Faʻaleleia faʻasolosolo faʻamalosi mageni mo le faʻatulagaina o mamanu atoatoa o le faiʻai e fesootaʻi ma le taumafa o meaai taumafa i le ad libitum fed rats (2013)

PLoS se tasi. 2013;8(2):e55354. doi: 10.1371/journal.pone.0055354. Epub 2013 Fep 7.

Hoch T, Kreitz S, Gaffling S, Pischetsrieder M, Hess A.

puna

Matagaluega o Kemisi ma Fale Talavai, Kuka / Gasesega Vaega o Kemisi, Emil Fischer Center, Iunivesite o Erlangen-Nuremberg, Erlangen, Siamani.

lē faʻatino

O le hyperphagia e le-homeostatic, o se sao tele i le hyperalimentation e fesoʻotaʻi ma meaʻai, e faʻatasi fa'atasi ai ma le tu'ufa'atasiga o mea'ai e a'afia ai, mo se fa'ata'ita'iga, le malosi. O lea, patino ai mea e pei o ū ai e mafai ona faatosina ai taumafa tutoatasi mai le tulaga o le maoona. Ina ia faʻamalamalamaina auala faʻafefea ū ai e mafai ona fa'aoso le le homeostatic ai taumafa, sa tofotofoina pe afai manganese-faʻaleleia maneta resonance faʻataʻitaʻiga (MEMRI) sa talafeagai mo faafanua le atoa faiʻai gaoioiga feso'ota'i ma tulaga masani ma ū ai taumafa i lalo ole tulaga masani. O le fa'aogaina o le vaifofo MnCl(2) e pamu osmotic na fa'amautinoa ai ai taumafa e lei afaina tele i togafitiga. A mae'a le fa'avasegaina o le z-score ma le fa'amauina o le tolu-dimensional e le afine i se iole faiʻai atlas, e matua'i ese'ese tau efuefu o le 80 mua'i fa'auigaina faiʻai fausaga sa faamauina i ad libitum fafagaina kioti ina ua mavae le taumafa o keke pateta pe a fa'atusatusa i le chow masani i le vaega vaega. E sefulu o nei vaega sa feso'ota'i muamua i ai ai taumafa, aemaise ile hyperphagia (fa'ata'ita'iga dorsomedial hypothalamus po'o le pito i luma paraventricular thalamic nucleus) po'o le satiety system (eg arcuate hypothalamic nucleus po'o le mea e tasi); 27 vaega e fesoʻotaʻi ma taui / vaisu e aofia ai le autu ma le atigi o le nucleus accumbens, le pallidum ventral ma le ventral striatum (caudate ma putamen). E sefulutasi eria faʻatasi i le moe fa'aalia fa'aitiitia tele Mn(2+)-fa'aputuina ma ono vaega e feso'ota'i ma locomotor gaoioiga fa'aalia le fa'atuputeleina o le Mn(2+)-fa'aputuina ina ua uma le taumafa o fasi pateta. O suiga mulimuli sa faʻatasi fa'atasi ai ma se locomotor sili atu ona maualuga gaoioiga. Osmotic pump-assisted MEMRI na faʻamaonia o se auala faʻamaonia mo le faʻatinoga faafanua of atoa faiʻai gaoioiga mamanu faʻatasi i meataumafa taumafa i lalo o amioga masani.

faʻatomuaga

O le Hyperphagia, lea e fesoʻotaʻi ma le caloric hyperalimentation, e tele sona sao i le atinaʻeina o le gaʻo ma faʻalavelave faʻapitoa i totonu o sosaiete faʻapisinisi. [1]. E ui o le homeostatic hyperphagia e mafua mai i le faʻalavelaveina o le homeostatic system lea e faʻatonutonu ai le fiaʻai ma le maoona, o le hyperphagia hedonic e tutoʻatasi mai le satiety. [1]. Ae ui i lea, o faiga, e faʻamalo ai le faʻatonuga o le physiological o le fiaʻai ma meaʻai e leʻo faʻamalamalamaina atoatoa. I lalo o nisi tulaga, o meaʻai e mafai ona faʻagaoioia ai le faiga o taui o le faiʻai i se auala e faʻafefe ai le puleaina o le manaʻo ile homeostatic. [2]. O le mafuaʻaga o le hyperphagia hedonic e aʻafia i le tele o mea e pei o lagona o le tagata faʻatau, tulaga o le soifua maloloina o le mafaufau poʻo le le lava o le moe. [1]. E le gata i lea, o le tuufaatasiga o meaʻai mole mole ma le malosi o le malosi e foliga mai o ni mea taua i le amataina o le hyperphagia hedonic. O lo'o fa'amauina lelei e faapea o “mea'ai suamalie” e ono fa'aosoina ai le hyperphagia i tagata ma manu [3], [4]. Fa'ata'ita'iga, e masani ona aofia ai mea'ai e tele ga'o po'o suka, po'o mea uma e lua [5].

O le taumafaina o mea'ai i le tulaga o le fia'ai e matua'i fa'aosoina ai se faiga fa'alavelave lavelave i le fai'ai e aofia ai le nucleus accumbens ma le pallidum ventral i le ventral striatum, le vaega o le ventral tegmental i le ogatotonu, le cortex prefrontal, le hippocampus ma le amygdala. [6]. O nei faʻataʻitaʻiga mamanu e foliga mai e fesoʻotaʻi ma le faʻamalolo o le dopamine, mo se faʻataʻitaʻiga i totonu o le nucleus accumbens poʻo le pito i tua. [7], [8], [9], fa'agasologa o lo'o fa'agaoioia fo'i i vaisu o vaila'au [10]. Ae ui i lea, i lalo o tulaga o le homeostatic, e ui i lea, o faʻailoga faʻamalieina e faʻaosoina ai le faiʻai e pei o le faiʻai o le caudal, le hypothalamus, aemaise lava le nucleus arcuate, poʻo le nucleus tractus solitarius, lea e faʻatapulaʻa ai meaʻai, mo se faʻataʻitaʻiga e ala i le faʻaitiitia o lona tau taui. [6], [11]. Sa matauina o nisi ituaiga o mea'ai, e pei o le ga'o tele po'o le fale'aiga, e fa'atupu ai le fa'ateleina o mea'ai ma/po'o le fa'aaogaina o le malosi e i'u ai i le puta. Ad libitum fafaga isumu, mo se faʻataʻitaʻiga, lea na faʻatapulaʻaina le avanoa i se taumafataga o le faleaiga, na atiaʻe se amio faʻafefe pei o le fafagaina i le taimi o avanoa. [10]. O le mea lea, e mafai ona fa'apea o nisi vaega o mea'ai e mafai ona fa'atosina ai le fa'atonuga o le fa'amalie e mafua ai le taumafaina o mea'ai e tuto'atasi mai le fia'ai.

