Måttlig hög fet diet ökar sackaros selfadministration hos unga råttor (2013)

. Författarmanuskript; tillgängligt i PMC 2014 Feb 1.

Publicerad i slutredigerad form som:

PMCID: PMC3538965

NIHMSID: NIHMS411020

Abstrakt

Vi har tidigare rapporterat att en diet med måttligt fetthalt ökar motivationen för sackaros hos vuxna råttor. I den här studien testade vi de motiverande, neurokemiska och metaboliska effekterna av dieten med hög fetthalt hos hanråttor som övergick genom puberteten, under 5-8 veckors ålder. Vi observerade att dieten med hög fetthalt ökade motiverade svar på sackaros, vilket var oberoende av antingen metaboliska förändringar eller förändringar i katekolamin-neurotransmittermetaboliter i nucleus accumbens. AGRP-mRNA-nivåer i hypotalamus var emellertid signifikant förhöjda. Vi visade att ökad aktivering av AGRP-neuroner är förknippad med motiverat beteende, och att exogen (tredje cerebroventrikulär) AGRP-administration resulterade i signifikant ökad motivation för sackaros. Dessa observationer antyder att ökat uttryck och aktivitet av AGRP i den mediala hypotalamusen kan ligga till grund för det ökade svaret för sackaros orsakat av dieten med hög fetthalt. Slutligen jämförde vi motivation för sackaros hos pubertala kontra vuxna råttor och observerade ökad motivation för sackaros hos pubertala råttor, vilket är förenligt med tidigare rapporter om att unga djur och människor har en ökad preferens för söt smak jämfört med vuxna. Tillsammans antyder våra studier att bakgrundsdiet spelar en stark modulatorisk roll i motivationen för söt smak hos ungdomar.

Nyckelord: Motivation, matbelöning, fettsnål diet, ungdom

Beskrivning

Vi har tidigare rapporterat att en kort exponering för en diet med måttligt högt fett (31.8%) resulterar i ökad motivation för sackaros hos vuxna råttor (). De miljömässiga och biologiska påverkningarna, eller deras synergi, på matpreferenser och motivation för energitäta livsmedel har uppskattats under det senaste decenniet. Detta har ökat relevansen hos unga eftersom barnfetma har ökat dramatiskt under det senaste decenniet (). Ökad preferens för söt smak har dokumenterats hos både unga djur och den mänskliga barnpopulationen (; ; ; ; )) och är den presumtiva grunden för livsmedelsindustrin att utforma och marknadsföra förpackade livsmedel och drycker med högt sockerinnehåll för barn. Påverkan av miljöpåverkan, såsom bakgrundsdiet, på motivationen för sackaros hos juvenila råttor har emellertid inte utvärderats systematiskt.

Aktuella uppskattningar tyder på att 10-20% av barn och ungdomar i USA betraktas som överviktiga (). I genomsnitt konsumerar den amerikanska befolkningen 336 kcal av tillsatt socker dagligen (National Cancer Institute Applied Research Program). När populationen är uppdelad i vuxna (19 + år gammal) och den pediatriska populationen (2-18 år gammal) är detta antal något högre för barn / ungdomar och något lägre för vuxna. För ungdomar kommer majoriteten av tillsatta sockerarter från läsk, energidrycker och sportsdrycker (National Cancer Institute Applied Research Program). En omfattande systematisk genomgång och metaanalys har visat att intag av läskedryck är förknippat med ökat energiintag och kroppsvikt (). Den tonåriga befolkningen (14–18 år) förbrukar 444 kcal tillsatt socker dagligen och barn mellan 9 och 13 år konsumerar 381 kcal tillsatt socker dagligen (National Cancer Institute Applied Research Program). Denna extra konsumtion kan delvis tillskrivas en förhöjd söt preferens hos yngre individer kontra vuxna (; ; ; ). Studier har visat att barn mellan åldrarna 9 och 15 ålder föredrar sockerlösningar vid högre koncentrationer än den föredragna koncentrationen av ett vuxenprov (). Längsstudier har testat de söta preferenserna för dessa barn ett decennium senare i livet, vid vilken tidpunkt deras preferens hade minskat och var inte signifikant annorlunda än vuxenpreferensen (). Studier har också visat en preferens för högre sackaroskoncentrationer hos barn jämfört med deras mödrar (). Detta antyder att den ökade barnsockerpreferensen inte orsakas av genetik, utan snarare kan spegla ett utvecklingsfenomen. Studier har också visat denna ökade sackarospreferens hos råttor ().

Många CNS-system och anslutningar är plastiska under tonåren hos människor och gnagare, inklusive mesocorticolimbic-systemet och dopaminerg aktivitet i nucleus accumbens, en nyckelplats för medling av belöning och motivation (; ) (se för nyligen granskad). Den funktionella betydelsen av dessa anatomiska och neurokemiska förändringar förklaras nu. Nyligen genomförd forskning från Bolaños och kollegor och andra har undersökt effekterna av dopaminåterupptagande transporterantagonistmetylfendat (Ritalin) efter den avvänjande gnagaren. Det finns rapporter om förändrad neurokemi och beteende i vuxenlivet som en funktion av peri-tonårig behandling med metylfenidat (; ; ; ). Även om resultaten inte är helt konsekventa, kanske på grund av olika undersökta djurmodeller, betonar dessa studier gemensamt att ungdomstiden verkar vara ett utvecklingsfönster för att ändra dopaminfunktion. Mat är en naturlig stimulans för frisläppande av dopamin från ventral tegmental area (VTA) -projektioner till nucleus accumbens, och operantintag av sackaros av råttor resulterar i mycket akut frisättning av dopamin (). Vi antar att motivation för sackaros är förknippad med ökningar av nucleus accumbens dopamin, och modulering av miljöpåverkan kan vara unikt känslig under detta ungdomliga, peri-pubertala stadium hos råtta.

Med tanke på den höga preferensen för söt smak hos barn och unga gnagare, ansåg vi det viktigt att även fastställa parametrar för motivation för sackaros hos ungdomliga gnagare. I denna serie studier utvärderade vi effekten av en diet med hög fetthalt diet på motivationen för sackaros hos råttor när de växte från efteravvänjning till puberteten. Därefter genomförde vi metaboliska och CNS-utvärderingar för att urskilja metabola, endokrina eller neurala förändringar i samband med dietinterventionen. Jämfört med vad vi har rapporterat hos vuxna råttor, var en måttlig diet med hög fetthalt (31.8%) effektiv för att öka sackarosens självadministrering. Vi testade också om det var en effekt efter behandlingen av dieten på sackarosmotivering hos råttorna som unga vuxna, jämförbara med de typer av effekter som har rapporterats för andra beteenden senare i livet. Våra studier visar att unga råttor uppvisar ökad motivation för sackaros när de matas med en måttligt fetthaltig diet som kan förmedlas av den orexigeniska, hypotalamiska peptiden AGRP; att det inte verkar finnas någon överföringseffekt av den tidiga dietinsatsen till post-pubertal vuxen ålder; och att beteendet är uppenbart även om råttorna är metaboliskt normala och före överviktiga. Slutligen uppvisar peripubertala råttor ökad motivation för sackaros relativt unga vuxna råttor.

