Sci Rep. 2018; 8: 2766
เผยแพร่ออนไลน์ 2018 ก.พ. 9 ดอย: 10.1038/s41598-018-21046-0
PMCID: PMC5807356
นามธรรม
สัญญาณบ่งบอกถึงความพร้อมของอาหารอร่อยได้รับความสามารถในการแสวงหาอาหารที่มีศักยภาพและการบริโภค การศึกษาในปัจจุบันใช้การผสมผสานระหว่างพฤติกรรมเภสัชวิทยาและเทคนิคการวิเคราะห์เพื่อตรวจสอบบทบาทของแรงจูงใจแรงจูงใจ Pavlovian ในการให้อาหารแบบคิว เราแสดงให้เห็นว่าคิวที่จับคู่กับสารละลายซูโครส (CS +) สามารถถ่ายโอนการควบคุมผ่านการให้อาหารเพื่อกระตุ้นการบริโภคซูโครสที่เต้ารับใหม่และผลกระทบนี้ขึ้นอยู่กับการเปิดใช้งานตัวรับโดปามีน D1 ซึ่งเป็นที่รู้กันว่า พฤติกรรม แต่ไม่ได้ลิ้มรสความอร่อย การวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาคของพฤติกรรมการเลียน้ำตาลซูโครสพบว่า CS + มีแนวโน้มที่จะเพิ่มความถี่ที่หนูมีส่วนร่วมในพฤติกรรมอุบาทว์ของการเลียที่ใช้งานอยู่โดยไม่มีผลที่เชื่อถือได้ในระยะเวลาของการเลียเลียเหล่านั้น นอกจากนี้เราพบว่าความแตกต่างระหว่างบุคคลในการเพิ่มความถี่ในการแข่งขัน CS + นั้นมีความสัมพันธ์กับการบริโภคซูโครสทั้งหมดในการทดสอบซึ่งสนับสนุนมุมมองว่ากระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับพฤติกรรมการกินที่ผิดปกติอย่างมีความหมาย ดังนั้นการศึกษาในปัจจุบัน (1) แสดงให้เห็นว่ากระบวนการสร้างแรงบันดาลใจแบบพาฟโลเวียต้องขึ้นอยู่กับโดพามีนสามารถเป็นสื่อกลางในการให้อาหารที่มีศักยภาพและ (2) วางแนวทางการทดลองและวิเคราะห์เพื่อแยกพฤติกรรมนี้
บทนำ
สัญญาณสิ่งแวดล้อมที่บ่งบอกถึงความพร้อมของอาหารที่อร่อยสามารถเรียกความอยากอาหารที่มีประสิทธิภาพ1-3 และส่งเสริมการกินในกรณีที่ไม่มีความหิวโหย4,5 และมนุษย์6-9. อิทธิพลของพฤติกรรมนี้ซึ่งเชื่อว่ามีบทบาทสำคัญในการกินมากเกินไปและโรคอ้วน10-13สามารถศึกษาได้โดยใช้งานการให้อาหารที่มีศักยภาพ (CPF) ในการศึกษาของซีพีเอฟโดยทั่วไปสัตว์ที่หิวโหยจะได้รับการปรับปาวโลเวียนประกอบด้วยการจับคู่ซ้ำ ๆ ระหว่างการกระตุ้นด้วยเงื่อนไข (CS +; เช่นการได้ยิน) และอาหารหรือของเหลวในปริมาณเล็กน้อยเช่นสารละลายซูโครสซึ่งบริโภคจากถ้วย ตั้งอยู่ในตำแหน่งคงที่ในห้องทดลอง ถัดไปพวกเขาจะได้รับสิทธิ์ในการเข้าถึงการบำรุงรักษาของพวกเขาเพื่อให้แน่ใจว่าพวกเขาจะพึงพอใจอย่างเต็มที่ก่อนที่จะทดสอบ จากนั้นสัตว์จะถูกส่งกลับไปที่ห้องและอนุญาตให้บริโภคน้ำตาลซูโครสอย่างอิสระจากถ้วยในขณะที่ CS + ถูกนำเสนอเป็นระยะ ๆ ในลักษณะที่ไม่สอดคล้องกัน ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าวสัตว์แสดงระดับความสูงที่เด่นชัดในการบริโภคอาหารระหว่างการทดสอบกับ CS + เมื่อเทียบกับการประชุมที่มีการกระตุ้นแบบไม่มีคู่ (CS−)
ในขณะที่การค้นพบดังกล่าวบ่งชี้ว่าการชี้นำจากภายนอกสามารถทำหน้าที่เป็นอิสระจากความหิวทางสรีรวิทยาเพื่อส่งเสริมการให้อาหาร ความเป็นไปได้อย่างหนึ่งคือตัวชี้นำที่เกี่ยวข้องกับการบริโภคอาหารที่น่ากินได้รับการควบคุมแบบสะท้อนกลับหรือเป็นนิสัยมากกว่าการให้อาหาร (เช่นการตอบสนองต่อสิ่งกระตุ้น) หากนี่เป็นกลไกหลักในการไกล่เกลี่ย CPF ดังนั้น CS + ควรกระตุ้นการบริโภคโดยนำเสนอพฤติกรรมการกินอาหารเฉพาะที่เกิดขึ้นในระหว่างการปรับสภาพพาฟโลฟเวีย นี้ การตอบสนองการเรียนรู้ มุมมองมีเหตุผลเมื่อแหล่งอาหารได้รับการแก้ไขในการฝึกอบรมและการทดสอบตามตัวอย่างที่อธิบายข้างต้น แม้ว่าสถานการณ์นี้ใช้กับการสาธิตส่วนใหญ่ของ CPF แต่ก็มีรายงานว่าตัวชี้นำที่เกี่ยวข้องกับอาหารสามารถกระตุ้นการให้อาหารในสถานที่ใหม่ได้14-16ระบุว่าพวกเขาสามารถควบคุมการให้อาหารทางอ้อม คำอธิบายหนึ่งที่เป็นไปได้ก็คือการชี้นำการให้อาหารนั้นมีพลังผ่านกระบวนการสร้างแรงจูงใจจาก Pavlovian เช่นเดียวกับที่ช่วยให้พวกเขาสามารถกระตุ้นและกระตุ้นพฤติกรรมการแสวงหาอาหารด้วยมือ17,18. นี้ มุมมองที่สร้างแรงบันดาลใจ ทำนายว่า CS + กระตุ้นให้เกิดการค้นหาอาหารซึ่งจะนำไปสู่การให้อาหารเมื่อมีอาหารพร้อม อีกวิธีหนึ่งคือหลักฐานที่แสดงว่าสัญญาณสำหรับอาหารอร่อยสามารถเพิ่มการประเมินความชอบของการกระตุ้นรสชาติ19-21มันเป็นไปได้ที่ชี้นำการให้อาหารที่มีศักยภาพในบางส่วนโดยทำให้อาหารอร่อยขึ้น ในขณะที่มุมมอง hedonic นี้แตกต่างจากกลไกในมุมมองที่สร้างแรงบันดาลใจบัญชีเหล่านี้ไม่ได้แยกกันและอาจอธิบายแง่มุมต่าง ๆ ของ CPF10,22.
วิธีหนึ่งที่จะแยกแยะความแตกต่างระหว่างบัญชีที่สร้างแรงบันดาลใจและความชอบของซีพีเอฟคือการพิจารณาว่าตัวชี้นำที่จับคู่กับอาหารมีผลต่อโครงสร้างจุลภาคของการให้อาหารอย่างไร เมื่อหนูได้รับอนุญาตให้บริโภคสารละลายซูโครสอย่างอิสระหรือของเหลวที่น่ากินอื่น ๆ พวกมันมีส่วนร่วมในการเลียช่วงเวลาที่แตกต่างกันซึ่งแยกออกจากกันโดยไม่มีการเคลื่อนไหว ในขณะที่ระยะเวลาเฉลี่ยของอุบาทว์การเลียเหล่านี้ให้การวัดความน่าเชื่อถือและการคัดเลือกที่เหมาะสมสำหรับของเหลว23,24เป็นที่เชื่อกันว่าความถี่ของศึกนี้ถูกควบคุมโดยกระบวนการสร้างแรงบันดาลใจ25-28. ดังนั้นหาก CS + กระตุ้นการให้อาหารโดยการเพิ่มความน่ากินซูโครสแล้วคิวนั้นควรเพิ่มระยะเวลา แต่ไม่จำเป็นต้องเป็นความถี่ของการเลียอุบาทว์ ในทางตรงกันข้ามมุมมองที่สร้างแรงบันดาลใจคาดการณ์ว่า CS + ควรกระตุ้นการค้นหาและการบริโภคซูโครสแม้ว่าสัตว์จะหมกมุ่นอยู่กับกิจกรรมอื่น ๆ ซึ่งนำไปสู่ความบ่อยครั้งมากขึ้น แต่ไม่จำเป็นต้องนานกว่านี้
การศึกษาปัจจุบันตรวจสอบผลกระทบของการจัดส่ง CS + ที่มีต่อโครงสร้างจุลภาคเลียซูโครสโดยใช้สองซีพีเอฟโปรโตคอลหนึ่งซึ่งซูโครสมักจะให้บริการในสถานที่เดียวกัน (Experiment 1) และหนึ่งในแหล่งที่มาถูกเปลี่ยนผ่านการฝึกอบรมและการทดสอบ (Experiments 2 และ 3) ช่วยให้เราสามารถประเมินอิทธิพลทางอ้อมของ CS + วิธีการของเราสำหรับการประเมินผลการตอบสนองอิสระ (ทั่วไป) ของการชี้นำคู่อาหารที่มีต่อการให้อาหารนั้นเป็นแบบอย่างหลังจากงานการถ่ายโอนของ Pavlovian to to instrumental (PIT) ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อศึกษาแรงจูงใจจูงใจของการชี้นำคู่รางวัล พฤติกรรมการแสวงหารางวัล18,29,30. นอกจากนี้เรายังใช้การปรับสภาพแบบ Pavlovian และพารามิเตอร์การทดสอบที่ใช้กันทั่วไปในการศึกษา PIT เพื่ออำนวยความสะดวกในการเปรียบเทียบกับวรรณกรรม เนื่องจากกิจกรรม dopamine D1 receptor นั้นมีความสำคัญต่อการแสดงออกของ PIT และมาตรการอื่น ๆ ของพฤติกรรมกระตุ้นคิว31-33 แต่ค่อนข้างไม่สำคัญสำหรับแง่มุมที่น่าพอใจของพฤติกรรมการกินอาหาร25,28,34เรายังประเมินผลกระทบของการปิดล้อมตัวรับ D1 ที่มีต่อการเลียน้ำตาลซูโครสที่มีศักยภาพ (Experiment 3) ในฐานะที่เป็นการสอบสวนเพิ่มเติมเกี่ยวกับบทบาทของแรงจูงใจในผลกระทบนี้ ในที่สุดเราวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาคของข้อมูลการเลียซูโครสจากการทดลองเหล่านี้เพื่อทดสอบว่า CPF นั้นเกี่ยวข้องกับการเพิ่มความถี่หรือระยะเวลาของการเลียซูโครสตามที่คาดการณ์ไว้โดยมุมมองที่สร้างแรงบันดาลใจและมุมมอง hedonic ของซีพีเอฟตามลำดับ
ผลสอบ
