Sci Rep. 2018; 8: 2766.
Publicado on-line 2018 Feb 9. doi: 10.1038/s41598-018-21046-0
PMCID: PMC5807356
Sumário
Sinais indicando a disponibilidade de alimentos palatáveis adquirem a capacidade de potencializar a busca e o consumo de alimentos. O presente estudo empregou uma combinação de técnicas comportamentais, farmacológicas e analíticas para investigar o papel da motivação de incentivo pavloviana na alimentação potencializada por pistas. Mostramos que uma sugestão emparelhada com a solução de sacarose (CS +) pode transferir seu controle sobre a alimentação para estimular o consumo de sacarose em um novo recipiente, e que esse efeito depende da ativação de receptores D1 dopamina, que é conhecido por modular outras formas de estímulo comportamento, mas não sabor palatabilidade. Análises microestruturais do comportamento da sacarose revelaram que o CS + tendeu a aumentar a frequência com que os ratos se engajaram em ataques ativos de lambidas sem ter um efeito confiável na duração das crises, uma medida que foi associada à palatabilidade da sacarose. Além disso, descobrimos que as diferenças individuais no aumento da freqüência de eliminações de CS + foram associadas com a ingestão total de sacarose no teste, apoiando a visão de que esse processo estava relacionado à desregulação significativa do comportamento alimentar. O presente estudo, portanto, (1) demonstra que um processo motivacional de incentivo pavloviano dependente de dopamina pode mediar a alimentação potencializada por pistas, e (2) apresenta uma abordagem experimental e analítica para analisar este aspecto do comportamento.
Introdução
Sugestões ambientais que sinalizam a disponibilidade de alimentos apetitosos podem desencadear fortes desejos por comida1-3 e promover a alimentação na ausência de fome, efeito observado em roedores4,5 e humanos6-9. Esta influência comportamental, que se acredita desempenhar um papel importante em excessos e obesidade10-13, pode ser estudada usando a tarefa de alimentação potenciada por sinalização (cue). Em um estudo típico de CPF, animais famintos sofrem condicionamento pavloviano consistindo em pares repetidos entre um estímulo condicionado (CS +; por exemplo, um tom auditivo) e uma pequena quantidade de um alimento ou líquido palatável, como solução de sacarose, que eles consomem de um copo. localizado em uma posição fixa na câmara experimental. Em seguida, eles recebem acesso irrestrito à sua ração de manutenção para garantir que estejam totalmente satisfeitos antes do teste. Os animais são então devolvidos à câmara e autorizados a consumir livremente sacarose do copo enquanto o CS + é intermitentemente apresentado de uma maneira não contingente. Sob tais condições, os animais exibem uma elevação pronunciada no consumo de alimentos durante as sessões de teste com o CS + relativo a sessões com um estímulo não pareado (CS-).
Embora tais descobertas indiquem que sugestões externas podem atuar independentemente da fome fisiológica para promover a alimentação, os processos psicológicos subjacentes a esse efeito não estão firmemente estabelecidos. Uma possibilidade é que os estímulos associados ao consumo alimentar apetecível adquiram controle reflexivo ou habitual sobre a alimentação (isto é, baseado em estímulo-resposta). Se este é o principal mecanismo de mediação do FCP, então o CE + deve estimular o consumo, eliciando os comportamentos alimentares específicos que foram estabelecidos durante o condicionamento pavloviano. este aprendizado de resposta A visão é plausível quando a fonte de alimento é fixada em treinamentos e testes, como no exemplo descrito acima. Embora este cenário se aplique à maioria das demonstrações de CPF, também há relatos de que dicas associadas a alimentos podem desencadear a alimentação em novos locais14-16, indicando que eles podem controlar a alimentação indiretamente. Uma possível explicação é que tais pistas potencializam a alimentação através do mesmo processo motivacional de incentivo pavloviano que lhes permite extrair e revigorar comportamentos instrumentais de busca de alimentos.17,18. Este visão motivacional prevê que o CS + desencadeia um desejo de procurar comida, o que também levaria a alimentação quando o alimento está prontamente disponível. Como alternativa, dadas as evidências de que os sinais de alimentos saborosos podem melhorar a avaliação hedônica de estímulos gustativos19-21, é possível que as sugestões potencializem a alimentação, em parte, tornando a comida mais palatável. Embora essa visão hedônica seja mecanisticamente distinta da visão motivacional, esses relatos não são mutuamente exclusivos e podem explicar diferentes aspectos da CPF.10,22.
Uma maneira de distinguir entre os relatos motivacionais e hedônicos do CPF é determinar como as sugestões de pares de alimentos influenciam a microestrutura da alimentação. Quando roedores são autorizados a consumir livremente a solução de sacarose ou outros fluidos agradáveis, eles se engajam em lamber períodos de durações variadas que são separados por períodos de inatividade. Considerando que a duração média dessas crises de lamber fornece uma medida confiável e seletiva de palatabilidade do fluido23,24, acredita-se que a frequência dessas crises é controlada por processos motivacionais25-28. Assim, se o CS + estimular a alimentação, aumentando a palatabilidade da sacarose, essa sugestão deve aumentar a duração, mas não necessariamente a frequência, das crises de lambida. Em contraste, a visão motivacional prediz que o CS + deveria desencadear a busca e o consumo de sacarose mesmo quando os animais estão preocupados com outras atividades, levando a surtos de lambidas mais frequentes, mas não necessariamente mais longos.
O presente estudo investigou os efeitos do fornecimento de CS + na microestrutura de sacarose lambda usando dois protocolos de CPF, um em que a sacarose estava sempre disponível no mesmo local (Experimento 1) e uma na qual a fonte foi alterada através de treinamento e teste (Experiências 2 e 3), permitindo avaliar a influência indireta do CS +. Nossa abordagem para avaliar essa influência independente de resposta (generalizada) de sugestões de alimentos emparelhados na alimentação foi modelada após a tarefa de transferência pavloviana para instrumental, que é amplamente usada para estudar o impacto motivacional de incentivo de sugestões emparelhadas de recompensa em comportamento de busca de recompensa18,29,30. Também adotamos parâmetros de condicionamento e testes pavlovianos comumente usados em estudos PIT para facilitar a comparação com essa literatura. Dado que a atividade dos receptores dopaminérgicos D1 é crucial para a expressão da TIF e outras medidas de comportamento motivado pela sugestão31-33 mas é relativamente sem importância para aspectos hedônicos do comportamento alimentar25,28,34, também avaliamos o impacto do bloqueio do receptor D1 na lambida de sacarose potenciada por sugestão (Experimento 3) como mais uma prova do papel da motivação neste efeito. Finalmente, analisamos a microestrutura dos dados de lamber sacarose desses experimentos para testar se o CPF foi seletivamente associado com aumentos na frequência ou na duração das crises de lambida da sacarose, como seria previsto pelas visões motivacional e hedônica da CPF, respectivamente.