Material och metoder

Ämnen

Ämnen var Albino-råttor av han från Simonsen (Gilroy, CA). Råttor hölls på chow (Laboratory Rodent Diet 5001, LabDiet) eller måttlig diet med hög fetthalt (31.8%; Research Diets Inc) AD libitum. Dietterna matchas för det totala kolhydratinnehållet (58% kcal vs. 51% kcal för låg fetthalt respektive högt fett). Chow med låg fetthalt har 6.23 gm% fritt socker och dieten med hög fetthalt har 29 gm% sackaros. De hölls på en 12: 12 h ljusmörk cykel med ljus tänd vid 6 AM. Såvida inget annat anges, fördes råttor in vid 3 veckors ålder, omedelbart efter avvänjning och hölls in för acklimatisering till 5 veckors ålder. Vid denna ålder började diet och / eller beteendeträning och testning. Specifika protokoll beskrivs i detalj nedan och sammanfattas i Tabell 1. Eftersom hanråttor genomgår puberteten vid 6th-7th veckors ålder, var tidpunkten för studier utformad för att studera råttor när de korsar detta utvecklingsstadium. Alla procedurer som utförts på råttorna följde NIH-riktlinjerna för djurvård och godkändes av djurvårds- och användningsunderkommittén för forsknings- och utvecklingskommittén vid VA Puget Sound Health Care System.

Tabell 1  

Experimentella protokoll

Sjukros selfadministration

Allmänt protokoll. Förfaranden baserades på vår publicerade metodik (; ). Alla tränings- och testförfaranden genomfördes mellan 0700 och 1200 timmar. Experimentet inkluderade 2-3-faser: autoshaping och fast ratio (FR) -träning; kirurgi och återhämtning i specificerade kohorter (se Tabell 1); och PR-utbildning (PR) med PR-algoritmen för Richardson och Roberts (). PR-algoritmen kräver 1, 2, 4, 6, 9, 12, 16, 20, 28, 36, 48, 63, 83, 110, 145, 191, 251, 331, 437, 575, 759, 999, 999, 27 etc) spaken trycker på för att lyckas med belöningsleveranser inom en session och är ett strikt test för motivation och belöning (5). Råttor tränades för att själv administrera 0.5% sackaros (belöning av 10 ml) levererad till en vätskedroppsbehållare. Operantboxarna, kontrollerade av ett Med Associates-system (Georgia, VT), hade två spakar, men endast en spak (en aktiv, utdragbar spak) aktiverade infusionspumpen. Tryck på den andra spaken (en inaktiv, stationär spak) spelades också in. Sackaroslösningen levererades i en vätskedroppsbehållare för oral konsumtion (Med Associates). Inledande träning genomfördes under en timme-sessioner under 1 dagar under ett kontinuerligt förstärkningsschema (FR50: varje spakpress förstärktes), med maximalt möjliga 5 sackarosbelöningar som levererades per session. Varje session började med infogningen av den aktiva spaken och belysningen av ett vitt hushållsbelysning som stannade kvar under hela sessionen. En 2900-ton (20 Hz, 7.5 dB ovanför bakgrund) + ljus (20 W vitt ljus över den aktiva spaken) diskret sammansatt cue åtföljde varje belöningsleverans, följt av en 3-sekunders time-out efter varje sackarosleverans. PR-träning genomfördes under högst möjliga 30 h / dag under tio dagar. Dagliga sessioner avslutades efter XNUMX min utan att någon aktiv spakpress svarade, vid vilken tidpunkt husljuset stängdes av och den aktiva spaken dras tillbaka.

Effekt av AGRP på sackaros självadministrering

Eftersom våra resultat visade en ökning av AGRP-mRNA-uttryck hos pubertala råttor som matade dieten med fetthalt, ville vi bekräfta att AGRP kunde öka sukrosadministrationen. 5-wk gamla chow-matade råttor togs genom FR-träning och fick sedan kanyler i den tredje cerebrala ventrikeln (ICV). Efter en vecka efter återhämtning, bekräftelse av placering med ett angiotensin II-dricksvarstest (se ), och en session med FR-omträning startades råttor på PR-självadministrationsparadigmet. Efter PR Day 1 tilldelades råttor en av två grupper så att det innebär att PR Day 1-prestanda inte skilde sig mellan de två grupperna (artificiell CSF-fordon, aCSF; eller AGRP, 2 μl 0.01 nmol). De fick injektioner av aCSF (n = 8) eller AGRP (n = 7) på PR-dagar 2, 5 och 8. Totalt dagligt matintag kvantifierades under PR-träningstiden.

Ålders effekt på sackaros självadministrering

Vi jämförde självadministrationsbeteende mellan de pubertala råttorna och unga vuxna, matade chow eller 31.8% fettdiet. Råttor hade två veckors anpassning till VAPSHCS vivarium (3 — 5wk eller 8 — 10 wk). De fick sedan dieten under hela test / träningsperioden (4 wk). Såsom i det initiala experimentet studerades sålunda pubertala råttor vid 5-8 wk ålder. Unga vuxna studerades vid 10-13 wk ålder.

Bestämning av kroppssammansättning

Kroppssammansättning mättes med användning av kvantitativ magnetisk resonansspektroskopi (QMR []) för att bestämma kroppsvattninnehållet i enskilda råttor, från vilka det relativa kroppsfettet beräknas. Djuren placerades i cylindriska hållare som inte bedövats, och sedan införs hållarna i QMR-maskinen för en 2-minuters skanning, som utför tre mätningar. Data sparas på en integrerad dator (EchoMRI, Echo Medical Systems, Houston, TX) för omedelbar beräkning av hela kroppens vatten, fett och mager massa.

Intravenös glukosetoleranstest (IVGTT)

Medvetna IVGTTs utfördes i råttor med kroniskt implanterade IV-kanyler, som fästes över natten före studien, med användning av metodik baserad på . Bilaterala intravenösa kanyler implanterades två veckor före studien, enligt vår etablerade metod (). Baslinjeprover togs vid t-10 min (0.5 ml för bestämning av insulin och glukos vid alla tidpunkter) och t0 min. Råttor fick en infusion av 1 gm glukos / 2ml / kg under 15-20 sekunder följt av 0.5 ml sköljning av saltlösning. Blodprover togs vid 5, 15, 30, 60, 90 och 120 min. På grund av pluggning av en kateter under proceduren (följaktligen oförmåga att erhålla blodprover), är slutliga 's för baslinjens / IVGTT-data som presenteras 7-8 för chow-matade råttor och 8 för råttor som matats 31.8% fettdiet (Tabell 3). Plasmainsulin bestämdes med användning av Linco-råtta-RIA-satser från Linco (# RI-13K och SRI-13K, Linco) och plasmaglukos bestämdes på en YSI-glukosanalysator). Arean under kurvan (AUC) för svar från baslinjen beräknades vid 5 min och 120 min. HOMA-indexet beräknades som fasta (glukos [mM] × insulinm [U / L]) / 22.5 och beräknades med användning av terminala fastaprover uppmätta för insulin och glukos.

Tabell 3  

Metaboliska parametrar1

Fastande metaboliska parametrar

Råttor från experiment 1 fastades över natten före avlivning, några dagar efter fullbordandet av IVGTT. Råttor bedövades djupt med isofluran inhalation och försvårades. Hjärnor avlägsnades snabbt och frystes i flytande kväve för mätning av hypothalamisk peptid-mRNA och nucleus accumbens-katekolaminer. Terminalplasma eller serum användes för mätning av fastande insulin, glukos, leptin och triglycerider. För triglycerider användes Point Scientific Triglyceride GPO Kit # T7531-400 (Fisher # 23-666-418) och standarder KIT # 7531-STD (Fisher # 23-666-422) och 3 μl av serum analyserades i duplikat. Plasmaleptin mättes med Millipore Linco RIA Kit # RL 83K.

