După apariția zilnică a unei soluții de zaharoză, lipsirea de alimente induce anxietatea și dezechilibrul accumbens dopamină / acetilcolină (2008)

Consumul excesiv de zahăr poate activa căile neuronale într-un mod similar cu consumul de droguri de abuz, ducând la semne asociate de dependență.. Experimentele prezente testează dacă șobolanii care s-au consumat excesiv de zaharoză și apoi au postit demonstrează semne de sevraj asemănător opiaceelor. Șobolanii au fost menținuți pe o privare de 12 ore, urmată de acces timp de 12 ore la o soluție de zaharoză 10% și mâncare timp de 28 de zile, apoi au postit timp de 36 de ore. Aceste animale au petrecut mai puțin timp pe brațul expus al unui labirint în plus în comparație cu un grup de mâncare ad libitum defavorizat, ceea ce sugerează anxietate. Microdializa a evidențiat o creștere concomitentă a acetilcolinei extracelulare și o scădere a eliberării de dopamină în învelișul nucleului accumbens. Aceste rezultate nu par să se datoreze hipoglicemiei. Descoperirile sugerează că o dietă de consum excesiv de zaharoză și mâncare, urmată de post creează o stare care implică anxietate și echilibrul alterat al dopaminei și acetilcolinei accumbens. Acest lucru este similar cu efectele naloxonei, sugerând o retragere asemănătoare opiaceelor. Acesta poate fi un factor în unele tulburări de alimentație.

1.1. Metode generale

Șobolani masculi Sprague-Dawley au fost obținuți de la Taconic Farms (Germantown, NY) sau crescuți la vivariumul Universității Princeton dintr-un stoc provenit de la Taconic Farms. Șobolanii au fost adăpostiți individual pe un ciclu inversat de lumină de 12 ore: 12 ore de întuneric. Toate procedurile au fost aprobate de Comitetul instituțional de îngrijire și utilizare a animalelor de la Universitatea Princeton.

1.2. Experimentul 1: Este anxietatea evidentă în timpul postului la șobolanii care consumă zahăr?

Șobolani (300–450 g) în lotul principal experimental (zahăr intermitent + mâncare); n = 9) au fost menținute pe o dietă de privare de 12 ore, urmată de acces timp de 12 ore la o soluție de zaharoză 10% (g/v) plus mâncare standard pentru rozătoare (LabDiet #5001, PMI, St. Louis, MO, 3.02 kcal/ g) începând cu 4 ore în faza întunecată în fiecare zi timp de 28 de zile [13]. Un grup de control (ad libitum chow; n = 7) i sa permis accesul ad libitum la mâncarea standard pentru rozătoare. Toate animalele aveau apă disponibilă ad libitum. Alte grupuri (mâncăruri intermitente și zahăr ad libitum) utilizate în experimentele 2 și 3 nu au fost testate pentru anxietate, deoarece nu au reușit să prezinte semne comportamentale de sevraj după naloxonă sau post într-un raport anterior.3].

În ziua 28, după privarea obișnuită de 12 ore, șobolanilor din grupul experimental li s-a refuzat accesul la zahăr și mâncare pentru încă 24 de ore. Grupul de control a fost, de asemenea, privat de mâncare timp de 36 de ore. În acest timp, animalele au continuat să aibă acces ad libitum la apă. Apoi animalele au fost plasate individual în labirintul înălțat plus timp de 5 minute folosind tehnica File, Lippa, Beer și Lippa.14]. Aparatul avea patru brațe, fiecare 10 cm lățime pe 50 cm lungime și era ridicat la 60 cm deasupra podelei. Două brațe opuse erau închise cu pereți înalți opaci. Celelalte două brațe nu aveau pereți de protecție. Experimentul a fost efectuat sub lumină roșie. Șobolanii au fost plasați în centrul labirintului și alternați cu fața la un braț deschis sau închis. Fiecare probă cu labirint plus a fost înregistrată video și marcată pentru timpul petrecut cu capul și labele anterioare pe brațul deschis, brațul închis sau secțiunea din mijloc a labirintului de către un observator care ne vede starea de tratament.

