מאמר שיטה

זיהוי סימולטני של הפעלת ג-Fos מאתרים זכו דופמין Mesolimbic ו Mesocortical בעקבות סוכר נאיבי בליעת שומן אצל חולדות

DOI:

10.3791/53897

⸱

24 באוגוסט 2016

 ,  , 
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

במאמר זה

סיכום

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מטרת מחקר זה היא לזהות רשתות מוח מופצות הקשורות גמול על ידי התוויית טכניקת immunohistological אמינה באמצעות הפעלת C-FOS הסלולר למדוד לשינוים סימולטניים מסלולי דופאמין ואתרי מסוף לאחר בליעת רומן של שומן וסוכר בחולדות.

תקציר

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מחקר זה משתמש הפעלת C-FOS הסלולר להעריך השפעות של בליעת רומן של שומן וסוכר על הדופמין במוח (DA) מסלולים בחולדות. קשר הפוך בין צריכת סוכרים והשומנים מתווכות על ידי האטרקציות המולדות שלהם, כמו גם העדפות לומדים. דופמין במוח, במיוחד-הלימבית טווה ותחזיות-מוחיות טווות מאזור tegmental הגחון (VTA), היה מעורב בשתי תגובות שלא נלמדו ולומדים אלה. הרעיון של רשתות מוח להפיץ, שבו מספר אתרים ומערכות משדר / פפטיד אינטראקציה, הוצע לתווך צריכת מזון טעימה, אבל יש ראיות מוגבלות הוכחת פעולות כאלה באופן אמפירי. לפיכך, צריכת סוכר מעוררת שחרור ועליות DA C-FOS דמוי immunoreactivity (FLI) מאזורי הקרנה פרטיים VTA DA כולל הגרעין הנסמך (NAC), האמיגדלה (איימי) המדיאלי קליפת המוח הקדם חזיתית (mPFC) וכן בסטריאטום הגבי. יתר על כן, הממשל המרכזי של אנטגוניסטים לקולטן DA סלקטיבית לתוך האתר אלהזה להפחית רכישת ביטוי דיפרנציאלי של העדפות טעם מותנות שהושרו על ידי סוכרים או שומנים. גישה אחת שלפיו אפשר לקבוע אם האתרים הללו תקשרו כרשת מוח מופצת בתגובת סוכר או צריכת שומן יהיו בו זמנית להעריך אם VTA ואזורי הקרנת DA mesotelencephalic העיקריים (prelimbic ו mPFC, ליבת פגז infralimbic של NAC, basolateral והמרכזי-cortico-המדיאלי איימי) וכן בסטריאטום הגבה יציג מתואם הפעלת FLI סימולטני לאחר אוראלית, צריכה מותנית של שמן תירס (3.5%), גלוקוז (8%), פרוקטוז (8%) ו סכרין (0.2 %) פתרונות. גישה זו היא צעד ראשון מוצלח בזיהוי הכדאיות של שימוש הפעלת C-FOS הסלולר בו זמנית על פני אתרי מוח רלוונטיים ללמוד למידה הקשורה גמול ב בליעה של מזון טעים במכרסמים.

מבוא

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

דופמין במוח (DA) היה מעורב בתגובות מרכזיות צריכת סוכרים טעימים דרך מוצע נהנתן 1,2, מאמץ הקשורות 3 והרגל מבוסס 4,5 מנגנוני פעולה. מסלול DA העיקרי מעורב תופעות אלה מקורו באזור tegmental הגחון (VTA), ופרויקטים אל nucleus accumbens (NAC) הליבה פגז, האמיגדלה basolateral והמרכזי-cortico-המדיאלי (איימי), ואת prelimbic המדיאלי infralimbic קליפת המוח הקדם חזיתית (mPFC) (ראה סקירות 6,7). VTA היה מעורב צריכת סוכרוז 8,9, ושחרור DA הוא ציין צריכת הסוכר הבא NAC 10-15, איימי 16,17 ו mPFC 18-20. צריך שומן גם מגרה DA NAC לשחרר 21, ועוד אזור הקרנת DA-עשיר בסטריאטום הגבי (caudate-putamen) נקשר גם עם בתיווך DA האכלת 22,23. קלי 24-27 הציע פרויקט המרובה אלהאזורי יון של מערכת DA בתיווך זה יצר רשת מוח מופצת משולבת אינטראקטיבית באמצעות חיבורים נרחבים ואינטימיים 28-34.

בנוסף ליכולת של אנטגוניסטים לקולטן DA D1 ו- D2 להפחית את צריכת הסוכרים 35-37 ושומנים 38-40, איתות DA גם היה מעורב בתיווך היכולת של סוכרים ושומנים לייצר העדפות הטעם מותנה (CFP) 41- 46. Microinjections של אנטגוניסט לקולטן D1 DA לתוך NAC, איימי או mPFC 47-49 לחסל רכישת CFP שהושרו על ידי גלוקוז intragastric. בעוד microinjections מאחד DA D1 או D2 אנטגוניסטים לקולטן לתוך mPFC מבטלת רכישת פרוקטוז-CFP 50, ברכישה ביטוי של פרוקטוז-CFP נחסמים באופן דיפרנציאלי על ידי היריבים DA ב NAC ואיימי 51,52.

