PLoS One. 2013; 8 (9): e74645.
Publicat online 2013 Sep 10. doi: 10.1371 / journal.pone.0074645
PMCID: PMC3769238
Silvana Gaetani, Editor
Abstract
Epidemia mondială a obezității reprezintă o amenințare enormă și tot mai mare pentru sănătatea publică. Cu toate acestea, mecanismele neurobehaviorale de supraalimentare și obezitate sunt incomplet înțeles. Sa sugerat că procesele asemănătoare dependenței pot sta la baza anumitor forme de obezitate, în special a celor asociate cu tulburări de alimentație. Pentru a investiga rolul proceselor asemănătoare dependenței în obezitate, am adaptat un model de comportament asemănător dependenței de cocaină la șobolani care răspund pentru alimente foarte gustoase. Aici, am testat dacă șobolanii răspund pentru ciocolată foarte gustoasă Asigurați-vă că ar veni să arate trei criterii de comportament asemănător dependenței, adică o motivație ridicată, căutarea continuă în ciuda lipsei de semnalat și persistenței căutării în ciuda consecințelor aversive. De asemenea, am investigat dacă expunerea la un model de binge (o dietă constând în perioade alternante de acces alimentar limitat și acces la alimente foarte gustoase), promovează apariția comportamentului asemănător cu alimentația. Datele noastre arată diferențe individuale substanțiale în controlul căutării și consumării alimentelor gustoase, însă nu a putut fi identificat nici un subgrup distinct al animalelor care să arate comportament asemănător dependenței. În schimb, am observat o gamă largă care se extinde de la un control scăzut la un control foarte ridicat asupra aportului alimentar gustos. Expunerea la modelul de binge nu a afectat însă controlul asupra căutării și consumării de alimente gustoase. Animalele care au demonstrat un control scăzut asupra consumului de alimente gustoase (adică au înregistrat un nivel ridicat al celor trei criterii de comportament asemănător dependenței) au fost mai puțin sensibile la devalorizarea recompensării alimentare și au fost mai predispuse la refacerea indusă de alimente a răspunsului stins, consumul de alimente este asociat cu aportul alimentar obișnuit și vulnerabilitatea la recădere. În concluzie, prezentăm un model animal pentru a evalua controlul asupra căutării și luării alimentelor. Deoarece controlul diminuat asupra consumului de alimente este un factor major în dezvoltarea obezității, înțelegerea fundamentelor sale comportamentale și neurale poate facilita o mai bună gestionare a epidemiei de obezitate.
Introducere
Obezitatea reprezintă o amenințare majoră pentru sănătatea publică, deoarece crește riscul de diabet, boli cardiovasculare și cancer [1,2]. Ratele de prevalență a obezității au crescut constant, cu o creștere preconizată de 2030 de milioane de 65 și 11 de milioane de adulți obezi în SUA și Marea Britanie, respectiv [2]. Prevalența actuală a obezității (definită ca un indice de masă corporală> 30 kg / m2) este de aproximativ 33% în SUA și mai mult de jumătate din statele membre ale UE au niveluri de obezitate> 20% [3,4]. În ciuda prevalenței sale ridicate, neuronii și comportamentele de bază ale obezității sunt incomplet înțeles.
Sa sugerat că anumite forme de consum alimentar excesiv asociate cu obezitatea sunt mediate de un proces asemănător dependenței [1,2,5-11]. Deși măsura în care dependența de alimente ar putea explica epidemia de obezitate este supusă unei dezbateri intense [2,12-14]. În sprijinul unui rol al proceselor asemănătoare dependenței în obezitate, există o suprapunere între criteriile DSM-IV pentru dependența de substanțe și criteriile propuse pentru tulburarea de a consuma cheaguri [3,4,15,16] și obezitatea [1,2,17]. În plus, comorbiditatea între tulburările de alimentație și tulburările de abuz de substanțe poate fi la fel de mare ca și 40%18]. În acest sens, sa sugerat că consumul de alcool (consum) și consumul de droguri se bazează pe circuite neuronale similare [19]. Un posibil mecanism neuronal comun este scăderea disponibilității receptorilor de dopamină D2 în striatum care se găsește în ambele tulburări [20-24], o concluzie care a fost confirmată într-un model animal de alimentație compulsivă [25]. Alte asemănări includ un model asemănător al activității creierului în urma poftei și suprimării dorinței [26-30] și co-apariția cu o personalitate impulsivă sau tulburare de hiperactivitate cu deficit de atenție [31-36].