1.3. Experimentul 2: șobolanii care consumă zahăr au modificat eliberarea DA și ACh în accumbens în timpul postului?

Un grup separat de șobolani (350-450 g) a suferit o intervenție chirurgicală pentru a implanta canule de ghidare pentru microdializă. Șobolanii au fost anesteziați cu 20 mg/kg xilazină și 100 mg/kg ketamină (ip) suplimentată cu ketamină la nevoie (100 mg/kg, ip). Canulele de ghidare bilaterale din oțel inoxidabil de calibrul 21 au fost îndreptate către învelișul posterior medial accumbens (anterior: + 1.2 mm, lateral: 0.8 mm și ventral: 4.0 mm, cu referire la bregma, sinusul sagital mediu și, respectiv, suprafața craniului nivelat) folosind un instrument stereotaxic.

Șobolanii au fost lăsați să se recupereze după operație timp de cel puțin 1 săptămână. Similar cu procedurile din Experimentul 1, un grup experimental (n = 6) a fost menținută pe o privare zilnică de 12 ore, urmată de acces de 12 ore la 10% zaharoză și mâncare standard pentru rozătoare, începând cu 4 ore în faza întunecată, timp de 28 de zile pentru a induce bingeing (adică, zahăr intermitent + mâncare). Un grup de control a fost menținut la același program fără zaharoză (aliment intermitent, n = 7), în timp ce un alt grup a fost menținut cu mâncare zilnică ad libitum (n = 6). În ziua 28, fiecare șobolan a fost mutat în camera de microdializă și o sondă a fost introdusă și fixată cu ciment acrilic cu 14-16 ore înainte de experiment pentru a permite stabilizarea recuperării neurotransmițătorului. Sondele de microdializă au fost construite din tuburi de sticlă de silice (37 µm diametru interior, Polymicro Technologies Inc., Phoenix, AZ) în interiorul unui tub din oțel inoxidabil de calibrul 26 cu un vârf de microdializă din tub de celuloză sigilat la capăt cu epoxi (Spectrum Medical Co., Los Angeles, CA, 6000 MW, 0.2 mm diametru exterior × 2.0 mm lungime) [15]. Sondele au ieșit cu 5 mm din canula de ghidare pentru a ajunge la locul dorit în învelișul accumbens. Sondele au fost perfuzate cu soluție tamponată Ringer (142 mM NaCI, 3.9 mM KCI, 1.2 mM CaCl₂, 1.0 mM MgCl₂, 1.35 mM Na₂HPO₄, 0.3 mM NaH₂PO₄, pH 7.35) la un debit de 0.5 uL/min pentru perioada de stabilizare și la 1.3 uL/min cu 2 ore înainte și pe tot parcursul experimentului. Neostigmină (0.3 pM) a fost adăugată la soluția Ringer pentru a îmbunătăți recuperarea bazală a ACh prin împiedicarea degradării sale enzimatice.

Când perioada finală de acces la zaharoză de 12 ore s-a încheiat în ziua 28, mâncarea, zaharoza și apa au fost îndepărtate de la toți șobolanii. Apa a fost eliminată pentru cele 36 de ore de experiment de dializă, deoarece apa potabilă poate modifica nivelurile inițiale de DA și ACh.16], ceea ce ar confunda rezultatele. Probele de microdializă au fost colectate timp de 1 oră (probe de 3 × 20 de minute) după 12, 24 și 36 de ore de post (fără mâncare, zahăr sau apă disponibile). Fiecare probă a fost împărțită, jumătate pentru analiza DA și jumătate pentru ACh.

1.4. Testele de dopamină și acetilcolină

DA și metaboliții săi acid 3,4-dihidroxi-fenilacetic (DOPAC) și acid homovanilic (HVA) au fost analizați prin cromatografie lichidă de înaltă performanță, fază inversă, cu detecție electrochimică (HPLC-EC). Probele au fost injectate într-o buclă de probă de 20 uL care duce la o coloană de 10 cm cu orificiu de 3.2 mm și umplutură C3 de 18 um (Brownlee Co. Model 6213, San Jose, CA). Faza mobilă a conţinut 60 mM fosfat de sodiu, 100 pM EDTA, 1.24 mM acid heptanosulfonic şi 5% vol/vol metanol. DA, DOPAC și HVA au fost măsurate cu un detector coulometric (ESA Co. Model 5100A, Chelmsford, MA) cu potențialul de condiționare setat la +500 mV și potențialul celulei de lucru la -400 mV.

