Padrões de ativação neural subjacentes à influência da amígdala basolateral em comportamentos consummatórios impulsionados por opioides intra-accumbens vs. comportamentos alimentares apetitivos com alto teor de gordura em ratos (2015) - MECANISMO DE BINGE

Behaviour Neurosci. Manuscrito do autor; disponível em PMC 2015 Dec 1.

Publicado na forma final editada como:

PMCID: PMC4658266

NIHMSID: NIHMS724902

A versão final editada deste artigo do editor está disponível em Behaviour Neurosci
 

Sumário

O presente estudo explorou o papel da amígdala na mediação de um padrão único de comportamento alimentar impulsionado pela ativação opioide intra-accumbens (Acb) no rato. A inativação temporária da amígdala basolateral (BLA), via agonista GABAA, a administração de muscimol previne o aumento do consumo após a administração de opióides intra-Acb do seletivo agonista µ-opióide D-Ala2, NMe-Phe4, Glyol5-encefalina (DAMGO) comportamentos intactos, particularmente após o término do consumo. Uma interpretação é que a inativação do BLA bloqueia seletivamente a atividade neural subjacente aos comportamentos consumatórios (consumo) dirigidos por DAMGO, mas não aos comportamentos apetitivos (abordagem). Os experimentos atuais aproveitam essa dissociação temporal dos comportamentos de consumo e abordagem para investigar sua atividade neural associada. Após a administração de solução salina intra-Acb ou DAMGO, com ou sem a administração de muscimol BLA, os ratos receberam acesso a 2hr a uma quantidade limitada de dieta rica em gordura. Imediatamente após a sessão de alimentação, os ratos foram sacrificados e os cérebros analisados ​​quanto aos padrões de atividade neural através de regiões cerebrais críticas conhecidas por regularem os comportamentos alimentares apetitivos e consumatórios. Os resultados mostram que a administração de DAMGO intra-Acb aumentou a ativação de c-Fos nos neurônios da orexina dentro da área perifornical do hipotálamo e que este aumento na ativação é bloqueado pela inativação do muscimol pelo BLA. A administração de DAMGO intra-Acb aumentou significativamente a ativação de c-Fos em neurônios dopaminérgicos da área tegmentar ventral, em comparação com os controles com solução salina, e a inativação do BLA não teve efeito sobre esse aumento. No geral, esses dados fornecem circuitos subjacentes que podem mediar a influência seletiva do BLA na condução de comportamentos de alimentação consumatórios, mas não apetitivos, em um modelo de comportamento de alimentação dirigido hedonicamente.

Palavras-chave: comportamento motivado, análise de sistemas e circuitos, comportamento laboratorial (apetitivo / aversivo), Modelo Animal, padrão de ativação neural de alimentação opióide

A rede distribuída que contribui para a alimentação mediada por opiáceos intra-accumbens (Acb) foi extensamente examinada (; ; ; ), e as contribuições da amígdala basolateral (BLA) têm sido particularmente interessantes. Inativação temporária do BLA com o GABAA o agonista muscimol impede o aumento robusto da ingestão de gordura elevada após a administração intra-Acb do agonista selectivo µ-opióide D-Ala2, NMe-Phe4, Glyol5-encefalina (DAMGO), mas a inactivação do BLA não tem influência no aumento da alimentação 24hr privação de alimentos (). Esta influência do BLA na mediação específica de um modelo de alimentação hedônica foi ainda caracterizada para mostrar que a inativação do BLA impediu o aumento do consumo impulsionado pelo DAMGO intra-Acb, mas deixou os comportamentos de aproximação de alimentos intactos, particularmente após o consumo da dieta ter terminado. Embora uma caracterização e interpretação mais completas desses dados tenha sido fornecida por , A inativação do BLA parece interferir apenas na fase de consumo do comportamento de alimentação com alto teor de gordura, mas não na fase de abordagem alimentar, impulsionada pela ativação opióide do Acb.

Historicamente, os comportamentos recompensadores foram categorizados em apetitoso fase, que inclui os comportamentos de abordagem envolvidos na busca de estímulos recompensadores, como consumatório fase, que inclui comportamentos como o consumo de alimentos (; ). Essa distinção tem sido observada há décadas e continua sendo popular hoje, à medida que as teorias de motivação relacionadas à comida e outras recompensas evoluem (; ; ; ; ). Tentativas de definir a fisiologia subjacente a essas fases distintas do comportamento motivado incluíram modelos em que os tratamentos interferiram na expressão de uma fase sem influenciar a outra (; ; ; ). O presente estudo examina a fisiologia subjacente de um modelo único de comportamento alimentar em que a fase consumatória e apetitiva foi dissociada.

