Oldin. Behav. Neurosci., 23 Mart 2016 | http://dx.doi.org/10.3389/fnbeh.2016.00054
Masroor R. Shariff1, Arnauld Belmer1, Metyu J. Fogarty2, Erica WH Mu2, 
- 1Tarjima ilmiy-tadqiqot instituti va Sog'liqni saqlash va biomedikal innovatsiyalar instituti, Queensland Texnologiya universiteti, Brisben, QLD, Avstraliya
- 2Biyomedikal fanlar fakulteti, Queensland universiteti, Brisben, QLD, Avstraliya
Zamonaviy parhez shirnlikni oshirdi, ayniqsa, o'smirlar orasida shakar iste'molining misli ko'rilmagan darajasiga olib keldi. Surunkali uzoq muddatli shakarni iste'mol qilish metabolik kasalliklarni, shu jumladan obezlik va II turdagi diabetning rivojlanishiga hissa qo'shayotganligi ma'lum bo'lsa-da, miyada mushaklarning uzoq muddatli, shakarli shakar iste'moli to'g'ridan-to'g'ri oqibatlari haqida ma'lum emas. BNukleus akumbensida (NAc) dopaminning zo'ravonlik dori-darmonlariga o'xshashligi sababli biz bu miya hududida joylashgan neyronlarning morfologiyasidagi o'zgarishlarni (4 hafta) va uzoq muddatli (12 hafta) binge- intervalgacha ikkita shishani tanlash paradigmasini qo'llash orqali sukroz iste'moli kabi. Biz Golcuk-Cox bo'yinbog'ini NAc yadrosidan o'rta va qisqa muddatli va sukroz iste'mol qiladigan kalamushlarni chiqaradigan o'rta zaqqumli neyronlarni (MSN) siqib chiqarish uchun qo'lladik va ularni yoshga mos keladigan suv elementlari bilan taqqosladik. Uzoq muddatli o'lchamdagi sukroz iste'moli, yoshga mos keladigan nazorat kalamushlari bilan solishtirganda, NAc qobig'ining MSN-larining umumiy dendritik uzunligini sezilarli darajada pasaytirdi. Bundan tashqari, ushbu neyronlarning qayta tuzilishi, asosan, distal dendritik murakkablikning kamayishiga olib keldi. Aksincha, uzoq vaqt sukroz iste'mol qiladigan sichqonlardan NAc qobig'ining MSN-lari distal tarmoqqa buyurtmalarida ortik xujayra zichligi kuzatildi. Birgalikda, bu natijalar NAc shell MSN morfologiyasida sukrozni uzaygan holda siqib chiqarib olishning neyronal ta'sirini ta'kidlaydi.
Kirish
O'tgan 40 yil davomida shakar-shakarli ichimliklarni iste'mol qilishda va shakar qo'shilgan oziq-ovqat mahsulotlaridaNielsen va boshq., 2002; Popkin, 2010; Ng va boshqalar, 2012), barcha oziq-ovqat va ichimliklarning 75% gacha yuqori miqdorda qo'shilgan shakarFord va Dietz, 2013; Bray va Popkin, 2014). Ushbu davr mobaynida semizlikning va II turdagi diabet tarqalishining, ayniqsa, o'smirlarningArslanian, 2002; Reinehr, 2013; Dabelea va boshq., 2014; Fryar va boshq., 2014). Oxirgi o'tkazilgan tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, ortiqcha vazn va semiz bolalar ko'pincha qo'shimcha shakarni iste'mol qiladilar, ammo yuqori shakar o'z ichiga olgan parhezlar kattagina vaznli va semiz bolalarning kattalashishiga hissa bo'lib qolmoqda (Xu, 2013; Bray va Popkin, 2014; Bucher Della Torre va boshq., 2015).
Rivojlanayotgan dalillar to'plami, yuqori shakar dietasini iste'mol qilish, qisman bolalar va o'smirlar orasidaMalik va boshq., 2010; Te Morenga va boshq., 2013; Bray va Popkin, 2014), ortiqcha shakarning iste'mol qilinishidan kelib chiqadigan metabolik bo'lmagan noaniq oqibatlarga nisbatan ko'proq e'tibor berildi. Qizig'i shundaki, ko'plab umumiy xulq-atvor va psixologik naqshlar ko'pincha shakar bilan oziqlangan dietani ovqatlantiradigan va saqlaydiganlarning bir qismi orasida paydo bo'ladi. Ta'kidlash joizki, ovqatlanish bozukluklarının, shu jumladan, ovqat eyish bozukluklarının rivojlanishi, psixologik semptomların bir vaqtda boshlanishi bilan birga, motivasyon va depresyonun etishmasligi ( Sheehan va Herman, 2015). Bunga qo'shimcha ravishda, ko'plab odamlarning ko'pchiligi nazoratni yo'qotish va qand iste'molini o'z-o'zini cheklash qobiliyatiga ega emasligi sababli, bu xatti-harakatlar miya mintaqalarida nevrologik moslashishlar natijasida paydo bo'lishi ehtimoli yuqori. (Saper va uning hamkorlari, 2002; Lutter va Nestler, 2009; Kenny, 2011). Ushbu mantiqqa, shuningdek, shakar va shirinlik spirtli ichimlik va nikotin kabi giyohvandlikka duchor bo'lgan giyohvand moddalarga o'xshash istaklarga sabab bo'lishi mumkinligini ko'rsatadigan dalillar bilan ham tasdiqlanadiVolkow va boshq., 2012).
Shakarning o'ziga xoslik xususiyatlari hali ham spekulyativ bo'lsa-da, bu kuzatuvlar haddan tashqari shakarning iste'mol qilinishining mukofot tizimidagi o'zgarishlarga va hayvon modellarida o'ziga qaramchilikka o'xshash xulq-atvor va hissiy vaziyatlarning rivojlanishiga hissa qo'shgan ishlar bilan birlashtirildi. (Avena va boshq., 2008; Benton, 2010; Ventura va boshqalar, 2014), kelgusida tergov zarurligini kafolatlaydi. Kemiruvchilarning oldingi tadkikotlari, sakrozga vaqti-vaqti bilan kirish dopamin, opioidlar va asetilkolinni o'z ichiga olgan mezolimbik tizimda bir nechta neyrotransmitterlarning faoliyatini o'zgartirganligini ko'rsatdi ( Avena va boshq., 2008). Sucrozning bint-iste'molga o'xshash iste'moli yadro haydovchilarida (NAc) dopamin salınımını engillashtirish uchun,Avena va boshq., 2008). Bundan tashqari, biz 24 sutkalik ikkita shishani tanlash paradigmidan foydalanib, sukrozni uzoq muddatli iste'mol qilishni ko'rsatdikSimms va boshq., 2008) NAc'de nikotinik asetilkolin retseptorlari (nAChR) ekspresyonunu modüle qiladiShariff va uning hamkorlari, press-da). Qizig'i shundaki, biz NAc da dopamin va asetilkolin faolligini modifikatsiyalash uchun ma'lum bo'lgan nAChR aralashmalari qisqa va uzoq muddatli iste'moldan keyin sukroz iste'moliga turli ta'sir ko'rsatadi (Shariff va uning hamkorlari, press-da).
Ushbu tadqiqotlar qon shakar va zo'ravonlik dori vositalarining intervalgacha kirishidan kelib chiqadigan xatti-harakatlar va neyroximyoviy o'zgarishlarda o'xshashliklarni namoyish etgan bo'lsa-da, bu ta'sir NAcdagi neyronal morfologik o'zgarishlarni keltirib chiqaradimi-yo'qmi ma'lum emas. TNAc ichidagi o'rta tirnoqli neyronlarning (MSN) morfologiyasida yaxshi o'zgarishlarga olib keladigan kokain, amfetamin va nikotin, shu jumladan keng tarqalgan orqa miya zichligi va o'zgargan dendritik murakkabligi (Robinson va Kolb, 1999, 2004; Li va boshq., 2003; Crombag va boshq., 2005). Avvalgi ikkita shishani tanlash paradigmidan foydalanib spirtli ichimliklar va sukrozga uzoq muddatli ta'sir qilish (12 hafta) uzoq muddatli ta'sir qilishini ko'rsatdi, chunki qisqa muddatli iste'mol qilish bilan solishtirganda farmakoterapevtik aralashuvlarga farqli javob (4 hafta; Steensland va boshq., 2007; Shariff va uning hamkorlari, press-da), biz qisqa va uzoq muddatli sukroz iste'moli NAcdagi MSN morfologiyasiga ta'sirini baholaymiz. Barkamol sichqonchani 4 (qisqa muddatli) yoki 12 (uzoq muddatli) haftalar uchun sintez bilan sukroz iste'mol qilishiga ruxsat berdik va qisqa va uzoq muddatli sukroz iste'mol qiladigan kalamushlardan NAc MSNning morfologiyasini tahlil qildik va ularni yoshiga mos keladigan elementlarni faqatgina suvga ruxsat berildi. Bizning natijalarimiz shuni ko'rsatadiki, NAc qobig'idagi MSNlar uzoq muddatli, ammo qisqa muddatli sukroz iste'molidan keyin o'zgarib, dendritik uzunligini qisqartirgan, ammo distal dendritik o'murtqa zichligi oshgan. Bundan tashqari, NAc yadrosidan MSNning morfologiyasini qisqa va uzoq muddatli sukroz iste'molidan keyin nisbatan saqlanib qolganligini aniqladik. Ushbu natijalar uzoq muddatli sükroz iste'molining to'g'ridan-to'g'ri neyrologik natijasini shiddat bilan ifodalaydi. Bundan tashšari, bu ma'lumotlar uzoq muddatli, ikkilamchi sukrozni iste'mol ḱilish natijasida kelib chišadigan NAc qobig'i MSNlarni morfologik kayta tiklash bilan birga bœlgan molekulyar va neyroximyoviy ḱar šanday o'zgarishlarni anišlash uchun zarur bœlgan tadšišotlar zarurligini namoyish etadi.
