Summary
Intraoral öz-yönetim: Geçerli çalışma laboratuarı sıçanlarda lezzetli çözümler takviye etkilerini değerlendirmek için yeni bir yöntem değerlendirir. Bu amaçla, operant farklı konsantrasyonda tatlı çözümler ağız içi infüzyonlar için (örneğin bastırarak) yanıt takviye sürekli ve aşamalı oranları programları ile ölçülmüştür.
Abstract
Bu çalışma gıda bağımlılığı biyo-davranışsal temel incelemek için yeni bir yöntem tarif eder. Bu yöntem, ilaçların operant kendini tatbikat davranışsal yönleri ile tat reaktivite cerrahi bileşeni birleştirir. Çok kısa bir genel anestezi altında, sıçan, ağız boşluğu içinde doğrudan test çözeltileri teslim sağlayan bir ağız içi (IO) kanül implante edilir. Onlar ve test çözümleri IO aşıları almak için bir kolu basabilirsiniz sayede hayvanlar daha sonra edimsel öz-yönetim odalarına test edilir. IO kendi kendine uygulama katı topaklar ya da bir kap içinde teslim çözümler için yanıt bir ağız ya da edimsel bir çözeltisi içme içeren deneysel işlemleri üzerinde birçok avantajı vardır. Burada, IO kendi kendine uygulama, yüksek fruktoz mısır şurubu (HFC) kendi kendine yönetim incelemek için kullanılabilir olduğunu göstermektedir. Fareler ilk olarak op maksimum miktarda değerlendirir progresif oranı (PR) zamanlama ilgili kendi kendine uygulama için test edilmiştirHFCS'in farklı konsantrasyonda (örneğin% 8,% 25 ve% 50) yayılan olacaktır ERANT davranışı. Bu testin ardından, takviye sürekli bir programa 10 ardışık gün boyunca (her bir kolu basın için yani bir infüzyon) (1 seans / gün, her süren 3 saat) üzerine sıçanlar kendi kendine uygulanan bu konsantrasyonlar, ve sonra PR programa yeniden test edildi . HFCS en düşük konsantrasyon (% 8) daha fazla değişken kendini idare muhafaza rağmen sürekli takviye programa sıçanlar, daha yüksek konsantrasyonlarda daha az infüzyon aldı. Ayrıca, PR testleri% 8,% 25 ve% 50 daha az takviye edici bir değere sahip olduğunu ortaya koydu. Bu sonuçlar, IO kendi kendine uygulama edinme ve tatlı çözümler için yanıt bakım incelemek için kullanılabilir olduğunu gösterir. Konsantrasyon ve takviye programına farklılıklara edimsel yanıt duyarlılığı IO öz-yönetim o gönüllü alımı nörobiyolojisini araştırmak için ideal bir prosedür yaparf tatlılar.
Introduction
Gıda bağımlılığı nörobiyolojik ve davranışsal temeli çalışmada benzer şekilde kötüye ilaçlara, lezzetli yiyeceklerin aşırı tüketimi davranışsal bağımlılık 1-4 teşvik, gözlemlere dayanır ve hem insanlarda beyin ödül devrelerinde değişikliklere neden 5-6 ve laboratuvar hayvanlar 7-8. Ancak, çeşitli protokoller ve laboratuvar sıçanlarda kötüye ilaçların bağımlılık özelliklerini inceleyerek benzersiz zorluklar sunuyor gıda kaynaklı "bağımlılık" davranışlarını değerlendirmek için bu yöntemleri adapte prosedürler varken. Bu çalışmanın amacı ağız içi (IO) infüzyon tarafından teslim tatlı çözümleri operant öz-yönetimin soruşturma edimsel intravenöz (IV) ilaç öz-yönetim ilkelerini uygulamak oldu. Tartışmalı olsa da, HFCS obezite 9-12 modern salgını ile bağlantılı olabilir kanıt yoktur, çünkü kullanılan tatlı yüksek fruktoz mısır şurubu (HFCS) idi.
Geleneksel olarak, IO infüzyon tat tepkime deneylerde 13 tat yoğunluğu arttırıcı lezzetini incelemek için teslim edilir. Kısaca, bir IO kanül cerrahi sıçanlar ve çeşitli çözümleri IO infüzyonlarının yanak içine implante edilir pasif 14 teslim edilir. Amaç, tat yoğunluğu arttırıcı madde için hayvanların tepkileri orofasyal incelemektir. Ancak, IO kanüller de doğrudan kendi ağız boşluğuna kendini infuse çözümlerine bir kolu basın öğrenmek istiyorsunuz belirlemek için sıçanların damak kronik implante edilmiş, dolayısıyla vadeli IO kendi kendine enjeksiyon 15-17. Mevcut çalışmada, biz minör cerrahi kullanır ve uzun vadeli edimsel öz-yönetim test sağlayan bir prosedür açıklanmaktadır. Bu prosedür, bir katı ağız pelet yanıt (a) ya da operant bir çözeltisi içme içeren geleneksel işlemler üzerinde çeşitli önemli avantajlara sahip olan bir hazne içinde teslim sıvı damlalar için yanıt (b) ya da operant(C).