การป้อนด้วยคิวแบบแรงโน้มถ่วงด้วยคิวที่ส่งสัญญาณแหล่งอาหาร
ในการทดลองครั้งแรกของเราเราใช้การออกแบบการตอบสนองที่สอดคล้องกับมาตรฐานซึ่งการตอบสนองเฉพาะที่จำเป็นในการบริโภคซูโครสนั้นเหมือนกันในขั้นตอนการฝึกอบรมและการทดสอบ หนูหิวได้รับ 10 d ของการปรับอากาศแบบ Pavlovian เพื่อสร้าง CS + เป็นคิวสำหรับน้ำตาลซูโครสในถ้วยอาหารที่ด้านหนึ่งของห้อง ในวันสุดท้ายของการปรับอากาศรายการถ้วย (±ระหว่างวิชา - SEM) สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในช่วง CS + (23.72 ± 2.79 ต่อนาที) เมื่อเทียบกับช่วงเวลาระหว่างการทดลอง [18.27 ± 3.25 ต่อนาที; จับคู่-ตัวอย่าง t-ทดสอบ, t(15) = 3.13 p = 0.007] รายการถ้วยในช่วง CS− (8.60 ± 1.91 ต่อนาที) ไม่แตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากช่วงระหว่างการทดลอง [10.69 ± 2.00 ต่อนาที; จับคู่ตัวอย่าง t-ทดสอบ, t(15) = −1.60 p = 0.130]
หนูได้รับการทดสอบซีพีเอฟสองครั้งในสภาวะที่กำหนดอาหารเพื่อระบุลักษณะพิเศษของ CS + ต่อการเลียน้ำตาลซูโครส ในการทดสอบแต่ละครั้งหนูสามารถเข้าถึงสารละลาย 2% หรือ 20% sucrose ได้อย่างอิสระทำให้เราสามารถประเมินอิทธิพลของความอร่อยของน้ำตาลซูโครสต่อ CPF รูป 1a แสดงจำนวนเลียทั้งหมดที่สังเกตได้ระหว่างการทดลอง CS ในรูปแบบฟังก์ชันของระยะเวลา CS, CS และความเข้มข้นของซูโครส วิเคราะห์ข้อมูลโดยใช้แบบจำลองเอฟเฟกต์แบบผสมเชิงเส้นทั่วไป (ตารางเสริม S1) ที่สำคัญมีช่วงเวลา CS ที่สำคัญ×การโต้ตอบประเภท CS t(116) = 12.70 p <0.001. การวิเคราะห์เพิ่มเติม (การยุบตามความเข้มข้น) พบว่าการทดลอง CS + เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ p <0.001 แต่ไม่ใช่การทดลอง CS− p = 0.118 แสดงให้เห็นว่า CS + มีประสิทธิภาพมากกว่า CS− ในการเพิ่มการเลียซูโครสเมื่อเทียบกับระดับก่อน CS การวิเคราะห์ของเรายังพบว่าการเลือกคิวนี้ได้รับอิทธิพลอย่างมีนัยสำคัญจากความเข้มข้นของซูโครส (ปฏิสัมพันธ์ 3 ทาง, p <0.001) โดยเฉพาะแม้ว่า CS + จะมีประสิทธิภาพสูงในการยกระดับการเลียซูโครสทั้งในสภาวะ 2% และ 20% ps <0.001 CS− ไม่มีผลต่ออัตราการเลียอย่างมีนัยสำคัญในการทดสอบ 2% p = 0.309 แต่กระตุ้นให้เพิ่มขึ้นเล็กน้อย แต่มีนัยสำคัญในการทดสอบ 20% p = 0.039 ดังนั้นแม้ว่าโดยทั่วไปแล้วคิวที่จับคู่อาหารจะมีประสิทธิภาพในการควบคุมการให้อาหารมากขึ้น แต่คิวที่ไม่มีการจับคู่ดูเหมือนจะมีอิทธิพลคล้ายกันเมื่อหนูได้รับอนุญาตให้กินสารละลายซูโครสที่น่ารับประทานในการทดสอบ
ถ่ายโอนการให้อาหารที่มีศักยภาพแบบคิวไปยังแหล่งอาหารใหม่
เนื่องจากมีน้ำตาลซูโครสในแหล่งเดียวกันระหว่างการฝึกและทดสอบใน Experiment 1 มันไม่ชัดเจนว่าผล CPF ที่สังเกตได้นั้นขึ้นอยู่กับความสามารถของ CS + ถึง (1) กระตุ้น หนูเพื่อค้นหาและบริโภคซูโครสหรือ (2) ล้วงเอาข้อมูลเฉพาะโดยตรง สะท้อนปรับอากาศ,หรือ นิสัย. การทดลอง 2 มุ่งเน้นไปที่สมมติฐานในอดีตมากขึ้นโดยการทดสอบว่า CS + ที่เกี่ยวข้องกับการส่งมอบซูโครสลงในถ้วยอาหารสามารถกระตุ้นให้น้ำตาลซูโครสเลียจากการพวยที่ด้านตรงข้ามของห้องทดสอบได้หรือไม่
หนูได้รับการฝึกฝนด้วยกระบวนการปรับสภาพแบบพาฟโลเวียนเช่นเดียวกับที่ใช้ในการทดลอง 1 ส่งผลให้พฤติกรรมวิธีการคาดการณ์ล่วงหน้าโดยเฉพาะในวันสุดท้ายของการปรับอากาศแบบพาฟโลเวียน วิธีถ้วยอาหาร (±ระหว่างวิชา SEM) มีมากขึ้นในช่วง CS + (18.71 ± 1.73 ต่อนาที) เทียบกับช่วงเวลาระหว่างการทดลองใช้ [12.49 ± 0.98 ต่อนาที; จับคู่-ตัวอย่าง t-ทดสอบ, t(15) = 3.02 p = 0.009] ไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่าง CS− (9.41 ± 0.98 ต่อนาที) และช่วงระหว่างการทดลอง [8.44 ± 0.88 ต่อนาที; จับคู่ตัวอย่าง t-ทดสอบ, t(15) = 0.98 p = 0.341]
ระบุว่าผลของ CS + ต่อการเลียน้ำตาลซูโครสในการทดลอง 1 ค่อนข้างชัดเจนเมื่อทดสอบหนูด้วย 2% ซูโครสการทดสอบเริ่มต้นของเรากับซูโครสสามารถหาได้จากแหล่งใหม่ (รางน้ำพร้อมถ้วยอาหารปกคลุมด้วยแผ่นทึบแสง - ดู วิธีการ) มุ่งเน้นไปที่เงื่อนไขนี้ อย่างไรก็ตามในการทดสอบนี้การเลียน้ำตาลซูโครสไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญระหว่าง CS + (เลีย 328.1 ± 84.8) และระยะเวลาก่อน CS-CS [245.6 ± 45.9 เลีย; จับคู่-ตัวอย่าง t-ทดสอบ, t(15) = 1.07 p = 0.300] เพื่อเป็นการกีดกันการแข่งขันตอบสนองและเสริมสร้างการดื่มซูโครสจากพวยกาหนูได้รับการฝึกอบรมเพิ่มเติม 5 ครั้งในการเลียจากพวยกาเพื่อให้ได้ซูโครส 20% ภายใต้การงดอาหารในกรณีที่ไม่มี CSs จากนั้นหนูจะได้รับการเลี้ยงดูอย่างเต็มที่ในการเลี้ยงลูกด้วยนมที่บ้านและทำการทดสอบ CPF สองครั้งด้วยซูโครสที่มีอยู่ที่พวยกาโลหะ ในระหว่างการทดสอบหนูสามารถเข้าถึงสารละลายซูโครส 2% หรือ 20% ได้อย่างต่อเนื่องในการทดสอบแยกกัน (ภายในวิชาสั่งให้มีการถ่วงดุล)
รูป 1b แสดงให้เห็นว่าในระหว่างการทดสอบรอบนี้ CS + มีประสิทธิภาพในการส่งเสริมการดื่มซูโครสในสถานที่ใหม่แม้ว่าคิวนั้นไม่เคยเกี่ยวข้องโดยตรงกับพฤติกรรมนี้ การวิเคราะห์รูปแบบผสมเอฟเฟ็กต์ (ตารางเสริม S2) พบการโต้ตอบระหว่าง CS Type × CS ที่สำคัญ t(120) = 15.16 p <0.001 แสดงให้เห็นว่า CS + มีประสิทธิภาพมากกว่าในการยกระดับการเลียซูโครสในระดับพื้นฐาน (CS เทียบกับช่วงก่อน CS, p <0.001) มากกว่า CS− (CS เทียบกับช่วงก่อน CS, p = 0.097) เช่นเดียวกับในการทดลองที่ 1 ความเข้มข้นของซูโครสไม่มีอิทธิพลอย่างมีนัยสำคัญต่อการเลือกคิวของผลกระทบนี้ (ปฏิสัมพันธ์ 3 ทาง, p = 0.319) ที่สำคัญในขณะที่อัตราการเลียดูเหมือนจะสูงขึ้นในช่วง pre-CS− เมื่อเทียบกับช่วงก่อน CS + ตัวอย่างที่จับคู่ t- การทดสอบระบุว่าความแตกต่างนี้ไม่มีนัยสำคัญทางสถิติในสภาพ 2% t(15) = 1.66 p = 0.118 หรือในเงื่อนไข 20% t(15) = 1.56 p = 0.139 สิ่งนี้เป็นสิ่งที่คาดหวังได้จากโครงสร้างการทดลองแบบสุ่มหลอกที่ใช้ในระหว่างการฝึกอบรมและการทดสอบซึ่งจะป้องกันไม่ให้เกิดผลกระทบแบบพกพา (ระหว่างการทดลอง) อย่างเป็นระบบและป้องกันการคาดการณ์ประเภทการทดลองในอนาคต (หรือระยะเวลา) นอกจากนี้ยังเป็นที่น่าสังเกตว่าสัตว์ชนิดเดียวกันเหล่านี้มีระดับความสูงเฉพาะของ CS + ที่คล้ายกันในการเลียในการทดลองที่ 3 เมื่ออัตราการเลียก่อน CS− และก่อน CS + เทียบเคียงกันได้มากกว่า (ดูรูปที่ 1cยานพาหนะ)
การพึ่งพาตัวรับโดปามีนชนิด D1
ผลการทดลอง 2 บ่งชี้ว่า CS + ได้รับความสามารถในการเพิ่มการบริโภคซูโครสโดยกระตุ้นให้เกิดพฤติกรรมการกินอาหารที่ไม่เคยเกี่ยวข้องโดยตรงกับคิวนั้นซึ่งสอดคล้องกับอิทธิพลของแรงจูงใจเหมือน PIT ให้ความสำคัญกับตัวรับสารโดปามีนชนิด D1 ในแรงจูงใจเพื่อสร้างแรงจูงใจ Pavlovian31-33การทดลอง 3 ตรวจสอบว่าการบล็อกกิจกรรมที่ตัวรับเหล่านี้จะทำให้การแสดงออกของ CPF ขัดข้องหรือไม่ หนูตัวเดียวกันที่ใช้ในการทดลอง 2 ได้รับการทดสอบ CPF คู่สุดท้าย (20% น้ำตาลซูโครส) หลังการปรับสภาพด้วย SCH-23390 (0.04 mg / kg), D1 ศัตรูตัวเลือกหรือยานพาหนะ ผลการทดสอบจะแสดงในรูปที่ 1c (ยังตารางเสริม S3).