Catecholamine HPLC-metoder []

Råttor avlivades med isofluranbedövning, och hjärnor avlägsnades snabbt, frystes och lagrades vid -80 ° C. Bilaterala mikrostansar av nucleus accumbens (NAcc) isolerades från varje djur. Även om avsevärd försiktighet iakttogs för att minimera förorening av angränsande hjärnregioner, på grund av arten och storleken på varje mikrostrålning, tillät vår metod oss ​​inte att skilja subregioner (dvs. NAcc-kärna kontra skal) inom NAcc. För analys av högpresterande vätskekromatografi (HPLC) tillsattes en antioxidantlösning (0.4 N perklorat, 1.343 mM etylendiamintetraättiksyra (EDTA) och 0.526 mM natriummetabisulfit till proverna följt av homogenisering med användning av en ultraljudsvävshomogenisator (Biologics; Gainesville, VA En liten del av vävnadshomogenatet löstes i 2% natriumdodecylsulfat (SDS) (vikt / volym) för proteinbestämning (Pierce BCA Protein Reagent Kit; Rockford, IL). Den återstående suspensionen spanns vid 14,000 g för 20 min i en kyld centrifug. Supernatanten reserverades för HPLC.

Prover separerades på en Microsorb MV C-18-kolonn (5 Am, 4.6_250 mm, Varian; Walnut Creek, CA) och undersöktes samtidigt för DA, 3,4-dihydroxyfenylättiksyra (DOPAC) och homovanillinsyra (HVA), vilka båda är markörer av nedbrytning av dopamin, 5-HT och 5-HIAA. Föreningar detekterades med användning av en 12-kanal coulometrisk matrisdetektor (CoulArray 5200, ESA; Chelmsford, MA) bunden till ett Waters 2695 lösningsmedelssystem (Waters; Milford, MA) under följande förhållanden: flödeshastighet av 1 ml / min; detektionspotentialer för 50, 175, 350, 400 och 525 mV, och; skurpotential för 650 mV. Den mobila fasen bestod av en 10% metanollösning i destillerat H2O innehållande 21 g / l (0.1 M) citronsyra, 10.65g / l (0.075 M) Na2HPO4, 176 mg / l (0.8 M) heptansulfonsyra och 36 mg / l (0.097 mM) EDTA vid ett pH av 4.1. Okända prover kvantifierades mot en 6-punkts standardkurva med ett minimum R2 av 0.97. Kvalitetskontrollprover var isär varandra med varje körning för att säkerställa HPLC-kalibrering.

Orexigena peptider mRNA qPCR

Vi mätte uttryck av hypotalamiska peptider som stimulerar utfodring och har varit inblandade i motivation och belöningsbeteenden (): neuropeptid Y (NPY [ ; ; ]); agouti-relaterad peptid (AGRP [; ; ; ; ; ; ; ; ]); och orexin (; ). Råttor avlivades med isoflurananestesi och hjärnor avlägsnades snabbt, frystes och lagrades vid -80 ° C fram till bearbetning. Den mediala och laterala hypotalamusen mikrodissekterades som ett block med användning av ett AHP-1200CPV-frysplan (Thermoelectric Cooling America, Chicago, Il) som bibehöll en konstant temperatur på 12 ° C under hela dissektionsförfarandet. Totalt RNA från mikrodissekerad vävnad isolerades med Trizol-reagens (Invitrogen, Carlsbad, CA) och renades med användning av RNeasy Mini Kit (Qiagen, Valencia, CA) enligt tillverkarens instruktioner. Totalt RNA behandlades för att avlägsna eventuell genomisk DNA-kontaminering med användning av RNas-fritt DNas (Promega, Madison, WI) och kvantifierades med användning av en NanoVue-spektrofotometer (GE Healthcare, Cambridge, UK). RNA-kvalitet bekräftades med standardagarosgelelektrofores. Kompletterande DNA (cDNA) transtranskriberades sedan (RT) från 1-2 | ig totalt RNA med en blandning av slumpmässiga hexamerer och oligo DT-priming med användning av iScript cDNA Synthesis Kit (Bio-Rad Laboratories, Inc., Hercules, CA). Icke-retrotranskriberade (inga RT) -reaktioner framställdes också från varje prov för att kontrollera eventuell genomisk DNA-kontaminering. CDNA- och no-RT-kontrollerna späddes ut och 5-10 ng mall-cDNA från varje prov användes för att mäta mRNA-expression av utvalda gener genom kvantitativ PCR i realtid med användning av MyIQ Real-Time PCR Detection System (Bio-Rad, Hercules Triplikatmätningar för varje prov kördes på iCycler 96-brunnars standardplattor, tillsammans med inga mallkontroller (NTC) för att detektera potentiell korskontaminering, i 20 pl reaktionsvolymer bestående av 10 pl 2 × iQ Sybr Green Supermix (Bio- Rad, Hercules, CA), 2 pl av 0.2-0.5 mikrometer varje primer, 3 pl DEPC-vatten och 5 pl mall. Alla qPCR-reaktioner inkluderade en smältkurvanalys för att säkerställa signalens specificitet. Relativt uttryck för varje gen av intresse beräknades genom extrapolering till en standardkurva som kördes individuellt på varje platta och härleddes från serieutspädningar av ett poolat prov av referens-cDNA och normaliserades till relativt uttryck av referensgener (surt ribosomalt fosfoprotein 36B4 för genuttryck i hypotalamusvävnad och mitokondriellt ribosomalt protein L32 för expression i nucleus accumbens). Följande primersekvenser (IDT, San Diego, CA) användes för att amplifiera prepro-orexin från råtta, NPY och AGRP: Prepro-orexin, framåt: 5'-TTCCTTCTACAAAGGTTCCCT-3 ', 5'-GCAACAGTTCGTAGAGACGGCAG-3'; NPY: Framåt, 5- TACTCCGCTCTGCGACACTACATC-3 '; Baksida: 5'-CACATGGAAGGGTCTTCAAGCC-3 '; AGRP, framåt: 5'-GCAGAAGGCAGAAGCTTTGGC-3 '; Baksida: 5'-CCCAAGCAGGACTCGTGCAG-3 '.

cFos Immunocytochemistry (ICC) och kvantifiering

Fluorescens ICC användes för att identifiera Fos-positiva och AGRP-positiva neuronala cellkroppar i den mediala hypotalamus, enligt vår etablerade metod (). På den sista dagen (PR-dag 10) placerades råttor i sina självadministrationskammare som vanligt under 90 minuter. Omedelbart efter den senaste 90 minuters sessionen bedövades råttor djupt med isofluraninhalation och perfunderades med 0.9% NaCl följt av kall 4% paraformaldehydlösning. Tidpunkten för bedövning och eutanasi baserades på den kända tidkursen för topputtryck av cFos-protein vid 90–120 minuter efter händelsen. Således skulle cFos-uttryck återspegla aktiveringen av CNS vid början av beteendeuppgiften snarare än att vara resultatet av att djuren upplever uppgiften. Hjärnor avlägsnades och efterfixerades i paraformaldehyd flera dagar och placerades därefter i 20% sackaros-PBS, sedan 30% sackaros-PBS-lösning. Hjärnor delades upp på en kryostat (Leica CM 3050S kryostat) för immunhistokemi. Vi använde vår etablerade metod för att kvantifiera immunreaktivt cFos-protein i hjärnavsnitt (). Skjutmonterad 12 mikrometer i hela hjärnan tvättades tre gånger i fosfatbuffrad saltlösning (PBS, OXOID, Hampshire, England). Sektionerna tvättades under 20 min med 100% etanol / DI-vatten (50%, volym / volym) följt av en PBS-tvätt, och blockerades sedan under 1 timme vid rumstemperatur i PBS innehållande 5% normalt get- eller åsnesserum. Sektioner tvättades sedan flera gånger i PBS och inkuberades över natten vid 4 ° C i primära antikroppslösningar som uppstod i PBS. Sektioner tvättades tre gånger i PBS och inkuberades sedan i mörkret vid rumstemperatur i sekundär antikroppslösning sammansatt i PBS under 1 timme. Sektioner tvättades därefter igen i PBS och monterades och täcktes i Vectashield-monteringsmedium (Vector; Burlingame, CA). Digitala bilder av sektioner förvärvades med hjälp av ett Nikon Eclipse E-800 fluorescensmikroskop anslutet till en Qimaging Retiga digital capture kamera med hjälp av NIS Elements (Nikon) programvara.