Os presentes experimentos investigaram os padrões neurais de atividade subjacentes aos comportamentos alimentares apetitivos e consumatórios dirigidos pelo DAMGO intra-Acb. Primeiro, a descoberta inicial () foi replicado para estabelecer a premissa para o segundo experimento, incluindo a necessidade de determinar uma quantidade adequada de dieta limitada para fornecer no segundo estudo. No segundo experimento, após cada uma das quatro condições diferentes de tratamento medicamentoso, todos os indivíduos receberam acesso a uma quantidade limitada de dieta rica em gordura, fornecendo a cada grupo de tratamento, exceto o grupo tratado apenas com DAMGO, para alcançar a saciedade. lib condições da experiência 1). Imediatamente após a sessão de alimentação 2hr, os ratos foram sacrificados para capturar os padrões de atividade neural associados aos padrões de comportamento exibidos. Dados anteriores demonstraram que a totalidade do comportamento de consumo e de alimentação ocorre dentro do primeiro 30 da sessão de teste após todos os tratamentos, ainda que intra-Acb DAMGO, com ou sem a inativação de BLA, produza níveis robustos de comportamento alimentar durante o 90 final da sessão de teste 2hr (). Portanto, a atividade neural associada à motivação para abordagem e a consumir deve ser representado em ratos que recebem tratamento intra-Acb DAMGO sem inativação de BLA. Em contraste, os padrões de atividade neural em ratos recebendo tratamento intra-Acb DAMGO com inativação de BLA devem refletir motivação igual à abordagem, mas refletem uma motivação reduzida a consumir.

A atividade neural foi examinada em regiões do cérebro conhecidas por mediarem os comportamentos apetitivos e consumatórios de interesse, incluindo a área tegmentar ventral (VTA), hipotálamo medial dorsal (DMH), área perifornical do hipotálamo (PeF) e hipotálamo lateral (LH) (; ; ). A administração de DAMGO Intra-Acb aumenta a expressão de c-Fos em neurônios hipotalâmicos perifornicais e esta expressão requer sinalização de orexina dentro da VTA (). Coletivamente, estes e outros dados sugerem que este modelo de alimentação induzida pela palatabilidade através da ativação do receptor opióide Acb µ pode recrutar neurônios PeF orexina e aumentar a sinalização da orexina dentro do VTA que pode modular o efluxo de DA para o Acb e mPFC, conduzindo comportamentos de alimentação. (). O efeito da ativação do BLA sendo necessário para observar um aumento no consumo de alta gordura intra-Acb DAMGO, mas não em comportamentos de abordagem de alto teor de gordura, será explorado.

O Propósito

Ratos

Trinta e seis ratos Sprague-Dawley machos adultos (Harlan Sprague-Dawley, Inc., Indianapolis, IN) pesando 300-400g, foram alojados aos pares em gaiolas de Plexiglas numa sala de colias climatizadas a uma temperatura de 22. Os ratos foram mantidos num ciclo 12-hr luz-escuridão e todas as experiências foram conduzidas durante a fase de luz (0700-1900) entre as horas de 1200 e 1500. Salvo indicação em contrário, os ratos tiveram livre acesso a comida de laboratório e água potável antes e durante toda a experiência. Grupos continham ratos 6 – 8. Todos os procedimentos experimentais foram realizados de acordo com protocolos aprovados pelo Comitê Institucional de Uso e Cuidados com Animais da Universidade de Missouri.

Cirurgia

Os ratos foram anestesiados com uma mistura de cetamina e xilazina (90 mg / kg e 9 mg / kg, respectivamente; Sigma, St. Louis, MO) e 2 de cânulas guia de aço inoxidável (medidor 23, 10 mm) foram alvo estereotaxicamente bilateralmente acima da borda do núcleo de Acb e shell lateral e BLA e preso ao crânio com parafusos de aço inoxidável e resina curável de luz (Dental Supply of New England, Boston). Após a cirurgia, estiletes de arame foram colocados nas cânulas guia para evitar a oclusão. As coordenadas para os sites apontados são as seguintes: Acb: AP, + 1.4; ML, ± 2.0; DV, -7.8; BLA: AP, -2.8; ML, ± 4.7; DV, -8.6 (coordenada DV representa a colocação da agulha injetora 12.5mm que se estende 2.5mm ventral da cânula).

