Фізіол Беав. Авторський рукопис; доступний у PMC 2012 Oct 24.
Опубліковано в остаточному форматі:
Physiol Behav. 2011 Oct 24; 104 (5): 865 – 872.
Опубліковано онлайн 2011 травня 24. doi: 10.1016 / j.physbeh.2011.05.018
PMCID: PMC3480195
NIHMSID: NIHMS299784
абстрактний
Попередні дослідження свідчать про те, що переїдання цукру призводить до поведінкових і нейрохімічних змін, подібних до тих, які спостерігаються при наркоманії, включаючи ознаки опіатного виведення. З'являються дослідження, які показують численні нейрохімічні та поведінкові показники залежності, коли тварини переїдають багату жиром дієту. Метою даного дослідження було використання рідких і твердих дієт з високим вмістом цукру та жиру для визначення того, чи спостерігається опіатоподібне вилучення після споживання цих дієт у щурів Sprague Dawley. Були надані контрольні групи ad libitum доступ до солодкої їжі або стандартної чау. Потім всім щурам давали батарею тестів для вимірювання ознак опіатоподібного відміни, які включали соматичні ознаки дистрессу, підвищену тривожність плюс-лабіринту і локомоторну гіпоактивність. Ні осадженого налоксоном (3 мг / кг), ні індукованого депривацією відміни не спостерігалося у щурів, які зберігалися на поживно повноцінній гранульованій дієті солодкого жиру, солодкій дієті з високим вмістом жирів, доповненої стандартною чау з гризунами, або рідким солодким жирна їжа. Крім того, зниження маси тіла до 85%, яке, як відомо, потенціює посилюючі ефекти речовини зловживання, не впливало на ознаки олигоподобного відміни, викликані налоксоном. Таким чином, на відміну від попередніх даних про щурів, які мали доступ до розчину сахарози, щури, які вживають в їжу солодкі жирові комбінації, не виявляють ознак опіатного виведення в умовах, що перевіряються. Ці дані підтверджують думку про те, що надмірне споживання різних поживних речовин може викликати поведінку, пов'язану з наркоманією, різними способами, і що поведінка, яка може характеризувати «харчову залежність», може бути підтипірована на основі поживного складу споживаної їжі.
Вступ
Нейронні системи, які мотивують і посилюють пошук і вживання їжі, також лежать в основі поведінки, пов'язаної з зловживанням наркотиками [1-5]. Виходячи з цього неврологічного перекриття, було висловлено припущення, що споживання певних продуктів може також призвести до поведінки, подібної до залежності.6-8]. Попередні дослідження нашої лабораторії та інших свідчать про те, що обмежений доступ до цукру призводить до змін у поведінці та змінах у дофамінових (DA) і опіоїдних системах, які подібні, хоча і менші за величиною, що спостерігаються під час наркоманії [8].
З цих подібних до наркоманії поведінок, пов'язаних із споживанням цукру, спостерігається доказ опіатоподібного відміни. Використовуючи нашу лабораторну модель тваринного випивання цукру, ми виявили, що при введенні налоксону з опіоїдним антагоністом щури показують соматичні ознаки відміни, включаючи тремтіння зубів, тремтіння передньої лапи та тремтіння голови, а також тривогу на підвищеному лабіринті . Крім того, ці поведінки пов'язані зі зниженням вивільнення DA в nucleus accumbens і збільшенням вивільнення ацетилхоліну [9], нейрохімічний дисбаланс, який спостерігався під час відмови від декількох наркотичних засобів10, 11]. Поведінкові та нейрохімічні ознаки опіатоподібного відміни також спостерігалися без застосування налоксону (тобто спонтанно) після швидкого утримання у щурів з анамнезом перекушування цукру [12]. Інші відзначили, що щури з історією обмеженого доступу до цукру мають зниження температури тіла, коли цукор був видалений для 24 h.13] і можуть показувати ознаки агресивної поведінки [14], обидва з яких також є визнаними ознаками виведення. Крім того, було показано, що дієта з високим вмістом цукру викликає ознаки тривоги і гіперфагії, які, як видається, опосередковуються системами гормонів, що вивільняють кортикотропін мозку [15].
Інші дослідження оцінили аспекти наркоманії, які можуть виникнути у відповідь на інші смачні продукти, такі як багаті жиром або солодко-жировими комбінаціями. Як повідомлялося, налоксон виробляє ознаки абстинентного відміни опіатів у щурів, які отримували дієту в стилі кафетерію, яка містила різноманітні продукти, багаті на жир і цукор [16]. Зовсім недавно було показано, що гризуни, які піддаються дієтам, багатим жиром, будуть втілювати різні поведінки, що наводять на думку про залежність [11, 17-19], але виникнення опіатоподібного відміни систематично не вивчалося в контексті переїдання жиру, а не в контексті графіків обмеженого доступу.
Враховуючи, що жир і цукор впливають на опіоїдні системи [3], що ці макроелементи іноді вживаються в надлишку і можуть відігравати певну роль у ожирінні, пов'язаному з переїданням [20, 21] і, можливо, харчова залежність [22, 23], метою даного дослідження було визначити, чи спостерігається опіатоподібне вилучення у щурів, які мають обмежений доступ до раціонів, багатих цукром і жиром, що призвело до переїдання. Багато в чому ця конструкція схожа на стан харчування людини, оскільки епізоди випивки у деяких людей часто включають комбінації цих макронутрієнтів [20, 21, 24, 25]. Крім того, в даному дослідженні досліджується вплив, який припинення їжі комбінацій жирового цукру може мати на експресію відміни, коли щури мають як нормальну, так і знижену масу тіла, оскільки відомо, що низька маса тіла може підсилювати вплив ліків. зловживання [26]. Крім того, щури з низькою масою тіла вивільняють більше DA, ніж нормальний контроль ваги при переїданні цукру [27], що може свідчити про посилений ефект при низькій масі тіла, що може вплинути на тяжкість відміни.
