Manganförstärkt magnetisk resonansavbildning för kartläggning av hela hjärnaktivitetsmönster i samband med intag av mellanmålmat i ad libitum matade råttor (2013)

PLoS One. 2013; 8 (2): e55354. doi: 10.1371 / journal.pone.0055354. Epub 2013 Feb 7.

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

Källa

Institutionen för kemi och farmaceut, Tillsammans med Kemiska avdelningen, Emil Fischer Center, University of Erlangen-Nuremberg, Erlangen, Tyskland.

Abstrakt

Icke-homeostatisk hyperfagi, som är en viktig bidragsgivare till fetma-relaterad hyperalimentation, är associerad med dietens molekylära sammansättning som påverkar till exempel energiinnehållet. Således specifikt livsmedelsproduktion artiklar som mellanmål livsmedelsproduktion kan inducera livsmedelsproduktion intag oberoende av mättnadsstaten. Att belysa mekanismer hur mellanmål livsmedelsproduktion kan inducera icke-homeostatisk livsmedelsproduktion intag, det testades om mangan-förstärkt magnetisk resonans avbildning (MEMRI) var lämplig för kartläggning d Hela hjärna aktivitet relaterade till standard och mellanmål livsmedelsproduktion intag under normal beteendesituation. Användning av MnCl (2) -lösningen med osmotiska pumpar garanterade att livsmedelsproduktion intag påverkades inte signifikant av behandlingen. Efter z-poängnormalisering och en icke-affin tredimensionell registrering till en råtta hjärna atlas, betydligt olika gråvärden för 80 fördefinierade hjärna strukturer registrerades i ad libitum matas råttor efter intag potatischips jämfört med standard chow på gruppnivå. Tio av dessa områden hade tidigare anslutits till livsmedelsproduktion intag, i synnerhet till hyperfagi (t.ex. dorsomedial hypothalamus eller den främre paraventrikulära talamkärnan) eller till mättnadssystemet (t.ex. bågformig hypotalamisk kärna eller ensam kanal); 27-områden var relaterade till belöning / beroende inklusive kärnan och skalet i nucleus accumbens, ventral pallidum och ventral striatum (caudate och putamen). Elva områden associerad att sova visade signifikant minskad Mn (2 +) - ackumulering och sex områden relaterade till rörelse aktivitet visade signifikant ökad Mn (2 +) - ackumulering efter intag av potatischips. De senare förändringarna var associerad med en observerad signifikant högre lokomotor aktivitet. Osmotisk pumpassisterad MEMRI visade sig vara en lovande teknik för funktionell kartläggning of Hela hjärna aktivitet mönster associerad till näringsmässigt intag under normalt beteende.

Citation: Hoch T, Kreitz S, Gaffling S, Pischetsrieder M, Hess A (2013) Mangansk förstärkt magnetisk resonansavbildning för kartläggning av hela hjärnaktivitetsmönster förknippade med intaget av mellanmål i Ad Libitum Fed-råttor. PLoS ONE 8 (2): e55354. doi: 10.1371 / journal.pone.0055354

Redaktör: Julie A. Chowen, Hosptial Infantil Universitario Niño Jesús, CIBEROBN, Spanien

Mottagen: Augusti 16, 2012; Accepterad: December 30, 2012; Publicerad: Februari 7, 2013

Upphovsrätt: © 2013 Hoch et al. Detta är en artikel med öppen åtkomst som distribueras under villkoren i Creative Commons Attribution License, som tillåter obegränsad användning, distribution och reproduktion i vilket medium som helst, förutsatt att den ursprungliga författaren och källan krediteras.

finansiering: Studien är en del av Neurotrition-projektet, som stöds av Emerging Fields Initiative från Friedrich-Alexander-University Erlangen-Nuremberg. Finansierarna hade ingen roll i studiedesign, insamling och analys av data, beslut om att publicera eller förbereda manuskriptet.

Konkurrerande intressen: Författarna har förklarat att inga konkurrerande intressen existerar.

Beskrivning

Hyperfagi, som är associerat med kalorisk hyperalimentation, bidrar väsentligt till utvecklingen av fetma och fetma-relaterade komplikationer i industrisamhällen [1]. Medan homeostatisk hyperfagi orsakas av en störning av det homeostatiska systemet som reglerar hunger och mättnad, är hedonisk hyperfagi ganska oberoende av mättnad [1]. Mekanismerna som åsidosätter den fysiologiska regleringen av hunger och matintag klarläggs inte helt. Under vissa förhållanden kan matintag aktivera hjärnans belöningssystem på ett sätt som överkompenserar den homeostatiska kontrollen av aptit [2]. Den resulterande hedoniska hyperfagi påverkas av flera faktorer såsom konsumentens känslomässiga tillstånd, psykiska hälsotillstånd eller sömnbrist [1]. Dessutom verkar den molekylära livsmedelssammansättningen och energitätheten vara viktiga faktorer för induktion av hedonisk hyperfagi. Det är väl dokumenterat att ”smaklig mat” kan orsaka hyperfagi hos människor och djur [3], [4]. Ovanför äta avsnitt hos människor, till exempel, involverar ofta mat rik på fett eller socker, eller båda [5].

Matintag i hungerstillståndet utlöser starkt ett komplex belöningssystem i hjärnan inklusive kärnan accumbens och ventral pallidum i det ventrala striatum, det ventrale tegmentala området i mellanhinnan, den prefrontala cortex, hippocampus och amygdala [6]. Dessa aktiveringsmönster är troligen förknippade med dopaminfrisättning, till exempel i nucleus accumbens eller dorsal striatum [7], [8], [9], processer som också aktiveras i narkotikamissbruk [10]. Under homeostatiska förhållanden utlöser dock mättnadssignaler hjärnstrukturer såsom caudal hjärnstam, hypothalamus, särskilt den bågformiga kärnan eller nucleus tractus solitarius, som begränsar matintaget, till exempel genom att minska dess belöningsvärde [6], [11]. Det hade observerats att vissa typer av mat, till exempel en fettrik eller cafeteria-diet, inducerar ökat mat och / eller energiintag vilket så småningom leder till fetma. Till exempel matade råttor med ad libitum, som hade begränsat tillgången till en cafeteridiet, utvecklade ett binge-liknande utfodringsbeteende under åtkomstperioden [10]. Således kan det antas att vissa matkomponenter kan överskrida mättnadsregleringen vilket resulterar i matintag oberoende av hunger.

Intressant visade det sig att hos möss kompenseras den initiala fettinducerade ökningen av mat- och kaloriintag efter en period av två veckor. [12]. Således föreslogs att kroniskt intag av en fetthaltig diet minskar den givande effekten av mat, vilket leder till desorganisation av matningsmönstret som så småningom resulterar i övervikt [13].