O le mea e malie ai, na faʻaalia i isumu, o le faʻatupuina o le gaʻo muamua o meaʻai ma le kalori e faʻatauina pe a maeʻa le lua vaiaso. [12]. O le mea lea, na fautuaina ai o le taumafaina masani o se meaʻai gaʻo e faʻaitiitia ai le tauia o meaʻai, e oʻo atu ai i le le faʻatulagaina o le faiga fafaga lea e iu ai i le mamafa tele. [13].

Ina ia mafai ona faʻafetaui le hyperphagia hedonic o se sao tele o le gaʻo i sosaiete faʻapisinisi ma ona aʻafiaga mo le tausiga o le soifua maloloina, e taua le malamalama i le faʻaogaina o le cerebral e mafua mai i nisi o ituaiga o meaʻai e fesoʻotaʻi ma vaega o le 'ai o le hedonic binge. O le faʻaaogaina o auala faʻataʻitaʻi atoa ole faiʻai e pei ole faʻataʻitaʻiga faʻamaneta galue (MRI) mo le suʻesuʻeina o le aʻafiaga o meaʻai i le gaioiga o le faiʻai e faʻatapulaʻaina i lona tulaga masani, faʻaosofia e ala i le tuʻufaʻatasia talafeagai o taumafa taumafa ma le MRI. Ina ia mataʻituina aʻafiaga umi i le gaioiga o le faiʻai, ua faʻaaogaina le MRI (MEMRI) faʻaleleia manganese. O le fa'a'ese'esega o le manganese e fa'aputuina i totonu o le fai'ai fa'agaoioia ma fa'aalia ai se fua fa'atatau o le gaioiga o le neuronal [14], [15], [16]. O le MEMRI e faʻatagaina le faʻamavaeina o suʻesuʻega gaioiga o faiʻai mai le fuaina o le MRI. Mo lenei faʻamoemoe, MnCl2 e tui a'o le'i fuaina le MRI. Iona manganese (Mn2+) e tutusa le fuala'au o le ionic ma e tutusa le mamafa ma ion calcium (Ca2+). O le mea lea, Mn2+ o lo'o feavea'i e ala i alavai o le calcium e fa'aola eletise i totonu o sela fa'afiafia. E ese mai Ca2+, peitaʻi, Mn2+ fa'aputuina i sela fa'atatau i a latou gaioiga ma e mafai ona fa'amauina mulimuli ane e le MRI ona o lona uiga paramagnetic. O le mea lea, o gaioiga faiʻai e fesoʻotaʻi ma mea na tutupu i ni nai aso aʻo leʻi mafai ona faʻamauina le fuaina o le MRI. O le mea lea, o le aoga autu o lenei metotia o le mafai lea ona faʻateʻaina le faʻamalosi (fafaga) ma le fuaina o le MRI. E le gata i lea, o Mn2+ e mafai ona toe si'i e ala i felauaiga axonal i isi vaega fai'ai. O le faaletonu tele o Mn2+, e ui i lea, o lona cytotoxicity, lea e ono a'afia ai amioga fa'alenatura ma fa'atapula'aina le fa'aogaina i su'esu'ega tau amio. Na faʻaalia o le tui o le MnCl i lalo2 i faʻatonuga e lava mo suʻesuʻega MRI na mafua ai le faʻaitiitia o le faʻatinoina o le afi ma le faʻaaogaina o meaʻai faʻapea foʻi ma le paʻu o le mamafa. [17]. Talu ai nei, peitaʻi, o pamu osmotic na faʻafeiloaʻi i suʻesuʻega MEMRI. MnCl2 o loʻo faʻatinoina e pamu osmotic, lea e faʻagesegese ma faʻaauau pea ona faʻamalolo le fofo i luga o se vaitaimi e oʻo atu i le fitu aso e aloese ai mai aʻafiaga leaga i gaioiga afi, ae maua ai le faʻaputuga manganese lava mo suʻesuʻega MRI. [17].

O suʻesuʻega o loʻo i ai nei na faʻataʻitaʻiina ai le faʻaogaina o suʻesuʻega MEMRI fesoasoani pamu osmotic e suʻesuʻe ai le gaioiga atoa o le faiʻai e fesoʻotaʻi ma meaʻai. O le auala na fa'aaogaina e fa'ailoa ai fa'ata'ita'iga fa'apitoa o le fai'ai o le fa'aogaina o pute pateta i iole fa'aola.

Mea ma Metotia

1. Talosaga Tetele

O lenei suʻesuʻega sa faʻatinoina e tusa ai ma fautuaga a le Taiala mo le Tausiga ma le Faʻaaogaina o Manu Faʻataʻitaʻi a le National Institutes of Health. O le maliega na faʻamaonia e le Komiti o Amioga Faʻataʻitaʻiga o Manu a le Iunivesite o Erlangen-Nuremberg (Regierung Mittelfranken, Numera Pemita: 54-2532.1-28/12). O taotoga uma ma suʻega MRI sa faia i lalo o le faʻamaʻi faʻamaʻi isoflurane, ma sa faia taumafaiga uma e faʻaitiitia ai mafatiaga.