Aparelho

A avaliação comportamental da alimentação ocorreu em uma sala separada da sala da colônia em oito câmaras de alimentação de Plexiglas (30.5 cm × 24.1 cm × 21.0 cm) (Med Associates, St. Albans, VT). Os ratos tiveram acesso a água ad libitum e aproximadamente 35g de dieta palatável, exceto onde indicado. As câmaras de alimentação foram equipadas com quatro feixes de actividade locomotora de infravermelhos localizados a uma distância de 6 cm ao longo do comprimento da câmara e 4.3 cm acima do piso. Uma balança automatizada para o funil de alimentos monitorava o consumo de alimentos. Um feixe de infravermelhos adicional abrangendo a entrada da tremonha de alimentação determinou o número e a duração de cada entrada da cabeça na área da tremonha. A tremonha de comida e a garrafa de água estavam localizadas no mesmo lado (cantos opostos) da parede de uma câmara, e uma bandeja de lixo removível estava localizada abaixo do piso da barra. As medições incluíram a actividade locomotora (número de rupturas do feixe horizontal), duração da entrada da tremonha (duração média da quebra do feixe na entrada da tremonha), entradas da tremonha (número de rompimentos do feixe na entrada da tremonha) e quantidade consumida ( gramas de dieta consumida). Os períodos de teste consistiram em monitoramento comportamental nas câmaras de alimentação por um computador rodando o software Med-PC (Med Associates Versão IV, St. Albans, VT).

Procedimento

Microinjeção de drogas

D-Ala2, NMe-Phe4, Glyol5-encefalina (DAMGO; Research Biochemicals, Natick, MA) e muscimol (Sigma, St. Louis, MO) foram ambos dissolvidos em solução salina estéril 0.9%. O controlo do veículo era sempre estéril a 0.9% saline. As infusões foram administradas com uma bomba microdrive (Harvard Apparatus, South Natick, MA), ligadas por meio de tubos de polietileno (PE-10), enquanto os ratos foram suavemente manipulados. Utilizaram-se injectores 12.5 mm de trinta e três calibres, prolongando 2.5 mm para além do final das cânulas guia. A taxa de injeção foi de 0.32 µl / min para o Acb e 0.16 µl / min para o BLA, com duração total de infusão de 93 s, resultando em volumes 0.5-µl e 0.25-µl, respectivamente. Um minuto adicional foi permitido para difusão.

Design

Experiment 1

Usando um desenho dentro dos sujeitos, todos os grupos de ratos receberam cada uma das quatro combinações de tratamento de drogas em quatro dias de tratamento separados em uma ordem contrabalançada. Todos os testes comportamentais para ambos os experimentos começaram na 1 semana pós-cirurgia nas câmaras de monitoramento de ingestão de alimentos da Med-Associates. Os ratos receberam acesso à dieta nestas câmaras por 2hr diariamente ao longo de 6 dias consecutivos. No 5th dia, um injector 10-mm foi inserido e deixado no lugar por 2 min, sem volume injetado. No 6th dia, foi inserido um injector 12.5-mm e administrado soro fisiológico para 93 s. Em cada dia de teste, o muscimol (20 ng / 0.25 µl / lado bilateral) ou solução salina foi infundido no BLA, seguido imediatamente por DAMGO (0.25 mg / 0.5 µl / lado bilateralmente) ou solução salina no Acb, resultando assim em quatro tratamentos possíveis combinações. A sessão do teste 2hr começou imediatamente após a última injeção e os ratos receberam acesso ad libitum à dieta rica em gordura. Houve pelo menos 1 dia entre os dias de tratamento.

Experiment 2

Quatro grupos de ratos, usando um desenho entre os sujeitos, cada um tendo cânulas bilaterais destinadas ao Acb e BLA. Os ratos receberam acesso à dieta nestas câmaras por 2hr diariamente ao longo de 6 dias consecutivos e os procedimentos de injecção foram idênticos aos do Experimento 1, no entanto cada rato só estaria a receber 1 das possíveis combinações de tratamentos com drogas 4. O consumo de dieta hiperlipídica no dia 6 do tratamento de base foi utilizado para contrabalançar a designação de tratamento de drogas para assegurar padrões de consumo de controle de linha de base similares. No 8th dia, os animais receberam 1 de 4 possíveis tratamentos com drogas e acesso a 8g de dieta saborosa para 2hr.

Verificação Histológica da Colocação da Cânula

Imediatamente após a alimentação 2hr, os animais foram removidos das câmaras de alimentação, profundamente anestesiados com cetamina e xilazina (90 mg / kg e 9 mg / kg) e transcardialmente perfundidos. Os cérebros foram removidos e imersos em formalina (10%) durante a noite a 4 ° C e depois crioprotegidos por transferência para uma solução de sacarose (20%) a 4 ° C. Secções seriadas congeladas (50 µm) foram recolhidas através de toda a extensão do local de injecção, montadas em lâminas gelatinizadas e contra-coradas com violeta de cresilo. Os perfis de colocação da cânula foram então analisados ​​quanto à precisão e os dados de ratos com cânula fora do lugar não foram incluídos nas análises.