(A) karşılaştırıldığında, IO öz-yönetim (yani kolu basarak) bir edimsel tepki içerir ve bu nedenle tepki gereksinimleri ve IO infüzyonlarının teslim arasındaki ilişkiyi düzenleyen zamanlamayı değiştirmek mümkündür. Örneğin, ardışık infüzyon için gerekli yanıtları bir oturumda 18 içinde katlanarak artar sayede bir ilerici oranı (PR) programı, kullanılarak, bir sonraki infüzyon 19 "istediği" ne kadar bir hayvan değerlendirmek mümkün. Sıvı iletimini kontrol eden ve yanıtları izler özel bir aparat 20 istihdam sürece hayvanlar, bir emzik bir çözüm içtiğinizde "arayan" davranışı bu önemli yönü değerlendirilemez. Ayrıca, IO öz-yönetim farklı takviye uyaranlarla motive davranışları karşılaştırmak için bir olanak sağlar. Yani, tatlılar ve bu tür kötüye uyuşturucu gibi diğer reinforcers tarafından yapılmaktadır cevaplamada işlerlik karşılaştırmak mümkündürbu yüzden "ikame çalışmaları." olarak adlandırılır
(B) ile karşılaştırıldığında, IO kendi kendine uygulama herhangi bir konsantrasyon test ve herhangi bir suda çözünür gıda katkı maddesi herhangi bir hacim sağlar. Bildiğimiz kadarıyla en iyi şekilde, farklı oranlarda herhangi bir ticari katı fruktoz topakları veya fruktoz-glikoz kombinasyonları vardır, çünkü bu gibi HFCS'in gibi tatlılar motive davranışlarını incelemek için kritik, bu edimsel odaları için uygun olacaktır. Ayrıca, konsantrasyon / hacim oranı, kontrol ve manipüle önemi alımı (besin özgü tokluk yol açan) bir çözeltinin kalori değeri ile ve belirli bir mesafede olan tüketilebilir ne kadar bu çözelti ile her ikisi de modüle edilebilir deneylerde zorunludur zaman (yani dolgunluk) 21 dönemi. IO kendi kendine uygulama de operant yanıt ve birinci pekiştiricinin teslim, satın alma ve bakım önemli bir rol oynayan bir faktör arasındaki süre kısaltılırEdimsel davranış 16,22-23 arasında Nance.
Son olarak, (c) 'ye kıyasla, IO kendi kendine uygulama, test çözeltisinin kontrollü miktarlarının pasif IO infüzyon edilmesini sağlar, ve bu da (örneğin, dil çıkıntılar 24 objektif tepki haz verici "sevme" of orofasyal tepkilerini ölçmek için yapar -25) ve bu yanıtlar IO öz-yönetim sırasında değiştirmek ister. Ayrıca, pasif IO infüzyon yönetmek için yeteneği yiyecek arayan için relaps çalışma için önemli bir uygulama alanı vardır. Bu yok olma dönemleri izleyen, IV ilaç öz-yönetim çalışmalarında olduğunu, ilaç asal (ilacın 26 küçük bir doz yani yönetim) 27-28 yanıt "yeniden" olabilir. Bu nedenle, hayvan kesiminde herhangi bir eylem olmadan IO enfüzyonları sunmak için yeteneği gıda ve arasında "yemek" prime iade yanı sıra potansiyel çapraz iadesini incelemek için kullanılabilirkötüye ilaçlar.
Tatlı çözümler IO kendi kendine uygulama, aynı zamanda IV ve İntragastrik kendi kendine uygulama için tercih edilir. İnsan ve hayvan hem de fruktoz IV infüzyonu ağız yolu ile tüketime 29-31 edilmesinden sonra gözlenenlere benzer bir fizyolojik sonuçlar üretmek ancak Aslında, bu şekerleme normal olarak (yani ağızdan) tüketilir kadar kötü bir modeldir. Ayrıca, çiğneme tarafından üretilen sinyaller tat mamanın lezzetinde önemli bilgiler vermek ve sindirim işlemin bu aşamasında ihmal edildiğinde, örneğin aşırı yemek yeme gibi uyumsuz davranışlar geliştirilmesi 32-33 azalır.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1.. Hayvan Bakım ve Barınma
Tüm deneyler Guelph Üniversitesi Hayvan Bakım Komitesi tarafından onaylanan ve Hayvan Bakımı Kanada Konseyi önerileri doğrultusunda yürütülmektedir. Bu çalışma, deney başında 200-225 g ağırlığındaki 22 yetişkin erkek Sprague-Dawley sıçanları (Charles River, QC) içerir.
- Tek ev sıçanlar ve ters ışık / karanlık döngüsü (07:00 OFF - 07:00 ON), onları korumak, aksi belirtilmedikçe, veya aktif döngüsü sırasında meydana davranış testi sırasında hariç yiyecek ve su ad libitum erişim.
- Ameliyat öncesi bir hafta süreyle günlük olarak tartılarak değerleri koloni odasında ve insan kullanımı için sıçanlar alıştırmak.
2. İntraoral Kanülasyon Cerrahi: Malzeme ve Prosedürler
Intraoral (IO) cerrahi ve malzemeler Limebeer et al. 14 'de tarif edilmektedir
- Tadi içint IO kanül, uzunluğu yaklaşık 130 mm (0.86 mm ve 1.27 mm dış çapı iç çap) için şeffaf polietilen plastik bir boru parça kesin.