Materiallar va usullari
Axloqiy bayonot
Barcha eksperimental protseduralar hayvonlarni ilmiy maqsadlar uchun mo'ljallangan va ulardan foydalanish bo'yicha Avstraliya qonuniga, 8 edition (Milliy sog'liqni saqlash va tibbiy tadqiqotlar kengashi, 2013) bo'yicha amalga oshirildi. Protokollar Queensland Texnologiya Universiteti Animal Ethics Qo'mitasi va Queensland Animal Ethics Qo'mitasi tomonidan tasdiqlangan.
Hayvonlar va uy-joy
Besh haftalik (erkaklar) erkak Wistar kalamushlari (Control: 176.4 ± 4.8 g Sucrose: 178.3 ± 5.0 g) (ARC, WA, Avstraliya), har ikkala ventilatlangan ikki darajali Plexiglas® hujayralar. Sichqonlarning tajribalari boshlanishidan taxminan 5 kun oldin individual uy sharoitlariga, ishlov berishga va teskari nurga aylantirildi. Barcha kalamushlar iqlim nazorati ostida bo'lgan 12-soatlik nurli / quyuq davrda (9-da yorug'lik) xonaga joylashtirilgan bo'lib, standart rat chov va suv bilan ta'minlangan ad libitum.
Intervalgacha - ikki shisha ichimlik ichimlik paradigmasi
5% sukroz intervalgacha kirishda ikkita shishani tanlab ichish paradigmasi (Simms va boshq., 2008) Aqlli (1973). Barcha suyuqliklar zanglamaydigan po'lat ichimliklar bilan qoplangan 300 ml gradusli plastik butilkalarda taqdim etildi, ular qorong'u yorug'lik davrining boshlanishidan so'ng qafaning old tomonida ikkita grommetsiz o'rnatilgan. Shishaning taqdim etilishidan oldin, har bir shisha og'irligi qayd etilgan. Bir vaqtning o'zida ikkita butilka: bitta suvli shisha; 5% (w / v) sukroz o'z ichiga olgan ikkinchi shisha. 5% (h / h) sukroz shishasining joylashtirilishi, yonma-yon afzalliklarga ega bo'lgan har qanday ta'sir qilish bilan almashtirildi. Shishalar suyuqliklar taqdim etilgandan so'ng 24 soatlik tortilgan va o'lchovlar eng yaqin bo'lgan 0.1 g gacha olingan. Har bir ratning vazni ham vaznning kilogrami uchun sukroz miqdorini gramm miqdorini hisoblash uchun o'lchandi. Ichimlik davrining 1 kunida sichqon (n = 6-9) bir shisha 5% (w / v) sukroziga va bitta shisha suvga ruxsat berildi. 24-dan keyin sukroz shishasi keyingi 24 soat uchun mavjud bo'lgan ikkinchi suvli shisha bilan almashtirildi. Ushbu naqsh chorshanba va juma kunlari takrorlangan. Sichqoncha boshqa kunlarda suvga cheklovsiz kirish imkoniyatiga ega edi. Sukrozning xuddi shunga o'xshash iste'moli vaqt o'tishi bilan umumiy sukroz iste'molida (ml) oshib ketishiga olib keldi. 1) va qisqa muddatli [~ 20 haftalar (5 ichish seanslari) davomida tana vazniga [5 ± 4 g / kg 13% (w / v)] asoslangan uzoq muddatli ichimlik darajalari va uzoq muddatli [ ~ 12 hafta (37 ichish seanslari)] ichish davrlari. Boshqariladigan kalamushlarning alohida guruhi (n = 6-9) yuqorida tavsiflangan sharoitlarda ikkala shishada (ya'ni sukrozsiz) suvga ruxsat berildi. Qisqa muddatli ta'sirning oxirida tekshirish va sukroz iste'mol qiladigan kalamushlarning o'rtacha tana og'irligi 405.7 ± 40.8 g va 426.4 ± 31.2 g edi. Uzoq muddatli ta'sirning oxirida, nazorat qilish va sukroz guruhlari uchun o'rtacha tana og'irligi 578.8 ± 53.4 g va 600.2 ± 45.2 g edi.
Golgi-Kox boyituvchi
Oxirgi ichish seansidan keyin hayvonot dunyosidan kalamushlardan miya namunalarini qayta ishlash uchun Biomedical Sciences School of Queensland (St Lucia, Avstraliya) biologik fanlar universiteti gistologiya institutida o'tkazildi. Tashish vaqtida stressni kamaytirish uchun barcha tasdiqlangan chora-tadbirlar qabul qilindi, shundan keyin kalamushlarni bir kecha-kunduzda tiklashga ruxsat berildi. Ertasi kuni kalamushlarni natriy pentobarbital overdose (60-80 mg / kg, ip Vetcare, Brisbane, Avstraliya) tomonidan qurbonlik qilindi va xNUMX ml sun'iy serebro-o'murtqa suyuqlik bilan intramaydulyatsiya qilingan edi (mM): 300 NaCl, 130 KCl, 3 NaHCO3, 1.25 NaH2PO4, 5 MgCl2, 1 CaCl2va 10 D-glyukoza. Har bir hayvon keyinchalik dekapitatsiya qilindi va miya Golgi-Cox eritmasida qorong'uda chiqarildi va inkübe qilindi 5% kaliyli dichromat, 5% kaliyli kromat va 5% mercurik xlor (barcha Sigma-Aldrichdan olingan kimyoviy moddalar) yangi 3 kun oldindan aytib o'tilganidek, qurbon bo'lishdan oldinRutledge va boshq., 1969). Golgi-Cox bo'yog'ini inkübatsiyalash va qayta ishlashdan keyingi usullar o'zgartirildi Ranjan va Mallik (2010). Qisqa muddatli sukroz iste'mol qiluvchi hayvonlarning miyalariga 6 kun davomida 37 kun davomida kuluçka qilingan, uzoq vaqt davomida sukroz iste'mol qilgan hayvonlardan miyalar 10 kun davomida inkübe qilindi va 4 kunlik inkübasyondan so'ng yangi Golgi-Cox eritmasi bilan almashtirildi.
Quyidagi inkübasyondan so'ng, 300 mm koronal kesimlari titrash Zeiss Hyrax V50 mikrotom (Karl Zeiss, Germaniya) yordamida kesilgan. So'ngra 24% (w / v) sukroz bilan to'ldirilgan va 30 M fosfat tamponlu sho'r suv bilan to'ldirilgan va qayta ishlanganRanjan va Mallik, 2010). Qisqasi, 50 daqiqada 5% etanolda suvsizlanib, keyinchalik 0.1 M NH430 min uchun OH eritmasi, 5 min uchun ikki marta distillangan suv bilan yuvilib, qorong'uda 30 minut uchun Fujihunt kinoteatrida (Fujifilm, Singapur) joylashtirilgan. Keyinchalik suyuqliklar ikki marta distillangan suvda 2 min uchun durulandı va har birida 70, 90, 95 va 100% etanolda ikki marta suvsizlandi. Keyin 5 daqiqada CXA eritmasida (1: 1: 1 xloroform: ksilen: spirt) CXA eritmasi bilan tozalanadi va Superfrost Plus slaydlarida (Menzel-Glaser, Lomb Scientific, Avstraliya) va DPX (Sigma-Aldrich) ga o'rnatiladi. (Menzel-Glaser, Germaniya). Slaydlar zulmatda qoldirilib, kecha davomida xona haroratida quritilishi kerak edi.
Neyronlarning tanlovi va yadrosidagi akumbenslardagi kuzatuv
Bregma + 2.8 va + 1.7 oralig'idagi koronal chiziqlar NAc yadrosi va qobig'i ichidagi MSN uchun so'rg'ich miya atlasidan foydalangan holda lateral qorinchadan va oldingi komiksuradan foydalanib,Paxinos va Watson, 2007) (Rasm 1). Neurolucida 7 (MBF Bioscience, VT, USA) kontur funksiyasi har bir tilda NAc yadrosi va NAc qobig'ini ajratish uchun ishlatilgan (shakl 2). Zeiss Axioskop II (Carl Zeiss, Germaniya) bo'yicha 2x maqsadidan foydalanib, 9x maqsadli yoki orqa miya zichligi (63 mm bo'yicha spinlar sifatida) yordamida dendritik uzunliklar parametrlari uchun 100 va 100 neyronlari orasida xyz Neurolucida tomonidan boshqariladigan® 7 dasturi (MBF Biosciences, VT, AQSh). Barcha kuzatuv davolash bo'yicha ko'r qilingan usulda o'tkazildi. Golgi-Cox singdirilgan neyronlarning morfologik ko'rsatkichlari oldingi hisobotlarga o'xshash tarzda tahlil qilindi (Klenowski va boshq., 2015).