För att hantera hedonisk hyperfagi som en viktig bidragsgivare till fetma i industrisamhällen och dess konsekvenser för hälso-och sjukvårdssystemet är det viktigt att förstå de cerebrala processerna som utlöses av vissa typer av mat som är förknippade med hedoniska ätande episoder. Tillämpningen av icke-invasiv avbildningsteknik för hela hjärnan, såsom funktionell magnetisk resonansavbildning (MRI) för att analysera påverkan av matintag på hjärnaktivitet är begränsad i dess klassiska, stimulansdrivna strategi genom den nödvändiga synkroniseringen av matintag och MRT. För att övervaka långsiktiga effekter på hjärnaktivitet har manganförstärkt MRI (MEMRI) använts. Kontrastmedlet mangan ackumuleras i aktiverade hjärnstrukturer och återspeglar ett integrerat mått på neuronal aktivitet [14], [15], [16]. MEMRI tillåter bortkoppling av hjärnaktivitetsanalys från MRI-mätningen. För detta ändamål, MnCl2 injiceras före MRI-mätning. Manganjoner (Mn2+) har en liknande jonradie och samma laddning som kalciumjoner (Ca2+). Följaktligen, Mn2+ transporteras via spänningsgrindade kalciumkanaler in i exciterbara celler. I motsats till Ca2+dock Mn2+ ackumuleras i cellerna proportionellt mot deras aktivitet och kan därefter registreras av MRI på grund av dess paramagnetiska karaktär. Således kan hjärnaktivitet associerad med händelser som ägde rum upp till flera dagar innan MR-mätning registreras. Därför är den största fördelen med denna teknik möjligheten att avbryta stimulansen (utfodring) och MRI-mätningen. Dessutom har Mn2+ kan flyttas med axonal transport till andra hjärnområden. Den största nackdelen med Mn2+emellertid är dess cytotoxicitet, som avsevärt kan påverka naturligt beteende och begränsa tillämpningen i beteendestudier. Det visades att den subkutana injektionen av MnCl2 i koncentrationer som var tillräckliga för MR-analys resulterade i en ihållande minskning av motorprestanda och matintag samt i viktminskning [17]. Nyligen introducerades emellertid osmotiska pumpar till MEMRI-studier. MnCb2 administreras av osmotiska pumpar, som långsamt och kontinuerligt släpper lösningen under en tidsperiod på upp till sju dagar, vilket undviker negativa effekter på motoraktivitet, men tillhandahåller tillräcklig manganansamling för MR-analys [17].

Föreliggande studie testade användbarheten av osmotisk pumpassisterad MEMRI-analys för att skanna hela hjärnaktiviteten i samband med matupptag. Metoden tillämpades för att upptäcka specifika hjärnaktiveringsmönster för potatischipintag i råttor med ad libitum.

Material och metoder

1. Etikförklaring

Denna studie genomfördes i strikt överensstämmelse med rekommendationerna i Guide to the Care and Use of Laboratory Animals of the National Institute of Health. Protokollet godkändes av utskottet för etik för djurförsök vid universitetet i Erlangen-Nuremberg (Regierung Mittelfranken, tillståndsnummer: 54-2532.1-28 / 12). Alla operationer och MRI-experiment utfördes under isofluranbedövning, och alla ansträngningar gjordes för att minimera lidande.

2. Experimentell design och beteendeanalys

Hanråttor av Wistar (initialvikt 257 ± 21 g, hölls i en 12 / 12 h mörk / ljus cykel, köpt från Charles River, Sulzfeld, Tyskland) delades slumpmässigt i två grupper (fyra bur per grupp, fyra djur per bur). Varje grupp fick en av de olika livsmedel utöver sina vanliga chowpellets (Altromin 1326, Altromin, Lage, Tyskland). Snackmatgruppen (n = 16, initial kroppsvikt 258 ± 28 g) fick potatischips (kommersiellt osmakade saltade potatischips utan tillsatta smakföreningar eller smakförstärkare, särskilt inget monosodiumglutamat, krossat av en matprocessor) och standard chow-gruppen (initial kroppsvikt 256 ± 21 g) fick pulveriserad standardchow (Altromin 1321, n = 16), respektive. Standard chow-pellets erbjöds ad libitum under hela studiens gång, testmat (krossad potatischiper respektive pulveriserad standardchow) erbjöds ad libitum under träningsfasen och manganfasen dessutom till standard chow-pellets (se Figur 1 för experimentell design). För träning presenterades testmatarna i två matdispenser som innehöll identiska testmat på höger och vänster sida om buren under en period av sju dagar (träningsfas), följt av sju mellanliggande dagar (mellanfas) utan testmat. Därefter osmotiska pumpar fyllda med manganklorid (MnCl2, se nedan för detaljer) implanterades. Under droppinjektionens period (sju dagar, standard chow-grupp: 163 ± 5 h, snackmatgrupp 166 ± 4 h) och ackumulering av MnCl2 i råttahjärnan (manganfasen) hade djuren ad libitum tillgång till testmat som är bekant från träningsfasen. Eftersom standard chow-pellets och kranvatten var tillgängliga ad libitum under alla faser av studien fästdes inte djur vid någon tidpunkt under studien. De aktiva hjärnstrukturerna skannades av MEMRI efter denna period av MnCl2 administrering. Under de olika faserna mättes mängden intaget livsmedel genom differentiell vägning av matutmatarna två gånger om dagen. Energiintaget bestämdes genom att multiplicera kalorievärdena för testmatarna med de intagna mängderna. Matintaget korrelerade positivt med råttans initiala kroppsvikt. Korrelationen var emellertid likartad för båda typerna av testmat och fördelningen av den initiala kroppsvikten skilde sig inte signifikant mellan båda grupperna.

miniatyr
Ladda ner:

Figur 1. Studera design.

Översikt över studiens design för att övervaka matens sammansättning påverkan på hela hjärnans aktivitetsmönster genom manganförstärkt magnetisk resonansavbildning.

doi: 10.1371 / journal.pone.0055354.g001

Dessutom kvantifierades den lokomotoriska aktiviteten i samband med testmatarna genom utvärdering av bilder inspelade av webbkameror ovanför burarna (en bild per tio sekunder) via definierade "räkningar". En ”räkning” definierades som ”en råtta visar lokomotiv aktivitet nära matutmatarna på en bild”. Studentt-testet användes för att utvärdera signifikanta skillnader i den rörliga aktiviteten hos råttorna i de olika grupperna under 24 h per dag med en timmes fack under sju dagar som medelvärde för fyra burar (16 djur) per grupp.