Resultados
Alimentação potenciada por sugestão com um sinal que sinaliza a fonte de alimento
Em nosso primeiro experimento, aplicamos um projeto de CPF congruente com resposta convencional, no qual as respostas específicas necessárias para consumir sacarose foram as mesmas em todas as fases de treinamento e teste. Ratos famintos receberam 10 d de condicionamento pavloviano para estabelecer o CS + como uma sugestão para a disponibilidade de sacarose em um copo de comida em um lado da câmara. No último dia de condicionamento, as entradas de taça (± entre indivíduos SEM) foram significativamente maiores durante o CS + (23.72 ± 2.79 por minuto) versus o intervalo entre estudos [18.27 ± 3.25 por minuto; amostras pareadas t-teste, t(15) = 3.13, p = 0.007]. As entradas do copo durante o CS− (8.60 ± 1.91 por minuto) não diferiram significativamente do intervalo entre as tentativas [10.69 ± 2.00 por minuto; amostras emparelhadas t-teste, t(15) = −1.60, p = 0.130].
Os ratos receberam então dois testes de CPF num estado alimentar para caracterizar os efeitos do CS + sobre a lamber a sacarose. Em cada teste, os ratos tiveram livre acesso à solução de 2% ou 20% de sacarose, permitindo avaliar a influência da palatabilidade da sacarose no CPF. Figura 1a mostra o número total de lambidas observadas durante os testes de CS em função do período de CS, tipo de CS e concentração de sacarose. Os dados foram analisados utilizando modelos de efeitos mistos lineares generalizados (Tabela Suplementar S1). Importante, houve uma interação significativa CS Período × Tipo CS, t(116) = 12.70, p <0.001. Uma análise posterior (colapso através da concentração) revelou um aumento significativo para ensaios CS +, p <0.001, mas não ensaios CS-, p = 0.118, indicando que o CS + foi mais eficaz do que o CS− no aumento da lambedura de sacarose, em relação aos níveis pré-CS. Nossa análise também descobriu que essa seletividade de sugestão foi significativamente influenciada pela concentração de sacarose (interação de 3 vias p <0.001). Especificamente, embora o CS + tenha sido altamente eficaz em elevar a lambedura de sacarose em condições de 2% e 20%, ps <0.001, o CS− não afetou significativamente as taxas de lambida no teste de 2%, p = 0.309, mas provocou um aumento modesto, mas significativo no teste de 20%, p = 0.039. Assim, embora a sugestão emparelhada de comida fosse geralmente mais eficaz no controle da alimentação, a sugestão não emparelhada parecia exercer uma influência semelhante quando os ratos podiam consumir uma solução de sacarose altamente palatável no teste.
Transferência de alimentação potencializada por sugestão para uma nova fonte de alimento
Como a sacarose foi disponibilizada na mesma fonte durante o treinamento e o teste no Experimento 1, não está claro se o efeito de CPF observado foi dependente da capacidade do CS + para (1) motivar ratos que procuram e consomem sacarose ou (2) induzem diretamente um Reflexo condicionadoou hábito. O experimento 2 se concentrou mais na primeira hipótese testando se um CS + associado com a entrega de sacarose em um copo de comida poderia motivar a sucrose lambendo de um bico no lado oposto da câmara no teste, comparável aos fenômenos comportamentais observados no PIT.
Os ratos foram treinados com o mesmo procedimento de condicionamento pavloviano usado no Experimento 1, resultando em um comportamento de aproximação antecipada específica do sinal no último dia do condicionamento pavloviano. Abordagens de copos de comida (± entre indivíduos SEM) foram maiores durante o CS + (18.71 ± 1.73 por minuto) em relação ao intervalo entre estudos [12.49 ± 0.98 por minuto; amostras pareadas t-teste, t(15) = 3.02, p = 0.009]. Não houve diferenças significativas entre o CS− (9.41 ± 0.98 por minuto) e o intervalo entre as tentativas [8.44 ± 0.88 por minuto; amostras emparelhadas t-teste, t(15) = 0.98, p = 0.341].
Dado que os efeitos do CS + sobre a lamber sacarose no Experimento 1 foram um pouco mais aparentes quando ratos foram testados com 2% sacarose, nosso teste inicial com sacarose disponível em uma nova fonte (bico, com copo de comida coberto por um painel opaco - Veja De Depósito) focado nessa condição. No entanto, neste teste, a lambida de sacarose não diferiu significativamente entre CS + (lambidas 328.1 ± 84.8) e períodos pré-CS + [245.6 ± 45.9 licks; amostras pareadas t-teste, t(15) = 1.07, p = 0.300]. Para desestimular ainda mais a competição de resposta e fortalecer a ingestão de sacarose do bico, os ratos receberam 5 sessões adicionais de treinamento para lamber o bico para obter 20% de sacarose sob privação de comida na ausência de CSs. Os ratos foram então totalmente saciados com comida caseira e administrados dois testes de CPF com sacarose disponível na bica de metal. Durante os testes, os ratos tiveram acesso contínuo à solução de sacarose a 2% ou 20% em testes separados (dentro dos indivíduos, pedido contrabalançado).
Figura 1b mostra que, durante essa rodada de testes, o CS + foi eficaz na promoção do consumo de sacarose no novo local, embora essa sugestão nunca tenha sido diretamente associada a esse comportamento. Análise do modelo de efeitos mistos (Tabela Suplementar S2) encontrou uma interação significativa CS Type × CS Period, t(120) = 15.16, p <0.001, indicando que o CS + foi mais eficaz em elevar a lambida de sacarose sobre os níveis de linha de base (CS vs. período pré-CS, p <0.001) do que o CS− (CS vs. período pré-CS, p = 0.097), como no Experimento 1. A concentração de sacarose não influenciou significativamente a seletividade de sugestão deste efeito (interação de 3 vias, p = 0.319). É importante ressaltar que, embora as taxas de lambida pareçam elevadas durante o pré-CS- em relação aos períodos pré-CS +, as amostras emparelhadas t-testes indicaram que esta diferença não foi estatisticamente significativa na condição% 2, t(15) = 1.66, p = 0.118, ou na condição de 20%, t(15) = 1.56, p = 0.139. Isso é esperado, dada a estrutura do ensaio pseudo-aleatório usada durante o treinamento e o teste, que evita efeitos de transmissão sistemáticos (entre ensaios) e impede a antecipação do tipo (ou tempo) de ensaio futuro. Também é importante notar que esses mesmos animais mostraram elevações específicas de CS + semelhantes na lambida no Experimento 3 quando suas taxas de lambida pré-CS e pré-CS + eram mais comparáveis (ver Fig. 1c, veículo).
Dependência de receptores de dopamina do tipo D1
Os resultados do Experimento 2 indicam que o CS + adquiriu a capacidade de potencializar o consumo de sacarose desencadeando um comportamento alimentar que nunca havia sido diretamente associado àquela sugestão, consistente com uma influência motivacional semelhante à do PIT. Dada a importância dos receptores de dopamina do tipo D1 na motivação de incentivo pavloviana31-33, Experimento 3 examinou se a atividade de bloqueio nesses receptores iria interromper a expressão de CPF. Os mesmos ratos utilizados na Experiência 2 receberam um par final de testes de CPF (20% de sacarose) após o pré-tratamento com SCH-23390 (0.04 mg / kg), um antagonista selectivo D1 ou veículo. Os resultados do teste são mostrados na Fig. 1c (também tabela suplementar S3).
