การบริโภคซูโครสลดระดับμ-opioid และ dopamine D2 / 3 receptor ที่มีในสมองหมู (2020)

นามธรรม

การบริโภคซูโครสมากเกินไปทำให้เกิดความอยากติดยาเสพติดซึ่งอาจเป็นต้นเหตุของการแพร่ระบาดของโรคอ้วน Opioids และโดปามีนเป็นสื่อกลางในการให้รางวัลผลกระทบของยาเสพติดและรางวัลตามธรรมชาติจากสิ่งเร้าเช่นอาหารอร่อย เราตรวจสอบผลกระทบของซูโครสโดยใช้ภาพสัตว์เลี้ยงด้วย [11C] carfentanil (μ-opioid receptor agonist) และ [11C] raclopride (โดปามีน D2 / 3 ตัวรับศัตรู) ในยาดมยาสลบGöttingen minipigs เจ็ดหญิง จากนั้นเราก็ให้ minipigs เข้าถึงซูโครสสารละลายเป็นเวลาหนึ่งชั่วโมงใน 12 วันติดต่อกันและทำการถ่ายภาพอีกครั้ง 24 ชั่วโมงหลังจากการเข้าถึงซูโครสสุดท้าย ในตัวอย่างเล็ก ๆ ห้า minipigs เราได้ทำการเพิ่ม [11C] เซสชัน PET carfentanil หลังจากได้รับซูโครสครั้งแรก เราคำนวณศักยภาพการผูกด้วย voxel (BP)ND) ใช้ cerebellum เป็นขอบเขตของการเชื่อมโยงที่ไม่สามารถแทนที่ได้วิเคราะห์ความแตกต่างด้วยการทำแผนที่สถิติแบบไม่อิงพารามิเตอร์และทำการวิเคราะห์ภูมิภาค หลังจากการเข้าถึงซูโครส 12 วัน BPND ของ tracers ทั้งสองได้ลดลงอย่างมีนัยสำคัญใน striatum นิวเคลียส accumbens, ฐานดอก, amygdala, เยื่อหุ้มสมอง cingulate และเยื่อหุ้มสมอง prefrontal, สอดคล้องกับการควบคุมความหนาแน่นของตัวรับลง หลังจากได้รับซูโครสเพียงครั้งเดียวเราพบว่าการจับตัวของ [11C] carfentanil ในนิวเคลียส accumbens และเยื่อหุ้มสมอง cingulate สอดคล้องกับ opioid ปล่อย ความพร้อมใช้งานที่ต่ำลงของตัวรับ opioid และ dopamine อาจอธิบายถึงศักยภาพในการติดที่เกี่ยวข้องกับการบริโภคซูโครส

บทนำ

ห้าเปอร์เซ็นต์ของประชากรโลกเป็นโรคอ้วนในทางคลินิก1. ในฐานะที่เป็นจุดเด่นของโรคที่เกี่ยวกับเมแทบอลิซึมโรคอ้วนนั้นสัมพันธ์กับโรคเบาหวานประเภท 2 โรคหัวใจและหลอดเลือดปัญหาระบบทางเดินหายใจและความเสี่ยงของภาวะซึมเศร้าและอาจเป็นโรคสมองเสื่อม2. การบริโภคที่เพิ่มขึ้นของอาหารที่มีพลังงานสูงทำให้ความแตกต่างทางสรีรวิทยาระหว่างความหิวโหย homeostatic ที่ตามมาจากการกีดกันอาหารและความหิว hedonic หรือ "ความอยาก" ซึ่งเกิดขึ้นในกรณีที่ไม่มีการกีดกัน3,4. เนื่องจากกฎระเบียบของ homeostatic เพียงอย่างเดียวไม่สามารถอธิบายถึงการเพิ่มขึ้นของโรคอ้วนในปัจจุบันได้จึงจำเป็นต้องทดสอบผลกระทบต่อกลไกสมองของการให้รางวัลและความสุขของคุณสมบัติเสพติดของอาหารที่น่ารับประทานอย่างมาก

การบริโภคซูโครสนั้นสัมพันธ์กับความอ้วนและซูโครสนั้นถือว่าเป็นสารเสพติดมากขึ้นเรื่อย ๆ5. การค้นพบบางอย่างขัดแย้งกับคำกล่าวอ้างนี้เนื่องจากความยากลำบากในการแยกการบริโภคอาหารที่ไม่น่ากินออกจากการตอบสนองของอาหารที่มีความชอบและการกำหนดส่วนประกอบที่เสพติดในอาหารแปรรูปเช่นเดียวกับกลไกต่าง ๆ ที่อาหารเปลี่ยนวงจรสมองผ่านเส้นทางธรรมชาติ6. อย่างไรก็ตามในบริบทเฉพาะการบริโภคซูโครสจะกระตุ้นให้เกิดการให้รางวัลและความอยากเทียบเคียงกับขนาดที่เกิดจากยาเสพติดที่นำไปสู่การ overconsumption และโรคอ้วนในที่สุด6,7.

ความหิวเกี่ยวข้องกับ“ ความต้องการ” ที่มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับผลกระทบของสารสื่อประสาทโดปามิคกี้ในหลายสถานการณ์ของรางวัล8แต่ก็ยังไม่ชัดเจนว่าการกระทำของโดปามีน (DA) นั้นถูกปรับในการตอบสนองต่อการรับประทานอาหารที่ต้องกระทำ การบริโภคอาหารที่อร่อยถูกเชื่อมโยงกับ“ ความชอบ” ซึ่งเป็นสื่อกลางโดยระบบ opioid ภายนอกโดยเฉพาะตัวรับμ-opioid (μOR)9,10ซึ่งสามารถส่งเสริม overconsumption เมื่อ deregulated ในรายงานปัจจุบันเราทดสอบการอ้างว่าซูโครสนำไปสู่การปล่อย opioid และโดปามีนซึ่งช่วยลดความพร้อมใช้งานของตัวรับμORและ DA D2 / 3 ความพร้อมใช้งานเป็นดัชนีของจำนวนตัวรับที่ไม่ว่างที่มีอยู่สำหรับการติดตามตัวยึดและในหลักการไม่แยกความแตกต่างระหว่างการยึดครองลิแกนด์และความหนาแน่นของตัวรับ11.

การเริ่มต้นของการรับประทานอาหารที่ต้องกระทำขึ้นอยู่กับหลายปัจจัยและการศึกษาเชิงสาเหตุในมนุษย์ทำให้เกิดปัญหาด้านจริยธรรม การศึกษาส่วนใหญ่จึงมุ่งเน้นไปที่พฤติกรรมการให้อาหารในหนู12. ถึงแม้ว่าหนูจะมี“ ฟันหวาน” แต่กลไก homeostatic สำคัญต่อการเพิ่มน้ำหนักการเผาผลาญอาหารและการสะสมไขมันแตกต่างจากมนุษย์อย่างเห็นได้ชัด Göttingen minipig เป็นสัตว์กินเนื้อทุกชนิดขนาดใหญ่ที่มีสมอง gyrencephalic ที่พัฒนาอย่างดีซึ่งสามารถถ่ายภาพด้วยความละเอียดที่เพียงพอ ภูมิภาคเยื่อหุ้มสมอง subcortical และ prefrontal กำหนดชัดเจน13 เปิดใช้งานการแปลโดยตรงกับฟังก์ชั่นสมองของมนุษย์ ที่นี่เราใช้การถ่ายภาพเอกซเรย์ปล่อยโพซิตรอน (PET) เพื่อทดสอบ ในร่างกาย ความพร้อมใช้งานμORและ DA D2 / 3 ในแบบจำลองขนาดเล็กของการได้รับซูโครส subchronic ในตัวอย่างขนาดเล็กเราตรวจสอบผลกระทบทันทีต่อการเข้าพักของμORหลังจากได้รับซูโครสครั้งแรก ในที่สุดเราได้ทดสอบความสัมพันธ์ระหว่างการเปลี่ยนแปลงความพร้อมใช้งานของเครื่องรับ tracers สองตัว

ผลสอบ

ค่าเฉลี่ยพารามิเตอร์แผนที่ของ [11C] carfentanil และ [11C] raclopride ที่มีศักยภาพในการผูก (BPND) จะแสดงในรูปที่ 1. เพื่อวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นหลังจากการสัมผัสซูโครสครั้งแรกในห้านาทีเมื่อเทียบกับพื้นฐานและหนึ่งวันหลังจาก 12th การเข้าถึงซูโครสในเจ็ดนาทีเมื่อเทียบกับพื้นฐานเราใช้ทฤษฎีการเปลี่ยนแปลงและการวิเคราะห์ทั้งสมองแบบไม่ จำกัด ภูมิภาควิธีที่ต้องการสำหรับตัวอย่างของขนาดนี้14.

รูป 1
figure1

ค่าเฉลี่ยการดูดซับ voxel-wise ที่ไม่สามารถแทนที่ได้ (BP)ND) แผนที่ซ้อนทับกับภาพ MRI ในมุมมองทัล นำเสนอข้อมูลสำหรับ [11C] carfentanil BPND ของ 5 minipigs ถ่ายที่ระดับ baseline หลังจากได้รับซูโครสเริ่มแรกและหลังจากได้รับซูโครส 12 วัน (แถวบนสุด) [11C] carfentanil BPND ของ minipigs ทั้งหมด 7 ภาพที่ baseline และหลังจากการเข้าถึงซูโครส 12 วันจะปรากฏในแถวกลาง [11C] raclopride BPND ของ minipigs ทั้งหมด 7 ภาพที่ baseline และหลังจากการเข้าถึงซูโครส 12 วันจะแสดงในแถวด้านล่าง โปรดทราบว่าสเกลสีนั้นมีความหมายเพื่อเน้น [11C] raclopride BPND ในภูมิภาคนอกเขต

การได้รับซูโครสเริ่มต้น

ในห้า minipigs ถ่ายด้วย [11C] carfentanil ที่ baseline และทันทีหลังจากที่ได้รับซูโครสครั้งแรกเราพบว่ามีการลดการจับตัวของ tracer ในคอร์เทกซ์เยื่อหุ้มสมองด้านหน้าและนิวเคลียส accumbens ในการตอบสนองซูโครสอย่างมีนัยสำคัญ 2แสดง p <0.05 เราตรวจพบการเชื่อมโยง Tracer ลดลงมากถึง 14% ในทั้งสองพื้นที่เมื่อเทียบกับค่าพื้นฐาน

รูป 2
figure2

การลดลงอย่างมีนัยสำคัญใน [11C] carfentanil BPND หลังจากการสัมผัสน้ำซูโครสครั้งแรกเมื่อเทียบกับระดับพื้นฐาน (n = 5) เฉพาะ voxels ที่มีนัยสำคัญ (p <0.05) การลดลงจะแสดงเป็นพื้นที่สีที่คาดการณ์ไว้บนการตัด MRI แบบถ่วงน้ำหนัก T1 ที่ระดับของเยื่อหุ้มสมอง cingulate ด้านหน้า (ซ้าย) และนิวเคลียส accumbens (กลาง) จากแผนที่สมองมินิปิกสเตียรอย โปรดทราบว่าระดับนัยสำคัญสูงสุดที่ทำได้กับสัตว์ 5 ตัวคือ 2-5 ≈ 0.031 (ดูแถบสี) ข้อมูลจะถูกนำเสนอในส่วนเวียนของสมองหมูในระดับที่ระบุไว้ในภาพทัล (ขวา)

การเข้าถึงซูโครส 12 วัน

จากนั้นเราทำการวิเคราะห์เจ็ด minipigs ที่ถ่ายด้วย [11C] carfentanil ที่ baseline และหลังจาก 12 วันของการเข้าถึงซูโครสและพบว่ามีผลผูกพันลดลงอย่างมากในสัตว์ที่สัมผัสกับซูโครสเมื่อเปรียบเทียบกับเบส ภูมิภาคที่ได้รับผลกระทบสูงที่สุดจะแสดงเป็นสีแดงในรูปที่ 3 (p <0.01) และรวมถึงบางส่วนของโครงสร้างการรับกลิ่นนิวเคลียส accumbens / ventral striatum และเยื่อหุ้มสมอง / กลีบขมับตามด้วยบริเวณที่แสดงเป็นสีเหลือง (p <0.015) ซึ่งรวมถึงส่วนของเปลือกนอกส่วนหน้า, คอร์เทกซ์ cingulate, อะมิกดาลาและก้านสมอง . เพื่อให้ได้ BPND ค่าและประเมินการเปลี่ยนแปลงร้อยละเราทำการวิเคราะห์ภูมิภาคและได้รับค่าเฉลี่ยในแต่ละภูมิภาคที่พื้นฐานและหลังการบริโภคซูโครส (รูปที่ 4).