- Ağız boşluğunda güvenli olması için flanşlı bir boru ucu (~ 5 mm çapı) gerektirir. 2-5 saniye için bir lehim demir borunun ucunu ısıtılması ve daha sonra hemen düz bir yüzeye karşı borunun ısıtılmış kenar düzleştirmek Bu flanşlı ucu oluşturur. Cerrahi bir örgü disk (kanülün flanşlı ucunun çapının etrafında uygun için yaklaşık 6-7 mm çapında) Kesme ve disk IO kanülün flanşlı ucuna arkasına dayanana kadar borunun uzunluğu üzerine iplik.
- Her IO kanül için, ek bir kafes cerrahi disk (çapı 8 mm) ve bir elastik bant, üç kareler kesilir (6 mm x 6 mm, bakınız Şekil 1).
- Cerrahi müdahaleden önceki 24 saat içinde, en az bir anti-bakteriyel çözelti içinde IO kanül, cerrahi örgü diskler ve elastik kareler sterilize edin.
- Önce ameliyat, a'yaTüm cerrahi aletler utoclave ve cerrahi alanında dezenfekte. Ameliyatları arasında, aletleri sterilize bir cam boncuk sterilizatör kullanımı ve aseptik koşullarda korumak için bir saç filesi, nitril eldiven, cerrahi maske takın.
Analjezi ve anestezi
- Ameliyat öncesi, yaklaşık 30 dakika antibiyotik Depocillin (0.33 mg / kg) ve analjezik Meloksikam (5 mg / kg SC) bir deri altı enjeksiyonu (SC) yönetmek.
- Izofluran (% 4 indüksiyon ve% 3 bakım) kullanılarak genel anestezi Induce.
- Fareler ayak tutam tepkisiz ve önceden herhangi kesiler yapmadan, bir pamuk kanül implante edilecek sıçanların iç sol yanak boyunca topikal anestezi yönetmek için bez uçlu kullanın ve böyle lidokain HCI gibi bir lokal anestezik enjekte kez biyopsi iğnesi (boyun taban) ve baş kapak (derisi) için kesi bir site.
- Öncesinde dalgalanma başında hem gözler için göz merhemi yağlama Uygulary.
Cerrahi işlemler
- Boyun tabanında saç bir 10 mm x 10 mm yama tıraş. Antibakteriyel sabun, izopropil% 70 alkol ve Betadine: aşağıdaki sırayla traş alanı silin ve temizlemek için steril tüller kullanın.
- Boyun üssünde 15 G paslanmaz çelik iğne takın ve sol yanak kulak çevresinde deri altına taşıyın. Iğne ucu yerleştirin ve ağız boşluğu içinde birinci molar arkasında yanağına geçirin.
- Ağız boşluğuna çıkıntı yapan iğnenin ucu ile IO kanül geçmek ve daha sonra sadece IO kanül bırakarak iğne çıkarılır.
- IO kanülün dış kısmı üzerine üç kare esnek disk ardından bir cerrahi örgü disk geçirin ve stabilize etmek için boynun arkasındaki maruz kalan cilt bunları çizin.
- Antibakteriyel bir ağız çalkalama ile IO kanül yıkayın
- Cerrahiden önce başlangıcına, bir naylon ve değişiklikler cıvata(28 mm uzunluk, 4 mm nokta; 8 mm kafa) başını çıkarın ve ipliğin uzunluğu boyunca 2 mm oluk bölmek (bkz. Şekil 2) için.
- Başın orta hat boyunca saç 10 mm x 20 mm şerit tıraş. Antibakteriyel sabun, izopropil% 70 alkol ve Betadine: aşağıdaki sırayla traş alanı silin ve temizlemek için steril tüller kullanın.
- Sutur boyunca 20 mm uzunluğunda bir kesi yapmak için bir cerrahi neşter kullanın. 4 delik (sütür her iki tarafında 2) yapmak ve kafatasına dört kuyumcular vidayı sabitlemek için bir el tutulan tornavida kullanmak için bir el matkabı kullanın.
- Hayvanın arka doğru konumlandırılmış, oluk ile dört kuyumcu vida merkezinde cıvatayı yerleştirin. Diş çimento (kuyumcular vida yüzeyini kaplamak için yeterli diş çimento kullanın) ile bir başlık sistemi kurarak sıçan kafatasına cıvatasını takın. Diş çimento cerrahi alanında hayvan çıkarmadan önce kurumasına ve anestezi sonlandırmak için izin verin.
- Bireysel tabakalı kafeslerde ev fareleri hemen ameliyat sonrasında ve yakından 24 saat izliyoruz.
- Analjezik Meloksikam 24 saat sonrası cerrahi ikinci bir enjeksiyon yönetmek ve üç gün boyunca bir antibakteriyel ağız çalkalama kez / gün ile IO kanül yıkayın.
Önce, farelerin, Deneyin başlangıcında için ameliyat kurtarmak için 3-5 gün verin.
