המחקר הנוכחי מעריך הליך חדשני להערכת השפעות חיזוק של פתרונות טעימים בחולדות מעבדה: ניהול עצמי intraoral. לשם כך, בתגובה אופרנטית (כלומר ידית לחיצה) לחליטות intraoral של פתרונות מתוקים בריכוזים שונים נמדדה על לוחות זמנים של יחסים מתמשכים והדרגתיים של חיזוק.
מאמר זה מתאר שיטה חדשה ללימוד הבסיס ביו ההתנהגותי של התמכרות לאוכל. שיטה זו משלבת את המרכיב כירורגית של תגובתיות טעם בהיבטים התנהגותיים של ממשל עצמי אופרנטית של תרופות. תחת הרדמה כללית קצרה מאוד, חולדות מושתלות עם צינורית intraoral (IO) המאפשרת אספקה של פתרונות בדיקה ישירות בחלל הפה. אז בעלי חיים נבדקים בתאי אופרנטית ממשל עצמי לפיה הם יכולים ללחוץ על ידית כדי לקבל חליטות IO של פתרונות בדיקה. יש ממשל עצמי IO מספר יתרונות על פני הפרוצדורות שכרוכות בשתיית תמיסה מזרבובית או אופרנטית להגיב לכדוריות או פתרונות נמסרו בקיבול מוצק. כאן, אנו מראים כי ממשל עצמי IO יכול להיות מועסק על מנת ללמוד מנהל עצמי של סירופ התירס העתיר פרוקטוז (HFCS). חולדות נבדקו ראשונה לממשל עצמי על פי לוח זמנים יחס מתקדם (PR), אשר מעריך את הסכום המקסימאלי של אופהתנהגות erant שיהיה נפלטת לריכוזים שונים של HFCS (כלומר 8%, 25%, ו50%). בעקבות בדיקה זו, חולדות למילוי עצמי ריכוזים אלה בלוח זמנים מתמשך של חיזוק (כלומר עירוי אחת לכל מנוף לחץ) ל10 ימים רצופים (מושב 1 / יום, כל 3 שעות שנמשכו), ולאחר מכן הם היו להערכה מחדש בלוח הזמנים של יחסי הציבור . בלוח הזמנים של חיזוק הרציף, חולדות לקחו פחות חליטות של ריכוזים גבוהים יותר, אם כי הריכוז הנמוך ביותר של HFCS (8%) שמר על ממשל עצמי משתנה יותר. יתר על כן, בדיקות יחסי הציבור גילו כי 8% ערך חיזוק נמוך מ25% ו50%. תוצאות אלו מצביעות על כך שממשל עצמי IO יכול להיות מועסק על מנת ללמוד רכישה ותחזוקה של להגיב לפתרונות מתוקים. הרגישות של התגובה אופרנטית להבדלים בריכוז ואת לוח זמנים של חיזוקים עושה IO מנהל עצמי הליך אידיאלי לחקור נוירוביולוגיה של הצריכה מרצון of ממתקים.
המחקר של הבסיס הנוירוביולוגי וההתנהגותי של התמכרות למזון מסתמך על התצפיות ש, בדומה לתרופות של התעללות, צריכת יתר של מזונות טעימים מקדמת תלות התנהגותית 1-4 וגורם לשינויים במעגלי גמול במוח בבני האדם 5-6 ומעבדה בעלי החיים 7-8. אבל, בעוד ישנם כמה פרוטוקולים ונהלים לחקר התכונות ממכרות של סמים של התעללות בחולדות מעבדה, התאמת שיטות אלה על מנת להעריך התנהגויות "ממכרות" הנגרמות על ידי מזון מציב אתגרים ייחודיים. מטרת המחקר הנוכחי הייתה ליישם עקרונות של (IV) ממשל עצמי אופרנטית תוך ורידי בסמים כדי החקירה של ממשל עצמי אופרנטית של פתרונות מתוקים מועברים על ידי עירוי intraoral (IO). המתוק המועסקים היה סירופ תירס העתיר פרוקטוז (HFCS), כי, אם כי שנוי במחלוקת, יש ראיות כי HFCS עשוי להיות קשור למגיפה המודרנית של השמנת יתר 9-12.