Shakl 1. 4 va 12 xaftalik sukroz iste'mol qiladigan kalamushlarni va yoshga mos keladigan tekshiruvlar yadrosi akumbens yadrosi va qobiqdan olingan o'rta zarralar neuronlari. Yuqoridagi ikkita panelda yadroviy akumbens yadrosi va 4 haftalik nazorat (uchburchak) va sukroz (doiralar) hayvonlarining qobig'idan olingan neyronlarning joylashuvi ko'rsatilgan. Pastki ikkita panel 12 haftalik boshqaruvidan (uchburchaklardan) va sukroz (doiralar) hayvonlaridan olingan neyronlarning pozitsiyalarini ko'rsatadi.
Statistik tahlil
O'rtacha o'rtacha va standart xatolik (SEM) hayvon bilan o'rnatilgan har bir ma'lumot uchun hisoblab chiqilgan n, barcha yadro yoki qobiqdan NAc MSNdan olingan o'rtacha morfometriya ma'lumotlarini (n NAc qobig'i uchun = 7 va n = 6 xNUMX yadrosi uchun haftada 4, n = 9 haftalik guruhlar uchun 12). Belgilangan joyda, ikkita quyruqli Talabaning jufti yo'q tGraphPad Prism versiyasi 6.02 (GraphPad Software, San-Diego, CA) dan foydalanib guruh vositalarini taqqoslash bilan bog'liq barcha tahlillar uchun Bonferroni post-testlari bilan testlar yoki ikki tomonlama ANOVA o'tkazildi. Statistik ahamiyatga ega P <0.05. Natijalar bo'limidagi barcha ma'lumotlar ± SEM vositalari sifatida keltirilgan. Foiz o'zgarishi nazorat qiymatiga nisbatan hisoblanadi.
natijalar
Nucleus Accumbens Shell'ning Markaziy Spiny Neyronlari Dendritik Uzunlik, Dendritik murakkablikning kamayishiga qaramasdan distal filialning buyurtmalarida ortikcha orqa miya zichligi oshgan, lekin qisqa muddatli sukroz iste'molidan keyin
Qisqa muddatli (4 haftalar) sukroz iste'molidan keyin NAc qobig'idagi MSN morfometrik parametrlari sezilarli farq qilmadi (jadval 1). Qisqa muddatli sukroz iste'moli va suv nazorati orasida NAc qobig'i MSNlar o'rtasida markazlashtirilgan tarmoq tuzilishi bilan bog'liq tahlillar o'rtasida sezilarli farqlar bo'lmagan. Masalan, filiallar buyurtmasi bo'yicha dendritik segmentlar (P = 0.4111), filialning tartibiga o'rtacha dendritik uzunlik (P = 0.5581), va filiallar buyurtmachasiga o'rtacha bel tizma zichligiP = 0.2977, ikki tomonlama ANOVA) guruhlar o'rtasida farq bo'lmagan. Namuna olingan neyronlarning taxminiy pozitsiyalarini ko'rsatuvchi joy xaritasi shaklida ko'rsatilgan 1.
Jadval 1. Qisqa muddatli sukroz iste'mol qiladigan kalamushlarni va yoshga mos keladigan suv elementlarini yadroli akumbens qobig'ining o'rta tishli neyronlarning umumiy morfologik parametrlari.
Sukroz iste'molidan keyin uzoq muddatli (12 haftalar) suyuqlik iste'molidan keyin suvning iste'mol qilinadigan elementlari bilan taqqoslaganda NAc qobig'ining MSNning umumiy dendritik chiziq uzunligi 21 foizga kamaydi (Suv: 1827 ± 148 μm, n = 9; Sucrose 1449 ± 78 μm, n = 9, *P = 0.0384, ikki dumli juft bo'lmagan Talabalarniki t-test, shakl 2, Jadval 2). Dendritik bifurkatsiyalar (tugunlar) va suv va sukroz guruhlari o'rtasidagi dendritik tugunlarning o'rtacha sonini solishtirish NAc qobig'idagi MSNlardagi dendritik murakkablik darajasini (muhim emas) ko'rsatdi (tugunlar: Suv 12.9 ± 1.4 n = 9, Sucrose 10.1 ± 0.8 n = 9, P = 0.0879; end: Suv 17.9 ± 1.4 n = 9, Sucrose 14.8 ± 0.7 n = 9, P = 0.0657, ikki dumli juft bo'lmagan Talabalarniki t-test, jadval 2). Soma jildida hech qanday o'zgarish bo'lmadi (P = 0.9400), o'rtacha dendritik daraxt uzunligi (P = 0.1646) yoki umumiy orqa miya zichligi (P = 0.3662) uzoq vaqt sukroz iste'mol qiladigan ratlardan suvni nazorat qilish bilan taqqoslaganda, NAc kabuksida. Ushbu morfometrik parametrlar Jadvalda berilgan 2.
Shakl 2. Uzoq muddatli sukroz bilan davolash qilingan kalamushlarni yadroli akumbens (NAc) qobig'idan o'rta dudama neyronlarning (MSN) distal dendritik orqa miya zichligi kamaydi. (A, B) (yuqori) va uzoq muddatli (12 xafta) sukroz (pastki) bilan ishlangan yorqin rangli tasvirlarni ko'rsatish z- NSc kabukidan (63x kattalashtirish) Goggi-emprenlangan MSN-larning shaffof mozaikasi. Inset of (A, B) NAc qobig'idan (100x kattalashuvidan) Goggi-singdirilgan MSN dendritlari va dendritik uzuklarini nazorat qilish va uzoq muddatli sükroz bilan ishlov berilgan yorqin tasvirlarni ko'rsatadi. (C) ushbu tadqiqotda MSNning namunalaridan olingan anatomik mintaqalarni ko'rsatadi. (D) NAc qobig'ining uzoq muddatli sukroz hayvonlarida (kvadratlarda) boshqaruvlari (doiralari) bilan taqqoslaganda, to'ldirilmagan talabalar bilan taqqoslaganda, butun MSN dendritik chuqur (o'rtacha ± SEM) t-test, *P <0.05, n = 9; nazorat qilish va n = 9; 12 haftalik sukroz. (E) uzoq vaqt davomida sukrozli hayvonlarda (kvadratlarda) NAc qobiqidan boshqaruvchi (doiralar) bilan taqqoslaganda, o'zlashtirilmagan o'quvchilarga nisbatan o'zgarishsiz o'rtacha MSN dendritik daraxt uzunligi (o'rtacha ± SEM) t-test, P > 0.05, n = 9; nazorat qilish va n = 9; 12 haftalik sukroz. Bo'lim tartibidagi dendritik segment sonining tasnifini tahlil qilish (o'rtacha ± SEM) (F), filialning tartibida o'rtacha dendritik uzunlik (G) va dendritik o'murtqa zichligi bo'yicha taqsimlanadi (H). Uzoq muddatli sukroz iste'moli distal tarmoqdagi buyurtmalarda (5 +) dendritik uzunlikni qisqartirdi va distal tarmoq buyurtmalarida (4 +) dendritik orqa miya zichligini oshirdi. (G, H), Bonferroni post-testlari bilan ikki tomonlama ANOVA, *P <0.05, **P <0.01, n = 9; nazorat qilish va n = 9; uzoq muddatli sukroz. O'lchamlari: (A, B) = 20 mm; ichki qismi (A, B) = 10 mm; (C) = 1 mm.
Jadval 2. Nukleusdan o'rta zarg'aldoq neyronlarning umumiy morfologik parametrlari uzoq muddatli sükroz iste'mol qiluvchi sichqonlar va yoshga mos keladigan suv elementlarini akumbens qobig'ining.
NAc qobig'i MSNlarni uzoq muddatli sukroz iste'mol qiladigan umumiy dendritik morfologiyasining xarakteristikasidan so'ng, biz dendritik arborizatsiyani va orqa miya zichliklarini ularning filiallarining xususiyatlariga qarab tahlil qildik. Dendritik daraxtlarimizga bo'lgan keng qamrovli baholarimiz, filiallar buyurtmasi bo'yicha dendritik segmentlar sonini, filiallar buyurtma uchun dendritik segmentlarning o'rtacha uzunligi va NAc kabuğunun NAc kabuğunun novdalar oralig'ida o'rtacha orqa miya suvlarini nazorat qilish va uzoq muddatli sukroz iste'mol qiladigan sichqonlarning o'rtacha miqdorini aniqladi. Filial buyurtma ma'lumotlari va tahlilining qisqacha mazmuni Jadvalda keltirilgan 3.