Imunohistoquímica

Os cérebros foram cortados a uma espessura de 40 e armazenados em solução tampão de fosfato 0.1M (PB, pH 7.4) a 4 ° C. O protocolo de imunofluorescência de flutuação livre foi o seguinte: as secções foram lavadas (3 10 min) em PBS. Os sítios de ligação não específicos foram bloqueados utilizando solução de bloqueio [uma mistura 10% de soro normal de cabra (Jackson Immuno Research, West Grove, PA) e 0.3% Triton X-100 (Sigma) em PBS)] para 2 h. Em seguida, as secções foram incubadas numa mistura de cocktail contendo o anticorpo anti-c-Fos de coelho (1: 5000; Calbiochem) e hidroxilase de galinha anti-tirosina (VTA) ou anti-orexina-A de ratinho (hipotálamo) durante a noite. As secções foram lavadas (4 × 30 min) em PBS contendo 0.05% Tween-20 (PBST). Em seguida, as seções foram incubadas por 2 horas em um tampão de bloqueio, com uma mistura de anticorpos secundários: Alexa Fluor 555 cabra Anti-coelho IgG e Alexa Fluor 488 cabra Anti-frango IgG (Invitrogen). Todos os anticorpos secundários foram utilizados na concentração recomendada de 1: 500. As seções foram lavadas (4 × 30 min) em PBST e PB (2 × 10 min). As seções foram montadas em lâminas super-geladas (VWR International, EUA) e deixadas secar em temperatura ambiente enquanto protegidas da luz. Usando o kit de montagem ProLong Anti-fade (Invitrogen), as fatias foram cobertas e guardadas a 4 ° C. Todas as incubações foram realizadas à temperatura ambiente, exceto as dos anticorpos primários que foram incubados a 4 ° C. Para controlar a variação na reação imuno-histoquímica, os tecidos dos diferentes grupos de tratamento reagiram juntos. Adicionalmente, a coloração estava ausente em experiências de controlo com omissão dos anticorpos primários.

Análise Estatística Comportamental

Para o experimento 1, todas as medidas de alimentação para a sessão total de 2-hr e entre as várias condições de tratamento foram analisadas com ANOVA de dois fatores dentro do paciente (Tratamento com Acb X Tratamento de Amígdala), sendo os níveis para cada fator veículo ou droga . Para o experimento 2, todas as medidas de alimentação foram analisadas usando uma ANOVA de dois fatores entre indivíduos (Tratamento com Acb X Tratamento de Amígdala), com os níveis para cada fator sendo veículo ou droga.

Contando procedimentos, imagem e análise estatística

Para a avaliação quantitativa da expressão de imunorreatividade no hipotálamo (incluindo o hipotálamo lateral, área perifornical, hipotálamo dorsomedial) e VTA, três fatias anatomicamente paralelas de tecido de cada hemisfério (6 total por região) foram analisadas e calculadas. Todas as imagens foram geradas através da objetiva 4 × ou 10 × com um microscópio confocal usando o software de imagens Slidebook 4.3 (Intelligent Imaging Innovations, Denver, CO). Dependendo da região particular, a imunorreatividade fluorescente dentro de uma fatia 40 foi visualizada para os canais marcados com c-Fos apenas, c-Fos / TH ou c-Fos / OrexinA, separados por um conjunto de limiar exclusivo. As imagens foram então exibidas em tela cheia usando o software livre de domínio público baseado em java ImageJ (National Institutes of Health, Bethesda, MD, EUA), como um programa de processamento e análise de imagens que permitia marcar cada neurônio individual e coloração positiva para cada canal. contados de forma cega para o tratamento. Os neurios foram classificados como c-Fos apenas, apenas ptido, ou duplamente marcados de acordo com a presen do produto de reaco de anticorpo antecedente acima no nleo celular.

Todas as áreas foram designadas e mapeadas usando The Rat Brain Atlas (Paxinos & Watson, 1998). Área Tegmental Ventral e Tirosina Hidroxilase; as seções selecionadas foram entre −5.2 e −5.5 mm anteriores ao bregma. Em cada nível, a região contendo células de tirosina hidroxilase (TH-IR) e c-Fos-IR foram contadas em ambos os hemisférios. Hipotálamo e Orexin-A; os cortes selecionados foram entre -2.8 e -3.3 mm anteriores ao bregma. A região hipotalâmica (entre -2.8 e -3.3 mm) que continha células positivas para orexina-A foi dividida em três regiões de medial a lateral. Todas as células internas, ventrais e dorsais ao fórnice foram incluídas na região intermediária marcada como perifornical (PeF). As células marcadas com Orexin-A laterais a essa região foram incluídas no hipotálamo lateral (LH), e as mediais do fórnice estavam no grupo medial (DMH), que se sobrepôs ao hipotálamo dorsomedial. Os neurônios foram contados em ambos os hemisférios.