3. Beredning och implantering av de osmotiska pumparna

Mini-osmotiska pumpar (Alzet®, modell 2001, Durect Corporation, Cupertino, CA, USA) användes för applicering av kontrastmedlet (200 ul av en 1 M-lösning av MnCl2, för molekylärbiologi, BioReagent, Sigma Aldrich, Schnelldorf, Tyskland) enligt [17]. För användning i MRI ersattes flödesmoderatorn av rostfritt stål med en PEEK ™ -medicinsk medicinsk slang (Scientific Commodities, Lake Havasu City, AZ, USA). De fyllda osmotiska pumparna inkuberades i isotonisk saltlösning under 12 h före implantationen. Under droppinjektionen på sju dagar, MnCl2 frisattes med en flödeshastighet av 1 | il h-1.

På eftermiddagen den första dagen i manganfasen (se Figur 1), osmotiska pumpar implanterades. För detta ändamål bedövades djuren under en maximal tid av 15 minuter med isofluran (initialt 5% och 1.5% underhåll, Baxter Deutschland, Unterschleißheim, Tyskland) i medicinsk luft och de fyllda pumparna implanterades i dorsal subkutan vävnad. Därefter stängdes det lilla snittet med vävnadslim (Histoacryl®, B. Braun Petzold, Melsungen, Tyskland).

4. MRI-mätning

Efter sju dagar av manganfasen registrerades MRI. Djuren bedövades med isofluran (initialt 5% i medicinsk luft) 163 ± 5 h (standard chow-grupp) och 166 ± 4 h (snackmatgrupp) efter implantationen av de osmotiska pumparna. Anestesi varade i högst 50 minuter för varje djur. Efter anestesiinduktion placerades djuren på en vagga inuti den magnetiska resonans-tomografen (Bruker BioSpec 47 / 40, 200 mT / m, kvadratur ythjärnspiral). Djurens kroppstemperatur hölls konstant vid 37 ° C genom varmt vatten som cirkulerade i vaggan. Fixeringen av råtthuvudet och kontinuerlig isofluranbedövning säkerställdes med en "näsmundmask" direkt under ytspolen. Djurens vitala funktioner övervakades under mätningen via en andningsgivare fixerad under råttans bröst. För att hålla andningsfrekvensen konstant på cirka 60 min-1, justerades isoflurankoncentrationen inom ett intervall mellan 1% och 2%.

Mätningen utfördes med användning av en modifierad driven jämvikt-Fourier-transform (MDEFT) -sekvens: repetitionstid 4 s, ekotid 5.2 ms, inversionstid 1000 ms, med fyra segment och en anskaffningsmatris av 256 × 128 × 32, rekonstruktionsmatris efter noll fylla 256 × 256 × 64 med en upplösning av 109 × 109 × 440 um, synfält 27.90 × 27.90 × 28.16 mm och två medelvärden resulterande i en mätningstid på 17 min upprepade två gånger.

5. Databehandling

5.1 Bildregistrering och förbehandling.

För att undersöka skillnader i hjärnanatomi / funktion måste alla datamängder överföras till ett gemensamt koordinatsystem. Målet var att matcha anatomin utan att eliminera relevanta skillnader. Detta uppnåddes med användning av ett icke-parametriskt, ostyvt registreringsschema, som beräknade ett deformationsfält för en mallvolym T, vilket indikerar en översättningsvektor för varje voxel på ett sådant sätt att likheten hos den deformerade mallvolymen till referensvolymen R var maximal.

Registreringsmetoden optimerade en energifunktion bestående av en dataterm som mäter likheten hos de två datasätten under den aktuella transformationen (här ömsesidig information), och en regleringsterm som begränsar den tillåtna deformationen. I vårt fall säkerställdes deformationens jämnhet genom reglering av deformationsfältets krökning, som infördes i [18]. Registrering gjordes med en anpassad implementering av de anställda icke-styva registreringskomponenterna [19].

Först registrerades alla datamängder som tillhör en grupp icke-styvt på en slumpmässigt vald referensvolym för den gruppen, och den gruppvisa genomsnittliga volymen och en variansvolym beräknades. Därefter registrerades alla gruppvisa genomsnittliga volymer följaktligen icke-styvt till en av volymerna, och respektive deformationsfält tillämpades på den gruppvisa variansvolymen. Slutligen beräknades en total genomsnittlig volym och variansvolym. Genom voxelbaserad morfometrisk analys (VBM) kunde betydande (t-statistik) olika aktiverade hjärnområden mellan de två livsmedelsgrupperna bestämmas. Genom att använda statistik med röstvisning på de registrerade datamängderna tilläts också att basvävnadskontraster avbryts i bilderna, som var desamma i båda grupperna.

5.2 Gråvärdesbearbetning för strukturspecifik analys.

Gråvärdeanalysen baserad på dessa förregistrerade datamängder utfördes i MagnAN (BioCom GbR, Uttenreuth, Tyskland). En ytbaserad registrering justerade varje MEMRI-gråvärdesdatasats till den digitala råtthjärnatlas som härrör från [20]. För att kompensera för mindre individuella formskillnader var atlasliderna finjusterade skivor för skiva för varje datasats styrd av konturerna i hjärnan och det ventrikulära systemet. Den digitala atlasen bestod av 166 förvalade distinkta hjärnstrukturer. Det ventrala tegmentalområdet (VTA) är en av de minsta strukturerna som utvärderas, men har stor inverkan på de erhållna resultaten. Den har en volym på 0.7914 mm3 per halvkula, dvs 152 voxels. I varje rumslig dimension samlades VTA med mer än 4 voxels. Därför kan partiella volymeffekter, som kan orsaka stora förvirrande problem i vår analys, undvikas. Medelgråvärdena för dessa regioner bestämdes på de enskilda datamängderna. För normalisering av gråvärdena för varje individ beräknades z-poäng genom att dela skillnaden mellan gråvärdet för varje enskild hjärnstruktur och medelgrått värde för alla atlasstrukturer med standardavvikelsen för gråvärdena för alla atlasstrukturer. Studentt-testet användes för att utvärdera signifikanta skillnader i hjärnstrukturerna mellan de två olika grupperna. Den kombinerade analysmetoden gjorde det möjligt att erhålla de betydande olika områdena (VBM) såväl som aktivitetsupp- och nedregleringen inom motsvarande atlasregioner (regionbaserad).

Resultat och diskussion

1. Effekt av mellanmålmat (potatischips) på kaloriintag och rörelseaktivitet

Föreliggande studie undersökte specifika hjärnaktivitetsmönster relaterade till intaget av snackmat (potatischips) jämfört med standard chow. Hjärnaktivitet relaterad till intaget av den specifika testmat registrerades av MEMRI, vilket tillät integrering av hjärnaktiviteten under sju dagars matintag (Figur 1).