ACh a fost măsurat prin HPLC-EC în fază inversă folosind o buclă de probă de 20 uL cu o coloană analitică C10 de 18 cm (Chrompack Inc., Palo Alto, CA). ACh a fost transformat în betaină și peroxid de hidrogen printr-un reactor enzimatic imobilizat (acetilcolinesteraza și colinoxidază de la Sigma, St Louis, MO și coloana de la Chrompack Inc., Palo Alto, CA). Faza mobilă a fost fosfat de potasiu 200 mM la pH 8.0. A fost utilizat un detector amperometric (EG&G Princeton Applied Research, Lawrenceville, NJ). Peroxidul de hidrogen a fost oxidat pe un electrod de platină (BAS, West Lafayette, IN) stabilit la 500 mV în raport cu un electrod de referință Ag-AgCl (EG&G Princeton Applied Research).

Trei probe de 20 de minute au fost colectate la 12, 24 și 36 de ore de post. Pentru fiecare oră, datele pentru cele trei probe au fost mediate. Datele pentru DA și ACh au fost convertite în procente din punctul de timp de privare de 12 ore pentru fiecare grup, când șobolanii hrăniți intermitent s-ar aștepta în mod normal la mâncare.

1.5. Histologie

La sfârșitul experimentului a fost efectuată histologia pentru a verifica plasarea sondei de microdializă. Șobolanii au primit o supradoză de pentobarbital de sodiu și, atunci când au fost anesteziați profund, au fost perfuzați intracardic cu soluție salină 0.9% urmată de formaldehidă 10%. Creierele au fost îndepărtate, înghețate, iar experimentatorul a inspectat secțiunile pe măsură ce au fost tăiate (felii de 40 µm, începând anterior de accumbens) până când au fost localizate locurile vârfurilor sondei. Odată ce urmele sondei au fost vizualizate, acestea au fost reprezentate grafic folosind atlasul lui Paxinos și Watson.17].

1.6. Experimentul 3: Există modificări ale nivelurilor de glucoză din sânge din cauza consumului excesiv de zaharoză?

Șobolanii (300–350 g) din trei grupuri au fost menținuți timp de 28 de zile pe (a) zahăr intermitent + mâncare (privare de 12 ore urmată de acces de 12 ore la o soluție de zaharoză 10% și mâncare, începând cu 4 ore în faza întunecată). ; n = 10), (b) mâncare intermitentă (privare de 12 ore urmată de acces de 12 ore la mâncare standard pentru rozătoare (fără zaharoză), începând cu 4 ore în faza întunecată; n = 10), sau (c) mâncare ad libitum (n = 9). Alimentele și zahărul au fost îndepărtate și au fost colectate probe de sânge din coadă după 12, 24 și 36 de ore de privare. Sângele a fost colectat din vârful cozii de către un experimentator ținând ușor animalul, în timp ce altul a făcut o mică incizie la aproximativ 5 mm de vârful cozii cu un bisturiu steril. Sângele a fost colectat într-un tub capilar, centrifugat și serul a fost apoi analizat pentru nivelurile de glucoză cu un metabolizator enzimatic rapid Analox GM7 (Analox, Lunenburg, MA). În timpul perioadei de acces de 28 de zile, aportul de zahăr și mâncare a fost măsurat zilnic, iar greutățile corporale au fost măsurate săptămânal. Greutățile corporale au fost, de asemenea, măsurate la fiecare moment în timpul privării.

1.7. Statistici

Datele labirintului plus au fost analizate cu un student cu o singură coadă, nepereche t-Test. a lui Cohen d, care măsoară mărimea efectului [18], și p_reprezentant, care oferă probabilitatea de replicare [19], au fost de asemenea calculate. Datele pentru DA și ACh au fost analizate ca diferență procentuală față de valoarea inițială normalizată, așa cum este descris mai sus, utilizând un ANOVA cu măsuri repetate în două sensuri, urmat de teste Tukey post hoc. Nivelurile de glucoză din sânge, greutatea corporală și datele de aport au fost analizate prin ANOVA cu măsuri repetate în două direcții.

