इस अध्ययन के लक्ष्य के लिए एक विश्वसनीय immunohistological तकनीक का वर्णन सेलुलर सी FOS सक्रियण का उपयोग कर चूहों में वसा और शर्करा के उपन्यास घूस के बाद डोपामाइन रास्ते और टर्मिनल साइटों में एक साथ परिवर्तन को मापने के द्वारा इनाम से संबंधित वितरित मस्तिष्क नेटवर्क की पहचान है।
इस अध्ययन में वसा और चूहों में मस्तिष्क डोपामाइन (डीए) रास्ते पर चीनी के उपन्यास घूस के प्रभाव का आकलन करने के लिए सेलुलर सी FOS सक्रियण उपयोग करता है। शर्करा और वसा के सेवन उनके सहज आकर्षण के रूप में अच्छी तरह के रूप में सीखा वरीयताओं से मध्यस्थता कर रहे हैं। ब्रेन डोपामाइन, विशेष रूप से मेसो-लिम्बिक और उदर tegmental क्षेत्र (VTA) से मेसो-cortical अनुमानों, इन अशिक्षित और सीखा प्रतिक्रियाओं दोनों में फंसाया गया है। वितरित मस्तिष्क नेटवर्क, जिसमें कई साइटों और ट्रांसमीटर / पेप्टाइड सिस्टम बातचीत की अवधारणा, स्वादिष्ट भोजन का सेवन मध्यस्थता करने के लिए प्रस्तावित किया गया है, लेकिन सीमित सबूत अनुभव से इस तरह के कार्यों का प्रदर्शन नहीं है। इस प्रकार, चीनी का सेवन नाभिक accumbens (एनएसी), प्रमस्तिष्कखंड (एमी) सहित अलग-अलग VTA डीए प्रक्षेपण क्षेत्रों से डीए जारी है और बढ़ जाती है सी-Fos-तरह immunoreactivity (FLI) और प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स (mPFC) के साथ ही पृष्ठीय स्ट्रिएटम औसत दर्जे elicits। इन साइट में चयनात्मक डीए रिसेप्टर विरोधी के आगे, केंद्रीय प्रशासनविभिन्न अधिग्रहण और शक्कर या वसा से हासिल वातानुकूलित स्वाद वरीयताओं की अभिव्यक्ति को कम। एक दृष्टिकोण है जिसके द्वारा निर्धारित करने के लिए है कि क्या इन साइटों चीनी या वसा का सेवन के जवाब में एक वितरित मस्तिष्क नेटवर्क के रूप में बातचीत का मूल्यांकन एक साथ किया जाएगा कि क्या VTA और उसके प्रमुख mesotelencephalic डीए प्रक्षेपण क्षेत्र (prelimbic और infralimbic mPFC, कोर और एनएसी के खोल, basolateral और मध्य-कॉर्टिको औसत दर्जे एमी) के साथ ही पृष्ठीय स्ट्रिएटम समन्वित प्रदर्शित होगा और मक्का का तेल (3.5%), ग्लूकोज (8%), फ्रक्टोज (8%) और साकारीन की मौखिक, असुविधाजनक सेवन के बाद एक साथ FLI सक्रियण (0.2 %) समाधान की। यह दृष्टिकोण कृन्तकों में स्वादिष्ट भोजन की घूस में इनाम से संबंधित सीखने अध्ययन के लिए प्रासंगिक मस्तिष्क साइटों भर में एक साथ सेलुलर सी FOS सक्रियण का उपयोग की व्यवहार्यता की पहचान करने में एक सफल पहला कदम है।
