वर्तमान रिपोर्ट विवरण चूहों में उच्च वसा वाले भोजन की पुरस्कृत प्रभाव को मापने के लिए नियोजित प्रोटोकॉल एक प्रगतिशील अनुपात operant कंडीशनिंग कार्य का उपयोग कर.
Foods that are rich in fat and sugar significantly contribute to over-eating and escalating rates of obesity. The consumption of palatable foods can produce a rewarding effect that strengthens action-outcome associations and reinforces future behavior directed at obtaining these foods. Increasing evidence that the rewarding effects of energy-dense foods play a profound role in overeating and the development of obesity has heightened interest in studying the genes, molecules and neural circuitry that modulate food reward1,2. The rewarding impact of different stimuli can be studied by measuring the willingness to work to obtain them, such as in operant conditioning tasks3. Operant models of food reward measure acquired and voluntary behavioral responses that are directed at obtaining food. A commonly used measure of reward strength is an operant procedure known as the progressive ratio (PR) schedule of reinforcement.4,5 In the PR task, the subject is required to make an increasing number of operant responses for each successive reward. The pioneering study of Hodos (1961) demonstrated that the number of responses made to obtain the last reward, termed the breakpoint, serves as an index of reward strength4. While operant procedures that measure changes in response rate alone cannot separate changes in reward strength from alterations in performance capacity, the breakpoint derived from the PR schedule is a well-validated measure of the rewarding effects of food. The PR task has been used extensively to assess the rewarding impact of drugs of abuse and food in rats (e.g.,6-8), but to a lesser extent in mice9. The increased use of genetically engineered mice and diet-induced obese mouse models has heightened demands for behavioral measures of food reward in mice. In the present article we detail the materials and procedures used to train mice to respond (lever-press) for a high-fat and high-sugar food pellets on a PR schedule of reinforcement. We show that breakpoint response thresholds increase following acute food deprivation and decrease with peripheral administration of the anorectic hormone leptin and thereby validate the use of this food-operant paradigm in mice.
Operant कंडीशनिंग कार्यों के भोजन के प्रेरक गुणों में परिवर्तन का मूल्यांकन करने के लिए एक प्रभावी का मतलब है प्रदान करते हैं. खाद्य पुरस्कार के लिए वर्तमान लेख परमिट प्रशिक्षण लीवर प्रेस करने के लिए चूहों में और stably विस्तृत प्रयोगात्मक प्रक्रिया सुदृढीकरण के एक पीआर समय पर जवाब.
भस्म भोजन की मात्रा को मापने के बाद से सभी कारक है कि भोजन का सेवन को प्रभावित नहीं भोजन की पुरस्कृत प्रभाव मिलाना प्रयास आधारित प्रतिक्रिया उपाय के रूप में एक ही readout प्रदान नहीं करता है. उदाहरण के लिए, चूहों में परिधीय 2-deoxyglucose प्रशासन द्वारा इस्तेमाल ग्लूकोज घट आज़ादी से उपलब्ध भोजन की खपत की मात्रा बढ़ जाती है, लेकिन भोजन के लिए 12 एक पीआर कार्य में ब्रेक अंक में परिवर्तन करने में विफल रहता है. पीआर प्रतिसाद ब्रेकपाइंट भी खाद्य पुरस्कार की गुणवत्ता में परिवर्तन को प्रतिबिंबित कर सकते हैं. उदाहरण के लिए, ब्रेक अंक सूक्रोज एकाग्रता के साथ सकारात्मक सहसंबद्ध होते हैं कि मिठाई 8 स्वाद के बाद एक तरह से में सूक्रोज बढ़ जाती है के लिए है कि प्रेरणा का प्रदर्शन </s> ऊपर. यहाँ हमें पता चलता है कि 24 घंटों का भोजन के अभाव में काफी चूहों में HFHS भोजन के लिए पीआर ब्रेकप्वाइंट बढ़ जाती है. इसके विपरीत, हमने पाया है कि नीरस लेप्टिन हार्मोन की परिधीय प्रशासन काफी चूहों में HFHS भोजन के लिए ब्रेकप्वाइंट कम हो जाती है. इन निष्कर्षों को भोजन और 12-14 चूहों में इनाम थ्रेसहोल्ड पर लेप्टिन के अभाव के पहले की रिपोर्ट कार्रवाई के साथ संगत कर रहे हैं.