2.1. Greutatea corporală, aportul de zahăr și consumul de mâncare

Datele colectate în timpul perioadei de acces de 28 de zile din Experimentul 3 au arătat că șobolanii cu acces excesiv la zaharoză și-au intensificat aportul de zaharoză în perioada de expunere de 28 de zile (F(27, 279) = 4.9, p <0.001; Fig. 1A), o constatare similară cu ceea ce a fost arătat în rapoartele noastre anterioare cu zaharoză sau glucoză [3,20]. Datele privind consumul de mâncăruri au arătat o diferență semnificativă între grupuri. Șobolanii cu acces intermitent la zahăr au mâncat mai puțină mâncare decât grupurile ad libitum și intermitente (F(2,26) = 60.8, p <0.001; Fig. 1B). Cu toate acestea, nu a existat nicio diferență între grupuri în ceea ce privește aportul caloric total zilnic (Fig. 1C).

  

Fig. 1

Aportul de zahăr și mâncare în timpul perioadei de acces de 28 de zile. A) Șobolanii cu zahăr + mâncare intermitentă și-au escaladat aportul zilnic total de zahăr în timp. B) Șobolanii cu zahăr intermitent + mâncare au mâncat mai puține grame de mâncare decât mâncarea intermitentă și ad libitum ...

Nu au existat diferențe în greutatea corporală între grupuri în timpul perioadei de acces de 28 de zile; cu toate acestea, a existat un efect al timpului, toate cele trei grupuri crescând în greutate în cele 28 de zile (F(4,104) = 298.9, p < 0.001). În timpul celor 36 de ore de privare, greutatea corporală a scăzut în timp pentru toate grupurile (F(2,52) = 1957.8, p < 0.001), fără nicio diferență între grupuri în orice moment (12, 24 sau 36 de ore).

2.2. Experimentul 1: Indicii comportamentali ai anxietății după post la șobolanii care consumă zahăr

Când au fost plasați în labirintul cu plus pentru 5 minute, după 36 de ore de privare de hrană, șobolanii care au fost menținuți anterior pe zahăr intermitent + mâncare au petrecut mai puțin timp (18 ± 4 s, 6% din timpul total) pe brațul deschis al labirintul plus în comparație cu grupul la fel de defavorizați ad libitum-chow care nu a avut experiență de zaharoză (34 ± 8 s, 11% din timpul total; t(16) = 2.01, p <0.05, d = 1.03, unde 0.8 sau mai mare este considerată o dimensiune mare a efectului [18], și p_reprezentant = 0.87; Fig. 2).

  

Fig. 2

Procentul de timp petrecut pe brațul deschis al labirintului plus ridicat. Șobolanii care au fost hrăniți anterior cu zahăr intermitent + mâncare au petrecut mult mai puțin timp pe brațul deschis după 36 de ore de post, în comparație cu un grup de mâncare ad libitum la fel de defavorizat. ...

2.3. Experimentul 2: șobolanii care consumă zahăr au redus DA extracelular și au crescut ACh în coaja NAc în timpul postului

A existat o interacțiune semnificativă între grup și timp (privare de 12, 24 și 36 de ore) (F(4,28) = 2.86, p <0.05; Fig. 3A). După 24 de ore de post, eliberarea DA a scăzut la 68 ± 6% pentru grupul alimentat anterior cu zahăr intermitent + mâncăruri și 72 ± 5% pentru grupul cu mâncăruri ad libitum, rămânând în același timp neschimbat pentru grupul cu mâncăruri intermitente (95 ± 7%). . După 36 de ore de post, DA extracelulară a rămas scăzută pentru grupul cu sucroză intermitentă + mâncare (61 ± 14%), iar în acest moment a fost semnificativ mai mică decât atât grupul cu mâncare ad libitum (113 ± 14%, p < 0.05) și grupul de mâncare intermitentă (104 ± 15, p <0.05).