Baserat på PCR-studier som visade ökade AGRP-mRNA-nivåer fokuserade vi på mediala hypotalamiska regioner, särskilt den ventromediala kärnan och den bågformiga kärnan (ARC). Atlas-matchade 12 μm-sektioner utvärderades med avseende på cFos-uttryck och kvantifiering i matchade sektioner och regioner, baserat på atlas av . För kvantifiering (vid 40 × förstoring) valdes atlas-matchade regioner. NIS Elements-programvara (Nikon) användes för att fånga en bild av det önskade området. Ett område avgränsades för räkning och tröskelvärden för positiva cellräkningar fastställdes. Det identiska området och bakgrunden (tröskeln) användes för sektioner från respektive experimentgrupper, och mjukvarumäkning av positiva celler (kvantifiering) utfördes i samma session för alla experimentgrupper för att förhindra mellan sessioner förändringar i bakgrundssättningen. För statistisk analys togs räkningar från en individuell råtta endast om motsvarande eller fullständiga sektioner genom varje område fanns tillgängliga; data för ett specifikt område togs inte från en råtta om det fanns ofullständig bilateral representation för det området.

Förutom cFos-kvantifiering genomfördes kvantitativ dubbel-märkt immunhistokemi för cFos och AGRP. Eftersom vi inte ville störa djurens beteendeprestanda, förbehandlades de inte med kolchicin för att optimera visualisering av AGRP. Därför kan visualisering av AGRP-positiva nervceller underskattas. Det dubbla färgningsförfarandet för AGRP var jämförbart med analysen av cFos-immunreaktivitet på egen hand, förutom att sektioner blockerades under en timme vid rumstemperatur i PBS-5% åsnaserum. Därefter användes en blandning av fos-Ab och AGRP primära antikroppar för inkubation över natten vid 4 ° C; likaså var båda sekundära antikropparna i samma lösning och inkuberades under en timme i mörkret vid rumstemperatur. Initiala optimeringsanalyser utfördes för att bestämma en lämplig utspädning av de primära antikropparna. Primära antikroppar som användes var kanin-anti-cFos (1: 500) (sc-52) och get-anti-AGRP (1: 100) (18634) (Santa Cruz Biotechnology, Inc., Santa Cruz, CA). Sekundära antikroppar som användes var Cy3-konjugerad åsna-anti-kanin (Jackson Immunoresearch; West Grove, PA) och Alexa fluor 488 donkey anti-get IgG (Molecular Probes, Eugene, OR); alla sekundära antikroppar späddes vid 1: 500.

Statistiska analyser

Gruppdata presenteras som medelvärde ± standardfel av medelvärdet (SEM) i texten, tabellerna och figurerna. Betydelse definieras som p ≤ 0.05. Statistiska jämförelser görs mellan experimentgrupper, som presenteras under "Resultat" med hjälp av oparad studentens test (t.ex. kost, ålder eller behandlingsjämförelse). 'Normalisering' av data definieras som de används.

Resultat

Effekt av måttlig diet med hög fetthalt på peri-pubertal motivation för sackaros

Råttor matade 31.8% -fettdiet under wks 5-8, medan de i självadministrationssessioner hade en signifikant förhöjd motivation för sackaros, jämfört med råttor som matats med chow. Som visas i Figur 1a, det var ingen skillnad i prestanda under den initiala FR-träningen (i genomsnitt FRDays 1-10 aktiv spakpressar, 38 ± 5 vs. 39 ± 2 för chow kontra 31.8% fettdiet, respektive). Men när råttorna byttes till den strängare PR-uppgiften, var det en markant ökning av antalet aktiva spakpressar och antalet sackarosbelöningar tagits, men inte i den totala sessionens längd (Figur 1b). Det fanns ingen effekt av den kroniska dietbehandlingen på antalet inaktiva spakpressar. När råttor matades med den fettfattiga dieten under wiks 5-8 men därefter återvände till en chow-diet som tagits genom FR- och PR-träning under veckor 9-12, fanns det en trend men ingen signifikant skillnad i aktiva spakpressar. Således verkar det inte finnas någon beteendemässig överföringseffekt av en måttligt fettsnål diet som konsumeras under den peri-pubertala tidsramen. PR-parameterdata för dessa kohorter sammanfattas i Tabell 2. För att börja belysa den / de bidragande mekanismen till den dietinducerade ökningen av sackarosmotivering utförde vi ett antal metabola och CNS-mätningar.

Figur 1Figur 1  

PR-motiverade svar på sackarosbelöningar ökas hos peripubertala råttor som matas med en 31.8% fettdiet (n = 8). 1a. Under FR-sessionerna var det ingen effekt av diet, men dieteffekten är uppenbar när råttor byts till PR-paradigmet. 1b. Data är .
Tabell 2  

Effekt av Peri-Pubertal diet med hög fetthalt på progressiva förhållandes prestanda för sukros

Effekt av måttlig diet med hög fetthalt på metaboliska parametrar

Omedelbart efter avslutandet av beteendestestning bestämdes kroppsfettkompositionen på råttor som hade dietinterventionen och beteendeparadigmet under WKS 5-8. Råttor fick sedan kroniska intravenösa kanulor för (medvetna) IV-glukostoleranstester (IVGTT). Därefter erhölls terminal fastande plasma och serum för ytterligare metaboliska åtgärder. Som visas i Tabell 3, det fanns inga skillnader i kroppssammansättning, kroppsvikt, fastande insulin- eller glukosmått, insulinkänslighet (HOMA-beräkning) eller svar på IVGTT, mellan de chow-matade och fettsnåla matade råttorna. Terminalfasta leptin- och triglyceridmätningar skilde sig inte mellan de två grupperna. Även om dietbehandlingen hade en betydande effekt på motivationen för sackaros, återspeglar den ett beteendemässigt svar hos råttor med hög fetthalt som är före feta.

Effekt av måttlig diet med hög fetthalt på homeostatisk CNS och belöner neurokemi