Am susținut anterior că modelele recent dezvoltate din domeniul drogurilor pot fi utile pentru a investiga conceptul de dependență alimentară [15]. În 2004, Deroche-Gamonet și colab. a dezvoltat un model de comportament asemănător dependenței la șobolani, bazat pe pierderea controlului asupra consumului de cocaină [37]. În acest model, șobolanii au administrat cocaină zilnic timp de mai multe luni. Animalele au fost testate pentru trei parametri comportamentali bazați pe criteriile DSM-IV pentru dependența de substanțe, adică 1) Dificultate limitarea căutării în timpul nedisponibilității semnalate. 2) Motivație extrem de ridicată de a căuta și de a lua drogul. 3) Căutarea continuă a medicamentului în ciuda consecințelor aversive. Sa constatat că un subgrup de șobolani (17,2%) a marcat în termenul tertiului superior pentru fiecare criteriu, ceea ce este cu mult mai mare decât se aștepta din întâmplare (adică, 3,6%). În plus, aceste animale care exprimă comportament asemănător dependenței păreau a fi mai vulnerabile la restabilirea căutării de droguri stingate, un model de recidivă la abuzul de droguri după detoxifiere [38].
În studiul de față, am testat dacă comportamentul dependent de alimente poate fi demonstrat folosind o abordare similară cu cea a lui Deroche-Gamonet et al. Pentru a facilita apariția comportamentului asemănător cu alimentația, am expus animalele la un model de binge, care constă în perioade alternante de restricționare a alimentelor și acces la alimente gustoase. Modelele de manichiură de tip binge constau fie în acces intermediar la alimente gustoase [39,40] sau alternativ (12h / 12h) accesul la zaharoză și privarea alimentară s-a arătat că mediază bingeing [41] și anumite aspecte ale dependenței, cum ar fi simptomele de sevraj [42,43], precum și modificări ale semnalizării dopaminei care sunt de asemenea observate după expunerea prelungită la medicament [44,45].
Sa sugerat că dezvoltarea dependenței este facilitată de o trecere de la comportamentul orientat spre rezultate, orientat către scopuri către o structură obișnuită, de stimulare-răspuns a comportamentului [46,47]. Pentru a testa rolul comportamentului obișnuit în modelul propus de comportament asemănător cu alimentația, am testat, de asemenea, răspunsul la alimente după devalorizarea armării alimentare gustoase [48]. Mai mult, deoarece comportamentul asemănător dependenței este asociat cu o vulnerabilitate crescută la repunerea în căutarea de droguri [37], am emis ipoteza că animalele care au un control mai redus asupra consumului de alimente ar fi mai predispuse la reintegrarea indusă de alimente după ce au dispărut.
Materiale și metode
Declarație de etică
Experimentele au fost aprobate de Comitetul pentru etica animală din Universitatea Utrecht și au fost realizate în acord cu legile olandeze (Wet op de Dierproeven, 1996) și cu reglementările europene (Guideline 86 / 609 / EEC).
animale
Șobolani Wistar masculi de 6 săptămâni (râul Charles, Sulzfeld, Germania) cu o greutate de 150-200 grame la începutul experimentului au fost adăpostiți individual în cuști Macrolon (L = 40 cm, W = 25 cm, H = 18 cm) în condiții controlate ( temperatura 20-21 ° C, 55 ± 15% umiditate relativă) și sub un ciclu invers-lumină-întuneric de 12 ore (luminile aprinse la 19.00 h). Chow și apa erau disponibile gratuit. Toate experimentele au fost efectuate în timpul fazei întunecate a ciclului zi-noapte.
