Узорци неуралне активације који леже у основи базолатералне амигдале утичу на интраакуменско конзумирање опиоида вођено наспрам апетитивних понашања храњења са високим садржајем масти код пацова (2015) - БИНГЕ МЕХАНИЗАМ

Бехав Неуросци. Ауторски рукопис; доступно у ПМЦ-у 2015. децембра 1.

Објављено у коначном облику:

ПМЦИД: ПМЦКСНУМКС

НИХМСИД: НИХМСКСНУМКС

Коначно уређена верзија овог чланка издавача доступна је на Бехав Неуросци
 

Апстрактан

Ова студија је истраживала улогу амигдале у посредовању јединственог обрасца понашања храњења вођеног интра-аццумбенс (Ацб) опиоидном активацијом код пацова. Привремена инактивација базолатералне амигдале (БЛА), применом ГАБАА агониста мусцимола, спречава повећану потрошњу након интра-Ацб опиоидне примене селективног µ-опиоидног агониста Д-Ала2, НМе-Пхе4, Глиол5-енкефалина (ДАМГО), али напушта приступ исхрани понашања нетакнута, посебно након престанка конзумирања. Једно тумачење је да инактивација БЛА селективно блокира неуронску активност која лежи у основи конзумативног (потрошња) покретаног ДАМГО-а, али не и апетитивног (приступног) понашања. Садашњи експерименти користе предност ове временске дисоцијације потрошње и понашања приступа како би истражили њихову повезану неуронску активност. Након примене интра-Ацб физиолошког раствора или ДАМГО, са или без примене БЛА мусцимола, пацовима је дат приступ ограниченој количини исхране са високим садржајем масти у трајању од 2 сата. Непосредно након сесије храњења, пацови су жртвовани и мозгови су тестирани на обрасце неуронске активности у критичним регионима мозга за које је познато да регулишу и апетитивно и конзумативно понашање при храњењу. Резултати показују да је интра-Ацб ДАМГО примена повећала активацију ц-Фос у неуронима орексина унутар перифорничног подручја хипоталамуса и да је ово повећање активације блокирано инактивацијом БЛА мусцимола. Интра-Ацб ДАМГО администрација значајно је повећала активацију ц-Фос унутар допаминергичких неурона вентралног тегменталног подручја, у поређењу са контролама са сланим раствором, а инактивација БЛА није имала утицаја на ово повећање. Све у свему, ови подаци обезбеђују основна кола која могу да посредују у селективном утицају БЛА на вожња конзумног, али не и апетитног понашања у храњењу у моделу хедонистички вођеног понашања храњења.

Кључне речи: мотивисано понашање, анализа система и кола, лабораторијско понашање (апетитивно/аверзивно), животињски модел, образац неуронске активације храњења опиоидима

Дистрибуирана мрежа која доприноси опиоидном храњењу интра-аццумбенс (Ацб) је опширно испитана (; ; ; ), а посебно су интересантни доприноси базолатералне амигдале (БЛА). Привремена деактивација БЛА са ГАБАA агонист мусцимол спречава снажно повећање уноса са високим садржајем масти након интра-Ацб примене селективног µ-опиоидног агониста Д-Ала2, НМе-Пхе4, Глиол5-енкефалина (ДАМГО), али инактивација БЛА нема утицаја на повећано храњење изазвано акутним 24-часовна депривација хране (). Овај утицај БЛА на специфично посредовање модела хедонистичког храњења је даље окарактерисан да покаже да је инактивација БЛА спречила повећану потрошњу изазвану интра-Ацб ДАМГО, али је ипак оставила нетакнута повећана понашања приступа храни, посебно након што је конзумација дијете престала. Док је темељнију карактеризацију и тумачење ових података пружио , чини се да инактивација БЛА само омета фазу конзумирања храњења са високим садржајем масти, али не и фазу приступа храни коју покреће опиоидна активација Ацб.

Историјски гледано, понашања која награђују су категоризована у аппетитиве фаза, која укључује приступно понашање укључено у тражење награђујућих стимуланса као што су храна, и цонсумматори фаза, која укључује понашања као што је конзумирање хране (; ). Ова разлика се примећује деценијама и остаје популарна и данас како се развијају теорије мотивације везане за храну и друге награде (; ; ; ; ). Покушаји дефинисања физиологије која лежи у основи ових различитих фаза мотивисаног понашања укључивали су моделе у којима су третмани ометали експресију једне фазе без утицаја на другу (; ; ; ). Ова студија испитује основну физиологију јединственог модела понашања при храњењу где су фаза конзумирања и апетита раздвојени.

Садашњи експерименти су истраживали неуронске обрасце активности који су у основи апетитивног и конзумног понашања храњења које покреће интра-Ацб ДАМГО. Прво, почетни налаз () је реплициран да би се успоставила премиса за други експеримент, укључујући потребу да се одреди одговарајућа количина ограничене исхране која ће се обезбедити у другој студији. У другом експерименту, након сваког од четири различита стања лечења лековима, свим субјектима је дат приступ ограниченој количини исхране са високим садржајем масти, обезбеђујући да свака група, осим групе која је третирана само ДАМГО, постигне ситост (тј. количине примећене под огласом). либ услови из експеримента 1). Одмах након двочасовне сесије храњења, пацови су жртвовани да би се ухватили обрасци неуронске активности повезани са приказаним обрасцима понашања. Претходни подаци су показали да се целокупна потрошња и понашање у облику резервоара за храну јавља у првих 2 минута тестне сесије након свих третмана, али интра-Ацб ДАМГО, са или без БЛА инактивације, производи робусне нивое понашања приступа храни током последњих 30 минута. од 90 сата тест сесије (). Дакле, неуронска активност повезана са мотивацијом да приступ трошити треба да буде заступљена код пацова који примају интра-Ацб ДАМГО третман без БЛА инактивације. Насупрот томе, обрасци неуронске активности код пацова који примају интра-Ацб ДАМГО третман са БЛА инактивацијом треба да одражавају једнаку мотивацију за приступ, али одражавају смањену мотивацију за трошити.