Jadval 3. Uzoq muddatli sukroz va suv ichadigan kalamushlardan o'rta zarg'aldoq neyronlarning filialning buyurtma xarakteristikalari.NAc qobig'ining MSN-larning filiallari bo'yicha o'rtacha dendritik filialning segmenti uzoq muddatli sukroz iste'mol qiladigan sichqonlarda suvni nazorat qilish bilan solishtirganda sezilarli darajada kamaydi (**P = 0.0015, ikki tomonlama ANOVA). Bonferroni post-testlari 4-da (Suv: 5.2 ± 0.9, n = 9; Sukroz 3.3 ± 0.8, n = 9, P = 0.0675, shakl 2F, Jadval 3), va 5inchi buyurtma va undan yuqoriroq buyurtmalar (Suv: 3.3 ± 0.7, n = 9; Sukroz 1.2 ± 0.3, n = 9, P = 0.0566, shakl 2F, Jadval 3). NAc qobig'idagi MSNning filiallari bo'yicha o'rtacha dendritik segment uzunligi uzoq muddatli sukroz iste'mol qiladigan sichqonlarda suvni nazorat qilish bilan solishtirganda ancha kamaygan (*P = 0.0444, ikki tomonlama ANOVA). Bonferroni post-testlari 55-navbat tartibida va undan tashqarida (suv: 5 ± 53.9 μm, n = 9; Sucrose 24.1 ± 7.5 μm, n = 9, **P = 0.0038, shakl 2G, Jadval 3).
Bo'lim tartib-tahlillari uzoq muddatli sukroz iste'mol qiladigan sichqonlarning NAc qobig'ining MSN-lari dendritik orqa miya zichligini sezilarli darajada oshirdi (*P = 0.0124, ikki tomonlama ANOVA). Bonferroni post-testlari 57% distal 4-sonli buyurtma tarmoqlarida va undan tashqarida orqa miya zichligi oshganligini ko'rsatdi (Suv: 33.4 ± 4.2, n = 9; Sukroz 52.5 ± 6.8, n = 9, P = 0.0271 *, raqamlarning ichki qismi 2A, B, H, Jadval 3). Umumiy MSN arxitekturasi va distal orqa miya zichligi haqidagi ma'lumotlar (rasm) shakllarda tasvirlangan 2A, B.
Birgalikda olingan natijalar, qisqa muddatli sukroz iste'moli NAc qobig'idagi MSNning morfologik parametrlariga juda kam ta'sir ko'rsatadi. Ammo uzoq muddatli iste'moldan keyin, ayniqsa, distal dendritik novdalarda neyronal chuqur uzunligi va murakkabligi sezilarli darajada pasayadi. Uzoq muddatli sukroz iste'mol qiladigan kalamushlarni qabul qiluvchi NAc qobig'ining MSN-lari bilan birgalikda distal orqa miya zichligi oshib boradi.
Nukleus Akumbens Core yadrosi o'murtqa neyronlari uzoq muddatli, ammo qisqa muddatli sukroz iste'molidan keyin dallanma murakkabligini kamaytirdi
Sakrozni iste'mol qilishning qisqa muddatidan keyin NAc yadrosi MSN morfometrik parametrlarida sezilarli farq yo'q edi (jadval 4). Shunga qaramay, 4 haftalik sukroz iste'moli va suvni boshqaruvchi yadrosi MSNlar o'rtasida santrifüj tarmog'i tartibi bilan bog'liq tahlillar o'rtasida farqlar yo'q edi. Masalan, filiallar buyurtmasi bo'yicha dendritik segmentlar (P = 0.7717), filialning tartibiga o'rtacha dendritik uzunlik (P = 0.2096), va filiallar buyurtmachasiga o'rtacha bel tizma zichligiP = 0.3521, ikki tomonlama ANOVA) guruhlar o'rtasida farq bo'lmagan.
Jadval 4. Qisqa muddatli sukroz iste'mol qiladigan kalamushlarni yadroli akumbenslar yadrosidan o'rta tirnoqli neyronlarning umumiy morfologik parametrlari va suvga mos keladigan suv elementlari.Uzoq muddatli sukroz iste'moli, shuningdek, NAc yadrosi MSN morfometrik parametrlari uchun ham ahamiyatga ega bo'lmagan (Jadval 5). NAc yadrosi MSNlardagi filtrlar bo'yicha o'rtacha dendritik filiallar soni uzoq muddatli sukroz iste'mol qiladigan so'rg'ichlarda suvni nazorat qilish bilan solishtirganda sezilarli darajada kamaydi (*P = 0.0416, ikki tomonlama ANOVA), ammo dendritik uzunlikdagi filiallar buyrug'iga ko'ra sezilarli farqlar bo'lmagan (P = 0.0995), va filiallar buyurtmachasiga o'rtacha bel tizma zichligiP = 0.4888, ikki tomonlama ANOVA) uzoq muddatli sukroz iste'mol qiladigan ratlarning NAc yadrosida MSNlar o'rtasida suv nazorati bilan taqqoslangan. Birgalikda olingan ma'lumotlar, NAc yadrosi NAc qobig'i mintaqasidagi MSNlarga qaraganda uzoq muddatli sukroz iste'moliga nisbatan sezgir emasligini ko'rsatadi.
Jadval 5. Uzoq muddatli sukroz iste'mol qiladigan kalamushlarni yadroli akumbenslar yadrosi va o'rta yoshli neyronlarning umumiy morfologik parametrlari.muhokama
G'arbiy dietada yuqori darajada tatib ko'rilgan oziq-ovqat mahsulotlarining mavjudligi nafaqat semirishning va turi II diabetning tarqalishi va iqtisodiy yukining oshishiga olib keldi, balki u ovqatlanishning buzilishi kabi kasalliklarning boshlanishiga olib keldi.Swanson va boshq., 2011; Kessler va uning hamkorlari, 2013; Davis, 2015). Fruktoza va sukrozni o'z ichiga olgan shakarlarning o'ziga xos xususiyatlari spekulyativ bo'lib qolsa-da, ovqatlanish va uzoq muddatli giyohvand moddalar iste'mol qilish natijasida kelib chiqadigan xatti-harakatlar va neyron korrelyatsiyalarda ajoyib o'xshashlik mavjud (Avena va boshq., 2008, 2011). Bundan tashqari, shakar miyaning mukofot sxemasini suiiste'mol qilish dorilariga o'xshash tarzda faollashtiradi (Volkow va boshq., 2012) va insoniy tadqiqotlar natijalari, shakar va shirinlik alkogol va nikotin kabi o'ziga qaram giyohvand moddalar bilan bog'langanlarga nisbatan kattalashib boradigan istaklarni keltirib chiqarishi mumkinligini ko'rsatadi (Volkow va boshq., 2012). Shuning uchun, kalamushlarda sukroz iste'moli modelini ishlatib, qisqacha (4 hafta) va uzoq muddatli (12 haftalar) sukroz iste'moli NAc ning neyronal morfologiyasiga ta'sirini aniqlash uchun foydalanilgan. shakar va qo'shadi dorilar tomonidan modulyatsiya qilingan. Biz surunkali uzoq muddatli sukroz iste'mol qiladigan kalamushlardan olingan NAc qobig'ining MSNlari dendritik uzunlik va murakkablikni sezilarli darajada kamaytirganini, ammo distal dendritik o'murtqa zichligini oshirganligini ko'rsatamiz. Uzoq muddatli sukroz iste'moli MSNning morfologiyasiga NAc yadrosidan ta'sir ko'rsatmadi, qisqa muddatli sukroz iste'moli esa MSN morfologiyasiga NAc yadrosi yoki qobig'idan sezilarli ta'sir ko'rsatmadi. Ushbu natijalar nafaqat uzoq vaqt davomida egallagan sukroz iste'molining NAc qopqog'i mitsinlarining neyronal morfologiyasiga to'g'ridan-to'g'ri ta'sirini ko'rsatibgina qolmay, ayni paytda yuqori shakar o'z ichiga olgan dietalarning uzoq vaqt iste'mol qilinishining zararli oqibatlarini ham ta'kidlashadi.
Ventral striatumning bir qismini tashkil etuvchi NAc, birinchi navbatda, MSN-ning tarkibiga kiradi va morfologik xususiyatlarga ega bo'lgan o'rta densitik neyronlar va yuqori orqa miya zichligi (Kemp va Powell, 1971; Graveland va DiFiglia, 1985; Rafols va boshq., 1989; Kawaguchi va boshq., 1990). Glutamatergic va dopaminergik neyronlar NAc uchun ikkita asosiy afferent kirishlar bo'lib, asosan, dendritik shaft va MSN (Groves, 1980; Kaiya va Namba, 1981; Groves va boshq., 1994). Xususan, NAc qobig'i va yadrolari funktsional jihatdan alohida kortikal joylardan glutamaterjik kirishni oladi (Brog va uning hamkorlari, 1993). NAc qobig'i hipokampus, talamus va bazolateral amigdala kabi subkortikal hududlardan ogohlantiruvchi afferentlar tomonidan innervatsiya qilinadi. (Brog va uning hamkorlari, 1993; Rayt va Groenewegen, 1995). Avvalgi tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, bu glutamatergik usullar oziq-ovqat va mukofotni qidirish kabi g'ayratlarga va maqsadga yo'naltirilgan xatti-harakatlarda muhim rol o'ynaydi (Maldonado-Irizarry va boshq., 1995; Kelley va Swanson, 1997; Reynolds va Berrij, 2003; Richard va Berrij, 2011). NAc MSN-larga kiritilgan boshqa ustunlik dopaminarjik afferentlardan olingan bo'lib, ular ventral tegmental hududidanLindvall va Bjorklund, 1978; Veening va boshq., 1980; Kalivas va Miller, 1984). Qizig'i shundaki, intervalgacha shakarga kirishning o'xshash modellarini qo'llagan avvalgi tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, natijada olingan xuddi shunga o'xshash iste'mol NAc ichidagi hujayra dopaminining o'sishiga (kamroq darajada bo'lsa ham) (Rada va boshq., 2005; Avena va boshq., 2006) va dopamin retseptorlari ifodasini o'zgartirishi mumkin (Colantuoni va boshq., 2001, 2002) NAc yadrosida va qobig'ida. Qizig'i shundaki, sukrozning xuddi shunday iste'mol qilinishi vaqt o'tishi bilan iste'mol qilish jarayonida, masalan, giyoh va giyohvandlik kabi giyohvand moddalarni o'z-o'zini boshqarish bilan shug'ullanadin (Ahmad va Koob, 1998; Ahmad va boshq., 2000, 2003), bu "qo'shadi kabi" davlatni rivojlantirish bilan bog'liq.