3. IO Öz-yönetim Prosedürleri
Cihaz
Kendi kendine uygulama için, pleksiglas operant şartlandırma odalar kullanılır ve her bir bölme daha büyük bir ses zayıflatıcı kontrplak kutu içine alınır. Her bir operant klima odası 8 cm, yerden bölmenin karşılıklı yanları üzerinde bulunan bir ev ışığı (28 V) ve iki kolu geri çekilebilir (aktif ve aktif olmayan) sahiptir. Aktif kolu, bir infüzyon pompası konumlandırılmış çıkışları bağlanıride ses yalıtım odası ve bir beyaz ışık (28 W) üstünde 3 cm IO infüzyonlarının teslimi ile eşleştirilmiş bir uyarıcı ışık olarak hizmet yer almaktadır. Inaktif kolu başlangıçta, parametresinin en aza indirildiği edimsel davranışları kontrol etmek için hizmet vermektedir, bu kolu basarak hiçbir sonuç da vardır, ancak tüm presler kaydedilir.
Gıda
- Onların evde kafes içinde bir standart sıçan yemi (3.1 kcal / g) ile sıçan sağlayın.
- Reverse osmosis su kullanarak üç farklı konsantrasyonda (;;% 25 = 0.08 kcal/80 ul infüzyon% 50 = 0.17 kcal/80 ul infüzyon% 8 = 0.026 kcal/80 ul infüzyon), yüksek fruktoz mısır şurubu (% 55 formülü) seyreltin. Her bir deney aparatı (şırınga ve boru yani çapı) verilen hızlı (2,5 saniye) IO infüzyon sunmak için uygun bir viskoziteye üretir, çünkü bu konsantrasyonlar seçilir.
Gıda yoksunluk
Edinilmesini kolaylaştırmak amacıylaIO öz-yönetim, ancak normal büyümeyi teşvik, sıçanlar gıda yoksunluğu ve standart sıçan yemi ad libitum erişim dönemleri devrolduğu.
- 07:00 günlük sıçan tartılır ve kafesin besleme çukur chow kaldırın.
- Ertesi gün, 12:00 (yaklaşık 18 saat sonra), sıçan tartmak ve 01:00 tarafından IO öz-yönetim başlar.
- 16:00 kendi kafeslerine sıçan dönün ve arka arkaya 3 saat boyunca yem ve ad libitum erişim sağlar. Sonra farelerin ağırlığı ve üç saat boyunca tüketilen yem toplam miktarı kaydedilir. Açıklandığı gibi gıda yoksunluğu devam.
Genel IO öz-yönetim prosedürü
HFCS'in IO infüzyon için yanıt Edimsel PR ve takviye sürekli programları değerlendirilmektedir. Aktif ve edi arasında yanıt 1), anlamlı bir fark: ile tanımlanan emme stabil olana kadar Rats IO kendi kendine uygulama test ediliren azından 2 ardışık oturumları için kollarını göstermeyen primer ve 2 ardışık oturumları için oturum başına elde edilen infüzyon sayısında 2)% 20'den daha az bir varyasyon. Her seans karanlık döngüsü içine 6 saat başlar ve 3 saat sürer. Satın alma aşamasında takviye sürekli bir zamanlama 10 ardışık IO öz-yönetim oturumları oluşur ve sıçanlar nihai satın alma oturumunda (PR Testi sonra tek bir PR Test 24 öncesinde edinme başına hr (PR testi I) ve 24 saat alırsınız II). PR testleri için, kırılma noktası (BP) önce en az 1 saat boyunca 18 aktif kolu yanıt kesilmesinden alınan son infüzyon olarak tanımlanır.
- % 8,% 25, veya% 50: önce Deneyin başlamasından üç gün boyunca alınmış ve HFCS'in üç konsantrasyonda biri-yönetmek için kendi kendine sıçanlar atamak ağırlıkları temelinde Denkleştirme fareler.
- 12:00 de fareleri tartmak ve evlerinde kafeslerde test odasına koloni odadan aktarabilirsiniz. Yiyecek veya beddi kaldırmak içinng bu ucuna bağlanmış bir polietilen boru (1.14 mm ve 1.57 mm dış çapı iç çap) 50 mm olan bir 16 G iğne ile tutturulmuş bir 12 ml şırınga ile bir kanül ile hava pompası, IO kanül birikebilir.
- Operant odası olarak, modifiye edilmiş bir 20 G iğne (plastik merkezi ve eğimli uç kaldırmak) için imal edilmiş bir şaft ile Tygon boru (0.02 mm ve 1.53 mm dış çapı iç çapı) için IO kanül bağlayın. (Örneğin yakın, hayvana) cıvatanın koru içindeki borunun alt kısmını yerleştirin. Hortumun daha fazla kısmı, döner bağlıdır ve bir yay ile korunmaktadır. Sıçanın kafasına monte edilmiş cıvatanın ipliğe yay tabanını bağlayın.
- Sıçanlar edimsel odasına alışmasına ve daha sonra IO öz-yönetim oturumu başlatmak için beş dakika verin. IO öz-yönetim oturumu ev ışık, iki geri çekilebilir kolları girişi ve aydınlatma aktivasyonu ile başlar30 saniye için aktif kolu üzerinde ışık uyarıcı.
- PR Testi I, Richardson ve Roberts18 tarafından açıklanan PR zamanlamayı (yanıt oranı tırmanması = (5 e (enjeksiyon sayısı x 0.2)) - 5) kullanın.