A análise revelou um efeito principal do tratamento medicamentoso, t(120) = −2.15, p = 0.034, em que a lambida de sacarose foi geralmente deprimida por SCH-23390. É importante ressaltar que encontramos uma interação significativa de droga × período CS × tipo CS, t(120) = −20.91, p <0.001, indicando que SCH-23390 interrompeu especificamente a expressão de CPF. Na verdade, uma análise mais aprofundada revelou que, embora o CS + aumentou significativamente a lambedura de sacarose em relação aos níveis pré-CS + no teste do veículo, p <0.001, não houve efeito do CS + no teste SCH-23390, p = 0.982. Semelhante à generalização de sugestão observada no Experimento 1, o CS- induziu aumentos marginalmente significativos na lambida de sacarose em ambas as condições de drogas, ps ≤ 0.049. Assim, o antagonismo do receptor de dopamina do tipo D1 através da administração de SCH-23390 prejudicou significativamente a alimentação evocada pela SC +, consistente com uma conta motivacional de incentivo da CPF.
Análise microestrutural dos efeitos de sugestão pareada de sacarose e concentração de sacarose na alimentação
Os resultados dos Experimentos 2 e 3 sugerem que o novo protocolo tipo PIT usado aqui apóia uma forma motivacional de incentivo do CPF, já que as pistas foram capazes de motivar o comportamento alimentar em um local separado da fonte de alimento sinalizada pela sugestão. Para testar ainda mais este relato, examinamos se os efeitos excitatórios do CS + sobre a ingestão de sacarose estavam relacionados a uma mudança específica na organização microestrutural do comportamento de lamber. Como descrito acima, enquanto a duração da duração da lambida varia com a palatabilidade do fluido23,24, a frequência com que os ratos se engajam em novos episódios de lambida é pensado para refletir um processo motivacional separado25-28. Nós variamos a concentração de sacarose para manipular sua palatabilidade, como em relatórios anteriores23,35. Embora altas e baixas concentrações de sacarose também diferem no conteúdo calórico, uma extensa pesquisa mostrou que a medida de duração da tala é uma medida sensível e seletiva da influência da recompensa orosensorial e é dissociável do processamento calórico pós-consumatório.35-38. Assim, um CS + que induz motivação de incentivo deve aumentar a frequência, enquanto um CS + que aumenta a ingestão, tornando a sacarose mais palatável, deve promover durações mais longas.
Para garantir poder estatístico suficiente39colapsamos os dados em todas as condições de teste não medicamentosas descritas acima (testes 2% e 20% para o Experimento 1 e Experimento 2 e a condição do veículo para o Experimento 3). Os dados combinados são mostrados na Fig. 2, plotados separadamente como total de licks (a), frequência de bout (b) e duração de ataque (c). Figura 2d mostra gráficos raster de comportamento de lambida de dois ratos representativos durante os períodos pré-CS + e CS + quando 2% e 20% de sacarose estavam disponíveis no teste. De acordo com a interpretação motivacional do CPF, estes ratos tenderam a envolver-se em mais sessões de lamber a sacarose durante o CS + do que durante o período pré-CS +. Em contraste, as durações das lutas tenderam a ser maiores quando os ratos consumiram a solução 20% de sacarose mais palatável do que quando consumiram 2% de sacarose, um efeito que foi aparente durante os períodos pré-CS + e CS +. Assim, a duração do ataque não foi fortemente influenciada pela sugestão pareada com sacarose. De fato, os padrões vistos na Fig. 2d foram corroborados por modelos lineares de efeitos mistos generalizados do conjunto de dados combinados (ver Fig. 2a-c e tabela suplementar S4). Análises secundárias de efeitos mistos revelaram que o fator categórico de “Experimento” (1, 2, 3) não modificou significativamente as interações do Período CS × Tipo CS sobre a freqüência ou duração da sessão, ps ≥ 0.293, permitindo combinar esses dados para análises subseqüentes. Curiosamente, a capacidade do CS + para motivar o comportamento de lamber também se refletiu em uma latência significativamente mais rápida para iniciar a lamber.40-42 após CS + vs início de CS [modelo de efeitos mistos lineares generalizados (distribuição de resposta = gama, função de ligação = log); t(306) = −2.71, p = 0.007], embora a diferença bruta nas latências fosse relativamente modesta (CS +: 1.16 segundos ± 0.47; CS−: 2.79 segundos ± 0.79).
Análise mediacional do efeito do período de CS
Diante de tais achados, realizamos uma análise estatística de mediação43 nos dados combinados (Fig. 2) para determinar se o consumo de sacarose evocado por CS + estava preferencialmente relacionado a mudanças na frequência ou duração da ocorrência. Figura 3a mostra a estrutura do modelo de mediação múltipla para esta análise (Período CS). Houve um efeito global significativo (Total; c) do período de CS no comportamento de lamber, t(156) = 4.11, p <0.001, c = 5.22 [2.71, 7.73], em que houve mais lambidas durante o período CS + do que no período pré-CS +. Em seguida, testamos se o CS + influenciou de forma semelhante a microestrutura de lambedura e encontramos uma elevação significativa induzida por sugestão na frequência de ataque (M2), t(156) = 3.27, p = 0.001, a2 = 0.70 [0.28, 1.12], mas não a duração da luta (M1), t(141) = 1.89, p = 0.061, a1 = 0.34 [−0.02, 0.69]. Assim, em nível de grupo, o efeito CS + na frequência do ataque, mas não na duração, assemelhava-se ao seu efeito na lambida de maneira mais geral.
Se o efeito do CS + na lamber foi mediado pelo seu efeito na frequência da luta, então (1) estas medidas devem ser correlacionadas, e (2) o efeito CS + na frequência da sessão deve ser responsável pelo efeito CS + na medida total de lambidas. Uma avaliação da primeira predição descobriu que, ignorando o período de CS, tanto a freqüência quanto a duração da luta foram significativamente correlacionadas com o total de lambidas, ps <0.001, o que não é surpreendente, dado que essas medidas microestruturais têm uma relação intrínseca com lambidas totais. Nossa avaliação da segunda previsão, entretanto, foi mais reveladora. Construímos um modelo de mediação múltipla para examinar se essas medidas microestruturais explicaram a variância relacionada a CS + na medida de lambida total, incluindo a frequência e a duração da sessão como efeitos fixos, junto com o período CS. Em outras palavras, perguntamos se o controle da variância nessas medidas de lick bout enfraquecia o efeito CS +, em relação à sua força no modelo mais simples (reduzido) descrito acima. Consistente com a mediação, descobrimos que este diretamente efeito do período de CS em licks (c') não foi significativo, t(139) = 0.90, p = 0.370, c'= 0.41 [−0.49, 1.30], ao controlar a frequência e duração da sessão. Nós então estimamos a influência do CS + em lamber através de cada um desses potenciais mediadores, e descobrimos que havia um efeito indireto significativo da frequência de lutas, a2b2 = 2.90 [1.18, 4.76], mas não da duração da luta, a1b1 = 1.71 [−0.09, 3.35]. Assim, esses dados indicam que as elevações induzidas por CS + na lambida são principalmente impulsionadas por aumentos na frequência da sessão em oposição a aumentos na duração da sessão, consistente com uma explicação motivacional ao invés de hedônica de CPF.
