Nærværende rapport indeholder oplysninger om protokollen benyttes til at måle givende effekter af fedtrig mad i mus ved hjælp af en progressiv forhold operant betingning opgave.
Fødevarer, der er rige på fedt og sukker bidrage væsentligt til over-spise og eskalerende satser for fedme. Forbruget af velsmagende fødevarer kan producere en givende effekt, styrker action-resultat foreninger og styrker fremtidig adfærd rettet mod at opnå disse fødevarer. Stigende bevis for at givende virkningerne af energirige fødevarer spiller en dyb rolle i overspisning og udvikling af fedme har øget interesse i at studere de gener, molekyler og neurale kredsløb, som modulerer mad belønning 1,2. Den berigende virkning af forskellige stimuli kan studeres ved at måle vilje til at arbejde for at opnå dem, som i operant betingning opgaver 3. Operant modeller af fødevare belønning foranstaltning erhvervet og frivillige adfærdsmæssige reaktioner, der er rettet mod at skaffe mad. En almindeligt anvendt mål for belønning styrke er en operant procedure kendt som gradvis forholdet (PR) tidsplan for forstærkning. 4,5 I PR tspørger, er emnet forpligtet til at foretage et stigende antal operant svar for hver efterfølgende belønning. Den banebrydende undersøgelse af Hodos (1961) viste, at antallet af besvarelser er foretaget for at opnå den sidste belønning, kaldet breakpoint, fungerer som et indeks af belønning styrke 4. Mens operant procedurer, der måler ændringer i svarprocenten alene ikke kan adskille ændringer i belønning styrke fra ændringer i ydeevne og kapacitet, er pausepunktet stammer fra PR skema et godt valideret mål for de givtige virkningerne af mad. PR-opgave er blevet udbredt til at vurdere belønne virkningerne af narkotika misbrug og mad i rotter (fx 6-8), men i mindre omfang i mus 9. Den øgede anvendelse af genetisk modificerede mus og kost-inducerede overvægtige musemodeller har skærpet kravene til adfærdsmæssige foranstaltninger mad belønning i mus. I denne artikel vil vi detaljeret beskrivelse af de materialer og procedurer, der anvendes til at træne mus til at reagere (arm-tryk) for et højt fedtindholdog højt sukkerindhold foderpiller på PR tidsplan for forstærkning. Vi viser, at breakpoint respons tærskler stige som følge af akut mad afsavn og falde med perifer administration af det anorektiske hormonet leptin og dermed validere brugen af denne mad-operant paradigme i mus.
Operant betingning opgaver være et effektivt middel til at vurdere ændringer i de motiverende egenskaber mad. De eksperimentelle procedurer, der er beskrevet i denne artikel tilladelse uddannelse mus til håndtaget pressen til fødevarer belønninger og stabilt reagere på en PR tidsplan for forstærkning.
Måling af mængden af forbrugt fødevaren ikke giver den samme udlæsning som indsats-baserede modforanstaltninger, da ikke alle faktorer, der påvirker fødeindtagelse modulere at belønne virkningerne af mad. For eksempel øger nedbryder anvendelige glucose ved perifer 2-deoxyglucose administration i rotter mængden af frit tilgængelig indtaget fødevarer, men undlader at ændre knækpunkter i PR opgave for fødevarer 12. PR breakpoint reagerer kan også afspejle ændringer i kvaliteten af fødevarer belønninger. For eksempel er knækpunkter positivt korreleret med saccharose koncentration viser, at motivation for saccharose stigninger på en måde, således sød smag 8 </sop>. Her viser vi, at 24 mad afsavn væsentligt øger PR-breakpoints for HFHS mad i mus. I modsætning hertil fandt vi, at perifer indgivelse af det anorektiske hormonet leptin signifikant nedsætter breakpoints for HFHS fødevarer i mus. Disse resultater er i overensstemmelse med tidligere rapporterede handlinger af mad afsavn og leptin på belønning tærskler i rotter 12-14.
Når du bruger denne protokol er det vigtigt at huske på, at køb af fødevarer opretholdes operant reagere betydeligt forbedret ved regelmæssig træning (hver 1-2 dage) og ved at øge motiverende tilstand af musen ved at implementere en fødevare begrænsning regime. Hertil kommer, at sikre, at mus udviser relativt stabilt svare på en forstærkning tidsplan, før man går videre til mere komplekse skemaer (f.eks FR1 til FR5) er nøglen til at minimere variabel ydeevne under test. På trods af anvendelsen af disse trin er det ikke usædvanligt at opnå en vis variabilitetisær mellem forskellige mus. Af denne grund, er det stærkt anbefales at bruge en indenfor-fag (gentagne målinger) design når det er muligt at fjerne på tværs af individer. Selv inden for individet test ikke er muligt for at undersøge stabile genetiske modifikationer (dvs. knockout versus kontrol mus), den kan bruges til at undersøge påvirkning af narkotika, læsioner eller akutte genetiske (f.eks optogenetic) manipulationer.
Fedme og fedme-relaterede sygdomme er et stigende problem, som har øget det haster med at identificere de molekyler og nervebanerne involveret. Akkumulerende beviser fremhæver den vigtige rolle, hjernen belønning kredsløb i fødevare-trang, øget kalorieindtag og vægtøgning. PR Opgaven er et værdifuldt værktøj til at måle virkningen af neurobiologiske, genetisk eller farmakologiske manipulationer på at belønne virkningerne af mad.
The authors have nothing to disclose.
Dette projekt blev støttet af tilskud fra Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (355.881) og den canadiske Institut for Innovation.
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.