Prezentare generală experimentală
În adaptarea modelului Deroche-Gamonet pentru pierderea controlului asupra cocainei care caută hrană gastronomică, am constatat într-un studiu pilot că și un picioare ușoare electrice au suprimat toate căutările de alimente. Prin urmare, am ales să măsuram "continuarea căutării în ciuda pedepsei" prin folosirea chininei de mângâiere a hranei gustoase [49]. Acest experiment pilot a comparat dietele 4 (descrise mai jos) pentru potențialul lor de a evoca comportamente asemănătoare hranei. În acest caz, animalele 24 (n = 6 per grup) au fost instruite și testate pe cele trei comportamente descrise de [37]. Interesant, atunci când animalele au fost testate pentru al treilea criteriu (rezistență la picioarele ușoare electrice), sa descoperit o suprimare completă a căutării ciocolatei, chiar și atunci când intensitatea șocului a fost redusă la 0.35 mA. Nu a fost găsită nicio diferență în răspunsul în cadrul paradigmei de șoc între diferitele grupuri de dietă (ANOVA p = 0.1146 F = 2.243 df = 23). În plus, nu am observat o diferență semnificativă în ceea ce privește răspunsul în cadrul unui program progresiv de raport al armării între cele patru grupe de dietă (datele nu sunt prezentate). Cu toate acestea, am observat o tendință spre o creștere a comportamentului de tip dependenței la animalele expuse modelului binge când am luat în considerare toate cele trei criterii. De vreme ce soclul electric a suprimat toate căutările de recompensă, am ales să măsurăm criteriul rezistenței la adversitate într-un mod diferit, și anume expunerea animalelor la mâncarea gustoasă, tratată cu chinină 2 mM. În experimentul principal descris în studiul de față, am comparat un grup expus modelului binge (n = 36) cu un grup de control hrănit (n = 12). Pentru acest experiment, animalele au fost pre-instruite pe cele trei criterii pentru săptămâni 5 urmate de săptămâni de acces 8 la regimul alimentar. Nu am observat o diferență în răspunsul operatorului între grupurile de dietă înainte de dietă. Apoi am continuat prin recalificarea și testarea celor trei criterii urmate de sesiunile de extincție 10 și de cele două sesiuni de reintegrare (indiciu cu ciocolată și ciocolată).
Diete
În acest studiu au fost utilizate patru diete diferite, iar animalele au fost expuse la regimurile respective pentru săptămâni 8. Dieta de control a constat din ad libitum chow (SDS, 3.3 kcal / g, 77.0% carbohidrat, 2.8% grăsime, 17.3% proteină). Dieta cu acces limitat a constat din ad libitum chow suplimentat cu accesul 3h la ciocolata EnsureTM (Abbott Laboratories, Abbott Park, IL, SUA), pentru 5 zile pe săptămână (de la 12.00-15.00h). Dieta bogată în zaharoză de înaltă grăsime a constat în ad libitum chow în combinație cu adulți grași saturați (Ossewit / Blanc de Boeuf), Vandemoortele, Belgia, 9.1 kcal / g) și o soluție de zaharoză 30% zaharoză în apa de la robinet, 1.2 kcal / ml). Dieta cu greutate redusă a constat în zilele 4 15.0-15.5g pe zi / zi alternate cu zilele 3 ad libitum chow completate cu cookie-uri ad libitum Oreo (Nabisco, East Hanover, NJ, SUA, 4.7 kcal / g, 74% carbohidrați, , Proteina 21%). În acest caz, cookie-urile Oreo au fost disponibile pentru 3h / zi timp de trei zile. Chow / zi 24g sa bazat pe munca precedentă a lui Hagan și colab. în cazul în care animalele au fost limitate la 15% din ad-lib chow. Acest model este o versiune modificată a lui Hagan și colab. fără componenta de stres a modelului binge [39,50]. Apa de la robinet a fost disponibilă în orice moment, cu excepția cazului în timpul testării. Un studiu pilot a comparat toate cele patru diete. Animalele au fost testate înainte și după 8 săptămâni de acces la diete. Experimentul principal al acestui articol compară săptămânile 8 de dietă de binge cu 8 săptămâni de ad-lib chow. Am continuat cu regimul de binge, deoarece datele din literatura de specialitate, precum și propriile noastre date pilot au sugerat că o dietă de binge, așa cum este descrisă mai sus, este cel mai probabil să provoace un comportament asemănător consumului alimentar [39].
Aparat
Șobolanii au fost instruiți în camere de condiționare operante (30.5 x 24.1 x 21.0 cm; Med Associates Inc, St. Albans, VT, SUA). Fiecare cameră a fost echipată cu două pârghii retractabile (4.8 x 1.9 cm). Deasupra fiecărei pârghii a fost amplasată o lumină indicatoare (ENV-221M lumină de stimul pentru șobolani, 28V, 100mA; Med Associates Inc) și o lumină de casă (ENV-215M lumină de casă pentru camere de șobolan, 28 V, 100mA; Med Associates Inc) pe peretele opus. Podeaua camerei a fost acoperită cu o rețea metalică cu bare separate de 1 cm. Camera a fost plasată într-o cabină de atenuare a sunetului echipată cu un ventilator pentru a minimiza zgomotul extern. Chocolate Assure a fost livrat la un recipient alimentar, situat între cele două pârghii, printr-un tub de nailon atașat la o pompă de seringă cu o singură viteză (PHM-100-3.33; Med Associates Inc) plasată în afara camerei. Camera operantă a fost controlată de software-ul MED-PC (versiunea IV) Research Control & Data Acquisition System.