Förutom terminala metaboliska mätningar mättes hjärnor från kohorten som hade både dietintervention och beteendeträning under veckor 5-8 för nucleus accumbens-aminprofiler (n = 4 per dietgrupp) eller mRNA-nivåer av hypotalamiska orexigeniska peptider. Som visas i Tabell 4, det fanns ingen signifikant effekt av dieten med hög fetthalt på dopamin, norepinefrin eller serotoninmetaboliter i nucleus accumbens, en central plats för belöning och motiverande aktivitet (; ) där vart och ett av dessa neurotransmittorsystem spelar en nyckelregulatorisk roll. Inom hypotalamiska extrakt mättes mRNA-nivåer av de orexigeniska peptiderna, NPY, AGRP och orexin. En stark men icke-signifikant trend för ökad AGRP hos de fettmatade råttorna observerades i denna kohort (n = 8 för endera dieten); vi upprepade därför diet / beteendemässiga träningsparadigm i en ytterligare kohort och uppmätt NPY, AGRP och orexin mRNA i hypotalamus. I de kombinerade kohorterna observerade vi en signifikant (p <0.05) ökning av AGRP-mRNA hos råttor som matades med dieten med hög fetthalt kontra chow-kontroller (Figur 2), men ingen signifikant förändring i NPY- eller orexinuttryck. För att utvärdera möjliga samband mellan AGRP-uttryck och självadministrationsbeteende, mätte vi cFos och AGRP immunopositiva neuroner i den mediobasala hypothalamus. Grupper av råttor matades med chow eller 31.8% fettdiet; vissa togs genom självadministrationsprotokollet (veckor 5-8) och andra hanterades som beteendekontroller. Figur 3a visar ett exempel på samlokalisering av cFos och AGRP i en bågformig kärnneuron. Som sammanfattas i Tabell 5aktivering av AGRP-neuroner (samuttryck av cFos-ICC och AGRP-ICC i samma celler) associerades med självadministrationsaktivitet. Detta demonstreras i Figur 3b, där antalet aktiverade (cFos-positiva) neuroner visas som det neuronala cellantalet, eller som procent av totala AGRP-positiva neuroner: det finns signifikant aktivering av AGRP-neuroner i råttorna som själv administrerar sackaros, kontra hanteringskontrollerna , i de kombinerade dietgrupperna. En jämförelse inom dietbehandling för antalet aktiverade AGRP-nervceller i självadministrationsgruppen kontra hanteringskontroller visade en trend som inte nådde statistisk signifikans (chow, p =. 078; 31.8% fettdiet, p =. 073) . Det är viktigt att dessa data inte bara länkar AGRP-neuronal aktivering med självadministrationsbeteende, utan på grund av tidpunkten för cFos-mätningen (90 minuter efter att råttorna placerades i deras självadministrationskamrar), reflekterar cFos-uttryck aktivitet av AGRP-neuroner i förväntan på eller vid början av självadministrationsaktivitet. Det fanns en icke-signifikant trend för ökad total AGRP-positiva nervceller i självadministrationsgruppen (kontra hanteringskontroller, p = 0.16). I de råttor, där spakpressning matchades mellan dietgrupperna, matchades också antalet AGRP-positiva neuroner. Det fanns ingen effekt av dietbehandlingen enbart på antalet AGRP-positiva neuroner i beteendekontrollråttorna.

Figur 2  

Effekt av 31.8% fettdiet på medialt hypotalamus peptid mRNA-uttryck. Data normaliseras för råttor med hög fetthalt (n = 17) jämfört med chow-kontroller (n = 16). AGRP-mRNA är signifikant förhöjt (p <0.05).
Figur 3Figur 3  

Aktivering av AGRP-neuroner i början av sackaros-självadministrering. 3a. Samlokalisering av cFos och AGRP i bågformig kärnneuron, förstoring av 60x. 3b. Antal aktiverade (cFos-immunopositiva) AGRP-immunopositiva neuroner i mediobasal hypothalamus .
Tabell 4  

Nucleus Accumbens aminmetaboliter
Tabell 5  

Agrp Neuron Activation: kost och beteendebehandling

Effekt av AGRP-administration på sackarosmotivering

Vår tolkning av detta konstaterande är att AGRP-uttryck i de pubertala råttorna är en nyckelmekanism som ligger till grund för den förbättrade självadministrationen av sackaros hos de matade råttorna med fetthalt. För att bekräfta effekten av AGRP för att öka motivationen för sackaros, administrerades AGRP via den tredje ventrikeln till chow-matade peri-pubertala råttor under PR-delen av beteendeparadigmet. Denna dosregim av AGRP var undertröskelvärdet för stimulering av chowintag över de två veckorna av PR-paradigmet, men resulterade i signifikant ökad sackaros-självadministrering, såsom visas i Figur 4. (Observera att varje sackarosbelöning har ett kaloriinnehåll på 0.1 kcal, därför bidrar sukros-självadministrationsaktiviteten försumbara kalorier till det totala dagliga intaget.) Tabell 6 visar självadministrationsparameterdata över 9-dagars PR-paradigmet, med AGRP eller aCSF-injicerad ICV på dagar 2, 5 och 8. Hos AGRP-behandlade råttor ökade antalet aktiva spakpressar totalt sett över PR Days 2-10 (p = 0.03) och på dagar utan injektion (p = 0.048) med en trend mot en ökning av (i genomsnitt) injektionsdagar. Dessutom ökades stopptiden (som återspeglar den totala tiden som användes i självadministrationsuppgiften) signifikant på dagar utan injektion (p = 0.02) med trender mot en ökning totalt sett och på injektionsdagar. Antalet sackarosbelöningar ökade totalt över PR-dagar 2-10 (p = 0.03). Det fanns ingen effekt av AGRP-behandling på inaktiv spakpressning, jämfört med aCSF-behandlade kontroller, eller mellan injektions- och icke-injektionsdagar. Resultaten stöder en tolkning av en fortsatt effekt av AGRP för att öka sackarosens självadministrering: råttor pressade mer på den givande spaken, fick mer sackarosbelöningar och ägnade mer tid åt uppgiften.

Figur 4  

Tredje ventrikulär (ICV) AGRP (0.01 nmol) stimulerar sukrosadministrering i PR-paradigmet, men har ingen effekt på det dagliga livsmedelsintaget under studietiden (PR dagar 2 — 10, med injektioner på dagar 2, 5 och 8) . AGRP (n = 9) data uttrycks .
Tabell 6  

Effekt av ICV AGRP vs. aCSF på Progressive Ratios Performance för sukros

Livsstadiets effekt på preferens och motivation för sackaros

I det sista experimentet utvärderade vi om motivationen för sackaros skiljer sig mellan pubertala och vuxna råttor. Ursprungligen fick 5- och 10-wk gamla råttor ett sackarospreferenttest med val av lösningar som sträckte sig från 0 till 20% sackaros, innan man började självadministrationstestning och träning. Som visas i Figur 5aoch i överensstämmelse med de fynd som rapporterats i litteraturen verkade de pre-pubertala råttorna föredra en sötare lösning än de unga vuxna råttorna: de flesta pre-pubertala råttor hade ett toppintag av 20% sackaroslösning, medan de vuxna råttorna uppvisade ett toppintag av 15% sackaros. Därefter delades båda åldersgrupperna mellan råtta chow och diet med hög fetthalt under självadministrationsträning och testning. Det var en liten men statistiskt signifikant ökning i antalet aktiva spakpressar peri-pubertal kontra vuxna råttor (45 ± 3 vs. 37 ± 2, p = 0.05) i genomsnitt över FR-sessionerna, utan någon skillnad i antalet sackaros belöningar eller antal tryck på den inaktiva spaken. Som visas i Figur 5b, det var en mycket signifikant total effekt av ålder över PR-sessionerna, med signifikant ökad aktiv spakpressning för pubertala (n = 15) kontra unga vuxna (n = 14) råttor (2-vägs ANOVA, PRDay × ålder; ålderseffekt, p = 0.017, ingen oberoende effekt av PRDay, ingen signifikant interaktion). Det var en trend för en ökad ålderseffekt i tillståndet med fett med hög fetthalt men detta uppnådde inte statistisk betydelse (p =. 13). Tabell 7 visar PR-beteendeparametrar: utöver ökade aktiva spakpressar fick peri-pubertala råttor betydligt mer sackarosbelöningar och visade en trend mot ökad stopptid. Dessutom hade de peri-pubertala råttorna en liten men signifikant ökning av pressarna på den inaktiva (dvs icke-givande) spaken, även om antalet inaktiva spakpressar för både peri-pubertala och vuxna råttor var ungefär 10% av antalet av aktiv spakpressar. Dessa resultat tyder på att peri-pubertala råttor föredrar och snarare letar efter sötsmakande livsmedel, och effekten kan förstärkas med bakgrund av fettsnål diet.