การวิเคราะห์เผยให้เห็นผลกระทบหลักของการรักษาด้วยยา t(120) = −2.15 p = 0.034 โดยทั่วไปแล้วการเลียซูโครสนั้นมักถูกกดทับโดย SCH-23390 ที่สำคัญเราพบปฏิสัมพันธ์ของ Drug × CS Period × CS Type ที่สำคัญ t(120) = −20.91 p <0.001 แสดงว่า SCH-23390 รบกวนการแสดงออกของ CPF โดยเฉพาะ การวิเคราะห์เพิ่มเติมพบว่าในขณะที่ CS + เพิ่มการดูดน้ำตาลซูโครสอย่างมีนัยสำคัญมากกว่าระดับก่อน CS + ในการทดสอบรถยนต์ p <0.001 ไม่มีผลกระทบของ CS + ในการทดสอบ SCH-23390 p = 0.982 คล้ายกับลักษณะทั่วไปของคิวที่สังเกตได้ในการทดลองที่ 1 CS− กระตุ้นให้เกิดการเลียซูโครสเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเล็กน้อยในเงื่อนไขยาทั้งสอง ps ≤ 0.049 ดังนั้นการเป็นปรปักษ์กับตัวรับโดปามีนชนิด D1 ผ่านการบริหาร SCH-23390 ทำให้การให้อาหารแบบ CS + บกพร่องอย่างมีนัยสำคัญทำให้เกิดการให้อาหารสอดคล้องกับแรงจูงใจบัญชีจูงใจของ CPF
การวิเคราะห์โครงสร้างทางจุลภาคของผลของการจับคู่ซูโครสและความเข้มข้นของซูโครสต่อการให้อาหาร
ผลการทดลอง 2 และ 3 แนะนำว่าโปรโตคอลคล้าย PIT ที่ใช้ในที่นี้สนับสนุนรูปแบบแรงจูงใจจูงใจของ CPF เนื่องจากตัวชี้นำสามารถกระตุ้นพฤติกรรมการให้อาหารที่แยกจากแหล่งอาหารที่ส่งสัญญาณโดยคิว ในการทดสอบบัญชีนี้เพิ่มเติมเราตรวจสอบว่าผลของ excitatory ของ CS + ต่อการดื่มซูโครสเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงเฉพาะในโครงสร้างจุลภาคของพฤติกรรมการเลีย ตามที่อธิบายไว้ข้างต้นในขณะที่ระยะเวลาการแข่งขันเลียแตกต่างกันไปตามความน่าพอใจของของเหลว23,24ความถี่ที่หนูมีส่วนร่วมในการเลียครั้งใหม่นั้นเป็นความคิดที่สะท้อนถึงกระบวนการสร้างแรงบันดาลใจที่แยกจากกัน25-28. เราเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของซูโครสเพื่อจัดการความอร่อยเหมือนในรายงานก่อนหน้านี้23,35. แม้ว่าความเข้มข้นของน้ำตาลซูโครสสูงและต่ำก็แตกต่างกันไปในเนื้อหาที่มีแคลอรี่ แต่การวิจัยอย่างกว้างขวางแสดงให้เห็นว่าการวัดระยะเวลาการแข่งขันเป็นมาตรการที่มีความละเอียดอ่อนและเลือกได้ของอิทธิพลของรางวัล orosensory และแยกออกจากกระบวนการ35-38. ดังนั้น CS + ที่กระตุ้นให้เกิดแรงจูงใจควรเพิ่มความถี่การแข่งขันในขณะที่ CS + ที่เพิ่มการบริโภคโดยการทำให้ซูโครสน่ากินมากขึ้นควรส่งเสริมระยะเวลาการแข่งขันที่ยาวนานขึ้น
เพื่อให้แน่ใจว่ามีสถิติเพียงพอ39เรายุบข้อมูลในเงื่อนไขการทดสอบที่ไม่ใช่ยาทั้งหมดที่อธิบายไว้ข้างต้น (การทดสอบ 2% และ 20% สำหรับการทดสอบ 1 และการทดลอง 2 และสภาพของยานพาหนะสำหรับการทดลอง 3) ข้อมูลที่รวมกันจะแสดงในรูปที่ 2วางแผนแยกเป็นเลียทั้งหมด (a) ความถี่การแข่งขัน (b) และระยะเวลาการแข่งขัน (c) รูป 2d แสดงให้เห็นถึงภาพแรสเตอร์ของพฤติกรรมการเลียของหนูสองตัวในช่วง pre-CS + และ CS + เมื่อ 2% และ 20% ซูโครสมีอยู่ในการทดสอบ ตามการตีความแรงจูงใจของซีพีเอฟหนูเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะมีส่วนร่วมของการเลียน้ำตาลซูโครสมากขึ้นในช่วง CS + มากกว่าช่วงก่อน CS-CS ในทางตรงกันข้ามระยะเวลาในการแข่งขันมักจะนานขึ้นเมื่อหนูกินสารละลาย 20% sucrose ที่อร่อยกว่าเมื่อบริโภค 2% sucrose ซึ่งเป็นผลที่เห็นได้ชัดเจนในช่วง pre-CS + และ CS + ดังนั้นระยะเวลาการแข่งขันจึงไม่ได้รับผลกระทบอย่างรุนแรงจากคิวจับคู่ซูโครส แน่นอนรูปแบบที่เห็นในรูปที่ 2d ได้รับการยืนยันโดยแบบจำลองผลกระทบเชิงเส้นทั่วไปของชุดข้อมูลรวม (ดูรูปที่ 2a-C และตารางเสริม S4) การวิเคราะห์ผลผสมแบบทุติยภูมิพบว่าปัจจัยหมวดหมู่ของ "การทดลอง" (1, 2, 3) ไม่ได้มีความหมายปานกลางการโต้ตอบของ CS ประจำเดือน× CS ในความถี่หรือระยะเวลาการแข่งขัน ps ≥ 0.293 อนุญาตให้เรารวมข้อมูลเหล่านี้สำหรับการวิเคราะห์ที่ตามมา ที่น่าสนใจความสามารถของ CS + ในการกระตุ้นพฤติกรรมการเลียนั้นสะท้อนให้เห็นในเวลาแฝงที่เร็วขึ้นอย่างมากในการเริ่มต้นการเลีย40-42 หลังจาก CS + vs. CS− onset [โมเดลเชิงเส้นผสมเอฟเฟ็กต์เชิงเส้นทั่วไป (การแจกแจงการตอบสนอง = แกมม่า, ฟังก์ชันลิงก์ = บันทึก); t(306) = −2.71 p = 0.007] แม้ว่าเวลาในการตอบสนองที่แตกต่างกันจะค่อนข้างเจียมเนื้อเจียมตัว (CS +: 1.16 วินาที± 0.47; CS−: 2.79 วินาที± 0.79)
การวิเคราะห์ทางการแพทย์ของผลกระทบระยะเวลา CS
จากการค้นพบดังกล่าวเราได้ทำการวิเคราะห์การไกล่เกลี่ยทางสถิติ43 ในข้อมูลรวม (รูปที่ 2) เพื่อตรวจสอบว่า CS + ปรากฏการดื่มซูโครสเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงความถี่หรือระยะเวลาในการแข่งขันเป็นพิเศษหรือไม่ รูป 3a แสดงโครงสร้างแบบจำลองสื่อกลางหลายรายการสำหรับการวิเคราะห์นี้ (ช่วงเวลา CS) มีผลกระทบโดยรวมที่สำคัญ (รวมเป็น; c) ช่วงเวลา CS ในพฤติกรรมการเลีย t(156) = 4.11 p <0.001, c = 5.22 [2.71, 7.73] เนื่องจากมีการเลียในช่วง CS + มากกว่าช่วงก่อน CS + จากนั้นเราทดสอบว่า CS + มีอิทธิพลในลักษณะเดียวกันกับโครงสร้างจุลภาคของการเลียหรือไม่และพบว่ามีความสูงที่เกิดขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในความถี่การแข่งขัน (M2), t(156) = 3.27 p = 0.001 a2 = 0.70 [0.28, 1.12] แต่ไม่ใช่ระยะเวลาการแข่งขัน (M1), t(141) = 1.89 p = 0.061 a1 = 0.34 [−0.02, 0.69] ดังนั้นในระดับกลุ่มผลของ CS + ต่อความถี่ของการแข่งขัน แต่ไม่ใช่ระยะเวลาการแข่งขันคล้ายกับผลของการเลียโดยทั่วไป
หากผลกระทบของ CS + ต่อการเลียถูกสื่อโดยผลกระทบของความถี่การแข่งขันดังนั้น (1) มาตรการเหล่านี้ควรมีความสัมพันธ์และ (2) ผล CS + ที่มีต่อความถี่การแข่งขันควรคำนึงถึงผลกระทบของ CS + ต่อการวัดเลียทั้งหมด การประเมินผลการทำนายครั้งแรกพบว่าการละเว้นช่วงเวลา CS ทั้งความถี่การแข่งขันและระยะเวลาการแข่งขันมีความสัมพันธ์อย่างมีนัยสำคัญกับเลียทั้งหมด ps <0.001 ซึ่งไม่น่าแปลกใจเนื่องจากมาตรการทางจุลภาคเหล่านี้มีความสัมพันธ์ภายในกับการเลียทั้งหมด อย่างไรก็ตามการประเมินการทำนายครั้งที่สองของเรานั้นเปิดเผยมากขึ้น เราสร้างแบบจำลองสื่อกลางหลายแบบเพื่อตรวจสอบว่ามาตรการทางจุลภาคเหล่านี้อธิบายความแปรปรวนที่เกี่ยวข้องกับ CS + ในการวัดการเลียทั้งหมดหรือไม่โดยรวมความถี่ของการแข่งขันและระยะเวลาการแข่งขันเป็นเอฟเฟกต์คงที่พร้อมกับช่วงเวลา CS กล่าวอีกนัยหนึ่งเราถามว่าการควบคุมความแปรปรวนในมาตรการการแข่งขันแบบเลียเหล่านี้ทำให้เอฟเฟกต์ CS + อ่อนแอลงหรือไม่เมื่อเทียบกับความแรงในโมเดลที่ง่ายกว่า (ลดลง) ที่อธิบายไว้ข้างต้น ตามการไกล่เกลี่ยเราพบว่าสิ่งนี้ โดยตรง ผลกระทบของระยะเวลา CS กับเลีย (c') ไม่สำคัญ t(139) = 0.90 p = 0.370 c'= 0.41 [−0.49, 1.30] เมื่อควบคุมความถี่และระยะเวลาการแข่งขัน จากนั้นเราประเมินอิทธิพลของ CS + ต่อการเลียผ่านตัวกลางไกล่เกลี่ยเหล่านี้และพบว่ามีผลกระทบทางอ้อมอย่างมีนัยสำคัญของความถี่การแข่งขันต่อเลีย a2b2 = 2.90 [1.18, 4.76] แต่ไม่ใช่ระยะเวลาการแข่งขัน a1b1 = 1.71 [−0.09, 3.35] ดังนั้นข้อมูลเหล่านี้บ่งชี้ว่าระดับความสูงที่เกิดจาก CS + ในการเลียนั้นส่วนใหญ่ได้รับแรงหนุนจากการเพิ่มขึ้นของความถี่ในการแข่งขันเมื่อเทียบกับการเพิ่มขึ้นของระยะเวลาการแข่งขันซึ่งสอดคล้องกับการสร้างแรงบันดาลใจมากกว่าบัญชี hedonic ของ CPF