2. Fuafuaga Fa'ata'ita'i ma Su'esu'ega Amio

Male Wistar rats (muamua mamafa 257 ± 21 g, tausia i le 12 / 12 h pogisa / malamalama taamilosaga, faʻatau mai Charles River, Sulzfeld, Siamani) na vaevaeina faʻafuaseʻi i ni vaega se lua (fa cages i le vaega, fa manu i le fale). Na maua e vaega ta'itasi se tasi o mea'ai 'ese'ese fa'aopoopo ia latou pelleti masani (Altromin 1326, Altromin, Lage, Siamani). O le vaega o meaai mama (n = 16, muamua le mamafa o le tino 258±28 g) na maua fasi pateta (fa'atauga mea'ai pateta masima masima e aunoa ma le fa'aopoopoina o le tofo po'o le fa'aleleia o le tofo, ae maise lava e leai se monosodium glutamate, nuti'ia e se mea'ai mea'ai) ma le vaega masani chow. (muamua mamafa o le tino 256 ± 21 g) maua paʻu masani chow (Altromin 1321, n = 16), faasologa. Sa ofoina atu pellets chow standard ad libitum i le faagasologa atoa o le suʻesuʻega, o meaʻai faʻataʻitaʻi (pateta pateta nuti poʻo paʻu paʻu masani, faasologa), sa ofoina atu ad libitum i le taimi o toleniga ma le vaega manganese faaopoopo i pellets masani (vaai Ata 1 mo le mamanu faataitai). Mo aʻoaʻoga, o meaʻai faʻataʻitaʻi na tuʻuina atu i totonu o pusa meaʻai e lua o loʻo i ai meaʻai faʻataʻitaʻi tutusa i le itu taumatau ma le itu tauagavale o le fale mo se vaitaimi e fitu aso (vaega aʻoaʻoga), sosoo ai ma aso e fitu (vase intermediate) e aunoa ma ni meaʻai faʻataʻitaʻi. Mulimuli ane, o pamu osmotic ua tumu i le manganese chloride (MnCl2, vaʻai i lalo mo faʻamatalaga) na totoina. I luga ole vaitaimi ole tui (fitu aso, kulupu masani chow: 163±5 h, vaega meaai mama 166±4 h) ma le faaputuputuina o MnCl2 i le fai'ai iole (vaega manganese) na maua ai e manu le avanoa fa'apitoa i mea'ai su'ega masani mai le vaega o toleniga. Talu ai ona o le masani chow pellets ma le paipa vai sa maua ad libitum i vaega uma o le suʻesuʻega, e leʻi anapopogi manu i soʻo se taimi i le taimi o le suʻesuʻega. O fausaga o faiʻai malosi na suʻesuʻeina e le MEMRI ina ua maeʻa lenei vaitau o le MnCl2 pulega. I le taimi o vaega eseese, o le aofaʻi o meaʻai na faʻaaogaina na fuaina i le eseesega o le mamafa o meaʻai faʻalua faʻalua i le aso. O le fa'aaogaina o le malosi na fa'amauina e ala i le fa'ateleina o tau o le caloric o mea'ai fa'ata'ita'i ma le aofa'i o mea'ai. O le taumafa taumafa e fetaui lelei ma le mamafa muamua o le tino o iole. Ae ui i lea, o le faʻamaopoopoina e tutusa mo ituaiga uma o meaʻai faʻataʻitaʻi ma le tufatufaina o le mamafa muamua o le tino e leʻi eseese tele i le va o vaega e lua.

ata vali

Ata 1. Suesuega mamanu.

Va'aiga lautele ile mamanu su'esu'e mo le mata'ituina o le a'afiaga o le tu'ufa'atasiga o mea'ai ile fa'ata'ita'iga o le fai'ai atoa e ala ile fa'ata'ita'iga fa'amaneta fa'amaneta e fa'aleleia e manganese.

Pule: 10.1371 / journal.pone.0055354.g001

E le gata i lea, o le gaioiga o locomotor e fesoʻotaʻi ma meaʻai faʻataʻitaʻiga na faʻatusatusaina e ala i le iloiloga o ata na puʻeina e upega tafaʻilagi i luga aʻe o fale (tasi ata i le sefulu sekone) e ala i le faʻamatalaina "faitau". E tasi le “faitau” na faauigaina o le “tasi o le isumu o loʻo faʻaalia gaioiga o locomotor i tafatafa o meaʻai i luga o le ata e tasi". O le su'ega a tamaiti a'oga na fa'aaogaina e iloilo ai le tele o eseesega i le gaioiga o le locomotor o isumu i vaega eseese i le 24 h i le aso ma le tasi itula talone i luga o le fitu aso o se uiga o fa cages (16 manu) i le vaega.

3. Sauniuniga ma Fa'atūina o Pamu Osmotic

O pamu laiti-osmotic (Alzet®, faʻataʻitaʻiga 2001, Durect Corporation, Cupertino, CA, ISA) na faʻaaogaina mo le faʻaogaina o le sui faʻatusatusa (200 μL o se 1 M solution o MnCl.2, mo le biology mole, BioReagent, Sigma Aldrich, Schnelldorf, Siamani) e tusa ai ma [17]. Mo le faʻaogaina i le MRI, o le faʻaogaina o le faʻaogaina o le uʻamea uʻamea na suia i le PEEK ™ micro medical tubing (Scientific Commodities, Lake Havasu City, AZ, USA). O pamu osmotic fa'atumu na fa'a'ofuina i le saline isotonic mo le 12 itula a'o le'i fa'atupuina. I totonu o le fitu aso tui tui, MnCl2 na fa'amatu'u mai i le tafega o le 1 µL h-1.

I le aoauli o le aso muamua o le vaega manganese (vaai Ata 1), o pamu osmotic na totoina. Mo lenei faʻamoemoe, na faʻamaʻi manu mo se taimi maualuga o le 15 minute i le isoflurane (muamua 5% ma le 1.5% tausiga, Baxter Deutschland, Unterschleißheim, Siamani) i le ea faʻafomaʻi ma pamu faʻatumu na faʻapipiʻiina i totonu o le pito i lalo o le tino. Mulimuli ane, o le tipi laʻititi na tapunia e ala i le kelu faʻapipiʻi (Histoacryl®, B. Braun Petzold, Melsungen, Siamani).

4. MRI Fua

A maeʻa aso e fitu o le vaega o le manganese, na faʻamauina MRI. O manu na faʻamaʻiina i le isoflurane (muamua 5% i le ea faʻafomaʻi) 163 ± 5 h (vaega chow masani) ma le 166 ± 4 h (vaega meaʻai meaʻai) pe a maeʻa le faʻapipiʻiina o pamu osmotic. O le fa'ama'i fa'amasani e umi mo le 50 minute mo manu ta'itasi. Ina ua mae'a le fa'ama'i fa'amasani, ona tu'u lea o manu i luga o le moega pepe i totonu o le fa'amaneta resonance tomograph (Bruker BioSpec 47/40, 200 mT/m, quadrature surface brain coil). O le vevela o le tino o manu sa fa'atumauina pea i le 37°C e ala i le vai mafanafana o lo'o taamilo i totonu o le moega pepe. O le fa'amauina o le ulu o le iole ma le fa'ama'i fa'asolosolo ole isoflurane na fa'amautinoa e se “ufimata-gutu isu” i lalo tonu lava o le u'amea. O galuega taua a manu na mata'ituina i le taimi o le fuaina e ala i se masini manava fa'amau i lalo o le fatafata o le isumu. Ia fa'aauau pea le manava ile tusa ole 60 min-1, o le faʻaogaina o le isoflurane na faʻafetaui i le va o le 1% ma le 2%.