Análise mediacional do efeito da concentração de sacarose
Realizamos uma segunda análise mediacional nos dados combinados (Fig. 2) para confirmar que a palatabilidade da sacarose (concentração) estava relacionada a um aumento seletivo na duração da sessão (Fig. 3b, Concentração). O modelo simplificado (sem efeitos fixos para a frequência ou duração do treino) descobriu que o efeito total da concentração no total de lambidas não era significativo, t(156) = 0.42, p = 0.678, c = 0.57 [-2.13, 3.27], indicando que os níveis gerais de lambedura de sacarose no teste não dependeram fortemente da concentração de sacarose. Isso é esperado, uma vez que o efeito da palatabilidade da sacarose em lamber é mais aparente durante os 2–3 minutos iniciais de consumo44, bem antes do primeiro período pré-CS em nossas sessões de teste. No entanto, a concentração de sacarose teve um efeito significativo sobre a duração do ataque (M1), t(141) = 5.20, p <0.001, a1 = 0.88 [0.54, 1.21], com 20% de sacarose suportando períodos mais longos de ingestão do que 2% de sacarose. Curiosamente, a concentração de sacarose teve um efeito supressor significativo na frequência de ataque (M2), t(156) = −3.84, p <0.001, a2 = −0.83 [−1.26, −0.40], em que os ratos tendiam a se envolver em menos acessos ao beber uma solução mais palatável. Assim, os aumentos relacionados à concentração na duração da sessão foram compensados por diminuições na frequência da sessão. Consistente com isso, nosso modelo de mediação completo, que incluiu efeitos fixos para duração e frequência da luta, não indicou nenhum efeito direto da concentração nas lambidas, t(139) = 0.45, p = 0.650, c'= 0.23 [−0.76, 1.22]. No entanto, houve efeitos indiretos significativos, mas opostos, de freqüência, a2b2 = −3.49 [−5.50, −1.58] e duração da sessão, a1b1 = 4.46 [2.96, 5.95], no comportamento total de lambida.
Diferenças individuais no efeito do período de CS e concentração na microestrutura de lamber
Os modelos de mediação revelaram que a frequência e duração desempenham papéis distintos na mediação dos efeitos da concentração de CS + e sacarose na lambida em nível de grupo, mas não abordam como tais efeitos são expressos em ratos individuais, o que pode ser importante para a compreensão individual vulnerabilidades a excessos. Dados os resultados da análise de mediação, previmos que os ratos individuais mostrariam um aumento líquido na frequência da sessão durante o período de EC +, em relação à linha de base, mas não mostrariam nenhuma mudança consistente ou confiável na duração da sessão. Além disso, previa-se que os ratos individuais apresentassem crises de lamber mais longas, mas menos frequentes, quando consumiam 20% de sacarose, em relação ao teste 2%. FIG. 3c e d mostram diferenças individuais nos efeitos do período CS (CS + - pré-CS +) e concentração de sacarose (20% –2%), respectivamente, na frequência e duração do ataque (análise do conjunto de dados combinados na Fig. 2). O CS + aumentou a frequência de ataque em 67% de ratos (Fig. 3c), com números aproximadamente iguais desses ratos, mostrando também um aumento na duração da sessão (34%) ou não (33%). Um teste de bondade de ajuste qui-quadrado assumindo pontos de dados uniformemente distribuídos ao longo dos quatro quadrantes revelou assimetria distributiva significativa, χ2(3) = 10.91, p = 0.012. Na verdade, a média do ΔFrequência distribuição foi significativamente maior que 0, t(66) = 4.80, p <0.001, enquanto a média de Δde duração distribuição não diferiu significativamente da 0, t(66) = 1.80, p = 0.076. Com relação ao efeito da concentração (Fig. 3d), a maioria dos ratos (58%) exibiu e ataques menos freqüentes com 20% versus 2% de sacarose, e um teste de ajuste de qualidade de qui-quadrado confirmou que os dados não estavam uniformemente distribuídos entre os quadrantes, χ2(3) = 31.85, p <0.001. Na verdade, descobrimos que a média do ΔFrequência distribuição foi significativamente menor que 0, t(51) = −4.22, p <0.001, enquanto a média do Δde duração distribuição foi significativamente maior que 0, t(51) = 4.18, p <0.001.
Preditores microestruturais do consumo de sacarose
Os dados da Fig. 3c sugerem que houve uma variabilidade considerável no efeito do SC + sobre a frequência de episódios e que alguns ratos foram particularmente sensíveis a essa influência motivacional. Embora seja possível que esses ratos tenham conseguido controlar sua ingestão total de sacarose bebendo menos na ausência do CS +, uma análise adicional do conjunto de dados combinados (Fig. 2) confirmaram que esses aumentos de CS + na frequência de episódios foram associados a excessos. Especificamente, descobrimos que ratos que exibiram ΔFrequência pontuações durante ensaios de CS + (subgrupos Freq ↑, Dur ↓ e Freq ↑, Dur ↑ na Fig. 3C) consumiram significativamente mais sacarose do que os ratos que não o fizeram (subgrupos Freq ↓, Dur ↓ e Freq ↓, Dur ↑), t(63) = 2.27, p = 0.026 (Fig. 4a). Essa relação foi mantida quando ΔFrequência foi tratado como uma variável contínua, t(63) = 2.19, p = 0.032 (Fig. 4b), e não dependiam da concentração de sacarose, Concentração × ΔFreqüência, t(63) = 0.64, p = 0.528.
Discussão
Descobrimos que uma sugestão de sinalização de disponibilidade de sacarose foi capaz de potencializar a ingestão de sacarose em ratos, independentemente de que a sugestão também sinalizou as ações específicas necessárias para obter sacarose (Experimento 1) ou não (Experiências 2 e 3). Este último achado é de particular interesse porque é improvável que dependa da execução de respostas de alimentação condicionadas preexistentes (ou hábitos de estímulo-resposta) e, ao contrário, sugere que tais pistas adquirem propriedades afetivas e / ou motivacionais que lhes permitem transferir de forma flexível seu controle através de ações de alimentação. Essa tendência de os estímulos ambientais promoverem o consumo de alimentos mesmo quando as rotinas de alimentação estabelecidas não estão prontamente disponíveis, portanto, parece fornecer um modelo animal útil e seletivo do processo pavloviano que apóia os desejos por comida e os excessos em humanos1-3. Embora existam relatos anteriores de que os estímulos pareados por alimentos podem promover a alimentação de maneira independente da resposta14-16A maioria dos experimentos de CPF mantêm a fonte de alimento fixada nas fases de treinamento e testes e, portanto, fornecem apenas informações limitadas sobre a natureza dos processos psicológicos subjacentes a esse efeito. O presente estudo fornece uma demonstração da influência excitatória generalizada de sinais emparelhados de alimentos sobre o comportamento de alimentação usando um procedimento modelado após a tarefa PIT, que é amplamente utilizado para estudar a influência motivacional generalizada de sugestões emparelhadas de alimentos sobre o comportamento de busca de alimentos. Por exemplo, como no PIT, a tarefa atual pode ser usada para avaliar a tendência de uma sugestão para adquirir propriedades motivacionais que generalizam para um novo local. Também tomamos emprestados os parâmetros de treinamento e teste (por exemplo, duração da dica, intervalos inter-testes e programa de reforço) que são comumente usados para o PIT, facilitando as comparações entre os estudos. Essa abordagem pode, portanto, fornecer maior controle experimental para investigações futuras de potenciais diferenças nos processos psicológicos e / ou biológicos subjacentes ao controle pavloviano sobre o comportamento instrumental versus consumar.