Bo'lim tartibidagi morfometriyamizni tahlil qilish shuni ko'rsatadiki, uzoq muddatli sukrozni qabul qilish oqibatida NAc qobig'ining MSN-larining dendritik uzunligi umuman distal filialning buyruqlaridagi murakkabliklarning pasayishiga olib keladi. Biz tarqalgan distal dallanma (4 va 5th buyurtma va undan yuqori novdalar buyurtmalarini) kuzatdik va 5 tartibida va undan yuqoriroq dendritlarda o'rtacha uzunlikni sezilarli darajada kamaytirdik, shu sohadagi buyurtmalarda ortikcha oriqlik zichligi bilan qo'shildik. Ushbu turdagi dendritik qayta qurish jarayoniga ta'sir etishi mumkin bo'lgan umumiy omilni sinaptik ulanish va / yoki funksiyaningRusso va boshq., 2010). Avvalgi tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, MSNda glutamatergik sinaps, asosan, distal dendritlarda (Groenewegen va boshq., 1999). Bundan tashqari, prefrontal korteksdan dopamin va glutamaterjik kirishlarni birgalikda lokalizatsiya qilish (Sesack va Pickel, 1992), hippokampus (Totterdell va Smit, 1989; Sesack va Pickel, 1990), va amigdala (Jonson va boshq., 1994) MSNning dendritik spinalarida kuzatilgan. Ushbu kuzatishlar, bizning tadqiqimiz davomida ko'rilgan uzoq muddatli sukroz iste'moli natijasida ortib borgan orqa miya zichligi bilan qo'shilib, ortib borayotgan eksitatorylarning hosil bo'lishini qo'llab-quvvatlaydi. Shu sababli, uzoq muddatli binge-soqroz sukrozining qabul qilinishidan kelib chiqadigan oqibatlar NAc qobig'idagi MSNlardagi distal dendritlarda eksitatori sinaptik faollikni oshirishi mumkin bo'lgan hollarda paydo bo'ladi. Shunday qilib, distal dendritlarni qisqartirish va / yoki retraktsiyalash sinaptik homeostatik mexanizm orqali sodir bo'lishi mumkin (Reissner va Kalivas, 2010), ammo bu holat aniqlanishi kerak.
Qizig'i shundaki, Crombag va uning hamkasblari 4-haftasiga sukroz iste'molidan so'ng, NAc qobig'ida o'pka zichligi oshgani yo'qligini ko'rsatib, qiziqarli natijalarga erishganiga qaramay, burun-poke o'z-o'zini boshqarish paradigmasi orqali va sukrozga nisbatan yuqori javob nisbati amfetamin bilan (Crombag va boshq., 2005). 4-haftada o'murtqa zichligi o'zgarmasligini kuzatish bizning topilmalarimizni aks ettiradi. Shunga qaramasdan, bizning tadqiqotlar shuni ko'rsatmoqdaki, uzoq muddatli (12) haftada surunkali sukroz iste'moliga ta'sir qilish sukroz tajribali kalamushlarning MSN-laridagi distal orqa miya zichligini sezilarli darajada oshiradi. Bundan tashqari, laboratoriyamiz ilgari uzoq muddatli (12 xafta) sukroz iste'moli NAc darajasida dopamin va asetilkolin reaktsiyalarini modulyatsiya qilish uchun ko'rsatilayotgan farmakoterapevtikaga farmakologik javob berishni osonlashtirganini ko'rsatdiShariff va uning hamkorlari, press-da). Birgalikda olib borilgan bu, uzoq muddatli (12 hafta va undan ortiq) sukroz ta'sirining haqiqiy dunyo stsenariylarini aniqroq aks ettiradigan, NAc darajasida morfologik moslashuvga olib kelishi mumkinligini ko'rsatadi.
Dori-darmonlar bilan bog'liq giyohvand moddalarni iste'mol qilishda, turli dorilarga qayta-qayta ta'sir qilish dendritlar va dendritik qirralarning tarkibida uzoq muddatli o'zgarishlarni keltirib chiqaradi. Masalan, amfetamin va kokain, har ikkala qobiq va yadroda NAc ning orqa miya zichligini oshiradi (Robinson va Kolb, 2004). Nikotin ta'sirining NAc qobig'ida orqa miya zichligini oshirishi ko'rsatilgan. Aksincha, morfin ta'sirida o'murtqa zichligi va dendritik tarmoqning murakkabligi pasayishiga olib keladi (Robinson va Kolb, 2004). Uzoq muddatli sukroz iste'moli jihatidan amfetamin, kokain va nikotinga o'xshash o'murtqa zichligi va morfin ta'siri qarshisida kuzatildi. Ammo, amfetamin va kokaindan farqli o'laroq, nikotinga o'xshash, sukrozga uzoq muddatli ta'sir etish bo'yicha umurtqa zichligi NAc qobig'i bilan cheklangan. Bundan tashqari, dendritik dallanmalardagi o'zgarishlar (Robinson va Kolb, 1999) va orqa miya zichligi (Li va boshq., 2003) amfetamin yoki kokain tomonidan ishlab chiqarilgan, NAc'teki MSN'lerin distal dendritleriyle cheklangan bo'lib, bu ishda topilmalarimizni aks ettiradi. Bundan tashqari, yuqorida ta'riflangan o'zgarishlarga asosan, sukroz iste'moli, shuningdek, akkumlab dopamin neyronlari ustiga eksitatori sintaptik kuchiniStuber va boshq., 2008b) va mezolimbik mukofot yo'lining boshqa tarkibiy qismlari (Stuber va boshq., 2008a; Chen va boshq., 2010). Birgalikda olingan sukroz uzoq muddatli og'ir foydalanishdan keyin neyron morfologiyasining kuchli modulyatori sifatida ishlatiladi, bu esa suiiste'mollardan dori-darmonlar ta'siridan kelib chiqadigan oqibatlarga o'xshaydi.
Ushbu tadqiqotda ko'rilgan morfologik o'zgarishlarga o'z hissasini qo'shadigan uyali va sinaptik mexanizmlarni aniqlash bo'yicha qo'shimcha tadqiqotlar kerak bo'lsa-da, natijalarimiz uzoq muddatli sukroz iste'moli natijasida yuzaga kelgan sezilarli neyronal ta'sirlarni namoyish etadi. Xususan, bizning tadqiqotimizda o'rganilmagan bir tadqiqot sakkrozning kuzatiladigan morfologik ta'sirlari, masalan, sakarin kabi kaloritsial bo'lmagan tatlandırıcılar bilan ham bog'liq bo'lishi mumkin. Shu munosabat bilan, Lenoir va uning hamkasblari kuchli shirinlikning kokain mukofotidan oshib ketganini, sakarin yoki sukroz (Lenoir va uning hamkorlari, 2007). Bundan tashqari, laboratoriya tomonidan chop etilgan yaqinda o'tkazilgan tadqiqotlar (Shariff va uning hamkorlari, press-da) bu nikotinik asetilkolin retseptorlari qisman agonisti bo'lgan vareniklinning ushbu tadqiqotda qo'llaniladigan uzoq muddatli intervalgacha rejimga rioya qilgan holda kemiruvchilarda sukrozni va sakarinni iste'mol qilishni kamaytirishi ko'rsatilgan. Qizig'i shundaki, avvalgi tadqiqotlar kaltsiy bo'lmagan tatlandırıcıların sakkarin va sukroz kabi NAc darajasida (masalan,Scheggi va boshq., 2013; Tukey va boshq., 2013; Carelli va G'arb, 2014). Shu bilan birga, kelajakda olib borilgan izlanishlar, kalorik bo'lmagan tatlandırıcıların uzoq muddatli sakkaroz iste'moli tufayli paydo bo'lgan NAc kabuklarının MSN'lerinin morfologik o'zgarishlariga o'xshash uzoq muddatli oqibatlarga olib kelishi mumkinligini aniqlashi kerak.