Dessutom registrerades matintag och lokomotorisk aktivitet beroende på testmat. Under träningsfasen visade råttor som matades med standardchow kontinuerligt lägre aktivitet än råttor matade med potatischips, särskilt under den mörka perioden av 12 / 12 h mörk / ljuscykeln. Potatischipintag inducerade högre aktivitet med betydande skillnader vid 10 av 24-tidpunkter i träningsfasen (Figur 2A).

miniatyr
Ladda ner:

Figur 2. Matrelaterad lokomotivaktivitet under tillgång till mellanmål (potatischips) eller standard chow.

Foderrelaterad lokomotorisk aktivitet hos råttorna under tillgång till mellanmål (potatischips) eller standard chow i träningsfasen (A) och manganfasen under MnCl2 ansökan (B). Data presenteras som medelvärdet av 16 djur över 7 dagar per grupp. *** p <0.001, ** p <0.01, p * <0.05.

doi: 10.1371 / journal.pone.0055354.g002

2. Användning av Osmotisk pumpassisterad MEMRI för analys av dietassocierade hela hjärnaktivitetsmönster

För analys av aktiva hjärnmönster applicerades osmotisk pumpassisterad MEMRI. Medan en enda dos MnCl2 ledde till en maximal ackumulering 24 h efter injektion, manganansamling i hjärnan via osmotiska pumpar nådde en platå efter tre dagar [17]. Den erhållna kumulativa koncentrationen av Mn2+ var tillräcklig för funktionell mappning vilket resulterade i ett liknande signal-brus-förhållande som erhölls genom en engångsdosinjektion av MnCl2, men motoraktiviteten påverkades inte under dessa förhållanden [17]. Skillnader i allmänhet Mn2+ distribution på grund av olika permeabilitet hos hjärnstrukturer för Mn2+ bör vara densamma i båda grupperna. Z-poängsskillnader mellan grupperna användes för att utvärdera testmatrelaterad hjärnaktivitet istället för absoluta z-poängvärden. Följaktligen kan hjärnområden som varit aktiva under den sju dagar långa manganfasen registreras genom en enda MRI-mätning (Figur 1). I vårt fall gav osmotisk pumpassisterad MEMRI en omfattande bild av testmatinducerad helhjärnaktivitet.

Föreliggande studie registrerade en något minskad total motorisk aktivitet under manganfasen jämfört med träningsfasen (Figur 2B). Detta kan bero på implantationen och den tillhörande stressen, manganens cytotoxicitet eller tillhörande effekter på testmat. Icke desto mindre visade råttor matade med potatischips tydligt högre aktivitet jämfört med kontrollen med signifikant ökad aktivitet vid fyra tidpunkter. Detta beteende liknade träningsfasen. Annars förändrades inte mängden intaget mat signifikant under manganfasen jämfört med träningsfasen beträffande både 12 h-ljuset och den mörka cykeln 12 h. Ett något ökat intag av mellanmålsmaten under 12 h mörkretscykeln jämfört med standard chow både i träningen och manganfasen detekterades (Figur 3A). Detta ledde till ett högre energiintag genom potatischips jämfört med standard chow. Skillnaden var inte signifikant under ljusperioden 12 h, men mycket signifikant under den mörka perioden 12 h både under träningsfasen och manganfasen (Figur 3B). Således drogs slutsatsen att MnCl2 administration med osmotiska pumpar är en lämplig metod för att kartlägga aktivitetsmönster i hjärnan som är specifik för olika intagna livsmedel.

miniatyr
Ladda ner:

Figur 3. Mat och energiintag via mellanmål (potatischips) och standard chow.

Mat (A) och energi (B) intag via mellanmål (SF, potatischips) och standard chow (STD) i råttor som matats ad libitum i träningsfasen (TP) före och i manganfasen (MnP) under MnCl2 pumpinfiltration under en period av 7 d. Matintag per timme bestämdes genom differentiell vägning, energiintag genom att multiplicera mängden intagen mat med energiinnehållet separat under 12 timmars ljus och 12 timmars mörkercykel. Medelvärdet ± SD för 16 djur i varje grupp visas. *** p <0.001, ** p <0.01, p * <0.05, ns inte signifikant.

doi: 10.1371 / journal.pone.0055354.g003

Efter z-poängnormalisering analyserades bilddata å ena sidan med ett VBM-tillvägagångssätt, vilket resulterade - rent datadrivet - i signifikant olika aktiverade hjärnområden (Figur 4). Å andra sidan gjorde den ytterligare regionbaserade analysen med en digital atlas det möjligt att bestämma upp- och nedregleringar av varje märkt atlasstruktur.

miniatyr
Ladda ner:

Figur 4. Betydande olika mangans ansamling i hjärnan i förhållande till standard chow eller snacks (potatischips).

I (A) visas överlägget av en skiva av det rekonstruerade genomsnittliga modifierade driven jämvikt Fourier-transformat (MDEFT) datasättet med motsvarande atlasskiva (Bregma −5.28 mm) från Paxinos atlas med en av de minsta analyserade regionerna (VTA) markerade i gult. Delarna (B), (C) och (D) visar den signifikant olika manganansamlingen i hjärnan hos ad libitum matade råttor med ytterligare tillgång till standard chow (STD) eller snacksmat (SF, potatischips) registrerat av MEMRI. Hjärnområden med betydligt högre aktivitet på grund av intaget av snackmat jämfört med intaget av standard chow är markerade med rött, hjärnområden som visade en betydligt högre aktivitet efter intaget av standard chow jämfört med intaget av snacks är markerade med blått . Data behandlades genom statistisk analys med röstvis. Resultaten visas i axiell (B), horisontell (C) och sagital (D) vy.

doi: 10.1371 / journal.pone.0055354.g004

Signifikant olika z-poäng upptäcktes i 80-hjärnområden när standard chow- och snackmat (potatischips) jämfördes (Tabeller 1, 2, 3, 4). I allmänhet ledde båda olika dataanalysstrategier till jämförbara resultat. Differensiell MEMRI-aktivering av de mest relevanta hjärnstrukturerna efter intag av potatischips jämfört med standard chow visas för utvalda hjärnstrukturer (Figur 5).

miniatyr
Ladda ner:

Figur 5. Aktiveringsskillnader relaterade till mellanmålmat (potatischips) kontra standardchow i representativa hjärnstrukturer.