O presente estudo descobriu que a ativação dos receptores dopaminérgicos D1 é crítica para a expressão dessa forma de CPF independente de resposta, o que ajuda a apoiar uma interpretação motivacional de incentivo dada a importância da sinalização dopaminérgica em geral ea ativação do receptor D1 especificamente na expressão de Pavlovian. transferência para instrumental18,29-32,45,46. Dada a evidência de que a dopamina é relativamente pouco importante para o processamento das propriedades hedônicas dos estímulos alimentares25,28,34, parece improvável que o antagonista D1 tenha tido seu efeito ao interromper a capacidade do CS + de alterar a palatabilidade da sacarose no teste. Essa interpretação motivacional também é apoiada por nossa análise microestrutural de lambidas, que descobriu que as pistas aumentavam a alimentação principalmente por provocar mais surtos de lambidas, ao invés de prolongar a duração dessas lutas. Em vez disso, as durações das lutas variaram com a palatabilidade da sacarose, como já foi bem estabelecido23,24,26,27. Curiosamente, nossa análise de mediação estatística revelou que, embora os ratos tenham se engajado em episódios mais longos ao lamber 20% vs. 2% de sacarose, eles também mostraram uma redução compensatória na frequência da sessão. Portanto, essa manipulação de palatabilidade pareceu afetar a maneira como os ratos padronizaram sua ingestão de sacarose sem afetar seu nível geral de alimentação. Em contraste, nenhum efeito compensatório foi evidente durante os ensaios com o CS +, o que parece explicar o aumento líquido no comportamento de lamber observado em testes com essa sugestão. Além disso, os ratos que apresentaram aumentos na frequência de lutas durante os ensaios de SC + também mostraram níveis elevados de ingestão total de sacarose. Tais achados sugerem que os estímulos emparelhados com alimentos (1) podem desregular o comportamento alimentar, e (2) são mais eficazes na condução de excessos do que manipulações da palatabilidade da sacarose, pelo menos nas condições testadas aqui.
Os resultados atuais também lançam luz sobre o papel da dopamina na regulação do comportamento alimentar, na ausência de sinais explícitos de pareamento de alimentos. Estudos anteriores demonstraram que a administração sistémica do antagonista da dopamina D1 SCH23390 Suprime uncued consumo de sacarose reduzindo a freqüência de lutas sem alterar a duração da sessão25,26, que é semelhante ao padrão de lambida exibido por camundongos deficientes em dopamina47. Embora os mecanismos psicológicos que controlam a frequência em tais situações não sejam claros, sugeriu-se que as dicas contextuais e / ou interoceptivas que se tornaram associadas à alimentação adquirem a capacidade de motivar sub-repticiamente novos surtos de procura e consumo de alimentos.25,26. Nossos resultados fornecem algum suporte para a plausibilidade desta interpretação, demonstrando que novos surtos de lambidas podem ser eliciados por dicas explícitas de pares de alimentos e que esse efeito também depende da ativação do receptor de dopamina D1.
Como observado em outro lugar5,10, houve relativamente pouca pesquisa anterior sobre o papel da dopamina no CPF. No entanto, um estudo recente descobriu que a administração do antagonista não-específico do receptor de dopamina α-flupentixol atenuou o SC +, estimulou a procura de alimentos, mas deixou intacta a capacidade da sugestão de aumentar o consumo de alimentos.48, o que parece estar em desacordo com a nossa descoberta de que o antagonismo D1 interrompe a lamber a sacarose induzida por sugestão. Existem inúmeras diferenças processuais entre os dois estudos que poderiam explicar essa aparente discrepância. Por exemplo, pode ser que a nossa manipulação seletiva da transmissão da dopamina D1 seja mais eficaz em interromper a influência do CS + na ingestão de alimentos. Além disso, neste estudo anterior48, ratos privados de alimentos foram treinados e testados em suas gaiolas em casa usando um procedimento único de condicionamento pavloviano em que uma sugestão foi usada para sinalizar as sessões de alimentação que foram distribuídas de forma intermitente ao longo do dia. Mais tarde, essa sugestão mostrou-se eficaz na promoção da alimentação, mesmo quando os ratos foram testados em um estado não-carente. A natureza e a extensão desse treinamento e o fato de que as respostas de alimentação necessárias permaneceram inalteradas nas fases de treinamento e teste sugerem que esse protocolo de CPF pode ter encorajado o uso de uma resposta de alimentação habitual (estímulo-resposta) durante o teste. Dado que o overtraining pode fazer com que os alimentos evocados por sugestão sejam insensíveis às manipulações da sinalização da dopamina49pode ser que essa forma potencialmente baseada em hábito de CPF seja menos dependente da dopamina do que a forma motivacional descrita aqui.
Embora ainda haja muito a ser determinado sobre o papel da dopamina na CPF, esse fenômeno comportamental é conhecido por depender da grelina50-52 e hormônio concentrador de melanina53 sistemas neuropeptídicos, fundamentalmente envolvidos na regulação do comportamento alimentar10 e sinalização de dopamina54-56. Curiosamente, os efeitos estimuladores do apetite da grelina dependem da capacidade deste hormônio de modular a sinalização da dopamina mesolímbica.57-60. Por exemplo, a tendência de a grelina aumentar a procura e o consumo de alimentos sem afectar a palatabilidade dos alimentos (duração da duração da lambida) pode ser inibida pela co-administração do antagonista do receptor de dopamina D1 SCH-2339060. Com base em tais descobertas, pode-se esperar que uma interação semelhante entre a grelina e a dopamina possa estar por trás da influência motivacional das sugestões de alimentos emparelhados durante a alimentação.
Embora as descobertas atuais demonstrem que os estímulos emparelhados com alimentos podem estimular o consumo excessivo, ao motivar novos episódios de alimentação, essas sugestões também podem influenciar a alimentação por meio de outros processos. Implícito em nossa abordagem de transferência de controle está o reconhecimento de que as dicas de alimentação podem desencadear a ingestão ao provocar diretamente comportamentos específicos de alimentação. Além disso, embora o CS + não alterasse de forma confiável as durações no presente estudo, um estudo recente que empregou um protocolo CPF mais convencional com uma fonte fixa de alimentos encontrou evidências de que as dicas de alimentação podem alongar as crises de lamber.53. Em consonância com isso, há relatos anteriores de que dicas associadas a alimentos palatáveis podem aumentar a expressão de reações orofaciais apetitivas ao estímulo gustativo.19-21, outra medida de gosto hedônico ou “gostar”. Assim, é provável que as sugestões de alimentos possam estimular a alimentação através de múltiplas rotas, causando cravings, desencadeando respostas específicas de alimentação e / ou tornando o sabor dos alimentos melhor10. Esses processos podem estar subjacentes a vulnerabilidades distintas a excessos potencializados por dicas, talvez explicando diferenças individuais na suscetibilidade a esse efeito.1,61,62. Os resultados atuais demonstram uma abordagem eficaz para analisar seletivamente o componente motivacional do CPF em ratos.