Qisqa muddatli sukroz iste'molidan keyingi NAc MSN morfologiyasiga ta'sir etishmasligi uzoq muddatli giyohvand moddalarni suiiste'mol qilish yoki sukroz kabi tabiiy natijalarni baholash uchun uzoq muddatli tadqiqotlar o'tkazish muhimligini ta'kidlaydi. O'ziga qaramlik nuqtai nazaridan nafaqat takror ishlab chiqarishni takrorlash davri va narkomaniya siklining asosiy tarkibiy qismlari, balki ortib borayotgan dalillar to'plami, qaramlikka o'tish jarayoni ko'pincha uzoq vaqt davomida ro'y beradigan progressiv jarayon ekanligi aniqlandi. Shakarlarning o'ziga xoslik xususiyatlari noma'lum bo'lib qolsa-da, jinsiy aloqa, qimor va oziq-ovqat kabi boshqa giyohvand moddalarga qaramlikning odatiyligi tobora ko'proq o'rganilmoqda. Ushbu tadqiqot natijalari sukroz kabi shakarlarni uzoq muddatli, xuddi shunga o'xshash iste'mol qilishdan keyin o'ziga xos xususiyatlarga ega ekanligi haqidagi gipotezaga qo'shiladi. Bizning natijalarimiz, shuningdek, nosog'lom ovqatlanish odatlarini (yuqori shakar iste'moli va ovqat eyish ovqatlanish) kattalarga o'sib borayotgan bolalar va o'smirlar sonining ko'payishiga olib keladi. Metabolik ta'sir rivojlanish xavfining ortishi bilan birga, ruhiy va psixiatrik natijalar ruhiy va motivatsiyaga ta'sir etishi ham ushbu xatti-harakatlardan kelib chiqishi mumkin.
Mualliflar hissasi
Tadqiqot loyihasida ishtirok etdi: PK, SB. O'tkazilgan eksperimentlar: PK, MS, AB, MF, EM. Ma'lumotlar tahlili: PK, MF, MS. Qo'lyozma ma'lumotlarini talqin qilib, yozma ravishda yozib qo'ydi: PK, MS, MF, EM, MB, SB. Barcha mualliflar taqdim etish uchun yakuniy maqolani o'qib tasdiqladilar.
Qiziqishlik to'qnashuvi bayonoti
Mualliflar tadqiqot natijalari potentsial manfaatlar to'qnashuvi deb talqin etilishi mumkin bo'lgan biron-bir tijoriy yoki moliyaviy aloqalar mavjud bo'lmagani holda amalga oshirilganligini e'lon qiladi.
Tadqiqotchilar SC, SA va Muxandislik tahririyatlari birgalikda aloqadorligini e'lon qildilar va bu ishlov berish muharriri bu jarayonning adolatli va ob'ektiv tekshirish standartlariga javob berganligini ta'kidlaydi.
rahmat
Ushbu ish avstraliyalik tadqiqot kengashidan (FT1110884) SBga va Milliy sog'liqni saqlash va tibbiy tadqiqotlar kengashiga (1061979) SB va MB ga grant yordamida moliyalashtirildi.
Qo'shimcha materiallar
Ushbu maqola uchun qo'shimcha materialni quyidagi manzilda topishingiz mumkin: http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fnbeh.2016.00054
Qo'shimcha 1 shakl. Sukrozni qabul qilish va 4 va 12 hafta sükroz iste'mol qiladigan kalamushlardan afzal. (A, B) 4 va 12 xaftalik ta'sirida umumiy sükroz qabul qilishda (ml) eskalatsiyani ko'rsatish. (C, D) sukrozni taqdim etish davrida suv ustida sukroz uchun yuqori darajadagi afzallikni ko'rsatadi.
Manbalar
Ahmad, SH, va Koob, GF (1998). O'rtacha dan ortiqcha giyohvand iste'moliga o'tish: hedonik nuqtada o'zgarish. fan 282, 298-300. doi: 10.1126 / science.282.5387.298
Ahmad, SH, Lin, D., Koob, GF va Parsons, LH (2003). Kokainning o'z-o'zini boshqarishini kuchaytirishi o'zgargan kokainga asoslangan yadroli akumbens dopamin darajasiga bog'liq emas. J. Neurochem. 86, 102-113. doi: 10.1046 / j.1471-4159.2003.01833.x
Ahmad, SH, Walker, JR va Koob, GF (2000). Giyohvand moddalarni narkomaniya bilan og'rigan, kalamushlarda geroinni qabul qilishda turtki bo'lgan. Nöropsikofarmakologiya 22, 413–421. doi: 10.1016/S0893-133X(99)00133-5
Arslanian, S. (2002). Bolalardagi 2 diabet kasalligi: klinik jihatlar va xavf omillari. Horm Res 57 (Qo'shimcha 1), 19-28. doi: 10.1159 / 000053308
Avena, NM, Bocarsly, ME, Hoebel, BG va Gold, MS (2011). Narkotik moddalarni suiiste'mol qilish va ortiqcha ovlashning nosologiyasida bir-biriga zid keladi: "oziq-ovqat iste'moliga" aylantiruvchi ta'sir. Curr. Giyohvandlikka qarshi kurash Rev. 4, 133-139. doi: 10.2174 / 1874473711104030133
Avena, NM, Rada, P. va Hoebel, BG (2008). Shakar giyohvandlik uchun dalillar: intervalgacha, ortiqcha shakarni iste'mol qilishning qiziqish va neyrokimyoviy ta'siri. Neurosci. Biobehav. Rev. 32, 20-39. doi: 10.1016 / j.neubiorev.2007.04.019
Avena, NM, Rada, P., Moise, N. va Hoebel, BG (2006). Suqroz nayzasini binge jadvalida ovqatlantirish, takroriy ravishda akumbens dopaminini chiqaradi va asetilkolin tolasiga javob beradi. Neuroscience 139, 813-820. doi: 10.1016 / j.neuroscience.2005.12.037
Benton, D. (2010). Shakar giyohvandligi va uning semirib ketishi va ovqatlanishdagi buzilishidagi roli. Klinik. Nutr. 29, 288-303. doi: 10.1016 / j.clnu.2009.12.001
Bray, GA va Popkin, BM (2014). Diyet qandlari va tana og'irligi: semirish va diabet epidemiyasida inqirozga yuz tutdikmi? Shakarni to'kib tashlang. Diabetga qarshi yordam 37, 950-956. doi: 10.2337 / dc13-2085
Brog, JS, Salyapongse, A., Deutch, AY va Zahm, DS (1993). Sichqonning ventral striatumidagi "akumbens" qismida yadro va qobiqning afferent innervatsiyasi shakllari: retrogradli floro-oltinning immunohistokimyoviy tekshiruvi. J. Komp. Neurol. 338, 255-278. doi: 10.1002 / cne.903380209
Bucher Della Torre, S., Keller, A., Laure Depeyre, J. va Kruseman M. (2015). Shakarlangan ichimliklar va bolalar va o'smirlardagi semirish xavfi: metodologik sifat qanday oqibatlarga olib kelishi mumkinligi bo'yicha tizimli tahlil. J. Acad. Nutr. Diet. [Epub oldidan bosib chiqarish]. doi: 10.1016 / j.jand.2015.05.020
Carelli, RM va West, EA (2014). Yaxshi lazzat yomonlashadi: neytral mexanizmlar salbiy ta'sirning kelib chiqishi va giyohvand moddalar bilan bog'liq tabiiy mukofotni devalvatsiya qilish. Neyrofarmakologiya 76 (PtB), 360-369. doi: 10.1016 / j.neuropharm.2013.04.025
Chen, BT, Hopf, FW va Bonci, A. (2010). Mezolimbik tizimda sinapsisli plastisitivizm: moddalarni suiiste'mol qilishning terapevtik ta'siri. Ann. NY Acad. Sci. 1187, 129-139. doi: 10.1111 / j.1749-6632.2009.05154.x
Colantuoni, C., Rada, P., McCarthy, J., Patten, C., Avena, NM, Chadeayne, A. va boshq. (2002). Intervalgacha, ortiqcha shakarning iste'mol qilinishi endogen opioidlarga qaramlikka olib keladi. Obes. Res. 10, 478-488. doi: 10.1038 / oby.2002.66
Colantuoni, C., Schwenker, J., McCarthy, J., Rada, P., Ladenheim, B., Cadet, JL va boshq. (2001). Haddan tashqari shakar iste'moli miyada dopamin va muopioid retseptorlari bilan bog'lanadi. Neuroreport 12, 3549–3552. doi: 10.1097/00001756-200111160-00035
Crombag, HS, Gorny, G., Li, Y., Kolb, B., va Robinson, TE (2005). Amfetaminning o'z-o'zini boshqarish tajribasining medial va orbital prefrontal korteksdagi dendritik uzuklarga qarshi ta'siri. Sereb. Cortex 15, 341-348. doi: 10.1093 / cercor / bhh136
Dabelea, D., Mayer-Davis, EJ, Sayda, S., Imperatore, G., Linder, B., Divers, J. va boshq. (2014). 1 dan 2 gacha bo'lgan bolalar va o'smirlar orasida 2001 turi va 2009 tipidagi diabetning tarqalishi. JAMA 311, 1778-1786. doi: 10.1001 / jama.2014.3201
Davis, C. (2015). Binge ovqatlanish buzilishi (BED) ning epidemiologiya va genetikasi. CNS Spectr. 20, 522-529. doi: 10.1017 / s1092852915000462
Ford, RaI va Dietz, WH (2013). Qo'shma Shtatlardagi kattalar orasida energiya iste'mol qilish tendentsiyalari: NHANES tomonidan topilgan ma'lumotlar. Bilaman. J. Klin. Nutr. 97, 848-853. doi: 10.3945 / ajcn.112.052662
Fryar, CD, Carroll, MD va Ogden, CL (2014). Kattalar orasida kilolu, semirib ketgan va semirib ketgan semizlikning tarqalishi: AQSh, 1960-1962 orqali 2011-2012. Atlanta, GA: CDC.