Achiziția de ciocolată Asigurați-vă de auto-administrare
Animalele au fost instruite să răspundă pentru alimente, așa cum este descris mai înainte [51,52]. Șobolanii primeau întâi sesiuni de formare 10 operator cu durată de viață 1 h. În timpul acestor sesiuni au fost prezente două pârghii, dintre care una a fost desemnată ca fiind activă. Poziția pârghiilor active și inactive a fost contrabalansată între animale. O sesiune a început cu introducerea ambelor pârghii și iluminarea luminii casei. În timpul primei sesiuni a fost utilizată o schemă de întărire (FR) 1 cu fixare (FR), ceea ce înseamnă că fiecare presare activă a pârghiei a condus la livrarea de ciocolată 0.2 ml Asigurați-vă că retragerea ambelor pârghii pentru 20 sec și iluminarea indicatoarelor deasupra pârghie pentru 10 sec în timpul căreia lumina casei a fost oprită. Cerința de răspuns a fost mărită la un program de întărire FR2 în timpul celei de-a doua și a treia sesiuni. Începând cu cea de-a patra sesiune, a fost aplicată o schemă de armare FR5.
Timp-out răspuns
Procedura de expirare a fost bazată pe [37], deși o durată de sesiune mai scurtă a fost utilizată pentru a preveni efectele saturării asupra răspunsului. Sesiunile au constat din blocuri 5 de ciocolată min 10 Asigurați-vă că disponibilitatea a fost schimbată cu blocuri 4 de 5 min în timpul căruia nu a fost disponibilă ciocolata Ensure. În timpul blocurilor de disponibilitate, prezența răspunsului contingent a recompensării a fost indicată animalelor prin iluminarea luminii casei. Procedura de autoadministrare în timpul blocurilor de disponibilitate a fost aceeași ca cea descrisă mai sus, adică a fost utilizată o schemă de armare FR5. În timpul blocării indisponibilității, lumina casei a fost oprită, iar răspunsurile pe ambele pârghii nu au avut consecințe programate. Răspunsul a devenit mai variabil în timpul ultimelor blocuri din sesiune, probabil ca rezultat al sațietății. Prin urmare, am folosit numarul de raspunsuri facute in timpul primului bloc de indisponibilitate minime 5 ca parametru critic, deoarece acest bloc a fost flancat de doua blocuri de disponibilitate in care animalele au obtinut intotdeauna suma maxima de recompense in timpul disponibil. Animalele au primit sesiuni 10 înainte de dieta și sesiunile 15 după dietă. Numărul mediu de răspunsuri în timpul primului bloc de indisponibilitate din ultimele sesiuni 4 a fost utilizat ca scor de expirare a animalului.
Programe progresive de întărire a armăturii
În conformitate cu programul progresiv al raportului de armare, animalele au trebuit să îndeplinească o cerință de răspuns pe pârghia activă care a crescut progresiv după fiecare ciocolată câștigată Asigurați-vă recompensa (1, 2, 4, 6, 9, 12, 15, 20, 25,53]). Sesiunea a început cu iluminarea luminii casei (semnalizarea disponibilității recompensei) și introducerea pârghiei active și inactive. Respectarea cerinței de răspuns a pârghiei active a determinat retragerea ambelor pârghii, iluminarea luminii de semnalizare deasupra pârghiei active pentru 10 sec și livrarea de 0.2 ml ciocolată Ensure. După expirarea unui interval 20 sec, a început un nou ciclu. Sesiunea sa încheiat atunci când animalele nu au reușit să câștige o recompensă în intervalul de minimum 60. Animalele au primit sesiuni 4 PR înainte și după sesiunile 4 PR după dietă. În ambele cazuri, media răspunsurilor pârghiei active la sesiunile 4 a fost utilizată ca scorul PR al animalului.