Матеріали та методи
Загальні методи
Самців щурів Sprague-Dawley отримували від Taconic Farms (Germantown, NY) і розміщували індивідуально у віварії Princeton University на зворотному світлі 12-h: темний цикл 12-h. Кімнату підтримували при 20 ° ± 1 ° C, і тварини мали ad libitum доступ до води в будь-який час і доступ до стандартної лабораторної чау, LabDiet #5001 (PMI Nutrition International, Brentwood, MO; 3.02 ккал / г), як описано нижче. Всі процедури були схвалені Комітетом інституційного догляду та використання тварин у Принстонському університеті. Дієти та процедури підсумовані в Таблиця 1.
Exp. 1: Налоксон-осаджений і спонтанний опіатоподібний тест на відмінні у щурів, які отримували повноцінну, жирну і цукрову дієту
Щури (315 – 325 g) були розділені на чотири групи з ваговим співвідношенням (n = 10 / група) і призначені для одного з наступних умов годівлі протягом 25 днів: (а) Добовий доступ 2-h до солодкого жиру (дослідження Дієти, Нью-Брансвік, Нью-Джерсі, # 12451; 45% жиру, 20% білка, 35% вуглеводів, 4.7 ккал / г) починаючи з 6 год після початку темного циклу, зі стандартною гризункою, доступною тільки для інших 22 год. день; (b) 2-h доступ до солодкого жиру в понеділок, середу та п'ятницю (MWF) з ad libitum доступ до стандартної чаї для гризунів протягом решти часу; (c) ad libitum солодко-жирна чау; (d) ad libitum стандартний чау (LabDiet #5001, PMI Nutrition International, Richmond, IN; 10% жирів, 20% білка, 70% вуглеводів, 3.02 ккал / г). Їжу замінювали двічі на тиждень. Споживання їжі вимірювали щодня (до і після періоду доступу 2-h, або еквівалентного часу для ad libitumгрупи). Ваги тіла також вимірювалися в ці часи на дні 1 – 7 і дні 18 – 24 доступу.
1a. Налоксон викликав випробування на відміни
У дні 26 і 27 щурів випадковим чином розподіляли для тестування на ознаки відміни. Ці тести були поширені протягом 2 днів, щоб переконатися, що тести були проведені якомога ближче до початку нормального періоду доступу 2-h для кожного щура. Для тестування на соматичні ознаки опіатно-подібного відміни щурам вводили опіоїдний антагоніст налоксон (Sigma, St. Louis; 3 мг / кг, sc). Ін'єкції вводили 6 год після початку темного циклу, коли звичайний доступ до їжі звичайно починався. У щурів групи НМСХ-Х, які звичайно мали ХНУМХ-год, вони мали період прийому хліба між їхніми періодами доступу протягом тижня (хоча в цей час вони мали стандартну чау), а також були позбавлені смачної їжі протягом вихідних. Таким чином, щоб стандартизувати період депривації 2-h, ми гарантували, що всі випробувані щури мали 46 год. Через десять хвилин після ін'єкції щурів поміщали в пластикову клітину, на яку були покладені Bed-O-Cobs (The Anderson Co., Maumee, OH), і соматичні ознаки відміни реєструвалися для 46 хв спостерігачем сліпо до експериментальних умов. Для кожного щура фіксувалися випадки кусання лапи, оборонні нори, трясіння мокрих собак, гортання зубів, голкові тремтіння, тремор передньої лапи, перетинання клітини та грумінг. , використовуючи метод, змінений з інших звітів [28, 29].
1b. Спонтанне тестування виведення
Щоб визначити, чи можна спостерігати поведінку відміни, просто видаляючи приємну дієту (тобто, без налоксону), щурам після цього дають доступ тільки до стандартної гризуни для гризунів протягом 3 тижнів. Потім щурів повертали до своїх попередніх схем годівлі протягом 14 днів. Під час наступних періодів позбавлення солодкого жиру всі тварини утримувалися на стандартній чаї для гризунів для 46 h. Наприкінці 46 год, коли експериментальна група, як правило, отримувала доступ до солодкого жиру, їх замість тестували на соматичні ознаки відміни.
Exp. 2: Обстеження налоксоном та спонтанне виведення у щурів, які отримували стандартний корм для гризунів з харчовою неповною їжею, багатою цукром і жиром
Цей експеримент використовував додаткову оцінку опіатоподібного відміни, підвищеного лабіринту, щоб визначити як соматичні, так і тривожні реакції на відхід від смачної їжі. Щури (350 – 400 g) були розділені на три групи, що співпадають з вагою (n = 8 / група) і зберігалися на ad libitum Чоу і вода, доповнені наступними за 28 днів: (а) 12-h доступ до високосодержащей суміші з високим вмістом жирів (4.48 ккал / г; 35.7% жиру, 64.3% сахарози; масло, цукровий порошок, приготований в лабораторія); (b) ad libitum доступ до тієї ж суміші цукру та жиру (c) ad libitum чау. Їжу замінювали двічі на тиждень, при цьому тварини зважували.