O le fua na faia i le faʻaaogaina o se faʻasologa faʻasolosolo faʻasolosolo Fourier transform (MDEFT) faʻasolosolo: taimi toe fai 4 s, taimi faʻalogo 5.2 ms, taimi faʻafefe 1000 ms, faʻatasi ma vaega e fa ma se matrix mauaina o le 256 × 128 × 32, toe faʻaleleia matrix pe a uma le zero faʻatumu 256 × 256 × 64 ma se iugafono o 109 × 109 × 440 µm, fanua o le vaaiga 27.90 × 27.90 × 28.16 mm ma lua averesi e mafua ai le fuaina o le taimi o le 17 min toe faalua.

5. Fa'asologa o Fa'amaumauga

5.1 Fa'amauina ata ma mua'i fa'agaioiina.

Ina ia suʻesuʻeina eseesega i le faiʻai anatomy / galuega, o faʻamaumauga uma e tatau ona faʻafeiloaʻi i se faiga faʻamaopoopo masani. O le sini o le faʻafetaui lea o le anatomy e aunoa ma le faʻaumatiaina o eseesega talafeagai. Na ausia lenei mea e ala i le faʻaogaina o se polokalame e le faʻapalapala, e le faʻamaonia le resitalaina, lea na faʻatatauina se fanua faʻaleagaina mo se voluma mamanu T, e faʻaalia ai se veke faʻaliliu mo voxel taʻitasi i se auala e tutusa ai le voluma mamanu faʻaleagaina i le voluma faʻamatalaga R. sa maualuga.

O le faiga o le resitalaina na fa'asilisiliina ai le fa'atinoina o le malosi e aofia ai se fa'amatalaga fa'amaumauga e fua ai le tutusa o fa'amaumauga e lua i lalo o le suiga o lo'o iai nei (i'inei fa'amatalaga fa'atasi), ma se taimi fa'atulafonoina fa'atapula'aina le fa'atagaina o suiga. I la matou tulaga, o le lamolemole o le deformation na faʻamautinoaina e ala i le faʻatulagaina o le curvature o le fanua faʻaleagaina, e pei ona faʻaalia i totonu. [18]. Fa'amauina sa fa'aaogaina le fa'atinoga fa'aleaganu'u o vaega o lo'o fa'afaigaluegaina e le'o mautu [19].

Muamua, o fa'amaumauga uma o lo'o iai i le tasi vaega e le'i fa'amaualuga i luga o se voluma fa'asino filifilia o lena vaega, ma sa fuafuaina le voluma fa'aaufa'atasi ma le voluma eseese. Mulimuli ane, o voluma fa'a-va'aiga uma e le'i fa'amaua'iina mulimuli ane i se tasi o voluma, ma fa'aoga le fanua fa'aletonu ta'itasi i le voluma fa'a-vaega fa'a-vaega. Mulimuli ane, sa fuafuaina le aofa'i averesi o le voluma ma le eseesega. E ala i le voxel-based morphometric analysis (VBM), e matua'i (t-statistics) eseese o lo'o fa'agaoioia vaega fai'ai i le va o vaega mea'ai e lua e mafai ona fuafuaina. O le fa'aogaina o fuainumera voxelwise i fa'amaumauga fa'amaumauga ua fa'atagaina fo'i le fa'aleaogaina o fa'atusatusaga fa'avae i totonu o ata, ia e tutusa i vaega uma e lua.

5.2 Fa'asologa o tau efuefu mo su'esu'ega fa'apitoa.

O le suʻesuʻeina o le tau efuefu e faʻavae i luga o nei faʻamaumauga faʻamaumauga muamua na faia i MagnAN (BioCom GbR, Uttenreuth, Siamani). O le resitalaina i luga ole laiga na fetu'una'i ai fa'amaumauga efuefu efuefu uma a le MEMRI ile atlas ole fai'ai iole e maua mai [20]. O le isi, e totogi ai le eseesega o foliga o tagata taʻitoʻatasi, o faʻataʻitaʻiga o le atlas sa faʻalelei lelei-faʻapipiʻi fasi pepa mo faʻamaumauga taʻitasi e taʻitaʻia e otootoga o le faiʻai ma le ventricular system. O le atlas numera e aofia ai le 166 o fausaga fai'ai ma'oti na filifilia. Ole ventral tegmental area (VTA) o se tasi o fausaga la'ititi na iloiloina, ae e maualuga lona a'afiaga i taunu'uga na maua. E iai le voluma o le 0.7914 mm3 i le itulagi, ie 152 voxels. I vaega ta'itasi ta'itasi, sa fa'ata'ita'iina le VTA ma sili atu i le 4 voxels. O le mea lea, o aʻafiaga o le voluma vaega, lea e mafai ona mafua ai faʻafitauli tele faʻalavelave i la tatou auiliiliga, e mafai ona aloese mai ai. O le fua fa'aefuefu o nei itulagi na fa'amauina i fa'amaumauga ta'itasi. Mo le faʻavasegaina o tau faʻafefe o tagata taʻitoʻatasi, z-scores na faʻatatauina e ala i le vaevaeina o le eseesega i le va o le lanu efuefu o fausaga uma o le faiʻai ma le uiga lanu efuefu o fausaga uma atlas e ala i le fesuiaiga masani o le lanu efuefu o fausaga uma atlas. O le su'ega a tamaiti aoga na fa'aaogaina e iloilo ai le tele o eseesega o fausaga o fai'ai i le va o vaega eseese e lua. O le au'ili'iliga tu'ufa'atasia na fa'ataga ai le mauaina o vaega eseese taua (VBM) fa'apea fo'i ma le fa'agaoioiga i luga ma lalo tulafono faatonutonu i totonu ole atlas e fetaui (fa'aitulagi fa'avae).