Неурална активност је испитана у регионима мозга за које се зна да посредују у интересантном апетитивном и конзумативном понашању, укључујући вентралну тегменталну област (ВТА), дорзални медијални хипоталамус (ДМХ), перифорничну област хипоталамуса (ПеФ) и латерални хипоталамус (ЛХ) (; ; ). Интра-Ацб ДАМГО администрација повећава експресију ц-Фос у перифорничним хипоталамичним неуронима и ова експресија захтева сигнализацију орексина унутар ВТА (). Заједно, ови и други подаци сугеришу да овај модел храњења изазваног укусом кроз активацију Ацб µ-опиоидног рецептора може регрутовати неуроне ПеФ орексина и побољшати сигнализацију орексина унутар ВТА што може заузврат модулирати ефлукс ДА у Ацб и мПФЦ, подстичући понашање при храњењу. (). Биће истражен ефекат активације БЛА који је неопходан да би се приметило повећање интра-Ацб ДАМГО потрошње са високим садржајем масти, али не и понашања приступа са високим садржајем масти.

Методе

Пацови

Тридесет и шест одраслих мужјака Спрагуе-Давлеи пацова (Харлан Спрагуе-Давлеи, Инц., Индианаполис, ИН) тежине 300–400 г, смештени су у паровима у кавезима од плексигласа у соби за колоније са контролисаном климом на температури од 22 ° Ц. Пацови су одржавани на циклусу светлости и мрака од 12 сати, а сви експерименти су спроведени током светлосне фазе (0700:1900 – 1200:1500) између 6:8 и XNUMX:XNUMX часова. Осим ако није другачије назначено, пацови су имали слободан приступ лабораторијској храни и води за пиће. пре и током експеримента. Групе су садржавале XNUMX-XNUMX пацова. Сви експериментални поступци су обављени у складу са протоколима које је одобрио Институционални комитет за негу и употребу животиња Универзитета у Мисурију.

Хирургија

Пацови су анестезирани мешавином кетамина и ксилазина (90 мг/кг и 9 мг/кг, респективно; Сигма, Ст. Лоуис, МО), а 2 сета канила од нерђајућег челика (23 гауге, 10 мм) су стеротаксично циљана обострано изнад границе Ацб језгра и бочне љуске и БЛА и причвршћена за лобању вијцима од нерђајућег челика и светлостврдљивом смолом (Дентал Суппли оф Нев Енгланд, Бостон). Након операције, жичани стајлети су постављени у каниле за вођење да би се спречила оклузија. Координате циљаних локација су следеће: Ацб: АП, +1.4; МЛ, ±2.0; ДВ,-7.8; БЛА: АП,-2.8; МЛ, ±4.7; ДВ, -8.6 (ДВ координата представља постављање ињекторске игле од 12.5 мм која се протеже 2.5 мм вентрално каниле).

Аппаратус

Процена понашања храњења одвијала се у просторији одвојеној од собе за колонију у осам комора за храњење од плексигласа (30.5 цм × 24.1 цм × 21.0 цм) (Мед Ассоциатес, Ст. Албанс, ВТ). Пацови су имали приступ води ад либитум и приближно 35 г укусне исхране осим тамо где је наведено. Коморе за храњење су биле опремљене са четири инфрацрвена снопа локомоторне активности која су се налазила на удаљености од 6 цм по дужини коморе и 4.3 цм изнад пода. Аутоматска вага за резервоар за храну пратила је потрошњу хране. Додатни инфрацрвени сноп који протеже улаз у резервоар за храну одредио је број и трајање сваког уласка главе у област резервоара. Спремник за храну и боца за воду налазили су се на истој страни (на супротним угловима) зида једне коморе, а уклоњиво лежиште за отпад налазило се испод пода бара. Мерења су укључивала локомоторну активност (број хоризонталних прекида снопа), трајање уласка у резервоар (просечно трајање лома греде на улазу у резервоар), уласке у резервоар (број прекида снопа на улазу у резервоар) и потрошену количину ( грама конзумиране дијете). Периоди тестирања састојали су се од праћења понашања у коморама за храњење помоћу рачунара који је користио Мед-ПЦ софтвер (Мед Ассоциатес Версион ИВ, Ст. Албанс, ВТ).

Поступак

Микроињекција лека

Д-Ала2, НМе-Пхе4, Глиол5-енкефалин (ДАМГО; Ресеарцх Биоцхемицалс, Натицк, МА) и мусцимол (Сигма, Ст. Лоуис, МО) су оба растворени у стерилном 0.9% физиолошком раствору. Контролни носач је увек био стерилан 0.9% физиолошки раствор. Инфузије су испоручене помоћу микропогон пумпе (Харвард Аппаратус, Соутх Натицк, МА), повезане полиетиленским цевима (ПЕ-10), док су пацови нежно држани у руци. Коришћено је тридесет три калибра 12.5 мм ињектора, који су се протезали 2.5 мм изнад краја канила за вођење. Брзина ињекције је била 0.32 µл/мин за Ацб и 0.16 µл/мин за БЛА, са укупним трајањем инфузије од 93 с, што је резултирало запреминама од 0.5-µл и 0.25-µл, респективно. Дозвољен је још један минут за дифузију.