באופן מסורתי, חליטות IO מועברות ללמוד את טעם הערב של tastants בניסויי תגובתיות טעם 13. בקצרה, צינורית IO היא מושתלת בניתוח לתוך הלחי של חולדות וחליטות IO של פתרונות שונים מועברים באופן פסיבי 14. המטרה היא ללמוד את תגובות orofacial של בעלי החיים לtastants. עם זאת, קנולה לIO יש גם מושתל באופן כרוני בחיך של חולדות כדי לקבוע אם הם היו לומדים ללחוץ על מנוף לפתרונות להשרות עצמי ישירות לתוך חלל הפה שלהם, ולכן הטווח IO הזרקה עצמית 15-17. במחקר הנוכחי, אנו מתארים הליך אשר מנצל ניתוח קטן וזה מאפשר בדיקת מנהל עצמי אופרנטית לטווח ארוך. יש הליך זה יש מספר יתרונות משמעותיים על פני הליכים מסורתיים שכוללים שתיית פתרון מזרבובית (א), או אופרנטית להגיב לכדורים מוצקים (ב), או אופרנטית להגיב לטיפין של נוזל מועברות בקיבול(ג).
בהשוואה ל( א), מנהל עצמי IO כרוך תגובה אופרנטית (כלומר לחיצה על מנוף) ולכן זה אפשרי לשנות את לוח הזמנים המסדירים את מערכת היחסים בין דרישות תגובה ואספקה של חליטות IO. לדוגמא, על ידי העסקת יחס מתקדם לוח זמנים (PR), לפיה תשובות הנדרשות לחליטות רצופות להגדיל באופן אקספוננציאלי בתוך מושב 18, אפשר להעריך כמה בעלי חיים "רוצה" העירוי הבא 19. היבט חשוב זה של התנהגות "מחפשת" לא ניתן להעריך מתי חיות לשתות פתרון מזרבובית, אלא אם כן מנגנון מיוחד השולט באספקת נוזלים ועוקב אחר תגובות מועסק 20. יתר על כן, ממשל עצמי IO מספק מתכוון להשוות התנהגויות מונעות על ידי גירויי חיזוק שונים. כלומר, זה אפשרי להשוות אופרנטית להגיב מתוחזק ע"י ממתקים וחיזוקים אחרים כגון תרופות של התעללות במה שנקרא "לימודי חילוף."
בהשוואה ל( ב), מנהל עצמי IO מאפשר בדיקה של כל ריכוז וכל נפח של כל תוסף מזון מסיס במים. זה קריטי כדי ללמוד את התנהגות המונעת על ידי ממתקים כגון HFCS כי, למיטב ידיעתנו, אין כדורים זמינים מסחרי מוצקים של פרוקטוז, או שילובי פרוקטוז גלוקוז ביחסים שונים, שיהיה מתאים לתאי אופרנטית. כמו כן, את החשיבות של שליטה ומניפולצית יחסי ריכוז / נפח היא חובה בניסויים שבם הצריכה יכולה להיות מווסתת על ידי שני את הערך הקלורי של פתרון (שמוביל לשובע תזונתי ספציפית) ועל ידי כמה מפתרון שיכול להיות נצרך בתוך ניתנו פרק זמן (כלומר מלאות) 21. ממשל עצמי IO גם מקצר את העיכוב בין התגובה אופרנטית והמסירה של החיזוק הראשוני, גורם שממלא תפקיד חשוב ברכישה וmainteננסי של התנהגות 16,22-23 אופרנטית.
לבסוף, בהשוואה ל( ג), מנהל עצמי IO מאפשר המשלוח של חליטות IO פסיביות של כמויות מבוקרות של פתרון המבחן, וזה הופך אותו ניתן למדוד את תגובות orofacial של "טעם" (תגובה נהנתנית אובייקטיבית כגון בליטות לשון 24 -25) והאם התגובות הללו להשתנות במהלך ממשל עצמי IO. יתר על כן, היכולת לנהל חליטות IO פסיביות יש יישומים משמעותיים למחקר של הישנות לאוכל שוחרת. כלומר, במחקרים של מנהל עצמי בסמים IV, לאחר תקופות של הכחדה, מספרים ראשוניים בסמים (כלומר ממשל של מנה קטנה של התרופה 26) יכול "להחזיר" להגיב 27-28. לכן, היכולת לספק חליטות IO ללא כל פעולה מצידו של בעל החיים יכולה לשמש גם כדי ללמוד "אוכל" דרוך השבה, כמו גם כינון צלב פוטנציאלי בין מזון ותרופות של התעללות.