Consistentes

Todos os efeitos do tratamento são indicados em referência à (s) localização (ões) da administração do fármaco ou veículo (isto é, intra-Acb DAMGO). Como todos os ratos também receberam acesso e consumiram uma quantidade limitada de dieta rica em gordura, todas as alterações nos comportamentos alimentares associados (Exp. 1 e 2) e padrões de ativação neural (Exp. 2) são necessariamente o efeito combinado de cada droga. tratamento e dieta consumidos.

Comportamento alimentar

Experiment 1

Influência da inativação do BLA em comportamentos alimentares com alto teor de gordura impulsionados pela administração de DAMGO intra-Acb.

Consumo

Como mostrado em Fig. 1a, uma ANOVA conduzida nos dados de consumo de alimentos revelou um efeito principal significativo do tratamento com Acb (F (1, 7) = 13.9, p <01), tratamento com BLA (F (1, 7) = 8.6, p <.05), e interação de tratamento Acb × BLA (F (1, 7) = 8.9, p <05). A análise post-hoc revelou que o tratamento com solução salina intra-Acb DAMGO + BLA levou a níveis de consumo significativamente mais elevados (p <05) em comparação com ambos os tratamentos de controle (solução salina intra-Acb + solução salina intra-BLA; solução salina intra-Acb + muscimol intra-BLA) e o tratamento com muscimol intra-BLA bloqueou esse aumento (p <05).

Figura 1 

Exame comportamental: A) Quantidade de dieta rica em gordura consumida (acesso ad libitum), B) duração total da entrada do funil de alimentos, C) número total de entradas de funil de alimentos e contagem de atividade locomotora (isto é, quebra de feixe horizontal). Os tratamentos 4 foram administrados em ...
Duração da entrada do funil de alimentos

Como mostrado em Fig. 1b, uma ANOVA conduzida nos dados de duração de entrada na tremonha de alimentação revelou um efeito principal significativo do tratamento com Acb (F (1, 7) = 36.3, p <001), tratamento com BLA (F (1, 7) = 12.1, p <.05), e interação de tratamento Acb × BLA (F (1, 7) = 16.5, p <005). A análise post-hoc revelou que o tratamento intra-Acb DAMGO + intra-BLA muscimol levou a um tempo total de entrada do funil de alimentação significativamente maior em comparação com todos os outros tratamentos (p <001), sem nenhum outro tratamento significativamente diferente um do outro.

Entradas do funil de alimentos

Como mostrado em Fig. 1c, uma ANOVA conduzida nos dados de entrada do funil de alimentação revelou um efeito principal significativo do tratamento com Acb (F (1, 7) = 10.6, p <05), enquanto o tratamento com BLA se aproximou da significância (F (1, 7) = 3.89, p = .08) e interação com o tratamento Acb × BLA (F (1, 7) = 7.9, p <05). A análise post-hoc revelou que o tratamento intra-Acb DAMGO + intra-BLA muscimol levou a um número significativamente maior de entradas de alimentos em comparação com todos os outros tratamentos (p <05), sem nenhum outro tratamento significativamente diferente um do outro.

Atividade locomotora

Como mostrado em Fig. 1c, uma ANOVA conduzida nos dados de entrada do funil de alimentação revelou um efeito principal significativo do tratamento com Acb (F (1, 7) = 23.5, p <005), mas nenhum efeito principal do tratamento com BLA (F (1, 7) = 1.4, p > 05), e nenhuma interação de tratamento Acb × BLA (F (1, 7) = 056, p > 05).

Experiment 2

Influência da inativação do BLA em comportamentos de alimentação com alto teor de gordura e padrões de ativação neural impulsionados pela administração de DAMGO intra-Acb.

A atribuição do tratamento medicamentoso foi contrabalançada pelos níveis elevados de ingestão de gordura do 6th dia da linha de base. Estes níveis de ingestão foram os seguintes: SAL-SAL, 5.1g; SAL-DAM, 4.9g; MUSC-SAL, 4.9g; MUSC-DAM, 4.8g.

Consumo

Como mostrado em Fig. 2a, uma ANOVA conduzida nos dados de consumo de alimentos revelou um efeito principal significativo do tratamento com Acb (F (3, 24) = 26.60, p <001), mas nenhum efeito do tratamento com BLA (F (3, 24) = 0.02, ns) ou uma interação de tratamento Acb × BLA (F (3, 24) = 0.61, ns).