- Edinimi oturumları için 1-10, takviye sürekli bir zamanlamayı kullanmak sayede 2.5 sn üzerinde test çözeltisinin 80 ul infüzyon teslim aktif kolu sonuçları her basın.
- , Yenmesi için yeterli zaman tanımak aktif kolu geri çekilir ve uyarıcı ışık (yani sıçanlar IO infüzyonu her 30 sn elde edebilirsiniz) aktive sırasında 27.5 saniyelik bir zaman aşımı süresini empoze etmek. Her IO öz-yönetim oturumunda içinde elde infüzyonlarının sayısına bir sınır empoze etmeyin.
- Sıçan 20 ardışık dakika boyunca aktif bir kolu üzerinde bir yanıt yapmazsa, asal sıçan (edimsel odasını açın ve aktif kolu kez basarak sıçan kolaylaştırmak). Başbakan hayvanlar her 20 dk kadar du 5x/session içinsadece satın alma ilk üç gün halka.
- Adım 3.10 deki parametreler kullanılarak ikinci bir test PR uygulayın.
- IO kendi kendine uygulama oturumları sonra, operant odalarından fareleri kaldırmak 3.7 'de tarif edilen aynı malzemeler kullanılarak, 2.0 ml su ile IO kanülün fışkırması ve koloni odasında kendi kafesine geri fareleri.
- Sıçan yemi ad libitum erişim üç saat sonra, 07:00 de ağırlığı sıçan, besleme çukur gıda kaldırmak ve gıda yoksunluğu devam.
Öz-yönetim veri Varyans (ANOVA) iki faktörlü tekrarlanan ölçümler analizleri kullanılarak analiz edilmektedir. Student-Newman-Keuls yöntemi (α = 0.05) kullanarak çoklu karşılaştırmada anlamlı etkileşimler ya da ana etkilerini araştırmak için kullanılmıştır.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
IO öz-yönetim kazanılması
Şekil 3 10 ardışık oturumları için% 8,% 25,% 50 ya da HFCS öz-yönetim sırasında aktif ve inaktif kollarını yanıt işlerlik temsil eder. Sıçanlar ilk üç seans içinde HFCS'in IO öz-yönetim edinme ve satın alma kalanı için (yukarıda anlatıldığı gibi) yanıt istikrarlı aktif kolunu korumak. Aktif kolu yanıtlarında konsantrasyon bağımlı farklılıklar da belirgindir:% 25 ile karşılaştırıldığında, yanıt fareler kendi kendine tatbik% 50 HCFS anlamlı olarak daha düşüktür. Test düşük konsantrasyon (% 8) alımının yüksek bireysel değişkenlik ile karakterize cevaplamada edimsel orta düzeyde tutar.
Progressive oran testi
PR testlerinde aktif kolu tepkiler ve kan basıncı, sırasıyla Şekil 4 ve 5'te temsil edilmektedir. Testi I, mütevazı var HFCS'in tüm konsantrasyonları için yanıt. Ancak, grup farklılıkları doğuran daha yüksek konsantrasyonlarda daha fazla yanıt ve yüksek BPs ile test II ortaya.
Şekil 1.. Flanşlı ucuna ile komple IO kanül, hasır disk (solda) bir kez implante kanül (sağ) sabitlemek için gerekli ek elastik ve örgü diskler ile.
Şekil 2,. Naylon cıvata başlığının çıkarılması ve ipliğin uzunluğu boyunca 2 mm oluğun ilave edildikten sonra (sol). Naylon cıvatasını (sağ) değişiklikten önce.
es/ftp_upload/50956/50956fig3highres.jpg "src =" / files/ftp_upload/50956/50956fig3.jpg "/>
(N = 6),% 25 (n = 8), ya da% 50 (n = 8), yüksek früktoz% 8 için takviye sürekli bir program yanıt sıçanlar tarafından yapılan aktif ve aktif olmayan kolu tepkilerinin Şekil 3,. Ortalama (SEM) sayısı mısır şurubu., tek ve çift yıldız, sırasıyla sıçanlar kendini yönetme% 25 ve% 50 ve% 25 ve% 8, (p <0.05) arasında aktif kolu yanıtları arasında anlamlı grup farklılıklarını temsil eder.
..% 8,% 25, ya da HFCS Rats PR zamanlamaya kez test edildi% 50 için bir PR zamanlamaya yanıt fareler tarafından aktif kolu yanıtları Şekil 4 ortalama (SEM) sayısı; önce (PR Testi I) ve aşağıdaki ( PR Testi II) aynı co için yanıttakviye sürekli bir programa IO öz-yönetim 10 gün boyunca HFCS'in ncentration. Tek Yıldız PR Testi I ve Halkla İlişkiler Testi II arasında aktif kolu tepkilerde önemli bir farklılık gösterir. Çift yıldız% 8 (p <0.05) ile karşılaştırıldığında aktif kolu yanıtları arasında anlamlı grup farklılıklarını gösterir.