Statistik över aktiveringsskillnader på grund av intag av snacks (potatischips) jämfört med standard chow i representativa hjärnstrukturer för motorkretsen (caudate putamen: CPu), det limbiska systemet (cingulate cortex: CgCx), belöningssystemet (skalregion av kärnan accumbens: AcbSh, kärnregion av nucleus accumbens: AcbC) och sömn / vakna rytm (tegmentala kärnor: Teg) avbildad i den vänstra kolumnen baserat på referensatlaset. Den mellersta kolumnen visar signifikanta skillnader i VBM-analysen överlagrad på motsvarande standard T2-vägda MR-anatomi och atlasetiketter. Den högra kolumnen visar fraktionerad förändring av mellanmål till standard chow v (MEMRI grå värden) *** p <0.001, ** p <0.01.

doi: 10.1371 / journal.pone.0055354.g005

miniatyr
Ladda ner:

Tabell 1. Mangansk ansamling i hjärnstrukturer relaterade till matintag.

doi: 10.1371 / journal.pone.0055354.t001

miniatyr
Ladda ner:

Tabell 2. Mangansk ansamling i hjärnstrukturer relaterade till belöning och beroende.

doi: 10.1371 / journal.pone.0055354.t002

miniatyr
Ladda ner:

Tabell 3. Mangansk ansamling i hjärnstrukturer relaterade till sömn.

doi: 10.1371 / journal.pone.0055354.t003

miniatyr
Ladda ner:

Tabell 4. Mangansk ansamling i hjärnstrukturer relaterade till rörlig aktivitet.

doi: 10.1371 / journal.pone.0055354.t004

Den uppnådda slutliga registreringskvaliteten visas i Figur 4A och Figur 5.

3. Påverkan av mellanmål (potatischips) intag på belöning och mättnadskretsar

I den aktuella studien ledde intag av potatischips till en mängd olika strukturspecifika aktivitetsförändringar, som sammanfattas i Tabeller 1, 2, 3, 4. Signifikant ökad aktivitet hittades för kärnan och skalet hos nucleus accumbens (höger och vänster sida (R + L)), den ventrale globus pallidus (R + L) och den dorsomediala hypothalamus (R) och den främre paraventrikulära talamkärnan. Samtidigt deaktiverades den bågformiga kärnan (L) och nucleus tractus solitarius (R) i råttor som intog potatischips jämfört med djur som matades med standard chow. Centrala mekanismer som reglerar matintag och aptit sammanfattades nyligen av Harrold et al. och Kenny [4], [21]: homeostatisk reglering av livsmedelsintaget framkallas huvudsakligen av signaler som återspeglar ett energikort [21]. Hedonic matintag verkar däremot drivas av aktiveringen av belöningsmekanismer som överkompenserar homeostatisk nedreglering av matintaget [21].

Nukleus tractus solitarius ansvarar för bearbetning av perifera signaler som återspeglar pågående matintag, såsom gastrisk distension eller portalvenus glukosnivåer vilket resulterar i deaktivering av hjärnområden, såsom nucleus accumbens, vilket så småningom leder till en nedreglering av energiintaget [4], [22]. Inaktivering av nucleus tractus solitarius av "smaklig mat" kan förmedlas av en minskad känslighet i detta hjärnområde för mättnadsrelaterade tarmhormoner [4]. I likhet med nucleus tractus solitarius aktiveras den bågformiga hypotalamiska kärnan av perifera signaler som återspeglar näringsstatus. Det är anslutet till andra hjärnregioner, såsom paraventral kärna och den dorsomediala hypotalamiska kärnan, som båda kontrollerar matintaget [21], [23], [24]. Således kan det antas att aktivitetsförändringarna hos nucleus tractus solitarius, den bågformiga kärnan, den dorsomediala hypotalamus och den paraventriska talamkärnan, som observerades i denna studie, återspeglar en deaktivering av centrala mättnadskretsar, som så småningom resulterar i en kaloriintag som överstiger energibehovet.

Dessutom har man observerat stark aktivering av nucleus accumbens relaterade till potatischipintag. The nucleus accumbens är en nyckelstruktur i belöningssystemet, som aktiveras till exempel genom att belöna läkemedel [9]. I samband med matintag resulterar aktivering av nucleus accumbens i en givande signal som inducerar hedonisk matintag. Dessutom registrerades en signifikant ökad aktivering vid konsumtion av potatischips i områden som tidigare tillskrivits de allmänna belöningssystemen eller beroende, nämligen prelimbic cortex (R + L) [25], [26], dorsal subplan (R + L) [27], bäddkärnorna i stria terminalis (L) [28], mediodorsal thalamus (R + L) [26], [29], cingulate cortex (R + L) [26], caudate / putamen (ventral striatum) (R + L) [26] och den isolerade cortex (R + L) [30]. Mediodorsal thalamus och insular cortex har också varit associerade med olfaction eller integrationen av en lukt med andra sensoriska insatser [31]. Kaudat och insula är också förknippade med såväl läkemedel som mattrang [32]. Ytterligare hjärnstrukturer, som har förknippats med belöning och beroende, visade en betydligt lägre aktivitet efter intaget av mellanmål jämfört med standard chow: rapen [33], den interpedunkulära kärnan [34], det ventrale tegmentära området (R + L) [35], [36]och den centrala delplanen (R + L) [37].

Dessa resultat indikerar att konsumtion av potatischips är relaterad till aktivering av hedoniska belöningskretsar och parallellt med inaktivering av homeostatiska mättnadskretsar. Båda kretsarna är också kopplade, främst av den paraventrikulära kärnan i thalamus, som fungerar som ett gränssnitt mellan energibalans och belöning [38]. Således kan det observerade aktiveringsmönstret resultera i högre energiintag när snacks, såsom potatischips, är tillgängligt.

Ytterligare studier krävs nu för att avslöja de molekylära komponenterna i potatischips, energitäthets roll och perifera och centrala mekanismer som leder till en disregulering av den homeostatiska kontrollen av energiupptag.

4. Påverkan av mellanmål mat (potatischips) på andra hjärnstrukturer relaterade till matintag

Vidare observerades efter konsumtionen av mellanmål (potatischips) en starkare aktivering av de hjärnstrukturerna som tidigare har förknippats med matintag, aptitbeteende och matkontroll, såsom den infralimbiska cortex (R + L) [36], [39], den laterala hypotalamusen (R) [36]och septum (R + L) [40].

