JoVE Journal > Neuroscience
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Automatic Translation
Neuroscience

Samtidig påvisning af c-Fos Aktivering fra mesolimbiske og mesokortikale Dopamin Reward steder Efter Naiv sukker og fedt Indtagelse i rotter

Published: August 24, 2016
doi:
10.3791/53897
, ,
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

Summary

Målet med denne undersøgelse er at identificere belønning-relaterede distribuerede hjernenetværk ved afgrænse en pålidelig immunhistologisk teknik under anvendelse cellulære c-fos-aktivering for at måle samtidige ændringer i dopamin veje og terminale steder efter hidtil ukendte indtagelse af fedt og sukker i rotter.

Abstract

Denne undersøgelse anvender cellulære c-fos-aktivering for at vurdere virkningerne af hidtil ukendte indtagelse af fedt og sukker på hjernens dopamin (DA) veje i rotter. Indtag af sukker og fedt er medieret af deres medfødte attraktioner samt lærde præferencer. Hjernedopamin, især meso-limbiske og meso-corticale projektioner fra den ventrale tegmentalområde (VTA), er blevet impliceret i begge disse ulærde og læres responser. Begrebet distribuerede hjerne-netværk, hvor flere steder og sender / peptid-systemer interagerer, er blevet foreslået at mægle velsmagende fødeindtagelse, men der er begrænset evidens empirisk demonstrerer sådanne aktioner. Således sukkerindtag fremkalder dopaminfrigivelsen og øger c-fos-lignende immunoreaktivitet (FLI) fra individuelle VTA DA projektion zoner herunder nucleus accumbens (NAC), amygdala (AMY) og mediale præfrontale cortex (mPFC) samt den dorsale striatum. Endvidere hovedkontor af selektive DA-receptor-antagonister i disse websteds forskelligt reducere erhvervelse og udtryk for betingede smag præferencer fremkaldt af sukker eller fedt. En fremgangsmåde, som at afgøre, om disse sites interageret som et distribueret hjerne netværk som reaktion på sukker eller fedt indtag ville være med samtidig vurdere, om VTA og dets vigtigste mesotelencephalic DA projektion zoner (prelimbic og infralimbic mPFC, kerne og skallen af ​​NAC, basolaterale og central-cortico-mediale AMY) samt den dorsale striatum ville display koordineret og samtidig FLI aktivering efter oral, ubetinget indtagelse af majsolie (3,5%), glucose (8%), fructose (8%) og saccharin (0,2 %) opløsninger. Denne fremgangsmåde er et vellykket første skridt i at identificere muligheden for at benytte cellulære c-fos-aktivering samtidigt tværs relevante hjernen sites for at studere belønning-relaterede læring i indtagelse af spiselig mad i gnavere.

Introduction

Brain dopamin (DA) har været impliceret i centrale reaktioner på indtagelse af velsmagende sukker gennem foreslået hedoniske 1,2, indsats-relaterede 3 og vane-baserede 4,5 virkningsmekanismer. Den primære DA vej impliceret i disse effekter stammer i ventrale tegmentalområde (VTA), og projekter til nucleus accumbens (NAC) kerne og skal, den basolaterale og centrale-cortico-mediale amygdala (AMY) og prelimbic og infralimbic mediale præfrontale cortex (mPFC) (se anmeldelser 6,7). Den VTA har været impliceret i saccharose indtag 8,9, og DA frigivelse observeret efter indtag af sukker i NAC 10-15, AMY 16,17 og mPFC 18-20. Fedt indtag stimulerer også DA NAC frigive 21, og en anden DA-rige projektion zone til den dorsale striatum (caudatus-putamen) er også blevet forbundet med DA-medieret fodring 22,23. Kelley 24-27 foreslog, at disse multiple projektion zoner af denne DA-medieret systemet dannet en integreret og interaktiv distribueret hjerne netværk gennem omfattende og intime forbindelser 28-34.

Ud over evnen af DA D1 og D2 receptorantagonister at reducere indtaget af sukker 35-37 og fedtstoffer 38-40, har DA signalering også været impliceret i mediering evne sukker og fedt til at producere konditioneret smag præferencer (FFP) 41- 46. Mikroinjektioner af en DA-D1-receptorantagonist i NAC, AMY eller mPFC 47-49 eliminere overtagelse af FFP fremkaldt af intragastrisk glukose. Ud fra følgende betragtninger mikroinjektioner af enten DA D1 eller D2-receptor-antagonister ind i mPFC eliminerer erhvervelse af fruktose-CFP 50, er erhvervelse og ekspressionen af fruktose-FFP forskelligt blokeres af DA-antagonister i NAC og AMY 51,52.