รูป 3
figure3

การลดลงอย่างมีนัยสำคัญใน [11C] carfentanil ที่มีผลผูกพัน (BPND) ระหว่างเส้นฐานและหลังจากได้รับน้ำซูโครส 12 วัน (n = 7) The voxels ที่มีนัยสำคัญ (p <0.05) การลดลงจะแสดงเป็นพื้นที่สีที่ฉายบนการตัด MRI แบบถ่วงน้ำหนัก T1 จากแผนที่สมองแบบ stereotaxic minipig ข้อมูลจะถูกนำเสนอในส่วนของหลอดเลือดหัวใจในระดับที่ระบุไว้ในภาพทัล (ด้านล่างขวา) โปรดทราบว่าระดับนัยสำคัญสูงสุดที่ทำได้กับสัตว์ 7 ตัวคือ 2-7 ≈ 0.0078 (ดูแถบสี)

รูป 4
figure4

การวิเคราะห์ระดับภูมิภาคของ [11C] carfentanil ที่มีผลผูกพัน (BPND) ระหว่างเส้นฐานและหลังจากได้รับน้ำซูโครส 12 วัน (n = 7) ข้อมูลถูกนำเสนอในรูปแบบหมายถึง±ข้อผิดพลาดมาตรฐาน

เราใช้ [11C] raclopride ในฐานะผู้ตามรอยของตัวรับ DA2 / 3 ในบริเวณสมองส่วนนอกและส่วนล่างของสมองในมินิกส์ที่ฐานและหลังจากการเข้าถึงซูโครส 12 วัน 1). เราพบว่ามีการจับตัวตามรอยในสัตว์ที่สัมผัสซูโครสลดลงเมื่อเทียบกับการตรวจวัดพื้นฐานที่มีผลกระทบมากที่สุด (p <0.01) ในบริเวณของเปลือกนอกส่วนหน้านิวเคลียสแอคคัมเบน / สไตรเทอรัลหน้าท้องซิงซูลคอร์เทกซ์อะมิกดาลาฐานดอกเมเซนซ์ฟาลอนบริเวณม้าน้ำและบริเวณรับกลิ่น (รูปที่. 5) ข้อมูลจากการวิเคราะห์ภูมิภาคแสดงในรูป 6.

รูป 5
figure5

การลดลงอย่างมีนัยสำคัญใน [11C] raclopride ที่มีศักยภาพในการผูก (BPND) ระหว่างเส้นฐานและหลังจากได้รับน้ำซูโครส 12 วัน (n = 7) The voxels ที่มีนัยสำคัญ (p <0.05) การลดลงจะแสดงเป็นพื้นที่สีที่ฉายบนการตัด MRI แบบถ่วงน้ำหนัก T1 จากแผนที่สมองแบบ stereotaxic minipig ข้อมูลจะถูกนำเสนอในส่วนของหลอดเลือดหัวใจของสมองหมูในระดับที่ระบุไว้ในภาพทัล (ด้านล่างขวา) โปรดทราบว่าระดับนัยสำคัญสูงสุดที่ทำได้กับสัตว์ 7 ตัวคือ 2-7 ≈ 0.0078 (ดูแถบสี)

รูป 6
figure6

การวิเคราะห์ระดับภูมิภาคของ [11C] raclopride ที่มีศักยภาพในการผูก (BPND) ระหว่างเส้นฐานและหลังจากได้รับน้ำซูโครส 12 วัน (n = 7) ข้อมูลถูกนำเสนอในรูปแบบหมายถึง±ข้อผิดพลาดมาตรฐาน

ความสัมพันธ์ระหว่าง [11C] raclopride และ [11C] ข้อมูล carfentanil

เราทดสอบความสัมพันธ์ที่อาจเกิดขึ้นระหว่าง [11C] raclopride และ [11C] ค่า carfentanil ของ BPND ในภูมิภาค striatal และ non-striatal ใน minipigs ที่ baseline และหลังจากการบริโภคซูโครส 12 วันโดยไม่พบความสัมพันธ์ใด ๆ จากนั้นเราทดสอบว่าการลดลงของการผูกติดตามมีความสัมพันธ์หรือไม่และเราเปรียบเทียบการเปลี่ยนแปลงของ BPND สำหรับ [11C] raclopride พร้อมกับการเปลี่ยนแปลงของ BPND สำหรับ [11C] carfentanil เฉพาะใน minipigs ที่มีความดันโลหิตต่ำND ของ tracers ทั้งสองหลังจากการบริโภคซูโครส (n = 6) เราพบว่ามีความสัมพันธ์เชิงลบอย่างมีนัยสำคัญในค่าเฉลี่ยความเปรียบต่าง (r2 = 0.91, p <0.01) แต่ไม่อยู่ใน striatal ภูมิภาค (รูปที่ 7).

รูป 7
figure7

ความสัมพันธ์ระหว่างก่อนลบหลังการลดลงของ [11C] raclopride และ [11C] carfentanil มีผลผูกพัน (BPND) ใน minipigs ที่มีผลผูกพันติดตามลดลงหลังจากปริมาณน้ำตาลซูโครส (n = 6) ข้อมูลจากขอบเขต extrastriatal เฉลี่ย (บนสุด) และ striatum (ล่าง) จะถูกนำเสนอ สัมประสิทธิ์การตัดสินใจ (r2) และค่า p จะแสดงสำหรับกราฟแต่ละกราฟ

การสนทนา

เราพิจารณาถึงผลกระทบของการเข้าถึงน้ำตาลซูโครสซ้ำ ๆ ซ้ำ ๆ ต่อ opioid และ DA neurotransmission ในสมองของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ตามยาว ในร่างกาย การถ่ายภาพสัตว์เลี้ยงของตัวรับμORและ DA D2 / 3 เปิดเผยความพร้อมใช้งานของตัวรับที่ลดลงตลอดวงจรรางวัลรวมถึงนิวเคลียส accumbens, เยื่อหุ้มสมองส่วนหน้าก่อนหน้าและเยื่อหุ้มสมองด้านหน้าส่วนหน้า ผลลัพธ์แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าซูโครสส่งผลกระทบต่อกลไกการให้รางวัลในลักษณะที่คล้ายคลึงกับยาเสพติด

การบริโภคซูโครสในฐานะที่เป็นสารที่น่ากินนั้นเป็นที่รู้จักกันดีในการปลดปล่อย DA และเหนี่ยวนำให้เกิดการพึ่งพาในหนู15แสดงให้เห็นว่าซูโครสมีความพึงพอใจมากกว่าโคเคนในสัตว์ฟันแทะในบางบริบท ดังนั้นหนูจึงทำงานอย่างหนักเพื่อให้ได้ซูโครสมากกว่าโคเคนแม้ในช่วงที่ไม่มีอาหาร5. อย่างไรก็ตามผลกระทบของซูโครสจะถูกควบคุมทั้งโดยระบบ homeostatic และโดยวงจรรางวัลผลตอบแทน16,17 ที่อาจเป็นสื่อกลางความแตกต่างระหว่างด้านโภชนาการและความชอบของการกระทำของซูโครส18. เราเลือกใช้ตารางเวลาหนึ่งชั่วโมงต่อวันเพื่อส่งเสริม“ การกัด” เนื่องจากการศึกษาก่อนหน้านี้ในหนูได้เปิดเผยปริมาณที่เพิ่มขึ้นในช่วงชั่วโมงแรกของการเข้าถึงประจำวันในตารางต่อเนื่อง15,19. การศึกษาพฤติกรรมของการบริโภคอาหารมักจะเป็นเป้าหมายของสัตว์ที่มีข้อ จำกัด ในอาหาร แต่การออกแบบอาจไม่จำเป็นต้องสะท้อนถึงกลไกประสาทแบบเดียวกับที่ใช้กับโรคอ้วน สุกรในการศึกษาปัจจุบันไม่ได้ถูก จำกัด อาหารและได้รับอาหารตามปกติในปริมาณที่นอกเหนือไปจากการเข้าถึงน้ำตาลซูโครส

ตัวรับ Opioid (OR) มีการแสดงออกอย่างกว้างขวางในสมองโดยเฉพาะในโครงสร้างที่รู้จักกันในการปรับการรับประทานอาหารและกระบวนการให้รางวัล20. ออร์ได้แสดงให้เห็นว่ามีความสำคัญในการให้รางวัลและผลกระทบของโคเคน21,22,23,24. การเปลี่ยนแปลงที่มีผลผูกพันยังเชื่อมโยงกับการตอบสนองแบบ homeostatic ต่อการกินและความสุขที่เกี่ยวข้องกับอาหารที่อร่อย25. โดยเฉพาะอย่างยิ่ง "ความชอบ" ของอาหารเชื่อมโยงกับระบบ opioid ภายนอกโดยเฉพาะอย่างยิ่งμOR9,10 ในเปลือกของนิวเคลียส accumbens และ pallidum หน้าท้อง26. การผสมกันของμOR agonist ในส่วนที่แตกต่างของนิวเคลียส accumbens และ ventral pallidum อย่างยิ่งช่วยเพิ่มพฤติกรรม "ความชอบ" อย่างมากรวมถึงการยื่นออกมาของลิ้นและการเลียเท้าหลังจากการบริโภคอาหารที่เพิ่มขึ้นอย่างน่าพอใจ27,28,29. หลักฐานเพิ่มเติมสำหรับการส่งสัญญาณ opioid ในการประมวลผลของกฎระเบียบด้านความปลอดภัยนั้นมาจากคู่อริμORที่ลดทอนการบริโภค Chow ที่น่าพอใจทั้งคู่ โฆษณาฟรีสัตว์ปีกและอาหารที่ถูก จำกัด อาหาร แต่มีผล จำกัด มากขึ้นในการบริโภคเม็ดมาตรฐานที่ไม่น่ากิน30,31. ในมนุษย์คู่อริμORลดการรับประทานอาหารในระยะสั้นและลดความพึงพอใจของอาหารที่น่ากิน32,33,34. Opioid การส่งสัญญาณใน amygdala basolateral ยังก่อให้เกิดอาหาร“ ต้องการ” ผ่านการปรับของการแสวงหารางวัลและคุณค่าของอาหาร35.