53,54 הטכניקה-פוס ג הועסק לחקור activatio העצביתn המושרה על ידי צריכה טעימה פעילות עצבית. המונח "הפעלת C-FOS" תשמש ברחבי כתב היד, והוא מוגדר על ידי מבצעי שעתוק מוגבר c-Fos במהלך שלילת קוטביות עצבית. צריכת סוכרוז גדל פוס-כמו immunoreactivity (FLI) בגרעין איימי המרכזי, VTA וכן הקליפה, אבל לא הליבה, של NAC 55-57. בעוד צריכת סוכרוז בחולדות-האכלת דמה גדילה משמעותית FLI ב איים ואת NAC, אך לא את VTA 58, חליטות סוכרוז או גלוקוז intragastric גדילה משמעותית FLI ב NAC והגרעינים מרכזיים basolateral של איימי 59,60. חיבור חוזר של סוכרוז גישת צ'או אמורה גדל FLI ב mPFC וכן קליפת NAC ליבת 61. פרדיגמה downshift ריכוז סוכרוז חשפה כי עליות FLI הגדולות שחלו מאיים basolateral ו NAC, אך לא את VTA 62. מיזוג בעקבות, הכחדה של Rewa הטבעי קשור הסוכרהתנהגויות rd גדל FLI ב איימי basolateral ואת NAC 63. יתר על כן, זמין סוכר זיווג לצליל הביא את הטון בהמשך העלאת רמות FLI ב איימי basolateral 64. צריכה עתיר שומן גם גדילת FLI באתרי NAC ו mPFC 65-67.

רוב המחקרים המצוטטים בעבר בחנו סוכר ואפקטי שומן על הפעלת C-FOS אשר אתרי יחיד, אשר אינו מספקים מידע על זיהוי של רשתות מוח מופצות הקשורות גמול 24-27. יתר על כן, רבים מהמחקרים גם לא להתוות את התרומה היחסית של תת תחומים של NAC (הליבה הקליפה), איימי (basolateral ו-המדיאלי מרכזי-cortico) ו mPFC (prelimbic ו infralimbic) כי ניתן היה לבדוק באופן פוטנציאלי על ידי היתרון של רזולוציה מרחבית, תא בודד מצוין במיפוי c-Fos 68. המעבדה שלנו 69 שהיו בשימוש לאחרונה הפעלה C-FOS ושינויים למדוד בו זמנית במסלול VTA DA ופרו שלהאזורי jection (NAC, איימי mPFC) לאחר בליעת רומן של שומנים וסוכרים בחולדות. המחקר הנוכחי מתאר את הצעדים פרוצדורליות מתודולוגיים לנתח בו זמנית האם חשיפה אקוטית עד שישה פתרונות שונים (שמן תירס, גלוקוז, פרוקטוז, סוכרזית, מים פקד תחליב שומן) יפעיל FLI דיפרנציאלי אזורי משנה של NAC, איימי, mPFC וכן בסטריאטום הגבי. זיהוי סימולטני זה של הבדלים מותר אישור של השפעות משמעותיות על FLI בכל אתר ונחישות באשר לשאלה האם שינויים באתר אחד מסוים בקורלציה עם שינויי אתרים קשורים, ובכך לספק תמיכה עבור רשת מוח מופצת 24-27. נהלים אלה נבדקים אם VTA, את prelimbic ו infralimbic mPFC, ליבת הפגז של NAC, ואת איימי basolateral והמרכזי-cortico-המדיאלי) וכן בסטריאטום הגבה יציג מתואם הפעלת FLI סימולטני לאחר צריכה אוראלית, מותנה של גלוקוז (8%), פרוקטוז (8%), שמן תירס (3.5%) ו סכרין (0.2%) פתרונות.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

פרוטוקולי ניסוי אושרו על ידי ועדת הטיפול בבעלי החיים המוסדיים השתמש המאשר כי כל הנושאים והנהלים עומדים ה- National Institutes of מדריך בריאות לטיפול ושימוש בחי מעבדה.

1. נושאים

  1. זכר רכישה ו / או גזע חולדות Sprague-Dawley (260 - 300 גרם).
  2. חולדות בית בנפרד בכלובים מחוט. לשמור אותם על אור hr 00:12 / חושך מחזור עם צ'או החולדה כרצונך מים זמין.
  3. הקצאת גודל מדגם מתאים (למשל, n ≈ 6 - 8) באופן אקראי לקבוצות.

נהלי מנגנון בדיקה 2. וצריכה

  1. השתמש צינורות צנטריפוגה מכוילים עם פקקי גומי צינור קשית מתכת 45 ° זווית כדי לספק מדידה מדויקת (± 0.1 מיליליטר) של הפתרונים המוצגים. Secure אותם בכלובים הביתה על ידי קפיץ מתכת מתוח כדי לאפשר שקיפות של כיולים.
  2. הגבל מנות מזון (~15 / g / יום) של החולדות כדי להפחית משקל עד 85% ממשקל הגוף המקורי שלהם כדי להגדיל את המוטיבציה לצרוך פתרונות. הערה: הפחתת המשקל צריכה לקחת בין 3 - 5 ימים.
  3. לספק פתרונות מראש אימונים (10 מ"ל) של סכרין 0.2% במשך ארבעה ימים באמצעות הפעלת hr 1 על מנת למקסם את ההסתברות כי חולדות יהיה לטעום את פתרונות בדיקה שלאחר מכן עם קצר חביון (פחות מ 1 דק ').
  4. אשר הזרימה דרך הצינור צנטריפוגות ידי שפיכת כמה טיפות.
  5. לשקול צינורות לפני ואחרי כל פגישה כדי להשיג מדידה צריכה.
  6. בצע בדיקת צריכת ביום החמישי על תת-קבוצות קבלת אחד מששת פתרונות (10 מ"ל, 1 hr): א) מים, ב) רומן בטעם (טעם דובדבן 0.05%) 0.2% סכרין, ג) 8% פרוקטוז, ד) 8 גלוקוז%, ה) שמן תירס 3.5% המרחפים קסנטן 0.3%, ו-ו ') קסנטן 0.3%.
  7. ודא כי הפתרונות התזונתיים הם isocaloric; וכך, ריכוז 3.5% תירס-שמן הוא isocaloric לפתרונות סוכר 8%.
  8. ודא הלפתרונות חולדות מדגמים עם חביון קצר (פחות מ 1 דקה '). אם דרישה זו אינה מתקיימת, ואז להשליך את הנושא מן המחקר.