2a. Спонтанне тестування виведення
На день 28, всіх щурів поміщали на дієту ad libitum стандартний човник гризунів. 24 h і 36 h пізніше всім щурам тестували на соматичні ознаки опіат-подібного виведення з метою визначення загального індексу відміни, як описано в Exp. 1a. Потім, щоб перевірити на тривогу, тварини були потім індивідуально розміщені для 5 хв у підвищеному плюс-лабіринті [30]. Апарат мав чотири руки, кожен 10 шириною на 50 см завдовжки, і був піднятий 60 см над підлогою. Дві протилежні руки були укладені високими непрозорими стінами, а інші дві руки не мали захисних стін. Експеримент проводився під червоним світлом, щоб мінімізувати порушення циркадного циклу щурів. Щурів поміщали в центр лабіринту з орієнтацією голови, що чергувалася в напрямку відкритої або закритої руки. Кожен випробувальний пристрій плюс-лабіринт був записаний на відеозапис і згодом забитий на кількість часу, проведеного з головою, плечами і передніми лапами на відкритій руці, закритому руці або центральному перетині лабіринту спостерігачем, сліпим до стану дієти.
2b. Налоксон-осаджений тест зняття
Після тестування в Exp. 2a, всі щури повертали у призначені їм дієти протягом 21 днів і потім вводили налоксон (Sigma, St. Louis; 3 мг / кг, sc). Через десять хвилин після ін'єкції щурів спостерігали для соматичних ознак відміни і підвищеної тривожності плюс-лабіринту (як описано в Exp. 2a).
Exp. 3: Налокон-осаджений опіатоподібний тест на відведення щурів на стандартній чаві для гризунів і рідкої їжі, багатої цукром і жиром
Дієти, випробувані в Exp. 1 і 2 були твердими; ми далі тестували рідку дієту для того, щоб контролювати вплив текстури, оскільки ознаки опіатоподібного відміни у нашій моделі тваринного сприйняття цукру включали використання розчину сахарози [8, 9], і існують відомі відмінності в ефектах, які тверді і рідкі дієти можуть мати на прийом їжі.31, 32]. Щури (300 – 375 g) були розділені на чотири групи з ваговим збігом (n = 8 / group) і зберігалися протягом 28 днів на ad libitum Чоу доповнюється: (а) доступом до емульсії олії, цукру та води (12-h) (КН / Ш, ХНУМХ% жиру, цукру ХНУМХ%, кукурудзяного масла Мазола, сахарози, водопровідної води та 3.4% Emplex, інгредієнти каравану) , Lenexa, KS, підготовлені в нашій лабораторії), і чау; (b) 35-h доступ до ванільної системи (КН / НСМХ / ккал / мл, 10% жирів і цукру 0.6%, Abbott Laboratories, Abbott Park, IL) і чау; (c) 12-h доступ до розчину 1.06% (w / v) розчину сахарози (30 ккал / мл) і чау, або (d) ad libitum чау. Для приготування емульсії воду нагрівали до 75 – 80 ° C і додавали до інших інгредієнтів. Емульсію змішували на високій швидкості протягом 5 хв і потім охолоджували на крижаній бані до досягнення 20 ° C. Всі дієти (за винятком стандартної чау) були рідкими і були представлені в градуйованій питній трубці. Їжу замінювали щодня і тварин відважували щотижня.
Налоксон-осаджений тест зняття
Після 28 днів на призначених дієтах щурам вводили налоксон (3 мг / кг, sc). Через десять хвилин після ін'єкції щурів поміщали на підвищений плюс-лабіринт, як описано в Exp. 2a. Відразу після випробування 5-min підвищеного плюс-лабіринту, щурів поміщали в комп'ютеризовану камеру активності відкритого поля під червоним світлом (MED Associates, Georgia, VT, 30.5 cm високі акрилові бічні стінки і інфрачервоні фотоелементи 16 на кожній з трьох осей ). Все поле було 43.2 см × 43.2 см. Кожен щур спочатку поміщали в центр відкритого поля і давали період аклімації хв.33, 34]. Потім спостерігали локомоторну активність, визначену як розриви інфрачервоного променя, за 20 хв.
Exp. 4: Налокон-осаджений тест на відміни опіатів у щурів при зниженій вазі тіла
Для того, щоб перевірити, чи можуть бути викликані ознаки відміни при зниженій масі тіла, щури з відповідним вагою (283 – 345 g) зберігалися протягом 21 днів на: (а) щоденний доступ 2-h до солодкого жиру (дослідження Diets, New Brunswick, NJ, #12451, як використовується в Exp. 1) починаючи з 6 год після початку темного циклу, стандартна риба гризунів доступна тільки для інших 22 год на добу (n = 10), або (b) ad libitum стандартний чау з 2 ч доступу до солодкого жиру чау тільки два дні (день 2 і день 22 або 23; гостра група Sweet-Fat, n = 9). Споживання їжі вимірювалося щодня в ХНУМХ год і ХНУМХ х після початку темного циклу; їжу замінювали двічі на тиждень.
4a. Нормальне тестування на вагу тіла
На день 22, 6 h в темний період, всім щурам вводили налоксон (3 мг / кг, sc). Через десять хвилин після ін'єкції щурів спостерігали для соматичних ознак відміни і підвищеної тривожності плюс-лабіринту, як описано в Exp. 2a.
4b. Зниження маси тіла зняття тестування
Щури 2-h Daily Sweet-Fat були зменшені до 85% маси тіла протягом 7-денного періоду шляхом зниження добової стандартної доступності чави до напівпеллет (3 g) або однієї гранули (5 g) та солодкого жиру до напівпеллети (2 g) або однієї гранули (3.5 g). Кількість наданої їжі регулювали для кожного щура в залежності від швидкості втрати ваги. Групу «Гострий жир» також знизили до 85% маси тіла протягом 7-денного періоду, зменшивши щоденну доступність стандартної чаї до гранул 1 – 2. Щурам цієї групи давали 2-h доступ до солодкого жиру в третій раз на день 30 або 31. Тести виведення (соматичні ознаки і плюс-лабіринт) проводилися знову на день 29, як описано в Exp. 1a і 2a.