IO מנהל עצמי של פתרונות מתוקים הוא גם עדיף על IV ומנהל עצמי תוך קיבה. למעשה, למרות IV חליטות של פרוקטוז בשני בני אדם וחיות מעבדה לייצר השלכות פיסיולוגיות דומות לאלו שנצפו בעקבות הצריכה אוראלית 29-31, זה מודל גרוע של כמה ממתקים הם בדרך כלל נצרכו (כלומר דרך הפה). יתר על כן, התעורר אצלם אותות היוצר על ידי לעיסה להעניק מידע חשוב על טעם הערב של אוכל, וכאשר בשלב זה של תהליך העיכול מושמט, הפיתוח של התנהגויות הסתגלותי כגון אכילת יתר מצטמצם 32-33.
המחקר הנוכחי מדגים גישה חדשנית להערכת מאפייני חיזוק של פתרונות מתוקים על ידי שילוב של השיטות מועסקות באופן מסורתי כדי ללמוד את התנהגות המונעת על ידי תרופות של התעללות (מנהל עצמי אופרנטית תוך ורידי) ולהעריך את טעם הערב של tastants (תגובתיות טעם באמצעות חליטות intraoral). לשם כ?…
The authors have nothing to disclose.
מחקרים אלה נתמכו על ידי מענקים ממועצת מדעי הטבע והנדסת מחקר של קנדה (NSERC) לפלורידה ומלגות לתארים מתקדמים קנדיים (CGSD) מNSERC לAM.L.
Reagents | |||
Meloxicam | Boehringer Ingelheim Canada Ltd. | From the Ontario Veterinary College pharmacy | |
Procaine Penicillin G | Pen Aqueous, Wyeth Animal Health | From the Ontario Veterinary College pharmacy | |
Lidocaine HCl 2% | From the Ontario Veterinary College pharmacy | ||
Marcaine 0.5 % | From the Ontario Veterinary College pharmacy | ||
Lubricating eye ointment | Product can be bought at any pharmacy | ||
2% Lidocaine Viscous Oral (Topical Anesthetic) | Pharmascience Inc. | CDMV # 14705 | 100 ml bottle |
Isoflurane USP | Pharmaceutical Partners of Canada | CDMV # 108737 | 250 ml bottle |
Bacti-Stat | Merck Sante Animale | CDMV # 6449 | 3.785 L bottle |
Isopropyl alcohol (70%) | Perdu Pharma | Fisher # MPX18404 | 4 L bottle |
Betadine 10% | McKesson Canada | CDMV # 104826 | 500 ml bottle |
Super Germiphene | Ceva Animal Health | CDMV # 103629 | 454 ml bottle |
Chlorhexidene(Novadent) | Zoetis | CDMV # 8908 | 236 ml bottle |
High Fructose Corn Syrup | Natures Flavours | HFCS-55 | 1 Gallon bottle |
Materials | |||
PE90 tubing | Becton Dickinson and Company | VWR # CA-63019-080A | 100 ft/coil |
PE160 tubing | Becton Dickinson and Company | VWR # CA-63018-747 | 100 ft/coil |
Polypropylene Mesh | Small Parts Inc. | CMP-0297-D | |
Soldering iron | Product can be bought at any hardware store | ||
# 64 Elastic bands | Staples Office supplies | Item # 13556 | Product can be bought at any office supply store |
15 G thin-walled 3.5 inch needles | VWR # CABD1108 | 12 needles per pack | |
Electric razor (1/2 in wide blade) | Product can be bought at any pet supply store | ||
Percision Glide Needles 20 G needles (1 ½ in) | Becton Dickinson and Company | Fisher # 14-826D | |
Percision Glide Needles 16 G needles (1 ½ in) | Becton Dickinson and Company | Fisher # 14-826-5D | |
Operant conditioning chambers | Med Associates Inc. | ENV-008-CTC | |
Sound attenuating chamber | Med Associates Inc. | ENV-018M | |
MED PC IV software | Med Associates Inc. | SOF-735 | |
Syringe Pumps | Razel Scientific Instruments | ||
Disposable plastic swivel assembly | Med Associates Inc. | PHM-115I | |
Tygone Microbore tubing | Saint Gobain Performance Plastics | Fisher # 1417015B | 500 ft/coil |