การวิเคราะห์ทางการแพทย์เกี่ยวกับผลของความเข้มข้นซูโครส
เราทำการวิเคราะห์สื่อกลางครั้งที่สองกับข้อมูลรวม (รูปที่ 2) เพื่อยืนยันว่าความหวานของน้ำตาลซูโครส (ความเข้มข้น) มีความสัมพันธ์กับการเพิ่มขึ้นของการคัดเลือกในระยะเวลาการแข่งขัน (รูปที่ 3bความเข้มข้น) แบบจำลองที่เรียบง่าย (ไม่มีผลกระทบคงที่สำหรับความถี่การแข่งขันหรือระยะเวลา) พบว่าผลรวมของความเข้มข้นต่อเลียรวมไม่สำคัญ t(156) = 0.42 p = 0.678 c = 0.57 [−2.13, 3.27] แสดงว่าระดับการดูดน้ำตาลโดยรวมในการทดสอบไม่ได้ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของซูโครสอย่างมาก เป็นที่คาดหวังเนื่องจากผลของความน่ารับประทานของน้ำตาลซูโครสต่อการเลียจะปรากฏชัดเจนที่สุดในช่วง 2-3 นาทีแรกของการบริโภค44ก่อนที่จะถึงช่วง pre-CS แรกในช่วงการทดสอบของเรา อย่างไรก็ตามความเข้มข้นของซูโครสมีผลอย่างมีนัยสำคัญต่อระยะเวลาการแข่งขัน (M1), t(141) = 5.20 p <0.001, a1 = 0.88 [0.54, 1.21] โดยที่ซูโครส 20% รองรับการดื่มนานกว่าซูโครส 2% ที่น่าสนใจคือความเข้มข้นของซูโครสมีผลในการปราบปรามอย่างมีนัยสำคัญต่อความถี่ของการแข่งขัน (M2), t(156) = −3.84 p <0.001, a2 = −0.83 [−1.26, −0.40] ในหนูนั้นมีแนวโน้มที่จะมีส่วนร่วมน้อยลงเมื่อดื่มน้ำยาที่ถูกปากมากกว่า ดังนั้นการเพิ่มขึ้นที่เกี่ยวข้องกับความเข้มข้นของระยะเวลาการแข่งขันจึงถูกชดเชยด้วยการลดลงของความถี่ในการแข่งขัน ตามนี้รูปแบบการไกล่เกลี่ยเต็มรูปแบบของเราซึ่งรวมเอฟเฟกต์คงที่สำหรับระยะเวลาและความถี่ของการแข่งขันระบุว่าไม่มีผลโดยตรงของสมาธิในการเลีย t(139) = 0.45 p = 0.650 c'= 0.23 [−0.76, 1.22] อย่างไรก็ตามมีผลทางอ้อมอย่างมีนัยสำคัญ แต่ตรงกันข้ามผลกระทบของความถี่การแข่งขัน a2b2 = −3.49 [−5.50, −1.58] และระยะเวลาการแข่งขัน a1b1 = 4.46 [2.96, 5.95] ต่อพฤติกรรมการเลียทั้งหมด
ความแตกต่างของแต่ละบุคคลในช่วงเวลา CS และความเข้มข้นต่อโครงสร้างจุลภาคเลีย
แบบจำลองการไกล่เกลี่ยเปิดเผยว่าความถี่การแข่งขันและระยะเวลามีบทบาทที่แตกต่างกันในการเป็นสื่อกลางผลกระทบของ CS + และความเข้มข้นของน้ำตาลซูโครสในการเลียที่ระดับกลุ่ม แต่ไม่ได้กล่าวถึงวิธีการแสดงผลดังกล่าวในหนูแต่ละตัว ช่องโหว่ในการกินมากเกินไป จากผลการวิเคราะห์การไกล่เกลี่ยเราคาดการณ์ว่าหนูแต่ละตัวจะแสดงความถี่การแข่งขันเพิ่มขึ้นสุทธิในช่วง CS + เทียบกับพื้นฐาน แต่จะไม่แสดงการเปลี่ยนแปลงที่สอดคล้องหรือเชื่อถือได้ในระยะเวลาการแข่งขัน นอกจากนี้หนูแต่ละตัวยังคาดการณ์ว่าจะแสดงได้นานขึ้น แต่บ่อยครั้งที่อาการเลียบ่อยเมื่อบริโภค 20% ซูโครสเทียบกับการทดสอบ 2% มะเดื่อ. 3c และ d แสดงความแตกต่างของผลกระทบของช่วง CS (CS + - pre-CS +) และความเข้มข้นของซูโครส (20% –2%) ตามลำดับต่อความถี่และระยะเวลาของการแข่งขัน (การวิเคราะห์ชุดข้อมูลรวมในรูปที่ XNUMX) 2) CS + เพิ่มความถี่ในการแข่งขันเป็น 67% ของหนู (รูปที่ 3c) ด้วยจำนวนที่เท่า ๆ กันของหนูเหล่านี้ก็แสดงให้เห็นว่าระยะเวลาการแข่งขันเพิ่มขึ้น (34%) หรือไม่ (33%) ความดีแบบไคสแควร์ของการทดสอบแบบพอดีโดยสมมติว่ามีการกระจายจุดข้อมูลอย่างสม่ำเสมอในทั้งสี่ Quadrants เผยให้เห็นความไม่สมดุลเชิงการกระจายอย่างมีนัยสำคัญχ2(3) = 10.91 p = 0.012 อันที่จริงค่าเฉลี่ยของΔเวลา การกระจายอย่างมีนัยสำคัญมากกว่า 0 t(66) = 4.80 p <0.001 ในขณะที่ค่าเฉลี่ยของΔระยะเวลา การกระจายไม่แตกต่างจาก 0 อย่างมีนัยสำคัญ t(66) = 1.80 p = 0.076 เกี่ยวกับผลของความเข้มข้น (รูปที่ 3d) ส่วนใหญ่ของหนู (58%) แสดงได้นานขึ้น และ อุบาทว์น้อยกว่าด้วย 20% เทียบกับ 2% ซูโครสและความดีแบบไคสแควร์ของการทดสอบพอดียืนยันว่าข้อมูลไม่ได้กระจายอย่างเท่าเทียมกันใน Quadrants χ2(3) = 31.85 p <0.001. อันที่จริงเราพบว่าค่าเฉลี่ยของΔเวลา การกระจายอย่างมีนัยสำคัญน้อยกว่า 0 t(51) = −4.22 p <0.001 ในขณะที่ค่าเฉลี่ยของΔระยะเวลา การกระจายอย่างมีนัยสำคัญมากกว่า 0 t(51) = 4.18 p <0.001.
เครื่องทำนายระดับจุลภาคของการบริโภคซูโครส
ข้อมูลในรูปที่ 3c ชี้ให้เห็นว่ามีความแปรปรวนอย่างมากในผลของ CS + ต่อความถี่ในการแข่งขันและหนูบางคนมีความอ่อนไหวเป็นพิเศษต่ออิทธิพลของแรงจูงใจนี้ แม้ว่ามันจะเป็นไปได้ที่หนูเหล่านี้สามารถควบคุมปริมาณน้ำตาลซูโครสทั้งหมดโดยการดื่มน้อยลงหากไม่มี CS + แต่การวิเคราะห์เพิ่มเติมของชุดข้อมูลรวม (รูปที่ 4) 2) ยืนยันว่า CS + ที่เพิ่มขึ้นเหล่านี้ในความถี่การแข่งขันมีความสัมพันธ์กับการกินมากเกินไป โดยเฉพาะเราพบว่าหนูที่แสดงค่าบวกΔเวลา คะแนนระหว่าง CS + การทดลอง (กลุ่มย่อย Freq ↑, Dur ↓และ Freq ↑, Dur ↑ในรูปที่ 3C) บริโภคน้ำตาลซูโครสอย่างมีนัยสำคัญมากกว่าหนูที่ไม่ได้ (กลุ่มย่อย Freq ↓, Dur ↓และ Freq ↓, Dur ↑), t(63) = 2.27 p = 0.026 (รูปที่. 4a) ความสัมพันธ์นี้ยังคงอยู่เมื่อΔเวลา ถูกมองว่าเป็นตัวแปรต่อเนื่อง t(63) = 2.19 p = 0.032 (รูปที่. 4b) และไม่ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของน้ำตาลซูโครสความเข้มข้น×Δความถี่, t(63) = 0.64 p = 0.528.
การสนทนา
เราพบว่าคิวที่มีปริมาณซูโครสมีความสามารถในการดูดซับน้ำตาลซูโครสในหนูโดยไม่คำนึงว่าคิวนั้นยังส่งสัญญาณการกระทำเฉพาะที่จำเป็นเพื่อให้ได้ซูโครส (Experiment 1) หรือไม่ (Experiments 2 และ 3) การค้นพบหลังนั้นเป็นเรื่องที่น่าสนใจเป็นพิเศษเพราะมันไม่น่าจะขึ้นอยู่กับการดำเนินการตอบสนองต่อการให้อาหารตามเงื่อนไขที่มีอยู่ก่อน (หรือพฤติกรรมการตอบสนองต่อสิ่งเร้า) และชี้ให้เห็นว่า การควบคุมการกระทำการให้อาหาร แนวโน้มการกระตุ้นสิ่งแวดล้อมเพื่อส่งเสริมการบริโภคอาหารแม้ว่าจะไม่ได้มีการให้อาหารตามปกติดังนั้นจึงเป็นรูปแบบสัตว์ที่มีประโยชน์และคัดเลือกของกระบวนการ Pavlovian ที่สนับสนุนความอยากอาหารที่ได้รับการจัดคิวและการกินมากเกินไปในมนุษย์1-3. ในขณะที่มีรายงานก่อนหน้านี้ว่าสิ่งเร้าที่จับคู่อาหารสามารถส่งเสริมการให้อาหารในลักษณะที่ตอบสนองอิสระ14-16การทดลองซีพีเอฟส่วนใหญ่ทำให้แหล่งอาหารคงที่ตลอดระยะเวลาการฝึกอบรมและการทดสอบดังนั้นจึงให้ข้อมูลที่ จำกัด เกี่ยวกับธรรมชาติของกระบวนการทางจิตวิทยาที่มีผลกระทบนี้เท่านั้น การศึกษาในปัจจุบันแสดงให้เห็นถึงอิทธิพล excitatory ทั่วไปของชี้นำจับคู่อาหารในพฤติกรรมการให้อาหารโดยใช้แบบจำลองหลังจากงาน PIT ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการศึกษาอิทธิพลแรงจูงใจทั่วไปของชี้นำจับคู่อาหารต่อพฤติกรรมการแสวงหาอาหาร ตัวอย่างเช่นใน PIT งานปัจจุบันสามารถใช้ในการประเมินแนวโน้มสำหรับคิวเพื่อรับคุณสมบัติที่สร้างแรงบันดาลใจที่พูดถึงตำแหน่งใหม่ นอกจากนี้เรายังยืมพารามิเตอร์การฝึกอบรมและการทดสอบ (เช่นระยะเวลาคิวช่วงเวลาระหว่างการพิจารณาคดีและตารางการเสริมกำลัง) ที่ใช้กันทั่วไปสำหรับ PIT ช่วยให้การเปรียบเทียบระหว่างการศึกษาง่ายขึ้น วิธีการนี้อาจให้การควบคุมการทดลองที่มากขึ้นสำหรับการตรวจสอบในอนาคตถึงความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นในกระบวนการทางจิตวิทยาและ / หรือทางชีวภาพที่เป็นพื้นฐานของการควบคุม Pavlovian เกี่ยวกับพฤติกรรมของเครื่องมือและการบริโภค