4c. Тестування рухової активності нормальної маси тіла
Після тестування на знижену масу тіла всім щурам давали ad libitum доступ до стандартної чау протягом одного місяця, щоб дати їм можливість повернутися до нормальної маси тіла для свого віку. Потім всі тварини поверталися на свої експериментальні дієти протягом 14 днів. Щурам групи Acute Sweet-Fat давали доступ до солодкого жиру знову чотирнадцятого дня доступу до відновлених дієт для тестування для того, щоб визначити, чи поведінка відбувалося внаслідок переїдання або простої дієти. Потім 6 год після початку темного циклу вводили налоксоном (3 мг / кг, sc). Через десять хвилин після ін'єкції щурів поміщали в комп'ютерну камеру активності відкритого поля під червоним світлом, як описано в Exp. 3a. Кожен щур спочатку поміщали в центр локомоторної камери, і показники активності вимірювали за 10 хв.
4d. Зниження маси тіла рухової активності
Після експ. 4c, вага тіла всіх щурів знову знижували до 85%, як описано вище протягом 7 днів. Тестування локомоторної активності потім проводили, як описано в Exp. 3c.
Статистичний аналіз
Дані аналізували, використовуючи односторонній і двосторонній дисперсійний аналіз (ANOVA) з пост-hoc Ньюманом Кеульсом або тестами Tukey, коли це доцільно, або t-тести Стьюдента. Для даних підвищеного лабіринту плюс активність відкритої руки розглядалася як загальний час, який кожна щура витрачала у відкритих обіймах лабіринту [35]. Локомоторні дані аналізували спочатку за допомогою одностороннього ANOVA для кожного показника руху, а потім двостороннім ANOVA для порівняння внутрішньогрупових локомоторних заходів при нормальній і зниженої маси тіла, а також міжгрупових заходів. Помилка, представлена в цій рукописі, є стандартною помилкою середнього.
результати
Exp. 1: Натоксин-сповільнені або спонтанні соматичні ознаки тривоги не спостерігалися у щурів, які отримували повноцінну харчову солодку
Дані про надходження та масу тіла
Дані про надходження цих щурів раніше повідомлялися [36]. Для короткого викладу цих результатів, порівняно з контрольними групами, щури з повсякденним доступом 2-h та доступом 2-h MWF до поживно-повної солодої їжі споживали надмірно велику кількість смачної чау-чау в 2 год доступу. Маса тіла цих тварин збільшувалася внаслідок великої їжі, а потім зменшувалася між запоюванням внаслідок самостійного прийому стандартного чау-чаю після випивок. Однак, незважаючи на ці коливання маси тіла, група з доступом до солодкого жиру кожен день набувала значно більшу вагу, ніж контрольна група зі стандартною доступною чау ad libitum. Крім того, при аналізі збільшення ваги протягом тривалості дослідження існувала різниця між групами (F(3,39) = 7.74, р <0.001), при цьому тварини з 2-годинним добовим доступом до солодко-жирної чау набирають більшу вагу, ніж стандартні контролі, що годують чау (108.6 ± 6.2 г проти 75.4 ± 3.8 г, відповідно; p<0.001) та контролі за солодкою жирною їжею (88.3 ± 4.9 г; p<0.05). Крім того, щури з 2-годинним доступом MWF до солодкожирної їжі набирали більше ваги, ніж контрольовані чау-корми (95.0 ± 4.6 г проти 75.4 ± 3.8 г відповідно; p
Тести на зняття
При наданні налоксону не було відмінностей у показниках індексу вилучення соматичної поведінки між групами (F(3, 36) = 2.71, p = ns). Ці поведінки включали тремтіння передньої лапи, перетинання клітини, укуси лапи і захисне норовування (p = ns для кожного; подивитися Рис. 1). У будь-якій групі не спостерігали коливань вологих собак.
Виявлені випадки соматичних ознак відміни після позбавлення від солодкого жиру Рис. 2. Не було значення між групами між загальним показником індексу відміни (F(3, 36) = 2.04, p = ns). Порівняння парами не виявило відмінностей між групами для тремтів передньої лапи, укусу лапи або оборонного заривання (p = ns для всіх). Значення спостерігалося серед груп у випадках перетину клітини (F(3, 36) = 4.66, p <0.05). Post hoc Випробування з компанією Tukey показали, що щоденні щури 2-h показали значно менше випадків перетину клітини, ніж ad libitum Пацюки-чау (p <0.01) або ad libitum Щури-солі (p <0.05). Знову ж таки, мокрих собачих потрясінь не спостерігалося в жодній групі.
Exp. 2: не спостерігали спонтанних соматичних ознак або спонтанних ознак тривоги у підвищеному лабіринті у щурів, які отримували солодкуваті добавки до їхньої стандартної чау-чау
Дані про надходження та масу тіла
Тварини, які перебували в групі 12-h Sweet-Fat + Chow, споживали більше солодко-жирної їжі протягом першої години щоденного доступу порівняно з тваринами, які перебували на ad libitum Дієта Sweet-Fat + Chow (F(2, 21) = 13.16, p <0.001, 28 день доступу до дієти, 5.6 проти 1.1 г відповідно). На 28 день доступу до дієти 12-годинна група «Солодкого жиру» споживала 3.5 ± 0.9 г чау-чаю ad libitum Група Sweet-Fat споживала 0.68 ± 0.7 г чау, і ad libitum Група Чоу споживала 2.3 ± 1.5 г чау в першу годину. Незважаючи на відмінності у вживанні солодоподібної добавки і чау, на день 28 не було статистично значущої різниці між групами в загальній кількості споживаних калорій протягом періоду 24-год (F(2, 22) = 0.62; p = ns; 12-h Sweet-Fat: 82.8 ± 2.6 Ккал, ad libitum Солодкий жир: 77.3 ± 7.8 Ккал, ad libitum Чоу: 83.2 ± 6.8 Ккал). На день 28, маса тіла щурів істотно не відрізнялася між групами (F(2, 23) = 1.87, p = ns). Далі, аналіз ваги, отриманий протягом тривалості дослідження, не дав істотних відмінностей між групами (F(2, 21) = 1.31, p = ns).
