a motivação de ratos para responder por reforçadores (primários ou condicionados) ou novidade.A inclusão das condições de SoloEE e AEnv no presente estudo foi um esforço para isolar fatores ambientais além da interação social que possam contribuir para o efeito de EE. Pelo que manipulamos, descobrimos que a exposição a um ambiente enriquecido sem coortes sociais era suficiente para reduzir a reatividade à sugestão de sacarose. Os efeitos SoloEE que relatamos são, talvez, os primeiros de seu tipo e demonstram que o enriquecimento do ambiente por si só pode ter um grande efeito sobre a motivação para a sacarose. Descobrimos também que a mudança aguda para um novo ambiente (AEnv) foi suficiente, mas a exposição crônica não foi - embora tenha havido uma leve (não significativa) diminuição da reatividade ao sinal e do consumo no grupo crônico. Para o teste de consumo, isso pode ter sido devido, ironicamente, à novidade da mudança da condição crônica de AEnv para a carcaça CON do 24 h entre o teste de reatividade à sugestão e o teste de consumo de sacarose. Os achados da AEnv corroboram os achados de outro estudo em que a exposição à novidade na câmara de condicionamento operante atrasa a aquisição da anfetamina por auto-administração . Em resumo, descobrimos que, na maioria dos casos, todos os “componentes” de EE sozinhos são suficientes para reduzir a reatividade e o consumo de sacarose. No entanto, as manipulações mais eficazes foram aquelas com o contexto de EE.

Manipulações Agudas vs. Crônicas

Quase todos os estudos com manipulações de enriquecimento têm animais enriquecidos por várias semanas antes do teste comportamental. Mais relevantes para o presente estudo são os achados de redução da procura de cocaína por ratos após um enriquecimento ambiental inferior a 24 h , . Semelhante às suas descobertas, observamos uma diminuição dramática na resposta de uma sugestão previamente associada à autoadministração após exposição aguda ao EE. Ambos os autores anteriores questionaram se os efeitos agudos da EE eram mediados pelos mesmos mecanismos neurocomportamentais da EE crônica. Concordamos que os efeitos agudos e crônicos podem ser dissociados em alguns casos. Por exemplo, aspectos do ambiente provavelmente estão habituados a várias semanas, e esse foi provavelmente o caso com todas as manipulações crônicas que usamos. A passagem do tempo no enriquecimento também pode levar ao desenvolvimento de comportamentos que possam mediar a busca e o consumo de sacarose. Por exemplo, nós hipotetizamos anteriormente que uma redução na busca de sacarose após um mês de enriquecimento ambiental pode ter sido devido a uma maior capacidade de aprendizado. .

Com isso em mente, uma explicação para os hipotéticos efeitos de contraste de reforço que relatamos aqui poderia ser rápidas alterações na atividade / microestrutura de sistemas neurais incluindo o nucleus accumbens e o córtex orbitofrontal que estão envolvidos no rastreamento do valor atual de uma recompensa. , . Mudanças de longo prazo na função cerebral podem mediar alguns dos efeitos crônicos. Essas alterações podem ocorrer em regiões do cérebro, incluindo o córtex orbitofrontal e o córtex frontal. Por exemplo, ratos EE crônicos mostram comportamento impulsivo diminuído quando respondem pela sacarose . A impulsividade é geralmente atribuída a alterações na função do córtex orbitofrontal e pré-frontal , . Esperamos identificar regiões-chave e sistemas de mensageiros em estudos futuros.

Manipulação Enriquecimento Bloco Incubação de Desejo de Sacarose

Autores de um estudo publicado recentemente em ratos com histórico de autoadministração de cocaína concluíram que o enriquecimento ambiental não é efetivo em bloquear a incubação do efeito craving . Esses achados contrastaram com o que relatamos no 2008 em ratos com história de autoadministração de sacarose e um pouco de um relato de uma atenuação mediada por EE na incubação de cocaína em ratos . Em nosso estudo anterior, comparamos a resposta de ratos nos dois dias 1 e 30 de abstinência forçada. Ratos que foram expostos ao enriquecimento ambiental durante os dias 29 de abstinência forçada entre os testes de reatividade cue responderam em taxas semelhantes nos dois dias 1 e 30 de abstinência forçada . Thiel et al. compararam a resposta de ratos que receberam EE essencialmente “aguda” antes de um teste do Dia 1 com a resposta de ratos que receberam EE essencialmente “crônico” antes de um teste do Dia 21 . A resposta foi maior para os ratos Day 21 vs. Day 1. No presente estudo, observamos um efeito semelhante - responder no Dia 30 pelos ratos EE Chronic foi significativamente maior do que os ratos EE Acute Day 1 (Figura 4). No entanto, a resposta dos ratos EE Acute Day 30 não diferiu da resposta dos ratos EE Acute Day 1 (ambos aproximadamente uma redução de 85% na resposta em comparação com o seu grupo de controlo apropriado). Sozinhos, esses dados indicam que a incubação não foi observada nos ratos EE Acute Day 30. De fato, quando considerados como uma porcentagem da resposta média do CON Day 1, cinco dos oito grupos testados 30 do dia (todos exceto as manipulações SE e AEnv Chronic) responderam significativamente menos que o grupo CON Day 30 e sete dos oito grupos (todos mas AEnv Chronic) respondeu menos do que o benchmark 100% (CON Day 1) (Figura 4). Na medida em que o grupo CON Day 30 representa resposta incubada, esses achados poderiam ser interpretados como significando que a incubação foi bloqueada em alguma extensão em quase todos esses grupos.