Дизајн

експеримент КСНУМКС

Користећи дизајн унутар субјеката, све групе пацова су примиле сваку од четири комбинације третмана лековима у четири одвојена дана третмана у супротном редоследу. Сва тестирања понашања за оба експеримента почела су недељу дана након операције у коморама за праћење уноса хране Мед-Ассоциатес. Пацовима је омогућен приступ исхрани у овим коморама 1 сата дневно током 2 узастопних дана. На 6th дана, уметнут је ињектор од 10 мм и остављен на месту 2 минута, без убризгавања запремине. Дана 6th дана, уметнут је ињектор од 12.5 мм и даван је физиолошки раствор током 93 с. Сваког дана тестирања, мусцимол (20 нг/0.25 µл/страна билатерално) или физиолошки раствор је инфундиран у БЛА, а затим одмах ДАМГО (0.25 мг/0.5 µл/страни билатерално) или физиолошки раствор у Ацб, што је резултирало четири могућа третмана комбинације. Сесија теста од 2 сата почела је одмах након последње ињекције и пацовима је дат ад либитум приступ исхрани са високим садржајем масти. Између дана третмана био је најмање 1 дан.

експеримент КСНУМКС

Четири групе пацова, које користе дизајн између субјеката, од којих свака има билатералне каниле усмерене на Ацб и БЛА. Пацовима је дат приступ исхрани у овим коморама током 2 сата дневно током 6 узастопних дана и процедуре убризгавања су биле идентичне експерименту 1, међутим сваки пацов би примао само 1 од 4 могуће комбинације лечења лековима. Конзумација исхране са високим садржајем масти 6. дана основног третмана је коришћена да се уравнотежи додељивање терапије лековима да би се обезбедили слични основни обрасци контролног уноса. На 8th дана, животињама је дат 1 од 4 могућа третмана лековима и приступ 8г укусне исхране током 2 сата.

Хистолошка верификација постављања каниле

Одмах након двочасовне сесије храњења, животиње су уклоњене из комора за храњење, дубоко анестезиране кетамином и ксилазином (2 мг/кг и 90 мг/кг) и транскардијално перфузиране. Мозгови су уклоњени и потопљени у формалин (9%) преко ноћи на 10°Ц, а затим криопротектовани пребацивањем у раствор сахарозе (4%) на 20°Ц. Замрзнути серијски делови (4 µм) су сакупљени кроз цео обим места убризгавања, постављени на желатинизована стакалца и противбојни крезил љубичастим. Профили постављања каниле су затим анализирани на тачност и подаци од пацова са погрешно постављеном канилом нису укључени у анализе.

Иммунохистоцхемистри

Мозгови су исечени на 40 µм дебљине и чувани у 0.1 М раствору фосфатног пуфера (ПБ, пХ 7.4) на 4°Ц. Протокол слободног плутајућег имунофлуоресцентног бојења био је следећи: Секције су испране (3 × 10 мин) у ПБС. Неспецифична места везивања су блокирана коришћењем раствора за блокирање [мешавина 10% нормалног козјег серума (Јацксон Иммуно Ресеарцх, Вест Грове, ПА) и 0.3% Тритон Кс-100 (Сигма) у ПБС] током 2 сата. Затим су секције инкубиране у мешавини коктела која садржи зечје анти-ц-Фос антитело (1: 5000; Цалбиоцхем) и пилећу анти-тирозин хидроксилазу (ВТА) или мишји анти-орексин-А (хипоталамус) преко ноћи. Секције су испране (4 × 30 мин) у ПБС-у који садржи 0.05% Твеен-20 (ПБСТ). Затим су секције инкубиране 2 сата у пуферу за блокирање, са коктелом секундарних антитела: Алека Флуор 555 козји анти-зечји ИгГ и Алека Флуор 488 козји анти-пилећи ИгГ (Инвитроген). Сва секундарна антитела су коришћена у препорученој концентрацији од 1:500. Секције су испране (4 × 30 мин) у ПБСТ и ПБ (2 × 10 мин). Секције су постављене на тобогане за супер-фрост (ВВР Интернатионал, САД) и остављене да се осуше на собној температури док су заштићене од светлости. Коришћењем ПроЛонг комплета за монтажу против бледења (Инвитроген) кришке су прекривене и чуване на 4°Ц. Све инкубације су изведене на собној температури осим оних примарних антитела која су инкубирана на 4°Ц. Да би се контролисала варијација у имунохистохемијској реакцији, ткиво из различитих група за третман је реаговало заједно. Поред тога, бојење је изостало у контролним експериментима са изостављањем примарних антитела.

Статистичка анализа понашања

За експеримент 1, све мере храњења за укупну 2-часовну сесију и кроз различите услове лечења су анализиране помоћу двофакторске АНОВА унутар субјекта (Ацб Третман Кс Амигдала Треатмент), при чему су нивои за сваки фактор или носилац или лек . За експеримент 2, све мере храњења су анализиране коришћењем двофакторске АНОВА између субјеката (Ацб третман Кс третман амигдалом), при чему су нивои за сваки фактор или носилац или лек.

Поступци бројања, сликање и статистичка анализа

За квантитативну процену експресије имунореактивности у хипоталамусу (укључујући латерални хипоталамус, перифорничну област, дорзомедијални хипоталамус) и ВТА, анализирана су и усредњавана три анатомски паралелна пресека ткива из сваке хемисфере (6 укупно по региону). Све слике су генерисане преко 4× или 10× објектива са конфокалним микроскопом користећи софтвер за снимање Слидебоок 4.3 (Интеллигент Имагинг Инноватионс, Денвер, ЦО). У зависности од одређеног региона, флуоресцентна имунореактивност унутар пресека од 40 µм је снимљена за канале означене само ц-Фос, ц-Фос/ТХ или ц-Фос/ОрекинА, одвојене ексклузивним скупом прага. Слике су затим приказане на целом екрану коришћењем бесплатног софтвера ИмагеЈ у јавном домену заснованог на Јава (Национални институт за здравље, Бетхесда, МД, САД), као програм за обраду и анализу слика који је омогућио означавање сваког појединачног неурона и позитивно бојење за сваки канал. пребројава се на слепо лечење. Неурони су класификовани као само ц-Фос, само пептиди или двоструко обележени према присуству горњег позадинског продукта реакције антитела у ћелијском језгру.