  

Fig. 3

DA și ACh extracelular în NAc după 24 și 36 de ore de post. A) După 36 de ore de post, eliberarea DA în grupul intermitent de zahăr + mâncare (bară neagră) a fost semnificativ mai mică decât cea intermitentă (bară gri) și cea ad libitum (albă). ...

Nu au existat diferențe între grupuri după 12 ore de privare fie pentru DA sau ACh (zahăr intermitent + mâncăruri = 1.6 ± 0.3 pg și 0.4 ± 0.1 pmol/probă; mâncăruri intermitente = 1.5 ± 0.4 pg și 0.7 ± 0.3 pmol/probă; libitum chow = 1.4 ± 0.3 pg și, respectiv, 0.7 ± 0.3 pmol/probă;

După 24 de ore de post, nivelurile DOPAC au fost scăzute pentru toate grupurile (F(2,34) = 33.8, p < 0.001). O tendință similară, deși nesemnificativă, a fost observată la 36 de ore de post. A existat și un efect al timpului asupra eliberării HVA (F(2,34) = 6.97, p < 0.001). La fel ca DOPAC și DA, HVA a fost scăzut la 24 de ore de post pentru toate grupurile (Tabelul 1). Cu toate acestea, până la 36 de ore de post, HVA a fost mai mare pentru grupul cu zahăr + mâncare intermitentă (119 ± 20%), dar a rămas ușor scăzut pentru grupurile cu mâncare ad libitum și cu mâncare intermitentă.

  

Tabelul 1

Valori pentru nivelurile DOPAC și HVA din experimentul 2

ACh extracelular s-a schimbat în direcția opusă DA. A existat o interacțiune semnificativă între grup și timp (F(4, 30) = 4.81, p <0.005; Fig. 3B). ACh a crescut după 24 de ore de repaus alimentar pentru grupul intermitent zaharoză + mâncare (115 ± 10%; p < 0.05), dar nu pentru grupul de mâncare ad libitum (77 ± 13%) sau grupul de mâncare intermitentă (90 ± 15%). Această diferență a fost sporită după 36 de ore de post, cu ACh în creștere pentru grupul intermitent zaharoză + mâncăruri (164 ± 14%) comparativ cu nivelurile observate la mâncărurile ad libitum (97 ± 17%; p < 0.05) și mâncare intermitentă (104 ± 15%; p < 0.05) grupuri de control.

Rețineți că măsurile de bază au fost luate după primele 12 ore de post, când șobolanii intermitent zaharoză + mâncare și mâncare intermitentă ar primi în mod normal hrană. Astfel, momentul de post de 36 de ore a fost exact la 24 de ore după măsura de 12 ore. În acest moment al ciclului circadian, grupurile de control alimentate cu mâncare nu au prezentat modificări ale DA sau ACh, în timp ce grupul care consumă zahăr a avut DA semnificativ scăzut și ACh ridicat.

Histologia a verificat că plasările sondelor au fost în principal în învelișul NAc (Fig. 4).

  

Fig. 4

Amplasarea pistei sondei indică faptul că probele de microdializă au fost extrase predominant din învelișul medial de NAc la planurile 1.2 și 1.7 anterioare bregma.17]. CPu = putamen caudat, AcbC = miez accumbens, AcbSh = coajă accumbens.

2.4. Experimentul 3: semnele de sevraj după post la șobolanii care consumă zahăr nu sunt direct legate de hipoglicemie

Nu au existat diferențe semnificative în nivelurile de glucoză din sânge între grupuri (interval pentru 12 ore = 5.1–7.8 mmol, interval pentru 24 ore = 4.6–6.9 mmol, interval pentru 36 ore = 4.2–6.4 mmol). A existat, totuși, un efect al timpului, cu scăderea nivelului de glucoză din sânge pentru toate grupurile pe parcursul celor 36 de ore de privare (F(2,52) = 52.8, p <0.001).