Tali ma Talanoaga

1. A'afiaga o Mea'ai Mea'ai (Potato Chips) Mea'ai ile Calorie Intake ma Gaioiga Locomotor

O le su'esu'ega nei na su'esu'eina ai fa'ata'ita'iga ma'oti o le fai'ai e feso'ota'i ma le taumafaina o mea'ai mama'i (pate meataalo) pe a fa'atusatusa i le chow masani. O le gaioiga o le faiʻai e fesoʻotaʻi ma le faʻaaogaina o meaʻai faʻapitoa na faʻamauina e le MEMRI, lea na faʻatagaina ai le tuʻufaʻatasia o le gaioiga o le faiʻai i le vaitaimi o le fitu aso o meaʻai. (Ata 1).

E le gata i lea, o le taumafaina o mea'ai ma le gaioiga o locomotor fa'alagolago i mea'ai su'esu'e na fa'amauina. Ile taimi o a'oa'oga, o isumu na fafaga i mea'ai masani na fa'aalia ai le fa'aauauina o le maualalo o le gaioioiga nai lo iole fafaga i pateta chips, ae maise lava i le vaitaimi pogisa o le 12/12 h le pogisa/malamalama. O le taumafaina o le pateta na fa'aosofia ai le maualuga o le gaioiga ma se eseesega tele i le 10 mai le 24 taimi i le vaega o toleniga. (Ata 2A).

ata vali

Ata 2. Gaoioiga locomotor e fa'atatau i le fafaga i le taimi e maua ai mea'ai mama (pate chips) po'o mea'ai masani.

Gaoioiga locomotor e fa'atatau i le fafagaina o isumu i le taimi e maua ai meaai mama (pate meataalo) po'o le kuka masani i le vaega o toleniga (A) ma le vaega manganese i le taimi o le MnCl2 talosaga (B). O faʻamatalaga o loʻo tuʻuina atu o le uiga o le 16 manu i luga ole 7 d ile vaega. ***p<0.001, **p<0.01, p**<0.05.

Pule: 10.1371 / journal.pone.0055354.g002

2. Fa'aaogāina ole Osmotic Pump-assisted MEMRI mo le Su'esu'eina o Fa'ata'ita'iga o Gaoioiga Fai'ai Atoa.

Mo le suʻesuʻeina o mamanu o le faiʻai malosi, o le pamu osmotic na fesoasoani i le MEMRI na faʻaaogaina. A o le fua e tasi o le MnCl2 na taʻitaʻia i se faʻaputuga maualuga i le 24 itula talu ona tui, o le faʻaputuga manganese i le faiʻai e ala i pamu osmotic na oʻo i se tulaga maualuga pe a maeʻa aso e tolu [17]. O le fa'aputuga fa'aopoopo o le Mn2+ na lava mo le faʻatulagaina o galuega e maua ai se fua faʻatatau-i-piso tutusa e maua i le tui tasi-dose ole MnCl.2, ae e leʻi afaina le gaioiga o le afi i lalo o nei tulaga [17]. Eseesega lautele Mn2+ tufatufaina ona o le eseese o le fa'aogaina o fausaga fai'ai i le Mn2+ e tatau ona tutusa i vaega uma e lua. Z-Score eseesega i le va o vaega na faʻaaogaina e iloilo ai le suʻega o meaʻai e fesoʻotaʻi ma faiʻai nai lo le faʻaogaina o le z-score. O le mea lea, o vaega o faiʻai na faʻagaoioia i le fitu aso o le vaega manganese e mafai ona faʻamauina e se fua MRI tasi. (Ata 1). I la matou tulaga, o le pamu osmotic na fesoasoani i le MEMRI na tuʻuina atu se vaaiga manino o suʻega meaʻai-faʻaosoina gaioiga atoa o le faiʻai.

O le suʻesuʻega o loʻo iai nei na faʻamauina ai se faʻaititia o le aofaʻi o gaioiga afi i le taimi o le manganese faʻatusatusa i le vaega o aʻoaʻoga (Ata 2B). Atonu e mafua ona o le totoina ma le faʻalavelave faʻafuaseʻi, o le cytotoxicity o le manganese poʻo aʻafiaga masani e uiga i meaʻai suʻega. Ae ui i lea, o isumu na fafagaina i pateta meataalo na faʻaalia manino le maualuga o le gaioiga pe a faʻatusatusa i le faʻatonutonuina ma le faʻateleina o gaioiga i taimi e fa. O lenei amio sa tutusa ma le vaega o toleniga. A leai, o le aofaʻi o meaʻai na faʻaaogaina e leʻi suia tele i le taimi o le manganese faʻatusatusa i le vaega o aʻoaʻoga e uiga i le 12 h malamalama ma le 12 h taamilosaga pogisa. Na maua sina fa'atupula'ia la'ititi o taumafa mama i le 12 itula o le ta'amilosaga pogisa pe a fa'atusatusa i le kuka masani i le toleniga ma le vaega o le manganese. (Ata 3A). O le mea lea na mafua ai le maualuga o le malosi e maua e ala i keke pateta pe a faatusatusa i le chow masani. O le eseesega e le taua i le taimi o le 12 h malamalama, ae sili ona taua i le 12 h vaitaimi pogisa uma i le taimi o toleniga ma vaega manganese. (Ata 3B). O le mea lea, na faʻamaonia ai o le MnCl2 fa'atonuga e pamu osmotic ose auala talafeagai mo fa'afanua fa'asologa o gaioiga i le fai'ai fa'apitoa mo mea'ai 'ese'ese.

ata vali

Ata 3. Mea'ai ma le fa'aaogaina o le malosi e ala i meaai mama (pate chips) ma chow masani.

Mea'ai (A) ma le malosi (B) e ala i mea'ai mama (SF, pateta chips) ma chow masani (STD) i iole fafaga fa'aloloto i le vaega o toleniga (TP) a'o le'i faia ma i le vaega manganese (MnP) i le taimi o le MnCl2 pamu infiltration i se vaitaimi e 7 d. O mea'ai i le itula na fuafuaina e ala i le fuaina o le eseesega, fa'aogaina o le malosi e ala i le fa'ateleina o le aofa'i o mea'ai fa'atosina fa'atasi ai ma le malosi o lo'o i totonu i le 12 h malamalama ma le 12 h o le pogisa. Ole uiga ole ± SD ole 16 manu ile vaega ta'itasi o lo'o fa'aalia. ***p<0.001, **p<0.01, p*<0.05, ns le taua.