ด้วย [11C] carfentanil เราได้ภาพของตัวจับยึดที่ไวต่อระดับμORและการปล่อย opioids จากภายนอกของสมอง36,37. เราตรวจพบการสูญเสียความพร้อมใช้งานμORทันทีในส่วนของนิวเคลียส accumbens และเยื่อหุ้มสมองด้านหน้า cingulate บริเวณสมองที่เฉพาะเจาะจงของเส้นทางการให้รางวัลหลังจากการบริโภคเริ่มต้นของซูโครสห้า minipigs สอดคล้องกับการปล่อย opioid ภายนอก การศึกษาก่อนหน้าแสดงให้เห็นว่าอาหารที่อร่อยสามารถนำไปสู่38 โดยกระตุ้นการปล่อย opioid หลังจากการเข้าถึงซูโครส 12 วันเราสังเกตเห็นว่าลดลง [11C] carfentanil ปกซึ่งมีหลายคำอธิบายที่เป็นไปได้39 รวมถึงการปล่อย opioid จากภายนอกและการจับกับμOR, μOR internalization ซึ่งเป็นผลมาจากการเพิ่ม opioid ผูกพันและเพิ่มการเปิดใช้งานตัวรับ DA D2 / 3 ที่นำไปสู่การ desensitization ที่ต่างกันของμOR40.

เพื่อสนับสนุนการค้นพบในปัจจุบัน [11C] carfentanil การศึกษาของผู้ป่วยที่มี bulimia41, โรคอ้วน42,43,44และความผิดปกติของการกินการดื่มสุรา45แสดงการมีอยู่ของตัวรับที่ลดลง อย่างไรก็ตามสิ่งเหล่านี้เป็นภาวะเรื้อรังในขณะที่ minipigs ได้รับซูโครสเพียง 12 วัน ในการศึกษาพฤติกรรมการให้อาหารแบบเฉียบพลันในผู้ชายที่มีสุขภาพการให้อาหารนำไปสู่การปล่อยสาร opioid ในสมองทั้งในที่ที่มีและไม่มี hedonia แนะนำว่าการปล่อย opioid นั้นสะท้อนการเผาผลาญและ homeostatic รวมถึง hedonic25. การศึกษาครั้งนี้ร่วมกับผู้ป่วยอื่นที่ถ่ายภาพผู้ป่วยหลังอาหารเหลวรสช็อกโกแลต44มีความเกี่ยวข้องโดยตรงกับการศึกษาแบบเฉียบพลันของ 12 minipigs หลังจากการสัมผัสซูโครสครั้งแรก แต่แตกต่างจากการศึกษา subchronic-exposure suchrose มากกว่า XNUMX วันที่การรับความพร้อมใช้งานที่ลดลงสะท้อนให้เห็นถึงการใช้ซ้ำเกินปกติ

เยื่อหุ้มสมองส่วนหน้ามีความสำคัญในการตัดสินใจและกำหนดคุณค่าของสิ่งของและดังนั้นμORในเยื่อหุ้มสมองด้านหน้า prefrontal อาจต้องรับผิดชอบต่อการประเมินการเปลี่ยนแปลงของความมีชีวิตชีวาของอาหารซึ่งสามารถเพิ่มศักยภาพการเสพติดของอาหาร เราพบว่าการจับตัวลดลงในเยื่อหุ้มสมอง prefrontal สอดคล้องกับการศึกษาก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าอาหารที่มีไขมันสูงลดระดับของμOR mRNA ในเยื่อหุ้มสมอง prefrontal46 และการแช่ตัวของμORตัวเอกในเยื่อหุ้มสมอง prefrontal เพิ่มปริมาณของอาหารหวาน47. อย่างไรก็ตามปัญหาที่เกิดขึ้นไม่ว่าจะเป็นอาหารที่มีไขมันสูงเป็นภาวะเรื้อรังมากขึ้นซึ่งมีแนวโน้มว่าไกล่เกลี่ยรับระเบียบ - ระเบียบเมื่อเทียบกับการออกแบบการให้อาหารระยะสั้น - ซูโครสแนะนำการปล่อย opioids ภายนอกที่ยั่งยืน แม้หลังจากซูโครส 12 วัน

DA มีส่วนเกี่ยวข้องในการให้รางวัลทั้งจากยาเสพติดและพฤติกรรม พบการใช้โคเคนเรื้อรังเพื่อยับยั้งการส่งสัญญาณ DA48. ระดับตัวรับ DA D1 และ D2 / 3 จะถูกเปลี่ยนโดยนิโคตินในสมองหมู49และในบิชอพที่ไม่ใช่มนุษย์ที่มีประวัติของการละเมิดโคเคน50สอดคล้องกับการลดลงของตัวรับ D2 / 3 ในสมองของผู้เสพโคเคน51,52. ในส่วนของยาเสพติดมีการใช้ซูโครสเพื่อควบคุมตัวรับ DA D119 และเพิ่มการปล่อย DA53ตอกย้ำบทบาทของ DA ในการ“ ต้องการ” ที่เกี่ยวข้องกับอาหารอร่อย การศึกษา PET ก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าการลดลงของความพร้อมใช้งานของตัวรับ striatal DA D2 / 3 ในโรคอ้วนผิดปกติกับน้ำหนักเฉลี่ย54,55ขนาดใกล้เคียงกับการลดลงของผู้ป่วยติดยา56และในสัตว์ที่มีรูปแบบของโรคอ้วน57. ในการศึกษาของสัตว์ฟันแทะ, ตัวรับ D2 / 3 ที่ล้มลงใน striatum ส่งเสริมการพัฒนาของอาหารที่ต้องหาในหนูที่สามารถเข้าถึงอาหารที่อร่อย57.

การสังเกตว่าการมีตัวรับ D2 / 3 ที่ลดลงของหมูอาจบ่งบอกถึงระดับ DA ที่เพิ่มขึ้นในการตอบสนองต่อสิ่งกระตุ้นที่เกี่ยวข้องกับการบริโภคน้ำตาลซูโครสเนื่องจาก DA ถูกปล่อยออกมาซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของความต้องการยาเสพติดและกิจกรรมอื่น ๆ52,58,59,60. เนื่องจากสุกรได้รับการดมยาสลบระหว่างการถ่ายภาพและไม่ได้รับซูโครสใน 24 ชั่วโมงการลดลงของ D2 / 3 BPND มีแนวโน้มมากขึ้นสะท้อนให้เห็นถึงการลดลงของจำนวนผู้รับในการตอบสนองต่อการเพิ่มขึ้นของการเปิดตัว DA ในแต่ละ 12 วันของการเข้าถึงซูโครส การลดลงนี้สามารถเพิ่มเกณฑ์การให้รางวัลแก่สมองซึ่งสัมพันธ์กับการควบคุมดาวน์ของผู้รับ DA2 แบบ striatal สิ่งนี้อาจอธิบายถึงความไวต่อยาเสพติดที่เพิ่มขึ้นในการศึกษาก่อนหน้านี้ของหนูที่กินน้ำตาลซูโครสมากเกินไปซึ่งนำไปสู่การไวต่อยาเสพติดโคเคน, สมาธิสั้นหลังจากแอมเฟตามีนขนาดต่ำ, การดื่มแอลกอฮอล์เพิ่มขึ้นเมื่องดน้ำตาลซูโครส6.

การศึกษาก่อนหน้าของโรคอ้วนในGöttingen minipig ระบุการไหลเวียนของเลือดในสมองลดลงในนิวเคลียส accumbens, พื้นที่หน้าท้อง tegmental (VTA) และเยื่อหุ้มสมอง prefrontal กับการฉายรังสีโฟตอนเดียว (SPECT) ของสมอง61. สอดคล้องกับการค้นพบนี้เราสังเกตว่าการลดปริมาณของ DA D2 / 3 ในพื้นที่ ventroforebrain ที่ประกอบด้วยนิวเคลียส accumbens และใน prefrontal cortex ระดับ extracellular ของ DA จะเพิ่มขึ้น 3 เท่าในนิวเคลียส accumbens หลังจากการบริโภคซูโครสในหนูที่เคลื่อนไหวอย่างอิสระภายใต้ microdialysis62. ในสัตว์ที่ต้องพึ่งพาน้ำตาลซูโครสการบริโภคน้ำตาลซูโครสซ้ำ ๆ อาจนำไปสู่การปลดปล่อย DA จากเปลือกของนิวเคลียส accumbens63. สัตว์ที่ได้รับอาหารที่ถูก จำกัด โดยมีการ จำกัด การเข้าถึงน้ำตาลซูโครสมีตัวรับ DA D2 ที่ต่ำกว่าในเปลือกนิวเคลียส accumbens และด้านหลัง striatum64. อาหารที่มีไขมันและซูโครสที่มีข้อ จำกัด สูงสามารถนำไปสู่การลดระดับการรับอย่างต่อเนื่องของตัวรับ m1 r2 ตัวรับ DXNUMX และ DXNUMX ในนิวเคลียส accumbens65. การศึกษา microdialysis ผลของอาหารอร่อยเปิดเผยเพิ่มการปล่อย DA ในนิวเคลียส accumbens และเยื่อหุ้มสมอง prefrontal เมื่ออาหารยังถือว่าเป็นนวนิยาย; เมื่อหนูคุ้นเคยกับอาหารใหม่การปล่อยที่เพิ่มขึ้นถูกทื่อในนิวเคลียส accumbens แต่ไม่ได้อยู่ในเยื่อหุ้มสมอง prefrontal66. ความแตกต่างของความไวต่อการทำให้เกิดความเคยชินและการปรับสภาพของกิจกรรมในสองภูมิภาคอาจอธิบายการเพิ่มขึ้นที่สังเกตได้ในเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้ามากกว่าในนิวเคลียส accumbens ของ minipigs ที่สัมผัสกับสารที่น่าพึงพอใจแบบเดียวกัน อย่างไรก็ตามเนื่องจากเราไม่ได้คิดภาพ minipigs ด้วย [11C] raclopride หลังจากการบริหารซูโครสครั้งแรกคำอธิบายนี้เป็นการเก็งกำไร

เยื่อหุ้มสมองส่วนหน้าปรับเปลี่ยนหน้าที่ผู้บริหารการตัดสินใจและการควบคุมตนเอง67. สารสื่อประสาทผิดปกติ DA ผิดปกติในเยื่อหุ้มสมอง prefrontal บั่นทอนการปรับกระบวนการให้รางวัลชี้ให้เห็นถึงการทำงานของผู้บริหารที่บกพร่องและทักษะการตัดสินใจในคนอ้วน68,69. นอกจากนี้การศึกษา PET ของมนุษย์มีความสัมพันธ์ลดลงการเผาผลาญเยื่อหุ้มสมองด้านหน้าด้วยการลดลง D2 striatal ผูกพันในโรคอ้วน70. ที่นี่เราพบความพร้อมของตัวรับ D2 / 3 ที่ลดลงในเยื่อหุ้มสมอง prefrontal รวมถึงเยื่อหุ้มสมอง orbitofrontal ของหมูที่สัมผัสกับระบบการย่อยซูโครส

Dopaminergic neurons ของ VTA ส่งการคาดการณ์ไปยังฮิบโปและ amygdala ซึ่งพวกมันสนับสนุนพฤติกรรมที่คล้ายกับนิสัย71 และไกล่เกลี่ยการเข้ารหัสและการดึงการปรับสภาพยา72,73 และตัวชี้นำอาหาร74,75. การถ่ายภาพสมองของมนุษย์แสดงให้เห็นว่ามีการกระตุ้นด้วยฮิปโปแคมปัสเพื่อตอบสนองต่อความอยากอาหารและการชิม76. สอดคล้องกับการค้นพบของเราในการลดความพร้อมรับ hippocampal และ amygdalar D2 / 3 ในการตอบสนองต่อซูโครสการทำแผนที่สมองของมนุษย์ด้วย [18F] fallypride แสดงการปลดปล่อยโคเคนที่เกิดจากคิวใน amygdala และ hippocampus77. ในสมองของสัตว์ฟันแทะการสัมผัสด้วยโคเคนทำให้เกิดการปลดปล่อย DA ใน amygdala78และการปรับเปลี่ยนระดับ amygdala DA มีอิทธิพลต่อพฤติกรรมการแสวงหาโคเคนเนื่องจากคิว79.