3. רקמות הכנה

  1. להרדים כל חיה על ידי זריקת intraperitoneal של 90 דקות פנטוברביטול לאחר חשיפה ראשונית לכל פתרון מבחן. ודא חיות מורדמות כראוי על ידי ההוכחה כי החיים אינם מגיבים רפלקסים כגון נסיגת קמצוץ רגל, מהבהב בעקבות לחץ קרני ישיר או נענוע ראש לגירוי פינה עמוק.
  2. Perfuse כל חיה transcardially כפי שתואר לעיל 69.
    1. להרדים חולדות עם ממנת יתר של נתרן pentobarbital (65 מ"ג / ק"ג), להסיר את בית החזה ולחשוף את החזה לגישה חופשית אל לב 69.
    2. מניחים את מחט הקודקוד של שסתום הלב שמאל וחתך את הווריד הנבוב. נהל פתרון חיץ פוספט (PBS, ~ 180 מ"ל) ואחריו שיתוף מקבע שנאגרו-פוספטntaining paraformaldehyde 4% (~ 180 מ"ל).
    3. להבטיח כי בעל החיים למעשה מתבצע perfused כראוי ידי בדיקה האם הנוזל עוזב חללים אחרים, כמו האף, פה, ואזורי מין. הערה: קיבוע תקין עם paraformaldehyde ילווה תנועות שרירים גדולות. אם זו אינה מתרחשת, להתאים מחדש את המחט עד התגובה הזו מתרחשת.
  3. הסר את המוח מהגולגולת במהירות על ידי חיתוך פרווה ועור מן הגולגולת. השתמש rongeurs לפצח ולהסיר את העצם מהמוח נע האחורי לחזית. עבודה בתחילה באזור שמתחת ומאחורי המוח הקטן, על מנת להבטיח כי rongeur הוא בין עצם הקרום רך קרום המוח. לאחר למעלה ובצדדים של הגולגולת יוסרו, השתמש מרית קטנה כדי להרים את המוח מהבסיס, וחתוך עצבי גולגולת עם מספריים קטנים. היזהר שלא להזיק למוח תוך ניסיון להסיר את העצם.
  4. תקן את המוח בפתרון paraformaldehyde 4% בין לילה ב 4 ° C.מניחים את המוח בתמיסה PBS 30% סוכרוז / 70% בטמפרטורת החדר עד שהם להתיישב בחלק התחתון של המיכל.
  5. חסום את המוח
    1. הסר את החלק המקורי של מוח חיתוך זנב באופן רוחבי נורת חוש הריח.
    2. הסר את חלק הזנב של מוח קיצוץ רוחבי ברמה של המוח הקטן ואת פונס.
  6. הר המוח coronally עם חלק הזנב מקובע בשלב של microtome זזה, וחותכי חלקי עטרה (40 מיקרומטר) דרך mPFC (2.86-2.20 מ"מ המקורי גבחת), ליבת NAC בסטריאטום פגז הגבי (+ 1.76 - +1,60 מ"מ מקורי גבחת), איימי (-2.12 - -2.92 מ"מ הזנב גבחת), ואת VTA (-5.20 - -5.60 מ"מ הזנב גבחת). השתמש אטלס מוח עכברוש 70 להדרכה.
  7. אסוף סעיפים חופשיים צף לתוך בארות בודדות של צלחת 24 גם מלא PBS לניתוח immunohistochemical סופי 71. השתמש Parafilm לאטום את 24 אנחנוצלחת ll לוודא את PBS לא להתאדות במיכל ולייבש את המוח. אחסן את רקמת המוח ב- C ° 4.

4. הליכים-פוס ג (מעובד מתוך 71)

  1. פנקו כל קטע עם 5 מ"ל של 5% רגילה עיזים סרום 0.2% Triton X-100 ב PBS עבור שעה 1.
  2. דגירה סעיפים שטופלו נוגדנים ראשוניים (-FOS אנטי-ג ארנב, 1: 5,000) בשעה 4 מעלות צלזיוס במשך 36 שעות בבארות המכילה 1 מ"ל של PBS.
  3. חלקים לשטוף 3x עם PBS (5 מ"ל) במשך 10 דקות כל אחד.
  4. דגירה עם נוגדנים משני (ארנב נגד עז biotinylated; 1: 200) ב RT עבור שעה 2 ב בארות המכיל 1 מ"ל של PBS.
  5. יש לשטוף כל 3x סעיף ב PBS (5 מ"ל) במשך 10 דקות כל אחד.
  6. דגירת הסעיפים השטופים עבור שעה 2 בתערובת peroxidase avidin-חזרת זמינה מסחרי שמגיעה ערכה המורכבת DH Avadin (100 μl) ו Biotinylated חזרה Peroxidase H (100 μl) ב 5 מיליליטר של PBS.
  7. Re-לשטוף את הסעיפים 3x ב PBS (5 מ"ל) במשך 10 דקות כל אחד.
  8. מגיב את החלקים עם 0.05% diaminobenzidine (DAB) בנוכחות של 0.0015% H 2 O 2 עבור 5 - 10 דקות, תלוי תגובתיות של רקמות בארות המכילות 5 מיליליטר של פתרון DAB.
  9. פעמיים תווית בסעיפים VTA. דגירה אותם עם נוגדן hydroxylase טירוזין (TH) (TH אנטי עכברוש ארנב, 1: 2,000) ב PBS (5 מ"ל) לילה ב 4 מעלות צלזיוס.
  10. לשטוף חלקים 3x ב PBS (5 מ"ל) במשך 10 דקות כל אחד.
  11. דגירה עם נוגדנים משני (ארנב נגד עז biotinylated; 1: 200) ב- PBS (5 מ"ל) בטמפרטורת החדר למשך 2 שעות.
  12. לשטוף חלקים 3x ב PBS (5 מ"ל) במשך 10 דקות כל אחד.
  13. דמיינו את הנוגדנים באמצעות קומפלקס נוגדן-peroxidase משני. מגיב עם שילוב של 0.05% DAB ופתרון סולפט ניקל 0.3%, עבור 5 - 10 דקות, תלוי את התגובה של רקמות בארות המכילות 5 מיליליטר של פתרון DAB / NiCl.
  14. ודא כי פתרון DAB הוא ירוק בהיר חלבי בצבע ממנותגובתו עם סולפט ניקל 0.3%. אם הפתרון הוא ירוק מדי, אז התגובה תהיה כהה מדי.
  15. הר את כל החלקים על גבי שקופיות ג'לטין מצופה. תנו להם לילה יבש, ולאחר מכן לכסות החלקה עם כמה טיפות של תמיסת טולואן מבוסס (TBS).
  16. קוד מחליק כך תנאי הניסוי אינו ידוע המשקיפים.