Figur 5Figur 5  

Juvenila råttor har ökat motivationen för sackarosbelöningar jämfört med vuxna råttor. 5a. Sukrospreferenstest för råttor med unga (peri-pubertala, n = 15) och unga vuxna (n = 14). Råttor hade 30 minuter att dricka från koncentrationsområdet (0-20% sackaros). .
Tabell 7  

Ålders påverkan på Progressive Ratios Prestandaa för sukros

Diskussion

Den huvudsakliga upptäckten av denna studie är att en måttligt fetthaltdiet som konsumeras under peri-pubertalperioden (strax före, under och strax efter övergång till puberteten) ökade motivationen för sackaroslösningar avsevärt. Detta konstaterande överensstämmer med vår tidigare, liknande observation hos vuxna råttor (). I dessa djur, och i ytterligare ålders- och behandlingsmatchade kohorter, bestämde vi genom omfattande metabolisk karaktärisering att råttorna var icke feta eller före feta och inte var perifert insulinresistenta. Vi kan dock inte utesluta att råttorna hade CNS-lokaliserad resistens mot insatserna av insulin eller leptin: båda dessa hormoner bidrar till CNS-platsspecifik modulering av livsmedelsbelöning (; ; ).

I en delmängd av råttor mätte vi aminneurotransmittorer och relaterade metaboliter i nucleus accumbens, som får en kraftig investering av dopaminerga prognoser från mellanhjärnan, och anses vara en nyckel och central CNS-plats för medling av belöning och motiverat beteende (; ). Vi observerade ingen förändring i absoluta nivåer eller förhållanden för någon av dessa sändarmetaboliter, vilket antyder att förändrad katekolaminerg eller serotonerg aktivitet inom nucleus accumbens inte är en primär eller viktig CNS-mekanism som ligger till grund för den ökade sackarosmotivationen. Detta överensstämmer med den senaste rapporten från , som visade hos vuxna råttor att ICV AGRP ökar dopaminomsättningen i det mediala prefrontala cortex men inte i nucleus accumbens. Vidare observerade vi ingen "beteendemässig överföringseffekt" av kosten när den testades på råttor omedelbart efter puberteten, som unga vuxna. Detta i motsats till resultaten från Bolaños och andra, både beteendemässiga och katekolaminergiska parametrar, hos vuxna gnagare behandlade med metylfenidat (; ; ; ). Detta beror sannolikt på den direkta inriktningen av dopaminerga nervceller med metylfenidat, och kan också vara en funktion av tidpunkten för dietinterventionen och tiden för testning av djur. Slutligen kanske vi inte har observerat överföringseffekter, för i denna studie verkar en primär plats för dieteffekt vara den mediala hypotalamus.

I denna studie stöder tre bevislinjer en nyckelroll för den mediala hypotalamiska neuropeptiden AGRP i den ökade självadministrationen av sackaros hos de matade råttorna med hög fetthalt. Först observerade vi en ökning av AGRP-uttryck (mRNA) i extrakt av hela hypothalamus hos råttor som matade 31.8% -fettdiet relativt chowkontroller. Emellertid förändrades inte orexin-mRNA- och NPY-mRNA-nivåer. Således verkar effekten av dieten / beteendeparadigmet med hög fetthalt vara specifik för AGRP och inte generaliserad till orexigena neuropeptider. Detta betonar en roll för AGRP i motivationen för eller söker mat, och överensstämmer med ett antal nya rapporter i litteraturen (diskuteras nedan). Vårt senaste arbete har visat en nyckelroll för medial hypothalamisk aktivering i samband med PR-prestanda i vårt motivationsparadigm, med ökat cFos-uttryck i flera mediala hypotalamiska kärnor (). Vi har också identifierat ARC som en nyckelregion för effekten av (exogent) insulin för att minska sukrosadministration (). ARC innehåller AGRP / NPY-neuroner (; ) som verkar inom den mediala hypotalamusen för att stimulera utfodring med flera mekanismer. I denna studie visade immunocytokemisk kvantifiering av aktiverade AGRP-neuroner en ökning av cFos / AGRP-neuroner hos råttor som tränades för att själv administrera sackaros, jämfört med icke-tränade beteendekontroller. Detta är ett andra tillvägagångssätt som leder till tolkningen att AGRP neuronal aktivering bidrar till (början av) sukros självadministrering. Både tidigare och nyare studier associerade AGRP-uttryck och verkan med ett föredraget fettintag, antingen som en diet () eller i samband med ett motivationsparadigm (); och hos vuxna råttor vill ICV AGRP företrädesvis en platspreferens framför fett (). Nyligen genomförda studier med målinriktade molekyltekniker som möjliggör specifik aktivering av AGRP-neuroner hos möss (; ) har bekräftat att AGRP kraftigt stimulerar utfodring, ökar matsökande och minskar energiförbrukningen. Det är intressant att notera att i de experimentella grupperna som matade den fettfattiga dieten, var det totala kaloriintaget betydligt lägre jämfört med de kontrollröda matade råttorna (Tabell 8), vilket skulle vara förenligt med en endogen AGRP-effekt för att minska energiförbrukningen. Dessa effekter överensstämmer med de tidigare resultaten från , att exogena AGRP-effekter på vissa aspekter av energibalansen kan vara ganska långvariga. Som ett tredje tillvägagångssätt tyder således våra resultat på ökad sackaros-självadministrering av (chow-matade) pubertala råttor givet ICV AGRP på samma sätt en åtgärd som upprätthålls. Den specifika ökningen av AGRP-mRNA-uttryck hos råttor som matade fetthaltdiet under fyra veckor är förenligt med den senaste forskningen som förbinder exogena fettsyror, intracellulärt genererade fettsyror och ökat AGRP-uttryck i hypotalamiska neuroner. Således resulterade tillsats av oljesyra eller palmitinsyra till odlade hypotalamiceller till ökat AGRP-uttryck. Medan dieten vi använde hade ökad stearinsyra, palmitinsyra och oljesyra, är det inte möjligt att veta om dessa fettsyror ökas i in vivo- hypotalamisk miljö, om deras lokala koncentrationer skulle motsvara dietens fettsyraprofil, och om en eller flera av dessa specifikt skulle leda till ökat AGRP-uttryck. Ändå är det frestande att spekulera i att subkomponenter i kosten kan bidra till ökad motivation för godis genom en primär åtgärd vid den mediala hypotalamus.

Tabell 8  

Experimentella protokoll: Kcal konsumeras

Vår studie visar att unga råttor har ökat motivation för sackaros jämfört med vuxna råttor. Detta var uppenbart under hela tiden för självadministrering av PR, och det fanns en trend för dieten med hög fetthalt för att öka ålderseffekten. Det är möjligt att detta inte nådde statistisk betydelse på grund av de relativt små gruppstorlekarna; alltså antyder data att hos pubertala djur (och kanske människor) måttligt förhöjt fett i kosten kan bidra till förbättrad sökbeteende för att få sötade drycker eller livsmedel. Ur ett samhällsperspektiv betonar det behovet av att uppmärksamma fettkomponenten i "tweens" eller teens dieter, inte bara på grund av direkta, negativa metaboliska konsekvenser av överflödigt fett, men också för att det kan bidra till beteenden som resulterar i förbättrad intag av socker. Som nyligen granskad av , samtidigt intag av sockerarter med fett kan ha betydande negativa metaboliska konsekvenser. Kombinationer med högt fett / socker hos människor är också en relativt mindre mättande diet (). Med ökningen i förekomsten av diabetes () och fet lever () som förekommer i den pediatriska befolkningen är vikten av en hälsosam och balanserad kost hos ungdomar tydlig. Vi observerade en signifikant ökning av pressarna på den inaktiva spaken i de pubertala råttorna (mot vuxna råttor), även om antalet spakpressar fortfarande var mycket lågt. Det är möjligt men verkar osannolikt att den förbättrade aktiva spakpressningen kan redovisas som en "icke-specifik" effekt av den totala aktiviteten, eftersom de flesta aktiviteterna var målriktade mot den aktiva spaken. Även om det faktiska antalet inaktiva spakpressar ökades, var andelen relativt aktiva spakpressar jämförbara mellan peri-pubertala och vuxna råttor, och de ökade spakpressarna kan spegla den längre aktiva tiden i självadministrationskamrarna. I ett annat paradigm (viss matbegränsning, användning av matpellets snarare än en söt belöning och ett FR1-schema) har nyligen rapporterat förändrade instrumentprestationer hos ungdomar kontra vuxna råttor. De observerade ingen skillnad i nosepoke som levererade matpellets, mellan juvenila och vuxna råttor. De observerade emellertid ökat uthålligt beteende under utrotning, hos de unga råttorna. Sammantaget betonar de två studierna ett inflytande från ålder och utvecklingsstadium på motivationen för mat, i överensstämmelse med den snabba tillväxten av pubertala råttor. I denna studie utvärderade vi hanråttor, men inte kvinnliga,. För närvarande finns det begränsade studier som direkt jämför manliga och kvinnliga råttor i matmotivationsparadigmet, och en systematisk utvärdering under pubertalperioden är motiverad. Det bör noteras att i studien av (mänskliga) ungdomar, observerade ett samband mellan en markör för tillväxt och inte gonadala steroider per se. Ändå förtjänar könseffekter i denna åldersgrupp ytterligare utredning.