ในการศึกษาบุคคลที่เป็นโรคอ้วนความสัมพันธ์ระหว่าง D2 / 3 และμORความพร้อมใช้งานซึ่งรู้กันว่ามีอยู่ในภูมิภาค striatal ของบุคคลที่มีสภาพลีนถูกรบกวนใน ventral striatum80. เราเปรียบเทียบค่าของ BPND ของผู้ติดตามสองคนเพื่อทดสอบว่าข้อมูลมีการทำซ้ำเอฟเฟกต์นี้หรือไม่ สมองหมูในปัจจุบันไม่มีความสัมพันธ์กันระหว่างค่าของ BPND ของสอง tracers ที่พื้นฐานหรือหลังจากการสัมผัสกับซูโครส จากนั้นเราทดสอบว่าสัตว์ที่มีการหดตัวของ tracer raclopride ที่ใหญ่ที่สุดนั้นจะมีการลดลงของ tracer carfentanil ที่ใหญ่ที่สุดหรือไม่ แต่เรากลับพบความสัมพันธ์เชิงลบในภูมิภาคที่มีการเปลี่ยนแปลงโดยเฉลี่ยแสดงให้เห็นว่าสัตว์ที่มีการเปลี่ยนแปลง Tracer raclopride มีการเปลี่ยนแปลงที่ต่ำที่สุดของศักยภาพในการจับของ trafic carfentanil ความสัมพันธ์แบบผกผันระหว่างการเปลี่ยนแปลงแสดงให้เห็นว่าผลกระทบของการบริโภคน้ำตาลซูโครสในความเป็นประโยชน์ของผู้รับที่เกี่ยวข้องจะถูกควบคุมในทิศทางตรงกันข้าม เป็นที่ทราบกันดีว่าการบริโภคอาหารหรือยาเสพติดที่น่ากินมากเกินไปอาจเกิดจากความต้องการหรือความชอบหรือทั้งสองอย่าง60,81. เป็นไปได้ว่าขนาดของความต้องการที่ถูกขับเคลื่อนโดยโดปามีนนั้นทำให้ขนาดของความชอบลดลงโดย opioids หรือในทางกลับกัน หลักฐานล่าสุดชี้ไปที่บทบาทของ GABAA ตัวรับในขั้ว VTA และขั้ว cholinergic ใน striatum และ cortex ที่อาจทำหน้าที่เป็นตัวสลับระหว่างกลไกการพึ่งพาโดพามีนและโดปามีนอิสระจากการกระทำ opioid82,83 ที่อาจอธิบายถึงการแลกเปลี่ยนกลับกันของโดปามีนและโอปิอิดเอฟเฟ็กต์ในบริเวณที่มีการแสดงออกของเมือก

สัตว์เลี้ยงที่มีข้อบกพร่องคือสัตว์ที่มีขนาดค่อนข้างใหญ่เมื่อเปรียบเทียบกับการถ่ายภาพเอกซเรย์ที่ จำกัด ซึ่งส่งผลต่อผลลัพธ์จากบริเวณสมองเล็ก ๆ ที่เกี่ยวข้องกับพฤติกรรมที่เกี่ยวข้องกับอาหาร อย่างไรก็ตามแม้จะมีข้อกังวลเหล่านี้11C] การรวมตัวของ raclopride ก่อนหน้านี้ถูกบันทึกทั้งในส่วนของ striatal และ extrastriatal84,85,86,87. การใช้ [11C] raclopride เพื่อติดฉลากตัวรับชนิดเดียวกันทำให้ไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับความแตกต่างของความสัมพันธ์ที่อาจเกิดขึ้นซึ่งอาจส่งผลต่อการใช้ตัวติดตามแยกสำหรับตัวรับเดียวกันในภูมิภาคต่างๆ การศึกษาล่าสุดรวมถึงบันทึกของการมีผลผูกพันกับ extrastriatal [11C] raclopride Alakurtti อัล et. พบว่าการทำซ้ำที่ดีของมาตรการของ striatal raclopride ผูกพันใน striatum มีเพียงการทำซ้ำที่ดีถึงปานกลางในเยื่อหุ้มสมอง85. ในการศึกษาต่อมา Svensson อัล et. กล่าวถึงปัญหาต่าง ๆ ที่มีผลต่อการใช้11C] raclopride เป็นเครื่องหมายของผู้รับ extrastriatal D2 / 3 ในการศึกษาของมนุษย์ที่มีสุขภาพดีรวมถึงการทำซ้ำที่น่าสงสารในเยื่อหุ้มสมองและการลดลงของการ จำกัด extrastriatal ผูกพันในเยื่อหุ้มสมองด้านหน้าในการตอบสนองต่อตัวแทนบล็อก D2 / 388. การเปรียบเทียบการทดสอบการทดสอบพบความแปรปรวนของ 4-7% ใน striatum และ 13–59% ในภูมิภาคเยื่อหุ้มสมอง แต่เวลาระหว่างการสอบเฉลี่ย 20 วันซึ่งแตกต่างจากการศึกษามากที่สุด 1-2 วัน ปัจจัยจำนวนหนึ่งในชีวิตของอาสาสมัครเหล่านั้นอาจมีเวลาที่จะมีอิทธิพลต่อการค้นพบ อันที่จริงเราแสดงให้เห็นว่าเพียงเพิ่มการบริโภคซูโครสในกิจวัตรตอนเช้าเป็นเวลา 12 วันอาจมีผลต่อมาตรการผูกพันที่ได้รับในอีกสองสัปดาห์ต่อมา ปัจจัยอื่น ๆ เช่นการเล่นวิดีโอเกมการช็อปปิ้งการเข้าสู่ความสัมพันธ์โรแมนติกและกิจกรรมทางเพศการใช้ยาหรือการเปลี่ยนอาหารและการออกกำลังกายอาจส่งผลต่อระดับโดพามีนนอกร่างกายที่มีศักยภาพในการเปลี่ยนแปลงของชุดข้อมูล การศึกษาล่าสุดใน minipigs แนะนำการตั้งค่าที่ควบคุมอย่างดีโดยตัวแปรเพียงอย่างเดียวคือการขาดหรือการมีน้ำตาลซูโครสในอาหาร ในบริบทนี้ข้อมูลจากสัตว์เจ็ดตัวมีความแปรปรวนต่ำพอสมควรในส่วนที่เกี่ยวกับอวัยวะภายในที่เกี่ยวข้อง

ข้อ จำกัด ของการศึกษาในปัจจุบันคือการใช้ยาชาที่จำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าไม่สามารถเคลื่อนไหวได้ในระหว่าง ในร่างกาย ภาพสัตว์ ผลกระทบของยาชาเฉพาะและการมีปฏิสัมพันธ์กับยาหรือการแทรกแซงอื่น ๆ สามารถทำให้เกิดความสับสนของการแผ่รังสี89,90. Ketamine เป็นยาต่อต้านกลูตามาเทอจิคที่มีฤทธิ์ต้านซึมเศร้าอย่างรวดเร็วในขนาดยาชาย่อย91,92,93ที่ไม่ลด striatal [11C] raclopride มีผลผูกพันกับมนุษย์94. อย่างไรก็ตามพบว่า S-ketamine ลดความพร้อมใช้งานของตัวรับ dopamine D2 / 3 ใน striatum ของไพรเมตที่ไม่ใช่มนุษย์95. Isoflurane เป็นยาชาทั่วไปในสัตว์เลี้ยง PET จากการศึกษาก่อนหน้านี้เราพบว่า11C] SCH23390, radioligand ของตัวรับ Dopamine D1 จะสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญใน minipigs anesthetized กับ isoflurane มากกว่า propofol, แนะนำความไวของโดปามีนส่งผลต่อการระงับความรู้สึก96. ในการศึกษาปัจจุบัน minipigs ทั้งหมดถูกถ่ายที่ timepoints ทั้งสองภายใต้ยาคีตามีนและยาระงับความรู้สึก isoflurane ทำให้การเปรียบเทียบในปัจจุบันใช้ได้

สรุป

การบริโภคอาหารที่มีประโยชน์มากเกินไปอาจทำให้ทั้งสองอย่างและกลายเป็นผลของการติดกับผลกระทบโดยตรงต่อสุขภาพจากโรคอ้วน เราทดสอบการอ้างสิทธิ์ว่า opioids และโดปามีนเป็นสื่อกลางให้รางวัลสำคัญต่อการอยู่รอดรวมถึงการใช้ยาในทางที่ผิด มินิกส์ที่มีการเข้าถึงสารละลายซูโครสเป็นระยะเวลา 12 วันติดต่อกันแสดงให้เห็นว่าโดปามีน D2 / 3 และตัวรับ opiid ลดลงในพื้นที่ที่มีการเต้นของสมองในขณะที่อยู่ในระดับสูงและใกล้เคียงกับที่สังเกตได้เมื่อยาเสพติด มีการบริโภค การได้รับซูโครสครั้งแรกนั้นสอดคล้องกับการปล่อย opioid ในบริเวณสมองที่ทำงานอยู่เพื่อรับรางวัล การเปลี่ยนแปลงของความพร้อมใช้ opioid และโดปามีนอธิบายถึงศักยภาพในการเสพติดของซูโครสที่บริโภคเกิน

วัสดุและวิธีการ

จริยธรรมของสัตว์

การศึกษาครั้งนี้ได้รับการอนุมัติและควบคุมโดยผู้ตรวจการทดลองสัตว์ในประเทศเดนมาร์กและการทดลองทั้งหมดได้ดำเนินการตามคำสั่ง 2010/63 / EU ของรัฐสภายุโรปและสภาว่าด้วยการคุ้มครองสัตว์ที่ใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางวิทยาศาสตร์และแนวทาง ARRIVE เราใช้ minipigs Göttingenหญิงอายุสิบสี่เดือน (Ellegaard, Dalmose, Denmark) Minipigs ได้รับอาหารเม็ด (6 dL, 2 ครั้งต่อวัน, บริการอาหารพิเศษ, Aarhus, เดนมาร์ก) พร้อมน้ำประปา โฆษณาฟรี. อุณหภูมิสิ่งแวดล้อมอยู่ที่ 20-22 ° C ความชื้นสัมพัทธ์ 50–55% และอากาศเปลี่ยนแปดครั้งทุกชั่วโมง