Сва подручја су означена и мапирана коришћењем Атласа мозга пацова (Пакинос & Ватсон, 1998). Вентрална тегментална област и тирозин хидроксилаза; одабрани пресеци су били између -5.2 и -5.5 мм испред брегме. На сваком нивоу, регион који садржи ћелије тирозин хидроксилазе (ТХ-ИР) и ц-Фос-ИР је избројан у обе хемисфере. Хипоталамус и Орексин-А; одабрани пресеци су били између -2.8 и -3.3 мм испред брегме. Хипоталамусни регион (између -2.8 и -3.3 мм) за који је утврђено да садржи орексин-А позитивне ћелије подељен је на три региона од медијалне до бочне. Све ћелије унутар, вентралне и дорзалне од форникса биле су укључене у средњи регион означен као перифорнични (ПеФ). Ћелије обележене орексином-А латерално од овог региона биле су укључене у латерални хипоталамус (ЛХ), а оне медијално од форникса биле су у медијалној групи (ДМХ), која се преклапала са дорзомедијалним хипоталамусом. Неурони су пребројани у обе хемисфере.

Резултати

Сви ефекти лечења су наведени у односу на локацију(е) примене лека или носача (тј. интра-Ацб ДАМГО). Како су сви пацови такође добили приступ и конзумирали ограничену количину исхране са високим садржајем масти, све промене у повезаном понашању храњења (Приказ 1 и 2) и обрасцима неуронске активације (Приказ 2) су нужно комбиновани ефекат сваког одговарајућег лека. третман и исхрана конзумира.

Понашање при храњењу

експеримент КСНУМКС

Утицај инактивације БЛА на понашање храњења са високим садржајем масти изазвано интра-Ацб ДАМГО администрацијом.

Потрошња

Као што је приказано у Сл. КСНУМКСа, АНОВА спроведена на подацима о потрошњи хране открила је значајан главни ефекат третмана Ацб (Ф(1, 7) = 13.9, p < .01), БЛА третман (Ф(1, 7) = 8.6, p < .05), и интеракција третмана Ацб × БЛА (Ф(1, 7) = 8.9, p < .05). Пост-хоц анализа је открила да је третман интра-Ацб ДАМГО + интра-БЛА физиолошким раствором довео до значајно виших нивоа потрошње (p < .05) у поређењу са оба контролна третмана (интра-Ацб физиолошки раствор + интра-БЛА физиолошки раствор; интра-Ацб физиолошки раствор + интра-БЛА мусцимол), и интра-БЛА мусцимол третман је блокирао ово повећање (p <.05).

Слика КСНУМКС 

Испитивање понашања: A) Количина конзумиране дијете са високим садржајем масти (ад либитум приступ), B) укупно трајање уласка у резервоар за храну, C) укупан број улаза у резервоар за храну и број локомоторних активности (тј. хоризонтални прекид снопа). Примењена су 4 третмана ...
Трајање улаза у резервоар за храну

Као што је приказано у Слика КСНУМКСб, АНОВА спроведена на подацима о трајању уноса у резервоар за храну открила је значајан главни ефекат третмана Ацб (Ф(1, 7) = 36.3, p < .001), БЛА третман (Ф(1, 7) = 12.1, p < .05), и интеракција третмана Ацб × БЛА (Ф(1, 7) = 16.5, p < .005). Пост-хоц анализа је открила да је третман интра-Ацб ДАМГО + интра-БЛА мусцимол довео до значајно дужег укупног времена уласка у резервоар за храну у поређењу са свим другим третманима (p < .001), без другог третмана који се значајно разликује један од другог.

Уноси у резервоар за храну

Као што је приказано у Сл. КСНУМКСц, АНОВА спроведена на подацима за унос у резервоар за храну открила је значајан главни ефекат третмана Ацб (Ф(1, 7) = 10.6, p < .05), док се БЛА третман приближио значају (Ф(1, 7) = 3.89, п = .08), и интеракција третмана Ацб × БЛА (Ф(1, 7) = 7.9, p < .05). Пост-хоц анализа је открила да је третман интра-Ацб ДАМГО + интра-БЛА мусцимолом довео до знатно више уноса у резервоар за храну у поређењу са свим другим третманима (p < .05), без другог третмана који се значајно разликује један од другог.

Локомоторна активност

Као што је приказано у Сл. КСНУМКСц, АНОВА спроведена на подацима за унос у резервоар за храну открила је значајан главни ефекат третмана Ацб (Ф(1, 7) = 23.5, p < .005), али нема главног ефекта БЛА третмана (Ф(1, 7) = 1.4, p > .05), и нема интеракције третмана Ацб × БЛА (Ф(1, 7) = .056, p > .05).

експеримент КСНУМКС

Утицај инактивације БЛА на понашање храњења са високим садржајем масти и обрасце неуронске активације изазване интра-Ацб ДАМГО администрацијом.

Додељивање терапије лековима је уравнотежено нивоима високог уноса масти од 6th дан основне линије. Ови нивои уноса су били следећи: САЛ-САЛ, 5.1 г; САЛ-ДАМ, 4.9г; МУСЦ-САЛ, 4.9 г; МУСЦ-ДАМ, 4.8г.

Потрошња

Као што је приказано у Сл. КСНУМКСа, АНОВА спроведена на подацима о потрошњи хране открила је значајан главни ефекат третмана Ацб (Ф(3, 24)=26.60, p < .001), али нема ефекта БЛА третмана (Ф(3, 24)= 0.02, ns) или интеракција третмана Ацб × БЛА (Ф(3, 24)= 0.61, ns).