Тести на зняття
Не було виявлено статистично значущих відмінностей у показниках індексу відміни серед груп 24 h (F(2, 23) = 0.24, p = ns; Група 12-h Sweet-Fat = 11.5 ± 2.6, ad libitum Група Sweet-Fat = 13.6 ± 2.6; ad libitum Група Chow = 13.4 ± 1.8) і 36 h (F(2, 23) = 0.17, p = ns; Група 12-h Sweet-Fat = 11.8 ± 2.6, ad libitum Група Sweet-Fat = 12.1 ± 1.4; ad libitum Чау-група = 10.5 ± 2.0) після того, як тварини були позбавлені смачної дієти. Показник індексу включає в себе поведінку грумінгу, вологих трясучих собак, перетину клітини, тремтіння передньої лапи, кусання лапи і захисне норення (для кожного порівняння пар) p = ns). Жодних випадків головок не спостерігалося в часових точках 24 h і 36 h.
В умовах підвищеного плюс лабіринту, після 24 год депривації існувала статистично значуща різниця між групами з точки зору часу, витраченого на відкриту руку (F(2, 23) = 3.77, p<0.05; 3.1 ± 1.4 с, 20.0 ± 6.0 с і 15.4 ± 4.7 с, ad libitum Солодкий-Жир, 12-h і солодкий жир ad libitum Відповідно), з щурами, які підтримувалися ad libitum Sweet-Fat витрачає менше часу на відкриту руку, ніж 12-h Sweet-Fat групи або ad libitum Група чау (р <0.05). Через 36 год депривації не було помічено ефекту за час, проведений на відкритому плечі плюсового лабіринту (F(2, 23) = 0.22, p= ns; 26.3 ± 7.6 s, 30.0 ± 10.0 s та 23.4 ± 7.2 s, ad libitum Солодкий-Жир, 12-h і солодкий жир ad libitum Відповідно).
Після налоксону не було виявлено статистично значущої різниці в показниках індексу відміни соматичної поведінки серед груп (F(2, 23) = 0.64, p = ns). Оцінки індексу відміни були 8.4 ± 2.5 для групи 12-h Sweet-Fat, 11.5 ± 2.3 для ad libitum Група Sweet-Fat і 11.4 ± 1.7 для ad libitum Група Чоу. Показник індексу включає в себе поведінку зубців, грумінг, перетинання клітини, тремтіння передньої лапи, укуси лапи і захисне норення (для кожного порівняння пар) p = ns). Ніяких випадків головних горіхів або вологих коктейлів собак не було.
Exp. 3: Натоксин-осаджені соматичні ознаки або ознаки тривоги у підвищеному лабіринті не спостерігалися у щурів, які отримували жирну дієту з високим вмістом жиру, високої сахарози
Вхідні дані
До третього тижня доступу до дієти, існувала різниця між групами з точки зору їх споживання в першу годину (цукрово-масляна емульсія = 32% ккал, Ванільна гарантія = 27% ккал, і 10% Sucrose = 24% ккал) загального добового споживання; F(2, 27) = 39.40, p <0.001). Також була статистично значуща різниця між групами з точки зору їх щоденного споживання стандартної чау гризу (F(3, 78) = 22.86, p <0.0001), при цьому тварини із смачною їжею демонструють зменшення споживання стандартної чау-гризу до дня 28 (23 ± 3 Ккал: емульсія цукрової олії; 30 ± 4 Ккал: Ванільне забезпечення; 71 ± 2 Ккал: 10% сахарози ) щодо ad libitum Група Чоу (101 ± 4 Ккал). Хоча між групами спостерігалася різниця в загальному щоденному споживанні калорій (F(3, 27) = 3.50, p <0.05), багаторазові порівняння показали, що не було виявлено відмінностей, коли кожну групу порівнювали незалежно від контрольної групи, яка споживала чау (101 ± 4 Ккал), p = ns у всіх випадках (118 ± 13 ккал: емульсія цукрового масла; 93 ± 11 ккал: Ванільна гарантія; 85 ± 6 ккал: 10% сахарози). Крім того, кількість фактичної кількості споживаної сахарози (у грамах) була послідовною по групах, причому кожна група споживала 3 – 4.5 г цукру / щодня, навіть з урахуванням різних дієт (F(2, 20) = 2.32, p = ns). Наприкінці 4 тижнів не було відмінностей у масі тіла серед груп (F(3,31) = 0.25, p = ns). Однак, при аналізі збільшення ваги протягом тривалості дослідження, існувала різниця між групами (F(3,31) = 3.67, р <0.05), причому ті тварини, які споживають цукрово-олійну емульсію, набирають більшу вагу, ніж контрольовані чау-контролем (123 ± 23 г проти 67 ± 6 г відповідно, р <0.05).