3.1. Indicații comportamentale ale anxietății în timpul postului la șobolanii care consumă zahăr

Labirintul cu plus este unul dintre cele mai frecvent utilizate teste de anxietate pe animale [14,21] și a fost validat pe scară largă atât pentru anxietatea generală [22] și anxietatea indusă de retragerea drogurilor [23]. Rezultatele Experimentului 1 sugerează că postul după o dietă cu acces intermitent la zahăr poate duce la anxietate, măsurată de labirintul de plus. Șobolanii care anterior consumaseră zahăr au petrecut 6% din timp pe brațul deschis al labirintului, comparativ cu 11% pentru grupul de mâncare ad libitum. Aceste date sunt în intervalul de valori obținute de alții, iar rezultatele sunt similare cu cele găsite de obicei folosind această procedură [24,25]. Această constatare este similară cu scăderea explorării cu brațul deschis care a fost observată în urma retragerii spontane de la morfină.26]. În studiile anterioare, animalele care au fost menținute cu o dietă ad libitum cu zahăr și mâncare nu au prezentat semne de anxietate atunci când li s-a administrat naloxonă, în timp ce animalele menținute cu o dietă intermitentă cu zahăr și mâncare au prezentat anxietate atunci când li s-a administrat aceeași doză de naloxonă.3]. De asemenea, accesul ad libitum la zahăr nu a reușit să producă alte semne comportamentale de dependență, inclusiv sensibilizarea încrucișată la amfetamină.27] și tendința de a consuma alcool [28]. Accesul intermitent la zahăr produce aceste comportamente. Importanța accesului intermitent în declanșarea efectelor observate este sugerată în continuare de constatările în care abstinența de la zaharină ad libitum nu a dus la comportamente asemănătoare depresive.29], care este un alt comportament care poate fi observat în timpul retragerii. Având în vedere aceste studii anterioare, zahărul ad libitum nu a fost testat în experimentul de față.

De asemenea, studiile au arătat că nu administrarea dietei cu zaharoză, ci abstinența prelungită de la dietă precipită semnele de anxietate la șobolanii care consumă zaharoză. Am raportat anterior că șobolanii care consumă zahăr, cu acces zilnic de 12 ore, urmat de privare de 12 ore, nu prezintă semne somatice de anxietate, apeluri de urgență cu ultrasunete sau anxietate pe labirintul plus crescut după 12 ore, zilnic. perioada de privare de alimente [3]. Rezultatele prezente confirmă că privarea de 36 de ore provoacă fenomenul de anxietate.

Descoperirea anxietății în timpul postului în Experimentul 1 este similară cu semnele de sevraj asemănătoare opiaceelor ​​care pot fi precipitate cu antagonistul opioid, naloxona.3]. Sensibilitatea la naloxonă la șobolanii care consumă zahăr sugerează o modificare a receptorilor opioizi endogeni ca urmare a dietei. Acest lucru a fost confirmat în rapoartele care arată că consumul excesiv de alimente gustoase modifică ARNm-ul encefalinei și legarea receptorului μ-opioid în NAc.30-32]. Este probabil ca semnele de sevraj după privare care sunt observate în studiul de față să se datoreze lipsei de stimulare endogene a opioidelor la animalele care consumă zahăr.

Aceste rezultate sunt în acord cu alte rapoarte de semne de sevraj asemănătoare opiaceelor ​​care urmează postului sau care apar spontan, la șobolanii care anterior au consumat zahăr. Pe lângă semnele somatice de suferință [3], au fost observate comportamente agresive și scăderi ale temperaturii corpului [10]. Aceste modificări de comportament și fiziologie sunt similare cu cele observate în timpul sevrajului de la opiacee.33,34] și susțin teoria conform căreia o dietă de acces intermitent la o soluție de zahăr poate duce la semne de sevraj asemănător opiaceelor.

3.2. DA și ACh extracelular în accumbens în timpul postului la șobolanii care consumă zahăr

La 36 de ore de post, în comparație cu ambele grupuri de control, nivelurile DA au fost semnificativ scăzute pentru grupul intermitent cu zahăr + mâncare. Acest lucru sugerează că lipsa de hrană și apă poate provoca o pierdere a tonusului DA la șobolanii cu antecedente de consum excesiv de zahăr. În același timp, ACh extracelular este crescut, ceea ce sugerează o stare de sevraj la opioide.