Pule: 10.1371 / journal.pone.0055354.g003

Ina ua maeʻa le faʻavasegaina o le z-score, na suʻesuʻeina faʻamaumauga o ata i le tasi itu e ala i le VBM auala, lea na iʻu ai - mama faʻamaumauga faʻatautaia - i totonu o vaega o faiʻai e matua ese le faʻaogaina. (Ata 4). I le isi itu, o le fa'aopoopoina o su'esu'ega fa'a-itulagi e fa'aaoga ai se atlas numera na mafai ai ona fuafua i luga-ma lalo tulafono faatonutonu ta'itasi o fa'ailoga atlas.

ata vali

Ata 4. E matua'i ese le fa'aputuina o le manganese i le fai'ai e fa'atatau i mea'ai masani po'o mea'ai mama (pate chips).

I totonu (A) o le faʻapipiʻiina o se fasi vaega o le toe faʻaleleia averesi faʻaleleia equilibrium Fourier transform (MDEFT) faʻamaumauga faʻatasi ai ma le fasi atlas tutusa (Bregma -5.28 mm) mai le Paxinos atlas o loʻo faʻaalia i se tasi o vaega sili ona suʻesuʻeina (VTA) faʻailoga i samasama. Vaega (B), (C) ma le (D) o loʻo faʻaalia ai le eseesega tele o le faʻaputuina o le manganese i totonu o le faiʻai o faʻamaʻi faʻamaʻi faʻamaʻi faʻatasi ai ma le avanoa faaopoopo i chow masani (STD) poʻo meaai mama (SF, pateta pateta) faʻamaumau e MEMRI. O vaega o le fai'ai e sili atu le maualuga o le gaioiga ona o le taumafaina o meaai mama pe a faʻatusatusa i le faʻaaogaina o chow masani e faʻailogaina i le mumu, o vaega o faiʻai na faʻaalia ai se gaioiga sili atu ona maualuga pe a maeʻa le faʻaaogaina o meaʻai masani pe a faʻatusatusa i le taumafa o meaai mama e makaina i le lanumoana. . O fa'amaumauga na fa'agasolo ile voxelwise fa'amaumauga fuainumera. O faʻaiʻuga o loʻo faʻaalia i le axial (B), faʻasalalau (C) ma le sagital (D) vaʻaiga.

Pule: 10.1371 / journal.pone.0055354.g004

E iloga le ese'ese ole z-scores na maua ile 80 vaega ole fai'ai pe a fa'atusatusa mea'ai masani ma meaai mama (pate meataalo) (Laulau 1, 2, 3, 4). I se tulaga lautele, o auala eseese uma e lua e suʻesuʻe ai faʻamatalaga na taʻitaʻia ai iʻuga faʻatusatusa. O le faʻaogaina o le MEMRI eseese o fausaga faiʻai sili ona talafeagai pe a maeʻa le faʻaaogaina o pateta pateta pe a faʻatusatusa i chow masani o loʻo faʻaalia mo fausaga faiʻai filifilia (Ata 5).

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Ata 5. O ese'esega fa'agaoioi e feso'ota'i ma mea'ai mama (pate meataalo) vs. chow masani i fa'atusa fai'ai.

Fuainumera o le fa'agaoioia eseesega ona o le taumafaina o meaai mama (pate meataalo) vs. standard chow i sui fai'ai fausaga mo le afi afi (caudate putamen: CPu), le limbic system (cingulate cortex: CgCx), le faiga taui (itulagi atigi. o le nucleus accumbens: AcbSh, vaega autu o le nucleus accumbens: AcbC) ma le moe / ala fati (tegmental nuclei: Teg) o loʻo faʻaalia i le koluma agavale e faʻavae i luga o le faʻamatalaga atlas. O le koluma ogatotonu o loʻo faʻaalia ai le tele o eseesega o le VBM auʻiliʻiliga o loʻo faʻapipiʻiina i luga o le T2 faʻatatau MRI anatomy ma atlas igoa. O le koluma taumatau o loʻo faʻaalia ai le suiga o meaʻai mama i le chow masani v (MEMRI gray values) ***p<0.001, **p<0.01.

Pule: 10.1371 / journal.pone.0055354.g005

ata vali

Laulau 1. Fa'aputuga o le manganese i fausaga fai'ai e feso'ota'i ma mea'ai.

doi: 10.1371 / journal.pone.0055354.t001

ata vali

Laulau 2. Fa'aputuga manganese i fausaga fai'ai e feso'ota'i ma taui ma vaisu.

doi: 10.1371 / journal.pone.0055354.t002

ata vali

Laulau 3. Fa'aputuga o le manganese i le fai'ai e feso'ota'i ma le moe.

doi: 10.1371 / journal.pone.0055354.t003

ata vali

Laulau 4. Fa'aputuga o le manganese i fausaga o fai'ai e feso'ota'i ma gaioiga o locomotor.

doi: 10.1371 / journal.pone.0055354.t004

O lo'o fa'aalia le tulaga lelei o le resitalaina mulimuli Ata 4A ma Ata 5.

3. A'afiaga o Mea'ai Mea'ai (Potato Chips) i luga ole Taui ma le Ma'ona'o.

I le suʻesuʻega nei, o le faʻaogaina o meataalo pateta na taʻitaʻia ai le tele o suiga eseese o le fausaga-faʻapitoa gaioiga, lea o loʻo aoteleina i totonu. Laulau 1, 2, 3, 4. Na maua le faʻateleina o le gaioiga mo le fatu ma le atigi o le nucleus accumbens (itu taumatau ma le agavale (R + L)), le ventral globus pallidus (R + L), ma le dorsomedial hypothalamus (R) ma le paraventricular thalamic nucleus i luma. I le taimi lava e tasi, o le arcuate nucleus (L) ma le nucleus tractus solitarius (R), na faʻateʻaina i isumu na faʻaaogaina meataalo pateta pe a faʻatusatusa i manu e fafagaina i chow masani. O auala tutotonu e faʻatonutonu ai le faʻaogaina o meaʻai ma le manaʻo na faʻapotopotoina talu ai nei e Harrold et al. ma Kenny [4], [21]: O le fa'atonutonuina o mea'ai e masani ona fa'aosoina e fa'ailo e atagia ai le fa'aletonu o le malosi [21]. O meaʻai Hedonic, i se faʻatusatusaga, e foliga mai e faʻaosoina e le faʻagaoioia o auala taui e faʻafefe ai le faʻaitiitia o le faʻaogaina o meaʻai. [21].