Дані щодо зняття коштів
При розміщенні на підвищеному лабіринті після ін'єкції налоксоном тварини з доступом 12-h 10% сахарози витрачали менше часу на відкрите плече лабіринту порівняно з контролем Чоу-корму (t(9) = 2.58, p <0.05; 52 ± 7 проти 75 ± 3 с). Інших відмінностей серед груп не зафіксовано (12-годинна емульсійна цукрово-масляна група = 54 ± 11 с на відкритій руці; 12-годинна група ванільного забезпечення = 75 ± 3 с на відкритій руці). Аналіз даних лабіринту у відкритому грунті показав, що 12-годинна 10% група сахарози мала підвищену локомоторну активність (F(3, 29) = 3.65, p <0.05) порівняно з ad libitum Група Чоу (743 ± 70 і 512 ± 57 амбулаторний підрахунок, відповідно). Жодних інших відмінностей не було відзначено серед груп у лабіринті відкритого поля (цукрово-масляна емульсія 12-h = 561 ± 71 амбулаторний підрахунок; 12-h Vanilla Забезпечення групи = 576 ± 58 амбулаторних підрахунків).
Exp. 4: Виявлені налоксон соматичні ознаки або ознаки тривоги в підвищеному лабіринтові щурів солодкого жиру не спостерігалися при зменшенні до 85% маси тіла
Дані про надходження та масу тіла
Починаючи з другого тижня солодкого жиру, щури в групі 2-h Daily Sweet-Fat споживали надлишкову кількість калорій в 2 год доступу до солодкого жиру (66.8% від загального добового споживання), що відповідає з нашим попереднім звітом, що використовує цю модель [36] і припускає переїдання поведінки. Група гострих солодких жирів споживала 24.6 ± 12.5 ккал на день 2 і 48.1 ± 14.1 ккал на день 22 або 23 з солодощів. При нормальній масі тіла, повторні вимірювання ANOVA (з корекцією Greenhouse-Geisser) показали значну взаємодію у групі × час (F(1.63, 27.70) = 21.28, p <0.001). Post-hoc тести показали значно більшу масу тіла для 2-годинної групи щоденного солодкого жиру порівняно з групою гострого солодкого жиру (8 день: t(1, 17) = 2.28, p <0.05, день 12: t(1, 17) = 2.63, p <0.05, і день 16: t(1, 17) = 2.94, p <0.01). Крім того, коли було проаналізовано збільшення ваги протягом перших 16 днів, щури в 2-годинній щоденній групі солодкого жиру набрали значно більшу вагу, ніж група гострого солодкого жиру (81.0 ± 4.1 г проти 45.3 ± 4.5 г відповідно; F(1, 18) = 33.83, р <0.001). Коли тварини зменшували масу тіла, парні зразки t-тести показали, що вага тіла обох груп статистично достовірно знижується (t(9) = 25.50, p <0.001 і t(8) = 19.93, p <0.001, 2-годинний солодко-жирний чау та гострий солодко-жирний чау відповідно).
Дані щодо зняття коштів
При нормальній вазі тільки спостережувана різниця між групами показала, що щури 2-h Daily Sweet-fat показували значно менше випадків перетину клітини у порівнянні з щурами з гострим цукром (2.3 ± 0.4 проти 4.5 ± 0.9, відповідно; F(1, 16) = 5.54, p <0.05; Рис. 3). Проте, відмінностей у загальному індексі відміни не спостерігалося (2-h Daily Sweet-fat: 9.4 ± 1.2; Гострий солодкий жир: 12.5 ± 2.0; F(1, 16) = 2.00, p = ns). Це включає в себе заходи руйнування, трясіння голови, догляд та виховання (p = ns для кожного). У жодних щурів не було виявлено жодних випадків гортання зубів.
При зниженій масі тіла не було статистично значущих відмінностей між групами у випадках соматичних ознак відміни, як видно з показника індексу (F(1, 16) = 0.49, p = ns). Показники відміни індексу були 13.0 ± 3.2 в групі гострої солодої групи проти 10.8 ± 1.2 у групі 2-h Daily Sweet-fat. Показник індексу включає в себе поведінку зубців, гойдання, виховання, догляду, перетину клітини, тремтіння передньої лапи, укуси лапи і поведінку нори. Жодних випадків голови не спостерігалося.
При підвищеному тестуванні на лабіринт час, витрачений на відкриту руку, не відрізнявся за групою перед зменшенням ваги (група 2-h Daily Sweet-fat: 22.4 ± 7.7; гостра група солодкого жиру: 17.4 ± 11.5 s; F(1, 16) = 0.14, p = nsабо після зниження ваги (2-h Daily Sweet-fat group: 22.4 s ± 7.0 s; Гостра група солодкого жиру: 16.5 ± 7.8 s; F(1, 16) = 0.32, p = ns). У тесті локомоторної активності, як при нормальній, так і при зниженій масі тіла, не спостерігалося істотних відмінностей між щурами 2-h Daily Sweet-Fat і щурами гострого солодкого жиру з точки зору рухової активності (Рис. 4).
Коли при зниженій масі тіла, незалежно від групи, всі щури були більш активними (F(1, 16) = 7.13, p <0.05, Рис. 4) і провів більше часу в центрі (F(1, 16) = 11.83, p <0.005; 2-годинний щоденний солодкий жир: 12.0 ± 1.7 хв при зниженій масі тіла проти 9.6 ± 1.6 хв при нормальній вазі; Гострий солодкий жир: 12.8 ± 3.2 хв при зниженій масі тіла проти 8.8 ± 2.2 хв при нормальній масі тіла) камери рухової активності порівняно з їх поведінкою при нормальній масі тіла, але взаємодії між вагою тіла та групою не було.