Neste ponto, podemos apenas especular sobre como manipulações como EE bloqueiam a incubação do desejo. Por exemplo, o “bloqueio” da incubação no grupo EE crônica poderia ter sido devido a um embotamento do desenvolvimento da incubação, enquanto o bloqueio da incubação no grupo Day 30 EE Acute poderia ter sido devido a um efeito específico para a expressão. de incubação. Uma explicação alternativa é que ambos os efeitos poderiam ter sido mediados da mesma maneira por EE funcionando como reforço alternativo. Esta pode ser a explicação parcimoniosa no presente. Como observado anteriormente , , Os efeitos de EE são transitórios. Embora o presente estudo não tenha sido desenhado para avaliar a persistência das manipulações, fomos capazes de corroborar esta observação examinando a reatividade ao sinal e o consumo de resposta de ratos no Dia 30 e 31 que receberam uma manipulação aguda antes do Dia 1. ANOVAs de alavanca ativa respondendo nos dias 30 e 31 não revelaram efeito significativo de MANIPULAÇÃO (dados não mostrados). Se as manipulações agudas tivessem especificamente prejudicado o desenvolvimento da incubação, este não deveria ter sido o caso. Em geral, a transitoriedade do EE e de outras manipulações apóia a hipótese apresentada acima de que essas manipulações produzem pelo menos uma mudança de curta duração na eficácia reforçadora do ambiente de autoadministração. Do ponto de vista prático, esses detalhes sobre métodos e interpretação serão críticos no desenvolvimento de estudos futuros sobre como a EE afeta o comportamento de busca por recompensas.

Finalmente, como notado acima, um achado particularmente intrigante no presente estudo foi que enquanto o Acute Day 30 e o EE Chronic reduziram a reatividade cue (bloqueando a incubação como discutido acima), a manipulação Day 30 EE Acute aparentemente teve um efeito maior na cue- reatividade, enquanto a manipulação EE Chronic teve um efeito maior sobre o consumo de sacarose (Figuras 2 e 3) A resposta da alavanca ativa não foi estatisticamente significativa entre os grupos (p = 0.029 com um alfa corrigido de Bonferroni de p <0.0073), mas uma comparação de acompanhamento do número de entregas de sacarose indicou que os grupos diferiram significativamente (p <0.0073; dados não mostrados ) Pode ser que a exposição crônica ao EE produza algumas mudanças adicionais na motivação para a sacarose. Esse efeito pode ser especialmente importante para a compreensão do papel do meio ambiente não apenas na busca por alimentos, mas também nos comportamentos de ingestão. Pretendemos investigar os potenciais efeitos diferenciais de EE agudo vs. crônico na atividade cerebral (por exemplo, ativação de fos após um teste de reatividade de sugestão) como uma forma de integrar esses achados sobre enriquecimento com o que é conhecido sobre a neurobiologia da incubação de desejo .

Síntese e Conclusões

O enriquecimento ambiental teve um efeito profundo de reduzir a reatividade e o consumo de sacarose em ratos com histórico de autoadministração de sacarose. Na maioria dos casos, o acesso coespecífico, a complexidade ambiental e a exposição à novidade, por si só, foram suficientes para reduzir a reatividade e o consumo de sacarose. No entanto, as diminuições mais robustas na reatividade e no consumo foram observadas quando os ratos foram expostos a um contexto de enriquecimento, com ou sem coortes sociais.

Nossas descobertas fornecem foco para estudos futuros de fatores que medeiam as mudanças comportamentais relacionadas à recompensa após o enriquecimento ambiental. Os resultados deste e de futuros estudos poderiam fornecer uma estrutura para formas de reduzir a busca e a obtenção de recompensas. Por exemplo, parece que nosso estudo e outros estudos com EE indicam que a busca por recompensas pode ser reduzida pela alteração do valor de um ambiente de “adicto”. Estudos futuros elucidando os mecanismos neuronais subjacentes aos efeitos agudos e crônicos da EE no comportamento podem levar a novas ferramentas farmacológicas para reduzir os comportamentos de dependência.