Pedepsit să răspundă
Procedura a fost adaptată de la Deroche-Gamonet și colab. (2004). În timpul acestei proceduri, animalele au fost testate în camere de condiționare operantă care erau diferite de cele utilizate în timpul sesiunilor de antrenament, time-out și PR. Sesiunea a început cu iluminarea luminii casei și prezentarea ambelor pârghii. În timpul acestor sesiuni, animalele au răspuns în cadrul unui program de armare FR5, în care fiecare presare cu pârghie 1st a dus la prezentarea unui ton și la fiecare 4th și 5th pârghia de presare a avut ca rezultat prezentarea unui șoc electric la picioare (0.35mA, 2sec), administrat prin podeaua rețelei. Fiecare 5th pârghia de presare a dus la livrarea de 0.2 ml ciocolată Asigurați-vă. Tonul a fost oprit după 4th prin apăsarea levierului sau atunci când animalele nu au reușit să facă răspunsuri 4 în minutul 1, caz în care a început un nou ciclu FR5. Măsura rezultată a fost cantitatea de prese de pârghie pe care animalele le-au făcut în timpul unei sesiuni ca procent din răspunsul de bază (media sesiunilor 4 FR5 cu câteva zile înainte). Am evaluat răspunsul conform acestei paradigme într-un studiu pilot (descris mai sus), în care piciorul electric a suprimat aproape complet răspunsul la alimente pentru toate animalele.
Chinina falsificată
Animalelor li s-a oferit acces gratuit la ciocolată nealterată sau adulterată (folosind chinină 2 mM; Sigma, Olanda) ciocolată Asigurați-vă în cușca de acasă timp de 30 de minute în diferite zile. Un experiment pilot a arătat că o concentrație de 2 mM chinină a dus la o variabilitate individuală substanțială, în timp ce concentrațiile mai mari au suprimat aportul la aproape toate animalele, iar concentrațiile mai mici au avut un efect foarte mic asupra ciocolatei Asigurați aportul. Raportul de suprimare a fost calculat după cum urmează: ((consum nealterat - consum adulterat) / consum nealterat) * 100, astfel încât un raport de suprimare de 100 cuprindea suprimarea completă a aportului și un raport de 0 nu însemna deloc suprimare .
Rata de devalorizare
Animalele au primit 2 h de acces liber la ciocolată. Asigurați-vă în cușca de casă imediat înainte de o sesiune operantă de 20 min, în timpul căreia lumina casei a fost aprinsă și ambele pârghii au fost prezente pe tot parcursul sesiunii. Atât raspunsurile pârghiei active cât și cele inactive nu au avut consecințe programate. Scorul devalorizării a fost calculat ca suma preselor active de pârghii efectuate de animal după devalorizare. Rezultatele au fost comparate cu cantitatea de prese de pârghie în timpul unei sesiuni normale 20 min non-devalorizat FR5 cu o zi înainte.
Extincția și repornirea
Animalele au primit sesiuni 12 zilnice 1 h în timpul cărora presele de pârghii nu au avut consecințe programate. Lumina casei (care a semnalat anterior disponibilitatea recompensei) a fost activată pe durata sesiunii. În ziua 13, restabilirea indusă de tac a fost testată după cum urmează. Sesiunea a început cu iluminarea luminii de semnalizare de deasupra pârghiei active pentru 10 sec. În timpul acestei sesiuni, satisfacerea cerinței FR5 a pârghiei active a dus la retragerea ambelor pârghii și la iluminarea indicatoarelor pentru 10 sec, dar nu a fost acordată nicio recompensă. Animalele au primit ședințe normale de extincție în zilele 14 și 15. În ziua 16, a fost testată revenirea indusă de ciocolată. Sesiunea a început cu livrarea de 0.6 ml de ciocolată Ensure. Levierul prese în timpul acestei sesiuni nu a avut consecințe programate.
Analiza datelor
Pe baza celor trei criterii, a fost calculat un "scor de dependență" în conformitate cu Belin și colab. [54]. Normalizarea sa făcut prin scăderea mediei tuturor animalelor de la fiecare animal individual și împărțind-o cu deviația standard a întregului grup. Acest lucru a dus la obținerea unui scor de criterii cu o medie de 0 și o abatere standard pentru 1 pentru fiecare criteriu. Scorul de dependență a fost apoi calculat ca suma a trei scoruri normalizate. De asemenea, am clasificat animalele în conformitate cu Deroche-Gamonet et al., Ceea ce înseamnă că am numărat numărul de criterii pentru care animalul a marcat între 66th și 99th percentila distribuției [37]. Cele două grupuri de dietă au fost comparate între ele folosind testele t Student. Grupurile de criterii au fost comparate folosind ANOVA-uri cu o singură cale, urmate de teste post-hoc comparative multiple ale Turciei, după caz. Seturile de date crude sunt disponibile la cerere.