การบริโภคซูโครสไม่สม่ำเสมอ

เราถ่ายเจ็ด minipigs ด้วย [11C] raclopride และ [11C] carfentanil ที่ baseline และอีกหนึ่งวันหลังจาก 12 วันติดต่อกันของการสัมผัสน้ำซูโครส การสัมผัสซูโครสประกอบด้วยหนึ่งชั่วโมงของซูโครส (ซูโครส, Dansukker, โคเปนเฮเกน, เดนมาร์ก) การเข้าถึงน้ำ (500 กรัมซูโครสในน้ำ 2 ลิตร) ทุกวันในช่วงระยะเวลา 12 วัน ปริมาณซูโครสที่บันทึกไว้และมินิพีกทั้งหมดบริโภค 2 ลิตรต่อวัน เรายังถ่ายภาพ minipigs เดียวกันห้ารายการด้วย [11C] carfentanil 30 นาทีหลังจากการเข้าถึงน้ำตาลซูโครสครั้งแรกเพื่อศึกษาการปลดปล่อย opioid แบบเฉียบพลัน

minipigs มีน้ำหนักตัวเฉลี่ย 13.6% จาก 25.4 กก. (± 0.73 SEM) ที่ค่าพื้นฐานเป็น 28.9 กก. (± 0.69 SEM) หลังจากได้รับซูโครส 12 วันซึ่งสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ 0.001) มากกว่าการเพิ่มขึ้นที่สังเกตได้ในตัวอย่างของ minipigs ควบคุมที่ได้รับในการศึกษาก่อนหน้านี้โดยที่น้ำหนักเพิ่มขึ้นโดยเฉลี่ยเพียง 4.9% ในช่วงพัฒนาการเดียวกัน

ภาพสัตว์เลี้ยงสมอง

เราอดอาหารหมูค้างคืนด้วยการเข้าถึงน้ำฟรีก่อนที่จะถ่ายภาพ เรา minipigs ยาและวิสัญญีตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้97 และวางมันไว้ในอุปกรณ์ PET / CT (Siemens Biograph 64 Truepoint PET) เราทำการสแกน CT ขนาดต่ำก่อนการซื้อ PET แต่ละครั้งสำหรับคำจำกัดความทางกายวิภาคและการแก้ไขการลดทอนข้อมูลการปล่อย PET เราบริหารทางหลอดเลือดดำ [11C] raclopride ที่พื้นฐาน (360 ± 18 MBq กิจกรรมเฉพาะ 77 ± 76 GBq / μmolมวลที่ฉีด 0.12 ± 0.08 μg / kg) และหลังจากซูโครส 12 วัน (374 ± 54 MBq, กิจกรรมเฉพาะ 127 ± 85 GBq / μmol, มวลที่ฉีด 0.06 ± 0.05 μg / kg) และ [11C] carfentanil ที่ baseline (377 ± 43 MBq, กิจกรรมเฉพาะ 311 ± 195 GBq / μmol, มวลที่ฉีด 0.03 ± 0.02 μg / kg) และหลังจากซูโครส 12 วัน (337 ± 71 MBq, กิจกรรมเฉพาะ 177 ± 157 GBq / μmol, มวลฉีด 0.06 ± 0.08 μg / kg) ผ่านทางหลอดเลือดดำหูในน้ำเกลือ 10 มล. ในช่วงนาทีแรกของการสแกน 90 นาที เราสร้างข้อมูล PET ใหม่โดยใช้ TrueX 3D OSEM (3 ซ้ำ, 21 ชุดย่อย), 256 × 256 × 109 เมทริกซ์และตัวกรองเกาส์ 2 มม. โดยใช้โครงสร้างกรอบเวลา 5 × 60, 3 × 300, 4 × 600 , 2 × 900 วินาที (รวม 14 เฟรม, 90 นาที) ที่เบสพื้นฐานและหลังจากซูโครส 12 วัน, minipigs จะถูกถ่ายภาพด้วย tracers ทั้งสองฉีดกันอย่างน้อย 100 นาทีเนื่องจากครึ่งชีวิตของ [11C] ตัวติดตามสัตว์เลี้ยง เมื่อสิ้นสุดขั้นตอนการผลิต PET ครั้งสุดท้ายเราทำการขุด minipigs ภายใต้การดมยาสลบโดยการให้ยา pentobarbital เกินขนาดทางหลอดเลือดดำ (100 mg / kg)

การวิเคราะห์เชิงปริมาณและสถิติ

เราดำเนินการขั้นตอนก่อนการประมวลผลโดยใช้ PMOD 3.7 (PMOD Technologies Ltd, ซูริก, สวิตเซอร์แลนด์) ในการกำหนดพารามิเตอร์การแปลงสเตริโอจากแล็คเกอร์จากอิมเมจ PET โดยเฉลี่ยเราใช้เทมเพลตเฉพาะแกนด์ เราใช้เมทริกซ์การแปลงและการแปรปรวนที่สร้างขึ้นบนอนุกรมเวลา PET ที่สอดคล้องกัน เราสร้างภาพพารามิเตอร์ของ [11C] raclopride ที่มีศักยภาพในการผูก (BPND) โดยใช้วิธีการอ้างอิงเนื้อเยื่อหลายชั้นของ Ichise และเพื่อนร่วมงาน98. เราสร้างหน้ากากที่ทำขึ้นเองของซีรีเบลลัมซึ่งไม่รวม vermis เพื่อให้ได้กัมมันตภาพรังสีของเนื้อเยื่อสมองน้อยในช่วงเวลาหนึ่งในภูมิภาคที่มีความหนาแน่นของตัวรับ DA2 / 3 เล็กน้อย เราสร้างภาพพารามิเตอร์ของ [11C] carfentanil โดยใช้โมเดลเนื้อเยื่ออ้างอิงของ Logan99,100 ด้วย t * = 30 นาที การศึกษาของ [11C] carfentanil ผูกพันในสมองของมนุษย์ได้ใช้เยื่อหุ้มสมองท้ายทอยเป็นภูมิภาคอ้างอิง36; อย่างไรก็ตามในหมูตามเส้นโค้งของกิจกรรมเวลาความผูกพันที่ไม่สามารถแทนที่ได้ในสมองน้อยกว่าในเยื่อหุ้มสมองท้ายทอยซึ่งสอดคล้องกับผลการวิจัยจากการศึกษาอัตชีวประวัติของหนู101. ดังนั้นเราจึงเลือก cerebellum เป็นพื้นที่อ้างอิงในการศึกษาปัจจุบัน

การวิเคราะห์ทางสถิติ

เราได้แผนที่เพื่อการวิเคราะห์ด้วย voxel-wise ด้วยการทำแผนที่สถิติที่ไม่ใช่พารามิเตอร์ (SnPM v13.01, http://warwick.ac.uk/snpm) กล่องเครื่องมือ SPM ที่ใช้ทฤษฎีการเปลี่ยนแปลงแบบไม่อิงพารามิเตอร์เพื่อเป็นกรอบในการอนุมานเชิงสถิติวิธีที่แสดงให้เห็นว่าทำงานได้ดีสำหรับตัวอย่างขนาดเล็กเนื่องจากการควบคุมอย่างเข้มงวดของผลบวกเท็จ14 และนำไปใช้ตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้า102. ผู้เชี่ยวชาญในหมู neuroanatomy (DO) เปรียบเทียบภาพที่ได้รับมีระดับนัยสำคัญถึง 5% กับแผนที่ความละเอียดสูงGöttingen minipig103,104 เพื่อกำหนดและทำเครื่องหมายภูมิภาคของ DA D2 / 3 และμOR BP ที่ลดลงND จากพื้นฐานถึงสภาพหลังน้ำตาลซูโครส จากนั้นเราทำการวิเคราะห์ภูมิภาคที่น่าสนใจ (ROI) เพื่อดึง BPND ค่าของภูมิภาคเฉพาะที่พบว่าเป็นที่น่าสนใจตามการวิเคราะห์ SnPM รวมถึง striatum นิวเคลียส accumbens, ฐานดอก, amygdala, เยื่อหุ้มสมอง cingulate และเยื่อหุ้มสมอง prefrontal ไม่มีสถิติเพิ่มเติมเกี่ยวกับการวิเคราะห์ ROI เนื่องจากภูมิภาคเหล่านี้พบว่ามีความสำคัญในการใช้ SnPM

อ้างอิง

  1. 1.

    Smyth, S. & Heron, A. โรคเบาหวานและโรคอ้วน: โรคระบาดแฝด ชัยนาทเมธา 12, 75 – 80, https://doi.org/10.1038/nm0106-75 (2006)

  2. 2.

    Flegal, KM, Carroll, MD, Ogden, CL & Curtin, LR ความชุกและแนวโน้มของโรคอ้วนในผู้ใหญ่ในสหรัฐอเมริกา พ.ศ. 1999–2008 JAMA 303, 235 – 241, https://doi.org/10.1001/jama.2009.2014 (2010)

  3. 3.

    เดวิส, แคลิฟอร์เนีย อัล et. โดปามีนสำหรับ "ความต้องการ" และ opioids สำหรับ "ความชอบ": การเปรียบเทียบของผู้ใหญ่ที่เป็นโรคอ้วนที่มีและไม่มีการดื่มสุรา โรคอ้วน (ซิลเวอร์สปริง) 17, 1220 – 1225, https://doi.org/10.1038/oby.2009.52 (2009)

  4. 4.

    Drewnowski, A. ความอ้วนและสิ่งแวดล้อมทางอาหาร: ความหนาแน่นของพลังงานในอาหารและต้นทุนอาหาร วารสารการแพทย์ป้องกันแบบอเมริกัน 27, 154 – 162, https://doi.org/10.1016/j.amepre.2004.06.011 (2004)

  5. 5.

    Lenoir, M. , Serre, F. , Cantin, L. & Ahmed, SH ความหวานเข้มข้นเหนือรางวัลโคเคน PloS หนึ่ง 2,e698, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0000698 (2007)

  6. 6.

    Ahmed, S. , Avena, NM, Berridge, KC, Gearhardt, A. & Guillem, K. In ประสาทวิทยาศาสตร์ในศตวรรษที่ 21 (ed. Phaff, DW) (Springer, 2012)

  7. 7.

    Avena, NM, Gold, JA, Kroll, C. & Gold, MS พัฒนาการเพิ่มเติมในระบบประสาทของอาหารและการเสพติด: อัปเดตเกี่ยวกับสถานะของวิทยาศาสตร์ โภชนาการ 28, 341 – 343, https://doi.org/10.1016/j.nut.2011.11.002 (2012)

  8. 8.

    Leyton, M. ใน ความสุขของสมอง (eds Kringelbach, ML & Berridge, KC) (Oxford University Press, 2010)

  9. 9.

    Nathan, PJ & Bullmore, ET จากการลิ้มรส hedonics ไปจนถึงแรงผลักดันที่สร้างแรงบันดาลใจ: ตัวรับ mu-opioid ส่วนกลางและพฤติกรรมการกินเหล้า Int J Neuropsychopharmacol 12, 995 – 1008, https://doi.org/10.1017/S146114570900039X (2009)

  10. 10.

    Berridge, รางวัลอาหาร KC: สารตั้งต้นในสมองที่ต้องการและชื่นชอบ ประสาทวิทยาศาสตร์และชีวจิตรีวิว 20, 1 – 25 (1996)

  11. 11.

    Gjedde, A. , Wong, DF, Rosa-Neto, P. & Cumming, P. Mapping neuroreceptors ในที่ทำงาน: เกี่ยวกับคำจำกัดความและการตีความศักยภาพในการผูกพันหลังจาก 20 ปีของความก้าวหน้า Int Rev Neurobiol 63, 1 – 20, https://doi.org/10.1016/S0074-7742(05)63001-2 (2005)

  12. 12.

    Avena, NM, Bocarsly, ME & Hoebel, BG รูปแบบของน้ำตาลและไขมันจากสัตว์: ความสัมพันธ์กับการติดอาหารและน้ำหนักตัวที่เพิ่มขึ้น วิธีการ Mol Biol 829, 351 – 365, https://doi.org/10.1007/978-1-61779-458-2_23 (2012)

  13. 13.