Graveland, GA va DiFiglia, M. (1985). Primat va kemiruvchi neostriatumdagi bo'shliqli yadroli o'rta neyronlarning chastotasi va tarqalishi. Brain Res. 327, 307–311. doi: 10.1016/0006-8993(85)91524-0
Groenewegen, HJ, Raytlar, CI, Beijer, AV va Voorn, P. (1999). Ventral striatal kirish va chiqishni yaqinlashtirish va ajratish. Ann. NY Acad. Sci. 877, 49–63. doi: 10.1111/j.1749-6632.1999.tb09260.x
Groves, PM (1980). Neostriatumdagi sinaptik tugunlar va ularning postsinaptik maqsadlari: sinaptik mutaxassisliklar ketma-ket sektsiyalarni tahlil qilishdan aniqlandi. Proc. Natl. Akad. Sci. AQSH 77, 6926-6929. doi: 10.1073 / pnas.77.11.6926
Groves, PM, Linder, JC va Young, SJ (1994). 5-gidroksidopamin-etiketli dopaminerjik aksonlar: kalamush neostriatumda akson, sinaps va postinaptik maqsadlarning uch o'lchamli rekonstruktsiyasi. Neuroscience 58, 593–604. doi: 10.1016/0306-4522(94)90084-1
Xu, FB (2013). Shakllangan shirin ichimliklar iste'molini kamaytirish semirish va semizlik bilan bog'liq kasalliklarning tarqalishini kamaytirishga etarli ilmiy dalillar mavjud. Obes. Rev. 14, 606-619. doi: 10.1111 / obr.12040
Jonson, LR, Aylward, RL, Hussain, Z. va Totterdell, S. (1994). Amigdaldan rat yadrosidagi akumbenslarga kirish: tirozin gidroksilaza immunoreaktivligi va aniqlangan neyronlar bilan aloqasi. Neuroscience 61, 851–865. doi: 10.1016/0306-4522(94)90408-1
Kaiya, H. va Namba, M. (1981). Sichqoncha neostriatumda ikki xil dopaminerjik nerv terminallari mavjud. Ultr-strukturaviy tadqiqotlar. Neurosci. Lett. 25, 251–256. doi: 10.1016/0304-3940(81)90400-6
Kalivas, PW va Miller, XS (1984). Ventral tegmental sohadagi neyrotensin neyronlari mediyal yadro gabaritlari uchun mo'ljallangan. Brain Res. 300, 157–160. doi: 10.1016/0006-8993(84)91351-9
Kawaguchi, Y., Wilson, CJ va Emson, PC (1990). Sichqoncha neostriatal matriks xujayralarining biosintni hujayra ichkarisida in'ektsiyasi orqali aniqlangan proeksiyaning subtiplari. J. Neurosci. 10, 3421-3438.
Kelley, AE va Swanson, CJ (1997). Ventral striatum ichidagi AMPA va kainat retseptorlari tomonidan bloklangan oziqlantirish: mikroinfusiya xaritasini tadqiq qilish. Behav. Brain Res. 89, 107–113. doi: 10.1016/S0166-4328(97)00054-5
Kemp, JM va Powell, TP (1971). Kaudat yadrosining sinaptik tashkiloti. Filos. Trans. R. Soc. Lond. B Biol. Sci. 262, 403-412. doi: 10.1098 / rstb.1971.0103
Kenny, PJ (2011). Obezlikda mukofot mexanizmlari: yangi tushunchalar va kelajakdagi yo'nalish. Neyron 69, 664-679. doi: 10.1016 / j.neuron.2011.02.016
Kessler, RC, Berglund, zbekiston, Chiu, WT, Deitz, AC, Hudson, JI, Shahly, V. va boshq. (2013). Jahon sog'liqni saqlash tashkilotining Jahon ruhiy salomatligi tadqiqotlari markazida yuqumli kasalliklarning tarqalishi va o'zaro bog'liqligi. Biol. Psixiatriya 73, 904-914. doi: 10.1016 / j.biopsych.2012.11.020
Klenowski, PM, Fogarty, MJ, Belmer, A., Noakes, PG, Bellingham, MC va Bartlett, SE (2015). Dentritik arbularning strukturaviy va funktsional xarakteristikasi va GABAergik sinaptik uskuna, sichqonchani bosolateral amigdalada joylashgan internoronlar va asosiy hujayralar ustidan olib boriladi. J. Neurophysiol. 114, 942-957. doi: 10.1152 / jn.00824.2014
Lenoir, M., Serre, F., Cantin, L., va Ahmad, SH (2007). Yuqori shirinlik kokain mukofotidan yuqori. PLOS ONE 2: e698. doi: 10.1371 / journal.pone.0000698
Li, Y., Kolb, B., Robinson, TE (2003). Dendritik zanjirlardagi zichlikdagi doimiy amfetaminning o'zgarishi yadrodagi akumbens va kaudat-pitamen o'rta zarralardagi neyronlarga joylashadi. Nöropsikofarmakologiya 28, 1082-1085. doi: 10.1038 / sj.npp.1300115
Lindvall, O. va Björklund, A. (1978). Sichqon miyasida dopaminerjik neyron tizimlarining anatomiyasi. Adv. Biochem. Psychopharmacol. 19, 1-23.
Lutter, M. va Nestler, EJ (2009). Homeostatik va geydonik signallar oziq-ovqat mahsulotlarini iste'mol qilishni boshqarishda o'zaro ta'sir qiladi. J. Nutr. 139, 629-632. doi: 10.3945 / jn.108.097618
Maldonado-Irizarry, CS, Swanson, CJ va Kelley, AE (1995). Yadrodagi glutamat retseptorlari lateral gipotalamus orqali qobiqni nazorat qilishni ta'minlaydi. J. Neurosci. 15, 6779-6788.
Malik, VS, Popkin, BM, Bray, GA, Després, JP va Hu, FB (2010). Shakarlangan ichimliklar, semizlik, 2 diabet mellitus turi va yurak-qon tomir kasalliklari xavfi. qon aylanishi 121, 1356-1364. doi: 10.1161 / CIRCULATIONAHA.109.876185
Ng, SW, Slining, MM va Popkin, BM (2012). 2005-2009-da AQSh iste'mol paketli oziq-ovqat mahsulotlarida kaloriya va nalorik bo'lmagan tatlandırıcılardan foydalanish. J. Acad. Nutr. Diet. 112, 1828-1834 e1821-e1826. doi: 10.1016 / j.jand.2012.07.009
Nielsen, SJ, Siega-Riz, AM va Popkin, BM (2002). 1977 va 1996 o'rtasida AQShda energiyani iste'mol qilish tendentsiyalari: yosh guruhlari bo'yicha shunga o'xshash o'zgarishlar. Obes. Res. 10, 370-378. doi: 10.1038 / oby.2002.51
Paxinos, G. va Watson, C. (2007). Stereotaksik koordinatlarda Rat Brain. Amsterdam; Boston, MA: Akademik Matbuot / Elsevier.