% 8,% 25,% 50 ya da HFCS için PR yanıt farelerde elde Şekil 5.. Ortalama (SEM) kesme. Asterisk PR Testi I ve Halkla İlişkiler Testi II arasında aktif kolu tepkilerde önemli bir farklılık gösterir. Çift yıldız% 8 (p <0.05) ile karşılaştırıldığında aktif kolu yanıtları arasında anlamlı grup farklılıklarını gösterir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Bu çalışma, geleneksel olarak kötüye kullanımı (damardan operant kendi kendine uygulama) içinde ilaçlar ile motive davranışı incelemek için ve tat yoğunluğu arttırıcı madde ve lezzetini (ağız içi infüzyon yoluyla tat reaktivite) değerlendirilmesi için kullanılan yöntem birleştirerek tatlı çözümlerin takviye edici özelliklerini değerlendirmek için yeni bir yaklaşımı göstermektedir. Bu amaçla, çok kısa bir izofluran neden olmuş anestezi altında, sıçanlar doğrudan ağzına deney çözeltilerinin teslimat için izin veren bir IO kanül implante edilir. Bu deney çözümler IO aşıları almak için bir manivela tuşuna sayede ameliyat sonrası iyileşme ardından, hayvanlar operant kendi kendine uygulama odalarına test edilir.
IO kendi kendine uygulama prosedür kullanılarak, o kurulmuş: 1) tabi tutuldu ve elde HFCS'in çeşitli konsantrasyonlarda IO kendini verilmesini sağlamak, 2) sıçan HFCS'in farklı konsantrasyonları göre kendi kendine uygulama davranış ayarlamak ve 3) daha yüksek concentratio HFCS'in ns öz-yönetim bir PR programa yanıt daha doğurmak.
Bu sonuçlar, IO kendine uygulama davranışı HFCS'in sonrası ingestional sonuçları tarafından düzenlendiğini gösterir. Konsantrasyonu yüksek olduğunda Aslında, takviye sürekli bir zamanlamaya, fareler (Şekil 3 'de% 25 ve% 50 ile karşılaştırın) daha az infüzyon alır. Ayrıca, HFC'ler (% 8), düşük bir yoğunluğu sürekli bir zamanlama değişken kendini yönetim korur ve PR deney% 8,% 25 ve% 50 göreli olarak daha düşük bir değere sahip takviye edici olduğunu gösterir. Bu davranış kalıpları yakından sıçan kötüye 34-36 ilaçların farklı dozlarının kendini yönetmek zaman görülür ki bu ayna. Bu laboratuvar farelerine yüksek fruktoz mısır şurubu ağız içi edimsel öz-yönetim göstermek için, ve öz-yönetim davranışı bu özel şeker beslenme sonuçları tarafından kontrol edilir tespit etmek ilk çalışmadır.
ove_content "> IO öz-yönetim istihdam, bu dikkate bir usul sorunu. hayvan edimsel odası ve onun IO kanül Tygon tüp takılır içine yerleştirildiğinde, oturum sırasında kopması olasılığı vardır almak önemlidir ., bu sorunu önlemek ve düzeltmek için, sık sık ek olarak. (yani kafa kapağındaki açıktır sıvı birikmesi kontrol) sızıntı için hayvanları gözlemlemek için esastır, gelen IO kanül çıkışların yaklaşık 50-70 mm sıçanlar, kendi kafes evlerinde zaman geri hayvanların, ve buna bağlı olarak IO kanül çiğnenebilir. Bu sorunu gidermek için, bir bağlayıcı IO kanülün eksik bölümünü yerini almak için bir 20 G iğne inşa edilebilir. Aşırı durumlarda, tüm kanül tekrar ameliyat ile ikame edilmiş olabilir.IO öz-yönetim prosedürü nörobiyolojik ilgili önemli soruları yanıtlamak için bir roman ve yenilikçi bir yaklaşım sunuyorgıda bağımlılığı sitoma ve davranışsal temeli. Öncelikle, bu bir faktör kilolu olduğu açıktır ve obezite lezzetini 1-4 geliştirmek için bu tür tatlandırıcılar gibi katkı maddeleri ile rafine gıdaların aşırı tüketimi. Genel olarak farklı bir yapıda, gıdalarda kullanılan ve bu nedenle kalori değeri ve 37 tat birkaç tatlandırıcı vardır. Aşırı tüketimi teşvik bu farklılıkların rolü IO öz-yönetim kullanılarak sistematik keşfedilebilir. İkincisi, bağımlılık gıdaların durumu aşırı öz-yönetimin tek belirleyicisi olamaz; kötüye ilaçların olduğu gibi, bireysel farklılıklar / açıklarını da rol 38-39 oynamalıdır. IO öz-yönetim, nedeniyle, aktif ve ölçülebilir davranışsal bileşen, savunmasız fenotipleri belirlemek ve bu nedenle altta yatan genetik ve epigenetik farklılıklar soruşturma izin verebilirsiniz. Üçüncü olarak, IO kendi kendine uygulama bu nedenle allo, uzun süre boyunca muhafaza edilebilirkanat bağımlılık gıda ve beslenme kaynaklı obezite gönüllü alımı nörobiyolojik ögelerinden soruşturma. Dördüncü, IV ve IO öz-yönetim çalışmaları kompulsif ödül arayışına alımı ve nüks düzenlenmesinde rol paylaşılan nörobiyolojik faktörleri belirlemek paralel olarak yapılabilir. Son olarak, daha nedeniyle etkin ve ölçülebilir davranış bileşen, IO kendi kendine uygulama, yüksek ölçüde lezzetlidir gıda aşırı tüketimini azaltmak için yeni farmakolojik yaklaşımlar test etmek için kullanılabilir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Ifşa etmek hiçbir şey olan yazarlar.