Обговорення
Виходячи з результатів цих чотирьох експериментів, щури, які вживали в їжу смачну їжу, що містить як жир, так і цукор, не демонстрували значних ознак осадження налоксону або спонтанного опіатного виведення. Враховуючи попередні висновки, що пацюки, які вживають цукор, мають ознаки виведення з налоксону9] (який також був відтворений тут, в Exp. 3), ми очікували, що щури, введені налоксоном, мають обмежений доступ до підсолодженого жиру, багатого на жир, щоб показати подібні ознаки відміни. Однак включення жиру в раціон може заважати експресії ознак відміни. Таким чином, ці висновки дозволяють припустити, що опіатоподібний висновок не спостерігається у відповідь на переїдання всіх приємних дієт, особливо багатих на жир, який, як і цукор, відомо, впливає на опіоїдні системи мозку. Таким чином, поява опіатоподібних ознак відміни, що спостерігається у відповідь на переїдання, виявляється специфічною для макронутрієнтів.
Захоплюючі властивості дієт з високим вмістом жиру та цукру
У попередніх рецензіях ми підсумували результати нашої лабораторії та інших причин, які свідчать про те, що обмежений доступ до цукру може призвести до різноманітних поведінкових і нейрохімічних ознак залежності від щурів, включаючи опіатоподібне виведення8, 37]. Були проведені дослідження з використанням моделей на тваринах, які свідчать про те, що доступ до жирної дієти також може викликати деякі ознаки залежності16]. Група Корвіна показала збільшення прогресивного співвідношення, що відповідає у щурів, які вживають жир, що свідчить про підвищену мотивацію.38]. Bale і його колеги показують, що миші, які підтримуються на дієті з високим вмістом жирів або високо вуглеводах, а потім відмовляють у доступі до їжі, будуть терпіти аверсивний стимул (шоковий удар стопи), щоб отримати бажані продукти [11]. Після гострого періоду абстиненції (депривації) у мишей, які мали доступ до дієти з високим вмістом жирів, спостерігалися ознаки тривоги, а також зниження експресії кортикотропін-вивільняє фактора в центральному ядрі мигдалини. Тим не менш, McGee і його колеги відзначили відсутність ознак тривоги або посиленої мотивації, використовуючи графік прогресуючого співвідношення після позбавлення обмеженого щоденного доступу до підсолодженого рослинного скорочення, аналогічно дієті, яку ми використовували в Exp. 2 [17]. У сукупності ці дослідження дозволяють припустити, що деякі специфічні ознаки залежності можуть проявлятися, коли тваринам пропонується дієта, що містить жир, але результати є складними і можуть бути під впливом таких факторів, як склад їжі, вага тіла та графік доступу.
Специфічність, форма і наявність макроелементів у якості факторів, що впливають на вилучення харчових продуктів
Дані дослідження включали різноманітні дієти з високим вмістом жирів, включаючи дієтичні, подібні до «їжі». Інші були добавками до стандартної дієти з чау, подібними до «закусочних», які зазвичай споживаються під час випивки. [25]. Дієти також різноманітні за текстурою, від гранульованої дієти в Exp. 1, напівтвердої дієтичної добавки в Exp. 2 і рідкі дієти в Exp. 3. Рідкі дієти використовувалися через раніше виявлену взаємозв'язок між надмірним споживанням рідких дієт і подальшим збільшенням маси тіла.31, 32]. Крім того, тому що наші попередні дослідження, які показували ознаки опіатно-подібного відміни у відповідь на доступ до сахарози, використовували розчин сахарози (реплікувалися тут, в експ. індукована гіперактивність у відкритому полі лабіринту). Ми тестували рідкий жир, щоб побачити, чи може форма їжі впливати на вираження поведінки, пов'язаної з відміною. Однак доступ до жирної рідини не викликав ознак відміни. З цього різноманіття текстур і форм дієти, ми робимо висновок, що незалежно від типу жирів, багатих їжею або формою, в якій він дається, в даний експерименти не було виявлено чітких ознак опіатоподібного відміни у тварин з доступ до жиру.
Ще однією маніпуляцією, що враховувалася в цьому дослідженні, був період доступу. Деякі щури отримували щоденний доступ до прийому дієти 12-h, в той час як інші отримували доступ 2-h щоденно або з перервами. Було показано, що обидва типи обмеженого доступу викликають поведінкову поведінку8, 39]. Показано, що споживання бентежа викликає зміни в системах нагородження головного мозку, особливо в системі дофаміну, у обох людей [40] і на моделях щурів, які подібні до ефектів, які спостерігаються при деяких наркотичних засобах [8]. Хоча було показано, що ці графіки доступу призводять до переїдання, що було підтверджено в даний час експериментами, жоден з випробуваних періодів доступу не призвів до опіоїдних ознак відміни у відповідь на жир.
Інтерпретація позитивних результатів у сучасних експериментах
Хоча в цілому дані свідчать про те, що ознаки опіатоподібного відміни не з'являються, коли щурам пропонується обмежений доступ до жирів, що містять їжу, є деякі позитивні результати, отримані в цьому наборі експериментів, які вимагають обговорення. У Exp. 1, після 46 h депривації від солодкого жиру, щури, які раніше мали доступ до 2 h, показали менше випадків перетину клітини в порівнянні з ad libitum підживлюють контрольні (стандартна чау з гризунів або з високим вмістом жиру, солодкий гризун). Гіпоактивність відзначена під час відміни кокаїну у гризунів [41]. Однак у інших тестах, проведених у цій групі, не було відзначено жодних ознак опіатного відміни, таких як соматичні заходи виведення.