Слика КСНУМКС 

Испитивање понашања: a) Количина конзумиране дијете са високим садржајем масти (испрекидана линија одражава ограничен приступ од 8 г); b) број улаза у резервоар за храну, c) укупно трајање уласка у резервоар за храну, и d) броји се локомоторна активност (тј. прекиди хоризонталног снопа). 4 третмана ...
Уноси у резервоар за храну

Као што је приказано у Слика КСНУМКСб, АНОВА спроведена на укупном броју улазака у резервоар током целе сесије храњења открила је значајан главни ефекат третмана Ацб (Ф(3, 24)=8.55, p < .01), али нема ефекта третмана БЛА третмана (Ф(3, 24)= 1.68, ns) или интеракција третмана Ацб × БЛА (Ф(3, 24)= 0.39, ns).

Трајање улаза у резервоар за храну

Као што је приказано у Сл. КСНУМКСц, АНОВА спроведена на укупном трајању свих улазака у резервоар током целе сесије храњења открила је значајан главни ефекат третмана Ацб (Ф(3, 24)=12.45, p = .001), али нема ефекта БЛА третмана (Ф(3, 24)= .62, ns) или интеракција третмана Ацб × БЛА (Ф(3, 24)= 0.07, ns).

Локомоторна активност

Као што је приказано у Слика КСНУМКСд, АНОВА спроведена на укупној локомоторној активности током сесије храњења открила је значајан главни ефекат третмана Ацб (Ф(3, 24)=12.93, p = .001), али нема ефекта БЛА третмана (Ф(3, 24)= .198, ns) или Ацб × БЛА интеракција третмана (Ф(3, 24)= 0.61, ns).

Иммунохистоцхемистри

Вентрал Тегментал Ареа

Као што је приказано у Сл. КСНУМКСа, АНОВА спроведена на ц-Фос ИР ћелијама у ВТА открила је значајан ефекат третмана Ацб (Ф(3, 24) =,25.67 п < .001), али без ефекта БЛА третмана (Ф(3, 24) = 1.13, нс) или интеракција између третмана (Ф(3, 24) = 2.80, нс). АНОВА спроведена на проценту ТХ-ИР ћелија које показују ц-Фос ИР открила је ефекат третмана Ацб (Ф(3, 24) = 6.33, п < 05), али без утицаја БЛА третмана на проценат ТХ- ИР ћелије које показују ц-Фос ИР (Ф(3, 24) = .07, нс) без значајне интеракције између третмана (Ф(3, 24) = .63, нс).

Слика КСНУМКС 

a) Број ВТА ћелија које експримирају ц-Фос ИР; b) Проценат ВТА ТХ-ИР ћелија које експримирају ц-Фос ИР. c) Број ћелија које експримирају ц-Фос-ИР у перифорничном подручју хипоталамуса (ПеФ) d) Проценат ПеФ Орекин-А ИР ћелија које експримирају ц-Фос-ИР. 4 третмана ...

Перифорни хипоталамус

Као што је приказано у Слика КСНУМКСб, АНОВА спроведена на ц-Фос ИР у ПеФ (анализована регија приказана на слици 5б) открила је значајан ефекат третмана Ацб (Ф(3, 24) =30.78, p < .001), БЛА третман (Ф(3, 24) = 30.52, p < .001) и интеракција третмана Ацб × БЛА (Ф(3, 24) = 8.75, p < .01). АНОВА спроведена на проценту ОркА-ИР ћелија које показују ц-Фос ИР открила је значајан ефекат третмана Ацб (Ф(3, 24) = 55.85, p < .001), БЛА третман (Ф(3, 24) = 23.52, p < .001), и интеракција третмана Ацб × БЛА (Ф(3, 24) = 14.32, p < .001). На сликама 5а и 5б, пост хоц анализе показују да БЛА инактивација значајно смањује интра-Ацб ДАМГО индуковану ц-Фос експресију и смањује број ћелија орексина које експримирају ц-Фос (p <.05).

Дорсомедијални хипоталамус

Као што је приказано у Табела КСНУМКС, АНОВА спроведена за број ц-Фос ИР ћелија у ДМХ открила је значајан ефекат интра-Ацб третмана (Ф(3, 24) = 20.19, п < 001), али без ефекта интра-БЛА третмана ( Ф(3, 24)= 1.63, ns) или интеракција третмана Ацб × БЛА (Ф(3, 24)= 0.05, ns). АНОВА спроведена на проценту ОркА-ИР ћелија које показују ц-Фос ИР открила је значајан ефекат третмана Ацб (Ф(3, 24) = 13.39, п < .001), БЛА третмана (Ф(3, 24) = 5.85, п < .05), али нема интеракције третмана Ацб × БЛА (Ф(3, 24) = .89, п = .36).

Табела КСНУМКС 

Број ћелија које експримирају ц-Фос-ИР (укупно) у латералном хипоталамусу и дорсомедијалном хипоталамусу и проценат ПеФ Орекин-А ИР ћелија које експримирају ц-Фос-ИР (% орексин-А). Примењена су 4 третмана, укључујући интра-Ацб ДАМГО или физиолошки раствор (САЛ) одмах ...

Латерал хипотхаламус

Као што је приказано у Табела КСНУМКС, АНОВА спроведена за број ц-Фос ИР ћелија у ЛХ није открила никакав ефекат Ацб ((Ф(3,24) = .11, нс) или БЛА третмана ((Ф(3, 24 = 6.82, п < .05) и без интеракције (Ф(3,24) = .26, нс). АНОВА спроведена на проценту ОркА-ИР ћелија које показују ц-Фос ИР није открила значајан ефекат третмана Ацб (Ф(3, 24) ) = .64, нс), БЛА третман (Ф(3, 24) = .08, нс) или интеракција третмана (Ф(3, 24) = .77, нс.)