קביעת 5.-פוס ג immunoreactive ספירות

  1. הקצאת זוגות משקיפים משוחד לספור נוירונים Fos-חיוביים באזורים אלה של עניין (ROI): prelimbic mPFC, infralimbic mPFC, ליבת NAC, פגז NAC, גרעינים איימו basolateral, איימי המרכזי-מדיאלית-cortico, בסטריאטום הגבי, ו VTA. להתוות אם immunoreactivity c-Fos נכח TH + ו- TH- תאי VTA. איור 1 מספקת תמונה של תמונת מסך של NAC מן מיקרוסקופ.

figure-protocol-1
אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

  1. לנתח לפחות שלוש פרוסות נציג לכל אתר משותף לכל בעלי החיים בכל תנאי הבדיקה.
  2. השתמש בתוכנה ו מיקרוסקופ אופטי כדי לנתח את האזור כולו עבור כל ROI על ידי התחקות מתווה (איור 1).
    1. עבור אתר נתון, פתח את היישום ולחץ על התפריט הנפתח רכישת ולחץ על "תמונה חיה". תביא את ההחזר על ההשקעה אל מוקד ולחץ על המסך כדי להקים נקודת התייחסות. ואז trאס באזור המוח נבחר באמצעות הרשת כמדריך. לאחר השמץ הושלם, לספור תאים (שלבי 5.3.1.1 - 5.3.1.3).
      1. לחץ לחיצה כפולה על סמל התוכנה. עבור אל בשורת התפריטים, לחץ על "רכישה" ולאחר מכן "תמונה חיה". תביא את ההחזר על ההשקעה אל מוקד ולחץ על המסך כדי להקים נקודת התייחסות.
      2. עבור אל סרגל הכלים הרשת ולחץ על "רשת המדיה '" תוויות רשת השימוש ". התווה את ההחזר על ההשקעה בשמץ מראש.
      3. לספור את כל התאים בכל אזור ROI, לבחור "+" בסרגל הצדדי ביד שמאל לשמור ספירה של תאים C-FOS. לחץ על כל תא בנפרד לרשום ספירות. חשבתי על תא חיובי-פוס ג כאשר העיגול אדום כהה מוגדר הוא ציין (איור 1).
    2. חזור על תהליך זה עבור כל אתר.
    3. שיא סופרת במחברת המעבדה במחשב לצורך ניתוח עתידי. עבור אל בשורת התפריטים, לחץ על "קובץ", "נתונים על שמירת קובץ" כדי לשמור את העקיבה וספירת.
  3. ודא כי אמינות בין מדרג (באמצעות מתאם של ספירות) של שני מדרגים מיודעים עבור כל מקטע בכל ROI תמיד עולה 0.8.