C-fos teknik 53,54 har været ansat til at undersøge neurale activation induceret af spiselig indtag og neural aktivering. Udtrykket "c-fos-aktivering" vil blive brugt i hele manuskriptet, og er operationelt defineret ved øget transkription af c-Fos under neuronal depolarisering. Saccharoseindtagelsen øgede fos immunreaktivitet (FLI) i den centrale AMY kerne, VTA samt skallen, men ikke kerne, af NAC 55-57. Ud fra følgende betragtninger saccharose indtag i skin-fodring rotter signifikant forøget FLI i AMY og NAC, men ikke VTA 58, intragastriske saccharose eller glucose infusioner signifikant forøget FLI i NAC og centrale og basolaterale kerner af AMY 59,60. Gentagen tilsætning af saccharose til planlagt chow adgang steget FLI i mPFC samt NAC skal og kerne 61. En saccharosekoncentrationen nedgearing paradigme afslørede, at de største FLI stigninger indtraf i den basolaterale AMY og NAC, men ikke VTA 62. Efter konditionering, udslettelse af sukker-relaterede naturlige Reward adfærd steg FLI i den basolaterale AMY og NAC 63. Desuden parring sukker tilgængelighed til en tone resulterede i tonen efterfølgende stigende FLI niveauer i den basolaterale AMY 64. High-fedt indtag også steget FLI i NAC og mPFC sites 65-67.

De fleste af de tidligere citerede undersøgelser undersøgt sukker og fedt virkninger på c-fos-aktivering i enkelte websteder, der ikke giver oplysninger om identifikation af belønning-relaterede distribuerede hjerne netværk 24-27. Endvidere er mange af de undersøgelser, heller ikke afgrænse de relative bidrag af delområder af NAC (kerne og skal), AMY (basolaterale og central-cortico-mediale) og mPFC (prelimbic og infralimbic), der potentielt kunne blive undersøgt af fordel af fremragende rumlige, encellede opløsning i c-Fos mapping 68. Vores laboratorium 69 nylig brugt c-fos-aktivering og samtidig målte ændringer i VTA DA sti og dens profremskrivningen zoner (NAC, Amy og mPFC) efter roman indtagelse af fedt og sukker i rotter. Den foreliggende undersøgelse beskriver de proceduremæssige og metodiske skridt til samtidig analysere, om akut udsættelse for seks forskellige løsninger (majsolie, glucose, fructose, saccharin, vand og en fed emulsion kontrol) forskelligt ville aktivere FLI i delområder af NAC, AMY, mPFC samt den dorsale striatum. Denne samtidige detektion af forskelle tilladt bekræftelse af væsentlig indvirkning på FLI i hvert sted og afgørelse om, hvorvidt ændringer i en bestemt websted korreleret med ændringer i relaterede websteder og dermed støtte til et distribueret hjerne netværk 24-27. Disse afprøvede procedurer om VTA, det prelimbic og infralimbic mPFC, kernen og skallen af ​​NAC, og den basolaterale og central-cortico-mediale AMY) samt dorsale striatum ville display koordineret og samtidig FLI aktivering efter oral, ubetinget indtagelse af glucose (8%), fructose (8%), majsolie (3,5%) og saccharin (0,2%) opløsninger.

Protocol

Disse eksperimentelle protokoller er blevet godkendt af Institutional Animal Care og brug Udvalg attesterer, at alle fag og procedurer er i overensstemmelse med National Institutes of Health Guide for pasning og anvendelse af forsøgsdyr. 1. emner Køb og / eller race Sprague-Dawley rotter (260-300 g). Hus rotter individuelt i trådnet bure. Bevar dem på en 12:12 timers lys / mørke cyklus med rottefoder og vand ad libitum. Tildel passende stikprøvestørrelser (f.eks…

Representative Results

Samtlige repræsentative resultater er beskrevet nedenfor, er tidligere blevet offentliggjort 69, og er igen præsenteres her til at understøtte "proof of concept" i angiver effektiviteten af teknikken. Løsning indtag Væsentlige forskelle i baseline saccharin indtag blev observeret i løbet af de første fire dage for alle dyr (F (3.108) = 57,27, p <0,001) med indtag (dag 1: 1…

Discussion

Målet med undersøgelsen var at bestemme, om kilden (VTA) og forhjernen projection mål (NAC, Amy, mPFC) af DA-belønning-relaterede neuroner samtidigt blev aktiveret efter hidtil ukendte indtagelse af fedt og sukker i rotter ved hjælp af den cellulære c-fos teknik . Nærværende undersøgelse er en detaljeret beskrivelse af de protokoller af en undersøgelse tidligere 69 offentliggjort. Det blev en hypotese, at VTA, ville dets vigtigste projektion zoner til prelimbic og infralimbic mPFC, kernen og skallen…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Takket være Diana Icaza-Culaki, Cristal Sampson og Theologia Karagiorgis for deres hårde arbejde på dette projekt.