Hjärnstrukturerna raphe kärnor och lateral parabrachial nucleus (R), som också har kopplats till matintag, visade signifikant minskad aktivitet efter konsumtionen av potatischips jämfört med standard chow [41]. Den laterala parabrachiala kärnan har associerats med kalorireglering, intag belöning, kognitiv bearbetning vid utfodring [42], men också med natrium- och vattenintag [43]. Sålunda kan den reducerade aktiviteten hos denna struktur associeras med det högre saltinnehållet i potatischips jämfört med standard chow. Resultaten indikerar att på grund av dess molekylära sammansättning, som till exempel resulterar i en högre energitäthet, kan potatischiper aktivera hjärnstrukturer som är förknippade med belöning och kontrollen av matintag på annat sätt än standard chow. Denna effekt kan så småningom modulera matens kvalitet och kvantitet eller snarare energiintag.

5. Påverkan av mellanmål (potatischips) intag på hjärnstrukturer relaterade till rörlig aktivitet och sömn

Dessutom visade sex hjärnstrukturer kopplade till rörelse och aktivitet betydligt högre Mn2+ ackumulering när råttor hade tillgång till potatischips jämfört med standard chow: den primära motoriska cortex (R + L), den sekundära motoriska cortex (R + L) samt caudate putamen (R + L) [44]. Betydande förhöjd aktivitet av motorområden i djur som matas med potatischips är i god överensstämmelse med beteendestudierna, som visar högre rörelsesaktivitet i denna grupp (Figur 2A och B). Ökningen av den lokomotoriska aktiviteten har kopplats in tidigare med matintag. Således visades det till exempel att ghrelin inducerade intag av givande mat såväl som lokomotorisk aktivitet i gnagare, vilket troligen är relaterat till stimulering av livsmedelssökande beteende [45], [46].

Slutligen var intaget av potatischips kopplat till en signifikant inaktivering av hjärnstrukturer relaterade till sömn, nämligen den laterala retikulära kärnan (R) [47]den parvicellulära retikulära kärnan (R + L) [47], den laterala paragigantocellulära kärnan (R + L) [48], den gigantocellulära kärnan (R + L) [49], [50], den pontin retikulära kärnan oral (R + L) [51] och de tegmentala kärnorna (R + L) [52]. Påverkan av livsmedelssammansättning på sömnbeteende förstås inte helt. Det har visats att ett långsiktigt (sex veckors) intag av en fettsnål diet ledde till en ökning av frekvensen och varaktigheten av sömnepisoderna. Denna effekt var dock snarare relaterad till den fetma som utvecklades än själva energiintaget [53]. Å andra sidan avslöjade flera studier att en långvarig applicering av en fettrik diet inducerar ökat matintag under den dagliga viloperioden hos möss [12], [54]. Ökat dagligt matintag är troligtvis relaterat till förändringar i sömnbeteende och följaktligen till modulering av hjärnstrukturaktivitet relaterad till sömn. Under de kortvariga utfodringsbetingelserna som användes här inducerade dock mellanmålsmat varken en signifikant ökning av kroppsvikt eller en förskjutning av det dygnsmatande mönstret. Därför spekulerar vi att inaktiveringen av sömnrelaterade hjärnstrukturer är kopplad till ökningen av rörelse- och matsökande aktivitet, vilket kan undertrycka sömnen.

Slutsatser

Sammanfattningsvis visade MEMRI och den efterföljande analysen av aktiverade hjärnstrukturer genom både VBM såväl som region-av-intresse-baserad strategi liknande specifik aktivering resp. avaktivering av många hjärnstrukturer beroende på den intagna maten. Intaget av snackmat (potatischips) jämfört med standard chow av råttor som matats med ad libitum inducerade signifikanta skillnader i aktiveringsmönstret i hjärnstrukturer som hade förknippats tidigare med matintag, belöning / beroende samt aktivitet och rörelse. Ökningar i de cerebrala lokomotoriska aktivitetsstrukturerna var i överensstämmelse med djurens beteende: aktivitetsprofiler under flera dagar visade att en högre nivå av djurens rörelseaktivitet var associerad med intaget av potatischips. Minskad aktivitet registrerades i hjärnstrukturer som är viktiga för reglering av sömn-vakna-rytmen, särskilt för REM-sömn.

De observerade förändringarna av hjärnaktivitetsmönster relaterade till matintag orsakas förmodligen av den molekylära sammansättningen av mellanmålsmat, vilket till exempel resulterar i en högre energitäthet. Dessutom kan kaloritillförseln från mellanmålsmat inducera modulering av hjärnaktivitetsmönster. Ytterligare studier krävs nu för att avslöja triggers av de observerade förändringarna antingen genom att införa en mellanmålmatgrupp med kontrollmatchat kaloriintag eller genom att testa effekterna av definierade snackmatkomponenter på hjärnaktivitetsmönster.

Författarbidrag

Tänkt och designat experimenten: TH MP AH. Utförde experimenten: TH AH. Analyserade data: TH SK SG AH. Bidragsreagens / material / analysverktyg: AH MP. Skrivde tidningen: TH SK SG MP AH.

