Methodenartikel

Gleichzeitige Detektion von c-Fos Aktivierung von mesolimbischen und mesocorticalen Dopamine Belohnung Seiten Nach Naive Zucker und Fett Verschlucken in Ratten

DOI:

10.3791/53897

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24. August 2016

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1Behavioral and Cognitive Neuroscience Cluster, Psychology Doctoral Program, The Graduate Center, CUNY, New York, NY, 2Department of Psychology, Queens College, CUNY, Flushing, NY, 3Behavioral and Cognitive Neuroscience Cluster, Psychology Doctoral Program, The Graduate Center, CUNY, Flushing, NY

* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

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Das Ziel dieser Studie ist Belohnung bezogenen verteilten Gehirnnetzwerken zu identifizieren, indem eine zuverlässige immunhistologische Technik zelluläre c-fos-Aktivierung begrenze gleichzeitige Änderungen in Dopaminbahnen und Anschlußstellen nach neuartigen Aufnahme von Fett und Zucker in Ratten zu messen.

Zusammenfassung

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In dieser Studie wird zelluläre c-fos-Aktivierung Effekte neuartiger Einnahme von Fett und Zucker auf Gehirn Dopamin (DA) Wege bei Ratten zu bewerten. Die Aufnahme von Zucker und Fette sind durch ihre angeborene Attraktionen sowie gelernt Vorlieben vermittelt. Gehirn Dopamin, insbesondere Meso-limbischen und Meso-kortikalen Projektionen aus dem ventralen Tegmentum (VTA), wurde in beiden dieser ungelernten und gelernt Antworten gebracht. Das Konzept der verteilten Netzwerken im Gehirn, wobei mehrere Standorte und Sender / Peptid-Systemen interagieren, wurde schmackhafter Nahrungsaufnahme vermitteln vorgeschlagen, aber es gibt Hinweise empirisch demonstriert solche Aktionen. So entlockt Zuckeraufnahme DA Freisetzung und erhöht c-fos-like Immunreaktivität (FLI) aus einzelnen VTA DA Projektionszonen einschließlich der Nucleus accumbens (NAC), der Amygdala (AMY) und medialen präfrontalen Kortex (mPFC) sowie die dorsale Striatum. Ferner sind diese Website zentrale Verwaltung von selektiven DA-Rezeptor-Antagonisten ins differentiell Erwerb und die Expression von konditionierten Geschmacksvorlieben von Zucker oder Fette hervorgerufen reduzieren. Ein Ansatz, mit dem zu bestimmen, ob diese Seiten als ein verteiltes Netzwerk Gehirn als Reaktion auf Zucker oder Fettaufnahme in Wechselwirkung wäre gleichzeitige beurteilen, ob die VTA und seine wichtigsten mesotelencephalic DA Projektionszonen (prälimbischen und infralimbischen mPFC, Kern und Schale der NAK, basolateralen und zentral-cortico-medialen AMY) würde sowie die dorsale Striatum koordinierte Display und gleichzeitiger FLI Aktivierung nach oraler, unkonditionierten Aufnahme von Maisöl (3,5%), Glukose (8%), Fructose (8%) und Saccharin (0,2 %) Lösungen. Dieser Ansatz ist ein erfolgreicher erster Schritt bei der Ermittlung der Machbarkeit der zellulären c-fos-Aktivierung gleichzeitig in allen relevanten Gehirn Sites mit Belohnung bezogenes Lernen in der Einnahme von schmackhafte Nahrung bei Nagetieren zu studieren.

Einleitung

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Gehirn Dopamin (DA) hat in zentralen Antworten auf die Aufnahme von Zucker schmackhaft durch vorgeschlagen hedonischen 1,2, Aufwand im Zusammenhang mit 3 und Gewohnheit-basierte 4,5 Wirkungsmechanismen in Verbindung gebracht. Der primäre DA Weg in diese Effekte verwickelt ihren Ursprung im ventralen Tegmentum (VTA) und Projekte auf den Nucleus accumbens (NAC) Kern und Schale, die basolaterale und zentral-cortico-medialen Amygdala (AMY) und der prälimbischen und infralimbischen medial präfrontalen Kortex (mPFC) (siehe Bewertungen 6,7). Die VTA wurde in Saccharose Aufnahme 8,9 und DA Freisetzung beobachtet....

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Protokoll

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Diese experimentellen Protokolle wurden von der Institutional Animal Care und Use Committee Zertifizierung bestätigt, dass alle Themen und Verfahren sind in Übereinstimmung mit den National Institutes of Health Guide für Pflege und Verwendung von Labortieren.

1. Themen

  1. Kauf und / oder Rasse männlichen Sprague-Dawley-Ratten (260-300 g).
  2. Haus Ratten einzeln in Drahtgitterkäfigen. Pflegen Sie sie auf einem 0.12 Stunden Licht / Dunkel - Zyklus mit Rattenfutter und Wasser ad libitum zur Verfügung.
  3. Weisen Sie geeignete Probengrößen (zB n ≈ 6 - 8) zufällig in Gruppen.

2. Testvorrichtun....

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Ergebnisse

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Alle Vertreter im Folgenden beschriebenen Ergebnisse wurden bisher 69 veröffentlicht worden sind , und werden hier wieder präsentiert "proof of concept" zu unterstützen , die Wirksamkeit der Technik in angibt.