O le nucleus tractus solitarius e nafa ma le faʻaogaina o faʻailoga pito i luga e atagia ai le faʻaauau pea o taumafa, e pei o le faʻamaʻi o le manava poʻo le maualuga o le kulukose portal-vein e mafua ai le faʻaleagaina o vaega o le faiʻai, e pei o le nucleus accumbens, ma iʻu ai i le faʻaitiitia o le faʻaogaina o le malosi. [4], [22]. O le le faʻaaogaina o le nucleus tractus solitarius e "meaʻai suamalie" e mafai ona faʻatalanoaina e le faʻaitiitia o le lagona o lenei vaega faiʻai agai atu i hormones gut e fesoʻotaʻi ma le faamalieina. [4]. E tutusa ma le nucleus tractus solitarius, o le arcuate hypothalamic nucleus o loʻo faʻagaoioia e faʻailoga lautele e atagia ai le tulaga o meaʻai. E fesoʻotaʻi atu i isi vaega o faiʻai, e pei o le paraventral nucleus ma le dorsomedial hypothalamic nucleus, lea e pulea uma ai meaʻai. [21], [23], [24]. O le mea lea, e mafai ona manatu o le suiga o le gaioiga o le nucleus tractus solitarius, o le arcuate nucleus, o le dorsomedial hypothalamus ma le paraventrical thalamic nucleus i luma, lea na matauina i lenei suʻesuʻega, e atagia mai ai le faʻaleagaina o le ogatotonu o le satiety circuits, lea e iu ai i se calorie e sili atu nai lo le mana'omia o le malosi.

E le gata i lea, ua matauina le malosi o le fa'agaoioia o le nucleus accumbens e feso'ota'i ma le fa'aaogaina o chip pateta. O le nucleus accumbens o se fausaga autu o le faiga o taui, lea e faʻagaoioia, mo se faʻataʻitaʻiga, e ala i le tauia o fualaau faasaina. [9]. I le tulaga o taumafa taumafa, o le faʻagaoioia o le nucleus accumbens e maua ai se faʻailoga tauia e faʻaosoina ai meaʻai hedonic. E le gata i lea, o se faʻatupulaia tele o le faʻagaoioia i luga o le taumafaina o meataalo pateta na faʻamauina i vaega na taʻua muamua i faiga masani o taui poʻo vaisu, e taʻua o le prelimbic cortex (R + L) [25], [26], le pito i tua (R+L) [27], o le moega o le stria terminalis (L) [28], talamusi fa'a-mediodorsal (R+L) [26], [29], le cingulate cortex (R+L) [26], caudate/putamen (ventral striatum) (R+L) [26] ma le fa'au'u insular (R+L) [30]. Mediodorsal thalamus ma insular cortex ua fesoʻotaʻi foi i le manogi poʻo le tuʻufaʻatasia o se manogi ma isi mea faʻapitoa. [31]. O Caudate ma le insula e feso'ota'i fo'i ma vaila'au fa'apea fo'i ma le mana'o i mea'ai [32]. O isi fausaga o faiʻai, lea na fesoʻotaʻi ma taui ma vaisu, na faʻaalia ai se gaioiga sili ona maualalo pe a uma le faʻaaogaina o meaai mama pe a faʻatusatusa i le chow masani: le raphe. [33], le nucleus interpeduncular [34], o le vaega fa'aitumalo (R+L) [35], [36], ma le ventral subiculum (R+L) [37].

O fa'ai'uga nei e fa'ailoa mai ai o le taumafaina o meataalo pateta e feso'ota'i ma le fa'agaoioia o ta'amilosaga fa'aituau hedonic ma, i se tulaga tutusa, i le le toe fa'agaoioia o ta'amilosaga satiety homeostatic. E fesoʻotaʻi foʻi vaega uma e lua, aemaise lava i le paraventricular nucleus o le thalamus, lea e fai ma fesoʻotaʻiga i le va o le paleni malosi ma le taui. [38]. O le mea lea, o le fa'atonuga o le fa'agaoioiga o lo'o matauina e ono i'u ai i le fa'asili atu o le malosi pe a maua mea'ai mama'i, e pei o keke pateta.

O isi suʻesuʻega o loʻo manaʻomia nei e faʻaalia ai vaega mole mole o pateta pateta, o le matafaioi o le malosi o le malosi faʻapea foʻi ma le faʻaogaina ma le totonugalemu e taʻitaʻia ai le le pulea o le homeostatic o le faʻaogaina o le malosi.

4. A'afiaga o Mea'ai Mea'ai (Potato Chips) i luga o isi Fa'atonuga o Fai'ai e feso'ota'i ma mea'ai.

E le gata i lea, ina ua uma le taumafaina o meaai mama (pate pepa), na matauina le malosi o le faʻagaoioia o na fausaga o faiʻai lea na fesoʻotaʻi muamua ma le taumafaina o meaʻai, amioga manaʻo ma le puleaina o meaʻai, e pei o le infralimbic cortex (R + L) [36], [39], o le la'au fa'aola (R) [36], ma le septum (R+L) [40].

O le faiʻai e fausia ai le raphe nuclei ma le lateral parabrachial nucleus (R), lea e fesoʻotaʻi foʻi ma meaʻai, na faʻaalia ai le faʻaitiitia o le gaioiga pe a maeʻa le taumafaina o meataalo pateta pe a faʻatusatusa i le chow masani. [41]. O le nucleus parabrachial pito i tua ua fesoʻotaʻi ma le faʻatonutonuina o caloric, taui faʻaogaina, faʻaogaina o le mafaufau i le fafagaina. [42], ae faʻapea foʻi ma le faʻaogaina o le sodium ma le vai [43]. O le mea lea, o le faʻaitiitia o le gaioiga o lenei fausaga e mafai ona fesoʻotaʻi ma le maualuga o le masima o loʻo i totonu o pateta pateta pe a faʻatusatusa i le chow masani. O faʻaiʻuga e faʻaalia ai, ona o lona faʻaogaina o le mole, lea e maua ai mo se faʻataʻitaʻiga i le maualuga o le malosi o le malosi, o meataalo pateta e mafai ona faʻagaoioia fausaga faiʻai e fesoʻotaʻi ma taui ma le pulea o meaʻai e ese mai nai lo chow masani. O lenei a'afiaga e mafai ona fa'asolo ai le lelei ma le aofa'i o mea'ai po'o le malosi.