Referensprojekt

  1. Sharma AM, Padwal R (2010) Fetma är ett tecken - överätning är ett symptom: en etiologisk ram för bedömning och hantering av fetma. Obes Rev 11: 362–370. doi: 10.1111 / j.1467-789X.2009.00689.x. Hitta den här artikeln online
  2. Zheng H, Berthoud HR (2007) Äta för nöje eller kalorier. Curr Opin Pharmacol 7: 607 – 612. doi: 10.1016 / j.coph.2007.10.011. Hitta den här artikeln online
  3. McCrory MA, Fuss PJ, Saltzman E, Roberts SB (2000) Kostbestämningar för energiintag och viktreglering hos friska vuxna. J Nutr 130: 276S – 279S. Hitta den här artikeln online
  4. Kenny PJ (2011) Vanliga cellulära och molekylära mekanismer vid fetma och drogberoende. Nat Rev Neurosci 12: 638 – 651. doi: 10.1038 / nrn3105. Hitta den här artikeln online
  5. Avena NM, Rada P, Hoebel BG (2009) Bockning av socker och fett har märkbara skillnader i beroendeframkallande beteende. J Nutr 139: 623 – 628. doi: 10.3945 / jn.108.097584. Hitta den här artikeln online
  6. Lenard NR, Berthoud HR (2008) Central och perifer regulering av matintag och fysisk aktivitet: vägar och gener. Fetma (silverfjäder) 16 Suppl. 3: S11 – 22. doi: 10.1038 / oby.2008.511. Hitta den här artikeln online
  7. Wise RA (1996) Neurobiology of addiction. Curr Opin Neurobiol 6: 243 – 251. doi: 10.1016/S0959-4388(96)80079-1. Hitta den här artikeln online
  8. Liten DM, Jones-Gotman M, Dagher A (2003) Matningsinducerad frisättning av dopamin i ryggstriatum korrelerar med måltidens behaglighet hos friska mänskliga frivilliga. Neuroimage 19: 1709 – 1715. doi: 10.1016/S1053-8119(03)00253-2. Hitta den här artikeln online
  9. Hernandez L, Hoebel BG (1988) Matbelöning och kokain ökar extracellulär dopamin i nucleus accumbens mätt med mikrodialys. Life Sci 42: 1705 – 1712. doi: 10.1016/0024-3205(88)90036-7. Hitta den här artikeln online
  10. Johnson PM, Kenny PJ (2010) Dopamin D2-receptorer i beroende-liknande belöningsdysfunktion och tvångsmat äta hos feta råttor. Nat Neurosci 13: 635 – 641. Hitta den här artikeln online
  11. Morton GJ, Cummings DE, Baskin DG, Barsh GS, Schwartz MW (2006) Kontroll av centrala nervsystemet av matintag och kroppsvikt. Nature 443: 289 – 295. doi: 10.1038 / nature05026. Hitta den här artikeln online
  12. Stucchi P, Gil-Ortega M, Merino B, Guzman-Ruiz R, Cano V, et al. (2012) Cirkadianskt matande drivande av metabolisk aktivitet i fettvävnad och inte hyperfagi utlöser övervikt hos möss: är det en roll som pentos-fosfatvägen? Endokrinologi 153: 690 – 699. doi: 10.1210 / en.2011-1023. Hitta den här artikeln online
  13. Morales L, Del Olmo N, Valladolid-Acebes I, Fole A, Cano V, et al. (2012) Förskjutning av djurfodringsmönstret med fettfattiga dieter sammanfaller med belöningsunderskott hos feta möss. PLoS One 7: e36139. doi: 10.1371 / journal.pone.0036139. Hitta den här artikeln online
  14. Koretsky AP, Silva AC (2004) Mangan-förstärkt magnetisk resonansavbildning (MEMRI). NMR Biomed 17: 527 – 531. doi: 10.1002 / nbm.940. Hitta den här artikeln online
  15. Silva AC (2012) Med manganförstärkt MRI för att förstå FETT. Neuroimage 62: 1009 – 1013. doi: 10.1016 / j.neuroimage.2012.01.008. Hitta den här artikeln online
  16. Silva AC, Lee JH, Aoki I, Koretsky AP (2004) Mangansk förstärkt magnetisk resonansavbildning (MEMRI): metodiska och praktiska överväganden. NMR Biomed 17: 532 – 543. doi: 10.1002 / nbm.945. Hitta den här artikeln online
  17. Eschenko O, Canals S, Simanova I, Beyerlein M, Murayama Y, et al. (2010) Kartläggning av funktionell hjärnaktivitet i fritt uppträdande råttor under frivillig körning med användning av manganförbättrad MRT: implikation för longitudinella studier. Neuroimage 49: 2544 – 2555. doi: 10.1016 / j.neuroimage.2009.10.079. Hitta den här artikeln online
  18. Fischer B, Modersitzki J (2003) Kurvaturbaserad bildregistrering. J Math Imaging Vis 18: 81 – 85. Hitta den här artikeln online
  19. Daum V (2012) Modellbegränsad icke-styv registrering i medicin. Erlangen: Friedrich-Alexander-University.
  20. Paxinos G, Watson C (2007) Rottehjärnan i stereotaxiska koordinater. San Diego, CA: Academic Press.
  21. Harrold JA, Dovey TM, Blundell JE, Halford JC (2012) CNS-regleringen av aptit. Neuropharmacology 63: 3 – 17. doi: 10.1016 / j.neuropharm.2012.01.007. Hitta den här artikeln online
  22. Appleyard SM, Bailey TW, Doyle MW, Jin YH, Smart JL, et al. (2005) Proopiomelanocortin-neuroner i nucleus tractus solitarius aktiveras av viscerala afferenter: reglering av kolecystokinin och opioider. J Neurosci 25: 3578 – 3585. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.4177-04.2005. Hitta den här artikeln online
  23. Bellinger LL, Bernardis LL (2002) Den dorsomediala hypotalamiska kärnan och dess roll i intagande beteende och reglering av kroppsvikt: lärdomar från lesionsstudier. Physiol Behav 76: 431 – 442. Hitta den här artikeln online
  24. Stratford TR, Wirtshafter D (2013) Injektioner av muscimol i den paraventrikulära talamkärnan, men inte mediodorsala talamkärnor, inducerar matning hos råttor. Hjärnresistent 1490: 128 – 133. doi: 10.1016 / j.brainres.2012.10.043. Hitta den här artikeln online
  25. Tzschentke TM, Schmidt WJ (1999) Funktionell heterogenitet hos den råtta mediala prefrontala cortex: effekter av diskreta subareaspecifika skador på läkemedelsinducerad konditionerad platspreferens och beteendemässig sensibilisering. Eur J Neurosci 11: 4099 – 4109. doi: 10.1046 / j.1460-9568.1999.00834.x. Hitta den här artikeln online
  26. Haber SN, Knutson B (2010) Belöningskretsen: koppling mellan primatanatomi och mänsklig avbildning. Neuropsykofarmakologi 35: 4 – 26. doi: 10.1038 / npp.2009.129. Hitta den här artikeln online
  27. Martin-Fardon R, Ciccocioppo R, Aujla H, Weiss F (2008) Dorsalsubplanen förmedlar förvärv av villkorat återinförande av kokain-sökande. Neuropsykofarmakologi 33: 1827 – 1834. doi: 10.1038 / sj.npp.1301589. Hitta den här artikeln online
  28. Epping-Jordan MP, Markou A, Koob GF (1998) Dopamin D-1-receptorantagonisten SCH 23390 injicerad i den dorsolaterala bäddkärnan i stria terminalis minskade kokainförstärkning i råtta. Hjärnresistent 784: 105 – 115. doi: 10.1016/S0006-8993(97)01190-6. Hitta den här artikeln online