6. סטטיסטיקה

  1. הערכת צריכת סוכרזית הבסיס במהלך ארבעת הימים הראשונים באמצעות ניתוח חזר אמצעים 1 כיוונית של שונות (ANOVA) השוואת צריכת סוכרזית של 1 ימים, 2, 3 ו -4 69.
  2. השוואת צריכת סכרין (יום 4) עם צריכת הבדיקה (יום 5) של שש קבוצות באמצעות 69 אקראיים-בלוק 2-way ANOVA.
  3. השתמש השוואות Tukey (p <0.05) כדי לקבוע השפעות משמעותיות פרט 69.
  4. לקבוע אמינות בין-rater, ולאחר מכן להשתמש ספירת צופה משותף.
  5. C-FOS ממוצע ספירה לשלוש פרוסות הנציג עבור כל אתר 69.
    1. בצע 1-way ANOVA של הפעלת C-FOS המושרה על ידי צריך מששת הפתרונים (שמן תירס 3.5%, גלוקוז 8%, 8% פרוקטוז, 0.2% בטעם סכרין, XAמלאת מי מסטיק Nthan) עבור perilimbic mPFC 69.
    2. ניתוחים מקבילים חזרו שש הקבוצות עבור infralimbic mPFC, ליבת NAC, פגז NAC, basolateral איימי, איימי המרכזי-מדיאלית-cortico, VTA בסטריאטום הגבה. השתמש השוואות Tukey (p <0.05) כדי לחשוף השפעות משמעותיות פרט 69.
  6. השוואת צריכת שמן תירס עם צריכת מים הוא וצריכה של סוכן ההשעיה שלו, קסנטן. השוואת צריכת פרוקטוז וגלוקוז בשתי מצריכת מים וצריך של סכרין, הממתיק שאינו תזונתי.
  7. לקבוע אם קשר משמעותי בין צריכת פתרון והפעלה פוס-ג בכל האתרים נצפה באמצעות מתאמי r Bonferroni (p <0.05).
    1. באופן שיטתי להשוות ספירת פוס-C perilimbic ואת קליפת המוח הקדם חזיתית infralimbic עבור כל חיה בקבוצה שמן תירס 3.5%.
    2. חזור על ניתוחים במקביל שיטתי של כל זוג אחד מששת האתרים (VTA, בסטריאטום הגבי, infralimmPFC BIC, perilimbic mPFC, הליבה NAC, פגז NAC, איימי basolateral, איימי מרכזי-cortico-המדיאלי) עבור שמן תירס 3.5%.
    3. חזור על ניתוחים במקביל שיטתי של ששת אתרים אלה במשך החמישה התנאים הצריכים הניסיוניים האחרים (גלוקוז 8%, 8% פרוקטוז, 0.2% סוכרזית בטעמים, בקרת קסנטן ומים).
  8. נצלו את העובדה שאותו החיות בתוך מצב פתרון הוערכו בכל האתרים על ידי קביעת קיומו של קשר מובהק בין הפעלת C-FOS על פני פתרונות ובתוך כל פתרון באמצעות Bonferroni r מתאמים (p <0.05).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

כל תוצאות הנציג המתואר להלן פורסמו בעבר 69, והם מחדש המוצגים כאן כדי לתמוך "הוכחה של מושג" ב המציין את האפקטיביות של הטכניקה.

צריכת פתרון
הבדלים משמעותיים צריכת סוכרזית הבסיס נצפו במהלך ארבעת הימים הראשונים עבור כל בעלי החיים (F (3,108) = 57.27, p <0.001) עם צריכת (יום 1: 1.3 (± 0.2) מ"ל; יום 2: 3.9 (± 0.4) מ"ל ;...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מטרת המחקר הייתה לקבוע אם המקור (VTA) ומטרות הקרנת המוח קדמיות (NAC, איימי, mPFC) של נוירונים גמול הקשורות DA הופעלו בו זמנית לאחר בליעת רומן של שומן וסוכר בחולדות באמצעות טכניקת הסלולר C-FOS . המחקר הנוכחי הוא תיאור מפורט של הפרוטוקולים של מחקר שפורסם בעבר 69. זה היה שיערו כי VTA, אזורי השלכה העיקרי שלה אל prelimbic ו infralimbic mPFC, הליבה פגז של NAC ואת basolateral ואיימי מרכזי-cortico-המדיאלי, וכן בסטריאטום הגבי תפעל כרשת המוח מופץ 24 -27, ולהציג מתואם F...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

יש המחברים שום אינטרסים כלכליים מתחרים.

תודות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

תודה לדיאנה איקזה-Culaki, Cristal סמפסון Theologia Karagiorgis על העבודה הקשה שלהם על הפרויקט הזה.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
<חזק>ציוד
Sprague-Dawley חולדותצ'ארלס ריבר מעבדותCD-1
כלובי רשת תילמוצרי מעבדה, Seaford, DE30-Cage rack
Rhow ChowNutrition International5001
Taut Metal SpringLab Products, Seaford, DEn/a
משקל עכברושFisher Scientific Companyn/a
Nalgene CentrifugeTubes Lab Products, Seaford, DE10-0501
פקק גומי, Seaford, DEn/a
Metal SippersLab Products, Seaford, DEn/a
סכריןSigma Chemical Co82385-42-0
Kool-Aid, דובדבןKool-Aidמסחרי
Kool-Aid, ענביםKool-Aidמסחרי
פרוקטוזSigma Chemical CoF0127
גלוקוזסיגמא כימיקל CoG8270
שמן תירסMazzolaמסחרי
קסנטן גאםסיגמא כימיקל Co11138-66-2
מיקרוטום הזזהMicrom Internationaln/a
Neurolucida CameraMBF Bioscienceיישום תוכנה שקופיות
מצופות ג'לטין FisherScientific Company12-550-343
כיסוי זכוכיתFisher Scientific Company12-545-M
מברשות ניילון זהבLoew-Cornell 2037
סייבל שיער טבעי לואו-קורנל 2022
24 צלחות בארפישר סיינטיפיק3527
6 צלחות בארפישר סיינטיפיק3506
1 ליטר בקבוקי פיירקספישר סיינטיפיק1395-1L
הכנסת רקמות (מסננת רקמות)פישר סיינטיפיק7200214
פיפטות נשר World Precision InstrumentsE10 עבור 1-10μ l
פיפטות נשר World Precision InstrumentsE100 עבור 20-100μ l
פיפטות נשר World Precision InstrumentsE200 עבור 50-200μ l
פיפטות נשר World PrecisionInstruments E1000 עבור 100-1000μ l
פיפטות נשר World Precision InstrumentsE5000 עבור 1000-5000μ l 
טיפים אוניברסליים .1-10 ו-#956; lמכשירי דיוק עולמיים500192
טיפים אוניברסליים 5-200 ו#956; lמכשירי דיוק עולמיים500194
טיפים אוניברסליים 500-5,000 & #956; lWorld Precision Instruments500198
להב Vibroslice 100World Precision InstrumentsBLADE
DPX הרכבה בינונית מיקרוסקופ אלקטרונים 13510
צינורות צנטריפוגה 15 מ"לBiologix Research Co.10-0501
קופסאות שקופיותBiologix Research Co.41-6100
שייקר אורביטלי תאגיד מאדל   ZD-9556
סירות שקילה פישר סיינטיפיק02-202-100
5 מ"ל פיפטות חד פעמיותפישר סיינטיפיק13-711-5AM
סטריאו חוקר תוכנהמיקרו בהיר שדהיישום
שםחברהCatalog numberComments
<חזק>ריאגנטים
פרפורמלדהיד גרגיריפישר סיינטיפיק19210
NaClFisher ScientificS271-1
נתרן פופט מונוביסיקפישר סיינטיפיקS468-500
נתרן פוספטדיפאזי פישר מדעיBP332-500
מימן מי חמצן פישר סיינטיפיקH324-500
SafeClear II פישר סיינטיפיק23-044-192
מתנול פישר סיינטיפיקA412-1
וקטורסרום עיזים רגילS-1000
ביוטיניל אנטי ארנב IgG (H+L)וקטורBA-1000
ABC ערכת פרוקסידאז וקטור סטנדרטיPK-4000
אנטי-cFos (Ab-5) ארנבEMD chem/Cal BiochemPC38
Triton X 100SigmaAldrichX-100
3,3 'diaminobenzidine tetra hydrochloride SigmaAldrichD5905
נתרן הידרוקסידSigmaAldrich5881
TH ראשוני אנטי גוףEMD MilliporeAB152
EuthosolVirbac AH
מוצרי מעבדה של תוכנה