    เจลซิง, เจ อัล et. เยื่อหุ้มสมองส่วนหน้าในสมอง Minipig ของ Gottingen ที่ถูกกำหนดโดยเกณฑ์การฉายประสาทและ cytoar Architecture Brain Res Bull 70, 322 – 336, https://doi.org/10.1016/j.brainresbull.2006.06.009 (2006)

  14. 14.

    Nichols, TE & Holmes, AP การทดสอบการเปลี่ยนแปลงแบบไม่ใช้พารามิเตอร์สำหรับ neuroimaging ที่ใช้งานได้: ไพรเมอร์พร้อมตัวอย่าง Hum Brain Mapp 15, 1 – 25 (2002)

  15. 15.

    Avena, NM, Rada, P. & Hoebel, BG หลักฐานการติดน้ำตาล: ผลกระทบทางพฤติกรรมและทางประสาทเคมีของการบริโภคน้ำตาลที่ไม่ต่อเนื่องและมากเกินไป ประสาทวิทยาศาสตร์และชีวจิตรีวิว 32, 20 – 39, https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2007.04.019 (2008)

  16. 16.

    อลอนโซ่ - อลอนโซ่ม. อัล et. ระบบการให้รางวัลอาหาร: มุมมองปัจจุบันและความต้องการการวิจัยในอนาคต Nutr Rev 73, 296 – 307, https://doi.org/10.1093/nutrit/nuv002 (2015)

  17. 17.

    Figlewicz, DP, Bennett-Jay, JL, Kittleson, S. , Sipols, AJ & Zavosh, A. การบริหารตนเองของซูโครสและการกระตุ้นระบบประสาทส่วนกลางในหนู Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 300, R876–884, https://doi.org/10.1152/ajpregu.00655.2010 (2011)

  18. 18.

    Tellez, LA อัล et. วงจรแยกจะเข้ารหัสค่าความชอบและคุณค่าทางโภชนาการของน้ำตาล ประสาทวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ 19, 465 – 470, https://doi.org/10.1038/nn.4224 (2016)

  19. 19.

    โคลันทูโอนี, ซี. อัล et. การบริโภคน้ำตาลมากเกินไปจะเปลี่ยนไปผูกกับตัวรับ dopamine และ mu-opioid ในสมอง Neuroreport 12, 3549 – 3552 (2001)

  20. 20.

    Pert, CB, Kuhar, MJ & Snyder, SH Opiate receptor: autoradiographic localization ในสมองหนู Proc Natl Acad Sci สหรัฐอเมริกา 73, 3729 – 3733 (1976)

  21. 21.

    Soderman, AR & Unterwald, รางวัล EM โคเคนและสมาธิสั้นในหนู: ไซต์ของการมอดูเลตตัวรับ mu opioid Neuroscience 154, 1506 – 1516, https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2008.04.063 (2008)

  22. 22.

    Ward, SJ, Martin, TJ & Roberts, DC Beta-funaltrexamine มีผลต่อการบริหารโคเคนด้วยตนเองในหนูที่ตอบสนองต่อตารางการเสริมแรงในอัตราส่วนก้าวหน้า เภสัชวิทยาชีวเคมีและพฤติกรรม 75, 301 – 307 (2003)

  23. 23.

    ชโรเดอร์ JA อัล et. บทบาทของตัวรับ mu opioid ในกิจกรรมที่กระตุ้นให้เกิดโคเคนความไวต่อความรู้สึกและการให้รางวัลในหนู Psychopharmacology 195, 265 – 272, https://doi.org/10.1007/s00213-007-0883-z (2007)

  24. 24.

    Tang, XC, McFarland, K. , Cagle, S. & Kalivas, การคืนสถานะที่เกิดจากโคเคนของ PW ต้องการการกระตุ้นจากภายนอกของตัวรับ mu-opioid ในช่องท้อง pallidum วารสารประสาทวิทยาศาสตร์: วารสารทางการของสมาคมประสาทวิทยาศาสตร์ 25, 4512 – 4520, https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.0685-05.2005 (2005)

  25. 25.

    Tuulari, JJ อัล et. การให้อาหารเผยแพร่ Opioids จากภายนอกในมนุษย์ Neurosci J 37, 8284 – 8291, https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.0976-17.2017 (2017)

  26. 26.

    Smith, KS & Berridge, KC Opioid limbic circuit เพื่อเป็นรางวัล: ปฏิสัมพันธ์ระหว่างจุดสำคัญทางพันธุกรรมของนิวเคลียส accumbens และ ventral pallidum Neurosci J 27, 1594 – 1605, https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.4205-06.2007 (2007)

  27. 27.

    Pecina, S. & Berridge, KC Opioid site ในนิวเคลียส accumbens เชลล์เป็นสื่อกลางในการกินและ 'ความชอบ' ในอาหาร: แผนที่ขึ้นอยู่กับ microinjection Fos plumes สมอง Res 863, 71 – 86 (2000)

  28. 28.

    Zhang, M. & Kelley, AE การบริโภคขัณฑสกร, เกลือและสารละลายเอทานอลจะเพิ่มขึ้นโดยการใส่ตัวเร่งปฏิกิริยา mu opioid เข้าไปในนิวเคลียส accumbens Psychopharmacology 159, 415 – 423, https://doi.org/10.1007/s00213-001-0932-y (2002)

  29. 29.

    Zhang, M. , Gosnell, BA & Kelley, AE การบริโภคอาหารที่มีไขมันสูงได้รับการปรับปรุงโดยการกระตุ้นตัวรับ mu opioid ภายในนิวเคลียส accumbens วารสารเภสัชวิทยาและการบำบัดเชิงทดลอง 285, 908 – 914 (1998)

  30. 30.

    Levine, AS, Weldon, DT, Grace, M. , Cleary, JP & Billington, CJ Naloxone บล็อกส่วนของการให้อาหารที่ขับเคลื่อนด้วยรสหวานในหนูที่ถูก จำกัด อาหาร Am J Physiol 268, R248–252 (1995)

  31. 31.

    Glass, MJ, Billington, CJ & Levine, AS Opioids และการบริโภคอาหาร: ระบบประสาททำงานแบบกระจาย? neuropeptides 33, 360 – 368, https://doi.org/10.1054/npep.1999.0050 (1999)

  32. 32.

    Fantino, M. , Hosotte, J. & Apfelbaum, M. สารต่อต้าน opioid ชื่อ naltrexone ช่วยลดความชื่นชอบซูโครสในมนุษย์ Am J Physiol 251, R91–96, https://doi.org/10.1152/ajpregu.1986.251.1.R91 (1986)

  33. 33.

    Arbisi, PA, Billington, CJ & Levine, AS ผลของ naltrexone ต่อเกณฑ์การตรวจจับและการรับรู้รสชาติ ความอยากอาหาร 32, 241 – 249, https://doi.org/10.1006/appe.1998.0217 (1999)

  34. 34.

    Drewnowski, A. , Krahn, DD, Demitrack, MA, Nairn, K. & Gosnell, BA Naloxone ซึ่งเป็นตัวป้องกันยาเสพติดช่วยลดการบริโภคอาหารที่มีไขมันสูงหวานในผู้ที่รับประทานอาหารที่เป็นผู้หญิงที่เป็นโรคอ้วนและไม่ติดมัน Am J Clin Nutr 61, 1206 – 1212 (1995)

  35. 35.

    Wassum, KM, Ostlund, SB, Maidment, NT & Balleine, BW วงจร opioid ที่แตกต่างกันเป็นตัวกำหนดความน่ารับประทานและความปรารถนาของกิจกรรมที่ให้รางวัล Proc Natl Acad Sci สหรัฐอเมริกา 106, 12512 – 12517, https://doi.org/10.1073/pnas.0905874106 (2009)

  36. 36.

    Colasanti, อ. อัล et. การปล่อย opioid จากภายนอกในระบบการให้รางวัลสมองของมนุษย์เนื่องจากการบริหารแอมเฟตามีนเฉียบพลัน จิตเวช Biol 72, 371 – 377, https://doi.org/10.1016/j.biopsych.2012.01.027 (2012)

  37. 37.

    มิกฉัน อัล et. แอมเฟตามีนที่เกิดจากการปล่อย opioid จากภายนอกในสมองมนุษย์ที่ตรวจพบด้วย [11C] carfentanil PET: การจำลองแบบในกลุ่มคนอิสระ Int J Neuropsychopharmacol, 1 – 6, https://doi.org/10.1017/S1461145714000704 (2014)

  38. 38.

    Yeomans, MR & Grey, RW Opioid เปปไทด์และการควบคุมพฤติกรรมการกินของมนุษย์ ประสาทวิทยาศาสตร์และชีวจิตรีวิว 26, 713 – 728 (2002)

  39. 39.

    Sprenger, T. , Berthele, A. , Platzer, S. , Boecker, H. & Tolle, TR สิ่งที่ต้องเรียนรู้จาก ในร่างกาย การถ่ายภาพสมอง opioidergic? ปวด Eur J 9, 117 – 121, https://doi.org/10.1016/j.ejpain.2004.07.010 (2005)

  40. 40.

    Unterwald, EM & Cuntapay, M. ปฏิกิริยาระหว่าง Dopamine-opioid ในหนู rat striatum: บทบาทในการปรับตัวของตัวรับ dopamine D1 ในการส่งสัญญาณแบบ delta opioid receptor-mediated Neuropharmacology 39, 372 – 381 (2000)

  41. 41.

    เบ็นเชอรีฟบี. อัล et. ตัวรับ mu-opioid ในระดับภูมิภาคมีผลทำให้เยื่อหุ้มสมองลดลงในบูลิเมียเนียสซาและมีความสัมพันธ์เชิงลบกับพฤติกรรมการอดอาหาร วารสารเวชศาสตร์นิวเคลียร์: สิ่งพิมพ์อย่างเป็นทางการ, สมาคมเวชศาสตร์นิวเคลียร์ 46, 1349 – 1351 (2005)

  42. 42.

    Karlsson, HK อัล et. โรคอ้วนนั้นสัมพันธ์กับการลดลงของ mu-opioid แต่ไม่มีโดปามีน dopamine D2 receptor ที่มีอยู่ในสมองที่ไม่เปลี่ยนแปลง Neurosci J 35, 3959 – 3965, https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.4744-14.2015 (2015)

  43. 43.

    Karlsson, HK อัล et. การสูญเสียน้ำหนักหลังการผ่าตัดลดความอ้วนช่วยทำให้สมอง opioid ผู้รับปกติเป็นโรคอ้วน จิตเวชศาสต 21, 1057 – 1062, https://doi.org/10.1038/mp.2015.153 (2016)

  44. 44.

    Burghardt, PR, Rothberg, AE, Dykhuis, KE, Burant, CF & Zubieta, JK กลไก Opioid ภายนอกมีความสำคัญต่อโรคอ้วนและการลดน้ำหนักในมนุษย์ J Clin Endocrinol Metab 100, 3193 – 3201, https://doi.org/10.1210/jc.2015-1783 (2015)

  45. 45.

    มาจูรีเจ. อัล et. โดพามีนและสารสื่อประสาทประสาท Opioid ในการเสพติดพฤติกรรม: การศึกษาเปรียบเทียบ PET ในการเล่นการพนันทางพยาธิวิทยาและการรับประทานการดื่มสุรา Neuropsychopharmacology 42, 1169 – 1177, https://doi.org/10.1038/npp.2016.265 (2017)

  46. 46.