Grupurile de control nu au prezentat acest efect. La acest punct de timp de 36 de ore, care este aceeași fază a ciclului de lumină/întuneric ca și punctul de timp de 12 ore, DA a revenit la nivelurile de bază pentru grupul de mâncare ad libitum (Fig. 3A). Acest lucru sugerează că eliberarea accumbens DA în grupul de mâncare ad libitum a urmat un ritm diurn, așa cum sugerează Paulson și Robinson.35]. Alții au sugerat modificări similare în striatul [36,37]. Acest efect diurn nu a fost observat cu grupul de alimente intermitente, posibil pentru că hrănirea ciclică poate modifica ritmul circadian normal al eliberării DA.

Scăderea prelungită a DA extracelulară în grupul intermitent zahăr + mâncăruri este similară cu ceea ce a fost raportat în timpul retragerii spontane de la morfină.7] și poate juca un rol în stimularea restabilirii aportului de zahăr după abstinență [38]. Rezultatele obținute cu grupul de mâncare intermitentă, care a arătat o schimbare relativ mică în eliberarea de DA în orice moment, sugerează că combinația dintre consumul excesiv de zahăr și mâncare, nu doar mâncare, este importantă în producerea efectelor observate.

Deși DOPAC și HVA urmează de obicei modele similare cu DA, acest lucru nu este întotdeauna cazul. În experimentul de față, DOPAC și HVA nu au prezentat o variație diurnă precum cea observată cu DA, ci au rămas suprimate în timp. Deși alții au raportat fluctuații circadiene ale acestor metaboliți în NAc [35], nu cunoaștem nicio lucrare care să fi măsurat aceste niveluri în timpul postului de 36 de ore. Astfel, în experimentul de față, postul poate să fi afectat metabolismul DA în grupul de control cu ​​mâncare.

Nivelurile de ACh au arătat o diferență semnificativă între grupuri după 36 de ore de post. ACh din NAc a fost implicat în comportamentul ingestiv [39] și sațietatea în special [40-44] și, când DA este scăzută, ACh poate stimula aversiunea [40,45-48]. Creșterea semnificativă a ACh observată la șobolanii intermitenți de zahăr + mâncare în timpul postului în prezentul experiment poate corespunde aspectelor negative ale lipsei de recompensă. Studiile anterioare susțin teoria conform căreia rezultatele raportate aici sunt rezultatul privării de dieta cu zaharoză. Șobolanii se exacerba cu eliberarea de zaharoză DA și prezintă o atenuare a eliberării ACh în NAc [20,49], care este opusul rezultatelor prezente observate în timpul deprivării prelungite. Dezechilibrul dintre accumbens DA și ACh în grupul intermitent zahăr + mâncare, dar nu și în grupurile de control, poate contribui la anxietatea observată în experimentul 1.

3.3. Nivelurile de glucoză din sânge în timpul postului la șobolanii care consumă zahăr

Hipoglicemia poate duce la o stare aversivă din care un animal poate încerca să scape mâncând. Comportamentele asociate cu această stare aversivă sunt similare cu cele observate în timpul administrării de naloxonă sau a postului la șobolanii care consumă sucroză.50]. O multitudine de factori pot influența sistemul de recompensă a creierului. Cu toate acestea, din cauza asemănării dintre comportamentele observate în timpul hipoglicemiei și cele observate în timpul anxietății, acest studiu a măsurat nivelurile de glucoză din sânge pentru a se asigura că efectele observate nu s-au datorat pur și simplu unui status glicemic aberant. Nivelurile de glucoză din sânge au fost similare în toate grupurile și, prin urmare, nu par să țină seama de diferențele comportamentale sau modificările eliberării DA și ACh. Se poate deduce că nivelurile medii de insulină au rămas constante între grupuri, deoarece nu au fost observate modificări ale nivelurilor de glucoză din sânge și greutățile corporale nu au diferit ca urmare a programelor de hrănire. Astfel, constatările prezente, precum și cele din raportul nostru anterior [30], sugerează că modificările comportamentale și neurochimice nu sunt rezultatul diferențelor în nivelurile de glucoză din sânge. În schimb, acestea se pot datora unei combinații de modificări ale sistemelor endogene de opioid și DA.

Această cercetare a fost susținută de grantul USPHS AA-12882 (către BGH) și DA-16458 și DK-79793 (burse către NMA).