מקורות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  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. The mysterious motivational functions of mesolimbic dopamine. Neuron. 76, 470-485 (2012).
  4. Horvitz, J. C., Choi, W. Y., Morvan, C., Eyny, Y., Balsam, P. D. A "good parent" function of dopamine: transient modulation of learning and performance during early stages of training. Ann. N.Y. Acad. Sci. 1104, 270-288 (2007).
  5. Wickens, J. R., Horvitz, J. C., Costa, R. M., Killcross, S. Dopaminergic mechanisms in actions and habits. J. Neurosci. 27, 8181-8183 (2007).
  6. Bjorklund, A., Dunnett, S. B. Dopamine neuron systems in the brain: an update. Trends Neurosci. 30, 194-202 (2007).
  7. Swanson, L. W. The projections of the ventral tegmental area and adjacent regions: a combined fluorescent retrograde tracer and immunofluorescence study in the rat. Brain Res. Bull. 9, 321-353 (1982).
  8. Cacciapaglia, F., Wrightman, R. M., Careli, R. M. Rapid dopamine signaling differentially modulates distinct microcircuits within the nucleus accumbens during sucrose-directed behavior. J. Neurosci. 31, 13860-13869 (2011).
  9. Martinez-Hernandez, J., Lanuza, E., Martinez-Garcia, F. Selective dopaminergic lesions of the ventral tegmental area impair preference for sucrose but not for male sex pheromones in female mice. Eur. J. Neurosci. 24, 885-893 (2006).
  10. Bassareo, V., Di Chiara, G. Differential influence of associative and nonassociative learning mechanisms on the responsiveness of prefrontal and accumbal dopamine transmission to food stimuli in rats fed ad libitum. J. Neurosci. 17, 851-861 (1997).
  11. Bassareo, V., Di Chiara, G. Differential responsiveness of dopamine transmission to food-stimuli in nucleus accumbens shell/core compartments. Neurosci. 89, 637-641 (1999).
  12. Cheng, J., Feenstra, M. G. Individual differences in dopamine efflux in nucleus accumbens shell and core during instrumental conditioning. Learn. Mem. 13, 168-177 (2006).
  13. Genn, R. F., Ahn, S., Phillips, A. G. Attenuated dopamine efflux in the rat nucleus accumbens during successive negative contrast. Behav. Neurosci. 118, 869-873 (2004).
  14. Hajnal, A., Norgren, R. Accumbens dopamine mechanisms in sucrose intake. Brain Res. 904, 76-84 (2001).
  15. Hajnal, A., Smith, G. P., Norgren, R. Oral sucrose stimulation increases accumbens dopamine in the rat. Am. J. Physiol. 286, R31-R37 (2003).
  16. Bassareo, V., Di Chiara, G. Modulation of feeding-induced activation of mesolimbic dopamine transmission by appetitive stimuli and its relation to motivational state. Eur. J. Neurosci. 11, 4389-4397 (1999).
  17. Hajnal, A., Lenard, L. Feeding-related dopamine in the amygdala of freely moving rats. Neuroreport. 8, 2817-2820 (1997).
  18. Bassareo, V., De Luca, M. A., Di Chiara, G. Differential expression of motivational stimulus properties by dopamine in nucleus accumbens shell versus core and prefrontal cortex. J. Neurosci. 22, 4709-4719 (2002).
  19. Feenstra, M., Botterblom, M. Rapid sampling of extracellular dopamine in the rat prefrontal cortex during food consumption, handling, and exposure to novelty. Brain Res. 742, 17-24 (1996).
  20. Hernandez, L., Hoebel, B. G. Feeding can enhance dopamine turnover in the prefrontal cortex. Brain Res. Bull. 25, 975-979 (1990).
  21. Liang, N. C., Hajnal, A., Norgren, R. Sham feeding corn oil increases accumbens dopamine in the rat. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 291, R1236-R1239 (2006).
  22. Dunnett, S. B., Iversen, S. D. Regulatory impairments following selective kainic acid lesions of the neostriatum. Behav. Brain Res. 1, 497-506 (1980).
  23. Salamone, J. D., Zigmond, M. J., Stricker, E. M. Characterization of the impaired feeding behavior in rats given haloperidol or dopamine-depleting brain lesions. Neurosci. 39, 17-24 (1990).
  24. Kelley, A. E. Ventral striatal control of appetitive motivation: role in ingestive behavior and reward-related learning. Neurosci. Biobehav. Rev. 27, 765-776 (2004).
  25. Kelley, A. E. Memory and addiction: shared neural circuitry and molecular mechanisms. Neuron. 44, 161-179 (2004).
  26. Kelley, A. E., Baldo, B. A., Pratt, W. E. A proposed hypothalamic-thalamic-striatal axis for the integration of energy balance, arousal and food reward. J. Comp. Neurol. 493, 72-85 (2005).
  27. Kelley, A. E., Baldo, B. A., Pratt, W. E., Will, M. J. Corticostriatal-hypothalamic circuitry and food motivation: integration of energy, action and reward. Physiol. Behav. 86, 773-795 (2005).