    Vucetic, Z. , Kimmel, J. & Reyes, TM อาหารไขมันสูงเรื้อรังทำให้เกิดการควบคุม epigenetic หลังคลอดของตัวรับ mu-opioid ในสมอง Neuropsychopharmacology: ประกาศอย่างเป็นทางการของ American College of Neuropsychopharmacology 36, 1199 – 1206, https://doi.org/10.1038/npp.2011.4 (2011)

  47. 47.

    Mena, JD, Sadeghian, K. & Baldo, BA การชักนำให้เกิดภาวะ hyperphagia และปริมาณคาร์โบไฮเดรตโดยการกระตุ้นตัวรับ mu-opioid ในบริเวณที่มีการล้อมรอบของเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้า วารสารประสาทวิทยาศาสตร์: วารสารทางการของสมาคมประสาทวิทยาศาสตร์ 31, 3249 – 3260, https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.2050-10.2011 (2011)

  48. 48.

    Park, K. , Volkow, ND, Pan, Y. & Du, C. โคเคนเรื้อรังช่วยลดการส่งสัญญาณของโดปามีนในระหว่างการมึนเมาโคเคนและความไม่สมดุลของ D1 เหนือสัญญาณตัวรับ D2 วารสารประสาทวิทยาศาสตร์: วารสารทางการของสมาคมประสาทวิทยาศาสตร์ 33, 15827 – 15836, https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1935-13.2013 (2013)

  49. 49.

    คัมมิงพี อัล et. ผลของนิโคตินแบบเฉียบพลันต่อการไหลเวียนโลหิตและการจับตัวของ [11C] ราโคลโลไดรด์ต่อตัวรับโดปามีน D2,3 ในสมองหมู. NeuroImage 19, 1127 – 1136 (2003)

  50. 50.

    Moore, RJ, Vinsant, SL, Nader, MA, Porrino, LJ & Friedman, DP ผลของการบริหารโคเคนด้วยตนเองต่อตัวรับ dopamine D2 ในลิงชนิดหนึ่ง ไซแนปส์ 30, 88–96, doi:10.1002/(SICI)1098-2396(199809)30:1<88::AID-SYN11>3.0.CO;2-L (1998).

  51. 51.

    Volkow, ND อัล et. ตัวชี้นำโคเคนและโดปามีนในแถบหลัง: กลไกของความอยากในการติดโคเคน วารสารประสาทวิทยาศาสตร์: วารสารทางการของสมาคมประสาทวิทยาศาสตร์ 26, 6583 – 6588, https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1544-06.2006 (2006)

  52. 52.

    วงศ์ DF อัล et. เพิ่มปริมาณการรับโดปามีนใน striatum ของมนุษย์ในช่วงที่มีความอยากโคเคน Neuropsychopharmacology 31, 2716 – 2727, https://doi.org/10.1038/sj.npp.1301194 (2006)

  53. 53.

    Hajnal, A. , Smith, GP & Norgren, R. การกระตุ้นซูโครสในช่องปากจะเพิ่มโดพามีนในหนู Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 286, R31–37, https://doi.org/10.1152/ajpregu.00282.2003 (2004)

  54. 54.

    Volkow, ND, Fowler, JS, Wang, GJ, Baler, R. & Telang, F. การถ่ายภาพบทบาทของโดปามีนในการใช้ยาเสพติดและการเสพติด Neuropharmacology 56(ข้อ 1), 3–8, https://doi.org/10.1016/j.neuropharm.2008.05.022 (2009)

  55. 55.

    วังจีเจ อัล et. โดปามีนสมองและโรคอ้วน มีดหมอ 357, 354 – 357 (2001)

  56. 56.

    Wang, GJ, Volkow, ND, Thanos, PK & Fowler, JS ความคล้ายคลึงกันระหว่างโรคอ้วนและการติดยาที่ประเมินโดยการถ่ายภาพเซลล์ประสาท: การทบทวนแนวคิด วารสารโรคติดเชื้อ 23, 39 – 53, https://doi.org/10.1300/J069v23n03_04 (2004)

  57. 57.

    Johnson, PM & Kenny, PJ Dopamine D2 receptors ในความผิดปกติของการให้รางวัลเหมือนการเสพติดและการกินโดยบังคับในหนูที่เป็นโรคอ้วน ประสาทวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ 13, 635 – 641, https://doi.org/10.1038/nn.2519 (2010)

  58. 58.

    Berridge, KC & Kringelbach, ML ประสาทสัมผัสแห่งความสุข: รางวัลในมนุษย์และสัตว์ Psychopharmacology 199, 457 – 480, https://doi.org/10.1007/s00213-008-1099-6 (2008)

  59. 59.

    Berridge, KC & Kringelbach, ML ระบบความสุขในสมอง เซลล์ประสาท 86, 646 – 664, https://doi.org/10.1016/j.neuron.2015.02.018 (2015)

  60. 60.

    Schultz, W. สัญญาณรางวัล Predictive ของเซลล์ประสาทโดปามีน J Neurophysiol 80, 1 – 27, https://doi.org/10.1152/jn.1998.80.1.1 (1998)

  61. 61.

    Val-Laillet, D. , Layec, S. , Guerin, S. , Meurice, P. & Malbert, CH การเปลี่ยนแปลงของการทำงานของสมองหลังจากโรคอ้วนที่เกิดจากอาหาร ความอ้วน 19, 749 – 756, https://doi.org/10.1038/oby.2010.292 (2011)

  62. 62.

    Hajnal, A. & Norgren, R. Accumbens กลไกโดปามีนในการบริโภคน้ำตาลซูโครส สมอง Res 904, 76 – 84 (2001)

  63. 63.

    Rada, P. , Avena, NM & Hoebel, BG ทุกวันการกินน้ำตาลซ้ำ ๆ จะปล่อยสารโดพามีนในเปลือกแอคคัมเบนส์ Neuroscience 134, 737 – 744, https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2005.04.043 (2005)

  64. 64.

    Bello, NT, Lucas, LR & Hajnal, A. การเข้าถึงซูโครสซ้ำ ๆ มีอิทธิพลต่อความหนาแน่นของตัวรับโดปามีน D2 ใน striatum Neuroreport 13, 1575 – 1578 (2002)

  65. 65.

    อัลซีโอเจ อัล et. Dopamine D1 receptor การแสดงออกของยีนลดลงในนิวเคลียส accumbens เมื่อได้รับอาหารเป็นเวลานานและแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับฟีโนไทป์ของโรคอ้วนที่เกิดจากอาหารในหนู Neuroscience 171, 779 – 787, https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2010.09.046 (2010)

  66. 66.

    Bassareo, V. & Di Chiara, G. อิทธิพลที่แตกต่างกันของกลไกการเรียนรู้แบบเชื่อมโยงและไม่สัมพันธ์กันต่อการตอบสนองของการส่งโดพามีนส่วนหน้าและส่วนหน้าไปยังสิ่งเร้าในอาหารในหนูที่เลี้ยงด้วย ad libitum Neurosci J 17, 851 – 861 (1997)

  67. 67.

    Volkow, ND, Wang, GJ, Tomasi, D. & Baler, RD วงจรเซลล์ประสาทที่ไม่สมดุลในการเสพติด Curr Minnes Neurobiol 23, 639 – 648, https://doi.org/10.1016/j.conb.2013.01.002 (2013)

  68. 68.

    Brogan, A. , Hevey, D. & Pignatti, R. Anorexia, bulimia และโรคอ้วน: การตัดสินใจร่วมกันในการขาดดุลในงานการพนันของรัฐไอโอวา (IGT) J Int Neuropsychol Soc 16, 711 – 715, https://doi.org/10.1017/S1355617710000354 (2010)

  69. 69.

    Davis, C. , Levitan, RD, Muglia, P. , Bewell, C. & Kennedy, JL การขาดดุลในการตัดสินใจและการกินมากเกินไป: แบบจำลองความเสี่ยงสำหรับโรคอ้วน Obes Res 12, 929 – 935, https://doi.org/10.1038/oby.2004.113 (2004)

  70. 70.

    Volkow, ND อัล et. ผู้รับ dopamine striatal ต่ำ D2 มีความสัมพันธ์กับการเผาผลาญ prefrontal ในวิชาอ้วน: ปัจจัยที่เป็นไปได้ NeuroImage 42, 1537 – 1543, https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2008.06.002 (2008)

  71. 71.

    Lingawi, NW & Balleine, BW Amygdala central nucleus โต้ตอบกับ dorsolateral striatum เพื่อควบคุมการได้มาซึ่งนิสัย Neurosci J 32, 1073 – 1081, https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.4806-11.2012 (2012)

  72. 72.

    ให้, S. อัล et. การเปิดใช้งานวงจรหน่วยความจำในช่วงที่อยากโคเคน Proc Natl Acad Sci สหรัฐอเมริกา 93, 12040 – 12045 (1996)

  73. 73.

    ชิลเดรส, AR อัล et. การเปิดใช้งาน Limbic ระหว่างความอยากโคเคนที่เกิดจากคิว ฉันคือจิตเวชศาสตร์ 156, 11 – 18, https://doi.org/10.1176/ajp.156.1.11 (1999)

  74. 74.

    Mahler, SV & Berridge, KC "ต้องการ" อะไรและเมื่อไหร่? การมุ่งเน้นไปที่ Amygdala โดยเน้นที่การกระตุ้นให้เกิดน้ำตาลและเพศ Psychopharmacology 221, 407 – 426, https://doi.org/10.1007/s00213-011-2588-6 (2012)

  75. 75.

    Koob, GF & Volkow, ND Neurobiology of addiction: การวิเคราะห์ระบบประสาท มีดหมอจิตเวช 3, 760 – 773, https://doi.org/10.1016/S2215-0366(16)00104-8 (2016)

  76. 76.

    Haase, L. , Cerf-Ducastel, B. & Murphy, C. การกระตุ้นของเยื่อหุ้มสมองเพื่อตอบสนองต่อสิ่งเร้าที่มีรสชาติบริสุทธิ์ในระหว่างสภาวะทางสรีรวิทยาของความหิวและความอิ่ม NeuroImage 44, 1008 – 1021, https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2008.09.044 (2009)

  77. 77.

    โฟโตส, เอ. อัล et. การปลดปล่อยโดปามีนจากคิวโคเคนใน amygdala และฮิบโปแคมปัส: สัตว์เลี้ยงที่มีความละเอียดสูง [(1) (8) F] การศึกษา fallypride ในผู้มีส่วนร่วมในโคเคน Neuropsychopharmacology 38, 1780 – 1788, https://doi.org/10.1038/npp.2013.77 (2013)

  78. 78.

    ไวส์, F. อัล et. การควบคุมพฤติกรรมการแสวงหาโคเคนโดยสิ่งเร้าที่เกี่ยวข้องกับยาเสพติดในหนู: ผลกระทบต่อการฟื้นตัวของระดับโดปามีนที่หยุดทำงานและนอกเซลล์ในระดับ amygdala และนิวเคลียส accumbens Proc Natl Acad Sci สหรัฐอเมริกา 97, 4321 – 4326 (2000)

  79. 79.

    Berglind, WJ, Case, JM, Parker, MP, Fuchs, RA & See, RE Dopamine D1 หรือ D2 receptor antagonism ภายใน amygdala basolateral จะเปลี่ยนแปลงการได้มาของความสัมพันธ์โคเคน - คิวที่จำเป็นสำหรับการคืนสถานะของการแสวงหาโคเคนที่กระตุ้นให้เกิดคิว Neuroscience 137, 699 – 706, https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2005.08.064 (2006)

  80. 80.