Дискусија

Под ад либитум условима приступа са високим садржајем масти, инактивација БЛА је смањила повећани унос високе количине масти који производи интра-Ацб ДАМГО, остављајући притом нетакнуто понашање претераног приступа у резервоару за храну, што потврђује претходни извештај (). Други експеримент је испитао ове исте феномене, али под ограниченим условима приступа исхрани са високим садржајем масти, омогућавајући свим групама које су третиране осим групе која је третирана само интра-Ацб ДАМГО-ом, да постигну ситост (тј. конзумирају количине које су примећене у условима ад либ у Експ. 1). Животиње третиране Интра-Ацб физиолошким раствором, са или без БЛА инактивације, конзумирале су сличне нивое исхране са високим садржајем масти и показале сличне нивое понашања приступа, као што је предвиђено. Две групе третмана од посебног интереса, оне које су примале интра-Ацб ДАМГО са или без БЛА инактивације, конзумирале су скоро сву исхрану богату мастима доступну у првих 30 минута двочасовне тестне сесије и показале идентичне обрасце апетитивног понашања (тј. број уноса у резервоар за храну, трајање уноса у резервоар за храну) током последњих 2 минута, како је предвиђено. Интра-Ацб ДАМГО третман је преувеличао и број и трајање понашања приступа са резервоаром за храну без обзира на инактивацију БЛА, у поређењу са обе групе које су третиране интра-Ацб физиолошким раствором као што је раније објављено (). Важно је да, као што је примећено у експерименту 1 и раније (, ), интра-Ацб ДАМГО третман, без БЛА инактивације, доводи до нивоа потрошње који је најмање дупло већи од количине обезбеђене под условом ограниченог приступа. Стога, обрасци неуронске активности код пацова који су примили интра-Ацб ДАМГО третман без БЛА инактивације треба да одражавају и мотивацију за приступ трошити додатну храну изнад онога што је било доступно. Насупрот томе, обрасци неуронске активности код пацова који примају интра-Ацб ДАМГО третман, са инактивираним БЛА, треба да одражавају повећану мотивацију за приступ храну, али смањену мотивацију за трошити додатну храну, у поређењу са пацовима третираним интра-Ацб ДАМГО без БЛА инактивације. Ово је кључно не само за образложење дизајна, већ и за тумачење тренутних података. Ниво доступне исхране је изабран не само да задржи нивое потрошње унутар ограниченог опсега међу групама, већ и да осигура да пацови у свакој третираној групи, осим групе која је користила само ДАМГО, достигну или се приближи засићености (како је утврђено Експериментом 1 и претходним налази, види ).

Примена Интра-Ацб ДАМГО-а значајно је повећала ВТА ц-Фос ИР у допаминергичким неуронима у поређењу са контролном терапијом физиолошким раствором, а примена интра-БЛА мусцимола није имала утицаја на ово повећање. Претходна истраживања сугеришу да повећање ц-Фос ИР у ВТА и посебно неурона ВТА допамина (ДА) игра централну улогу у награди, мотивацији и зависности од дрога (; ; ). Давање антагониста допамина у Ацб блокира понашање приступа храни, али нема утицаја на конзумацију јела изазване глађу () или интра-Ацб ДАМГО потрошња масти (). Интра-Ацб примена агониста допамина повећава прогресивни однос реаговања на појачавач хране, али нема ефекта на слободно храњење (). Ови и други подаци сугеришу да је понашање претераног апетитног приступа храни примећено у обе групе третмана којима је примењен интра-Ацб ДАМГО, са и без БЛА инактивације, посредовано повећаном активношћу у ВТА допаминергичким неуронима.

Образац неуронске активности ПеФ орексин-А поклапа се са обрасцима потрошње који се обично примећују након истих ефеката третмана под условима приступа ад либ (, ), са интра-Ацб ДАМГО третманом који доводи до веће потрошње него било који други третман. Такође смо открили да је интра-Ацб ДАМГО повећао активност ДМХ ц-Фос без обзира на БЛА третман, али само интра-ДАМГО сам повећао је удео неурона орексина који експримирају ц-Фос у поређењу са контролама. Упркос својој улози у понашању храњења изазваном ДАМГО (; ), ДАМГО није значајно повећао активност ЛХ ц-Фос, иако није дозволила животињама да дођу до ситости.

Хипоталамус се дуго сматрао центром за аутономну регулацију енергетске хомеостазе; укључујући регулисање храњења, узбуђење и награду (, ). Познато је да неурони који експримирају орексигене пептиде орексин-А и хормон који концентрише меланин (МЦХ) густо насељавају бочне области хипоталамуса (), посебно перифорничну област. Примећено је да је потрошња исхране богате мастима изазвана централно примењеним орексином-А () је блокиран претходном применом опиоидног антагониста налоксона (), што указује на интеракцију опиоидних и орексин пептида у посредовању у конзумацији укусне хране. Интра-ВТА орексин-А администрација такође побуђује допаминске неуроне (Боргланд ет ал., 2006). Блокирање сигнализације орексина у ВТА смањује храњење дијетом са високим садржајем масти изазвано ДАМГО (), али у којој мери је то кроз смањење апетитивног понашања које може допринети повећању потрошње није познато. Према томе, тренутни налаз да повећана допаминергичка активност ВТА након интра-Ацб ДАМГО није била под утицајем инактивације БЛА, упркос смањењу активности ПеФ орексина, подиже важност карактеризације понашања како апетитивне тако и конзумативне фазе понашања при храњењу. Поред тога, ови подаци обезбеђују хипотезе које се могу тестирати за испитивање утицаја ПеФ орексина и ВТА допаминергичке модулације на приступ вођен опиоидима и конзумативне фазе храњења.