REZULTATE
O cohortă de animale (n = 48) a fost testată pentru cele trei criterii de comportament asemănător dependenței. Pentru a provoca dezvoltarea unei alimentații necontrolate, un subgrup (n = 36) a fost expus unui model de binge. Nu s-au observat diferențe semnificative în niciunul dintre cele trei criterii individuale dintre animalele de control și bruște (răspunsul timp (TO): p = 0.6 t = 0.53 df = 46; raport progresiv (PR): p = 0.9 t = 0.1128 df = 46 ; chinină: p = 0.3 t = 1.048 df = 46) (Figura 1A-C). Modelul binge a rezultat, totuși, într-o creștere semnificativă a creșterii în greutate corporală (p <0.0001 t = 6.105 df = 46) (Figura 1D). În continuare, am împărțit toate animalele în subgrupuri 4 pe baza cantității de criterii pentru care au marcat între 66th și 99th percentil, conform lui Deroche-Gamonet și colab. (2004). În cazul nostru, subgrupul 3-critt nu a fost mai mare decât se aștepta din întâmplare (adică, 3,6%) (Figura 2). Acest lucru a fost valabil atât pentru grupul de binge (Figura 2A), precum și întreaga cohorta (Figura 2B). Subgrupurile de criterii au diferit între ele în funcție de fiecare criteriu (ANOVA TO: p <0.0001 F = 11.42 df = 47; PR: p <0.0001 F = 9,850 df = 47; chinină: p = 0.0006 F = 6.932 df = 47) (Figura 3A-C). În grupul de binge, am evaluat dacă scăderea controlului a determinat creșterea ponderală a greutății în timpul alimentației, ceea ce nu a fost cazul (Figura 3D).
Este important faptul că diferențele dintre grupurile de criterii nu au fost cauzate de variația saturării sau a necesarului de energie deoarece toate grupurile au consumat aceeași cantitate de ciocolată în timpul unei sesiuni 70 min FR5 (ANOVA p = 0.3 F = 1.266 df = 47) (Figura 4A) sau atunci când este dată 2h de acces ad libitum la ciocolată Asigurați-vă (ANOVA p = 0.4 F = 0.9651 df = 47) (Figura 4B). De asemenea, am calculat scorul de dependență în conformitate cu [54]. Acest lucru a dus la o gamă largă de scoruri (Figura 5).
S-a sugerat că formarea unor obiceiuri aberante, orientate spre consumul de stimuli-dependenți de droguri este un pas esențial în dezvoltarea comportamentului de dependență [46,47]. Pentru a evalua dacă comportamentul exprimat de animale a fost direcționat sau obișnuit, am devalorizat ciocolata. Asigurați-vă recompensa oferindu-i animalelor 2 h un acces liber în cutia lor de origine înainte de o sesiune de testare a operatorului min 20, în timpul căreia presele de pârghie nu sunt întărite . Animalele au făcut în medie răspunsuri mai mici cu 63% atunci când ciocolata a fost devalorizată în comparație cu o sesiune minime 20 în care se presează pârghiile unde au fost întărite și ciocolata nu a fost devalorizată (Diferența medie este 104.0, 95% ci = 92.06 la 115.9)Figura 6A). Levierul realizat după devalorizare a fost corelat cu scorul de dependență (r2= 0.2, p <0.001) (Figura 6B). Nu a fost observată nicio diferență între grupul de control și grupul de control (datele nu sunt prezentate).
Apoi, am evaluat dacă animalele cu control scăzut asupra consumului de alimente au fost mai predispuse să reactiveze răspunsul stins. Am măsurat tipurile de restabilire 2. În comparație cu răspunsul în timpul dispariției (Figura 7A), prezentarea contingentă a răspunsului la dovezile asociate Asigurării de ciocolată a generat o repetare semnificativă a răspunsului pe întreaga cohorta, dar nu a existat nici o diferență între grupurile de criterii (ANOVA p = 0.0035 F = 3.077 df = 47) (Figura 7B). În timpul reintegrării induse de Asigurați ciocolata, am observat o reintegrare semnificativă (p <0.0001 t = 12.35 df = 47) și o diferență semnificativă în reintegrarea între grupuri, grupul cu 2 criterii prezentând niveluri mai ridicate de răspuns decât animalele cu criteriul 0 și 1 (ANOVA) p = 0.01 F = 4.225 df = 47) (Figura 7C).