De Depósito
Assuntos e aparelhos
Ratos Long Evans machos adultos (N = 32 ratos no total; n = 16 para o Experimento 1 en = 16 para os Experimentos 2 e 3), pesando 370-400 g na chegada, foram alojados em pares em gaiolas de plástico transparentes em um ambiente de temperatura e umidade - viveiro controlado. Ratos tiveram ad libitum acesso à água em suas gaiolas em casa durante todo o experimento. Os ratos foram colocados num programa de restrição alimentar durante certas fases da experiência, como especificado abaixo. Procedimentos de criação e experimentais foram aprovados pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso Animal da UC Irvine (IACUC) e estavam de acordo com o Guia do Conselho Nacional de Pesquisa para o Cuidado e Uso de Animais de Laboratório.
Os procedimentos comportamentais foram conduzidos em câmaras idênticas (ENV-007, Med Associates, St. Albans, VT, EUA), alojados em cubículos de luz e som atenuados. A solução de sacarose pode ser entregue por meio de uma bomba de seringa em um copo de plástico embutido localizado centralmente em uma parede de extremidade de cada câmara, 2.5 cm acima do piso de grade de aço inoxidável. Um detector de fotobeampos posicionado na entrada do recipiente de alimento foi usado para monitorar as entradas da cabeça associadas ao consumo de sacarose, bem como respostas de abordagem condicionada durante as sessões de condicionamento pavloviano. Em certas sessões de teste (Experiências 2 e 3), a solução de sacarose poderia ser obtida lambendo um bico de metal que se alimentava de gravidade que estava posicionado em um buraco de 0.5 localizado na parede oposta ao copo de comida. As lambidas individuais do copo de comida e bica de metal foram gravadas continuamente durante as sessões de teste usando um dispositivo de lickômetro de contato (ENV-1.3B, Med Associates, St. Albans, VT, EUA). Um painel de plexiglass branco opaco foi posicionado na frente da parede de extremidade que abriga o copo de alimentos durante todas as sessões, quando a sacarose poderia ser obtida a partir do bico de metal. Uma iluminação a bordo (250 W, 3 V) forneceu iluminação e um ventilador forneceu ventilação e ruído de fundo.
Condicionamento Pavloviano
Os ratos foram colocados num horário de restrição alimentar para manter os seus pesos corporais a aproximadamente 85% dos seus pesos corporais de alimentação livre antes de serem submetidos a 2 d de treino de revista, em que receberam 60 entregas de 20% sucrose (0.1 ml) em cada sessão diária (1 h). Os ratos receberam então 10 d de condicionamento pavloviano. Cada sessão diária de condicionamento consistia em uma série de apresentações 6 de uma pista de áudio 2-min (CS +; ruído branco 80-dB ou click 10-Hz), com tentativas separadas por um intervalo variável 3-min (intervalo 2-4) . Durante cada ensaio CS +, alíquotas de 0.1 ml (entregues em 2 seg) de 20% de solução de sacarose (w / v) foram entregues no copo de alimentos de acordo com um calendário aleatório de 30-sec, resultando em uma média de quatro entregas de sacarose por ensaio . No último dia de condicionamento, os ratos também receberam uma segunda sessão em que a sugestão alternativa (CS-; estímulo auditivo alternativo) foi apresentada da mesma maneira que o CS +, mas não foi emparelhada com a solução de sacarose. O comportamento de antecipação foi medido comparando a taxa de aproximação do copo durante o período entre o início do SC e o primeiro fornecimento de sacarose (para evitar a detecção do comportamento alimentar não condicionado), que foi contrastado com a taxa de aproximações do copo durante o intervalo. intervalo de teste. Todos os ratos receberam cinco dias de ad libitum acesso a sua dieta de manutenção após a última sessão de condicionamento pavloviano antes de passar por testes adicionais.
Teste de alimentação potencializado por sugestão
Experiment 1
Este experimento avaliou o impacto do CS + sobre o consumo de solução de sacarose do mesmo copo usado durante o treinamento, de modo que a resposta condicionada àquela sugestão (isto é, aproximação do copo) foi compatível com o comportamento necessário para obter sacarose no teste. Depois de recuperar o peso perdido durante o condicionamento pavloviano, os ratos receberam um par de testes de CPF, que foram separados por 48 h, durante os quais os ratos permaneceram intactos em suas homecages. Durante cada sessão de CPF (86 min em duração total), a solução de 2% ou 20% de sacarose foi disponibilizada continuamente no copo de comida, reabastecendo o copo com 0.1 ml de sacarose sempre que o rato cruzasse a fotobeam (aproxima-se do copo). No entanto, para evitar o enchimento excessivo do copo, a entrega de sacarose só foi administrada se pelo menos 4 s tivesse decorrido desde a última entrega de sacarose e se o rato tivesse realizado pelo menos cinco lambidas durante o período de intervenção. Durante o decorrer desta sessão, cada um dos estímulos auditivos 2-min foi apresentado de forma não contígua 4 vezes em uma ordem pseudo-aleatória (ABBABAAB), separados por um intervalo fixo 8-min. O primeiro ensaio iniciou 8 min após o início da sessão para permitir a indução da saciedade antes de avaliar a influência comportamental das pistas. A ordem experimental foi contrabalançada com as condições de treinamento de Pavlov, de modo que o primeiro CS apresentado foi o CS + para metade dos sujeitos e o CS para a metade restante dos sujeitos. A ordem do teste de concentração de sacarose também foi contrabalançada, com metade de cada condição recebendo o teste 2% primeiro e o teste 20% segundo, e metade recebendo o arranjo oposto (ou seja, todos os animais receberam ambas as concentrações em testes separados).
Experiment 2
Neste experimento, nós investigamos o efeito do CS + no consumo de solução de sacarose de uma fonte diferente da usada durante o condicionamento pavloviano, de tal forma que a resposta condicionada a essa sugestão era incompatível com o comportamento necessário para consumir sacarose no teste. O primeiro teste que conduzimos incluiu apenas a condição 2% de sacarose. Depois de permitir que ratos recuperassem o peso perdido durante o condicionamento pavloviano, eles receberam duas sessões diárias (86 min de duração) nas quais tiveram acesso irrestrito à solução de 2% de sacarose de uma bica de metal posicionada dentro de um pequeno orifício a parede do lado oposto ao copo de comida. Um painel de acrílico branco foi posicionado em frente à parede que abriga a xícara de alimentos durante as sessões com acesso ao bico (incluindo testes de CPF subseqüentes) para desencorajar os animais de procurar sacarose neste local. Essas sessões foram planejadas para dar aos ratos a experiência de beber sacarose de uma nova fonte na ausência das sugestões auditivas. No dia seguinte, os ratos receberam uma única sessão de teste de CPF, conforme descrito no Experimento 1, exceto que 2% de sacarose estava continuamente disponível no tubo de metal, em vez de no copo.