การศึกษาในปัจจุบันพบว่าการเปิดใช้งานตัวรับสาร dopamine ของ D1 นั้นมีความสำคัญสำหรับการแสดงออกของรูปแบบการตอบสนองที่เป็นอิสระของ CPF ซึ่งจะช่วยสนับสนุนการตีความแรงจูงใจจูงใจโดยคำนึงถึงความสำคัญของการส่งสัญญาณโดปามีนโดยทั่วไป เพื่อถ่ายโอนไปยังอุปกรณ์18,29-32,45,46. จากหลักฐานที่แสดงว่าโดปามีนนั้นค่อนข้างไม่สำคัญสำหรับการประมวลผลคุณสมบัติความชอบของการกระตุ้นอาหาร25,28,34ดูเหมือนว่าไม่น่าเป็นไปได้ที่ D1 ตัวร้ายจะมีผลกระทบโดยการรบกวนความสามารถของ CS + เพื่อเปลี่ยนความหวานของน้ำตาลซูโครสในการทดสอบ การตีความแรงจูงใจนี้ยังได้รับการสนับสนุนจากการวิเคราะห์เลียโครงสร้างทางจุลภาคของเราซึ่งพบว่าการชี้นำเพิ่มการให้อาหารเป็นหลักโดยนำเสนออุบาทว์เลียเพิ่มเติมมากกว่าโดยการขยายระยะเวลาของอุบาทว์เหล่านั้น แต่การแข่งขันระยะเวลานั้นแปรเปลี่ยนไปตามความเหมาะสมของน้ำตาลซูโครสตามที่ได้รับการยอมรับอย่างดี23,24,26,27. ที่น่าสนใจการวิเคราะห์การไกล่เกลี่ยทางสถิติของเราเปิดเผยว่าแม้ว่าหนูจะมีส่วนร่วมในการแข่งขันนานขึ้นเมื่อเลีย 20% เทียบกับซูโครส 2% พวกเขายังแสดงให้เห็นว่าการชดเชยความถี่การแข่งขันลดลง ดังนั้นการควบคุมความอร่อยนี้จึงส่งผลกระทบต่อวิธีการที่หนูได้รับปริมาณซูโครสโดยไม่ส่งผลกระทบต่อระดับการให้อาหารโดยรวม ในทางตรงกันข้ามไม่มีผลการชดเชยดังกล่าวเกิดขึ้นในระหว่างการทดลองกับ CS + ซึ่งดูเหมือนว่าจะเพิ่มขึ้นสุทธิจากพฤติกรรมการเลียที่สังเกตได้จากการทดลองด้วยคิวนั้น นอกจากนี้หนูที่มีความถี่ในการแข่งขันเพิ่มขึ้นในระหว่างการทดลอง CS + ยังแสดงให้เห็นว่ามีปริมาณซูโครสที่เพิ่มขึ้นในระดับสูงขึ้น การค้นพบดังกล่าวชี้ให้เห็นว่าชี้นำการจับคู่อาหาร (1) สามารถทำให้พฤติกรรมการกินอาหารผิดเพี้ยนและ (2) มีประสิทธิภาพในการควบคุมการกินมากเกินไปกว่าการควบคุมน้ำตาลซูโครสอย่างน้อยที่สุดภายใต้เงื่อนไขการทดสอบที่นี่
ผลลัพธ์ในปัจจุบันยังแสดงให้เห็นถึงบทบาทของโดปามีนในการควบคุมพฤติกรรมการให้อาหารในกรณีที่ไม่มีตัวชี้นำคู่อาหารชัดเจน การศึกษาก่อนหน้านี้ได้แสดงให้เห็นว่าการบริหารระบบของ dopamine dopamine ศัตรู SCH23390 ไม่ใส่ uncued การบริโภคซูโครสโดยการลดความถี่การแข่งขันโดยไม่เปลี่ยนระยะเวลาการแข่งขัน25,26ซึ่งคล้ายกับรูปแบบของการเลียแสดงโดยโดปามีนบกพร่องหนู47. แม้ว่ากลไกทางจิตวิทยาที่ควบคุมความถี่การแข่งขันในสถานการณ์เช่นนี้ยังไม่ชัดเจน แต่ก็มีข้อเสนอแนะว่าการชี้นำตามบริบทและ / หรือ interoceptive ที่เกี่ยวข้องกับการให้อาหารได้รับความสามารถในการกระตุ้นการแสวงหาอาหารใหม่และการบริโภค25,26. ผลลัพธ์ของเราให้การสนับสนุนความน่าเชื่อถือของการตีความนี้โดยแสดงให้เห็นว่าอุบาทว์ใหม่ของการเลียสามารถนำมาใช้โดยตัวชี้นำคู่อาหารอย่างชัดเจนและผลกระทบนี้ยังขึ้นอยู่กับการเปิดใช้งานตัวรับโดปามีน D1
ตามที่ระบุไว้ที่อื่น5,10งานวิจัยก่อนหน้านี้ค่อนข้างน้อยเกี่ยวกับบทบาทของโดปามีนในซีพีเอฟ อย่างไรก็ตามการศึกษาแรกพบว่าการบริหารของตัวรับ dopamine ตัวรับ nonspecific ศัตรูα-flupenthixol attenuated CS + elicited หาอาหาร แต่เหลือครบถ้วนความสามารถของคิวเพื่อเพิ่มการบริโภคอาหาร48ซึ่งดูเหมือนว่าจะขัดแย้งกับการค้นพบของเราว่าการเป็นปรปักษ์กัน D1 ขัดขวางการเลียน้ำตาลซูโครสที่เกิดจากคิว มีความแตกต่างของขั้นตอนมากมายในการศึกษาทั้งสองที่สามารถอธิบายความคลาดเคลื่อนที่เห็นได้ชัดนี้ได้ ตัวอย่างเช่นอาจเป็นไปได้ว่าการเลือกส่ง dopamine แบบ D1 ของเรามีประสิทธิภาพมากขึ้นในการรบกวนอิทธิพลของ CS + ต่อการบริโภคอาหาร นอกจากนี้ในการศึกษาก่อนหน้านี้48หนูที่ถูกกีดกันจากอาหารได้รับการฝึกฝนและทดสอบในกรงที่บ้านของพวกเขาโดยใช้ขั้นตอนการปรับอากาศแบบพิเศษของ Pavlovian ซึ่งใช้คิวในการส่งสัญญาณการให้อาหารที่กระจายเป็นระยะตลอดทั้งวัน ต่อมาคิวนั้นแสดงให้เห็นว่ามีประสิทธิภาพในการส่งเสริมการให้อาหารแม้ในขณะที่หนูถูกทดสอบในสภาวะที่ไม่ได้รับการช่วยเหลือ ธรรมชาติและขอบเขตของการฝึกอบรมนี้และความจริงที่ว่าการตอบสนองต่อการให้อาหารที่ต้องการนั้นไม่เปลี่ยนแปลงตลอดระยะการฝึกอบรมและการทดสอบแสดงให้เห็นว่าโปรโตคอล CPF นี้อาจสนับสนุนให้ใช้การตอบสนองการให้อาหารเป็นประจำ จากการที่ overtraining สามารถทำให้อาหารที่กระตุ้นให้เกิดคิวแสวงหาความรู้สึกไวต่อการยักย้ายถ่ายเทของสัญญาณโดปามีน49มันอาจเป็นไปได้ว่ารูปแบบที่อิงกับนิสัยของซีพีเอฟนี้ต้องพึ่งพาโดปามีนน้อยกว่าแบบที่สร้างแรงบันดาลใจที่อธิบายไว้ที่นี่
แม้ว่าจะยังมีอีกมากที่ต้องพิจารณาเกี่ยวกับบทบาทของโดปามีนในซีพีเอฟ แต่ปรากฏการณ์พฤติกรรมนี้เป็นที่รู้กันว่าขึ้นอยู่กับ ghrelin50-52 และฮอร์โมนมุ่งเน้นเมลานิน53 ระบบ neuropeptide ซึ่งเกี่ยวข้องกับการควบคุมพฤติกรรมการกิน10 และการส่งสัญญาณโดปามีน54-56. ที่น่าสนใจผลของการกระตุ้นความอยากอาหารของ ghrelin ขึ้นอยู่กับความสามารถของฮอร์โมนในการปรับการส่งสัญญาณโดปามีน mesolimbic57-60. ยกตัวอย่างเช่นแนวโน้มของ ghrelin ที่จะเพิ่มการแสวงหาอาหารและการบริโภคโดยไม่ส่งผลกระทบต่อความอร่อยของอาหาร (ระยะเวลาการแข่งขันเลีย) สามารถยับยั้งได้โดยการบริหารร่วมกับผู้รับโดปามีน D1 โดปามีน SCH-2339060. จากการค้นพบดังกล่าวเราอาจคาดหวังว่าปฏิกิริยาที่คล้ายกันระหว่าง ghrelin และ dopamine อาจมีอิทธิพลต่อแรงจูงใจของการชี้นำคู่อาหารมากกว่าการให้อาหาร
ในขณะที่การค้นพบในปัจจุบันแสดงให้เห็นว่าการชี้นำคู่อาหารสามารถกระตุ้นการกินมากเกินไปโดยการกระตุ้นการให้อาหารใหม่ ๆ แต่ความหมายดังกล่าวก็มีแนวโน้มที่จะมีอิทธิพลต่อการให้อาหารผ่านกระบวนการอื่น ๆ โดยนัยในแนวทางการถ่ายโอนของการควบคุมของเราคือการรับรู้ว่าตัวชี้นำการให้อาหารสามารถกระตุ้นการบริโภคได้โดยการอธิบายพฤติกรรมการกินเฉพาะโดยตรง นอกจากนี้แม้ว่า CS + ไม่ได้ปรับเปลี่ยนระยะเวลาการแข่งขันในการศึกษาปัจจุบันได้อย่างน่าเชื่อถือการศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้ที่ใช้โปรโตคอล CPF แบบดั้งเดิมที่มีแหล่งอาหารคงที่มากขึ้นพบหลักฐานที่บ่งชี้ว่า53. สอดคล้องกับสิ่งนี้มีรายงานก่อนหน้านี้ว่าการชี้นำที่เกี่ยวข้องกับอาหารอร่อยสามารถเพิ่มการแสดงออกของปฏิกิริยา orofacial ที่น่ารับประทานเพื่อกระตุ้นการรับรส19-21อีกมาตรการหนึ่งของการ hedonics รสชาติหรือ "ชอบ" ดังนั้นจึงเป็นไปได้ว่าตัวชี้นำอาหารสามารถกระตุ้นการให้อาหารผ่านหลายเส้นทางโดยทำให้เกิดความอยากโดยการกระตุ้นการตอบสนองการกินเฉพาะและ / หรือทำให้รสชาติอาหารดีขึ้น10. กระบวนการเหล่านี้อาจมีช่องโหว่ที่แตกต่างกันไปจนถึงการกินมากเกินไปแบบคิวอาจอธิบายความแตกต่างของแต่ละบุคคลในความอ่อนแอต่อผลกระทบนี้1,61,62. การค้นพบในปัจจุบันแสดงให้เห็นถึงวิธีการที่มีประสิทธิภาพสำหรับการแยกวิเคราะห์องค์ประกอบที่สร้างแรงบันดาลใจของซีพีเอฟในหนู
วิธีการ
วัตถุและอุปกรณ์