Discuție
În studiul de față, am adaptat un model animal de comportament asemănător dependenței de cocaină pentru a evalua apariția comportamentului de dependență îndreptat spre alimentele gustoase. Pentru a facilita dezvoltarea unei alimentații necontrolate, un subgrup al animalelor (n = 36) a fost expus unui model de tip binge, format din 4 zile de 66% din ad libitum chow alternat cu accesul la 3 zile la ad libitum chow în combinație cu cookie-uri Oreo. După testarea celor trei criterii de pierdere a controlului, am măsurat, de asemenea, răspunsul după devalorizare și tendința de a reveni la răspunsul stins, indus de prezentarea contingentă a răspunsului alimentar sau a ciocolatei.
Un model de binge nu afectează controlul asupra căutării alimentelor
Nu am observat efectul modelului de binge asupra vreunuia dintre cele trei criterii pentru comportamentul asemănător (Cifrele 1 și and2) .2). Cu toate acestea, am observat o creștere a creșterii în greutate corporală după expunerea la modelul de binge. Dieta actuală se bazează pe un studiu efectuat de Hagan și colab., Care a prezentat o creștere crescută a hrănirii pe alimente gustoase de animale care au fost expuse la o dietă comparabilă chiar după ce au fost retrase din această dietă timp de 30 [50]. În contrast cu Hagan și colab., Am folosit șobolani masculi. Prin urmare, nu putem exclude faptul că s-ar fi putut obține efecte mai pronunțate ale regimului de binge dacă am fi utilizat șobolani femele. Într-adevăr, BED este mai răspândită la femelele umane, apoi la bărbați [55]. Pe de altă parte, sa demonstrat în repetate rânduri că, având în vedere circumstanțele potrivite, atât șobolanii masculi, cât și cei de sex feminin se vor apleca asupra alimentelor gustoase [56-58]. Un alt model de binge folosit în mod obișnuit, care cauzează binge la ambele sexe ale șobolanilor, folosește perioadele 12h / 12h alternative de deprivare a alimentelor combinate cu accesul la o soluție 10% de zaharoză [59,60]. Studiile anterioare au arătat, de asemenea, că accesul constant la o dietă bogată în grăsimi și zaharoză creste răspunzând în cadrul unui program PR și răspunzând în cadrul unui program PR înainte ca accesul la dietă să se coreleze pozitiv cu depozitarea grăsimilor abdominale după 4weeks de acces la un high- zahăr alimentar la șobolani masculi [51]. Astfel, expunerea la anumite tipuri de diete obezogenice poate duce la bingeing și creșterea motivației pentru alimente. Cu toate acestea, datele noastre indică faptul că expunerea prelungită la o alimentație excesivă nu este în sine suficientă pentru a evoca un comportament asemănător dependenței.
Nu există dovezi privind "dependența de alimente", dar variabilitatea individuală ridicată în controlul consumului de alimente gustoase
Contrar a ceea ce sa constatat pentru cocaină, subgrupul de șobolani care a efectuat în partea terțială superioară pentru toate cele trei criterii nu a fost mai mare decât se aștepta din întâmplare (3,6%). Prin urmare, este rezonabil să se concluzioneze că nu există semne clare de comportament asemănător dependenței îndreptate spre ciocolată Asigurați-vă că s-au dezvoltat în studiul nostru. Chiar și în absența unei astfel de "subgrupuri dependente", gama de control asupra căutării alimentelor observată în studiul de față este foarte relevantă. Adică, scăderea controlului asupra consumului de alimente la om, chiar și în absența unui comportament clar al comportamentului de dependență, poate duce la supraalimentare și o supraalimentare ușoară prelungită duce la obezitate la unii indivizi. În studiul de față, scăderea controlului asupra consumului de alimente gustoase nu a prezis creșterea în greutate corporală, ceea ce se datorează probabil faptului că șobolanii (spre deosebire de oameni) nu încearcă să prevină creșterea în greutate corporală. Astfel, mecanismele neuronale din spatele acestui continuum al controlului asupra căutării și luării alimentelor sunt importante pentru a fi investigate, iar modelul nostru actual oferă instrumentele comportamentale pentru a face acest lucru.