Figura 2 

Exame comportamental: a) Quantidade de dieta rica em gordura consumida (linha tracejada reflete o acesso limitado de 8g); b) número de entradas de tremonha de alimentos, c) duração total da entrada do funil de alimentos, e d) contagens de atividade locomotora (isto é, quebra de feixe horizontal). Tratamentos 4 ...
Entradas do funil de alimentos

Como mostrado em Fig. 2b, uma ANOVA conduzida no número total de entradas da tremonha ao longo de toda a sessão de alimentação revelou um efeito principal significativo do tratamento com Acb (F (3, 24) = 8.55, p <01), mas nenhum efeito de tratamento do tratamento com BLA (F (3, 24) = 1.68, ns) ou uma interação de tratamento Acb × BLA (F (3, 24) = 0.39, ns).

Duração da entrada do funil de alimentos

Como mostrado em Fig. 2c, uma ANOVA conduzida na duração total de todas as entradas da tremonha durante toda a sessão de alimentação revelou um efeito principal significativo do tratamento com Acb (F (3, 24) = 12.45, p = .001), mas nenhum efeito do tratamento BLA (F (3, 24) = .62, ns) ou uma interação de tratamento Acb × BLA (F (3, 24) = 0.07, ns).

Atividade locomotora

Como mostrado em Fig. 2d, uma ANOVA conduzida sobre a atividade locomotora total através da sessão de alimentação revelou um efeito principal significativo do tratamento com Acb (F (3, 24) = 12.93, p = .001), mas nenhum efeito do tratamento BLA (F (3, 24) = .198, ns) ou interação com o tratamento Acb × BLA (F (3, 24) = 0.61, ns).

Imunohistoquímica

Área tegmental ventral

Como mostrado em Fig. 3a, uma ANOVA conduzida em células c-Fos IR no VTA revelou um efeito significativo do tratamento com Acb (F (3, 24) =, 25.67 p <001), mas nenhum efeito do tratamento com BLA (F (3, 24) = 1.13, ns) ou interação entre os tratamentos (F (3, 24) = 2.80, ns). Uma ANOVA conduzida na porcentagem de células TH-IR que mostram c-Fos IR revelou um efeito do tratamento com Acb (F (3, 24) = 6.33, p <05), mas nenhum efeito do tratamento com BLA na porcentagem de TH- Células IR que mostram IR c-Fos (F (3, 24) = .07, ns) uma interação não significativa entre os tratamentos (F (3, 24) = .63, ns).

Figura 3 

a) Número de células VTA expressando c-Fos IR; b) Porcentagem de células VTA TH-IR expressando c-Fos IR. c) Número de células que expressam c-Fos-IR na área perifornical do hipotálamo (PeF) d) Percentagem de c�ulas IR PeF Orexin-A que expressam c-Fos-IR. Tratamentos 4 ...

Hipotálamo Periférico

Como mostrado em Fig. 3b, uma ANOVA conduzida em c-Fos IR no PeF (região analisada representada na Fig. 5b) revelou um efeito significativo do tratamento com Acb (F (3, 24) = 30.78, p <001), tratamento com BLA (F (3, 24) = 30.52, p <001) e uma interação de tratamento Acb × BLA (F (3, 24) = 8.75, p <01). Uma ANOVA realizada na porcentagem de células OrxA-IR que mostram c-Fos IR revelou um efeito significativo do tratamento com Acb (F (3, 24) = 55.85, p <001), tratamento com BLA (F (3, 24) = 23.52, p <001), e uma interação de tratamento Acb × BLA (F (3, 24) = 14.32, p <001). Nas Figuras 5a e 5b, as análises post hoc mostram que a inativação de BLA reduz significativamente a expressão de c-Fos induzida por DAMGO intra-Acb e reduz o número de células de orexina que expressam c-Fos (p <05).

Hipotálamo dorsomedial

Como mostrado em tabela 1, uma ANOVA conduzida para o número de células c-Fos IR no DMH revelou um efeito significativo do tratamento intra-Acb (F (3, 24) = 20.19, p <001), mas nenhum efeito do tratamento intra-BLA ( F (3, 24) = 1.63, ns) ou uma interação de tratamento Acb × BLA (F (3, 24) = 0.05, ns) Uma ANOVA conduzida na porcentagem de células OrxA-IR que mostram c-Fos IR revelou um efeito significativo do tratamento com Acb (F (3, 24) = 13.39, p <001), tratamento com BLA (F (3, 24) = 5.85, p <05), mas nenhuma interação de tratamento Acb × BLA (F (3, 24) = 89, p = 36).

tabela 1 

Número de células que expressam c-Fos-IR (total) no hipotálamo lateral e no hipotálamo dorsomedial e percentagem de células IR PeF Orexin-A expressando c-Fos-IR (% orexina-A). Os tratamentos 4 foram administrados, incluindo DAMGO intra-Acb ou solução salina (SAL) imediatamente ...