หนูลองอีแวนส์ตัวผู้ที่โตเต็มวัย (N = หนูรวม 32 ตัว; n = 16 ตัวสำหรับการทดลองที่ 1 และ n = 16 สำหรับการทดลองที่ 2 และ 3) ซึ่งมีน้ำหนัก 370–400 กรัมเมื่อเดินทางมาถึงถูกจับในกรงพลาสติกใสในอุณหภูมิและความชื้น - vivarium ที่ควบคุมได้ หนูมี โฆษณาฟรี เข้าถึงน้ำในกรงบ้านตลอดการทดลอง หนูถูกวางไว้ในตารางการ จำกัด อาหารในช่วงของการทดลองตามที่ระบุไว้ด้านล่าง การเลี้ยงและขั้นตอนการทดลองได้รับการอนุมัติจากคณะกรรมการการดูแลและการใช้สัตว์ประจำสถาบัน Iruc (IACUC) และเป็นไปตามคู่มือสภาวิจัยแห่งชาติสำหรับการดูแลและการใช้สัตว์ทดลอง
ขั้นตอนพฤติกรรมได้ดำเนินการในห้องเดียวกัน (ENV-007, Med Associates, St Albans, VT, USA) ตั้งอยู่ในห้องเสียงและแสงที่ลดทอน สารละลายซูโครสสามารถส่งผ่านปั๊มหลอดฉีดยาลงในถ้วยพลาสติกแบบฝังซึ่งตั้งอยู่ใจกลางผนังด้านหนึ่งของแต่ละห้อง 2.5 ซม. เหนือพื้นตะแกรงเหล็กสแตนเลส เครื่องตรวจจับโฟโตแคมที่วางตำแหน่งที่ทางเข้าของภาชนะบรรจุอาหารถูกใช้เพื่อตรวจสอบรายการหัวที่เกี่ยวข้องกับการบริโภคน้ำตาลซูโครส ในการทดสอบบางช่วง (Experiments 2 และ 3) สารละลายซูโครสสามารถทำได้โดยการเลียพวยโลหะที่ป้อนด้วยแรงโน้มถ่วงซึ่งวางตำแหน่ง ~ 0.5 cm ลงในหลุม 1.3 cm ที่อยู่บนผนังท้ายตรงข้ามกับถ้วยอาหาร เลียส่วนบุคคลจากถ้วยอาหารและรางโลหะได้รับการบันทึกอย่างต่อเนื่องระหว่างการทดสอบโดยใช้อุปกรณ์ lickometer (ENV-250B, Med Associates, St Albans, VT, USA) แผงลูกแก้วสีขาวขุ่นตั้งอยู่ด้านหน้าของผนังด้านท้ายซึ่งเป็นที่วางถ้วยอาหารในระหว่างการประชุมทุกครั้งที่สามารถได้รับซูโครสจากพวยโลหะ Houselight (3 W, 24 V) ให้แสงสว่างและพัดลมมีการระบายอากาศและเสียงรบกวนจากพื้นหลัง
เครื่องปรับอากาศ Pavlovian
หนูถูกวางไว้ในตารางการ จำกัด อาหารเพื่อรักษาน้ำหนักร่างกายของพวกเขาที่ประมาณ 85% ของน้ำหนักร่างกายของพวกเขาให้อาหารฟรีก่อนที่จะผ่านการฝึกอบรม 2 d ของนิตยสารซึ่งพวกเขาได้รับ 60 การส่งมอบของสารละลาย 20% น้ำตาลซูโครส เซสชันรายวัน (0.1 h) หนูได้รับ 1 d ของการปรับอากาศแบบพาฟโลเวียน แต่ละเซสชันการปรับสภาพรายวันประกอบด้วยชุดของการนำเสนอ 10 ของคิวเสียง 6-min (CS +; เสียงสีขาว 2-dB หรือ 80-Hz clicker) โดยแยกการทดสอบด้วยตัวแปรช่วง 10 – 3 . ในระหว่างการทดลอง CS + แต่ละครั้ง 2 ml aliquots (ส่งมอบเกิน 4 วินาที) ของ 0.1% สารละลายซูโครส (w / v) ถูกส่งไปยังถ้วยอาหารตามตารางเวลาสุ่ม 2-วินาทีส่งผลให้การส่งมอบซูโครสเฉลี่ยสี่ครั้งต่อการทดลอง . ในวันสุดท้ายของการปรับสภาพหนูยังได้รับช่วงที่สองซึ่งคิวทางเลือก (CS alternative; ตัวกระตุ้นการได้ยินทางเลือก) ถูกนำเสนอในลักษณะเดียวกับ CS + แต่ไม่ได้จับคู่กับสารละลายซูโครส พฤติกรรมที่คาดหวังถูกวัดโดยการเปรียบเทียบอัตราการเข้าใกล้ถ้วย (การแตกของโฟโตแคม) ในช่วงเวลาระหว่างการโจมตีของ CS และการส่งมอบซูโครสครั้งแรก (เพื่อหลีกเลี่ยงการตรวจจับพฤติกรรมการให้อาหารที่ไม่มีเงื่อนไข) ซึ่งเปรียบเทียบกับ ช่วงเวลาทดลองใช้ หนูทุกตัวได้รับห้าวันแล้ว โฆษณาฟรี เข้าถึงอาหารบำรุงรักษาของพวกเขาหลังจากช่วงสุดท้ายของการปรับอากาศของ Pavlovian ก่อนที่จะเข้ารับการทดสอบเพิ่มเติม
การทดสอบการป้อนด้วยคิว
1 ทดลอง
การทดลองนี้ประเมินผลกระทบของ CS + ต่อการบริโภคสารละลายซูโครสจากถ้วยอาหารเดียวกันที่ใช้ในระหว่างการฝึกอบรมการตอบสนองแบบคิวต่อคิวนั้น (เช่นการเข้าใกล้คัพ) นั้นสอดคล้องกับพฤติกรรมที่จำเป็นเพื่อให้ได้ซูโครสในการทดสอบ หลังจากฟื้นน้ำหนักที่สูญเสียไปในระหว่างการปรับอากาศแบบพาฟโลเวียนหนูได้รับการทดสอบ CPF ซึ่งแยกจากกันโดย 48 h ซึ่งในระหว่างนั้นหนูยังคงไม่ถูกรบกวนในการกลับบ้าน ในระหว่างแต่ละเซสชันของ CPF (86 ขั้นต่ำในระยะเวลาทั้งหมด), สารละลายซูโครส 2% หรือ 20% 0.1% นั้นมีอยู่ในถ้วยอาหารอย่างต่อเนื่องโดยการเติมถ้วยนั้นด้วยซูโครส 4 มล. ทุกครั้งที่หนูข้ามโฟโตแคม อย่างไรก็ตามเพื่อป้องกันไม่ให้เกินถ้วยการส่งมอบซูโครสจะดำเนินการเฉพาะถ้าอย่างน้อย 2 s ได้ผ่านไปนับตั้งแต่การส่งมอบซูโครสครั้งสุดท้ายและถ้าหนูได้ดำเนินการอย่างน้อยห้าเลียในช่วงระยะเวลาการแทรกแซง ในช่วงของการประชุมครั้งนี้สิ่งกระตุ้นการได้ยิน 4-min แต่ละครั้งจะถูกนำเสนอครั้ง 8 แบบไม่ต่อเนื่องตามลำดับหลอก (ABBABAAB) คั่นด้วยช่วงเวลา 8-นาทีคงที่ การทดลองครั้งแรกเริ่มต้น 2 ขั้นต่ำหลังจากเริ่มเซสชันเพื่อให้สามารถเหนี่ยวนำความอิ่มแปล้ก่อนที่จะประเมินอิทธิพลของพฤติกรรมของตัวชี้นำ ลำดับการทดลองเป็นรถยกที่มีเงื่อนไขการฝึกอบรมของ Pavlovian เช่น CS ที่นำเสนอครั้งแรกคือ CS + สำหรับครึ่งหนึ่งของวิชาและ CS− สำหรับครึ่งที่เหลือของวิชา คำสั่งของการทดสอบความเข้มข้นของซูโครสนั้นยัง จำกัด อีกด้วยครึ่งหนึ่งของแต่ละเงื่อนไขได้รับการทดสอบ 20% ก่อนและการทดสอบ XNUMX% ที่สองและอีกครึ่งได้รับการจัดเรียงตรงกันข้าม (เช่นสัตว์ทุกตัวได้รับความเข้มข้นทั้งสองในการทดสอบแยกต่างหาก)
2 ทดลอง
ในการทดลองนี้เราตรวจสอบผลกระทบของ CS + ต่อการบริโภคสารละลายซูโครสจากแหล่งที่แตกต่างจากถ้วยที่ใช้ในระหว่างการปรับสภาพแบบพาฟโลเวียนเช่นการตอบสนองต่อคิวที่ปรับอากาศนั้นไม่สอดคล้องกับพฤติกรรมที่จำเป็นต่อการบริโภคซูโครส การทดสอบครั้งแรกที่เราดำเนินการรวมถึงสภาพของซูโครส 2% เท่านั้น หลังจากอนุญาตให้หนูฟื้นน้ำหนักที่สูญเสียไปในระหว่างการปรับอากาศแบบพาฟโลเวียนพวกเขาได้รับสองครั้งต่อวัน (ระยะเวลา 86 ขั้นต่ำ) ซึ่งพวกเขาสามารถเข้าถึงสารละลาย 2% ซูโครสที่ไม่ จำกัด จากพวยโลหะ (แรงดึงดูดผ่านขวด) ปลายผนังตรงข้ามกับถ้วยอาหาร แผง Plexiglas สีขาวตั้งอยู่ด้านหน้าของผนังซึ่งเป็นที่เก็บถ้วยอาหารในระหว่างการประชุมด้วยการเข้าถึงพวยกา (รวมถึงการทดสอบ CPF ที่ตามมา) เพื่อกีดกันสัตว์จากการค้นหาซูโครสที่ตำแหน่งนี้ เซสชั่นเหล่านี้ถูกออกแบบมาเพื่อให้ประสบการณ์การดื่มซูโครสหนูจากแหล่งใหม่ในกรณีที่ไม่มีการชี้นำหู ในวันต่อมาหนูได้รับการทดสอบ CPF ครั้งเดียวตามที่อธิบายไว้ใน Experiment 1 ยกเว้นว่ามีน้ำตาลซูโครส 2% อยู่ในพวยโลหะต่อเนื่องมากกว่าที่ถ้วย
เนื่องจากมีหลักฐานเล็กน้อยของ CPF ในการทดสอบครั้งแรกนี้น่าจะเป็นเพราะการแข่งขันตอบสนองระหว่าง CS + ปรากฏถ้วยพฤติกรรมและวิธีการหัดดื่มเราได้ให้การฝึกอบรมหนูเพิ่มเติมราง (ในกรณีที่ไม่มี CS +) เพื่อเสริมน้ำตาลซูโครสที่ วิธีการถ้วยอาหารเมื่อมีพวยกา (เพราะมันถูกปกคลุมด้วยแผง) หนูจึงถูกนำกลับมาวางในตารางการ จำกัด อาหาร (เช่นเดียวกับในช่วงการปรับสภาพของ Pavlovian) ก่อนที่จะได้รับ 5 d ของการฝึกซ้อมพวยเพิ่มเติมด้วยแต่ละเซสชั่นเหล่านี้ประกอบด้วย 10 ขั้นต่ำของการเข้าถึง 20% สารละลายซูโครส หนูได้รับ 4 d จาก โฆษณาฟรี เข้าถึงอาหารที่บ้านเพื่อให้พวกเขาฟื้นน้ำหนักที่สูญเสียไปในช่วงนี้ ถัดไปหนูถูกตัดอาหารอย่างรุนแรง (20 h) ก่อนที่จะได้รับการฝึกอบรม Pavlovian กับ CS + และ CS− เช่นเดียวกับในช่วงวันสุดท้ายของการฝึกอบรมเบื้องต้น (เช่นโดยส่งมอบซูโครส 20% ลงในถ้วยอาหารในระหว่างการทดลอง CS +) โปรดทราบว่าพวยนั้นจะถูกลบออกจากห้องในระหว่างการฝึกเหล่านี้และการฝึก Pavlovian ที่ตามมาทั้งหมด หนูได้รับ ~ 20 ชั่วโมงจาก โฆษณาฟรี เข้าถึงอาหารที่บ้านก่อนที่จะทำการทดสอบ CPF สองครั้งโดยใช้พวยโลหะซึ่งเหมือนกับการทดสอบครั้งแรกยกเว้นว่าหนูจะได้รับการเข้าถึง 2% หรือ 20% ในการทดสอบแยกกันสองครั้ง (เช่นเดียวกับการทดลอง 1)