Materials

Equipment
Sprague-Dawley rats Charles River Laboratories CD-1
Wire Mesh Cages Lab Products, Seaford, DE 30-Cage rack
Rat Chow PMI Nutrition International 5001
Taut Metal Spring Lab Products, Seaford, DE n/a
Rat Weighing Scale Fisher Scientific Company n/a
Nalgene Centrifuge Tubes Lab Products, Seaford, DE 10-0501
Rubber Stopper Lab Products, Seaford, DE n/a
Metal Sippers Lab Products, Seaford, DE n/a
Saccharin Sigma Chemical Co 82385-42-0
Kool-Aid, Cherry Kool-Aid Commerical
Kool-Aid, Grape Kool-Aid Commercial
Fructose Sigma Chemical Co F0127
Glucose Sigma Chemical Co G8270
Corn Oil Mazzola Commerical
Xanthan Gum Sigma Chemical Co 11138-66-2
Sliding Microtome Microm International n/a
Neurolucida Camera MBF Bioscience Software application
Gelatin-coated Slides Fisher Scientific Company 12-550-343
Cover glass Fisher Scientific Company 12-545-M
Golden Nylon Brushes Loew-Cornell  2037
Natural Hair Sable  Loew-Cornell  2022
24 Well Plates Fisher Scientific 3527
6 Well Plates Fisher Scientific 3506
1L Pyrex bottles Fisher Scientific 1395-1L
Tissue insert (tissue strainer) Fisher Scientific 7200214
Eagle pipettes  World Precision Instruments E10 for 1-10ul 
Eagle pipettes  World Precision Instruments E100 for 20-100ul
Eagle pipettes  World Precision Instruments E200 for 50-200ul
Eagle pipettes  World Precision Instruments E1000 for 100-1000ul
Eagle pipettes  World Precision Instruments E5000 for 1000-5000ul 
Universal Tips .1-10ul World Precision Instruments 500192
Universal Tips 5-200ul World Precision Instruments 500194
Universal Tips 500-5000ul World Precision Instruments 500198
Blade Vibroslice 100 World Precision Instruments BLADE
DPX Mounting Medium  Electron Microscopy  13510
15mL centrifuge tubes Biologix Research Co. 10-0501
Slide Boxes Biologix Research Co. 41-6100
Orbital Shaker  Madell Corporation   ZD-9556
weigh boats  Fisher Scientific 02-202-100
5mL disposable pipettes Fisher Scientific 13-711-5AM
Stereo Investigator Software Micro Bright Field Software application
Name Company Catalog number Comments
Reagents
Paraformaldehyde Granular Fisher Scientific 19210
NaCl Fisher Scientific S271-1
Sodium Phophate Monobasic Fisher Scientific S468-500
Sodium Phosphate Diphasic Fisher Scientific BP332-500
Hydrogen Peroxide  Fisher Scientific H324-500
SafeClear II  Fisher Scientific 23-044-192
Methanol  Fisher Scientific A412-1
Normal Goat Serum Vector S-1000
Biotinylated Anti-Rabbit IgG (H+L) Vector BA-1000
ABC Kit Peroxidase Standard Vector PK-4000
Anti-cFos (Ab-5) Rabbit EMD chem/Cal Biochem PC38
Triton X 100 SigmaAldrich X-100
3,3' diaminobenzidine tetra hydrochloride  SigmaAldrich D5905
Sodium Hydroxide SigmaAldrich 5881
Primary TH anti body EMD Millipore AB152
Euthosol Virbac AH
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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. , (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).

Tags

C-Fos ActivationMesolimbicMesocorticalDopamineRewardSugarFatIngestionVTABrainMotivationPalatable StimuliBehavioral AssaysCellular ActivationStatistical AnalysisFood RestrictionSaccharineIntake TestBrain DissectionParaformaldehydeSucrose SolutionOlfactory Bulb

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Dela Cruz, J. A. D., Coke, T., Bodnar, R. J. Simultaneous Detection of c-Fos Activation from Mesolimbic and Mesocortical Dopamine Reward Sites Following Naive Sugar and Fat Ingestion in Rats. J. Vis. Exp. (114), e53897, doi:10.3791/53897 (2016).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image