जब इस प्रोटोकॉल का उपयोग करते हुए यह महत्वपूर्ण है को ध्यान में रखना है कि भोजन के अधिग्रहण को बनाए रखा प्रतिसाद स्फूर्त नियमित प्रशिक्षण (हर 1-2 दिन) के द्वारा काफी बढ़ाया है और एक खाद्य प्रतिबंध आहार को लागू करने से माउस की प्रेरक राज्य में वृद्धि से. इसके अलावा सुनिश्चित करने, कि चूहों अपेक्षाकृत स्थिर प्रदर्शन अधिक जटिल कार्यक्रम (जैसे, FR1 के लिए FR5) पर परीक्षण के दौरान कम से कम चर प्रदर्शन के लिए महत्वपूर्ण है से पहले एक सुदृढीकरण समय पर जवाब. इन कदमों के आवेदन के बावजूद, यह असामान्य नहीं है कुछ परिवर्तनशीलता प्राप्त करने केविशेष रूप से अलग चूहों के बीच. इस कारण से, यह अत्यधिक के लिए एक डिजाइन के भीतर विषयों दोहराया उपायों का उपयोग करें जब संभव विषय परिवर्तनशीलता भर को दूर करने के लिए सिफारिश की है. हालांकि भीतर विषय परीक्षण स्थिर आनुवंशिक संशोधन (यानी, पीटा बनाम नियंत्रण चूहों) की जांच के लिए संभव नहीं है यह करने के लिए दवाओं, घावों या तीव्र आनुवंशिक (जैसे, optogenetic के) जोड़तोड़ के प्रभाव की जांच करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है.
मोटापा और मोटापे से संबंधित बीमारियों के एक बढ़ती हुई समस्या है कि तात्कालिकता बढ़ गया है अणु और तंत्रिका रास्ते शामिल की पहचान कर रहे हैं. सबूत जमते मस्तिष्क भोजन तरस में इनाम circuitry की महत्वपूर्ण भूमिका पर प्रकाश डाला गया है, गरमी सेवन और वजन में वृद्धि हुई है. पीआर कार्य के neurobiological, आनुवंशिक या औषधीय जोड़तोड़ के भोजन के पुरस्कृत प्रभाव पर प्रभाव को मापने के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण है.
The authors have nothing to disclose.
इस परियोजना के प्राकृतिक विज्ञान और इंजीनियरिंग अनुसंधान परिषद कनाडा (355,881) और अभिनव के लिए कनाडा फाउंडेशन से अनुदान द्वारा समर्थित किया गया.
Item | Catalogue Number | Company | Comments |
Mouse operant chambers | ENV-009A | Med Associates, Inc. | Med Associates Inc. PO Box 319 St. Albans, Vermont 05478, USA Phone: (802) 527-2343 |
8 inputs/16 inputs Smart Control Connection Panel |
SG-716B | Med Associates, Inc. | |
Ultra-light retractable mouse lever |
ENV-312 | Med Associates, Inc. | |
Pellet Dispenser | ENV-203 | Med Associates, Inc. | |
House Light | ENV-215 | Med Associates, Inc. | |
Stimulus Light | ENV-221 | Med Associates, Inc. | |
Dust-free Precision 20 mg high-fat & high-sugar pellets |
F-06649 | Bio-Serv | Bio-Serv One 8th Street, Suite 1 Frenchtown, NJ 08825, USA Phone: (800)-996-9908 |
Table 1. Specific equipment and material.