Popkin, BM (2010). AQShning semirib ketishga bo'lgan munosabati nimada noto'g'ri? Virtual o'qituvchi 12, 316–320. doi: 10.1001/virtualmentor.2010.12.4.pfor2-1004
Rada, P., Avena, NM va Hoebel, BG (2005). Kundalik shakarni shilimshiq qoshiqda takroriy ravishda dopamin chiqaradi. Neuroscience 134, 737-744. doi: 10.1016 / j.neuroscience.2005.04.043
Rafols, JA, Cheng, HW va McNeill, TH (1989). Sichqoncha striatumini o'rganish: turli xil neyron populyatsiyalarida yoshga bog'liq dendritik o'zgarishlar. J. Komp. Neurol. 279, 212-227. doi: 10.1002 / cne.902790205
Ranjan, A. va Mallik BN (2010). Izohli va ishonchli Goggi-koksga boyitish uslubi sezilarli darajada qisqartirildi. Oldin. Neurol. 1: 157. doi: 10.3389 / fneur.2010.00157
Reinehr, T. (2013). Bolalar va o'smirlardagi 2 diabet kasalligini aniqlash. Jahon J. Diabetes 4, 270-281. doi: 10.4239 / wjd.v4.i6.270
Reissner, KJ va Kalivas, PW (2010). Glyutamat homeostazini qo'shadi xastaliklarni davolash uchun maqsad sifatida qo'llash. Behav. Farmakol. 21, 514–522. doi: 10.1097/FBP.0b013e32833d41b2
Reynolds, SM va Berrij, KC (2003). Nukleus akumbensidagi glutamat motivasion guruhlari: qo'rg'oshin va oziqlantirishning rostrokudal qobig'i gradyanlari. Yevro. J. Neurosci. 17, 2187-2200. doi: 10.1046 / j.1460-9568.2003.02642.x
Richard, JM va Berrij, KC (2011). Nucleus accumbens dopamine / glutamate shovqinlari istakka qarshi qo'rquvni keltirib chiqaradigan usullarni o'zgartiradi: D (1) va faqat D (1) va D (2) birgalikda ovqatlanish uchun qo'rquv uchun birgalikda. J. Neurosci. 31, 12866-12879. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1339-11.2011
Robinzon, T. va Kolb B. (1999). Amfetamin yoki kokain bilan takroriy davolanishdan so'ng yadrodagi akumbens va prefrontal korteksdagi dendritlar va dendritik qirralarning morfologiyasidagi o'zgarishlar. Yevro. J. Neurosci. 11, 1598-1604. doi: 10.1046 / j.1460-9568.1999.00576.x
Robinzon, T. va Kolb B. (2004). Dori-darmonlarni ishlatish bilan bog'liq bo'lgan strukturaviy plastika. Neyrofarmakologiya 47 (Qo'shimcha 1), 33-46. doi: 10.1016 / j.neuropharm.2004.06.025
Russo, SJ, Dietz, DM, Dumitriu, D., Morrison, JH, Malenka, RC va Nestler, EJ (2010). Amaldagi sinaps: yadrodagi akumbensdagi sinaptik va strukturali plastisiyani mexanizmlari. Trends Neurosci. 33, 267-276. doi: 10.1016 / j.tins.2010.02.002
Rutledge, LT, Duncan, J. va Beatty N. (1969). Piramidal hujayra akson kollaterallarini buzilmagan va qisman izolyatsiya qilingan katta yoshli miya yarim korteksida o'rganish. Brain Res. 16, 15–22. doi: 10.1016/0006-8993(69)90082-1
Saper, CB, Chou, TC va Elmquist, JK (2002). Oziqlanish zarurati: ovqatlanishning gomeostatik va hedonik nazorati. Neyron 36, 199–211. doi: 10.1016/S0896-6273(02)00969-8
Scheggi, S., Secci, ME, Marchese, G., De Montis, MG, va Gambarana, C. (2013). Oziq-ovqatsiz oziq-ovqat va nooziq-ovqat etishmovchiligi bo'lmagan kalamushlarda kaloriya va kaloriya bo'lmagan oziq-ovqat mahsulotlarini iste'mol qilishni rag'batlantirishga ta'sir qilish. Neuroscience 236, 320-331. doi: 10.1016 / j.neuroscience.2013.01.027
Audio, SR va Pickel, VM (1990). Sichqoncha mediyal yadroidagi akumbenslarda, hipokampal va katekolaminerjik klemenslar ayanchli neyronlarga yaqinlashadi va bir-biriga yaqinlashadi. Brain Res. 527, 266–279. doi: 10.1016/0006-8993(90)91146-8
Audio, SR va Pickel, VM (1992). Ventral tegmental hududida yadrodagi akumbens septi va dopamin neyronlarida kateololin terminallarining noma'lum neyronal maqsadlarida sichqonchani sinapsida prefrontal kortikal efferents. J. Komp. Neurol. 320, 145-160. doi: 10.1002 / cne.903200202
Shariff, M., Quik, M., Holgate, JY, Morgan, M., Patkar, OL, Tam, V. va boshq. (matbuotda). Neyronal nikotinik asetilkolin retseptorlari modulyatorlari shakarni kamaytirishni kamaytiradi. PLOS ONE.
Sheehan, DV va Herman, BK (2015). Davolashsiz davolanmagan yuqumli kasallik bilan bog'liq psixologik va tibbiy omillar. Prim. Xizmatni qo'llab-quvvatlovchi CNS buzilishi. 17. doi: 10.4088 / PCC.14r01732
Simms, JA, Steensland, P., Medina, B., Abernathy, KE, Chandler, LJ, Wise, R. va boshq. (2008). 20% etanolga intervalgacha kirish Long-Evans va Wistar kalamushlarida yuqori o'rganish iste'molini keltirib chiqaradi. Spirtli ichimliklar. Klinik. Exp. Res. 32, 1816-1823. doi: 10.1111 / j.1530-0277.2008.00753.x
Steensland, P., Simms, JA, Holgate, J., Richards, JK va Bartlett, SE (2007). Vareniklin, alfa4beta2 nikotinik asetilkolin retseptorlari qisman agonisti, o'rganish iste'molini tanlab olur va izlaydi. Proc. Natl. Akad. Sci. AQSH 104, 12518-12523. doi: 10.1073 / pnas.0705368104
Stuber, GD, Hopf, FW, Hahn, J., Cho, SL, Guillory, A. va Bonci A. (2008a). Ko'ngilli o'rganish suyuqligi ventral tegmental sohada eksitatori sinaptik kuchini oshiradi. Spirtli ichimliklar. Klinik. Exp. Res. 32, 1714-1720. doi: 10.1111 / j.1530-0277.2008.00749.x
Stuber, GD, Klanker, M., de Ridder, B., Bowers, MS, Joosten, RN, Feenstra, MG va boshq. (2008b). Mukofot-prognozlash vositasi midbrain dopamin neuronlariga eksitatori sinaptik kuchini oshiradi. fan 321, 1690-1692. doi: 10.1126 / science.1160873
Swanson, SA, Crow, SJ, Le Grange, D., Swendsen, J. va Merikangas, KR (2011). Ergenlerde ovqatlanish bozukluklarının prevalansı va korelasyonları. Milliy homiladorlik tekshiruvidan olingan replikatsiya o'smirlaridan olingan natijalar. Arch. Umumiy psixiatriya 68, 714-723. doi: 10.1001 / archgenpsychiatry.2011.22
Te Morenga, L., Mallard, S. va Mann J. (2013). Oziqlantiruvchi shakar va tana og'irligi: randomize nazorat ostida sinovlar va kohort tadqiqotlari bo'yicha tizimli tahlil va meta-tahlillar. BMJ 346: e7492. doi: 10.1136 / bmj.e7492
Totterdell, S. va Smit, AD (1989). Sichqonning yadroidagi akumbenslardagi aniqlangan neyronlarga hipokamp va dopaminerjik kirishning yaqinlashuvi. J. Chem. Neyroanat. 2, 285-298.
Tukey, DS, Ferreira, JM, Antuan, SO, D'Amour, JA, Ninan, I., Kabeza de Vaka, S. va boshq. (2013). Sukrozni iste'mol qilish tezkor AMPA retseptorlari savdosini keltirib chiqaradi. J. Neurosci. 33, 6123-6132. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.4806-12.2013
Veening, JG, Cornelissen, FM va Lieven, PA (1980). Sichqonning kaudatoputameniga afferentlarning topikal tashkil etilishi. Yalpiz peroksidaz tekshiruvi. Neuroscience 5, 1253–1268. doi: 10.1016/0306-4522(80)90198-0
Ventura, T., Santander, J., Torres, R. va Contreras, AM (2014). Uglevodlar uchun neyobiyografik asos. Nutrition 30, 252-256. doi: 10.1016 / j.nut.2013.06.010
Volkow, ND, Vang, GJ, Fowler, JS, Tomasi, D. va Baler R. (2012). Oziq-ovqat va dori-darmon mukofotlari: inson semirib ketgan va giyohvandlikda bir-biri bilan chambarchas bog'liq. Curr. Top. Behav. Neurosci. 11, 1–24. doi: 10.1007/7854_2011_169
Hikmatli, RA (1973). Turli jadvallarda o'rganish ta'siriga uchragan kalamushlarda ixtiyoriy etanolni iste'mol qilish. Psixofarmakologiya 29, 203-210. doi: 10.1007 / BF00414034
Raytlar, CI va Groenewegen, HJ (1995). Sichqonning medial yadroidagi akumbenslardagi yaqinlashuv va segregatsiya modellari: prefrontal kortikal, o'rta chiziqli talamik va bazal amigdaloid afferentlar o'rtasidagi munosabatlar. J. Komp. Neurol. 361, 383-403. doi: 10.1002 / cne.903610304
Kalit so'zlar: tish-toza iste'mol, uzoq muddatli, o'rta tuproqli neyron, yadro akumbenslari, sukroz
Citation: Klenowski PM, Shariff MR, Belmer A, Fogarty MJ, Mu EWH, Bellingham MC va Bartlett SE (2016) Sukrozni Binge-Like kabi uzoq vaqt davomida iste'mol qilish, Nucleus Accumbens Shell'dagi o'rta o'mtozli neyronlarning morfologiyasini o'zgartiradi. Oldin. Behav. Neurosci. 10: 54. doi: 10.3389 / fnbeh.2016.00054
Olindi: 03 dekabr 2015; Qabul qilingan: 07 Mart 2016;
Chop etildi: 23 mart 2016.
tomonidan
Djoher Nora Abrous, Institut des Neurosciences de Bordeaux, Frantsiya
tomonidan ko'rib:
Serj X. Ahmad, Center National de la Recherche Scientifique, Frantsiya
Stefani Caille, Center National de la Recherche Scientifique, Frantsiya
Copyright © 2016 Klenowski, Shariff, Belmer, Fogarty, Mu, Bellingham va Bartlett. Ushbu shartnoma shartlariga muvofiq tarqatiladigan ochiq maqola Creative Commons Attribution litsenziyasi (CC BY). Asl muallif (lar) ning yoki litsenziya beruvchining pul mablag'lari hisobga olinishi va qabul qilingan o'quv amaliyotiga muvofiq, ushbu jurnaldagi asl nashr ko'rsatilgan bo'lsa, boshqa forumlarda foydalanish, tarqatish yoki ko'paytirishga ruxsat etiladi. Ushbu shartlarga rioya qilmaydigan foydalanish, taqsimlash yoki takrorlashga yo'l qo'yilmaydi.
* Xat yozish: Selena E. Bartlett, [elektron pochta bilan himoyalangan]
;