3 ทดลอง
หลังจากพบหลักฐานที่เป็นรูปธรรมมากขึ้นของ CPF ในระหว่างการทดสอบรอบสุดท้ายด้วยพวยหนูจาก Experiment 2 ได้รับการทดสอบเพิ่มเติมเพื่อประเมินการพึ่งพาของผลกระทบนี้ต่อการส่งสัญญาณโดปามีนที่ตัวรับโดปามีน D1 หนูได้รับเซสชั่นการฝึกอบรมพวยระยะเวลา 10-นาทีครั้งแรกซึ่งพวกเขาได้รับสิทธิ์เข้าถึง 20% sucrose solution เพราะหนูกลับไปสู่น้ำหนักตัวปกติอย่างรวดเร็วเมื่อกลับไป โฆษณาฟรี เราใช้ขั้นตอนนี้เพื่อให้แน่ใจว่าหนูหิวระหว่างการฝึกพวยการางนี้และในช่วงการฝึกใหม่ของ Pavlovian (CS + และ CS− เหมือนก่อน) ซึ่งดำเนินการในวันก่อนแต่ละวัน การทดสอบ CPF สุดท้ายสองครั้ง หนูได้รับอย่างน้อย 20 ชั่วโมงจาก โฆษณาฟรี การเข้าถึงบ้านเชาเชาก่อนการทดสอบแต่ละครั้ง ในระหว่างการทดสอบ CPF รอบสุดท้ายนี้หนูมีการเข้าถึงซูโครส 20% อย่างต่อเนื่องจากพวยระหว่างการทดสอบทั้งสองครั้ง สิบห้านาทีก่อนการทดสอบแต่ละครั้งหนูได้รับการฉีด ip (1 ml / kg) ของทั้งน้ำเกลือหรือ SCH-23390 (เลือก D1 dopamine receptor antagonist) โดยใช้ปริมาณ (0.04 mg / kg) ที่รู้ว่าเพียงพอต่อการบริโภคซูโครส25,34,63. หนูถูกทดสอบทั้งในสภาวะของยาและการปรับสมดุลเพื่อการทดสอบ
การวิเคราะห์ข้อมูล
การวัดขึ้นอยู่กับหลักคือการเลียแต่ละครั้งซึ่งบันทึกด้วยความละเอียด 10 มิลลิวินาทีโดยใช้เครื่องวัดค่าการสัมผัสระหว่างช่วง CPF ทั้งหมด ไม่ค่อยบ่อยนักที่เราตรวจพบสิ่งประดิษฐ์ในการวัดลิกโอมิเตอร์ของเราซึ่งเกิดจากการสัมผัสอย่างต่อเนื่องระหว่างหนู (อุ้งเท้าหรือปาก) กับซูโครส (หรือพวยกาโลหะ) สิ่งประดิษฐ์เหล่านี้อยู่ในรูปแบบของการตอบสนองของลิกโอมิเตอร์ความถี่สูง (> 20 เฮิรตซ์) เนื่องจากหนูมีอัตราการเลียสูงสุด <10 Hz64เราได้ยกเว้นการตอบกลับที่เป็นไปได้ทั้งหมดของ Lick ที่เกิดขึ้นภายใน 0.05 วินาทีของการเลีย (ไม่ใช่สิ่งประดิษฐ์) ครั้งสุดท้ายซึ่งสอดคล้องกับความถี่ตัด 20-Hz เซสชันที่ไม่รวมการตอบสนองเลียอย่างน้อย 20% เนื่องจากเกณฑ์นี้ได้ถูกนำออกจากการวิเคราะห์โดยสิ้นเชิง (เซสชัน 1 จาก 1 หนูในการทดลอง 1)
พฤติกรรมการเลีย
สำหรับแต่ละเซสชั่นเราพิจารณาจำนวนทั้งหมดของเลียในประเภทช่วงเวลา (Pre-CS +, CS +, Pre-CS−, CS−) เนื่องจากการวัดที่ขึ้นอยู่กับหลักของเรา (เลียทั้งหมด) เป็นตัวแปรนับข้อมูลเหล่านี้ถูกวิเคราะห์โดยใช้โมเดลเอฟเฟกต์แบบผสมเชิงเส้นทั่วไปพร้อมการแจกแจงแบบปัวซองและฟังก์ชันลิงก์บันทึก 65-68. วิธีการทางสถิตินี้ช่วยให้การประมาณค่าพารามิเตอร์เป็นฟังก์ชั่นของเงื่อนไข (ผลกระทบคงที่) และบุคคล (ผลสุ่ม) ในการทดลอง 1 และ 2 โครงสร้างผลกระทบคงที่รวมถึงการสกัดกั้นโดยรวมการโต้ตอบสามทางระหว่างช่วงเวลา CS (Pre, CS) ×ประเภท CS CS (CS−, CS +) ×ความเข้มข้น (2%, 20%) และทั้งหมด เอฟเฟกต์และการโต้ตอบหลักที่ต่ำกว่า สำหรับการทดลอง 3 ยา (ยานพาหนะ, SCH) ถูกแทนที่ด้วยความเข้มข้นเพื่อรองรับการเปลี่ยนแปลงในการออกแบบการทดลอง ตัวแปรเหล่านี้ล้วนเป็นตัวแปรภายในอาสาสมัครซึ่งถือว่าเป็นตัวพยากรณ์หมวดหมู่และเอฟเฟ็กต์โค้ด การเลือกรูปแบบเอฟเฟ็กต์แบบสุ่มเกี่ยวข้องกับการกำหนดรูปแบบที่ลดเกณฑ์ข้อมูล Akaike 69ในขณะเดียวกันก็มั่นใจได้ว่าจำนวนจุดข้อมูลต่อพารามิเตอร์ไม่ต่ำกว่า 10 70,71. การใช้เกณฑ์เหล่านี้โครงสร้างสุ่มเอฟเฟกต์ที่ดีที่สุดในการทดลองรวมถึงการสกัดกั้นที่ไม่เกี่ยวข้องที่ไม่เกี่ยวข้องซึ่งปรับสำหรับช่วงเวลาของ CS ประเภทของ CS และความเข้มข้น (หรือยา)72. การวิเคราะห์ทางสถิติทั้งหมดดำเนินการใน MATLAB (The Math Works; Natick, MA) ระดับอัลฟาสำหรับการทดสอบทั้งหมดคือ 0.05 เนื่องจากตัวทำนายทั้งหมดเป็นหมวดหมู่ขนาดของเอฟเฟกต์ถูกแสดงด้วยสัมประสิทธิ์การถดถอยที่ไม่ได้มาตรฐาน 73รายงานว่า b ตารางในรูปแบบข้อความและในรูปแบบ การวิเคราะห์โพสต์เฉพาะกิจของการโต้ตอบได้ดำเนินการโดยใช้โพสต์เฉพาะกิจ F- การทดสอบเอฟเฟกต์ง่าย ๆ ในการวิเคราะห์รถโดยสารโดยใช้ coefTest ฟังก์ชั่นใน MATLAB
การวิเคราะห์โครงสร้างพฤติกรรมการเลีย
เลียแต่ละประเภทจัดเป็นทั้งเริ่มต้นหรือต่อเนื่องการแข่งขันเลีย การแข่งขันถูกแบ่งเขตเป็นเลียติดต่อกันหลายครั้งซึ่งช่วงเวลาระหว่าง interlick (ILI) ไม่เกิน 1 s74. เมื่ออย่างน้อย 1 s ได้ผ่านจากการเลียครั้งสุดท้ายการเลียครั้งต่อไปจะถูกกำหนดให้เป็นจุดเริ่มต้นของการแข่งขันใหม่ ความถี่และระยะเวลาการแข่งขันถูกคำนวณโดยแบ่งพาร์ติชันครั้งแรกเป็นช่วงก่อน CS และ CS เช่นเดียวกับการเลียทั้งหมดในการวิเคราะห์ข้างต้น ในช่วงเวลานั้นทุกเลียที่นำหน้าด้วยช่วงเวลาอย่างน้อย 1 s ถูกกำหนดให้เป็นการแข่งขัน ระยะเวลาของการแข่งขันแต่ละครั้งจะถูกคำนวณเป็นช่วงเวลาระหว่างการเลียครั้งแรกและครั้งสุดท้ายในการแข่งขันนั้น การเลียของแต่ละบุคคลที่เกิดขึ้นในการแยกนั้นไม่นับว่าเป็นส่วนหนึ่งของการแข่งขัน เพื่อเพิ่มขนาดตัวอย่างให้ใหญ่ที่สุดสำหรับการวิเคราะห์ทางการแพทย์ที่ตามมา39ข้อมูลความถี่การแข่งขันและระยะเวลาการแข่งขันถูกยุบลงในการทดลองเพื่อประเมินผลทั่วไปของช่วงเวลา CS ประเภท CS และความเข้มข้นต่อมาตรการทางโครงสร้างทางจุลภาคเหล่านี้ ข้อมูลจากเงื่อนไข SCH-23390 ในการทดลอง 3 ไม่รวมอยู่ในการวิเคราะห์เหล่านี้
ข้อมูลเหล่านี้ได้รับการวิเคราะห์โดยใช้แบบจำลองเอฟเฟกต์แบบผสมเชิงเส้นทั่วไปซึ่งประกอบด้วยโครงสร้างผลกระทบคงที่ของช่วงเวลาของ CS ×ความเข้มข้นของประเภท CS (ทั้งหมดและการสั่งซื้อที่ลดลงและผลกระทบหลัก) และโครงสร้างผลกระทบแบบสุ่มของ ประเภท CS และความเข้มข้น ในการวิเคราะห์พฤติกรรมการเลียทั้งหมดหนึ่งเซสชันสำหรับหนึ่งหนูจาก Experiment 1 ถูกลบออกจากการวิเคราะห์ การวิเคราะห์ความถี่ของการแข่งขันใช้การกระจายการตอบสนองของปัวซองด้วยฟังก์ชั่นบันทึกการเชื่อมโยงเนื่องจากลักษณะของข้อมูลความถี่นับจำนวน การวิเคราะห์ระยะเวลาการแข่งขันใช้การกระจายการตอบสนองแกมม่าพร้อมฟังก์ชั่นบันทึกการเชื่อมโยงเนื่องจากระยะเวลาการแข่งขันเป็นการวัดอย่างต่อเนื่องที่ล้อมรอบระหว่าง 0 และ + ∞ สำหรับการเปรียบเทียบการวิเคราะห์เดียวกันนี้เกิดขึ้นกับการเลียทั้งหมดที่ยุบตัวไปทั่วการทดลองซึ่งการวิเคราะห์สันนิษฐานว่าการแจกแจงการตอบสนองปัวซองด้วยฟังก์ชั่นลิงค์ลิงค์เช่นเดียวกับการวิเคราะห์เลียตการทดสอบแต่ละรายการ เพื่อให้แน่ใจว่าการโต้ตอบระหว่างช่วงเวลา CS ที่สำคัญ CS ไม่ได้ขึ้นอยู่กับการทดลองของหนูแต่ละตัวแบบจำลองชุดที่สองถูกเรียกใช้บนความถี่การแข่งขันและระยะเวลาการแข่งขันเหมือนกับการวิเคราะห์ที่อธิบายไว้ แต่มีตัวทำนายผลคงที่เพิ่มเติม ของการทดลอง×ช่วงเวลาของ CS ประเภท CS การทดลองเป็นปัจจัยที่แน่ชัด สุดท้ายเป็นมาตรการยืนยันการเลียแรงจูงใจ40-42เราวิเคราะห์เวลาแฝงของการเลียครั้งแรกหลังจากเริ่มโจมตี CS โดยใช้โมเดลเอฟเฟกต์เชิงเส้นทั่วไปที่มีการกระจายการตอบสนองแกมม่าและฟังก์ชั่นบันทึกการเชื่อมโยง (n = 310) แบบจำลองนี้ประกอบด้วยโครงสร้างเอฟเฟกต์คงที่ของ CS Type × Concentration (และการโต้ตอบลำดับที่ต่ำกว่าและเอฟเฟกต์หลักทั้งหมด) และโครงสร้างเอฟเฟกต์แบบสุ่มของการสกัดกั้นตามหัวข้อที่ปรับสำหรับ CS Type, Concentration และ CS Type × Concentration