ब्रेन डोपामाइन (डीए) के माध्यम से स्वादिष्ट शर्करा का सेवन करने के लिए केंद्रीय प्रतिक्रियाओं में फंसाया गया है प्रस्तावित hedonic 1,2, प्रयास से संबंधित 3 और आदत के आधार पर कार्रवाई की 4,5 तंत्र। प्राथमिक डीए मार्ग इन प्रभावों में फंसा उदर tegmental क्षेत्र (VTA) में निकलती है, और नाभिक accumbens (एनएसी) कोर और खोल, basolateral और मध्य-कॉर्टिको औसत दर्जे प्रमस्तिष्कखंड (एमी), और prelimbic और infralimbic औसत दर्जे के लिए परियोजनाओं प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स (mPFC) (समीक्षा 6.7 देखें)। VTA सुक्रोज का सेवन 8,9 में फंसा दिया गया है, और डीए रिहाई एनएसी 10-15, एमी 16,17 और mPFC 18-20 में निम्नलिखित चीनी का सेवन मनाया जाता है। वसा का सेवन भी उत्तेजित करता है डीए एनएसी रिलीज 21, और पृष्ठीय स्ट्रिएटम (पूंछवाला-putamen) के लिए एक और डीए युक्त प्रक्षेपण क्षेत्र भी महंगाई भत्ते की मध्यस्थता खिला 22,23 के साथ संबद्ध किया गया है। केली 24-27 प्रस्ताव किया है कि इन एकाधिक परियोजनाइस महंगाई भत्ते की मध्यस्थता प्रणाली के आयन क्षेत्रों व्यापक और अंतरंग interconnections 28-34 के माध्यम से एक एकीकृत और इंटरैक्टिव वितरित मस्तिष्क नेटवर्क का गठन किया।
डीए डी 1 और डी 2 रिसेप्टर विरोधी की क्षमता शर्करा और वसा 35-37 38-40 की खपत को कम करने के अलावा, महंगाई भत्ते सिगनल भी शर्करा और वसा वातानुकूलित स्वाद वरीयताओं का उत्पादन करने के लिए (सीएफपी) की क्षमता मध्यस्थता में फंसाया गया है 41- 46। एनएसी, एमी या mPFC 47-49 में एक डीए डी 1 रिसेप्टर प्रतिपक्षी के Microinjections सीएफपी के अधिग्रहण intragastric ग्लूकोज द्वारा हासिल समाप्त। जबकि mPFC में या तो डीए डी 1 डी 2 या रिसेप्टर विरोधी के microinjections फ्रक्टोज-सीएफपी 50 के अधिग्रहण समाप्त, अधिग्रहण और फ्रुक्टोज-सीएफपी की अभिव्यक्ति विभिन्न एनएसी और एमी 51,52 में डीए विरोधियों द्वारा अवरुद्ध कर रहे हैं।
सी-FOS तकनीक 53,54 तंत्रिका activatio जांच करने के लिए नियोजित किया गया हैn स्वादिष्ट सेवन और तंत्रिका सक्रियण द्वारा प्रेरित किया। शब्द "सी-FOS सक्रियण" पांडुलिपि भर में इस्तेमाल किया जाएगा, और सक्रिय न्यूरोनल विध्रुवण के दौरान सी-Fos की वृद्धि की प्रतिलेखन द्वारा परिभाषित किया गया है। सुक्रोज का सेवन केंद्रीय एमी नाभिक में Fos-तरह immunoreactivity (FLI) में वृद्धि हुई, VTA के रूप में अच्छी तरह से खोल, लेकिन नहीं कोर, एनएसी 55-57 की। दिखावा खिला चूहों में सुक्रोज का सेवन जबकि काफी एमी और एनएसी में FLI वृद्धि हुई है, लेकिन नहीं VTA 58, intragastric सुक्रोज या ग्लूकोज लेनी काफी FLI एनएसी और एमी 59,60 के मध्य और basolateral नाभिक में वृद्धि हुई है। अनुसूचित चाउ उपयोग करने के लिए सुक्रोज के बार-बार अतिरिक्त के रूप में अच्छी तरह से mPFC में FLI वृद्धि हुई एनएसी शेल और कोर 61 के रूप में। एक sucrose एकाग्रता downshift प्रतिमान है कि सबसे बड़ा FLI बढ़ जाती है basolateral एमी और एनएसी में हुई पता चला है, लेकिन नहीं VTA 62। बाद कंडीशनिंग, चीनी से संबंधित प्राकृतिक रीवा के विलुप्तआरडी व्यवहार basolateral एमी और एनएसी 63 में FLI वृद्धि हुई है। इसके अलावा, एक टोन करने के लिए बाँधना चीनी उपलब्धता स्वर बाद में basolateral एमी 64 में FLI स्तर में वृद्धि के परिणामस्वरूप। उच्च वसा का सेवन भी एनएसी और mPFC साइटों 65-67 में FLI वृद्धि हुई है।