Como havia pouca evidência de CPF neste primeiro teste, presumivelmente devido à competição de resposta entre CS + evocou o comportamento da taça de alimento e da bica, nós damos aos ratos treinamento adicional do bico (na ausência do CS +) para fortalecer a busca de sacarose no bico e desencorajar abordagem de copo de comida quando o bico estava disponível (porque foi coberto com um painel). Os ratos foram, portanto, recolocados num horário de restrição alimentar (mesmo durante a fase de condicionamento pavloviana) antes de receber 5 d de sessões de treino adicionais, com cada uma destas sessões consistindo em 10 min de acesso a 20% de solução de sacarose. Os ratos receberam então 4 d de ad libitum acesso a comida em casa para permitir que recuperem o peso perdido durante esta fase. Em seguida, os ratos foram severamente privados de alimento (20 h) antes de receberem sessões de reciclagem pavloviana com CS + e CS−, como durante o último dia do treinamento inicial (isto é, com 20% de sacarose entregue na ração durante os testes CS +). Note-se que o bico foi removido da câmara durante estas e todas as sessões subsequentes de reconversão pavloviana. Os ratos receberam então 20 h de ad libitum acesso ao alimento em casa antes de serem submetidos a dois testes de CPF usando o bico de metal, que eram idênticos ao primeiro teste, exceto que os ratos receberam acesso a 2% ou 20% em dois testes separados (como no Experimento 1).
Experiment 3
Depois de encontrar evidências mais substanciais de CPF durante a última rodada de testes com o bico, os ratos do Experimento 2 receberam testes adicionais para avaliar a dependência desse efeito sobre a sinalização de dopamina nos receptores de dopamina D1. Os ratos receberam, pela primeira vez, uma sessão 10-min de reedição do bico, na qual lhes foi dado acesso à solução 20% de sacarose. Como os ratos retornaram rapidamente ao peso normal quando retornaram ao ad libitum Após a privação aguda de alimentos 20-h, utilizamos este procedimento para garantir que os ratos estavam com fome durante esta sessão de reciclagem e durante o subsequente treinamento pavloviano (CS + e CS- sessões, como antes), que foi realizado no dia anterior a cada os dois testes finais do CPF. Os ratos receberam pelo menos 20 h de ad libitum Acesso domiciliar antes de cada sessão de teste. Durante esta rodada final de testes de CPF, os ratos tiveram acesso contínuo a 20% de sacarose do bico durante as duas sessões de teste. Quinze min antes de cada teste, os ratos receberam uma injecção ip (1 ml / kg) de solução salina estéril ou SCH-23390 (antagonista selectivo do receptor de dopamina D1) utilizando uma dose (0.04 mg / kg) suficiente para suprimir o consumo de sacarose25,34,63. Os ratos foram testados em ambas as condições do fármaco, contrabalançando para a ordem do teste.
A análise dos dados
A medida dependente primária foram as lambidas individuais, as quais foram registradas com resolução de 10 ms por meio de um lickômetro de contato durante todas as sessões do CPF. Muito raramente, detectamos artefatos em nossas medições de lickômetro que foram causados pelo contato sustentado entre o rato (pata ou boca) e sacarose (ou bico de metal). Esses artefatos assumiram a forma de respostas de lickômetro de alta frequência (> 20 Hz). Dado que os ratos exibem uma taxa máxima de lambida de <10 Hz64, excluímos todas as possíveis respostas de lambidas que ocorrem dentro de 0.05 seg do último lamber (não artefato), correspondendo a uma frequência de corte 20-Hz. Sessões em que pelo menos 20% de respostas lamber foram excluídas, dado este critério, foram completamente removidas da análise (sessão 1 do rato 1 na Experiência 1).
Comportamento lambendo
Para cada sessão, determinamos o número total de licks entre os tipos de período (Pre-CS +, CS +, Pre-CS−, CS-). Como nossa medida dependente primária (total de lambidas) é uma variável de contagem, esses dados foram analisados usando modelos de efeitos mistos lineares generalizados com uma distribuição de resposta de Poisson e uma função de conexão de registro. 65-68. Esta abordagem estatística permite a estimação de parâmetros como uma função da condição (efeitos fixos) e do indivíduo (efeitos aleatórios). Nos Experimentos 1 e 2, a estrutura de efeitos fixos incluía uma interceptação geral, a interação de três vias entre o Período CS (Pré, CS) × Tipo CS (CS−, CS +) × Concentração (2%, 20%) e todos efeitos principais e interações de ordem inferior. Para o Experimento 3, Droga (Veículo, SCH) foi substituído por Concentração para acomodar a mudança no desenho experimental. Essas variáveis foram todas variáveis dentro dos sujeitos, tratadas como preditores categóricos e codificadas por efeitos. Seleção de modelo de efeitos aleatórios envolveu a determinação do modelo que minimizava o critério de informação de Akaike 69, assegurando ao mesmo tempo que o número de pontos de dados por parâmetro não fica abaixo de 10 70,71. Usando esses critérios, a melhor estrutura de efeitos aleatórios entre os experimentos incluídos por sujeitos não correlacionados intercepta ajustados para o Período de CS, Tipo de CS e Concentração (ou Fármaco)72. Todas as análises estatísticas foram realizadas no MATLAB (The Math Works; Natick, MA). O nível alfa para todos os testes foi 0.05. Como todos os preditores foram categóricos, o tamanho do efeito foi representado pelo coeficiente de regressão não padronizado 73, relatado como b tabelas de saída no texto e no modelo. Análises post hoc de interações foram conduzidas usando post hoc F-testes dos efeitos simples dentro da análise omnibus usando o coefTest função no MATLAB.
Análise microestrutural do comportamento de lamber
As lambidas individuais foram categorizadas como começando ou continuando uma luta de lamber. Uma luta foi demarcada como múltiplas lambidas consecutivas nas quais os intervalos de interlick (ILI) não excederam 1 s74. Quando pelo menos 1 s passou da última lambida, a próxima lambida foi designada como o início de uma nova luta. A frequência e a duração da luta foram calculadas dividindo primeiro as sessões em períodos pré-CS e CS, como feito para o total de lambidas nas análises acima. Nesses períodos, cada lambida que foi precedida por um período de pelo menos 1 s foi designada como uma luta. A duração de cada luta foi calculada como o intervalo de tempo entre a primeira e a última lamber nessa luta. Os lambidelas individuais ocorrendo isoladamente não foram contados como sendo parte de uma luta. Para maximizar o tamanho da amostra para as análises mediacionais subseqüentes39, os dados de duração e duração da luta foram reduzidos através de experimentos para avaliar os efeitos gerais do período de CS, tipo de CS e concentração nessas medidas microestruturais. Os dados da condição SCH-23390 no Experimento 3 não foram incluídos nessas análises.
Esses dados foram analisados por meio de modelos lineares generalizados de efeitos mistos incorporando uma estrutura de efeitos fixos do Período de CS × Tipo de CS × Concentração (e todas as interações e efeitos principais de ordem inferior) e uma estrutura de efeitos aleatórios de interceptos não correlacionados por CS Período , Tipo CS e Concentração. Como na análise do comportamento de lambida total, uma sessão para um rato da Experiência 1 foi removida da análise. A análise de freqüência de ataque empregou uma distribuição de resposta de Poisson com uma função de link de log devido à natureza do tipo de contagem de dados de frequência. A análise da duração da luta empregou uma distribuição de resposta gama com uma função de ligação de log, uma vez que a duração da duração é uma medida contínua limitada entre 0 e + ∞. Para comparação, esta mesma análise foi executada no total de lambidas colapsadas entre os experimentos, em que a análise assumiu uma distribuição de resposta de Poisson com uma função de ligação de log como na análise de lamber total de cada experimento. Para garantir que a interação crítica CS Período × Tipo CS não dependesse de qual experimento cada rato estava, uma segunda série de modelos foram executados na duração da sessão e na duração da sessão, idêntica à análise que acabamos de descrever, mas com um preditor de efeito fixo adicional do Experimento × Período CS × Tipo CS. O experimento foi um fator categórico. Por último, como medida confirmatória de lamber motivado40-42, analisamos a latência para a primeira lambida após o início da EC usando um modelo linear de efeitos mistos generalizado com uma distribuição de resposta gama e uma função de ligação logarítmica (n = 310). Este modelo incluiu uma estrutura de efeitos fixos de Tipo CS × Concentração (e todas as interações de ordem inferior e efeitos principais) e uma estrutura de efeitos aleatórios de interceptações por sujeitos ajustada para Tipo CS, Concentração e Tipo CS × Concentração.