Hipotálamo lateral

Como mostrado em tabela 1, uma ANOVA conduzida para o número de células c-Fos IR no LH não revelou efeito de Acb ((F (3,24) = 11, ns) ou tratamento de BLA ((F (3, 24 = 6.82, p < 05) e nenhuma interação (F (3,24) = 26, ns). Uma ANOVA conduzida na porcentagem de células OrxA-IR que mostram c-Fos IR não revelou nenhum efeito significativo do tratamento com Acb (F (3, 24 ) = 64, ns), tratamento com BLA (F (3, 24) = 08, ns) ou uma interação de tratamentos (F (3, 24) = 77, ns.)

Discussão

Sob condições de acesso ad libitum de alto teor de gordura, a inativação do BLA reduziu o aumento da ingestão de gorduras produzidas pelo DAMGO intra-Acb, ao mesmo tempo em que manteve os comportamentos exagerados de aproximação do funil de alimento, confirmando o relatório anterior (). O segundo experimento examinou esses mesmos fenômenos, mas sob condições limitadas de acesso à dieta rica em gordura, permitindo que todos os grupos de tratamento, exceto o grupo tratado apenas com DAMGO intra-Acb, atingissem saciedade (isto é, quantidades consumidas observadas sob condições improvisadas no Exp. 1). Os animais tratados com solução salina intra-Acb, com ou sem inativação do BLA, consumiram níveis semelhantes de dieta rica em gordura e exibiram níveis semelhantes de comportamentos de abordagem, como previsto. Os dois grupos de tratamento de interesse particular, os que receberam DAMGO intra-Acb com ou sem inativação de BLA, consumiram quase toda a dieta rica em gordura disponível no primeiro 30 min da sessão de teste 2hr e apresentaram padrões idênticos de comportamentos apetitivos entradas de funil de alimentos, duração de entrada do funil de alimentos) durante o 90 min final, como previsto. O tratamento com DAMGO intra-Acb exagerou tanto o número quanto a duração dos comportamentos de abordagem do funil de alimentos, independentemente da inativação do BLA, em comparação com os grupos tratados com solução salina intra-Acb, conforme relatado anteriormente (). Importante, como observado no experimento 1 e anteriormente (, ), o tratamento intra-Acb DAMGO, sem inativação do BLA, leva a níveis de consumo pelo menos o dobro da quantidade fornecida sob a condição de acesso limitado. Portanto, os padrões de atividade neural em ratos que receberam tratamento intra-Acb DAMGO sem inativação de BLA devem refletir tanto a motivação para abordagem e a consumir comida adicional além do que estava disponível. Em contraste, os padrões de atividade neural em ratos que receberam tratamento intra-Acb DAMGO, com o BLA inativado, devem refletir uma maior motivação para abordagem a comida, mas uma motivação reduzida para a consumir alimentos adicionais, em comparação com ratos tratados com DAMGO intra-Acb sem inativação de BLA. Isso é essencial não apenas para a justificativa do design, mas também para a interpretação dos dados atuais. O nível de dieta disponível foi escolhido não apenas para manter os níveis de consumo dentro de um intervalo limitado entre os grupos, mas também para assegurar que os ratos em todos os grupos de tratamento, exceto o grupo DAMGO-only, atingiram ou se aproximaram da saciedade (conforme determinado pelo Experimento 1 e anterior). descobertas, ver ).

A administração de DAMGO Intra-Acb aumentou significativamente o VTA c-Fos IR em neurônios dopaminérgicos em comparação ao tratamento com solução salina, e a administração de muscimol intra-BLA não teve influência sobre esse aumento. Pesquisas anteriores sugerem que aumentos na IR c-Fos na VTA e, em particular, nos neurônios VTA dopamina (DA) desempenham um papel central na recompensa, motivação e dependência de drogas (; ; ). A administração de antagonistas da dopamina no Acb bloqueia o comportamento da abordagem alimentar apetitiva, mas não tem efeito sobre o consumo de comida induzida pela fome () ou consumo de gordura intra-Acb DAMGO (). A administração de agonistas dopaminérgicos intra-Acb aumenta a resposta da razão progressiva para um reforço alimentar, mas não tem efeito na alimentação livre (). Estes dados e outros sugerem que os comportamentos exagerados de abordagem alimentar apetitiva observados em ambos os grupos de tratamento administrados com DAMGO intra-Acb, com e sem inativação de BLA, são mediados pelo aumento da atividade em neurónios dopaminérgicos de VTA.