Animalele care prezintă un control redus asupra consumului de alimente sunt mai puțin sensibile la devalorizarea recompensei
Am observat o scădere semnificativă a răspunsului după devalorizare la nivel de grup (Figura 6a). Interesant, au existat mari diferențe individuale în ceea ce privește impactul devalorizării, care a fost corelat cu scorul de dependență (Figura 6b). Sa sugerat că dezvoltarea dependenței este facilitată de o trecere de la un comportament orientat spre rezultate orientat spre scopuri către un comportament obișnuit stimulat de stimuli [46]. Primul este considerat a fi mediat de părțile ventrale și mediane ale striatumului, în timp ce acesta din urmă depinde de striatrul dorsolateral [61]. Într-adevăr, sa demonstrat în mod repetat că administrarea prelungită de cocaină de autoadministrare recrutează mecanisme striatale dorsolaterale care stau la baza căutării de droguri [62-65] și că leziunile sau inactivarea striatului dorsolateral reduc comportamentul obișnuit [66-69]. Deoarece animalele care au un control mai redus asupra consumului de alimente exprima un comportament mai obisnuit, aceste constatari sugereaza ca un control redus asupra consumului de alimente este asociat cu o implicare mai mare a striatala dorsolaterala in controlul asupra mancarii.
Animalele cu control scazut sunt mai predispuse sa reinstaureze cautarea de alimente stingate
O caracteristică proeminentă a dependenței este riscul ridicat de recidivă [70,71]. Acest lucru poate fi investigat folosind modele animale care studiază tendința unui animal de a reintroduce drogul în urma stingerii răspunsului operatorului. Căutarea de droguri poate fi restabilită utilizând un tac de asociere asociat, o cantitate mică de "amorsare" a medicamentului sau prin stres [38]. Pentru a evalua dacă animalele care au un control mai redus asupra căutării alimentelor au mai multe șanse să reintegreze căutarea de alimente stingate, am testat animalele atât pentru revenirea indusă de reîntoarcere, cât și pentru recompensă. Așa cum se vede în Figura 7C, numai primirea animalelor cu recompensa cu aromă de ciocolată a determinat o diferență semnificativă de restabilire între grupurile de criterii 4. În acest caz, animalele de criterii 2 au răspuns semnificativ mai mult în timpul repunerii. Este probabil ca animalele cu criterii 3 să fie, de asemenea, mult mai probabil să se restabilească, dar acest lucru a fost dificil de demonstrat statistic din cauza numărului mic de animale din acest grup.
În concluzie, prezentăm un model care poate fi utilizat pentru măsurarea schimbărilor în controlul asupra comportamentului alimentar. Modelul produce un continuum de comportament variind de la un control foarte înalt până la un control scăzut, extrema căruia ar putea fi denumită dependență alimentară, dar cel puțin în experimentul actual, nu se poate trasa o limită clară între animalele "dependente" și "non-dependente" , și nici subgrupul de animale care pot fi clasificate ca prezentând comportamente asemănătoare dependenței mai mari decât se așteaptă din întâmplare. Pe de altă parte, am constatat că controlul scăzut asupra consumului de alimente a fost asociat cu o înclinație ridicată la recăderile induse de alimente gustoase și la creșterea răspunsului obișnuit pentru ciocolată, ceea ce indică faptul că modificările comportamentale asociate comportamentului de dependență pot fi observate la animalele cu control scăzut asupra gustului consumul de alimente. Modelul oferă, prin urmare, un instrument valoros pentru a studia controlul asupra alimentației și a suporturilor sale neurale. Acest lucru este foarte relevant atunci când considerăm că diminuarea controlului asupra alimentației, chiar și fără clasificarea strictă a dependenței de alimente, poate duce la probleme grave de sănătate.
Declarație de finanțare
Susținută de Fundația NeuroFAST (neurobiologia integrată a aportului alimentar, dependenței și stresului). Programul NeuroFAST este finanțat de cel de-al șaptelea Program-cadru al Uniunii Europene (FP7 / 2007-2013), în baza acordului de finanțare nr. 245009. Finanțatorii nu au avut niciun rol în proiectarea studiului, colectarea și analiza datelor, decizia de a publica sau pregătirea manuscrisului.
Referinte
;