У Exp. 2, після 24 год ad libitum доступ до дієти солодкого жиру показав зменшення часу, витраченого на відкриту руку піднесеного лабіринту. Цей висновок цікавий, оскільки він припускає, що група з ad libitum доступ до смачної їжі показав зміну в поведінці, що пов'язано з відходом. Однак при випробуванні на 36 h ефект більше не був очевидним. Це може бути пов'язано з тим, що існує певне вікно часу, в якому виникають спонтанні ознаки тривоги, і цей період закінчився на наступний час оцінки. Або, це може припустити, що багаторазове використання підвищеного плюс лабіринт змінив продуктивність на тесті. Хоча деякі дослідження показують, що повторне опромінення підвищеного лабіринту не впливає на результат тесту [42, 43], інші повідомляють про ефект звикання []44-47]. У цьому наборі досліджень здебільшого ніяких відмінностей не спостерігалося між групами в умовах тривоги, що потенційно вказувало на відсутність відмінностей при повторному опроміненні. Однак позитив з ad libitum-фатилої тварини в Exp. 2 слід розглядати в контексті повторного використання цього тесту.
Роль маси тіла у вираженні ознак наркоманії
У даному дослідженні ми оцінювали змінні харчової поведінки та ваги тіла, для яких було показано, що вони сприяють ознакам, подібним до залежності. Інші групи показали, що, коли щурам надається обмежений доступ до солодкої, шоколадної дієти, вони стають ожиріннями і виявляють анксиогенную поведінку, коли їм заборонено отримувати доступ до їжі [15]. Наші попередні дослідження показують аналогічну поведінку у тварин, утримуваних на переривчастій сахарозі, при нормальній вазі. Інші результати також показали, що ожиріння тварин з ad libitum або обмежений доступ до дієти в стилі кафетерію демонструє дефіцит мезолімбічної нейротрансмісії дофаміну [18, 48], але тварини з обмеженим доступом (тобто доступ до випивки), які не були класифіковані як страждають ожирінням, не показували регульовані дофамінові рецептори 2. Це підкреслює ідею, що саме ожиріння може призвести до змін у системі винагороди мозку [18]. І навпаки, дослідження людей з розладами харчової поведінки свідчать про те, що прийом їжі, що залежить від ожиріння, викликає мезолімбічні системи Д.40], тим самим підкреслюючи важливість вивчення конкретних змінних переїдання і ожиріння, як разом, так і незалежно. У даній роботі ми не спостерігали ознак опіатоподібного виведення, що виникають у щурів, які стали надмірною вагою на багатій жиром їжі (Exp.1). Оскільки попередні дослідження свідчать про те, що ожиріння може викликати зміни у мозку, подібні до звикання, які можуть або не обов'язково включати ознаки відміни опіату, можливо, ми могли б спостерігати різні (тобто, не пов'язані з опіатами) ознаки відміни у цих щурів.
У Exp. 4 ми оцінили вплив зниженої маси тіла на виникнення ознак відміни. Щури з історією депривації харчових продуктів швидше отримують самоконтроль кокаїну порівняно з контрольними49], а також показано, що зниження ваги посилює наслідки винагороди за наркотики [26]. Зменшення маси тіла щурів призводить до зниження рівнів DA в NAc до 33% від базового рівня [50, 51]. Раніше ми виявили, що коли вага тіла щурів з історією переїдання цукру знижується до 85%, вивільнення DA у відповідь на цукор ще більше збільшується.27]. З цих причин ми припустили, що зменшення маси тіла щурів може посилити прояв ознак відміни. Проте в Exp. 4, ознаки виведення з налоксону не спостерігалися, коли щурам позбавляли 85% від їх нормальної маси тіла.
Як додатковий показник тривоги ми оцінювали рухову активність. Підвищена рухова активність пов'язана з відміною лікарського засобу [52-54] і знайдено в Exp. 3 у щурів п'ють цукор, але не у щурів з обмеженим доступом до жиру. Далі, в Exp. 4, не було значущої різниці між щурами, які вживали жир, і контрольними щурами в умовах локомоції, або при нормальній або зниженій масі тіла.
Висновок
Щури, які зберігалися на дієті, багатій цукром і жиром, не виявляли ознак опіатного виведення при надмірній вазі, нормальній вазі або недостатньому вазі, використовуючи як тверді, так і рідкі форми дієт. Ці результати контрастують з попередніми даними цієї лабораторії та іншими, що свідчить про поведінку опіат-абстиненції у щурів, які переїдають цукор. Наведені результати підтверджують уявлення про те, що ознаки наркоманії у відповідь на переїдання смачних харчових продуктів можуть бути специфічними для поживних речовин, що підкреслює важливість подальшого дослідження диференційних ефектів, які переїдання конкретних поживних речовин може мати на системи винагороди мозку.
Основні дослідження
- Дослідження показують нейрохімічні та поведінкові показники залежності, коли тварини переїдають багату жиром дієту.
- Налоксон-осаджена абстиненція не спостерігалася у щурів, які вживали в їжу різноманітні солодкі дієти з високим вмістом жиру.
- Позбавлення, викликане позбавленням, не спостерігалося у щурів, які вживали в їжу різні дієти з високим вмістом жиру, солодкі.
- Зниження маси тіла, яке, як відомо, потенціює посилюючі ефекти речовини зловживання, не впливало на ознаки опухолеподібного відміни, що осіли налоксон.
- У щурів, які з'їдають солодкі жирові комбінації, не спостерігаються ознаки опіатного відміни при використаних умовах.
Подяки
Дослідження було підтримано USPHS грант AA-12882 (BGH) і DK-079793 і Національний Фонд розладів харчування (NMA).
Виноски
Заява видавця: Це PDF-файл неозброєного рукопису, який був прийнятий до публікації. Як послугу нашим клієнтам ми надаємо цю ранню версію рукопису. Рукопис буде підданий копіюванню, набору тексту та перегляду отриманого доказу до його опублікування в остаточній формі. Зверніть увагу, що під час виробничого процесу можуть бути виявлені помилки, які можуть вплинути на вміст, і всі правові застереження, які стосуються журналу, стосуються.
посилання
;