    ทูโอมิเนน, แอล. อัล et. dopamine-opiate ปฏิสัมพันธ์อธัย mesolimbic ในโรคอ้วน NeuroImage 122, 80 – 86, https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2015.08.001 (2015)

  81. 81.

    Schultz, W. สัญญาณโดปามีนเชิงพฤติกรรม เทรนด์ Neurosci 30, 203 – 210, https://doi.org/10.1016/j.tins.2007.03.007 (2007)

  82. 82.

    Ting, AKR และ van der Kooy, D. ประสาทชีววิทยาของแรงจูงใจจากยาเสพติด Cold Spring Harb Perspect Med 2, https://doi.org/10.1101/cshperspect.a012096 (2012)

  83. 83.

    Mamaligas, AA, Cai, Y. & Ford, CP Nicotinic และการควบคุมตัวรับ opioid ของการส่งผ่านสื่อกลางของ striatal dopamine D2-receptor Sci Rep 6, 37834, https://doi.org/10.1038/srep37834 (2016)

  84. 84.

    โนมูระวาย อัล et. การลดลงของอายุที่เกี่ยวข้องกับโดปามีน D2 / 3 ความพร้อมใช้งานของตัวรับที่วัดด้วย [C-11] แร็กโลพอดในสมองส่วนที่ไม่ใช่ของมนุษย์: การเปรียบเทียบสี่วิธี NeuroImage 41, T133 – T133, https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2008.04.101 (2008)

  85. 85.

    อลาคุตตี, เค. อัล et. ความน่าเชื่อถือของการทดสอบซ้ำในระยะยาวของการยึดติดของตัวรับและการรับสาร dopamine D2 / 3: การศึกษากับ [(11) C] raclopride และ PET ความละเอียดสูง J Cereb การไหลของเลือด 35, 1199 – 1205, https://doi.org/10.1038/jcbfm.2015.53 (2015)

  86. 86.

    Piccini, P. , Pavese, N. & Brooks, DJ Endogenous dopamine ปล่อยหลังจากความท้าทายทางเภสัชวิทยาในโรคพาร์คินสัน Ann Neurol 53, 647 – 653, https://doi.org/10.1002/ana.10526 (2003)

  87. 87.

    Sawamoto, N อัล et. การขาดความรู้ความเข้าใจและการปลดปล่อยโดปามีนในสมองส่วนหน้าในโรคพาร์กินสัน ของเล่นเพิ่มพัฒนาสมอง 131, 1294 – 1302, https://doi.org/10.1093/brain/awn054 (2008)

  88. 88.

    Svensson, JE อัล et. ความถูกต้องและความน่าเชื่อถือของ extrastriatal [(11) C] raclopride มีผลผูกพันปริมาณในสมองมนุษย์ที่มีชีวิต NeuroImage, 116143, https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2019.116143 (2019)

  89. 89.

    สึคาดะเอช อัล et. การฉีดยาชา Isoflurane ช่วยเพิ่มผลการยับยั้งโคเคนและ GBR12909 ต่อการขนส่งโดพามีน: การศึกษา PET ร่วมกับ microdialysis ในสมองลิง สมอง Res 849, 85 – 96 (1999)

  90. 90.

    ฮัสซูน, ดับเบิลยู. อัล et. การศึกษา PET ของ [racersoprride] [11C] ที่จับอยู่ใน striatum ของแมวตื่นตัว: ผลของยาชาและบทบาทของการไหลเวียนของเลือดในสมอง วารสารยุโรปของเวชศาสตร์นิวเคลียร์และการถ่ายภาพระดับโมเลกุล 30, 141 – 148, https://doi.org/10.1007/s00259-002-0904-4 (2003)

  91. 91.

    Serafini, G. , Howland, RH, Rovedi, F. , Girardi, P. & Amore, M. บทบาทของคีตามีนในภาวะซึมเศร้าที่ดื้อต่อการรักษา: การทบทวนอย่างเป็นระบบ Curr Neuropharmacol 12, 444 – 461, https://doi.org/10.2174/1570159X12666140619204251 (2014)

  92. 92.

    Berman, RM อัล et. ฤทธิ์ต้านซึมเศร้าของคีตามีนในผู้ป่วยซึมเศร้า. จิตเวช Biol 47, 351 – 354 (2000)

  93. 93.

    Browne, CA & Lucki, I. ผลของยากล่อมประสาทของคีตามีน: กลไกที่เป็นพื้นฐานของยากล่อมประสาทชนิดใหม่ที่ออกฤทธิ์เร็ว Front Pharmacol 4, 161, https://doi.org/10.3389/fphar.2013.00161 (2013)

  94. 94.

    อัลโต, เอส. อัล et. คีตามีนไม่ได้ลด dopamine D2 receptor ของตัวรับในผู้ชาย Psychopharmacology 164, 401 – 406, https://doi.org/10.1007/s00213-002-1236-6 (2002)

  95. 95.

    Hashimoto, K. , Kakiuchi, T. , Ohba, H. , Nishiyama, S. & Tsukada, H. การลดตัวรับ dopamine D2 / 3 ใน striatum หลังจากให้ esketamine เพียงครั้งเดียว แต่ไม่ใช่ R-ketamine: a PET ศึกษาในลิงที่มีสติ โรงพยาบาลจิตเวช Eur Arch 267, 173 – 176, https://doi.org/10.1007/s00406-016-0692-7 (2017)

  96. 96.

    Alstrup, AK อัล et. ผลของการระงับความรู้สึกและสปีชีส์ที่มีต่อการดูดซับหรือการแผ่รังสีของเรดิโอ ในร่างกาย ใน minipig Gottingen BioMed วิจัยนานาชาติ 2013, 808713, https://doi.org/10.1155/2013/808713 (2013)

  97. 97.

    Lillethorup, TP อัล et. การถ่ายภาพสัตว์ด้วย monoaminergic ตามยาวของการยับยั้ง proteasome เรื้อรังใน minipigs Sci Rep 8, 15715, https://doi.org/10.1038/s41598-018-34084-5 (2018)

  98. 98.

    Ichise, M. , Toyama, H. , Innis, RB & Carson, RE Strategies เพื่อปรับปรุงการประมาณค่าพารามิเตอร์ของ neuroreceptor โดยการวิเคราะห์การถดถอยเชิงเส้น J Cereb การไหลของเลือด 22, 1271 – 1281, https://doi.org/10.1097/01.WCB.0000038000.34930.4E (2002)

  99. 99.

    โลแกนเจ อัล et. อัตราส่วนปริมาณการกระจายโดยไม่มีการสุ่มตัวอย่างเลือดจากการวิเคราะห์เชิงกราฟของข้อมูล PET J Cereb การไหลของเลือด 16, 834 – 840, https://doi.org/10.1097/00004647-199609000-00008 (1996)

  100. 100.

    Endres, CJ, Bencherif, B. , Hilton, J. , Madar, I. & Frost, JJ ปริมาณของตัวรับ mu-opioid ในสมองด้วย carfentanil [11C]: วิธีการอ้างอิงเนื้อเยื่อ Nucl Med Biol 30, 177 – 186 (2003)

  101. 101.

    Panksepp, J. & Bishop, P. แผนที่อัตชีวประวัติของ (3H) ที่มีผลผูกพัน diprenorphine ในสมองหนู: ผลของปฏิสัมพันธ์ทางสังคม Brain Res Bull 7, 405 – 410 (1981)

  102. 102.

    Landau, AM อัล et. การกระตุ้นด้วยไฟฟ้าส่งผลกระทบที่แตกต่างกัน [(11) C] MDL100,907 จับกับเยื่อหุ้มสมองและ subcortical 5HT2A ผู้รับในสมองหมู J Psychopharmacol, 269881119836212, https://doi.org/10.1177/0269881119836212 (2019)

  103. 103.

    Bjarkam, CR, Glud, AN, Orlowski, D. , Sorensen, JCH และ Palomero-Gallagher, N. ฟังก์ชั่นโครงสร้างของสมอง 222, 2093 – 2114, https://doi.org/10.1007/s00429-016-1327-5 (2017)

  104. 104.

    Orlowski, D. , Glud, AN, Palomero-Gallagher, N. , Sorensen, JCH & Bjarkam, CR Online แผนที่ทางจุลชีววิทยาของสมองมินิปิก Gottingen Heliyon 5,e01363, https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2019.e01363 (2019)

ดาวน์โหลดเอกสารอ้างอิง

กิตติกรรมประกาศ

มหาวิทยาลัย Aarhus“ โครงการสนับสนุนแนวคิดการพัฒนาโครงการ AU Ideas” ให้กับ AML ได้รับทุนสนับสนุนการศึกษา เราขอขอบคุณสำหรับการสนับสนุนทางเทคนิคจากพนักงานที่ศูนย์ PET โรงพยาบาลมหาวิทยาลัย Aarhus และ Aarhus University Farm เพื่อขอความช่วยเหลือในการรักษาสัตว์ เราขอขอบคุณศาสตราจารย์ Morten Kringelbach ศาสตราจารย์Jørgen Scheel-Kruger และรองศาสตราจารย์ Arne Møllerสำหรับความช่วยเหลือในการริเริ่มการศึกษาเหล่านี้

ข้อมูลที่ผู้เขียน

MW และ AML ออกแบบการศึกษาและวิเคราะห์ ACS และ SJ สังเคราะห์ตัวติดตาม PET MW, AKOA และ AML จัดการ minipigs และทำการสแกน PET MW, ON และ AML ทำการวิเคราะห์ข้อมูล DO จัดให้มีความเชี่ยวชาญทางกายวิภาค MW, AG และ AML ตีความข้อมูล MW และ AML เขียนต้นฉบับด้วยการสนับสนุนจาก AG; ผู้เขียนทุกคนอนุมัติต้นฉบับฉบับสุดท้าย

การโต้ตอบกับ แอนน์เอ็ม.

ประกาศจริยธรรม

สนใจการแข่งขัน

ผู้เขียนไม่มีส่วนได้เสียในการแข่งขัน

ข้อมูลเพิ่มเติม

หมายเหตุของสำนักพิมพ์ Springer Nature ยังคงเป็นกลางเกี่ยวกับการอ้างสิทธิ์ในเขตอำนาจศาลในแผนที่ที่ตีพิมพ์และหน่วยงานสังกัด

สิทธิและการอนุญาต

เปิดการเข้าถึง บทความนี้ได้รับอนุญาตภายใต้สัญญาอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์แบบแสดงที่มา 4.0 นานาชาติซึ่งอนุญาตให้ใช้แบ่งปันปรับเปลี่ยนแจกจ่ายและทำซ้ำในสื่อหรือรูปแบบใด ๆ ตราบใดที่คุณให้เครดิตที่เหมาะสมแก่ผู้เขียนต้นฉบับและแหล่งที่มา ลิงก์ไปยังใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์และระบุว่ามีการเปลี่ยนแปลงหรือไม่ รูปภาพหรือเนื้อหาบุคคลที่สามอื่น ๆ ในบทความนี้รวมอยู่ในใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ของบทความเว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่นในวงเงินเครดิตของวัสดุ หากเนื้อหาไม่รวมอยู่ในใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ของบทความและการใช้งานที่คุณตั้งใจไม่ได้รับอนุญาตตามกฎหมายหรือเกินกว่าการใช้ที่ได้รับอนุญาตคุณจะต้องได้รับอนุญาตโดยตรงจากเจ้าของลิขสิทธิ์ หากต้องการดูสำเนาสัญญาอนุญาตนี้โปรดไปที่ http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

พิมพ์ซ้ำและการอนุญาต