O padrão de atividade neuronal PeF orexina-A corresponde aos padrões de consumo tipicamente observados após esses mesmos efeitos de tratamentos sob condições de acesso ad lib (, ), com tratamento intra-Acb DAMGO, levando a um consumo maior do que qualquer outro tratamento. Descobrimos também que o DAMGO intra-Acb aumentou a atividade da DMH c-Fos independentemente do tratamento com BLA, mas apenas a DAMGO intra-só aumentou a proporção de neurônios da orexina expressando c-Fos em comparação com os controles. Apesar do seu papel no comportamento alimentar induzido por DAMGO (; ), DAMGO não aumentou significativamente a atividade de LH c-Fos, embora não permitiu que os animais atingissem a saciedade.

O hipotálamo há muito é considerado um centro de regulação autonômica da homeostase energética; incluindo regulação da alimentação, excitação e recompensa (, ). Neurônios expressando os peptídeos orexígenos orexina-A e hormônio concentrador de melanina (MCH) são conhecidos por povoar densamente as áreas laterais do hipotálamo (), em especial, a área perifornical. O consumo de uma dieta rica em gorduras observada como sendo dirigida pela orexina-A administrada centralmente) é bloqueado pela administração prévia do antagonista opióide naloxona (), sugerindo uma interação dos peptídeos opioides e orexínicos na mediação do consumo alimentar apetecível. A administração da orexina A intra-VTA também excita os neurônios da dopamina (Borgland et al., 2006). O bloqueio da sinalização da orexina no VTA reduz a alimentação induzida por DAMGO de uma dieta rica em gordura (), ainda em que medida isso ocorre através da redução dos comportamentos apetitivos que podem contribuir para o aumento do consumo é desconhecido. Portanto, a descoberta atual de que o aumento da atividade dopaminérgica da VTA após DAMGO intra-Acb não foi afetado pela inativação do BLA, apesar de reduzir a atividade da PeF orexina, aumenta a importância da caracterização comportamental das fases apetitiva e consumatória do comportamento alimentar. Além disso, esses dados fornecem hipóteses testáveis ​​para examinar a influência da modulação dopaminérgica da orexina e VTA do PeF na abordagem dirigida por opióides e nas fases consumatórias da alimentação.

O presente estudo utilizou acesso limitado à dieta (ou seja, gramas disponíveis) para controlar a influência dos níveis diferenciais de consumo após vários tratamentos medicamentosos. O estudo também limitou seu exame a uma dieta única; Portanto, permanece a possibilidade de que a alimentação dirigida por opióides de outras dietas palatáveis ​​possa ser regulada de forma semelhante. A escolha da dieta hiperlipídica foi impulsionada pelas caracterizações passadas da rede associada reveladas como subjacentes à alimentação com alto teor de gordura intra-Acb DAMGO (; para revisão), particularmente o papel do BLA (, ). Não se sabe se os presentes achados são específicos da dieta hiperlipídica, ou se também seriam observados com uma dieta alternativa. Curiosamente, um estudo recente descobriu que, mesmo entre as dietas altamente palatáveis, há uma diferença marcante nos padrões de ativação de c-fos entre as principais regiões reguladoras da alimentação do circuito mesocorticolímbico (). Estudos futuros serão necessários para determinar se as descobertas atuais são específicas para dietas ricas em gordura.

Em resumo, esses dados fornecem informações sobre como o BLA responde à ativação de opióides do Acb especificamente para direcionar o consumo, mas não para os comportamentos de abordagem, associados a uma dieta rica em gordura. Os dados sugerem que o comportamento de consumo impulsionado pelo DAMGO intra-Acb pode ser devido ao aumento da atividade dos neurônios orexina-A no PeF, enquanto comportamentos de aproximação aumentada parecem estar associados com o aumento da atividade dopaminérgica do VTA, com a ativação do BLA apenas obrigada a observar a fase de consumo. Esses dados fornecem uma melhor compreensão de dois comportamentos alimentares dissociados dentro de um modelo de alimentação bem caracterizado. Esta pesquisa expande nosso conhecimento sobre os circuitos neurais críticos para a alimentação com palatabilidade e carrega implicações para a compreensão dos comportamentos de alimentação desadaptativos envolvidos no desenvolvimento da obesidade e dos comportamentos de dependência alimentar.

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Figura 4 

Desenhos de linhas esquemáticas, adaptados do atlas de Paxinos & Watson (1998), representando seções coronais contendo regiões cerebrais analisadas delineadas em área azul (área cinza) e ampliadas diretamente abaixo. Regiões: (A) área tegmentar ventral, VTA; (B) dorsomedial ...

Agradecimentos

Os autores gostariam de agradecer o apoio da concessão DA024829 do Instituto Nacional de Abuso de Drogas para MJW.

Notas de rodapé

Os autores declaram não haver conflito de interesses.

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