Цель данного исследования заключается в определении вознаграждения, связанных распределенных сетей мозга путем очерчивания надежного иммуногистохимического технику с помощью мобильного с-ФОС активации для измерения одновременных изменений в дофаминовых путей и терминальных участков после нового приема жира и сахара у крыс.
Это исследование использует сотовую с-ФОС активации для оценки влияния нового употребления жира и сахара на мозг допамина (DA) путей у крыс. Воздухозаборники сахаров и жиров опосредованы их врожденными аттракционами, а также узнали предпочтения. Мозг допамин, особенно мезо-лимбической и мезо-кортикальной проекции из вентральной области покрышки (VTA), участвует в обоих этих необразованных и рефлексами. Концепция распределенных сетей мозга, в котором несколько сайтов, и передатчик / пептидные системы взаимодействуют между собой, было предложено, чтобы посредничать вкусную потребление пищи, но есть ограниченные доказательства эмпирически демонстрируют такие действия. Таким образом, потребление сахара вызывает DA релиз и увеличивает с-ФОС-подобной иммунореактивности (FLI) из отдельных проекционных зон VTA DA включая прилежащем ядре (NAC), миндалины (Amy) и медиальной префронтальной коры головного мозга (MPFC), а также спинной полосатого тела. Кроме того, центральное управление селективных антагонистов рецепторов DA в эти сайтS дифференцированно уменьшить приобретение и экспрессию условных вкусовых предпочтений, вызываемых сахаров или жиров. Один из подходов, с помощью которого можно определить, взаимодействовал ли эти сайты в качестве распределенной сети мозга в ответ на сахар или потребление жиров будет одновременному оценить ли VTA и ее основные зоны проекции mesotelencephalic DA (прелимбальной и infralimbic MPFC, ядро и оболочка NAC, базолатеральная и центрально-кортико-медиальное ЭМИ), а также спинной стриатуме будет отображать скоординированы и одновременное срабатывание FLI после перорального, некондиционной потребление кукурузного масла (3,5%), глюкозы (8%), фруктозу (8%) и сахарина (0,2 %) решений. Такой подход является успешным первым шагом в определении возможности использования сотовой связи с-ФОС активацию одновременно на соответствующих участках мозга для изучения вознаграждения, связанных с обучения в проглатывания аппетитную пищу у грызунов.
Мозг допамин (DA) , участвует в центральных реакции на прием аппетитных сахаров через предложенный гедоническая 1,2, усилий , связанных с 3 и привычки на основе 4,5 механизмы действия. Первичный DA путь замешан в этих эффектов берет свое начало в районе вентральной тегментальной (VTA), а также проекты в прилежащем ядре (NAC) ядра и оболочки, базолатеральный и центрально-кортико-медиальное миндалины (ЭМИ), и прелимбальной и infralimbic медиальной префронтальной коры (MPFC) (см отзывы 6,7). ВТА участвует в потреблении сахарозы 8,9, и DA – релиз наблюдается следующее потребление сахара в NAC 10-15, AMY 16,17 и MPFC 18-20. Жир также стимулирует потребление DA NAC выпуск 21, а другой DA-богатая проекционная зона на дорсальную стриатума (хвостатое-скорлупа) был также связан с DA-опосредованной подачи 22,23. Kelley 24-27 предположил , что эти многочисленные проектаионные зоны этого DA-опосредованной системы формируется интегрированный и интерактивный распределенной сети мозга через обширные и интимных соединений 28-34.
В дополнение к способности антагонистов рецепторов DA D1 и D2 , чтобы уменьшить потребление сахаров и жиров 35-37 38-40, сигнализации DA также участвует в опосредовании способности сахаров и жиров для производства вкусовых предпочтений обусловленные (CFP) 41- 46. Микроинъекции антагониста DA D1 рецепторов в NAC, Светы или MPFC 47-49 исключить приобретение CFP , вызванную внутрижелудочного глюкозы. В то время как микроинъекции антагонистов рецепторов либо DA D1 или D2 в в MPFC исключает приобретение фруктозы-CFP 50, приобретение и экспрессия фруктозы-CFP дифференцированно блокируются антагонистами дофамина в NAC и AMY 51,52.