Acknowledgments
Bu çalışmalar AM.L. için NSERC gelen FL ve bir Kanadalı Yüksek Lisans Bursu (CGSD) Kanada'nın Doğal Bilimler ve Mühendislik Araştırma Konseyi (NSERC) hibe tarafından desteklenmiştir
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Reagents | |||
| Meloxicam | Boehringer Ingelheim Canada Ltd. | From the Ontario Veterinary College pharmacy | |
| Procaine Penicillin G | Pen Aqueous, Wyeth Animal Health | From the Ontario Veterinary College pharmacy | |
| Lidocaine HCl 2% | From the Ontario Veterinary College pharmacy | ||
| Marcaine 0.5 % | From the Ontario Veterinary College pharmacy | ||
| Lubricating eye ointment | Product can be bought at any pharmacy | ||
| 2% Lidocaine Viscous Oral (Topical Anesthetic) | Pharmascience Inc. | CDMV # 14705 | 100 ml bottle |
| Isoflurane USP | Pharmaceutical Partners of Canada | CDMV # 108737 | 250 ml bottle |
| Bacti-Stat | Merck Sante Animale | CDMV # 6449 | 3.785 L bottle |
| Isopropyl alcohol (70%) | Perdu Pharma | Fisher # MPX18404 | 4 L bottle |
| Betadine 10% | McKesson Canada | CDMV # 104826 | 500 ml bottle |
| Super Germiphene | Ceva Animal Health | CDMV # 103629 | 454 ml bottle |
| Chlorhexidene (Novadent) | Zoetis | CDMV # 8908 | 236 ml bottle |
| High Fructose Corn Syrup | Natures Flavours | HFCS-55 | 1 gal bottle |
| Materials | |||
| PE90 tubing | Becton Dickinson and Company | VWR # CA-63019-080A | 100 ft/coil |
| PE160 tubing | Becton Dickinson and Company | VWR # CA-63018-747 | 100 ft/coil |
| Polypropylene Mesh | Small Parts Inc. | CMP-0297-D | |
| Soldering iron | Product can be bought at any hardware store | ||
| #64 Elastic bands | Staples Office supplies | Item # 13556 | Product can be bought at any office supply store |
| 15 G Thin-walled 3.5 in needles | VWR # CABD1108 | 12 needles/pack | |
| Electric razor (1/2 in wide blade) | Product can be bought at any pet supply store | ||
| Precision Glide Needles 20 G needles (1½ in) | Becton Dickinson and Company | Fisher # 14-826D | |
| Precision Glide Needles 16 G needles (1½ in) | Becton Dickinson and Company | Fisher # 14-826-5D | |
| Operant conditioning chambers | Med Associates Inc. | ENV-008-CTC | |
| Sound attenuating chamber | Med Associates Inc. | ENV-018M | |
| MED PC IV software | Med Associates Inc. | SOF-735 | |
| Syringe Pumps | Razel Scientific Instruments | ||
| Disposable plastic swivel assembly | Med Associates Inc. | PHM-115I | |
| Tygone Microbore tubing | Saint Gobain Performance Plastics | Fisher # 1417015B | 500 ft/coil |
References
- Avena, N. M., Bocarsly, M. E., Hoebel, B. G., Gold, M. S. Overlaps in the nosology of substance abuse and overeating: the translational implications of "food addiction". Curr. Drug Abuse Rev. 4 (3), 133-139 (2011).
- Ifland, J. R., Preuss, H. G., et al. Refined food addiction: a classic substance use disorder. Med. Hyp. 72, 518-526 (2009).
- Volkow, N., Wise, R. A. How can drug addiction help us understand obesity. Nat. Neurosci. 8 (5), 555-560 (2005).
- Gearhardt, A. N., Davis, C., Kuschner, R., Brownell, K. D. The addiction potential of hyperpalatable foods. Curr. Drug Abuse Rev. 4 (3), 140-145 (2011).
- Gearhardt, A. N., Yokum, S., Orr, P. T., Stice, E., Corbin, W. R., Brownell, K. D.
- Volkow, N. D., Wang, G., Fowler, J. S., Telang, F. Overlapping neuronal circuits in addiction and obesity: evidence of systems pathology. Philos. Trans. Royal Soc. 363, 3191-3200 (2008).
- Alsiö, J., Olszewski, P. K., Levine, A. S., Schiöth, H. B. Feed-forward mechanisms: addiction-like behavioral and molecular adaptations in overeating. Front. Neuroendocrinol. 33 (2), 127-139 (2012).
- Johnson, P. M., Kenny, P. J. Dopamine D2 receptors in addiction-like reward dysfunction and compulsive eating in obese rats. Nat. Neurosci. 13 (5), 635-644 (2010).
- Bray, G. A., Nielsen, S. J., Popkin, B. M. Consumption of high-fructose corn syrup in beverages may play a role in the epidemic of obesity. Am. J. Clin. Nutr. 79 (4), (2004).
- Forshee, R. A., Storey, M. L., et al. A critical examination of the evidence relating high fructose corn syrup and weight gain. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 47 (6), 561-582 (2007).
- Moeller, S. M., Fryhofer, S. A., Osbahr, A. J., Robinowitz, The effects of high fructose corn syrup. J. Am. Coll. Nutr. 28 (6), 619-626 (2009).