  28. Berendse, H. W., Galis-de-Graaf, Y., Groenewegen, H. J. Topographical organization and relationship with ventral striatal compartments of prefrontal corticostriatal projections in the rat. J. Comp. Neurol. 316, 314-347 (1992).
  29. Brog, J. S., Salyapongse, A., Deutch, A. Y., Zahm, D. S. The patterns of afferent innervation of the core and shell in the "accumbens" part of rat ventral striatum: immunohistochemical detection of retrogradely transported fluoro-gold. J. Comp. Neurol. 338, 255-278 (1993).
  30. McDonald, A. J. Organization of amygdaloid projections to the prefrontal cortex and associated stritum in the rat. Neurosci. 44, 1-14 (1991).
  31. McGeorge, A. J., Faull, R. L. The organization of the projection from the cerebral cortex to the striatum in the rat. Neurosci. 29, 503-537 (1989).
  32. Sesack, S. R., Deutch, A. Y., Roth, R. H., Bunney, B. S. Topographical organization of the efferent projections of the medial prefrontal cortex in the rat: an anterograde tract-tracing study with Phaseolus vulgaris leucoagglutinin. J. Comp. Neurol. 290, 213-242 (1989).
  33. Wright, C. I., Beijer, A. V., Groenewegen, H. J. Basal amygdaloid complex afferents to the rat nucleus accumbens are compartmentally organized. J. Neurosci. 16, 1877-1893 (1996).
  34. Wright, C. I., Groenewegen, H. J. Patterns of convergence and segregation in the medial nucleus accumbens of the rat: relationships of prefrontal cortical, midline thalamic and basal amygdaloid afferents. J. Comp. Neurol. 361, 383-403 (1995).
  35. Geary, N., Smith, G. P. Pimozide decreases the positive reinforcing effect of sham fed sucrose in the rat. Pharmacol. Biochem. Behav. 22, 787-790 (1985).
  36. Muscat, R., Willner, P. Effects of selective dopamine receptor antagonists on sucrose consumption and preference. Psychopharmacol. 99, 98-102 (1989).
  37. Schneider, L. H., Gibbs, J., Smith, G. P. D-2 selective receptor antagonists suppress sucrose sham feeding in the rat. Brain Res. Bull. 17, 605-611 (1986).
  38. Baker, R. W., Osman, J., Bodnar, R. J. Differential actions of dopamine receptor antagonism in rats upon food intake elicited by mercaptoacetate or exposure to a palatable high-fat diet. Pharmacol. Biochem. Behav. 69, 201-208 (2001).
  39. Rao, R. E., Wojnicki, F. H., Coupland, J., Ghosh, S., Corwin, R. L. Baclofen, raclopride and naltrexone differentially reduce solid fat emulsion intake under limited access conditions. Pharmacol. Biochem. Behav. 89, 581-590 (2008).
  40. Weatherford, S. C., Smith, G. P., Melville, L. D. D-1 and D-2 receptor antagonists decrease corn oil sham feeding in rats. Physiol. Behav. 44, 569-572 (1988).
  41. Azzara, A. V., Bodnar, R. J., Delamater, A. R., Sclafani, A. D1 but not D2 dopamine receptor antagonism blocks the acquisition of a flavor preference conditioned by intragastric carbohydrate infusions. Pharmacol. Biochem. Behav. 68, 709-720 (2001).
  42. Baker, R. M., Shah, M. J., Sclafani, A., Bodnar, R. J. Dopamine D1 and D2 antagonists reduce the acquisition and expression of flavor-preferences conditioned by fructose in rats. Pharmacol. Biochem. Behav. 75, 55-65 (2003).
  43. Dela Cruz, J. A., Coke, T., Icaza-Cukali, D., Khalifa, N., Bodnar, R. J. Roles of NMDA and dopamine D1 and D2 receptors in the acquisition and expression of flavor preferences conditioned by oral glucose in rats. Neurobiol. Learn. Mem. 114, 223-230 (2014).
  44. Dela Cruz, J. A., et al. Roles of dopamine D1 and D2 receptors in the acquisition and expression of fat-conditioned flavor preferences in rats. Neurobiol. Learn. Mem. 97, 332-337 (2012).
  45. Yu, W. Z., Silva, R. M., Sclafani, A., Delamater, A. R., Bodnar, R. J. Pharmacology of flavor preference conditioning in sham-feeding rats: effects of dopamine receptor antagonists. Pharmacol. Biochem. Behav. 65, 635-647 (2000).
  46. Yu, W. Z., Silva, R. M., Sclafani, A., Delamater, A. R., Bodnar, R. J. Role of D(1) and D(2) dopamine receptors in the acquisition and expression of flavor-preference conditioning in sham-feeding rats. Pharmacol. Biochem. Behav. 67 (1), 537-544 (2000).
  47. Touzani, K., Bodnar, R. J., Sclafani, A. Activation of dopamine D1-like receptors in nucleus accumbens is critical for the acquisition, but not the expression, of nutrient-conditioned flavor preferences in rats. Eur. J. Neurosci. 27, 1525-1533 (2008).
  48. Touzani, K., Bodnar, R. J., Sclafani, A. Dopamine D1-like receptor antagonism in amygdala impairs the acquisition of glucose-conditioned flavor preference in rats. Eur. J. Neurosci. 30, 289-298 (2009).