पहले से उद्धृत अध्ययन के अधिकांश एकल साइटों है कि इनाम से संबंधित वितरित मस्तिष्क नेटवर्क 24-27 की पहचान के बारे में जानकारी प्रदान नहीं करते हैं में सी-FOS सक्रियण पर चीनी और वसा प्रभाव की जांच की। इसके अलावा, अध्ययन के कई लोग भी एनएसी (कोर और शेल), एमी (basolateral और मध्य-कॉर्टिको औसत दर्जे) और mPFC के उप-क्षेत्रों के सापेक्ष योगदान को चित्रित नहीं किया (prelimbic और infralimbic) कि संभावित द्वारा जांच किया जा सकता है उत्कृष्ट स्थानिक, सी-Fos मानचित्रण 68 में एकल कोशिका संकल्प का लाभ। हमारी प्रयोगशाला में 69 हाल ही में VTA डीए मार्ग और उसके समर्थक में सी-FOS सक्रियण और एक साथ मापा परिवर्तन का इस्तेमाल कियाjection क्षेत्र (एनएसी, एमी और mPFC) वसा और चूहों में शर्करा के उपन्यास घूस के बाद। वर्तमान अध्ययन प्रक्रियात्मक और methodological चरणों का वर्णन एक साथ छह अलग अलग समाधान करने के लिए है कि क्या तीव्र जोखिम (मक्का का तेल, ग्लूकोज, फ्रक्टोज, साकारीन, पानी और एक मोटी पायस नियंत्रण) का विश्लेषण करने के लिए विभिन्न एनएसी, एमी के उप-क्षेत्रों में FLI को सक्रिय होता है, mPFC के साथ ही पृष्ठीय स्ट्रिएटम। मतभेद की यह एक साथ पता लगाने के लिए अनुमति के रूप में प्रत्येक साइट और दृढ़ संकल्प में FLI पर महत्वपूर्ण प्रभाव की पुष्टि के लिए कि क्या एक विशेष साइट में परिवर्तन, संबंधित साइटों में परिवर्तन के साथ सहसंबद्ध जिससे एक वितरित मस्तिष्क नेटवर्क 24-27 के लिए समर्थन प्रदान करते हैं। इन प्रक्रियाओं का परीक्षण किया है कि क्या VTA, prelimbic और infralimbic mPFC, कोर और एनएसी के खोल, और basolateral और मध्य-कॉर्टिको औसत दर्जे एमी) के साथ ही पृष्ठीय स्ट्रिएटम समन्वित प्रदर्शित होगा और मौखिक, असुविधाजनक सेवन के बाद एक साथ FLI सक्रियण ग्लूकोज (8%), फ्रक्टोज की (8%), मक्का का तेल (3.5%) और साकारीन (0.2%) समाधान।
अध्ययन के लक्ष्य सेलुलर सी FOS तकनीक का उपयोग करता है, तो स्रोत (VTA) और अग्रमस्तिष्क प्रक्षेपण लक्ष्यों को डीए इनाम से संबंधित न्यूरॉन्स की (एनएसी, एमी, mPFC) एक साथ चूहों में वसा और शर्करा के उपन्यास घूस के बाद …
The authors have nothing to disclose.
इस परियोजना पर उनकी कड़ी मेहनत के लिए डायना इकाज़ा-Culaki, Cristal सैम्पसन और Theologia Karagiorgis करने के लिए धन्यवाद।
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 |