Садашња студија је користила ограничен приступ исхрани (тј. доступним грамима) за контролу утицаја различитих нивоа потрошње након различитих третмана лековима. Студија је такође ограничила своје испитивање на једну дијету; стога, остаје могућност да се храњење других укусних дијета вођено опиоидима може регулисати на сличан начин. Избор исхране са високим садржајем масти вођен је ранијим карактеристикама повезане мреже за које је откривено да лежи у основи храњења са високим садржајем масти интра-Ацб ДАМГО (; за преглед), посебно улогу БЛА (, ). Непознато је да ли су садашњи налази специфични за исхрану са високим садржајем масти или би се такође приметили коришћењем алтернативне дијете. Занимљиво је да је недавна студија открила да чак и међу веома укусном исхраном, постоји значајна разлика у обрасцима активације ц-фос у кључним регулаторним регионима мезокортиколимбичког кола (). Биће потребне будуће студије како би се утврдило да ли су садашњи налази специфични за дијете са високим садржајем масти.

Укратко, ови подаци пружају увид у то како БЛА реагује на опиоидну активацију Ацб-а да би посебно подстакао потрошњу, али не и приступ понашању, повезаном са исхраном са високим садржајем масти. Подаци сугеришу да понашање потрошње изазвано интра-Ацб ДАМГО може бити последица повећане активности орексин-А неурона у ПеФ, док се чини да је повећано понашање приступа храни повезано са повећаном ВТА допаминергичком активношћу, при чему је активација БЛА потребна само за посматрање фаза потрошње. Ови подаци омогућавају боље разумевање два различита понашања храњења у оквиру добро карактерисаног модела храњења. Ово истраживање проширује наше знање о неуронским круговима који су критични за храњење вођено укусом и носи импликације за разумевање неприлагођеног понашања храњења укљученог у развој гојазности и понашања зависности од хране.

​

Слика КСНУМКС 

Шематски цртежи линија, прилагођени из атласа Пакинос & Ватсон (1998), који приказују короналне делове који садрже анализиране регионе мозга оцртане плавом зоном (сива област) и увећане директно испод. Региони: () вентрална тегментална област, ВТА; (Б) дорсомедијални ...

Признања

Аутори желе да захвале на подршци гранта ДА024829 Националног института за злоупотребу дрога МЈВ-у.

Фусноте

Аутори не објављују сукоб интереса.