การวิเคราะห์ทางการแพทย์เกี่ยวกับความถี่การแข่งขันและระยะเวลาการแข่งขัน
แบบจำลองสื่อกลางหลายแบบ43,75,76 มีการดำเนินการเพื่อตรวจสอบว่าผลกระทบ (หรือขาดมัน) ของระยะเวลา CS (Pre, CS) และความเข้มข้น (2%, 20%) กับ CPF มีการไกล่เกลี่ยอย่างมีนัยสำคัญโดยความถี่การแข่งขันและ / หรือระยะเวลาการแข่งขัน ใน CS Period Model ตัวแปร X คือช่วงเวลา CS (ก่อน, CS), ตัวแปรผลลัพธ์ Y คือจำนวนเลียทั้งหมดในช่วงเวลานั้นและผู้ไกล่เกลี่ยเป็นความถี่การแข่งขัน (M1) และระยะเวลาการแข่งขัน (M2) ใน Concentration Model หมายถึงตัวแปร X ความเข้มข้นของซูโครส เพราะการเลียที่เห็นได้ชัดเป็นสิ่งที่เห็นได้ชัดสำหรับการทดลอง CS + (ดู ผลสอบ) เฉพาะการวิเคราะห์ CS + เท่านั้น สำหรับแต่ละหนูและสำหรับแต่ละเซสชั่นการทดสอบจำนวนเลียและการแข่งขันโดยเฉลี่ยและระยะเวลาเฉลี่ยของการแข่งขันแต่ละครั้งนั้นจะถูกกำหนดสำหรับช่วงก่อน CS + และ CS + การวิเคราะห์เหล่านี้รวมถึงหนูทุกตัวจากการทดลอง 1 และ 2 (หนู 16 ต่อการทดลอง×การทดสอบ 2 จุด×ความเข้มข้น 2 ×ช่วงเวลา 2 CS = จุดข้อมูล 128) และข้อมูลสภาพรถจากการทดลอง 3 CS . ในการวิเคราะห์พฤติกรรมการเลียทั้งหมดหนึ่งเซสชันสำหรับหนึ่งหนูจาก Experiment 16 ถูกลบออกจากการวิเคราะห์โดยทิ้งจุดข้อมูล 2 ทั้งหมด ไม่ค่อยหนูไม่เลียในช่วงก่อน CS + หรือ CS + ในช่วงเซสชั่น (32 / 1; 158%) ในกรณีเหล่านี้จำนวนเลียดและอุบาทว์เฉลี่ยถูกเขียนเป็น“ 9” และค่าสำหรับระยะเวลาการแข่งขันโดยเฉลี่ยถูกปล่อยให้เป็นเซลล์ว่าง เมื่อตัวแบบเดียวกันนั้นถูกเรียกใช้โดยสมมติว่าการลบแบบตามรายการ (เช่นการลบแถวที่ระยะเวลาการแข่งขันเป็นเซลล์ว่าง) รูปแบบที่คล้ายกันนั้นจัดขึ้น เนื่องจากการวิเคราะห์เหล่านี้เกี่ยวข้องกับตัวแบบเชิงเส้นทั่วไป (เช่นการถดถอยเชิงเส้นแบบง่ายหรือหลายเส้น) ความถี่การแข่งขันและข้อมูลการเลียทั้งหมดจึงถูกเปลี่ยนเป็นรากที่สองและข้อมูลระยะเวลาการแข่งขันถูกบันทึกเพื่อแก้ไขความเบ้บวก ความสำคัญของผลกระทบทางอ้อมถูกกำหนดโดยการบู๊ต 158% เปอร์เซ็นไทล์ด้วยการทำซ้ำ 9.5 ค่าสัมประสิทธิ์การถดถอยมีการรายงานในการติดต่อกับรายงานการวิเคราะห์ทางการแพทย์แบบดั้งเดิม (เช่น c'= ผลกระทบโดยตรงจาก X on Y)43,75.
ความแตกต่างส่วนบุคคลในการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในคิวความถี่และระยะเวลา
การวิเคราะห์ดังกล่าวช่วยให้เราสามารถประเมินผลของ CS + ที่มีต่อโครงสร้างจุลภาคในระดับกลุ่ม เรายังจำแนกความแตกต่างของแต่ละบุคคลในการแสดงออกของเอฟเฟกต์นี้ สำหรับหนูแต่ละตัวจะมีการคำนวณคะแนนความแตกต่างสองคะแนนสำหรับความถี่ของการแข่งขันและการวัดระยะเวลาการแข่งขัน ในฐานะที่เป็นคู่ขนานกับ CS Period Model ความถี่ของการแข่งขันในช่วงก่อน CS + จะถูกลบออกจากค่าความถี่ของการแข่งขันในช่วง CS + (เช่น CS + - pre-CS +) สำหรับแบบจำลองความเข้มข้นความถี่ของการแข่งขันระหว่างการทดสอบซูโครส 2% จะถูกลบออกจากค่าที่สอดคล้องกันในระหว่างการทดสอบ 20% (เช่น 20% –2%) การคำนวณเหล่านี้สร้างมาตรการที่อธิบายการเปลี่ยนแปลงความถี่ของการแข่งขัน (Δเวลา) การคำนวณเดียวกันนี้ทำในช่วงระยะเวลาการแข่งขัน (เช่นΔระยะเวลา) ดังนั้นสำหรับจุดข้อมูล Pre-CS + / CS + และ 2% / 20% แต่ละคู่จะมีการพิจารณาการเปลี่ยนแปลงความถี่การแข่งขันและระยะเวลาการแข่งขัน ค่าเฉลี่ยของการแจกแจงเหล่านี้ถูกเปรียบเทียบกับ 0 ผ่านทางตัวอย่างหนึ่งตัวอย่าง t- ทดสอบ (α = 0.05) เพื่อประเมินการเปลี่ยนแปลงแบบแยกส่วนโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงทั่วไป แต่ละจุดข้อมูลเหล่านี้ถูกจัดหมวดหมู่ตามการเพิ่มและ / หรือลดความถี่ในการแข่งขันและระยะเวลาและแสดงโดยพล็อตกระจาย bivariate (เช่นการเพิ่มความถี่การแข่งขัน / การเสียชีวิตในระยะเวลาการแข่งขันเมื่อ CS + เริ่ม) ทำให้สามารถกำหนดสัดส่วนของข้อมูล คะแนนในแต่ละควอดเรนของ 2 × 2 (ความถี่การแข่งขัน / ระยะเวลา×เพิ่ม / ลดลง) จุดข้อมูลที่คะแนนแตกต่างเท่ากับศูนย์ถูกจัดประเภทเป็นการลดลง (เช่นไม่ใช่การเพิ่ม) Chi-squared (χ2) ความดีของการทดสอบแบบพอดีสำหรับทั้งช่วงเวลา CS และข้อมูลความเข้มข้นพิจารณาว่าการแจกแจงของจุดข้อมูลเหล่านี้แตกต่างจากข้อมูลที่กระจายแบบสม่ำเสมอในสี่หมวดหมู่เหล่านี้ (α = 0.05) ในการตรวจสอบว่ามีการกระจายจุดข้อมูลเหล่านี้เท่า ๆ กันในสี่ภาคการทดลองแต่ละครั้งหรือไม่การวิเคราะห์ความสัมพันธ์อย่างง่ายสำหรับช่วงเวลาของ CS และข้อมูลความเข้มข้นได้ถูกดำเนินการเพื่อประเมินความสัมพันธ์ระหว่างจำนวนจุดข้อมูลในแต่ละ จำนวนจุดข้อมูลที่สอดคล้องกันโดยประมาณตามสัดส่วนโดยรวมในแต่ละส่วน
เครื่องทำนายระดับจุลภาคของการบริโภคซูโครส
ชุดสุดท้ายของการวิเคราะห์ผลกระทบเชิงเส้นผสมแบบทั่วไปถูกดำเนินการเพื่อตรวจสอบว่าปริมาณรวมของการแก้ปัญหาน้ำตาลซูโครสที่บริโภคในช่วงการทดสอบทั้งหมดถูกทำนายโดยการเปลี่ยนแปลงของหนูในความถี่การแข่งขันและระยะเวลาจาก pre-CS + เป็น CS + การวิเคราะห์รวมข้อมูลจากเงื่อนไขที่ไม่ใช่ยาทั้งหมด (เช่นการทดสอบ 2% และ 20% ซูโครสสำหรับการทดลอง 1 และ 2 และสภาพของยานพาหนะจากการทดลอง 3) การวิเคราะห์สันนิษฐานว่าเป็นการกระจายการตอบสนองแกมม่าด้วยฟังก์ชั่นบันทึกลิงค์ การวิเคราะห์ครั้งแรกนั้นใช้สารละลายซูโครสโดยรวม (มล.) ที่มีต่อผลกระทบหลักและการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างกลุ่มที่จัดหมวดหมู่แบบ 2 × 2 ของการเพิ่ม / ลดลงในความถี่ / ระยะเวลาการแข่งขันตามที่อธิบายไว้ข้างต้น การวิเคราะห์ที่สองทำให้การบริโภคน้ำตาลซูโครสโดยรวมลดลงต่อผลกระทบหลักและปฏิสัมพันธ์ระหว่างค่าต่อเนื่องของΔเวลา และความเข้มข้นของน้ำตาลซูโครส
ความพร้อมใช้งานของข้อมูล
ชุดข้อมูลที่วิเคราะห์ในระหว่างการทดสอบปัจจุบันมีให้บริการจากผู้เขียนที่เกี่ยวข้องตามคำขอที่สมเหตุสมผล
วัสดุเสริมอิเล็กทรอนิกส์
กิตติกรรมประกาศ
การวิจัยนี้ได้รับการสนับสนุนโดย NIH ให้ทุน AG045380, DK098709, DA029035 และ MH106972 เป็น SBO ผู้เลี้ยงไม่มีบทบาทในการออกแบบการศึกษาการรวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลการตัดสินใจที่จะเผยแพร่หรือการจัดทำต้นฉบับ
ผลงานของผู้เขียน
SBO รู้สึกและออกแบบการทดลอง; BH และ ATL ทำการทดลอง ATM และ SBO วิเคราะห์ข้อมูล ผู้เขียนทั้งหมดเขียนบทความและตรวจสอบต้นฉบับ
หมายเหตุ / รายละเอียดเพิ่มเติม
การแข่งขันความสนใจ
ผู้เขียนไม่มีส่วนได้เสียในการแข่งขัน
เชิงอรรถ
วัสดุเสริมอิเล็กทรอนิกส์
ข้อมูลเพิ่มเติม มาพร้อมกับเอกสารนี้ที่ 10.1038 / s41598-018-21046-0
หมายเหตุของสำนักพิมพ์: Springer Nature ยังคงเป็นกลางเกี่ยวกับการอ้างสิทธิ์ในเขตอำนาจศาลในแผนที่ที่ตีพิมพ์และหน่วยงานสังกัด
ข้อมูลผู้ให้ข้อมูล
Andrew T. Marshall, อีเมล: ude.icu@1aahsram.
Sean B. Ostlund, อีเมล: ude.icu@dnultsos.
อ้างอิง
;