- White, J. S., Foreyt, J. P., Melanson, K. J., Angelopoulos, T. J. High fructose corn syrup: Controversies and common sense. Am. J. Lifestyle Med. 4 (6), 515-520 (2010).
- Grill, H. J., Norgren, R. The taste reactivity test. I. Mimetic responses to gustatory stimuli in neurologically normal rats. Brain Res. 143 (2), 263-279 (1978).
- Limebeer, C. L., Vemuri, V. K., et al. Inverse agonism of cannabinoid CB1 receptors potentiates LiCl-induced nausea in the conditioned gaping model in rats. Br. J. Pharmacol. 161 (2), 336-349 (2010).
- DeBold, R. C., Miller, N. E., Jensen, D. D. Effect of strength of drive determined by a new technique for appetitive classical conditioning of rats. J. Comp. Physiol.Psychol. 59 (1), 102-108 (1965).
- Panksepp, J., Trowill, J. A. Intraoral self injection: I. Effects of delay of reinforcement on resistance to extinction and implications for self-stimulation. Psychonomic Sci. 9 (7), 405-406 (1967).
- Panksepp, J., Trowill, J. A. Intraoral self injection: II. The simulation of self-stimulation phenomena with a conventional reward. Psychonomic Sci. 9 (7), 407-408 (1967).
- Richardson, N. R., Roberts, D. C. Progressive ratio schedules in drug self-administration studies in rats: a method to evaluate reinforcing efficacy. J. Neurosci. Methods. 66, 1-11 (1996).
- Berridge, K. C., Robinson, T. E.
- Sclafani, A., Ackroff, K. Reinforcement value of sucrose measured by progressive ratio operant licking in the rat. Physiol. Behav. 79, 663-670 (2003).
- Houpt, K. A. Gastrointestinal factors in hunger and satiety. Neurosci. Biobehav. Rev. 6 (2), 145-164 (1982).
- Mazur, J. E. Effects of rate of reinforcement and rate of change on choice behaviour in transition. J. Exp. Psychol. 50 (2), 111-128 (1997).
- Samaha, A. N., Robinson, T. E. Why does the rapid delivery of drugs to the brain promote addiction. Trends Pharmacol. Sci. 26 (2), 82-87 (2005).
- Berridge, K. C., Kringelbach, M. L. Affective neuroscience of pleasure: reward in humans and animals. Psychopharmacology. 199 (3), 457-480 (2008).
- Kelley, A. E., Berridge, K. C. The neuroscience of natural rewards: relevance to addictive drugs. J. Neurosci. 22 (9), 3306-3311 (2002).
- Shaham, Y., Shalev, U., Lu, L., De Wit, H., Stewart, J. The reinstatement model of drug relapse: history, methodology and major findings. Psychopharmacology. 168 (1-2), 3-20 (2003).
- de Wit, H., Stewart, J. Drug reinstatement of heroin-reinforced responding in the rat. Psychopharmacology. 79 (1), 29-31 (1983).
- Schmidt, H. D., Anderson, S. M., Famous, K. R., Kumaresan, V., Pierce, R. C. Anatomy and pharmacology of cocaine priming-induced reinstatement of drug seeking. Eur. J. Pharmacol. 526 (1-3), 65-76 (2005).
- Dunnigan, M. G., Ford, J. S. A. The insulin response to intravenous fructose in relation to blood glucose levels. J. Clin. Endocrinol. Metab. 40 (4), 629-635 (1975).
- Crapo, P. A., Kolterman, O. G., Olefsky, J. M. Effects of oral fructose in normal, diabetic, and impaired glucose tolerance subjects. Diabetes Care. 3 (5), 575-582 (1980).
- Lê, K. A., Tappy, L.
- Scheggi, M. E., Secci, G., Marchese, M. G., De Montis, C., Gambarana, Influence of palatability on motivation to operate for caloric and non-caloric food in non food-deprived and food-deprived rats. Neuroscience. 236, (2013).
- Sclafani, A., Lucas, F., Ackroff, K. The importance of taste and palatability in carbohydrate-induced overeating in rats. Am. J. Physiol. 270 (6), 1197-1202 (1996).
- Roberts, D. C. S., Loh, E. A., Vickers, G. Self-administration of cocaine on a progressive ratio schedule in rats: dose-response relationship and effect of haloperidol pretreatment. Psychopharmacology. 97 (4), 535-538 (1989).
- Reilly, S. Reinforcement value of gustatory stimuli determined by progressive ratio Performance. Pharmacol. Biochem. Behav. 63 (2), 301-311 (1999).
- Zittel-Lazarini, A., Cador, M., Ahmed, S. H. A critical transition in cocaine self-administration: Behavioral and neurobiological implications. Psychopharmacology. 192 (3), 337-146 (2007).
- Stanhope, K. L., Havel, P. J. Endocrine and metabolic effects of consuming beverages sweetened with fructose, glucose, sucrose, or high fructose corn syrup Am. J. Clin. Nutr. 88 (6), 17335-17375 (2008).
- Deroche-Gamonet, V., Belin, B., Piazza, P. V. Evidence for addiction-like behaviour in the rat. Science. 305, 1014-1017 (2004).