Референце

  1. Бадиани А, Леоне П, Ноел МБ, Стеварт Ј. Опиоидни механизми вентралне тегменталне области и модулација ингестивног понашања. Браин Ресеарцх. 1995;670(2):264–276. [ЦроссРеф]
  2. Балдо БА, Садегхиан К, Бассо АМ, Келлеи АЕ. Ефекти селективне блокаде допаминског Д1 или Д2 рецептора унутар подрегиона нуцлеус аццумбенс на понашање приликом ингестије и повезану моторичку активност. Бехав Браин Рес. 2002. децембар 2;137(1–2):165–177. [ЦроссРеф]
  3. Балдо БА, Пратт ВЕ, Вилл МЈ, Ханлон ЕЦ, Баксхи ВП, Цадор М. Принципи мотивације откривени различитим функцијама неурофармаколошких и неуроанатомских супстрата који су у основи понашања при храњењу. Неуросци Биобехав Рев. 2013. новембар;37(9 Пт А):1985–1998. [ПМЦ бесплатан чланак] [ЦроссРеф]
  4. Балл ГФ, Балтхазарт Ј. Колико је корисна дистинкција апетита и конзумације за наше разумевање неуроендокрине контроле сексуалног понашања? Хорм Бехав. 2008 Феб;53(2):307–311. одговор аутора 315-8. [ПМЦ бесплатан чланак] [ЦроссРеф]
  5. Берридге КЦ. Концепти мотивације у бихејвиоралним неуронаукама. Пхисиол Бехав. 2004 Апр;81(2):179–209. Преглед. [ЦроссРеф]
  6. Берридге КЦ. Награде 'свиђања' и 'жеље' у храни: мождани супстрати и улоге у поремећајима у исхрани. Пхисиологи анд Бехавиор. 2009;97(5):537–550. [ПМЦ бесплатан чланак] [ЦроссРеф]
  7. Цасон АМ, Смитх РЈ, Тахсили-Фахадан П, Моорман ДЕ, Сартор ГЦ, Астон-Јонес Г. Улога орексина/хипокретина у тражењу награде и зависности: импликације за гојазност. Пхисиологи анд Бехавиор. 2010;100(5):419–428. [ПМЦ бесплатан чланак] [ЦроссРеф]
  8. Цлегг ДЈ, Аир ЕЛ, Воодс СЦ, Сеелеи РЈ. Исхрана изазвана орексином-А, али не и хормоном који концентрише меланин, је посредована опиоидима. Ендоцринологи. 2002;143(8):2995–3000. [ЦроссРеф]
  9. Цраиг В. Апетити и аверзије као саставни делови нагона. Биолошки билтен. 1918;34:91–107. [ПМЦ бесплатан чланак] [ЦроссРеф]
  10. Дате И, Уета И, Иамасхита Х, Иамагуцхи Х, Матсукура С, Кангава К, Сакураи Т, Ианагисава М, Наказато М. Орексини, орексигени хипоталамски пептиди, ступају у интеракцију са аутономним, неуроендокриним и неурорегулаторним системима. Проц Натл Ацад Сци УСА. 1999;96(2):748–753. [ПМЦ бесплатан чланак] [ЦроссРеф]
  11. Дела Цруз ЈА, Цоке Т, Карагиоргис Т, Сампсон Ц, Ицаза-Цукали Д, Кест К, Раналди Р, Боднар РЈ. Индукција ц-Фос у мезотеленцефалном допаминском путу пројекције и дорзални стриатум након оралног уноса шећера и масти код пацова. Браин Рес Булл. 2015. фебруар;111:9–19. [ЦроссРеф]
  12. Филдс ХЛ, Хјелмстад ГО, Марголис ЕБ, Никола СМ. Неурони вентралне тегменталне области у наученом понашању апетита и позитивном појачању. Годишњи преглед неуронауке. 2007;30:289–316. [ЦроссРеф]
  13. Ханлон ЕЦ, Балдо БА, Садегхиан К, Келлеи АЕ. Повећани унос хране или понашање у потрази за храном изазвано ГАБАергичном, опиоидном или допаминергичком стимулацијом нуцлеус аццумбенса: да ли је то глад? Псицхопхармацологи (Берл) 2004, мар;172(3):241–247. [ЦроссРеф]
  14. Харрис ГЦ, Астон-Јонес Г. Узбуђење и награда: дихотомија у функцији орексина. Трендови у неуронауци. 2006;29(10):571–577. [ЦроссРеф]
  15. Икемото С, Панксепп Ј. Дисоцијације између апетитивних и конзумативних одговора фармаколошким манипулацијама региона мозга релевантних за награду. Бехав Неуросци. 1996. април;110(2):331–345. [ЦроссРеф]
  16. Јагер Г, Виткамп РФ. Ендоканабиноидни систем и апетит: релевантност за награду за храну. Нутр Рес Рев. 2014. Јун 2;27(1):172–185. [ЦроссРеф]
  17. Јеннингс ЈХ, Унг РЛ, Ресендез СЛ, Стаматакис АМ, Таилор ЈГ, Хуанг Ј, Велета К, Кантак ПА, Аита М, Схиллинг-Сцриво К, Рамакрисхнан Ц, Деиссеротх К, Отте С, Стубер ГД. Визуелизација динамике хипоталамске мреже за апетитно и конзумативно понашање. Ћелија. 2015. 29. јануар; 160 (3): 516–527. [ПМЦ бесплатан чланак] [ЦроссРеф]
  18. Калра СП, Дубе МГ, Пу С, Ксу Б, Хорватх ТЛ, Калра ПС. Интеракција путева који регулишу апетит у хипоталамичкој регулацији телесне тежине. Ендоцрине Ревиевс. 1999;20(1):68–110. [ЦроссРеф]
  19. Келлеи АЕ, Балдо БА, Пратт ВЕ, Вилл МЈ. Кортикостриатално-хипоталамусно коло и мотивација храном: интеграција енергије, акције и награде. Пхисиол Бехав. 2005, 15. децембар;86(5):773–795. [ЦроссРеф]
  20. Лоренз К. Компаративна метода у проучавању урођених образаца понашања. Симп. Соц. Екп. Биол. 1950;4:221–268.
  21. Ницола СМ, ​​Деадвилер СА. Брзина активирања неурона нуцлеус аццумбенс зависи од допамина и одражава време понашања у потрази за кокаином код пацова на основу прогресивног распореда појачања. Ј Неуросци. 2000. јул 15;20(14):5526–5537. [ЦроссРеф]
  22. Парк ТХ, Царр КД. Неуранатомски обрасци имунореактивности сличне Фос-у изазване укусним оброком и окружењем упареним са оброком код пацова третираних сланим раствором и налтрексоном. Браин Ресеарцх. 1998;805:169–180. [ЦроссРеф]
  23. Вилл МЈ, Франзблау ЕБ, Келлеи АЕ. Нуцлеус аццумбенс му-опиоиди регулишу унос исхране са високим садржајем масти путем активације дистрибуиране мождане мреже. Ј Неуросциенце. 2003;23(7):2882–2888. [ЦроссРеф]
  24. Вилл МЈ, Франзблау ЕБ, Келлеи АЕ. Амигдала је критична за преједање масти посредовано опиоидима. Неурорепорт. 2004;15(12):1857–1860. [ЦроссРеф]
  25. Вилл МЈ, Пратт ВЕ, Келлеи АЕ. Фармаколошка карактеризација храњења са високим садржајем масти изазваног опиоидном стимулацијом вентралног стриатума. Пхисиол Бехав. 2006, 30. септембар;89(2):226–234. [ЦроссРеф]
  26. Вилл МЈ, Притцхетт ЦЕ, Паркер КЕ, Савани А, Ма Х, Лаи АИ. Карактеризација понашања укључености амигдале у посредовање интра-аццумбенс понашања храњења изазваног опиоидима. Бихевиорална неуронаука. 2009;123(4):781–793. [ПМЦ бесплатан чланак] [ЦроссРеф]
  27. Иаманака А, Кунии К, Намбу Т, Тсујино Н, Сакаи А, Матсузаки И, Мива И, Гото К, Сакураи Т. Орексин-индуковани унос хране укључује пут неуропептида И. Браин Ресеарцх. 2000;859(2):404–409. [ЦроссРеф]
  28. Зханг М, Келлеи АЕ. Побољшан унос хране високе масноће након стриатне стимулације му-опиоидом: мапирање микроињекције и фос експресија. Неуросциенце. КСНУМКС; КСНУМКС (КСНУМКС): КСНУМКС – КСНУМКС. [ЦроссРеф]
  29. Зханг М, Келлеи АЕ. Унос раствора сахарина, соли и етанола повећава се инфузијом му опиоидног агониста у нуцлеус аццумбенс. Психофармакологија (Берл) 2002;159(4):415–423. [ЦроссРеф]
  30. Зханг М, Балмадрид Ц, Келлеи АЕ. Нуцлеус аццумбенс опиоидна, ГАБаергична и допаминергичка модулација укусне мотивације за храну: контрастни ефекти откривени студијом прогресивног односа код пацова. Бехав Неуросци. 2003. април;117(2):202–211. [ЦроссРеф]
  31. Зхенг Х, Паттерсон ЛМ, Бертхоуд ХР. Сигнализација орексина у вентралној тегменталној области је неопходна за апетит са високим садржајем масти изазван опиоидном стимулацијом нуцлеус аццумбенса. Ј оф Неуросциенце. 2007;27(41):11075–11108. [ЦроссРеф]