Lösung Intake
Signifikante Unterschiede in Basis Saccharin Einlässe wurden für alle Tiere (F (3,108) = 57,27, p <0.001) in den ersten vier Tagen beobachtet mit Zufuhr (Tag 1: 1,3 (± 0,.......

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Diskussion

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Das Ziel der Studie war es zu bestimmen, ob die Quelle (VTA) und Vorderhirns Projektionsziele (NAC, AMY, mPFC) von DA Belohnungsbezogenen Neuronen gleichzeitig nach neuen Einnahme von Fett und Zucker in Ratten aktiviert wurden, die zelluläre c-fos-Technik . Die vorliegende Studie ist eine detaillierte Beschreibung der Protokolle einer Studie bisher 69 veröffentlicht. Es wurde vermutet , dass die VTA, seine großen Projektionszonen zum prälimbischen und infralimbischen mPFC, Kern und Schale des NAC und der baso.......

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Offenlegungen

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Die Autoren haben keine konkurrierenden finanziellen Interessen.

Danksagungen

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Dank Diana Icaza-Culaki, Cristal Sampson und Theologia Karagiorgis für ihre harte Arbeit an diesem Projekt.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Equipment
Sprague-Dawley RattenCharles River LaboratoriesCD-1
DrahtgeflechtkäfigeLaborprodukte, Seaford, DE30-Käfiggestell
Rat ChowPMI Nutrition International5001
Taut Metal SpringLab Products, Seaford, DEn/a
RattenwaageFisher Scientific Companyn/a
Nalgene ZentrifugenröhrchenLaborprodukte, Seaford, DE10-0501
GummistopfenLaborprodukte, Seaford, DEn/a
MetallsippersLaborprodukte, Seaford, DEn/a
SaccharinSigma Chemical Co82385-42-0
Kool-Aid, KirscheKool-AidKommerzielles
Kool-Aid, TraubeKool-AidKommerzielles
FruktoseSigma Chemical CoF0127
GlukoseSigma Chemical CoG8270
MaisölMazzolaKommerzielles
XanthangummiSigma Chemical Co11138-66-2
GleitmikrotomMicrom Internationaln/a
Neurolucida CameraMBF BioscienceSoftwareanwendung
Gelatinebeschichtete ObjektträgerFisher Scientific Company12-550-343
DeckglasFisher Scientific Company12-545-M
Goldene NylonbürstenLoew-Cornell2037
Naturhaar Zobel Loew-Cornell 2022
24-Well-PlattenFisher Scientific3527
6-Well-PlattenFisher Scientific3506
1 L Pyrex-FlaschenFisher Scientific1395-1L
Gewebeeinsatz (Gewebesieb)Fisher Scientific7200214
Eagle Pipetten World Precision InstrumentsE10 für 1-10μ l
Eagle Pipetten World Precision InstrumentsE100 für 20-100μ l
Eagle Pipetten World Precision InstrumentsE200 für 50-200μ l
Eagle Pipetten World Precision InstrumentsE1000 für 100-1000μ l
Eagle Pipetten World Precision InstrumentsE5000 für 1000-5000μ l 
Universal-Spitzen .1-10 μ lWorld Precision Instruments500192
Universalspitzen 5-200 μ lWorld Precision Instruments500194
Universalspitzen 500-5.000 μ lWorld Precision Instruments500198
Blade Vibroslice 100World Precision InstrumentsBLADE
DPX EindeckmediumElektronenmikroskopie 13510
15 ml ZentrifugenröhrchenBiologix Research Co.10-0501
Objektträger-BoxenBiologix Research Co.41-6100
Orbitalschüttler Madell Corporation   ZD-9556
Wiegeboote Fisher Scientific02-202-100
5 ml EinwegpipettenFisher Scientific13-711-5AM
Stereo Investigator Software MicroBright FieldSoftware application
Name<>CompanyKatalognummer<strong>Kommentare
Reagenzien
Paraformaldehyd GranulatFisher Scientific19210
NaClFisherScientific S271-1
Natriumphophat monobasischFisherScientific S468-500
Natriumphosphat DiphasicFisher ScientificBP332-500
Wasserstoff Peroxid Fisher ScientificH324-500
SafeClear II Fisher Scientific23-044-192
Methanol Fisher ScientificA412-1
Normales ZiegenserumVektor S-1000
Biotinyliertes Anti-Kaninchen-IgG (H+L)VektorBA-1000
ABC Kit PeroxidaseStandard VektorPK-4000
Anti-cFos (Ab-5) KaninchenEMD chem/Cal BiochemPC38
Triton X 100SigmaAldrichX-100
3,3' Diaminobenzidintetrahydrochlorid SigmaAldrichD5905
NatriumhydroxidSigmaAldrich5881
Primärer TH-AntikörperEMD MilliporeAB152
EuthosolVirbac AH
KG

Referenzen

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  1. Koob, G. F. Neural mechanisms of drug reinforcement. Ann. N.Y. Acad. Sci. 654, 171-191 (1992).
  2. Wise, R. A. Role of brain dopamine in food reward. Philos. Trans. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. 361, 1149-1158 (2006).
  3. Salamone, J. D., Correa, M.

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Schlagwörter

VTA Dopaminpfademesolimbische Projektionenmesokortikale ProjektionenBelohnungszentren des GehirnsZucker Fett AufnahmeImmunhistochemie ProtokollTyrosinhydroxylase F rbungDAB VisualisierungZellz hlanalyse

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