Análise mediacional da frequência de ataque e duração da luta
Dois modelos de mediação múltipla43,75,76 foram conduzidos para determinar se os efeitos (ou falta deles) do período de CS (Pré, CS) e concentração (2%, 20%) na CPF foram mediados significativamente pela duração da sessão e / ou duração da sessão. No modelo de período CS, a variável X foi o período de CS (Pre, CS), a variável de desfecho Y foi o número total de lambidas nesse período, e os mediadores foram de frequência (M1) e duração da luta (M2). No Modelo de Concentração, a variável X foi a concentração de sacarose. Porque a lambida evocada por sugestão foi principalmente evidente para os ensaios de EC + (ver Resultados ), apenas os ensaios CS + foram analisados. Para cada rato e para cada sessão de teste, o número médio de lambidas e lutas e a duração média de cada ataque foram determinadas para os períodos de pré-IC + e FC +. Estas análises incluíram todos os ratos das experiências 1 e 2 (experiências 16 x experiências 2 × concentrações 2 x períodos 2 CS = pontos de dados 128) e os dados de condição do veículo da Experiência 3 (ratos 16 x períodos 2 CS = pontos de dados 32) . Como na análise do comportamento de lambida total, uma sessão para um rato da Experiência 1 foi removida da análise, deixando um total de pontos de dados 158. Raramente, os ratos não lamberam durante os períodos pré-CS + ou CS + durante uma sessão (9 / 158; 9.5%). Nesses casos, o número médio de licks e lutas foi codificado como “0” e o valor da duração média da sessão foi deixado como uma célula vazia. Quando os mesmos modelos foram executados, assumindo a exclusão listwise (isto é, removendo linhas em que a duração do bout era uma célula vazia), padrões semelhantes foram mantidos. Como essas análises envolvem modelos lineares gerais (isto é, regressão linear simples ou múltipla), a frequência de lutas e os dados de lambida total foram transformados em raiz quadrada e os dados de duração da luta foram transformados em log para corrigir a assimetria positiva. A significância do efeito indireto foi determinada pelo bootstrap de percentil% 95 com iterações 10,000. Os coeficientes de regressão são reportados em correspondência com os relatórios tradicionais de análise mediacional (por exemplo, c'= efeito direto de X on Y)43,75.
Diferenças individuais nas mudanças evocadas por estímulos na frequência e duração das lutas
As análises acima mencionadas nos permitiram avaliar o efeito do CS + na microestrutura de lambedura em nível de grupo. Também caracterizamos diferenças individuais na expressão desse efeito. Para cada rato, dois escores de diferença foram calculados para as medidas de frequência e duração do ataque. Paralelamente ao modelo do período CS, a frequência da sessão durante o período pré-CS + foi subtraída do valor da frequência da sessão durante o período CS + (ou seja, CS + - pré-CS +); para o modelo de concentração, a frequência de ataque durante o teste de sacarose a 2% foi subtraída do valor correspondente durante o teste de 20% (ou seja, 20% –2%). Esses cálculos produziram medidas que descrevem a mudança na frequência de ataque (ΔFrequência). Esses mesmos cálculos foram feitos para a duração do turno (isto é, Δde duração). Assim, para cada par de pontos de dados Pre-CS + / CS + e 2% / 20%, as alterações na frequência da sessão e na duração da sessão foram determinadas. As médias dessas distribuições foram comparadas ao 0 por meio de uma amostra tteste (α = 0.05) para avaliar mudanças distributivas longe de nenhuma mudança geral. Cada um desses pontos de dados foram categorizados por aumentos e / ou decréscimos na frequência e duração da sessão e representados por um gráfico de dispersão bivariado (por exemplo, aumento na frequência / duração da ocorrência na duração da ocorrência após o início da EC +), permitindo a determinação da proporção de dados pontos em cada quadrante 2 × 2 (frequência / duração de aumento × aumento / diminuição). Os pontos de dados em que o escore de diferença foi igual a zero foram categorizados como uma diminuição (ou seja, não um aumento). Qui-quadrado (χ2Os testes goodness of fit para o período de CS e os dados de concentração determinaram se as distribuições desses pontos de dados eram diferentes dos dados uniformemente distribuídos entre essas quatro categorias (α = 0.05). Para determinar se havia uma distribuição aproximadamente igual desses dados nos quatro quadrantes para cada experimento, análises correlacionais simples para os dados do Período e Concentração de CS foram realizadas para avaliar a relação entre o número de pontos de dados em cada quadrante em cada experimento e o correspondente número esperado de pontos de dados, conforme estimado pelas proporções globais em cada quadrante.
Preditores microestruturais do consumo de sacarose
Uma série final de análises de efeitos mistos lineares generalizados foi conduzida para determinar se o volume total de solução de sacarose consumida durante as sessões de teste inteiras foi previsto pela mudança na frequência e duração da mesma desde os períodos de pré-CS + para CS +. As análises incluíram dados de todas as condições não farmacológicas (isto é, testes 2% e 20% de sacarose para os Experimentos 1 e 2 e a condição do veículo do Experimento 3). As análises assumiram uma distribuição de resposta gama com uma função de link log. A primeira análise regrediu a solução total de sacarose consumida (mL) nos principais efeitos e interações entre os agrupamentos categóricos 2 × 2 de aumentos / diminuições na freqüência / duração da sessão conforme descrito acima. A segunda análise regrediu o consumo total de sacarose nos principais efeitos e na interação entre o valor contínuo de ΔFrequência e concentração de sacarose.
Disponibilidade de dados
Os conjuntos de dados analisados durante os experimentos atuais estão disponíveis no autor correspondente mediante solicitação razoável.
Material suplementar eletrônico
Agradecimentos
Esta pesquisa foi apoiada pelo NIH concede AG045380, DK098709, DA029035 e MH106972 à SBO. Os financiadores não tiveram nenhum papel no desenho do estudo, coleta e análise de dados, decisão de publicar ou preparação do manuscrito.
Contribuições do autor
A SBO concebeu e projetou os experimentos; BH e ATL realizaram experimentação; ATM e SBO analisaram os dados. Todos os autores escreveram o artigo e revisaram o manuscrito.
Notas
Interesses competitivos
Os autores declaram não haver interesses conflitantes.
Notas de rodapé
Material suplementar eletrônico
Informação suplementar acompanha este documento em 10.1038 / s41598-018-21046-0.
Nota do editor: A Springer Nature permanece neutra em relação a reivindicações jurisdicionais em mapas publicados e afiliações institucionais.
Informações contribuinte
Andrew T. Marshall, e-mail: ude.icu@1aahsram.
Sean B. Ostlund, E-mail: ude.icu@dnultsos.
Referências
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