Sammanfattningsvis visar våra studier ökad motivation för sackaros hos pubertala råttor jämfört med vuxna, och detta förbättras genom tillgång till en diet med måttligt fetthalt. Effekten av diet med hög fetthalt på sackarosmotivering kan förmedlas av ökad AGRP-aktivitet i den mediala hypotalamus. Detta är ytterligare bevis på den starka inneboende CNS-funktionella anslutningen till kretsar som reglerar energihomeostas med kretsar som reglerar belöning och motivation. Förbättringen av motivationen för sackaros med en måttligt fetthaltig diet föregår metabolismförluster och öppen fetma och antyder att beteende initialt kan driva metaboliska förändringar, snarare än tvärtom. Förtäring av söt mat med mycket fett och fruktos innehållande skulle tillsammans bidra till en metabolisk profil som är hög risk för både typ 2-diabetes och hjärt-kärlsjukdomar. Dessa fynd betonar vikten av att fokusera på ätningsmönster och kost under puberteten, eftersom det inte bara påverkas av socio-miljöpåverkan, utan också av neurokemiska och beteendemässiga justeringar som ett djur eller mänskliga övergångar genom en period med flera mognadsförändringar för förvärvet av reproduktiv kompetens.

â € <  

  • Moderat diet med hög fetthalt ökar motivationen för sackaros hos vuxna råttor.
  • I denna studie ökar dieten med fetthalt sackarosmotivationen hos peri-pubertala råttor.
  • Peri-pubertala råttor hade ökat sackarosmotivation jämfört med vuxna.
  • Den ökade sackarosmotivationen kan medieras av hypotalamisk AGRP.
  • Slutsats: Kost med hög fetthalt driver motivationen för godis oberoende av fetma.

Erkännanden

Denna forskning stöds av NIH-stipendiet DK40963. Dianne Figlewicz Lattemann är en senior forskar karriärforskare, Biomedical Laboratory Research Program, avdelningen för veteranfrågor Puget Sound Health Care System, Seattle, Washington. Stephen Benoit fick stöd av NIH DK066223 och Ethicon Endosurgery Inc. Författarna tackar Dr. Tami Wolden-Hanson för stöd med mätningar av kroppssammansättning; Dr William Banks och Lucy Dillman för stöd med triglyceridmätningarna; och Amalie Alver och Samantha Thomas-Nadler för hjälp med beteendestudierna.