C-FOS метод 53,54 был применен для исследования нейронных activatioп, индуцированный приемом и вкусной нейронной активации. Термин "C-FOS активации" будет использоваться по всей рукописи, и операционно определяется повышенной транскрипцией с-Fos во время нейрональной деполяризации. Сахароза потребление увеличилось FOS-подобной иммунореактивности (FLI) в центральном ядре AMY, ВТА, а также оболочка, но не ядро, из NAC 55-57. В то время как потребление сахарозы в имитацией кормления крыс значительно увеличилось FLI в AMY и NAC, но не ВТА 58, внутрижелудочной сахароза или глюкоза настои значительно увеличилось FLI в NAC и центральных и базолатеральной ядер AMY 59,60. Повторное добавление сахарозы к запланированной чау доступа увеличилось FLI в MPFC, а также оболочки NAC и сердечник 61. Сахарозы концентрация понижающей передачи парадигма показала , что наибольший рост FLI произошло в базолатеральной AMY и NAC, но не ВТА 62. После кондиционирования, исчезновение сахара, связанных с естественной Реваго поведения увеличилась FLI в базолатеральной AMY и NAC 63. Кроме того, спаривания сахара наличие на тон привел в тон последующего повышения уровней FLI в базолатеральной AMY 64. Высокое потребление жиров также увеличилось FLI в NAC и MPFC сайтов 65-67.
Большинство из ранее приведенных исследований исследовали сахара и жира эффекты на С-FOS активации в отдельных сайтах , которые не предоставляют информацию об идентификации вознаграждения , связанных с распределенными сетями мозга 24-27. Кроме того, многие из этих исследований также не разграничить относительный вклад подобластей НКС (ядра и оболочки), Ами (базолатеральной и центрально-кортико-медиальной) и MPFC (прелимбальной и infralimbic), которые потенциально могут быть рассмотрены преимущество, отличной пространственной разрешением одноклеточного в с-Fos 68 отображения. Наша лаборатория 69 недавно использовали с-ФОС активации и одновременно измеренные изменения в пути VTA DA и его прозоны проекция (NAC, AMY и MPFC) после нового приема жиров и сахаров у крыс. Настоящее исследование описывает процедурные и методологические шаги одновременно анализировать ли острое воздействие шести различных растворов (кукурузное масло, глюкоза, фруктоза, сахарин, вода и контроль эмульсии жира) будет дифференцированно активировать FLI в подзонах НКС AMY, MPFC, а также спинной стриатуме. Это одновременное обнаружение различий позволило подтверждение значительных эффектов на FLI в каждом месте и определения того , являются ли изменения в одном конкретном месте коррелируют с изменениями в соответствующих сайтов, обеспечивая тем самым поддержку распределенной сети мозга 24-27. Эти процедуры проверяли, действительно ли ВТА, прелимбальной и infralimbic MPFC, ядром и оболочкой НКС и базолатеральной и центральной кортико-медиальной AMY), а также спинной стриатуме дисплей скоординированы бы и одновременное срабатывание FLI после перорального, безусловный прием глюкозы (8%), фруктоза (8%), кукурузное масло (3,5%) и сахарина (0,2%) растворы.
Цель исследования состояла в том, чтобы определить, является ли источник (ВТА) и переднего мозга цели проекции (NAC, AMY, MPFC) ДА вознаграждение связанных нейронов одновременно активируется после нового приема жира и сахара у крыс с помощью клеточного с-ФОС технику , Настоящее исследование п…
The authors have nothing to disclose.
Благодаря Diana Икаса-Culaki, Cristal Sampson и Theologia Karagiorgis за их напряженную работу над этим проектом.
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 |