  49. Touzani, K., Bodnar, R. J., Sclafani, A. Acquisition of glucose-conditioned flavor preference requires the activation of dopamine D1-like receptors within the medial prefrontal cortex in rats. Neurobiol. Learn. Mem. 94, 214-219 (2010).
  50. Malkusz, D. C., et al. Dopamine signaling in the medial prefrontal cortex and amygdala is required for the acquisition of fructose-conditioned flavor preferences in rats. Behav. Brain Res. 233, 500-507 (2012).
  51. Bernal, S. Y., et al. Role of dopamine D1 and D2 receptors in the nucleus accumbens shell on the acquisition and expression of fructose-conditioned flavor-flavor preferences in rats. Behav. Brain Res. 190, 59-66 (2008).
  52. Bernal, S. Y., et al. Role of amygdala dopamine D1 and D2 receptors in the acquisition and expression of fructose-conditioned flavor preferences in rats. Behav. Brain Res. 205, 183-190 (2009).
  53. Dragunow, M., Faull, R. The use of c-fos as a metabolic marker in neuronal pathway tracing. J. Neurosci. Methods. 29, 261-265 (1989).
  54. VanElzakker, M., Fevurly, R. D., Breindel, T., Spencer, R. L. Environmental novelty is associated with a selective increase in Fos expression in the output elements of the hippocampal formation and the perirhinal cortex. Learn. Mem. 15, 899-908 (2008).
  55. Norgren, R., Hajnal, A., Mungarndee, S. S. Gustatory reward and the nucleus accumbens. Physiol. Behav. 89, 531-535 (2006).
  56. Park, T. H., Carr, K. D. Neuroanatomical patterns of fos-like immunoreactivity induced by a palatable meal and meal-paired environment in saline- and naltrexone-treated rats. Brain Res. 805, 169-180 (1998).
  57. Zhao, X. L., Yan, J. Q., Chen, K., Yang, X. J., Li, J. R., Zhang, Y. Glutaminergic neurons expressing c-Fos in the brainstem and amygdala participate in signal transmission and integration of sweet taste. Nan.Fang Yi.Ke.Da.Xue.Xue.Bao. 31, 1138-1142 (2011).
  58. Mungarndee, S. S., Lundy, R. F., Norgren, R. Expression of Fos during sham sucrose intake in rats with central gustatory lesions. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 295, R751-R763 (2008).
  59. Otsubo, H., Kondoh, T., Shibata, M., Torii, K., Ueta, Y. Induction of Fos expression in the rat forebrain after intragastric administration of monosodium L-glutamate, glucose and NaCl. Neurosci. 196, 97-103 (2011).
  60. Yamamoto, T., Sako, N., Sakai, N., Iwafune, A. Gustatory and visceral inputs to the amygdala of the rat: conditioned taste aversion and induction of c-fos-like immunoreactivity. Neurosci. Lett. 226, 127-130 (1997).
  61. Mitra, A., Lenglos, C., Martin, J., Mbende, N., Gagne, A., Timofeeva, E. Sucrose modifies c-fos mRNA expression in the brain of rats maintained on feeding schedules. Neurosci. 192, 459-474 (2011).
  62. Pecoraro, N., Dallman, M. F. c-Fos after incentive shifts: expectancy, incredulity, and recovery. Behav. Neurosci. 119, 366-387 (2005).
  63. Hamlin, A. S., Blatchford, K. E., McNally, G. P. Renewal of an extinguished instrumental response: Neural correlates and the role of D1 dopamine receptors. Neurosci. 143, 25-38 (2006).
  64. Kerfoot, E. C., Agarwal, I., Lee, H. J., Holland, P. C. Control of appetitive and aversive taste-reactivity responses by an auditory conditioned stimulus in a devaluation task: A FOS and behavioral analysis. Learn. Mem. 14, 581-589 (2007).
  65. Zhang, M., Kelley, A. E. Enhanced intake of high-fat food following striatal mu-opioid stimulation: microinjection mapping and fos expression. Neurosci. 99, 267-277 (2000).
  66. Teegarden, S. L., Scott, A. N., Bale, T. L. Early life exposure to a high fat diet promotes long-term changes in dietary preferences and central reward signaling. Neurosci. 162, 924-932 (2009).
  67. Del Rio, D., et al. Involvement of the dorsomedial prefrontal cortex in high-fat food conditioning in adolescent mice. Behav. Brain Res. 283, 227-232 (2015).
  68. Knapska, E., Radwanska, K., Werka, T., Kaczmarek, L. Functional internal complexity of amygdala: focus on gene activity mapping after behavioral training and drugs of abuse. Physiol. Rev. 87, 1113-1173 (2007).
  69. Dela Cruz, J. A. D., et al. c-Fos induction in mesotelencephalic dopamine pathway projection targets and dorsal striatum following oral intake of sugars and fats in rats. Brain Res. Bull. 111, 9-19 (2015).
  70. Paxinos, G., Watson, C. The rat brain in stereotaxic coordinates. , Elsevier. (2006).
  71. Ranaldi, R., et al. The effects of VTA NMDA receptor antagonism on reward-related learning and associated c-fos expression in forebrain. Behav. Brain Res. 216, 424-432 (2011).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

VTATyrosine HydroxylaseDAB

מאמרים קשורים