Referensprojekt

  • Andersen SL, Teicher MH. Stress, känsliga perioder och mognadshändelser vid tonårsdepression. Trender i neurovetenskap. 2008; 31: 183-191. [PubMed]
  • Aponte Y, Atasoy D, Sternson SM. AGRP-neuroner är tillräckliga för att orkestrera matningsbeteende snabbt och utan träning. Naturneurovetenskap. 2011; 14: 351-355. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Barnes MJ, Argyropoulos G, Bray GA. Företräde för en diet med hög fetthalt, men inte hyperfagi efter aktivering av mu opioidreceptorer blockeras i AgRP knockout-möss. Hjärnforskning. 2010; 1317: 100-107. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Bolaños CA, Barrot M, Berton O, Wallace-Black D, Nestler EJ. Metylfenidatbehandling under pre- och periadolescens förändrar beteendeansvar på emotionella stimuli vid vuxen ålder. Biologisk psykiatri. 2003; 54: 1317-1329. [PubMed]
  • Bolaños CA, Glatt SJ, Jackson D. Överkänslighet för dopaminerge läkemedel i periadolescenta råttor: en beteendemässig och neurokemisk analys. Hjärnforskning Utvecklad hjärnforskning. 1998; 111: 25-33. [PubMed]
  • Brandon CL, Marinelli M, Baker LK, White FJ. Förbättrad reaktivitet och sårbarhet för kokain efter metylfenidatbehandling hos tonåriga råttor. Neuropsychopharmacology. 2001; 25: 651-61. [PubMed]
  • Brandon CL, Marinelli M, White FJ. Ungdomsexponering för metylfenidat förändrar aktiviteten hos dopamin-neuroner från råttor. Biologisk psykiatri. 2003; 54: 1338-1344. [PubMed]
  • Broberger C, Johansen J, Johansson C, Schalling M, Hokfelt T. Neuropeptiden Y / agouti-genrelaterat protein (AGRP) hjärnkrets i normala, anorektiska och monosodium-glutamat-behandlade möss. Fortsättningar från National Academy of Science. 1998; 95: 15043-15048. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Cason AM, Smith RJ, Tahsili-Fahadan P, Moorman DE, Sartor GC, Aston-Jones G.Rolle av orexin / hypokretin i belöningssökning och missbruk: konsekvenser för fetma. Fysiologi och beteende. 2010; 100: 419–428. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Choi DL, Davis JF, Fitzgerald ME, Benoit SC. Orexin-A: s roll i matmotivation, belöningsbaserat utfodringsbeteende och matinducerad neuronal aktivering hos råttor. Neuroscience. 2010; 167: 11-20. [PubMed]
  • Cizza G, Brown RJ, Rother KI. Ökande incidens och utmaningar med diabetes hos barn. En liten recension. Journal of Endocrinological Investigation. 2012 epub Maj 8, 2012. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Coldwell SE, Oswald TK, Reed DR. En markör för tillväxt skiljer sig mellan ungdomar med hög kontra låg sockerpreferens. Fysiologi och beteende. 2009; 96: 574–580. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Davis JF, Choi DL, Benoit SC. Insulin, leptin och belöning. Trender i endokrinologi och metabolism. 2010; 21: 68-74. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Davis JF, Choi DL, Schurdak JD, Fitzgerald MF, Clegg DJ, Lipton JW, Figlewicz DP, Benoit SC. Leptin reglerar energibalans och motivation genom handling vid distinkta neuralkretsar. Biologisk psykiatri. 2011a; 69: 668-674. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Davis JF, Choi DL, Schurdak JD, Krause EG, Fitzgerald MF, Lipton JW, Sakai RR, Benoit SC. Centrala melanokortiner modulerar mesokortikolimbisk aktivitet och matsökande beteende hos råtta. Fysiologi och beteende. 2011b; 102: 491–495. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Davis JF, Tracy AL, Schurdak JD, Tschop MH, Clegg DJ, Benoit SC, Lipton JW. Exponering för förhöjda nivåer av kostfett dämpar psykostimulant belöning och mesolimbisk dopaminomsättning hos råtta. Beteende neurovetenskap. 2008; 122: 1257-1263. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Desor JA, Beauchamp GK. Längsgående förändringar i söta preferenser hos människor. Fysiologi och beteende. 1987; 39: 639-641. [PubMed]
  • Desor JA, Greene LS, Maller O. Inställningar för sött och salt i 9- till 15-åriga och vuxna människor. Vetenskap. 1975; 190: 686-687. [PubMed]
  • Drewnowski A. Energitäthet, smakbarhet och mättnad: konsekvenser för viktkontroll. Näringsrecensioner. 1998; 56: 347-353. [PubMed]
  • Figlewicz DP, Bennett JL, Aliakbari S, Zavosh A, Sipols AJ. Insulin verkar på olika CNS-ställen för att minska akut sackarosmatning och sackarosadministrering hos råttor. American Journal of Physiology. 2008; 295: R388-R394. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Figlewicz DP, Bennett JL, Naleid AM, Davis C, Grimm JW. Intraventrikulärt insulin och leptin minskar självadministrering av sackaros hos råttor. Fysiologi och beteende. 2006; 89: 611–616. [PubMed]
  • Figlewicz DP, Bennett-Jay JL, Kittleson S, Sipols AJ, Zavosh A. Sucrose självadministrering och CNS-aktivering i råtta. Am J Physiol. 2011; 300: R876-R884. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Figlewicz DP, Ioannou G, Bennett Jay J, Kittleson S, Savard C, Roth CL. Effekt av måttligt intag av sötningsmedel på metabolisk hälsa hos råtta. Fysiologi och beteende. 2009; 98: 618–624. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Figlewicz DP, Sipols AJ. Energireglerande signaler och matbelöning. Farmakologi, biokemi och beteende. 2010; 97: 15-24. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Frangioudakis G, Gyte AC, Loxham SJ, Poucher SM. Det intravenösa glukosetoleranstestet i kanylerade Wistar-råttor: En robust metod för in vivo-bedömning av glukosstimulerad insulinsekretion. Journal of Pharmacological and Toxicological Methods. 2008; 57: 106-113. [PubMed]
  • Hagan MM, Rushing PA, Pritchard LM, Schwartz MW, Strack AM, Van Der Ploeg LHT, Woods SC, Seeley RJ. Långsiktiga orexigena effekter av AgRP- (83-132) involverar andra mekanismer än melanokortinreceptorblockad. American Journal of Physiology. 2000; 279: R47-R52. [PubMed]
  • Hahn TM, Breininger JF, Baskin DG, Schwartz MW. Samuttryck av Agrp och NPY i fastande-aktiverade hypotalamiska neuroner. Naturneurovetenskap. 1998; 1: 271-272. [PubMed]
  • Hodos W. Progressivt förhållande som ett mått på belöningsstyrka. Vetenskap. 1961; 134: 943-944. [PubMed]
  • Ikemoto S, Panksepp J. Diskussioner mellan appetitiva och konsumtiva svar genom farmakologiska manipulationer av belöningsrelaterade hjärnregioner. Beteende neurovetenskap. 1996; 110: 331-345. [PubMed]
  • Jewett DC, Cleary J, Levine AS, Schaal DW, Thompson T. Effekter av neuropeptid Y, insulin, 2-deoxyglukos och matbrist på matmotiverat beteende. Psychopharmacology. 1995; 120: 267-271. [PubMed]
  • Kaushik S, Rodriguez-Navarro JA, Arias E, Kiffin R, Sahu S, Schwartz GJ, Cuervo AM, Singh R. Autophagy in hypothalamic AgRP neurons regulerar matintag och energibalans. Cellmetabolism. 2011; 14: 173-183. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Kelley AE, Berridge KC. Neurovetenskap av naturliga belöningar: relevans för beroendeframkallande droger. Journal of Neuroscience. 2002; 22: 3306-3311. [PubMed]
  • Kelley SP, Nannini MA, Bratt AM, Hodge CW. Neuropeptid-Y i den paraventrikulära kärnan ökar självadministrationen av etanol. Peptider. 2001; 22: 515-522. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Kohli R, Boyd T, Lake K, Dietrich K, Nicholas L, Balistreri WF, Ebach D, Shashidkar H, Xanthakos SA. Snabb utveckling av NASH i barndomen. Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition. 2010; 50: 453-456. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Krashes MJ, Koda S, Ye CP, Rogan SC, Adams AC, Cusher DS, Maratos-Flier E, Roth BL, Lowell BB. Snabb reversibel aktivering av AgRP-nervceller driver matningsbeteende hos möss. Journal of Clinical Investigation. 2011; 121: 1424-1428. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Mennella JA, Pepino MY, Reed DR. Genetiska och miljömässiga determinanter för bitter uppfattning och söta preferenser. Pediatrik. 2005; 115: 216-222. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Myers KP, Sclafani A. Utveckling av lärda smakpreferenser. Utvecklingspsykobiologi. 2006; 48: 380-388. [PubMed]
  • National Cancer Institute Applied Research Program. Källor till kalorier från tillsatt socker bland den amerikanska befolkningen, 2005-06. Uppdaterad 21 december 2010. [Tillgänglig 21 september 2011]; 2010 Tillgänglig från: http://riskfactor.cancer.gov/diet/foodsources/added_sugars/
  • Nixon JP, Zhang M, Wang CF, Kuskowski MA, Novak CM, Levine JA, Billington CJ, Kotz CM. Utvärdering av ett kvantitativt magnetiskt resonansavbildningssystem för analys av hela kroppssammansättningen i gnagare. Fetma. 2010; 18: 1652-1659. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Ogden CL, Carroll MD. Avdelning för undersökningar av hälsa och näringsundersökningar. Förekomsten av fetma bland barn och ungdomar: USA, trender 1963-1965 till 2007-2008. [Öppnad 21 september 2011]; Health E-Stat. 2010 2010 Tillgänglig från: http://www.cdc.gov/nchs/fastats/overwt.htm.
  • Paxinos G, Watson C. Atlas från råttahjärnan i stereotaxiska koordinater. 5th. San Diego CA: Elsevier Academic Press; 2005.
  • Richardson NR, Roberts DC. Progressiva förhållande scheman i läkemedel självadministrering studier på råttor: en metod för att utvärdera förstärkande effektivitet Journal of Neuroscience Methods. 1996; 66: 1-11. [PubMed]
  • Roitman MF, Stuber GD, Phillips PE, Wightman RM, Carelli RM. Dopamin fungerar som en subsecond-modulator för livsmedelssökande. Journal of Neuroscience. 2004; 24: 1265-1271. [PubMed]
  • Rossi M, Kim M, Morgan D, Small C, Edwards C, Sunter D, Abusnana S, Goldstone A, Russell S, Stanley S, Smith D, Yagaloff K, Ghatei M, Bloom S. Ett C-terminal fragment av Agouti- relaterat protein ökar utfodringen och motverkar effekten av alfa-melanocytstimulerande hormon in vivo. Endokrinologi. 1998; 139: 4428-4431. [PubMed]
  • Stanhope KL. Roll av fruktosinnehållande sockerarter vid epidemierna av fetma och metaboliskt syndrom. Årliga recensioner av medicin. 2012; 63: 329-343. [PubMed]
  • Sturman DA, Mandell DR, Moghaddam B. Ungdomar uppvisar beteendemässiga skillnader från vuxna under insturmetnal lärande och utrotning. Beteende neurovetenskap. 2010; 124: 16-25. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Tracy AL, Clegg DJ, Johnson JD, Davidson TL, Woods SC. Melanocortin-antagonisten AgRP (83-132) ökar aptitretande svar på ett fett men inte ett kolhydratförstärkare. Farmakologisk biokemi och beteende. 2008; 89: 263-271. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Vartanian LR, Schwartz MB, Brownell KD. Effekter av konsumtion av läskedryck på näring och hälsa: en systematisk granskning och metaanalys. American Journal of Public Health. 2007; 97: 667-75. [PMC gratis artikel] [PubMed]