5. A'afiaga o Mea'ai Mea'ai (Potato Chips) Fa'atatau ile Fa'atonuga ole Fai'ai e feso'ota'i ma Gaoioiga Locomotor ma le moe.

E le gata i lea, e ono fausaga faiʻai e fesoʻotaʻi ma gaioiga ma gaioiga na faʻaalia ai le maualuga maualuga o Mn2+ fa'aputuga ina ua maua e isumu le meataalo pateta pe a fa'atusatusa i le chow masani: o le afi afi muamua (R+L), le lua afi afi (R+L) fa'apea fo'i le caudate putamen (R+L) [44]. O le maualuga o le gaioiga o vaega afi i manu e fafagaina i pateta pateta e fetaui lelei ma suʻesuʻega o amioga, lea e faʻaalia ai le maualuga o le gaioiga o locomotor i lenei vaega. (Ata 2A ma le B). O le fa'ateleina ole gaioioiga o locomotor sa feso'ota'i muamua ma le taumafa. O le mea lea, na faʻaalia, mo se faʻataʻitaʻiga, o le ghrelin na faʻaosoina le faʻaaogaina o meaʻai tauia faʻapea foʻi ma gaioiga o locomotor i rodents, lea atonu e fesoʻotaʻi ma le faʻaosofia o amioga suʻesuʻe meaʻai. [45], [46].

Mulimuli ane, o le inuina o meataalo pateta na fesoʻotaʻi ma le faʻaleagaina tele o fausaga o faiʻai e fesoʻotaʻi ma le moe, e taʻua o le lateral reticular nucleus (R) [47], le parvicellular reticular nucleus (R+L) [47], o le pito i tua paragigantocellular nucleus (R+L) [48], le nucleus tele (R+L) [49], [50], le pontine reticular nucleus oral (R+L) [51] ma le nuclei ta'i (R+L) [52]. Le a'afiaga o mea'ai tu'ufa'atasiga i amioga moe e le'o malamalama atoatoa. Ua fa'ailoa mai o le taumafaina umi (ono vaiaso) o mea'ai ga'o tele na mafua ai le fa'ateleina o taimi ma le umi o mea e momoe ai. O lenei aafiaga, e ui i lea, e sili atu ona fesoʻotaʻi ma le atinaʻeina o le tino puta nai lo le faʻaaogaina o le malosi [53]. I le isi itu, o le tele o suʻesuʻega na faʻaalia ai o le faʻaaogaina umi o se meaʻai gaʻo e faʻatupuina ai le faʻateleina o meaʻai i le taimi malolo o le aso i isumu. [12], [54]. Ole fa'atuputeleina ole taumafa ile aso e foliga mai e feso'ota'i ma suiga ole amio moe ma fa'atupuina ile suiga ole gaioiga ole fai'ai e feso'ota'i ma le moe. I lalo o tulaga fafaga mo taimi pupuu o loʻo faʻaogaina iinei, peitaʻi, o meaʻai mama e leʻi faʻatupuina se faʻateleina o le mamafa o le tino poʻo se suiga o le faʻasologa o le fafagaina o le circadian. O le mea lea, matou te faʻapea o le faʻaleagaina o fausaga faiʻai e fesoʻotaʻi ma le moe e fesoʻotaʻi ma le faʻateleina o le locomotor ma le sailiga o meaʻai, lea e ono taofia ai le moe.

faaiuga

I se aotelega, o le MEMRI ma le suʻesuʻega mulimuli ane o fausaga faiʻai ua faʻagaoioia e le VBM faʻapea foʻi ma le faʻaogaina o le tului faʻapitoa na faʻaalia tutusa le faʻagaioiina o le resp. fa'ato'a fa'agaoioia le tele o fausaga o fai'ai e fa'alagolago i mea'ai 'ai. O le taumafaina o meaai mama (pate meaʻai) faʻatusatusa i le masani chow e le ad libitum fafaga isumu faʻaosoina eseesega taua i mamanu faʻagaoioia i fausaga faiʻai na fesoʻotaʻi muamua ma meaʻai, taui / vaisu, faʻapea foʻi ma gaioiga ma gaioiga. O le faʻateleina o le faʻaogaina o gaioiga o le cerebral locomotor e tusa ai ma amioga a manu: faʻamatalaga o gaioiga i ni nai aso na faʻaalia ai o le maualuga o le gaioiga o le locomotor o manu e fesoʻotaʻi ma le faʻaaogaina o meataalo pateta. O le faʻaitiitia o gaioiga na faʻamauina i fausaga o faiʻai e taua mo le faʻatonutonuina o le moe-ala-fati, aemaise lava o le REM-moe.

O suiga mata'ituina o faiga fai'ai e feso'ota'i ma le taumafaina o mea'ai e masalo e mafua mai i le fa'avasegaina o mea'ai mama'i mole mole, fa'ata'ita'iga, i le maualuga o le malosi. E le gata i lea, o le tuʻuina atu o le kalori e ala i meaʻai mama e mafai ona faʻaosofia ai le faʻaogaina o mamanu gaioiga o faiʻai. O isi su'esu'ega ua mana'omia nei e fa'ailoa ai le fa'aosoina o suiga ua matauina pe ala i le fa'aofiina o se vaega o mea'ai mama'i fa'atasi ma le fa'atonuina o le kalori fa'atatau po'o le su'esu'eina o a'afiaga o vaega o mea'ai mama'i ua fa'amalamalamaina i mamanu o gaioiga fai'ai.

Tusitala Tusitala

Fausia ma mamanuina faʻataʻitaʻiga: TH MP AH. Faia su'ega: TH AH. Su'esu'eina fa'amaumauga: TH SK SG AH. Reagents saofa'i/mea/mea faigaluega su'esu'e: AH MP. Tusia le pepa: TH SK SG MP AH.

mau faasino

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