  29. Kawagoe T, Tamura R, Uwano T, Asahi T, Nishijo H, et al. (2007) Neurala korrelat av stimulans-belöningsförening i råttens mediodorsal thalamus. Neuroreport 18: 683 – 688. doi: 10.1097/WNR.0b013e3280bef9a6. Hitta den här artikeln online
  30. Naqvi NH, Bechara A (2009) Den dolda ön av beroende: insula. Trender Neurosci 32: 56 – 67. doi: 10.1016 / j.tins.2008.09.009. Hitta den här artikeln online
  31. Tham WW, Stevenson RJ, Miller LA (2009) Den medio dorsala talamkärnans funktionella roll i olfaction. Brain Res Rev 62: 109 – 126. doi: 10.1016 / j.brainresrev.2009.09.007. Hitta den här artikeln online
  32. Pelchat ML, Johnson A, Chan R, Valdez J, Ragland JD (2004) Bilder av begär: aktivering av mat-begär under fMRI. Neuroimage 23: 1486 – 1493. doi: 10.1016 / j.neuroimage.2004.08.023. Hitta den här artikeln online
  33. Kranz GS, Kasper S, Lanzenberger R (2010) Belöning och det serotonergiska systemet. Neuroscience 166: 1023 – 1035. doi: 10.1016 / j.neuroscience.2010.01.036. Hitta den här artikeln online
  34. Glick SD, Ramirez RL, Livi JM, Maisonneuve IM (2006) 18-Methoxycoronaridin verkar i den mediala habenulan och / eller interpedunkulära kärnan för att minska morfin självadministrering hos råttor. Eur J Pharmacol 537: 94 – 98. doi: 10.1016 / j.ejphar.2006.03.045. Hitta den här artikeln online
  35. Nestler EJ (2005) Finns det en gemensam molekylär väg för missbruk? Nat Neurosci 8: 1445 – 1449. doi: 10.1038 / nn1578. Hitta den här artikeln online
  36. Berthoud HR (2002) Flera nervsystem som styr matintag och kroppsvikt. Neurosci Biobehav Rev 26: 393 – 428. doi: 10.1016/S0149-7634(02)00014-3. Hitta den här artikeln online
  37. Sun W, Rebec GV (2003) Lidokain inaktivering av ventral subplan dämpar kokain-sökande beteende hos råttor. J Neurosci 23: 10258 – 10264. Hitta den här artikeln online
  38. Kelley AE, Baldo BA, Pratt WE (2005) En föreslagen hypotalamisk-thalamisk-striatal axel för integration av energibalans, upphetsning och matbelöning. J Comp Neurol 493: 72 – 85. doi: 10.1002 / cne.20769. Hitta den här artikeln online
  39. Valdes JL, Maldonado P, Recabarren M, Fuentes R, Torrealba F (2006) Det infralimbiska kortikala området befaller beteendemässigt och vegetativt upphetsning under aptitligt beteende hos råtta. Eur J Neurosci 23: 1352 – 1364. doi: 10.1111 / j.1460-9568.2006.04659.x. Hitta den här artikeln online
  40. Scopinho AA, Resstel LB, Correa FM (2008) alfa (1) -Adrenoceptorer i det laterala septalområdet modulerar matintagets beteende hos råttor. Br J Pharmacol 155: 752 – 756. Hitta den här artikeln online
  41. Mansur SS, Terenzi MG, Marino Neto J, Faria MS, Paschoalini MA (2011) Alpha1 receptorantagonist i median raphe-kärnan framkallade hyperfagi hos fritt matande råttor. Appetit 57: 498 – 503. doi: 10.1016 / j.appet.2011.06.017. Hitta den här artikeln online
  42. Denbleyker M, Nicklous DM, Wagner PJ, Ward HG, Simansky KJ (2009) Aktivering av mu-opioidreceptorer i den laterala parabrachiala kärnan ökar c-Fos uttryck i förhjärnområden förknippade med kalorireglering, belöning och kognition. Neuroscience 162: 224 – 233. doi: 10.1016 / j.neuroscience.2009.04.071. Hitta den här artikeln online
  43. Roncari CF, David RB, de Paula PM, Colombari DS, de Luca LA, et al. (2011) Betydelsen av centrala AT-receptorer för natriumintag inducerat av GABAergisk aktivering av den laterala parabrachialkärnan. Neuroscience 196: 147 – 152. doi: 10.1016 / j.neuroscience.2011.08.042. Hitta den här artikeln online
  44. Santis S, Kastellakis A, Kotzamani D, Pitarokoili K, Kokona D, et al. (2009) Somatostatin ökar lokomotorisk aktivitet hos råtta genom att aktivera sst (2) och sst (4) receptorer i striatum och via glutamatergisk involvering. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol 379: 181 – 189. Hitta den här artikeln online
  45. Jerlhag E (2008) Systemisk administrering av ghrelin inducerar konditionerad platspreferens och stimulerar ackumulerad dopamin. Addict Biol 13: 358 – 363. doi: 10.1111 / j.1369-1600.2008.00125.x. Hitta den här artikeln online
  46. Egecioglu E, Jerlhag E, Salome N, Skibicka KP, Haage D, et al. (2010) Ghrelin ökar intaget av givande mat i gnagare. Addict Biol 15: 304 – 311. doi: 10.1111 / j.1369-1600.2010.00216.x. Hitta den här artikeln online
  47. Trepel M (2003) Neuroanatomie. Struktur und Funktion Munich: Urban & Fischer Verlag.
  48. Sirieix C, Gervasoni D, Luppi PH, Leger L (2012) Rollen för den laterala paragigantocellulära kärnan i nätverket för paradoxal (REM) sömn: en elektrofysiologisk och anatomisk studie i råttan. PLoS One 7: e28724. doi: 10.1371 / journal.pone.0028724. Hitta den här artikeln online
  49. Chase MH (2008) Bekräftelse av samförståndet om att glycinergisk postsynaptisk hämning är ansvarig för atoni av REM-sömn. Sleep 31: 1487 – 1491. Hitta den här artikeln online
  50. Verret L, Leger L, Fort P, Luppi PH (2005) Kolinergiska och icke-kolinergiska nervstammar i hjärnstammen som uttrycker Fos efter paradoxala (REM) sömnmangel och återhämtning. Eur J Neurosci 21: 2488 – 2504. doi: 10.1111 / j.1460-9568.2005.04060.x. Hitta den här artikeln online
  51. Harris CD (2005) Neurofysiologi för sömn och vakenhet. Respir Care Clin N Am 11: 567 – 586. Hitta den här artikeln online
  52. Jones BE (1991) Paradoxisk sömn och dess kemiska / strukturella underlag i hjärnan. Neuroscience 40: 637 – 656. doi: 10.1016/0306-4522(91)90002-6. Hitta den här artikeln online
  53. Jenkins JB, Omori T, Guan Z, Vgontzas AN, Bixler EO, ​​et al. (2006) Sömn ökas hos möss med fetma inducerad av mat med fetthalt. Physiol Behav 87: 255 – 262. doi: 10.1016 / j.physbeh.2005.10.010. Hitta den här artikeln online
  54. Kohsaka A, Laposky AD, Ramsey KM, Estrada C, Joshu C, et al. (2007) Kost med hög fetthalt stör störande beteende och molekylära djurrytmer hos möss. Cell Metab 6: 414 – 421. doi: 10.1016 / j.cmet.2007.09.006. Hitta den här artikeln online